KR20040096715A - 팬 쉬라우드 결합구조 - Google Patents

Abstract

팬 쉬라우드 결합구조를 개시한다. 본 발명은 상하부 탱크를 구비한 열교환기와, 팬과 상기 팬의 주위를 감싸도록 설치되는 쉬라우드를 구비하는 팬 쉬라우드를 결합하는 결합구조에 있어서, 상기 결합구조는 상기 상하부 탱크의 일측에 일체로 돌출 형성되고, 내부에 복수의 돌출부가 형성된 관통공을 갖는 브라켓과; 상기 브라켓에 삽입되도록 상기 쉬라우드의 일측에 돌출 형성되고, 상기 돌출부와 맞물리게 결합하는 복수의 홈부가 형성된 마우팅 핀;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 소음과 진동의 방지를 통해 운전자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.

Description

팬 쉬라우드 결합구조{Joining structure for fan shroud}

본 발명은 자동차의 공기조화장치의 열교환기 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 열교환기와 팬 쉬라우드간의 결합수단이 개선된 열교환기 조립체에 관한것이다.

통상적으로 자동차 엔진의 냉각 방식은 공랭식과 수냉식으로 구분할 수 있는데, 수냉식 엔진 냉각 장치는 엔진의 외주면을 따라 유동하는 냉각수로써 엔진을 냉각시키는 방식이다. 보통 자동차 엔진의 전면에는 라디에이터가 설치되며, 엔진 냉각수는 라디에이터를 통해 유동함으로써 외부의 공기와 열 교환이 이루어진다. 라디에이터의 열 교환 작용을 강제하기 위하여 라디에이터의 일측에는 팬 조립체가 설치된다. 팬 조립체는 일반적으로 팬과, 상기 팬을 회전 구동시키는 구동 모터와, 팬을 지지하는 팬 쉬라우드(fan shroud)를 구비한다.

일반적인 자동차에 이용되는 냉각시스템(cooling system)에 있어서, 적어도 두 개의 쿨링 팬(엔진의 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터 냉각용 팬과, 공기조화장치의 응축기를 냉각시키기 위한 팬)이 이용된다.

이러한 팬은 장착 위치 및 열교환기로의 기류 이동방향에 따라 푸셔 타입(pusher type)과 풀러 타입(puller type)으로 대별된다.

통상적으로 상기 팬들을 열교환기에 장착함에 있어서, 응축기에는 푸셔 타입의 팬을 적용하고 라디에이터에는 풀러 타입의 팬을 적용하거나 응축기와 라디에이터 모두에 풀러 타입 또는 푸셔 타입의 팬을 채용하고 있다. 또한 라디에이터와 응축기 사이에 팬을 설치한 미들 타입(middle type)의 경우에는 라디에이터에 푸셔 팬을 채용하고 응축기에는 풀러 팬을 채용하고 있다. 팬은 팬 쉬라우드에 장착되어 열교환기에 부착되는데 이 경우 팬쉬라우드와 열교환기와의 결합을 위한 수단이 필요하다.

이러한 결합에는 주로 다운 플로우(down flow) 타입의 결합수단이 사용되는데, 다운 플로우 타입은 일반적으로 상부 결합수단으로는 4각 너트와 볼트를 사용하여 결합하고, 하부 결합수단으로는 팬쉬라우드를 라디에이터의 하부 탱크에 설치된 결합구에 강제로 삽입하는 방식을 가지는 것이다. 이러한 다운 플로우 타입의 결합수단은 하부 탱크에의 강제 삽입부가 실차 주행 중의 온도와 습도 등의 변화에 의한 수축 팽창 등의 변형으로 인해 접촉부위에서 마모가 발생할 수 있다. 이러한 마모가 발생할 경우 결합수단이 위치하는 부분에서 유동이 가능한 간극이 발생하고 이러한 간극에서 진동과 소음이 유발된다. 또한 계속적인 진동에 의해서 마모부가 확산되면 팬 쉬라우드와 열교환기의 결합이 불안정하게 된다.

한국공개실용신안공보 실1999-0020421에는 전술한 다운 플로우 방식을 가지는 라디에이터용 팬 쉬라우드의 결합구조가 개시되어 있다. 상기 고안에서는 라디에이터와 팬 쉬라우드의 결합시 상부는 볼트를 이용하여 결합하고 하부는 라디에이터의 하부 탱크에 설치한 브래킷의 지지구멍에 팬 쉬라우드의 하부에 설치된 지지돌기를 삽입하여 결합한다. 하부의 결합부는 작은 돌기와 큰 홈으로 이루어지는 지지구를 갖는데 작은 돌기는 마모에 의해 구속력을 제공하지 못할 수 있으며, 양 돌기에는 팬 쉬라우드측의 수축과 팽창을 흡수할 수 있는 수단이 없다. 이러한 브라켓의 마모는 구조물의 유동이 가능하게 하여 진동과 소음을 유발시킨다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 결합부의 마모를 방지할 수 있는 열교환기 조립체를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 진동과 소음이 방지되는 열교환기 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 충격을 흡수할 수 있는 열교환기 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 안정적으로 열교환기와 팬 쉬라우드를 결합할 수 있는 열교환기 조립체를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 팬 쉬라우드 결합구조의 일 실시예의 사시도,

도 2는 도 1의 하부의 확대 사시도,

도 3은 도 2의 하부가 결합된 단면을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 팬 쉬라우드 결합구조의 다른 실시예의 결합된 단면을 도시한 단면도,

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명.>

11; 열교환기 21; 팬쉬라우드

31; 팬 13; 상부 탱크

14; 상부 결합부 15; 하부 탱크

16; 브라켓 22; 본체

24; 상부 결합체 26; 마운팅 핀

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상하부 탱크를 구비한 열교환기와, 팬과 상기 팬의 주위를 감싸도록 설치되는 쉬라우드를 구비하는 팬 쉬라우드를 결합하는 결합구조에 있어서, 상기 결합구조는 상기 상하부 탱크의 일측에 일체로 돌출 형성되고, 내부에 복수의 돌출부가 형성된 관통공을 갖는 브라켓과, 상기 브라켓에 삽입되도록 상기 쉬라우드의 일측에 돌출 형성되고, 상기 돌출부와 맞물리게 결합하는 복수의 홈부가 형성된 마우팅 핀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드 결합구조를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 마운팅 핀의 홈부 중 적어도 하나는 그와 맞물리게 결합되는 상기 돌출부보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 브라켓의 돌출부 중 적어도 하나는 일측에 형성된 간극부를 구비할 수 있다.

본 발명의 상기 마운팅 핀의 홈부 사이의 거리는 상기 브라켓의 돌출부 사이의 거리와 동일하게 형성할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 팬 쉬라우드 결합구조의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 팬 쉬라우드 결합구조는 열교환기(11)와 팬 쉬라우드(21)를 결합하기 위한 것으로서, 열교환기(11)는 코어부(12)의 상부에 마련된 상부 탱크(13)를 가지며, 상기 상부 탱크(13)의 전면에는 상기 팬 쉬라우드(21)와의 결합시 전후 방향으로 팬 쉬라우드(21)를 장착하여 결합할 수 있는 상부 결합부(14)가 제공된다. 또한 상기 코어부(12)의 하부에는 하부 탱크(15)가 마련되며, 상기 하부 탱크(15)의 전면에는 상기 팬 쉬라우드(21)와 상하 방향으로 결합하는 브라켓(16)이 제공된다.

한편, 팬 쉬라우드(21)에는 상기 상부 결합부(14)와 대응하여 상기 팬 쉬라우드의 본체(22)의 상부에 마련된 상부 결합체(24)와 상기 본체(22)의 하부에 상기 브라켓(16)에 대응하여 마련된 마운팅 핀(26)이 마련된다.

상기 상부 결합부(14)와 상기 상부 결합체(24)는 통상의 결합수단, 예를 들면 볼트와 너트에 의해 결합이 가능한 구조로 이루어지며, 이는 상부 결합부(14)와 상부 결합체(24)를 볼트와 너트에 의해 결합될 수 있는 홀이 형성된 브라켓 또는 플랜지를 형성하여 구현할 수 있으며, 이러한 결합은 상기 열교환기(11)와 팬 쉬라우드(21)를 전후, 좌우뿐만 아니라 상하 방향의 구속을 제공하며, 이러한 목적을 달성할 수 있는 어떠한 수단이라도 무방하다.

도 2에는 도 1의 하부를 확대 도시하였다.

도면을 참조하면, 브라켓(16)은 전후 방향과 좌우방향의 구속을 동시에 제공할 목적으로 전후 방향으로 소정 간격 이격되어 상기 마주 보며 돌출 형성된 전방 돌출부(16a)와 후방 돌출부(16b)를 가지는 지지부(16c)로 이루어진다. 또한 상기 브라켓(16)과 결합하기 위한 마운팅 핀(26)은 상기 전방 돌출부(16a)와 상기 후방 돌출부(16b)와 결합하는 전방 홈부(26a)와 후방 홈부(26b)를 가지는 돌기(26c)로 이루어진다.

도 3에는 상기 브라켓(16)과 상기 마운팅 핀(26)이 결합된 상태의 상부 단면을 도시하였다.

도면을 참조하면, 상기 전방 돌출부(16a)와 상기 전방 홈부(26a)는 전후 방향에서만 접촉하여 전후 방향 구속만을 제공하고, 상기 후방 돌출부(16b)와 상기 후방 홈부(26b)는 전후 및 좌우 방향에서 접촉함으로써 전후 및 좌우 방향의 구속을 제공한다. 또한 전방 돌출부(16a)는 상기 전방 홈부(26a)와 접촉면 상에 좌우 방향의 수축이 가능하게 형성된 홈으로 이루어진 간극부(16d)를 포함한다. 이는 사출물인 팬 쉬라우드(21)의 외부환경에 의한 수축에 대한 여유를 둔 것으로 상기 팬 쉬라우드(21)가 수축과 팽창을 반복함으로써 접촉부위에서의 마모가 발생하여 진동과 소음이 유발되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 4에는 본 발명에 따른 팬 쉬라우드 결합구조의 다른 실시예의 단면도가 도시하였다.

도면을 참조하면, 이는 전술한 실시예의 경우와는 반대로, 전방 돌출부(54b)가 전후 및 좌우 방향의 구속을 제공하고 후방 돌출부(54a)가 전후 방향의 구속만을 제공한다. 전술한 바와 같이 상기 후방 돌출부(54a)는 수축을 흡수할 수 있는 간극부(54d)를 포함한다. 이에 대응하여 전방 홈부(64b)와 후방 홈부(64a)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 팬 쉬라우드 결합구조를 이용한 조립방법과 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기팬 쉬라우드 결합구조를 이용한 조립은 다운 플로우 방식으로 조립되는데, 즉 열교환기(11)의 브라켓(16)에 팬 쉬라우드(21)의 마운팅 핀에 하부으로 삽입됨으로써 일차적인 결합이 되고, 이 상태에서 상기 열교환기의 상부 결합부(14)와 상기 팬 쉬라우드(21)의 상부 결합체(24)를 맞대어 볼트와 너트를 이용하여 최종적으로 결합시킨다. 브라켓(16)와 마운팅 핀(26)의 일차적인 결합에 있어 양자간에 형성된 간극은 조립성을 향상시킨다.

이러한 결합에 있어서, 상부의 결합 부위에서는 전후, 좌우 및 상하방향으로의 구속을 제공하여 상기 열교환기(11)와 팬 쉬라우드(21)가 결합되도록 하며, 하부의 결합부위에서는 전후, 좌우 방향의 구속을 제공한다. 이러한 결합은 종래의 다운 플로우 형식의 결합방식의 조립성을 향상시키면서, 사용중의 마모를 최소화함으로써 장착된 실제 차량에 있어서의 진동과 소음을 방지하는 역할을 한다. 또한 팬 쉬라우드(21)의 마운팅 핀(16)는 전방 및 후방 돌출부(16a, 16b)를 가지지만 하부 조립체를 형성하는 구조의 두께를 전체적으로 균일하게 형성하여 변형과 수축을 방지한다.

상기한 본 발명인 팬 쉬라우드 결합구조에 의해 열교환기와 팬 쉬라우드의 결합부위 마모를 방지할 수 있다.

이러한 마모의 방지는 열교환기와 팬 쉬라우드가 결합부에서 유동하는 것을 방지하여 유동에 의한 진동과 소음을 방지한다.

또한, 열교환기와 팬 쉬라우드의 하부 결합 부위에 형성된 간극부와 조립시 접촉할 수 있는 외곽부의 일정한 간격은 차량의 충격을 흡수할 수 있다.

또한, 브라켓 구조의 전체적인 두께를 균일하게 함으로써 변형 및 수축을 방지한다.

이는 결과적으로 실제 차량의 쾌적성을 향상시킨다.

또한 본 발명에 따른 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 상하부 탱크를 구비한 열교환기와, 팬과 상기 팬의 주위를 감싸도록 설치되는 쉬라우드를 구비하는 팬 쉬라우드를 결합하는 결합구조에 있어서,

   상기 결합구조는 상기 상하부 탱크의 일측에 일체로 돌출 형성되고, 내부에 복수의 돌출부가 형성된 관통공을 갖는 브라켓과;

   상기 브라켓에 삽입되도록 상기 쉬라우드의 일측에 돌출 형성되고, 상기 돌출부와 맞물리게 결합하는 복수의 홈부가 형성된 마우팅 핀;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드 결합구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마운팅 핀의 홈부 중 적어도 하나는 그와 맞물리게 결합되는 상기 돌출부보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드 결합구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 브라켓의 돌출부 중 적어도 하나는 일측에 형성된 간극부를 구비하는 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드 결합구조.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 마운팅 핀의 홈부 사이의 거리는 상기 브라켓의 돌출부 사이의 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드 결합구조.