KR100820857B1 - 축류팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 하도록 하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 회전익을 포함하여 이루어지는 축류팬에 있어서, 상기 회전익의 후연선(T.E.L)과 전연선(L.E.L)은 서로 동일한 방향으로 파형상으로 변곡되는 한쌍의 변곡점을 갖도록 형성되어 있음과 아울러 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점 위치를 상기 전연선의 변곡점의 위치보다 상기 회전익의 익단쪽에 인접하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

허브, 회전익, 후연선, 전연선, 변곡점

Description

축류팬{Axial Flow Fan}

도 1은 일반적인 축류팬 조립체의 분해사시도.

도 2는 도 1에 도시된 축류팬의 정면도.

도 3은 축류팬 회전익에 관련한 용어의 정의를 보인 회전익 단면도.

도 4는 종래 기술에 의한 회전익의 일부를 확대하여 보인 정면도.

도 5는 종래 기술의 축류팬의 공기 유동 방향을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 의한 축류팬의 회전익의 일부를 확대하여 보인 정면도.

도 7은 본 발명에 의한 축류팬의 공기 유동 방향을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 회전익

12 : 허브

본 발명은 축류팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉 각을 효율적으로 하도록 한 축류팬에 관한 것이다.

축류팬(Axial Flow Fan)은 허브를 중심으로 방사상으로 배열된 다수 회전익을 구비하여, 모터등에 의해 회전되면서 공기를 회전익의 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 선풍기나 환기용 환풍기 또는 자동차의 라디에이터나 콘덴서 등의 공랭식 열교환기 방열을 촉진하기 위하여 상기 열교환기에 대하여 방열용 공기를 송풍하는 냉각팬(Cooling Fan)등은 대표적인 축류팬이다.

자동차 공기조화장치의 열교환기 냉각팬으로 사용되는 축류팬은 그 주위를 벨 마우스형 통풍구로 둘러싸고 통풍구 전면 또는 후면에서 송풍공기를 축방향으로 유도할 수 있는 안내깃을 가지는 쉬라우드와 함께 열교환기 후면 또는 전면에 장착되는 바, 이와 같은 축류팬은 열교환기에 대한 배치 형식에 따라 퓨셔 타입(Pusher Type)과 풀러 타입(Puller Type)으로 분류된다.

도 1에 도시된 자동차용 축류팬(1)은 본 출원인이 2001년 06월 21일자로 특허출원(출원번호10-2001-0032757호)하여 2002년 12월 18일자로 공개(공개번호10-2002-0094184호)된 기술로서, 그 둘레를 둘러싸 고정하고 송풍공기를 안내하는 쉬라우드(Shroud;2)와 한 조를 이루어 열교환기 전면에 장착된다.

그리고, 도 2의 확대도에 도시된 바와 같이 축류팬(1)은 중앙의 허브(12)와 그 허브(12)의 둘레에 방사상으로 배열되는 다수의 회전익(11)이 합성수지제로써 일체형으로 성형되어 이루어지며, 그 허브(12)가 구동모터(3)의 구동축에 결합되어 구동모터(3)의 회전력에 의해 허브(12)에 비스듬이 배치된 유선단면구조를 갖는 회전익(11)이 허브(12)와 함께 일체로 회전하면서 그 전후면에 공기유동속도 차이에 따른 차압을 생성하여 공기를 축방향으로 송풍하게 된다.

따라서, 이 회전익(11)은 축류팬(1)의 송풍효율 및 소음의 발생량에 가장 큰 영향을 주므로, 축류팬 회전익에 관련한 용어의 정의를 보인 도 3의 회전익 단면도에 도시된 바와 같이, 축류팬(1) 설계시 회전익(11)의 세팅각(Setting Angle), 캠버각(Camber Angle), 횡방향 곡률, 코드길이, 축방향 경사각, 전연선(Leading Edge Line;L.E.L), 그리고 후연선(Trailinf Edge Line;T.E.L) 등은 중요한 설계인자가 된다.

여기서, 상기와 같은 설계인자중에서 후연선과 전연선은 도 4에 도시된 바와 같이, 각각 동일한 방향으로 다수개 변곡시킨 변곡점을 갖도록 형성되어 있음과 아울러 상기 후연선과 전연선의 각 변곡점은 허브(12)의 중심에서 동일한 반경(RT3=RL3, RT2=RL2, RT1=RL1)상에 있도록 형성되어 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 축류팬은 도 5에 도시된 바와 같이, 공기의 유동 방향이 대부분 축방향으로 직진하는 경향이 있었다.

따라서, 엔진룸내에서 엔진등의 구조물과 충돌하게 될 우려가 매우 높으며, 이렇게 온도가 높은 구조물과의 충돌로 인해 뜨거워진 공기는 다시 열교환기의 전면으로 재순환되어 축류팬으로 유입되는 공기의 온도를 상승시켜 열교환기의 냉각 성능을 저하시키는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설 계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 하도록 한 팬에서 축류팬을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 회전익을 포함하여 이루어지는 축류팬에 있어서, 상기 회전익의 후연선(T.E.L)과 전연선(L.E.L)은 서로 동일한 방향으로 파형상으로 변곡되는 한쌍의 변곡점을 갖도록 형성되어 있음과 아울러 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점 위치를 상기 전연선의 변곡점의 위치보다 상기 회전익의 익단쪽에 인접하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 축류팬의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 의한 축류팬의 회전익의 일부를 확대하여 보인 정면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 축류팬의 공기 유동 방향을 나타낸 도면이다.

여기서,. 본 발명에 의한 축류팬의 구조에 대한 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 모터의 회전축에 결합되는 허브(12)와, 상기 허브(12)의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 회전익(11)을 포함하여 이루어지는 축류팬에 관한 것이다.

본 발명은 상기 회전익(11)의 후연선(T.E.L)과 전연선(L.E.L)은 서로 동일한 방향으로 파형상으로 변곡되는 한쌍의 변곡점을 갖도록 형성되어 있음과 아울러 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점 위치를 상기 전연선의 변곡점의 위치보다 상기 회전익의 익단쪽에 인접하도록 형성한 것이다.

좀더 상세하게는, 상기 허브(12)의 중심을 원점으로 하여 일정 반경(RT1,RT2,RT3)을 가지고 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점을 지나가는 원이 있고, 상기 허브(12)의 중심을 원점으로 하여 일정 반경(RL1,RL2,RL3)을 가지고 상기 한쌍의 변곡점중에서 전연선의 변곡점을 지나가는 원이 있는 경우, 상기 반경(RT1,RT2,RT3)들은 다음식 RL1＜RT1＜1.26RL1 또는 RL2＜RT2＜1.26RL2 또는 RL3＜RT3＜1.26RL3을 만족하도록 형성한 것이다.

상기와 같이 구성하게 되면, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 축류팬을 통과한 공기의 유동 방향은 종래의 도면 도 5와 같이 축방향으로 직진하지 않고, 도 7에 도시된 바와 같이, 축류팬의 외측 방향으로 경사지게 토출된다.

좀더 상세하게는, 토출된 공기가 엔진룸내에서 엔진등의 구조물과 충돌하지 않게 된다.

따라서, 상기와 같이 구조물과의 충돌로 발생되지 않게 됨에 따라 토출된 공기는 다시 열교환기로 재순환되지 않게 되며, 이에 따라 열교환기로 뜨거운 공기가 유입되지 않아 열교환기의 성능을 높여 엔진 냉각 성능을 증대시킨다.

그리고, 토출된 공기가 엔진에 정면으로 충돌하지 않고 우회하여 지나가기 때문에, 토출된 공기가 엔진등의 구조물에 충돌된 후 높은 열을 가지고 역류되는 종래 문제점을 해소할 수 있기 때문에 열교환기의 냉각 성능을 저하시키지 않게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 축류팬에 따르면, 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 증대시킨다.

Claims (2)

1. 모터의 회전축에 결합되는 허브(12)와, 상기 허브(12)의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 회전익(11)을 포함하여 이루어지는 축류팬에 있어서,

   상기 회전익(11)의 후연선(T.E.L)과 전연선(L.E.L)은 서로 동일한 방향으로 파형상으로 변곡되는 한쌍의 변곡점을 갖도록 형성되어 있음과 아울러 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점 위치를 상기 전연선의 변곡점의 위치보다 상기 회전익(11)의 익단쪽에 인접하도록 형성한 것을 특징으로 하는 축류팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브(12)의 중심을 원점으로 하여 일정 반경(RT)을 가지고 상기 한쌍의 변곡점중에서 후연선의 변곡점을 지나가는 원이 있고, 상기 허브(12)의 중심을 원점으로 하여 일정 반경(RL)을 가지고 상기 한쌍의 변곡점중에서 전연선의 변곡점을 지나가는 원이 있는 경우,

   상기 반경(RT)은 다음식 RL＜RT＜1.26RL을 만족하는 것을 특징으로 하는 축류팬.

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