KR100912526B1

KR100912526B1 - 팬과 쉬라우드의 조립체

Info

Publication number: KR100912526B1
Application number: KR1020020084067A
Authority: KR
Inventors: 박세영; 조경석
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2009-08-17
Also published as: KR20040057357A

Abstract

본 발명은 팬의 밴드와 쉬라우드 사이의 공기 누설을 차단하고, 이에 따라 팬의 효율 및 냉각 성능을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 모우터의 구동축과 결합된 허브와, 상기 허브의 외주면에 소정 간격으로 설치되고 경사진 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 선단에 접한 밴드와, 상기 밴드의 외주면의 공기의 유입구측에 부착된 적어도 하나 이상의 리브를 구비한 팬과, 상기 블레이드 단부의 회전궤적을 따라 형성된 하우징부를 가지는 쉬라우드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체에 관한 것이다.

Description

팬과 쉬라우드의 조립체{Assembly of fan and shroud}

도 1은 종래 팬과 쉬라우드 조립체를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팬 쉬라우드 조립체의 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팬을 도시한 사시도,

도 4 내지 도 6은 각각 본 발명에 따른 리브의 서로 다른 실시예들을 나타내는 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30; 팬 31; 허브

32; 블레이드 33: 밴드

33a: 절곡부 34: 리브

40; 쉬라우드 41: 하우징

42: 기류 안내부 I: 공기 유입구

O: 공기 토출구 L: 누설 공기

B: 공기 장벽

본 발명은 블레이드 단부를 연결하는 밴드를 가지는 팬과 이 팬과 쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 공기조화장치에 있어 송풍기 유닛은 모터에 의해 구동되는 팬(Fan)과 쉬라우드(Shroud)로 구비된다. 상기 팬은 전동 모우터 또는 엔진의 회전축과 결합되는 허브를 구비하며, 이 허브의 외주면에 소정의 각도로 기울어져 설치되는 복수개의 블레이드를 구비한다. 그리고 상기 쉬라우드는 상기 팬의 블레이드 단부로부터 소정 거리 이격되어 블레이드 전체를 소정의 폭으로 감싸는 하우징부와, 이 하우징부에 일측이 연결되고 팬의 구동모터를 지지하는 모터 지지부에 타측이 연결되는 복수개의 고정자 (stator)를 구비한다.

이렇게 구성된 팬과 쉬라우드 조립체는 팬이 회전함에 따라 공기가 저압측(유입측)으로부터 고압측(토출측)으로 유동되며 유입된다. 이 때, 팬이 회전함에 따라 블레이드가 축에 대해 기울진 방향으로 구동되어 공기유동이 발생하게 되고, 이 유동과 더불어 공기는 토출측을 통해 상기 조립체를 빠져 나가게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 팬과 쉬라우드 조립체에 있어서, 팬의 가장자리에서 토출되는 기류는 축방향에 대해 외측으로 소정의 각도를 가지고 토출되어 쉬라우드의 하우징부 내면으로 부딪치게되고, 나아가서는 팬으로부터 발생되는 송풍력을 저해하는 큰 정압을 발생시키게 된다. 이와같은 정압의 발생은 팬의 송풍 효율을 저하시킬 뿐 아니라 소음발생의 원인이 된다. 특히 이러한 소음은 블레이드 선단부에서 발생되는 와류에 의해 더욱 증대된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 블레이드의 단부에 밴드를 부착한 팬이 개발되어 사용되었다. 이러한 팬 및 쉬라우드 조립체는 허브(11)에 부착된 블레이드(12)의 선단부에 밴드(band;13)가 부착되고, 쉬라우드(20)의 하우징(21)에는 그 토출측(O) 단부로부터 밴드(13) 방향으로 절곡되어 형성된 기류 안내부(22)가 구비되어 있다. 이렇게 쉬라우드(20)에 기류안내부(22)를 밴드(13)를 향하여 구비되도록 함으로써 팬(10)의 가장자리 방향으로 토출되는 기류가 쉬라우드(20)의 하우징부(21)에 충돌되는 것을 방지하여 팬효율을 증대시켰다.

그러나, 상기와 같은 팬과 쉬라우드 조립체에 있어서도, 도 1의 부분확대도에서 볼 수 있듯이 토출측(O)으로 토출되는 공기가 상기 밴드(13)와 기류안내부(22)의 사이 간극을 통하여 누설되어(L) 풍량의 손실을 초래하게 되며, 이에 따라 전체적인 효율 및 냉각 성능을 떨어뜨리게 되는 문제가 여전히 존재하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 팬의 밴드와 쉬라우드 사이의 공기 누설을 차단하고, 이에 따라 팬의 효율 및 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 팬과 쉬라우드 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모우터의 구동축과 결합된 허브와, 상기 허브의 외주면에 소정 간격으로 설치되고 경사진 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 선단에 접한 밴드와, 상기 밴드의 외주면의 공기의 유입구측 에 부착된 적어도 하나 이상의 리브를 구비한 팬과, 상기 블레이드 단부의 회전궤적을 따라 형성된 하우징부를 가지는 쉬라우드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 리브는 복수개 구비되어 상기 블레이드의 간격과 동일한 간격으로 설치되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 리브는 상기 블레이드의 경사방향과 동일한 방향으로 설치되도록 하거나, 상기 블레이드의 경사방향에 역방향으로 설치되도록 할 수 있고, 또는 상기 허브의 축방향으로 설치되도록 할 수 있다.

이러한 본 발명에 있어서, 상기 밴드는 그 유입구측 단부가 외측 및 토출구측으로 절곡(折曲)되고, 상기 리브는 상기 절곡부의 내측에 설치되도록 할 수 있다.

또한, 상기 쉬라우드는 상기 하우징부의 토출구측 단부가 상기 토출구측으로부터 상기 유입구측으로 상기 밴드의 외주면과 소정 간격을 두고 절곡되어 형성된 기류 안내부를 구비하고, 상기 리브는 상기 기류 안내부의 상기 유입구측 단부와 소정 거리 이격되도록 설치되도록 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명에 따른 팬과 쉬라우드 조립체의 일 실시예를 나타내 보였다.

도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팬과 쉬라우드의 조 립체는 기류의 흐름을 유발시키는 팬(30)과, 이 팬(30)을 회전시키는 모우터(50)와, 팬(30)을 반경방향 외측에서 감싸 공기의 재순환을 억제하는 쉬라우드(40)를 포함한다.

상기 팬(30)은 도 2 및 도 3에서 볼 수 있듯이, 모우터(50)의 구동축(52)과 결합되는 허브(31)를 가지며, 이 허브(31)의 외주면에는 등간격으로 복수개의 블레이드(32)가 설치되고, 이 블레이드(32)의 단부에는 이들을 서로 연결하는 밴드(33)가 설치된다. 상기 블레이드(32)의 단부를 연결하는 밴드(33)는 상기 블레이드(32) 선단의 리딩에지부(32a)와 트레일링에지부(32b) 사이의 전부 또는 일부와 접합된다. 도면에는 상기 밴드(33)의 폭이 상기 블레이드(32)의 리딩에지부(32a)와 트레일링 에지부(32b) 사이의 간격과 같게 형성되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것을 아니며, 이보다 좁게 형성될 수도 있다. 또한, 상기 밴드(33)는 공기 유입구(I)측 단부가 외측 및 공기 토출구(O)측으로 절곡(折曲)되어 절곡부(33a)를 이룰 수 있으며, 이 때, 이 절곡부(33a)의 외주면은 쉬라우드(40)의 내주면과 닿지 않도록 한다.

한편, 상기 쉬라우드(40)는 상기 블레이드(32)의 최외곽 단부의 회전궤적을 따라 이 최외곽 단부와 접촉되지 않도록 하우징부(41)가 형성되고, 이 하우징부(41)의 내측면에는 기류 안내부(42)가 형성되어 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 기류 안내부(42)는 상기 하우징부(41)의 공기 토출구(O)측 단부가 이 토출구(O)측으로부터 공기 유입구(I)측으로 상기 밴드(33)의 외주면과 소정의 간격을 이루도록 절곡되어 형성된다. 이 때, 상기 기류 안내부(42)의 유 입구(I)측 단부는 밴드(33)의 절곡부(33a)의 단부와 소정 간격 이격되어 있다. 상기 하우징부(41)와 기류안내부(42)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 공기의 유입저항과 송풍되는 공기의 역류를 방지할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

상기와 같은 팬과 쉬라우드 조립체에 있어서, 상기 블레이드(32)의 단부를 연결하는 밴드(33)의 외주면에는 공기 유입구(I)측으로 적어도 하나 이상의 리브(34)가 설치된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 리브(34)는 도 2 및 도 3에서 볼 수 있듯이, 밴드(33)의 절곡부(33a)의 내측에 설치될 수 있다. 이 때, 상기 리브(34)는 쉬라우드(40)의 기류 안내부(42)의 유입구(I)측 단부(42a)와 소정 거리 이격되도록 설치함이 바람직하다.

상기와 같은 리브(34)는 팬(30)의 회전에 따라 공기에 대해 저항의 요소로 작용하며, 이에 따라 리브(34)의 전단에는 소정의 공기 장벽(B)이 형성된다. 따라서, 이 공기 장벽(B)에 의해 기류 안내부(42)의 단부(42a)와의 사이로 공기가 누설되는 것을 차단할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 리브(34)는 밴드(33)의 외주면에서 그 회전에 의해 소정의 공기 장벽(B)을 형성할 수 있는 것이면, 그 개수는 전혀 몇 개라도 무방하다. 즉, 단일의 리브(34)에 의해서도 팬(30)의 회전에 따라 공기 장벽(B)은 형성될 수 있으므로 무방한 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 리브(34)는 도 3과 같이, 복수개 형성하여, 상기 블레이드(32)가 설치된 간격과 동일한 간격으로 설치할 수 있다.

상기 리브(34)의 설치 방향 또한, 도 4에서 볼 수 있듯이, 블레이드(32)가 설치된 경사 방향과 동일한 방향으로 설치되도록 할 수 있으며, 도 5에서 볼 수 있듯이, 상기 경사 방향에 역방향으로 설치되도록 할 수 있다. 또한, 도 6에서 볼 수 있듯이, 상기 허브의 축방향, 즉, 상기 밴드(33)의 원 중심에 수직인 방향으로 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 팬과 쉬라우드 조립체의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 팬과 쉬라우드 조립체는 팬(30)이 모우터(50)에 의해 회전함에 따라 블레이드(32)가 구동축(52)에 대해 기울어진 방향으로 구동되어 공기 유동을 발생시키고, 이 유동과 더불어 공기는 공기 유입구(I)측으로부터 공기 토출구(O)측으로 흘러 들어오게 된다.

이렇게 팬(30)이 회전함에 따라, 그 밴드(33)의 외주면에 형성되어 있는 리브(34)도 회전하게 되고, 이 리브(34)의 회전에 의해 리브(34)의 전단에는 공기 흐름의 장애로 인한 공기 장벽(B)이 형성된다. 따라서, 이 공기 장벽(B)에 의해 쉬라우드(40)의 기류 안내부(42) 단부(42a)와 밴드(33)의 절곡부(33a)와의 사이 공간은 더욱 줄어들게 된다.

한편, 상기 팬(30)의 회전에 의해 공기가 유입됨에 따라 상기 공기 유입구(I)측은 저압측이 되고, 공기 토출구(O)측은 고압측이 된다. 따라서, 토출되는 공기 중 일부는 밴드(33)와 쉬라우드(40)의 기류 안내부(42)의 사이로 다시 역류하는 현상이 발생된다. 그런데, 본 발명에 있어서, 이렇게 밴드(33)와 쉬라우드(40)의 기류 안내부(42)의 사이로 역류하는 공기는 리브(34)에 의해 형성된 공기 장벽(B)에 의해 차단되어 공기 유입구(I)측으로 누설되지 않게 된다. 뿐만 아니라, 상기 공기 장벽(B)은 누설되는 공기를 공기 토출구(O)측으로 유도하는 역할을 하게 된다.

이렇게 리브(34)에 의해 밴드(33)와 쉬라우드(40) 사이에 공기 장벽(B)이 생김에 따라 공기의 누설은 차단되고, 이에 따라 팬의 효율은 더욱 증대되며, 냉각 성능이 향상될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 팬과 쉬라우드 조립체는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 리브에 의해 팬의 밴드와 쉬라우드의 기류 안내부 사이에 공기 장벽을 형성하여 누설되는 공기를 차단할 수 있다.

둘째, 누설 공기의 차단으로 말미암아, 팬의 효율을 증대시킬 수 있으며, 동시에 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 사상적 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 그리고 설명되지는 않았으나 균등한 수단도 본 발명에 포함되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

모우터의 구동축과 결합된 허브와, 상기 허브의 외주면에 소정 간격으로 설치되고 경사진 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 선단에 접한 밴드와, 상기 밴드의 외주면의 공기의 유입구측에 부착된 적어도 하나 이상의 리브를 구비한 팬; 및

상기 블레이드 단부의 회전궤적을 따라 형성된 하우징부를 가지는 쉬라우드;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 리브는 복수개 구비되어 상기 블레이드의 간격과 동일한 간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 리브는 상기 블레이드의 경사방향과 동일한 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 리브는 상기 블레이드의 경사방향에 역방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항에 있어서,

상기 리브는 상기 허브의 축방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밴드의 공기 유입구측 단부가 단부가 외측 및 공기 토출구측으로 절곡(折曲)되어 절곡부가 형성되고, 상기 리브는 상기 절곡부의 내측에 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 쉬라우드는 상기 하우징부의 토출구측 단부가 상기 토출구측으로부터 상기 유입구측으로 상기 밴드의 외주면과 소정 간격을 두고 절곡되어 형성된 기류 안내부를 구비하고, 상기 리브는 상기 기류 안내부의 상기 유입구측 단부와 소정 거리 이격되도록 설치된 것을 특징으로 하는 팬과 쉬라우드의 조립체.