KR100633398B1 - 블레이드 가변식 냉각팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행조건에 따라서 변하는 엔진 주변의 열변화에 의해서 냉각팬에 방사상으로 형성된 블레이드의 장착각도가 가변되어 송풍효율이 조절되도록 하기 위한 블레이드 가변식 냉각팬에 관한 것으로,

엔진의 구동력을 전달받아 회전되어 라디에이터 측을 통과하는 공기유량이 증대되도록 상기 라디에이터의 후방에 장착되는 냉각팬에 있어서,

외주연의 도중에는 환형상의 레일이 소정의 깊이로 형성되고, 상기 레일의 일측에 일정한 각도간격으로 다수의 장착공이 형성된 보스와;

온도변화에 따라서 호방향의 길이가 가변되는 재질로, 상기한 레일에 끼워지도록 일측이 개구된 고리형상으로 형성되며, 그 일측에는 일정 간격의 이가 형성된 바이메탈 기어와;

상기한 각각의 장착공에 수용되기 위한 베이스부와 베이스부의 외측으로 길게 연장되는 날개부로 형성되어지되, 상기 베이스부의 외측단에는 상기한 바이메탈 기어의 이와 맞물리기 위한 이가 형성되고, 상기 베이스부는 상기 장착공 내에서 회동가능하도록 형성되는 블레이드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

냉각팬, 블레이드, 바이메탈 기어

Description

블레이드 가변식 냉각팬{Cooling pan with variable blade}

도 1은 본 발명에 의한 냉각팬의 측면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 도 1의 B-B선 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 냉각팬의 작동상태도.

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 냉각팬 21 : 보스

22 : 레일 23 : 가이드

24 : 장착공 30 : 바이메탈 기어

31 : 이 40 : 블레이드

41 : 베이스부 42 : 날개부

43 : 이 44 : 베어링

본 발명은 블레이드 가변식 냉각팬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행조건에 따라서 변하는 엔진 주변의 열변화에 의해서 냉각팬에 방사상으로 형성된 블레이드의 장착각도가 가변되어 송풍효율이 조절되도록 하기 위한 블레이드 가변식 냉각팬에 관한 것이다.

냉각팬은 엔진을 순환하며 연소실 주변을 냉각하는 과정에서 가열된 냉각수를 식히기 위한 라디에이터의 일측에 장착되어 상기 라디에이터 측으로 보다 많은 풍량이 공급되도록 하기 위해서 구성되는 것이다.

도 5는 일반적인 냉각팬 및 라디에이터가 장착된 모습을 도시한 도면으로서, 엔진(10)의 전방에는 사각형상의 라디에이터(11)가 위치되고, 상기 라디에이터(11)의 상하부 탱크와 엔진 간에는 냉각수의 유출입을 안내하기 위한 냉각수 호스(12)가 배관된다. 그리고 상기한 라이디에터(11)의 후방과 엔진(10)의 전방 사이에는 상기한 라이에이터(11) 측으로 보다 많은 대기중의 공기가 통과되도록 하기 위한 냉각팬(13)이 장착된다. 상기한 냉각팬(13)은 보스의 외주연에 방사상의 방향으로 다수의 블레이드가 연장형성되는 것이 일반적이다.

그리고 일반적인 냉각 팬(13)은 엔진의 구동축과 벨트로써 연결되어 엔진의 구동속도에 비례하여 회전되도록 구성되므로서, 일반적인 엔진 구동식 냉각팬은 엔진의 회전수에 비례하여 회전된다.

따라서 냉각팬의 풍량효율은 냉각팬 블레이드의 형상 및 각도에 의해서 결정되므로서, 블레이드의 크기를 크게 하면 냉각팬의 효율이 증가하게 된다. 하지만, 풍량증대를 위하여 냉각팬 블레이드의 크기 및 각도를 크게 하게 되면 냉각팬의 구동에 따른 엔진의 소모마력이 증가하게 되므로서 차량 시스템 전체 측면에서 냉각 팬 블레이드의 각도 및 크기를 크게 증대시키는 데에는 한계가 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 차량의 주행조건에 따라서 변하는 엔진 주변의 열변화에 의해서 냉각팬에 방사상으로 형성된 블레이드의 장착각도가 가변되어 송풍효율이 조절되도록 하기 위한 블레이드 가변식 냉각팬을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 구동력을 전달받아 회전되어 라디에이터 측을 통과하는 공기유량이 증대되도록 상기 라디에이터의 후방에 장착되는 냉각팬에 있어서,

외주연의 도중에는 환형상의 레일이 소정의 깊이로 형성되고, 상기 레일의 일측에 일정한 각도간격으로 다수의 장착공이 형성된 보스와;

온도변화에 따라서 호방향의 길이가 가변되는 재질로, 상기한 레일에 끼워지도록 일측이 개구된 고리형상으로 형성되며, 그 일측에는 일정 간격의 이가 형성된 바이메탈 기어와;

상기한 각각의 장착공에 수용되기 위한 베이스부와 베이스부의 외측으로 길게 연장되는 날개부로 형성되어지되, 상기 베이스부의 외측단에는 상기한 바이메탈 기어의 이와 맞물리기 위한 이가 형성되고, 상기 베이스부는 상기 장착공 내에서 회동가능하도록 형성되는 다수의 블레이드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 냉각팬의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 냉각팬의 측면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 냉각팬의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 냉각팬을 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 블레이드를 지시하는 것이다.

상기한 냉각팬(20)의 보스(21)의 외주연 도중에는 소정의 깊이로 환형상의 레일(22)이 형성되고, 상기 레일(22)의 일측에는 소정의 각도간격으로 소정의 지름과 소정의 깊이로 형성되는 홈형상의 장착공(24)이 다수형성된다. 상기한 레일(22)과 각각의 장착공(24)은 소정 구간이 접하게 되므로서, 상기 레일(22)과 장착공(24)에 각각 위치되는 바이메탈 기어(30)와 블레이드(40)의 베이스부(41)는 서로 맞물릴 수 있도록 연통되는 것이다.

그리고 상기한 레일(22)에 장착되기 위한 바이메탈 기어(30)는 온도변화에 따라서 호의 길이방향으로 길이가 가변되는 재질로 형성되며, 호방향의 길이 변화가 허용될 수 있도록 원주의 도중이 잘린 고리형상으로 형성된다. 상기한 바이메탈 기어(30)의 둘레 일측에는 일정 간격으로 이(31)가 형성되고, 다른 일측에는 상기한 레일(22) 내에서 회동안내를 위한 가이드 홈(32)이 형성된다. 한편, 가이드 홈(32)과 마주하는 상기 레일(22)의 일측면에는 가이드(23)가 돌출형성된다.

한편, 상기한 보스(21)의 외주연에 형성된 장착공(24)에 조립되기 위한 블레이드(40)는 상기 장착공(24)에 뿌리가 심어지기 위한 베이스부(41)와, 상기 베이스부(41)의 외측에 길게 연장되어 주변공기를 가압하기 위한 날개부(42)로 형성된다. 상기한 베이스부(41)는 상기 장착공(24)의 수용되는 크기로 형성되고, 그 외측단의 둘레에는 상기한 바이메탈 기어(30)에 형성된 이(31)와 맞물리도록 하기 위한 이(43)가 소정의 각도간격으로 형성된다. 즉, 상기한 블레이드(440)는 상기 바이메탈 기어(30)의 회동에 의해서 그 장착각도가 가변되도록 구성되는 것이다.

상기한 바이메탈 기어(30)가 변형될 때에 상기한 블레이드(40)의 베이스부(41)가 상기 장착공(24) 내에서 원활하게 회동될 수 있도록 상기한 장착공(24)의 내주면과 베이스부(41)의 외주면 사이에는 베어링(44)이 개재되는 것이 바람직하다.

특히, 상기한 바이메탈 기어(30)의 길이가변 방향이 일측으로 한정될 수 있도록 하기 위해서 상기 바이메탈 기어(30)의 일측 끝단은 상기한 레일(22) 내에서 고정되도록 한다. 이를 위해, 상기한 레일(22)의 일측 끝단에는 스톱퍼(25)가 형성될 수 있다.

그 외주면에 블레이드(40)의 각도가 가변될 수 있도록 장착된 보스(21)의 축공에는 풀리 등에 의해서 회전력을 전달받는 회전축이 끼워지게 된다.

그리고 상기한 바이메탈 기어(30)의 변위는 그 외주면과 맞물리는 블레이드(40)의 이(43)와의 작동관계를 고려하여 결정된다.

이상과 같이 구성된 냉각팬(20)이 장착된 엔진이 운전되면, 엔진의 구동력을 전달받은 상기 냉각팬(20)이 회전하게 된다.

이 과정에서 라디에이터 측으로부터 유입되는 공기의 온도에 의해서 상기한 바이메탈 기어(30)는 팽창 및 수축작용을 하게 된다. 이 과정에서 발생되는 바이메탈 기어(30)의 가변정도에 따라서 상기 베이스부(41)가 회동하게 되므로서 블레이드(40)의 장착각도가 조절되어진다.

즉, 엔진이 고부하영역에서 운전되는 중에는 라디에이터를 통과하는 냉각수의 온도가 상대적으로 상승되므로서, 냉각팬(20) 블레이드(40)의 장착각도를 크게 하여 라디에이터 측으로 보다 많은 공기가 유도되도록 하는 것이다. 한편, 엔진이 저부하영역에서 운전되는 중에는 라디에이터를 통과하는 냉각수의 온도가 상대적으로 낮게 되므로서, 상기한 블레이드(40)의 장착각도를 작게 하여 라디에이터 측으로 유도되는 공기량이 상대적으로 줄어들도록 작동되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 냉각팬의 보스 외주연에 형성된 블레이드의 장착각도가 라디에이터 주변의 공기 온도를 감지하여 고열시에는 블레이드의 장착각도가 크게 되고 저열시에는 블레이드의 장착각도가 상대적으로 작게 조절되므로서, 엔진의 운전영역에 따라서 보다 효과적으로 라디에이터 측으로 유도되는 풍량의 조절이 가능하게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 엔진의 구동력을 전달받아 회전되어 라디에이터 측을 통과하는 공기유량이 증대되도록 상기 라디에이터의 후방에 장착되고, 온도변화에 따라서 길이가 변화하는 물성을 이용하여 블레이드의 각도를 변화시켜 풍량을 조절하는 냉각팬에 있어서,

   외주연의 도중에는 환형상의 레일(22)이 소정의 깊이로 형성되고, 상기 레일(22)의 일측 끝단에는 스톱퍼(25)가 형성되며, 상기 레일(22)의 일측에 일정한 각도간격으로 다수의 장착공(24)이 형성된 보스(21)와;

   온도변화에 따라서 호방향의 길이가 가변되는 재질로, 상기한 레일(22)에 끼워지도록 일측이 개구된 고리형상으로 형성되고, 그 일측에는 일정 간격의 이(31)가 형성되며, 일측 끝단이 상기 스톱퍼(25)에 고정되어 길이가변 방향이 일측으로 한정되는 바이메탈 기어(30)와;

   상기 각각의 장착공(24)에 수용되기 위한 베이스부(41)와 상기 베이스부(41)의 외측으로 길게 연장되는 날개부(42)로 형성되어지되, 상기 베이스부(41)의 외측단에는 상기한 바이메탈 기어(30)의 이(31)와 맞물리기 위한 이(43)가 형성되고, 상기 베이스부(41)는 상기 장착공(24) 내에서 회동가능하도록 형성되는 다수의 블레이드(40); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블레이드 가변식 냉각팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 장착공(24)의 내주면과 상기 블레이드(40)의 베이스부(41) 외주면 간에는 베어링(44)이 개재된 것을 특징으로 하는 블레이드 가변식 냉각팬.
3. 삭제

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