KR20140073740A

KR20140073740A - 쿨링팬 모터 소손 방지 구조

Info

Publication number: KR20140073740A
Application number: KR1020120141549A
Authority: KR
Inventors: 김기목
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-17

Abstract

본 발명은 쿨링팬 모터의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진열의 냉각을 위해 가열된 냉각수가 쉬라우드 하단부에 접한 라디에이터 탱크로 흐르게 되어 쉬라우드 하단부에 빙결된 눈이나 비를 녹임으로써 쿨링팬 모터의 구속을 방지하는 구조에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명에 대하여 설명하면, 본 발명은 차량의 엔진에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해 대기 중으로 방출시키는 라디에이터(radiator), 상기 라디에이터 및 엔진 사이에 배치되며 모터를 이용해 작동되는 쿨링팬(cooling fan), 상기 쿨링팬의 외부를 감싸며 고정시키는 쉬라우드(shroud), 상기 라디에이터에 연결되어 라디에이터 내부의 냉각수를 배출시킬 수 있는 제1라디에이터 탱크 및 상기 제1라디에이터 탱크에 연결되어 제1라디에이터 탱크로부터 배출된 냉각수가 유입될 수 있는 제2라디에이터 탱크(라디에이터 탱크 LWR)를 포함하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조를 제공한다.

Description

쿨링팬 모터 소손 방지 구조{COOLING FAN MOTOR DAMAGE PREVENTION STRUCTURE}

본 발명은 쿨링팬 모터의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진열의 냉각을 위해 가열된 냉각수가 쉬라우드 하단부에 접한 라디에이터 탱크로 흐르게 되어 쉬라우드 하단부에 빙결된 눈이나 비를 녹임으로써 쿨링팬 모터의 구속을 방지하는 구조에 관한 것이다.

일반적으로 눈이나 비가 오는 날씨 또는 차량의 세차 시에는 라디에이터 그릴 또는 범퍼 그릴 등을 통해 차량 내부에 물이 유입된다.

그리고 상기 유입된 물은 쿨링팬 쉬라우드 하단부를 포함한 각종 장치에 고이게 되며, 외부 온도가 영하로 떨어지는 경우 빙결이 발생하게 된다.

빙결이 발생한 경우에도 작동에 문제가 없는 부품이 있는 반면, 쿨링팬 쉬라우드 하단부에 고인 물이 빙결되는 경우에는 쿨링팬 모터가 구속되어 부품의 손상을 야기시키게 된다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 쉬라우드 하단부에 배수홀을 형성시켜 고인 물을 쉬라우드 하단으로 배출시키는 기술이 개발되었고, 이에 대한 예시가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

도 2의 일반적인 라디에이터(10)의 후면에 도 1의 쿨링팬(20) 및 상기 쿨링팬의 고정을 위한 쉬라우드(30)가 결합된 형태로, 상기 쉬라우드(30) 하단부에 고인 물의 배출을 위한 배수홀(40)이 형성된다.

그러나 위와 같은 배수홀(40)이 형성된 쿨링팬(20) 구조는 쉬라우드(30)의 하단부에 많은 양의 물이 고인 때에는 배수홀(40)을 통해 고인 물이 완전히 배수되기가 어려워 근본적인 문제의 해결책이 될 수 없다는 단점이 있다.

또한, 배수홀(40)을 추가함에 따라 쿨링팬(20)의 작동 시 소음 및 진동(NVH) 성능이 악화되는 문제점이 존재한다.

따라서, 눈 또는 비의 유입으로 인해 물이 고이는 현상을 방지할 수 없다면 빙결 현상이라도 방지하여 쿨링팬 모터의 소손을 최소화할 수 있는 기술이 절실한 실정이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 라디에이터의 가열된 냉각수가 쉬라우드 하단부와 접한 제2라디에이터 탱크로 흐르게 함으로써 쿨링팬 쉬라우드 하단부에 형성된 빙결된 물을 용융시켜 쿨링팬 모터의 손상을 방지하는 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 라디에이터에서 가열된 냉각수가 제2라디에이터 탱크를 거치면서 쿨링팬 쉬라우드 하단부에 형성된 빙결된 물을 용융시킴과 동시에 다시 냉각되게 되어 엔진의 냉각 기능을 향상시키는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 차량의 엔진에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해 대기 중으로 방출시키는 라디에이터(radiator), 상기 라디에이터 및 엔진 사이에 배치되며 모터를 이용해 작동되는 쿨링팬(cooling fan), 상기 쿨링팬의 외부를 감싸며 고정시키는 쉬라우드(shroud), 상기 라디에이터에 연결되어 라디에이터 내부의 냉각수를 배출시킬 수 있는 제1라디에이터 탱크 및 상기 제1라디에이터 탱크에 연결되어 제1라디에이터 탱크로부터 배출된 냉각수가 유입될 수 있는 제2라디에이터 탱크(라디에이터 탱크 LWR)를 포함하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조를 제공한다.

본 발명에서 상기 제1라디에이터 탱크는 상기 라디에이터의 일측 하단에 배치되며, 상기 제2라디에이터 탱크는 상기 라디에이터 하부면에 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 쉬라우드는 상기 라디에이터의 후면에 연결되어 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 제2라디에이터 탱크는 상기 쉬라우드의 하단부와 접하도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 라디에이터에서 엔진의 냉각을 위해 가열된 냉각수가 제1라디에이터 탱크 및 제2라디에이터 탱크로 흐르게 되고, 상기 제2라디에이터 탱크가 쿨링팬 쉬라우드 하단부와 접하도록 형성됨에 따라, 상기 쿨링팬 쉬라우드 하단부에 형성된 빙결된 물을 용융시킴으로써 쿨링팬 가동 시 모터의 소손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 빙결된 물이 형성된 쿨링팬 쉬라우드 하단부에 접하도록 형성된 제2라디에이터 탱크로 엔진에 의해 가열된 냉각수가 흐르게 됨으로써 상기 빙결된 물을 용융시킴과 동시에 가열되었던 냉각수가 다시 냉각되어 엔진의 냉각 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 배수홀을 포함하는 쿨링팬 및 쉬라우드를 나타낸 예시도.
도 2는 종래의 라디에이터를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 라디에이터의 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1라디에이터 탱크 및 제2라디에이터 탱크를 나타낸 부분확대도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 라디에이터 및 쿨링팬 결합 구조의 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2라디에이터 탱크의 결합을 단면으로 나타낸 부분확대도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 쿨링팬 모터 소손 방지 구조의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

라디에이터(100)의 가열된 냉각수가 쉬라우드(300) 하단부와 접한 제2라디에이터 탱크(500)로 흐르게 함으로써 쿨링팬(200) 쉬라우드(300) 하단부에 형성된 빙결된 물을 용융시켜 쿨링팬(200) 모터의 손상을 방지하고자 하는 본 발명은, 차량의 엔진에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해 대기 중으로 방출시키는 라디에이터(radiator)(100)와, 상기 라디에이터(100) 및 엔진 사이에 배치되며 모터를 이용해 작동되는 쿨링팬(cooling fan)(200)과, 상기 쿨링팬(200)의 외부를 감싸며 고정시키는 쉬라우드(shroud)(300)와, 상기 라디에이터(100)에 연결되어 라디에이터(100) 내부의 냉각수를 배출시킬 수 있는 제1라디에이터 탱크(400) 및 상기 제1라디에이터 탱크(400)에 연결되어 제1라디에이터 탱크(400)로부터 배출된 냉각수가 유입될 수 있는 제2라디에이터 탱크(라디에이터 탱크 LWR)(500)를 포함하도록 구성된다.

상기 라디에이터(100)는 고온·고압의 물질을 점화·연소시키는 내연기관의 과열을 방지하여 실린더, 피스톤 따위가 손상되는 것을 방지하기 위한 것으로, 실린더 주위에 물 재킷을 설치하고, 그 속에 냉각수를 순환시켜 냉각시키는 방법을 주로 이용한다.

이러한 냉각수 또한 그대로 방치하는 경우 끓게 되어 냉각 기능을 할 수 없게 되므로 상기 라디에이터(100)에서 순환시키며 냉각하게 된다.

차량의 경우 보통 라디에이터(100)가 앞부분에 위치하기 때문에 차량의 운행 시 라디에이터(100) 그릴로부터 흘러 들어오는 찬 공기로 냉각되며, 라디에이터(100)의 뒤쪽에는 뜨거운 공기가 정체하는 것을 방지하기 위해 쿨링팬(200)이 설치된다.

라디에이터(100)는 그 구조에 따라 수관형과 세포형으로 구분할 수 있으며, 냉각수의 온도를 일정하게 유지하기 위해 물 재킷 출구에 수온조절기가 설치되는 것이 바람직하다.

도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 라디에이터(100)의 사시도가 도시되며, 상기 라디에이터(100)는 제1라디에이터 탱크(400) 및 제2라디에이터 탱크(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1라디에이터 탱크(400) 및 제2라디에이터 탱크(500)에 관한 내용은 후술하기로 한다.

아울러 냉각수는 상기 라디에이터(100)의 위쪽으로부터 유입되어 궁극적으로는 아래방향(C)으로 흐르며 냉각 기능을 하고, 제2라디에이터 탱크(500)를 거쳐 외부로 배출되는 방향(D)으로 순환하게 된다.

상기 쿨링팬(200)은 라디에이터(100)의 뒤쪽 및 엔진의 앞쪽에 위치하며, 뜨거운 공기가 정체하는 것을 막기 위한 기능을 한다.

또한, 상기 쿨링팬(200)은 엔진 냉각수 온도가 105℃에 도달하는 경우 작동을 시작하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 냉각수 온도가 105℃보다 낮거나 높은 경우에도 작동을 시작하도록 설정할 수 있다.

상기 쿨링팬(200)은 모터에 의해 가동될 수 있으며, 따라서 쉬라우드(300) 하단부에 고인 물이 빙결되어 있는 상태에서는 모터의 구동에 부담을 주게 되어 쉽게 손상될 우려가 있다.

본 발명의 상기 쉬라우드(300)는 쿨링팬(200)의 외부를 감싸며 고정시키는 역할을 수행하게 되며, 상기 라디에이터(100) 후면과의 결합을 위해서도 이용될 수 있다.

상기 쉬라우드(300)는 쿨링팬(200)을 감싸기 위한 구조로 형성됨에 따라 하단부에 유입된 눈 또는 비로 인해 물이 고일 수 있게 된다. 따라서 본 발명에서는 제2라디에이터 탱크(500)를 설치하고, 상기 쉬라우드(300)의 하단부와 접하도록 배치함으로써 고인 물의 빙결로 인한 쿨링팬(200) 모터 손상을 방지할 수 있도록 한다.

상기 제1라디에이터 탱크(400)는 라디에이터(100)의 일측 하단에 배치될 수 있으며, 라디에이터(100) 내부의 냉각수를 배출시키기 위한 기능을 수행한다.

종래의 제1라디에이터 탱크(400)는 엔진 냉각수를 외부로 배출하기 위한 역할을 할 뿐이었지만, 본 발명에서는 상기 제1라디에이터 탱크(400)가 엔진 냉각수를 외부로 바로 배출하는 것이 아닌 제2라디에이터 탱크(500)를 통해 배출하도록 한다.

도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 제1라디에이터 탱크(400) 및 제2라디에이터 탱크(500)를 나타낸 부분확대도가 도시된다.

라디에이터(100)의 하부면에 배치되는 상기 제2라디에이터 탱크(500)는 위에서 언급한 바와 같이, 제1라디에이터 탱크(400)에서 배출하는 냉각수를 전달받아 배출하게 된다.

또한, 상기 제2라디에이터 탱크(500)는 상기 쉬라우드(300)의 하단부와 접하도록 형성됨으로써, 엔진의 열로 인해 가열된 냉각수가 쉬라우드(300)의 하단부에 형성된 빙결된 물을 녹이는 역할을 수행한다.

도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 라디에이터(100) 및 쿨링팬(200) 결합 구조의 단면도가 도시되며, 도 6에 본 발명의 일실시예에 따른 제2라디에이터 탱크(500)의 결합을 단면으로 나타낸 부분확대도가 도시된다.

결국 본 발명의 기능을 간략히 설명하면, 쉬라우드(300) 하단부에 유입된 눈 또는 비로 인해 고인 물이 빙결된 상태에서, 시동을 켜면 엔진 냉각수의 온도가 서서히 상승하게 되고, 냉각수의 온도가 85℃가 되면 써모스탯(thermostat)에서 라디에이터(100) 쪽으로 냉각수를 흘려주게 된다.

이 때, 라디에이터(100) 내의 가열된 냉각수가 제1라디에이터 탱크(400) 및 제2라디에이터 탱크(500)로 흐르게 되고, 상기 제2라디에이터 탱크(500)는 쉬라우드(300) 하단부와 접하고 있기 때문에 전도 및 복사에 의한 열 전달에 의해 쉬라우드(300) 하단부에 빙결된 물이 용융된다.

상기 쿨링팬(200)은 엔진 냉각수의 온도가 105℃가 되어야 작동하기 때문에 그 사이 쉬라우드(300)와 쿨링팬(200) 사이에 빙결된 물이 용융되고, 이에 의해 모터의 구속을 방지하게 되어 쿨링팬(200) 모터의 소손을 방지할 수 있게 된다.

도 7에 위에서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 쿨링팬(200) 모터 소손 방지 구조가 도시되어 있으며, 필요에 따라 상기 제2라디에이터 탱크(500) 및 쉬라우드(300)의 결합 구조 및 정도는 변경될 수 있다.

결과적으로 본 발명은 가열된 냉각수가 제1라디에이터 탱크(400) 및 제2라디에이터 탱크(500)를 거치면서 쉬라우드(300) 하단부에 빙결된 물을 용융시키게 되고, 따라서 쿨링팬(200)의 가동 시 모터의 구속을 방지할 수 있는 장점이 있다.

아울러 가열된 냉각수가 쉬라우드(300) 하단부의 빙결된 물을 용융시키면서 다시 냉각되어 엔진의 냉각 기능을 향상시킬 수 있는 장점 또한 가지게 된다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 라디에이터
20: 쿨링팬
30: 쉬라우드
40: 배수홀
100: 라디에이터
200: 쿨링팬
300: 쉬라우드
400: 제1라디에이터 탱크
500: 제2라디에이터 탱크

Claims

차량의 엔진에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해 대기 중으로 방출시키는 라디에이터(radiator);
상기 라디에이터 및 엔진 사이에 배치되며 모터를 이용해 작동되는 쿨링팬(cooling fan);
상기 쿨링팬의 외부를 감싸며 고정시키는 쉬라우드(shroud);
상기 라디에이터에 연결되어 라디에이터 내부의 냉각수를 배출시킬 수 있는 제1라디에이터 탱크; 및
상기 제1라디에이터 탱크에 연결되어 제1라디에이터 탱크로부터 배출된 냉각수가 유입될 수 있는 제2라디에이터 탱크(라디에이터 탱크 LWR); 를 포함하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조.
제 1항에 있어서,
상기 제1라디에이터 탱크는 상기 라디에이터의 일측 하단에 배치되며,
상기 제2라디에이터 탱크는 상기 라디에이터 하부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조.
제 1항에 있어서,
상기 쉬라우드는 상기 라디에이터의 후면에 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조.
제 1항에 있어서,
상기 제2라디에이터 탱크는 상기 쉬라우드의 하단부와 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 쿨링팬 모터 소손 방지 구조.