KR101755881B1 - 차량 공조시스템의 블로워 모터 - Google Patents

차량 공조시스템의 블로워 모터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기가 유입되는 유입 통로가 구비되며, 복수개의 소자가 부착된 기판이 결합되어 형성되는 베이스 및 상기 기판의 일면에 면접촉되고, 상기 유입 통로에서 유입된 유입 공기와 접촉되도록 접촉면을 가지는 판 형상으로 형성되며, 유입 공기가 상기 접촉면에 설치된 발열부로 이동하도록 가이드하는 히트 싱크를 포함한다.

Description

차량 공조시스템의 블로워 모터{Blower motor of HVAC : Heating Ventilating and Air Conditioning}
본 발명은 차량 공조시스템의 블로워 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 부착되는 소자에 대한 방열 효율을 향상시킬 수 있는 차량 공조시스템의 블로워 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 실내온도나 습기의 제어를 위해 고온이나 저온의 공기를 차량 내부로 유입시키는 기능을 수행하고, 이와 같은 온도 및 습도의 제어를 위한 공기유입(송풍)은 블로워 팬(blower fan)의 회전에 의해 이루어지며, 이러한 블로워 팬은 블로워 모터에 의해 구동된다.
그리고, 블로워 팬과 연결된 블로워 모터에는 전원이 연결 되어 있어, 입력되는 전압 제어신호에 따라 블로워 모터에 걸리는 전압이 조절되어 공기의 송풍량이 조절된다.
그러나, 블로워 모터의 구동 중 모터의 구속(또는 실속, stall)이 발생하면 과전류가 형성되어 열이 발생되고, 이로 인해 블로워 모터 및 구동회로 자체가 손상되는 경우가 발생된다.
최근에는, 이와 같은 블로워 모터의 구속시의 손상을 방지하기 위해, 블로워 모터에 방열체를 구비하는 FET(Field Effective Transistor) 장치를 장착하여, 블로워 모터를 제어하고 모터의 구속 시 블로워 모터를 보호하고 있다.
구체적으로, FET 장치는 블로워 모터가 구속되어 과전류로 인한 열이 발생되고 일정 온도 이상 도달되었을 경우, 자체적으로 전압차단 및 이중 안전장치로 온도 휴즈가 단락됨으로써, 구동을 차단하는 기능을 수행한다.
대한민국공개특허공보 제10-2008-0027027호(2008.03.26.)
본 발명의 목적은, 소자의 주요 발열부를 히트 싱크와 면접촉된 기판 상에 고르게 배치하여 발열의 집중을 막을 수 있도록 하고, 소자의 주요 발열부가 히트 싱크의 접촉면에서 단차를 가지며 돌출 형성되도록 함으로써, 공기와의 접촉 면적이 증대되도록 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터는 공기가 유입되는 유입 통로가 구비되며, 복수개의 소자가 부착된 기판이 결합되어 형성되는 베이스 및 상기 기판의 일면에 면접촉되고, 상기 유입 통로에서 유입된 유입 공기와 접촉되도록 접촉면을 가지는 판 형상으로 형성되며, 유입 공기가 상기 접촉면에 설치된 발열부로 이동하도록 가이드하는 히트 싱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 히트 싱크는 상기 유입 통로와 인접한 상기 접촉면에 한 쌍으로 설치되며, 유입 공기가 상기 발열부로 집중되도록 형성되는 공기 유도 가이드를 구비한다.
그리고, 상기 히트 싱크는 상기 베이스에 결합되도록 테두리를 따라 체결 영역이 형성되는 결합부 및 상기 결합부에서 내부를 향하여 단차지게 형성되어 상기 접촉면을 이루며, 상기 유입 통로와 연결되어 유입 공기에 의해 상기 발열부의 방열이 이루어지도록 하는 방열부를 구비한다.
이러한 상기 방열부에는 상기 유입 통로와 연결되는 위치에 경사를 가지는 연결영역이 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 히트 싱크는 상기 접촉면에서 상기 발열부가 돌출되어 형성된다.
또한, 상기 발열부는 상기 기판에 부착되는 상기 복수개의 소자 중 방열이 필요한 소자의 위치와 대응되는 위치에 복수개로 형성된다.
본 발명은, 복수개의 소자의 주요 발열부를 히트 싱크와 면접촉된 기판 상에 고르게 배치하여 발열의 집중을 막을 수 있도록 하고, 각 소자의 주요 발열부가 히트 싱크의 접촉면에서 단차를 가지며 돌출 형성되도록 함으로써, 공기와의 접촉 면적이 증대되도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 복수개의 소자의 주요 발열부로 유입 공기가 집중되도록 히트 싱크의 접촉면에 유도 가이드를 설치함으로써, 효과적으로 유입 공기의 이동을 가이드 할 수 있고, 그에 따라 복수개의 소자에 대한 방열 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터에 대한 유입 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터에 대한 공기 유도 가이드를 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터의 기판 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터에 대한 유입 공기의 흐름을 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 공조시스템의 블로워 모터는 베이스(100) 및 히트 싱크(200)를 포함한다.
베이스(100)는 일측에 공기가 유입되는 유입 통로(P)가 구비되며, 복수개의 소자(12)가 부착된 기판(10)이 결합되어 형성된다.
즉, 베이스(100)는 블로워 모터 내부에 구비되는 것으로서, FET(Field Effective Transistor), 콘덴서 등과 같은 등과 같은 복수개의 소자(12)가 부착된 PCB(Printed Circuit Board) 기판(10)이 결합되도록 소정의 내부 공간을 가지며 형성된다.
베이스(100)는 복수개의 소자(12)를 통해 모터(1)를 구동시켜 차량 공조시스템의 풍속을 조절하는 경우 복수개의 소자(12)에서 열이 발생하게 되는데, 이러한 복수개의 소자(12)의 열을 식혀주기 위하여 기판(10)의 일면에 히트 싱크(200)가 결합된다.
히트 싱크(200)는 기판(10)에 부착된 복수개의 소자(12)에 대한 방열을 위하여 설치되는 것으로, 일반적인 히트 싱크의 경우 기판(10)에 설치된 복수개의 소자(12) 각각에 설치되어 복수개의 소자(12)에서 발생된 열을 개별적으로 식히도록 하는 구조를 가진다.
하지만, 이러한 경우 히트 싱크의 개수 증가로 인하여 블로워 모터 제작에 따른 원가가 상승하게 되고, 동시에 블로워 모터의 크기가 증대되는 원인이 될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 복수개의 소자(12) 각각에 대한 방열이 이루어지는 하는 용도의 히트 싱크를 사용하지 않고, 모터(1)를 고정시키는 판 형상의 히트 싱크(200)를 제작하여 하나의 히트 싱크(200)로 복수개의 소자(12)에 대한 방열이 이루어지도록 할 수 있다.
즉, 히트 싱크(200)는 유입 통로(P)에서 유입된 유입 공기와 접촉되도록 접촉면(A)을 가지는 판 형상으로 형성되어 기판(10)의 일면에 면접촉되고, 유입 공기가 접촉면(A)에 설치된 발열부(210)로 이동하도록 가이드 함으로써, 유입 공기에 의해 기판(10)에 부착된 복수개의 소자(12)에 대한 방열이 이루어지도록 할 수 있다.
다시 말해, 접촉면(A)에 설치된 발열부(210)의 경우 기판(10)에 부착되는 복수개의 소자(12) 중 FET, 콘덴서 등과 같은 방열이 많이 필요한 소자(12)의 위치와 대응되는 위치에 복수개로 돌출되어 설치되기 때문에, 이러한 돌출된 발열부(210)를 향하여 유입 공기가 이동하도록 하여 복수개의 소자(12)에 대한 방열이 이루어지도록 할 수 있다.
이하, 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터에 대한 공기 유도 가이드를 보여주는 도면이고, 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 차량 공조시스템의 블로워 모터의 기판 구조를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 히트 싱크(200)는 기판(10)의 일면에 면접촉 되도록 판 형상으로 형성되며, 결합부(230) 및 방열부(240)로 이루어진다.
결합부(230)는 베이스(100)에 고정 결합되도록 테두리를 따라 복수의 볼트 홀을 가지는 체결 영역이 형성된다.
방열부(240)는 결합부(230)에서 내부를 향하여 단차지게 형성되어 접촉면(A)을 이루며, 일측에서 유입 통로(P)와 연결되어 유입 공기에 의해 발열부(210)의 방열이 이루어지도록 한다.
이러한 방열부(240)에는 유입 통로(P)와 연결되는 위치에 경사를 가지는 연결영역(240a)이 형성되며, 이러한 연결영역(240a)은 소정의 경사를 가지며 형성되기 때문에, 방열부(240)로 유입된 유입 공기가 접촉면(A)으로 용이하게 이동할 수 있도록 한다.
방열부(240)에는 복수개의 발열부(210)가 분산되어 돌출 형성되며, 이러한 발열부(210)는 FET, 콘덴서 등 기판(10)에 부착된 많은 방열이 필요한 소자(12)의 위치와 대응되는 위치에 형성되기 때문에, 발열부(210)로 유입 공기가 집중되도록 함으로써, 복수개의 소자(12)에 대한 방열 효율을 증대시킬 수 있다.
다시 말해, 복수개의 발열부(210)는 유입 공기를 통해 방열이 효과적으로 이루어질 수 있도록 미리 기판(10) 상에 분산되어 부착된 복수개의 소자(12)의 위치에 대응하며 방열부(240)에 분산되어 돌출 형성되기 때문에, 유입 공기에 대한 접촉 면적을 증대시킬 수 있고, 결과적으로는 복수개의 발열부(210)를 향해 유입 공기가 집중되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 히트 싱크(200)에는 복수개의 공기 유도 가이드(220)가 설치된다.
공기 유도 가이드(220)는 유입 통로(P)와 인접한 접촉면 접촉면(A) 상에 한 쌍으로 설치되며, 유입 공기가 발열부(210)로 집중되도록 형성된다.
즉, 공기 유도 가이드(220)는 방열부(240)에서 연결영역(240a)과 연결되도록 형성되며, 유입 통로(P)에서 방열부(240)로 이동하는 유입 공기가 내측면을 따라 방열부(240)로 용이하게 이동하도록 가이드 할 수 있다.
이러한 공기 유도 가이드(220)는 발열부(210)와 동일한 높이로 형성되며, 각각의 내측면이 방열부(240)의 중심으로 갈수록 서로 멀어지도록 대각선 방향으로 설치되는 것이 바람직하며, 그에 따라 유입 공기가 공기 유도 가이드(220)의 경사를 따라 방열부(240)에 넓게 분산되도록 함으로써, 분산되어 설치된 복수개의 발열부(210) 전체로 유입 공기가 효과적으로 전달되도록 할 수 있다.
본 발명은, 복수개의 소자의 주요 발열부를 히트 싱크와 면접촉된 기판 상에 고르게 배치하여 발열의 집중을 막을 수 있도록 하고, 각 소자의 주요 발열부가 히트 싱크의 접촉면에서 단차를 가지며 돌출 형성되도록 함으로써, 공기와의 접촉 면적이 증대되도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 복수개의 소자의 주요 발열부로 유입 공기가 집중되도록 히트 싱크의 접촉면에 유도 가이드를 설치함으로써, 효과적으로 유입 공기의 이동을 가이드 할 수 있고, 그에 따라 복수개의 소자에 대한 방열 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
1 : 모터 10 : 기판
12 : 소자 100 : 베이스
200 : 히트 싱크 210 : 발열부
220 : 공기 유도 가이드 230 : 결합부
240 : 방열부 240a : 연결영역
A : 접촉면 P : 유입 통로

Claims (6)

  1. 공기가 유입되는 유입 통로가 구비되며, 복수개의 소자가 부착된 기판이 결합되어 형성되는 베이스; 및
    상기 기판의 일면에 면접촉되고, 상기 유입 통로에서 유입된 유입 공기와 접촉되도록 접촉면을 가지는 판 형상으로 형성되며, 유입 공기가 상기 접촉면에 설치된 발열부로 이동하도록 가이드하는 히트 싱크;를 포함하고,
    상기 히트 싱크는,
    상기 베이스에 결합되도록 테두리를 따라 체결 영역이 형성되는 결합부; 및
    상기 결합부에서 내부를 향하여 단차지게 형성되어 상기 접촉면을 이루며, 상기 유입 통로와 연결되어 유입 공기에 의해 상기 발열부의 방열이 이루어지도록 하는 방열부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트 싱크는,
    상기 유입 통로와 인접한 상기 접촉면에 한 쌍으로 설치되며, 유입 공기가 상기 발열부로 집중되도록 형성되는 공기 유도 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부에는,
    상기 유입 통로와 연결되는 위치에 경사를 가지는 연결영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 히트 싱크는,
    상기 접촉면에서 상기 발열부가 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열부는,
    상기 기판에 부착되는 상기 복수개의 소자 중 방열이 필요한 소자의 위치와 대응되는 위치에 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조시스템의 블로워 모터.
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