KR20230100017A - 쿨링팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿨링팬에 관한 것으로서, 블레이드의 허브 내측 공간으로 모래 및 먼지 입자 등의 이물질이 유입될 수 있는 경로를 차단하여 허브 내 이물질 축적으로 인한 팬 언밸런스(fan unbalance)의 문제가 개선될 수 있는 차량용 쿨링팬을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 모터, 및 상기 모터에 결합되어 모터에 의해 회전되는 블레이드, 상기 모터가 장착 및 지지되는 쉬라우드를 포함하는 쿨링팬에 있어서, 상기 쉬라우드는, 상기 모터가 내측으로 삽입되어 장착되는 모터 장착부; 및 상기 모터 장착부와 상기 모터 사이의 틈을 막아주도록 설치되는 실링막을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링팬이 개시된다.

Description

쿨링팬{Cooling fan}

본 발명은 쿨링팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블레이드(blade)의 허브(hub) 내측 공간으로 모래 및 먼지 입자 등의 이물질이 유입될 수 있는 경로를 차단하여 허브 내 이물질 축적으로 인한 팬 언밸런스(fan unbalance)의 문제가 개선될 수 있는 쿨링팬에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서는 발열부품을 냉각수나 냉매, 오일 등의 냉각유체를 이용하여 냉각하고 있다. 여기서, 발열부품은 차량 구동을 위한 엔진이나 모터, 인버터, 충전기, 컨버터, 배터리, 연료전지 스택, 그리고 기타 공지의 차량용 PE 부품(Power Electronic Parts)이나 전장품 등이 될 수 있다.

또한, 차량의 에어컨 시스템에서는 에어컨 냉매를 이용하여 공조용 공기(외기 또는 내기)를 냉각한 뒤 차량 실내에 공급함으로써 실내 냉방이 이루어지도록 하고 있다.

그리고, 차량의 발열부품을 냉각한 냉각수나 냉매, 오일 등의 냉각유체와, 차량 실내 냉방에 이용된 에어컨 냉매는 열교환기에서 방열 및 냉각 과정을 거치게 된다.

여기서, 열교환기는 차량에서 쿨링모듈(cooling module)을 구성하는 라디에이터(방열기,radiator), 응축기(컨덴서,condenser), 또는 오일쿨러(oil cooler) 등이 될 수 있다.

예를 들어, 엔진이나 모터를 냉각한 냉각수는 라디에이터에서 공기와의 열교환을 통해 열을 방출하는 방열 및 냉각 과정을 거치게 된다. 또한, 에어컨 시스템의 증발기에서 공조용 공기의 열을 흡수한 에어컨 냉매는 응축기에서 외기와의 열교환을 통해 열을 방출하는 냉각 및 응축 과정을 거치게 된다. 부품의 냉각에 이용된 오일 또한 오일쿨러에서 외기와의 열교환을 통해 열을 방출하는 방열 및 냉각 과정을 거치게 된다.

이와 같이 라디에이터와 응축기, 오일쿨러는 차량에서 흡수한 열을 외부로 방출하기 위하여 구비되는 것들로서, 쿨링팬(cooling fan)과 함께 쿨링모듈을 구성하는 열교환기들이다.

통상의 차량에서 쿨링모듈(cooling module)은 차체 전단부에 배치되는데, 쿨링모듈에서 쿨링팬은 열교환기측에 강제 대류를 발생시켜 열 방출 효율을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 차체 전단부의 개구부(그릴 등)를 통해 외기를 흡입하여 흡입된 외기가 라디에이터와 응축기, 오일쿨러 등의 열교환기를 통과할 수 있도록 한다.

차량의 쿨링팬으로는 모터에 의해 구동되는 전동식 쿨링팬이 널리 이용되고 있다. 전동식 쿨링팬에서는 모터가 작동하여 모터의 로터(회전자,rotor)에 장착된 블레이드를 회전시킨다.

이러한 전동식 쿨링팬의 제어는 제어기(controller)가 모터(팬 모터)의 구동을 제어함으로써 수행된다. 전동식 쿨링팬에서 쿨링팬의 작동이나 회전, 쿨링팬의 구동이나 속도는, 팬 모터의 작동이나 회전, 팬 모터의 구동이나 속도와 같은 의미를 갖는다.

팬 모터의 구동 제어는 제어기가 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 팬 모터에 인가되는 전류를 제어함으로써 수행된다. 더 상세하게는, 차량에서 쿨링팬을 제어하기 위한 상태 데이터가 검출되어 제어기에 수집되면, 제어기는 실시간 수집되는 상태 데이터를 기초로 팬 모터의 구동을 제어하는데, 이때 상태 데이터에 따라 PWM 신호의 듀티를 조절하는 방식으로 팬 모터에 인가되는 전류를 제어함으로써 팬 모터의 속도 및 구동 상태를 제어할 수 있다.

한편, 중동 지역에 판매된 차량의 경우 타 지역 대비 모래 및 먼지에 노출된 환경에서 운행하는 경우가 많으며, 이에 특별한 차량 내구 성능이 요구된다. 특히, 쿨링팬에서 블레이드의 허브 내측으로 모래 및 먼지 등의 이물질이 과다하게 유입되어 특정 부위에 축적될 경우 팬 언밸런스(fan unbalance)로 인한 소음 및 진동, 내구성 저하 등의 여러 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 차량 제조사에서는 중동 지역에서 판매할 신차의 개발 단계에서 차량 내구성을 사전에 검증하기 위해 '모래 먼지 유입 모드' 등과 같은 실차 평가 조건을 운용하기도 한다.

예를 들면, '모래 먼지 유입 모드'의 실차 평가 시 선행 차량과 후행 차량이 정해진 거리(예, 5 ~ 10m)를 유지한 상태로 사막 간선 포장로를 주행하도록 하고, 선행 차량과 후행 차량이 정해진 거리만큼 주행하는 동안(예, 총 주행거리: 1750km (350km/일×5일), 주행속도: 100 ~ 140km/hr), 포장로 노면에 쌓여 있던 모래 입자들이 후행 차량으로 날리도록 하여 실제 중동 지역에서 발생하는 모래 폭풍을 재현한다.

이후 엔진룸 등의 상태를 확인하는데, '모래 먼지 유입 모드'의 실차 평가 동안 쿨링팬의 블레이드에서 허브 내측으로 모래 및 먼지가 과다 유입되었는지를 확인한다.

실제 중동 지역에서 '모래 먼지 유입 모드'의 실차 평가 결과를 분석해보면, 도 1에 나타낸 바와 같이 쿨링팬에서 블레이드(1)의 허브(3)와 모터(6) 사이의 틈으로 모래 및 먼지가 허브 내측으로 유입될 수 있다. 그 밖에 모터(6)와 쉬라우드(7) 사이의 틈을 통해서도 모래 및 먼지가 블레이드(1)의 허브(3) 내측으로 유입될 수 있다.

또한, 쿨링팬에 의해 흡입된 공기는 쿨링팬을 통과한 뒤 쿨링팬의 후방에 배치된 부품이나 구조물 등의 저항체에 부딪혀 역류할 수 있는데, 이때 역류되는 공기가 상기한 부품 사이의 틈을 통해 허브 내측으로 유입될 수 있다.

도 2는 종래의 쿨링팬에서 모터와 쉬라우드 사이의 유격 및 이 유격을 통한 이물질 유입 경로를 나타낸 도면으로, 쉬라우드(7)에는 모터 장착부(8)가 구비되고, 이 모터 장착부(8)의 내측으로 모터(6)가 삽입 및 수납되어 장착된다.

도시된 바와 같이 쉬라우드(7)의 모터 장착부(8)와, 이 모터 장착부(8)의 내측으로 삽입된 모터(6) 사이에는 유격이 존재하는데, 상기 유격으로 인한 쉬라우드(7)의 모터 장착부(8)와 모터(6) 사이의 틈을 통해 블레이드의 허브 내측공간으로 이물질이 유입될 수 있다.

차량의 쿨링모듈에서 모터로는 브러시리스 직류(BLDC:Brushless Direct Current) 모터가 주로 사용되고 있고, 대형 및 대용량(예, 300W 이상)의 BLDC 모터의 경우 모터의 냉각 및 조립 산포를 고려하여 설계적으로 쉬라우드(7)의 모터 장착부(8)와 모터(6) 사이에 유격을 반영하고 있다. 하지만, 이 유격을 통과한 이물질이 블레이드(1)의 허브(3) 내측 공간에 유입 및 축적될 수 있는 것이다.

도 3은 쿨링팬의 블레이드를 예시한 사시도로서, 도시된 바와 같이 쿨링팬의 블레이드(1)는 링(ring)부(2), 허브(hub)(3), 그리고 링부(2)와 허브(3) 사이에 일체로 연결된 복수 개의 날개부(4)를 포함하여 구성된다.

또한, 모터와 조립되는 블레이드(1)의 강성을 고려하여 허브(3)의 내측 공간에는 주연부의 전 둘레를 따라 원주방향의 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 리브(5)가 일체로 형성된다.

일반적으로 각 리브(5)는 허브(3)의 반경방향으로 직선의 단면 형상을 가지는 플레이트 형상으로 형성되고, 이때 복수 개의 리브(5)가 허브(3)의 내측면에서 방사형으로 배치된다.

도 4는 허브(3)의 내측면에서 방사형 리브(5)에 축적된 모래 및 먼지를 나타내는 도면으로, 블레이드가 회전되는 방향(A), 그리고 허브 내측 공간에 모래 및 먼지가 유입되는 방향(B)이 화살표로 도시되어 있고, 허브 내측 공간에 축적된 모래 및 먼지 등 이물질의 상태가 나타나 있다.

도시된 바와 같이 블레이드(1)의 허브(3) 내측 공간으로 유입된 모래 및 먼지는 블레이드(1)의 회전운동 및 이때 작용하는 원심력에 의해 방사형 리브(5)의 표면과 허브 내 주연부 중 외곽 둘레 벽 부분인 원주면부(3a) 등에 축적되어 있게 된다.

이와 같이 모래 및 먼지 등의 이물질이 허브 내측 공간에 과다하게 유입되어 축적될 경우 팬 언밸런스(fan unbalance)로 인한 소음 및 진동, 내구성 저하 등의 여러 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 블레이드의 허브 내측 공간으로 모래 및 먼지 입자 등의 이물질이 유입될 수 있는 경로를 차단하여 허브 내 이물질 축적으로 인한 팬 언밸런스(fan unbalance)의 문제가 개선될 수 있는 차량용 쿨링팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 모터, 및 상기 모터에 결합되어 모터에 의해 회전되는 블레이드, 상기 모터가 장착 및 지지되는 쉬라우드를 포함하는 쿨링팬에 있어서, 상기 쉬라우드는, 상기 모터가 내측으로 삽입되어 장착되는 모터 장착부; 및 상기 모터 장착부와 상기 모터 사이의 틈을 막아주도록 설치되는 실링막을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링팬을 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 쿨링팬에서는, 쉬라우드의 모터 장착부와 상기 모터 장착부 내측에 삽입되는 모터 사이의 틈을 실링하는 실링막을 구비함으로써, 블레이드의 허브 내측 공간으로 모래 및 먼지 입자 등의 이물질이 유입될 수 있는 경로(모터 장착부와 모터 사이의 틈)가 차단될 수 있고, 이로써 허브 내 이물질 축적으로 인한 팬 언밸런스(fan unbalance)의 문제가 개선될 수 있게 된다.

또한, 쉽게 변형 가능한 얇은 박막에 의한 실링(sealing) 구조의 적용에 의해 모터 조립 시의 틀어짐이 방지될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬에서는 쉬라우드 일체형 박막이 적용됨에 따라 실링 개선을 위한 별도의 추가 부자재(별도 스폰지 패드나 별물 커버 등) 사용 및 조립이 불필요해지고, 결국 별도 실링재 사용 시의 추가 비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 쿨링팬에서 허브의 내측 공간으로 모래 및 먼지 등의 이물질이 유입되는 경로를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 쿨링팬에서 모터와 쉬라우드 사이의 유격 및 이 유격을 통한 이물질 유입 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 쿨링 팬에서 블레이드를 도시한 사시도이다.
도 4는 종래의 쿨링팬에서 허브의 내측 공간에 모래 및 먼지 등의 이물질이 축적된 상태를 보여주는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬에서 쉬라우드와 모터 사이에 실링막이 설치된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 7 및 도 8은 도 5의 선 'C-C'를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실링막의 설치 상태를 나타내는 정면도이다.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬에서 쉬라우드와 모터 사이에 실링막이 설치된 상태를 나타내는 정면도이다. 도 7 및 도 8은 도 5의 선 'C-C'를 따라 취한 단면도이다.

먼저, 도 5에 나타낸 바와 같이 쿨링팬(100)은 차량에 고정되도록 설치되는 쉬라우드(110), 상기 쉬라우드(110)에 지지되도록 설치되는 모터(120), 그리고 상기 모터(120)의 로터(회전자)에 일체로 회전되도록 결합되는 블레이드(blade)(130)를 포함한다.

상기 쉬라우드(110)는 차량 내 고정 구조물에 결합되는데, 상기 차량 내 고정 구조물은 차량의 엔진룸 내 차체 부분이거나 라디에이터 부분, 또는 라디에이터를 차체에 마운팅하는 브라켓 등의 마운팅 부재일 수 있다.

상기 모터(120)는 외부의 전기적인 신호에 따라 구동하여 블레이드(130)를 회전시키는 액추에이터로서, 브러시리스 직류(BLDC:Brushless Direct Current) 모터일 수 있다.

상기 모터(120)는 쉬라우드(110)에 장착되는데, 쉬라우드(110)는 차량 내 고정 구조물에 결합되는 쉬라우드 본체(110a)를 포함하며, 이 쉬라우드 본체(110a)에는 공기가 통과할 수 있도록 형성된 원형의 공기통과홀(110b)이 형성되고, 쉬라우드(110)에서 상기 공기통과홀(110b)의 중심 위치에 상기 모터(120)가 장착된다.

모터(120)의 장착을 위해, 쉬라우드(110)에서 공기통과홀(110b)의 내측 중심 위치에는 모터 장착부(111)가 구비되고, 쉬라우드 본체(110a)에서 공기통과홀(110b)을 형성하는 홀 가장자리 부분과 상기 공기통과홀(110b) 중심 위치의 모터 장착부(111) 사이에 복수개의 지지대(112)가 연결된다.

상기 지지대(112)는 쉬라우드 본체(110a)에서 공기통과홀(110b) 내측에 위치된 모터 장착부(111)를 지지하는 부분으로, 복수 개의 지지대(112)가 모터 장착부(111)를 중심으로 방사상의 배치 구조를 형성하도록 상기 모터 장착부(111)로부터 상기 쉬라우드 본체(110a)의 홀 가장자리 부분까지 반경방향으로 길게 배치된다.

상기 모터 장착부(111)는 모터(120)가 내측으로 삽입되어 장착되는 홀을 가지며, 이 홀의 내측에 모터(120)가 장착 및 고정된 상태에서 상기 모터(120)의 로터에 블레이드(130)가 결합된다. 상기 블레이드(130)는 쉬라우드(110)에서 지지대(112)의 전방에 위치하도록 배치된다.

상기 블레이드(130)는 쿨링팬(100)의 회전날개가 되는 부분으로, 공기를 흡입하는 작용을 한다. 본 발명에서 블레이드(130)의 구성은 도 3을 참조로 설명한 것과 차이가 없다.

즉, 본 발명에서 블레이드(130)는 링(ring)부(131), 허브(hub)(132), 그리고 상기 링부(131)와 허브(132) 사이에 일체로 연결된 복수 개의 날개부(133)를 포함하여 구성될 수 있다(도 5 참조).

상술한 본 발명의 쿨링팬(100)은 차량에서 라디에이터 및 응축기 등과 함께 쿨링모듈을 구성하는 것으로, 쿨링팬(100)을 포함하는 쿨링모듈이 차체 전단부에 배치되고, 이때 쿨링팬(100)은 라디에이터의 후방에 배치될 수 있다.

쿨링모듈의 쿨링팬(100)은 열교환기측에 강제 대류를 발생시켜 열 방출 효율을 향상시키는 역할을 한다. 즉, 모터(120)의 구동으로 블레이드(130)가 회전될 때, 상기 블레이드(130)는 차체 전단부의 개구부(그릴 등)를 통해 라디에이터의 전면으로 공기를 흡입하게 된다.

이때, 흡입되는 공기, 즉 신기(新氣)는 라디에이터 등 열교환기와 쿨링팬(100)을 차례로 통과하게 되며, 특히 라디에이터 등 열교환기를 통과하는 동안 열교환기의 내부에 흐르는 냉각수 또는 냉매와 열교환하게 되고, 이로써 냉각수와 냉매의 방열이 이루어지도록 한다.

쿨링팬(100)이 쉬라우드(110)와 모터(120), 블레이드(130) 등의 부품으로 구성됨은 공지의 기술 사항이므로, 본 명세서에서 이들 각 부품의 역할이나 기능 등에 대한 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 쉬라우드(110))에서 모터 장착부(111)의 내측면과 모터 장착부(111) 내측으로 삽입된 모터(120)의 외측면 사이에는 유격이 존재하며, 상기 유격으로 인한 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이의 틈을 통해 블레이드(130)의 허브(132) 내측공간으로 이물질이 유입될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬(100)은 이물질이 유입되지 못하도록 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)에 상기 유격으로 인한 틈을 막아주는 실링막(140)을 설치한 것에 주된 특징이 있는 것이다.

도 6을 참조하면, 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)와 상기 모터 장착부(111)의 내측에 장착된 모터(120) 사이의 틈을 실링막(140)이 외측에서 덮고 있는 상태가 도시되어 있다.

상기 실링막(140)은 모래 및 먼지 등의 이물질이 유입되는 경로를 차단하기 위한 것으로서, 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이에 존재하는 유격으로 인한 틈을 막고 실링하여 상기 틈을 통해 이물질이 블레이드의 허브 내측으로 유입되는 것을 방지하게 된다.

상기 실링막(140)은 얇은 두께의 부재로서, 미리 정해진 두께로 성형하여 제작될 수 있다. 또한, 상기 실링막(140)은 힘이 가해질 경우 쉽게 변형이 가능하고 휘어짐이 가능한 가요성(可撓性)의 재질로 제작될 수 있고, 더불어 변형 후 쉽게 형상 복원이 가능한 탄성을 가지는 재질로 제작될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬(100)에서 이물질 유입 경로를 차단하기 위한 실링막(140)은, 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이의 틈 및 경계부분의 전 둘레를 따라 설치될 수도 있으나, 도 6에 나타낸 바와 같이 틈 및 경계부분의 전 둘레 중 적어도 일부는 제외한 나머지 구간에만 설치될 수도 있다(D: 미설치 구간).

도 6에 도시된 실시예에서 실링막(140)이 설치되지 않은 구간(D)은 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이의 틈새 및 유격이 거의 없어 이물질이 유입될 가능성이 없는 구간이거나, 또는 모터 장착부(111) 또는 모터(120)의 형상에 있어 실링막(140)을 일체로 설치 내지 형성하거나 결합하기 어려운 구간일 수 있다 .

이러한 구간을 제외한 나머지 구간에는, 모터(120)의 외곽 부분, 보다 상세히는 모터(120)의 외곽 가장자리 둘레부분을 따라, 상기 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이의 틈새 및 유격 부분을 덮어서 막아주는 실링막(140)이 설치될 수 있다.

본 발명에서 실링막(140)은 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)에 일체로 사출 성형되어 형성될 수 있다. 도 6은 실링막(140)의 형상에 있어 하나의 예를 나타낸 것일 뿐, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 실링막(140)의 형상에 있어서는 인접 구조물 및 생산(사출) 조건에 따라서 도 6에 예시된 것으로부터 다양한 변경이나 수정이 있을 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111) 및 이 모터 장착부(111)의 내측으로 삽입되어 설치된 모터(120)의 단면 형상이 예시되어 있다. 도면부호 '121'은 모터(120)의 부품 중 미도시된 로터(회전자,rotor) 및 스테이터(고정자,stator)가 내측에 수용되어 있는 모터 하우징을 나타낸다. 그리고, 도 7 및 도 8에는 블레이드(130)의 허브(132) 및 날개부(133) 중 일부의 단면 형상이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 실링막(140)은 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111) 내측면에 일체로 사출 성형하여 형성될 수 있고, 실링막(140)의 외측 가장자리 둘레부분(도 7 및 도 8의 단면상 하단부임)이 모터 장착부(111)의 내측면에 일체로 고정되어 있다.

이때, 실링막(140)의 내측 가장자리 둘레부분(도 7 및 도 8의 단면상 상단부임)은 실링 및 차폐를 위해 모터 하우징(121)의 외측면에 밀착된 상태가 되도록 오버랩(overlap) 된다.

모터 하우징(121)에서 상기 실링막(140)이 오버랩 되는 부분은, 모터 장착부(111)의 내측면과 이격되어 있는 모터 하우징(121) 외곽 부분, 즉 보다 상세히는 모터 하우징(121)의 외곽 가장자리 둘레부분이다.

이때, 상기 모터 하우징(121)의 외측면, 보다 상세하게는 모터 하우징(121)의 외곽 가장자리 둘레부분 외측면이 상기 실링막(140)의 내측 가장자리 둘레부분에 의해 덮인 상태가 되도록 오버랩 된다.

본 발명의 실시예에서 모터 하우징(121)의 외측면 중 실링막(140)이 오버랩 되도록 안착되는 부위에는, 상기 실링막(140)의 오버랩 부위 중 단면상의 적어도 일부가 내측으로 삽입되어 안착될 수 있는 안착홈(122)이 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시예에서 도 7에 나타낸 바와 같이 실링막(140)의 외측 가장자리 둘레부분(도 7 및 도 8의 단면상 하단부임) 중 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)에 접합된 부위의 단면상 두께는 상대적으로 다른 부위에 비해 두꺼운 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 실링막(140)에서 모터 장착부(111)에 접합된 부위의 단면상 두께(t1)는 대략 2mm일 수 있고, 이때 실링막(140)에서 모터(120)의 외측면에 오버랩 되는 부위의 단면상 두께(t2)는 0.8mm 이하가 되도록 할 수 있다.

이때, 실링막(140)의 외측 가장자리 둘레부분 중 모터 장착부(111)에 접합된 부위의 단면 형상 있어, 모터 장착부(111)의 내측면에 일체로 형성되어 있는 접합 부위의 끝면으로부터 일정 구간에는 단면 두께가 점차 얇아지는 테이퍼 형상이 적용될 수 있다. 상기 테이퍼 형상은 실링막(140)의 사출 시 수지 흐름성을 좋게 하기 위해 적용되는 것이다..

도 7을 참조하면, 실링막(140)이 모터(120)의 외측면(모터 하우징의 외측면)에 안착된 상태를 볼 수 있고, 이때 모터(120)의 외측면에 안착된 실링막(140)의 끝단부(도면상 상단부)가 외측(도면상 좌측)으로 변형된 상태를 볼 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실링막의 설치 상태를 나타내는 정면도로서, 도시된 바와 같이 실링막(140)이 접하는 모터(120)의 외곽 부분의 형상에 따라 상기 실링막(140)의 코너부에 노치(notch) 홈(141)이 추가로 형성될 수 있다.

즉, 모터 하우징(121)의 외곽 부분은 각이 진 형상의 코너부를 가질 수 있고, 모터 하우징(121)에서 상기와 같이 각이 진 형상의 각 코너부에는, 소정 두께를 가지는 얇은 핀(fin) 모양의 돌기(123)가 형성될 수 있다.

이때, 돌기(123)가 형성된 모터 하우징(121)의 외곽 부분을 덮는 실링막(140)의 각 위치에는 상기한 노치 홈(141)이 형성될 수 있고, 모터(120)의 조립 시 상기 실링막(140)의 각 노치 홈(141)에 상기 돌기(123)가 각각 삽입될 수 있도록 한다.

이와 같이 하여, 쉬라우드(110)의 모터 장착부(111)와 상기 모터 장착부(111)에 장착되는 모터(120) 사이의 틈을 실링하는 실링막(140)을 구비함으로써 블레이드(130)의 허브(132) 내측 공간으로 모래 및 먼지 입자 등의 이물질이 유입될 수 있는 경로(모터 장착부와 모터 사이의 틈)가 차단되고, 이로써 허브(132) 내 이물질의 축적으로 인한 팬 언밸런스(fan unbalance)의 문제가 개선될 수 있게 된다.

또한, 쉽게 변형되는 얇은 박막에 의한 실링(sealing) 구조의 적용으로 모터 조립 시의 틀어짐이 방지될 수 있게 된다. 만약, 실리 박막(140)의 적용 없이 모터 장착부(111)와 모터(120) 사이의 유격을 삭제하여 모터 장착부(111)와 모터(120) 간 면 접촉이 이루어지도록 하면, 쉬라우드 및 모터 하우징 등 사출물의 면 윤곽도 불량 및 조립 산포(모터 틀어짐)으로 인해 팬 언밸런스 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬에서는 쉬라우드 일체형 박막이 적용됨에 따라 실링 개선을 위한 추가 부자재(별도 스폰지 패드나 별물 커버 등)의 사용 및 조립이 불필요해지고, 별도 실링재 사용 시의 추가 비용을 절감할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

100 : 쿨링팬 110 : 쉬라우드
110a : 쉬라우드 본체 110b : 공기통과홀
111 : 모터 장착부 112 : 지지대
120 : 모터 121 : 모터 하우징
122 : 안착홈 123 : 돌기
130 : 블레이드 131 : 링부
132 : 허브 133 : 날개부
140 : 실링막 141 : 노치 홈

Claims (10)

1. 모터, 및 상기 모터에 결합되어 모터에 의해 회전되는 블레이드, 상기 모터가 장착 및 지지되는 쉬라우드를 포함하는 쿨링팬에 있어서,
   상기 쉬라우드는,
   상기 모터가 내측으로 삽입되어 장착되는 모터 장착부; 및
   상기 모터 장착부와 상기 모터 사이의 틈을 막아주도록 설치되는 실링막을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 쉬라우드는,
   공기가 통과하는 공기통과홀이 형성되고 상기 공기통과홀 내측에 상기 모터 장착부가 위치하도록 설치되는 쉬라우드 본체; 및
   상기 쉬라우드 본체와 모터 장착부 사이를 연결하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 실링막은 휨 변형 후 형상 복원이 가능하도록 가요성 및 탄성을 가지는 소재로 제작된 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 실링막은 상기 모터 장착부와 모터 간 경계부분의 전 둘레 구간 또는 상기 전 둘레 구간 중 적어도 일부를 제외한 나머지 구간을 따라 상기 틈을 막아주도록 설치되는 것을 쿨링팬.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 실링막은 상기 모터 장착부와 모터 사이의 틈을 위에서 덮어 막아주도록 상기 모터 장착부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 실링막의 외측 가장자리 둘레부분이 상기 모터 장착부에 일체로 형성되며, 상기 모터 장착부와 모터 사이의 틈을 실링 및 차폐하도록 상기 실링막의 내측 가장자리 둘레부분이 상기 모터에 밀착되는 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 모터 외측면에는 상기 밀착되는 실링막의 내측 가장자리 둘레부분 중 일부가 삽입되어 안착될 수 있는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 실링막의 외측 가장자리 둘레부분이 상기 모터 장착부의 내측면에 일체로 형성되고,
   상기 실링막의 외측 가장자리 둘레부분 중 모터 장착부에 일체로 형성되어 있는 접합 부위는 단면상 두께가 다른 부위에 비해 상대적으로 두꺼운 형상을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 접합 부위의 일정 구간에는, 상기 모터 장착부에 일체로 형성된 끝면으로부터 멀어질수록 단면 두께가 점차 얇아지는 테이퍼 형상이 적용된 것을 특징으로 하는 쿨링팬.
   
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 모터의 모터 하우징은 외곽 부분에 각이 진 형상의 코너부를 가지며, 상기 모터 하우징의 코너부에는 돌기가 형성되고, 상기 실링막에는 상기 돌기가 삽입될 수 있는 노치 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 쿨링팬.

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