KR20090027305A - 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 쉬라우드의 형상을 변경하여 강도 및 내구성을 유지시키되 저항을 감소시키고 외부의 공기 유입이 원활하게 이루어지도록 하되 이물질이 송풍팬으로 유입되는 것을 방지하면서 외기를 유도하여 자동차 엔진을 냉각하기 위한 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드에 관한 것으로, 상기 팬 쉬라우드의 전방 링부에 메쉬와 리브로 이루어진 그릴부; 상기 링부의 중앙에 위치하여 모터가 마운팅되게 하는 모터 마운팅; 및 차량의 고속 주행시 열려 공기의 유입을 유도하기 위해 상기 팬 쉬라우드의 양측에 다수개 설치된 플랩 도어;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

엔진, 송풍팬, 쉬라우드, 냉각, 플랩 도어, 그릴

Description

자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드{Fan shroud for cooling engine of vehicle}

본 발명은 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대용량 송풍팬 쉬라우드의 메쉬 수량 감소와 쉬라우드 형상을 변경하여 강도 및 내구성은 유지시키되 저항을 감소시키고, 플랩 도어를 설치하여 외부 공기의 유입이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진 룸에는 자동차 구동장치인 엔진과, 상기 엔진의 과열을 방지할 수 있는 냉각 장치와, 자동차 내부의 탑승자 공간에 대한 공기의 조화 기능을 가진 공기 조화 장치 등이 설치되어 있다.

자동차의 엔진 냉각 방식은 공랭식과 수냉식으로 구분할 수 있는데, 수냉식 냉각장치는 엔진의 외면을 따라 유동하는 냉각수를 이용하여 냉각시키게 된다.

상기와 같은 수냉식의 경우에는 자동차 엔진의 전면에 엔진의 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터가 설치되어 있으며, 이 라디에이터에는 열교환 효율을 향상시키기 위한 팬 조립체가 설치되어 있다.

상기의 팬 조립체는 통상적으로 팬과, 상기 팬을 회전 구동시키는 구동모터와, 팬을 지지하는 팬 쉬라우드(fan shroud)를 구비하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 상기 팬 쉬라우드(100)의 구조를 살펴보면, 링부(110)의 내측에 많은 메쉬(120, mesh)와 리브(130, rib)가 구비되어 있어 마치 거미줄을 연상케 한다.

상기 팬 쉬라우드(100)는 무수히 많은 메쉬(120)와 리브(130)로 이루어져 있어 마치 거미줄을 연상케 한다.

이렇게 많은 수의 메쉬(120)와 리브(130)를 구성한 이유는, 이물질 유입을 방지하고, 모터(미도시)의 무게 지지와 진동을 고려하여 팬 쉬라우드(100)의 강성을 보강하는 차원에서 이루어졌다.

그러나, 상기와 같은 팬 쉬라우드(100)의 구조는 리브(130)의 간격 및 두께의 제한으로 인해 금형의 구조가 매우 복잡해지며, 금형설계에 있어서 그 공수가 많아져서 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 소용량 송풍팬 쉬라우드 경우의 라디에이터 전방 또는 후방에 위치하게 되는데 있어 전방에 위치함에 있어서는, 차량 전방으로부터 곧바로 유입되는 곤충 또는 돌 등의 이물질의 유입을 방지하기 위한 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드를 제공하는 데에 있다.

또한, 대용량 송풍팬 쉬라우드 경우의 라디에이터의 후방에 위치함에 있어서는 이물질의 유입으로부터 상대적으로 유리한 입장이기 때문에 모터 중량의 증대로 인한 메쉬 및 쉬라우드 형상의 보강이 필수적이므로 설계 측면에서 메쉬 수량의 감소로 금형의 단순화가 가능한 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드를 제공하는 데에 있다.

또한, 송풍팬 쉬라우드가 라디에이터 코어 전면부를 덮음으로써 야기되는 고속에서의 외부 공기 유입 시의 팬 블레이드 저항 발생을 줄일 수 있는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이물질이 송풍팬으로 유입되는 것을 방지하고 외기를 유도하여 자동차 엔진을 냉각하기 위한 팬 쉬라우드에 있어서, 상기 팬 쉬라우드의 전방 링부에 메쉬와 리브로 이루어진 그릴부; 상기 링부의 중앙에 위치하여 모터가 마운팅되게 하는 모터 마운팅; 및 차량의 고속 주행시 열려 공기의 유입을 유도하기 위해 상기 팬 쉬라우드의 양측에 다수개 설치된 플랩 도어;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 팬 쉬라우드의 단면은 지그재그 형상으로 이루어지게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플랩 도어의 크기 및 수는 팬 쉬라우드의 공간에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시에에 따르면, 상기 플랩 도어의 재질은 플라스틱이나 고무로 이루어지게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플랩 도어는 결합편 및 힌지 결합봉에 의해 팬 쉬라우드에 힌지가능하게 결합되게 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째. 팬 쉬라우드의 그릴부 메쉬 수를 줄여 금형의 제작 편의성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 송풍팬 풍량의 손실을 줄이는 효과를 기대할 수 있다.

둘째. 팬 쉬라우드 설계에 있어서 종래의 원뿔 형태를 벗어나, 지그재그 형상으로 강성을 유지하면서, 협소한 공간에서 효과적인 시스템을 구현할 수 있다.

셋째. 플랩 도어의 설치로 인해 고속주행시, 외부 공기의 유입을 좋게 할 뿐만 아니라 공기 유동의 저항을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드에 대한 바람직한 실 시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 개략도이고, 도 4는 도 2의 B-B 부분에 대한 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 플랩 도어를 보인 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 플랩 도어의 장착상태를 보인 도면이고, 도 8은 도 7의 A-A부분에 대한 단면도이며, 도 9는 도 7의 B-B부분에 대한 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이물질이 송풍팬으로 유입되는 것을 방지하고 외기를 유도하여 자동차 엔진을 냉각하기 위한 팬 쉬라우드(1)는, 일반적인 송풍팬의 그릴부(10)의 구조를 변경시키면서 플랩 도어(30, flap door)를 추가로 구비된다.

본 발명의 팬 쉬라우드(1)의 구성 요소를 살펴보면, 이는 팬 쉬라우드(1) 의 전방 링부(7)에 메쉬(12)와 리브(13)로 이루어진 그릴부(10)와, 상기 링부(7)의 중앙에 위치하여 모터가 마운팅되게 하는 모터 마운팅(20)와, 차량의 고속 주행시 열려 공기의 유입을 유도하기 위해 상기 팬 쉬라우드(1)의 양측에 다수개 설치된 플랩 도어(30)로 이루어진다.

상기와 같은 구성 요소로 이루어진 상대적으로 대용량 팬 쉬라우드(1)의 형상은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 간단한 구조로 이루어질 수 있다.

상기 팬 쉬라우드(1)의 단면은 도 3을 통해 볼 수 있듯이 지그재그 형상으로 이루어지게 하여 강도와 진동에 견딜 수 있도록 설계되었으며, 이는 이물질 유입에 대해 상대적으로 유리한 석션 타입(SUCTION TYPE)의 쉬라우드구조라 할 수 있다.

상기 팬 쉬라우드(1)의 그릴부(10)를 도 2 및 도 5를 통해서 살펴보면, 일반적인 형상과는 달리 그 구조가 아주 단순해졌다는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 그릴부(10)는 각각의 메쉬(12, mesh)를 합하여 볼 때 그 수를 줄이는 대신 단면적이 증대되었으며, 리브(13)와 함께 대용량 송풍팬(미도시)을 위한 모터(미도시)의 하중 지지와 진동 흡수를 위해 강성이 증대되었다.

또한, 모터(미도시)를 지지하는 모터지지대인 링부(7) 주변에는 그릴부(10)의 메쉬(12)가 소정간격으로 구비되어 있으며, 상기의 그릴부(10)는 종이 또는 비닐등의 이물질이 유입되는 것을 방지해주는 역할을 한다

또한, 상기 그릴부(10)로 유입되는 공기와의 마찰, 즉 풍량의 손실을 줄일 수 있는 형상으로 설계되어 있다.

그리고, 대용량 팬 쉬라우드(1)의 사이즈는 라디에이터 코어 사이즈와 동일하게 설계되었으며, 그로 인해 라디에이터 전면에 걸쳐 골고루 외부 공기가 통과되어 방열 효율을 증대시켜준다.

또한, 외부 공기, 즉 차량 전방 유입 공기는 팬 블레이드(FAN BLADE, 미도시)를 통해서만 유입되는데, 차량의 고속 주행 시에는 오히려 팬 블레이드가 저항 역할을 하게 되어 공기 흐름이 다소 불리해지는 경우가 있다.

따라서, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 팬 쉬라우드(1)의 공간상 여유가 있는 곳에 도 6에 도시된 바와 같은 플랩 도어(FLAP DOOR, 30)를 적용하여, 고속 주행(일정 속도 이상으로 주행)시 플랩 도어(30)가 열림으로 인해 외부 공기의 유입, 즉 공기의 흐름을 좋게 한다.

이때, 상기 플랩 도어(30)의 크기 및 수는 팬 쉬라우드(1)의 공간에 의해 결정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플랩 도어(30)의 설치각(α°)은 필요에 따른 해석과 실차에서 얻어지는 값을 적용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 플랩 도어(30)의 크기 및 수와 설치각은 팬 쉬라우드(1)의 성능과 직결되므로 아주 중요한 요소라 할 수 있다.

한편, 상기 팬 쉬라우드(1)의 플랩 도어(30)는 개방/닫힘을 반복하면서 노이즈(NOISE)를 발생시키기 때문에 재질 선택이 매우 중요하다.

따라서, 상기 플랩 도어(30)의 재질은 유연한 재질의 플라스틱이나 고무가 적용 가능하지만, 내구성 및 노이즈 등을 고려해 플라스틱 재질을 사용하는 것이 더 바람직할 수 있다.

여기서, 상기 플랩 도어(30)가 팬 쉬라우드(1)에 장착되는 상태를 도 7 내지 도 9를 통해서 살펴보면 다음과 같다.

상기 플랩 도어(30)는 팬 쉬라우드(1)에 형성된 소정의 공간을 채우는 형태로 덮어 씌워진다.

상기 플랩 도어(30)가 팬 쉬라우드(1)에 결합되는 방법은 그에 일측이 개방되는 형태로 구비된 결합편(35)에 힌지 결합봉(15)이 유동가능하게 결합하여 외부 공기의 흐름에 따라 플랩 도어(30)가 팬 쉬라우드(1)의 힌지 결합봉(15)을 중심으 로 회전하여 개폐된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 작동 상태를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량 엔진 또는 라디에이터를 냉각시키기 위해서 모터가 구동되고 그에 의해 송풍팬이 작동한다.

상기 송풍팬이 작동됨에 따라 그릴부(10)의 메쉬(12)를 통해서 엔진 가열 시 발생된 더운 공기를 외부로 배출함과 동시에 외부의 차가운 공기와 열교환시킨다.

그리고, 차량의 고속 주행시에 발생되는 엔진의 과열을 방지하기 위해 팬 쉬라우드(1)에 설치된 플랩 도어(30)가 외부 공기압에 의해 열려 공기가 유입된다.

이에 의해 차량의 엔진 또는 라디에이터가 냉각되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드를 보인 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 정면도.

도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 개략도.

도 4는 도 2의 B-B 부분에 대한 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 플랩 도어를 보인 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 엔진 냉각용 팬 쉬라우드의 플랩 도어의 장착상태를 보인 도면.

도 8은 도 7의 A-A부분에 대한 단면도.

도 9는 도 7의 B-B부분에 대한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간략한 설명*

1: 팬 쉬라우드 7: 링부

10: 그릴부 12: 메쉬

13: 리브 15: 힌지 결합봉

20: 모터 마운팅 30: 플랩 도어

35: 결합편

Claims (5)

1. 이물질이 송풍팬으로 유입되는 것을 방지하고 외기를 유도하여 자동차 엔진을 냉각하기 위한 팬 쉬라우드에 있어서,

   상기 팬 쉬라우드(1)의 전방 링부(7)에 메쉬(12)와 리브(13)로 이루어진 그릴부(10);

   상기 링부(7)의 중앙에 위치하여 모터가 마운팅되게 하는 모터 마운팅(20); 및

   차량의 고속 주행 시 열려 공기의 유입을 유도하기 위해 상기 팬 쉬라우드(1)의 양측에 다수개 설치된 플랩 도어(30);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드.
2. 제1항에 있어서, 상기 팬 쉬라우드(1)의 단면은 지그재그 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드.
3. 제1항에 있어서, 상기 플랩 도어(30)의 크기 및 수는 팬 쉬라우드(1)의 공간에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드.
4. 제1항에 있어서, 상기 플랩 도어(30)의 재질은 플라스틱이나 고무인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드.
5. 제1항에 있어서, 상기 플랩 도어(30)는 결합편(35) 및 힌지 결합봉(15)에 의해 팬 쉬라우드(1)에 힌지가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 냉각용 팬 쉬라우드.

Images