KR101902285B1 - 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 엔진 냉각과 에어컨 냉매의 냉각을 위해 장착되는 응축기 또는 라디에이터 등의 열교환기 일면에 구비되어 냉각 효율을 향상시키는 팬에 있어서, 팬 블레이드들의 단부를 연결하는 밴드부에 별도의 보강부재가 삽입되어 일체형으로 인서트 사출되어 형성됨으로써, 사출 시 밴드부에 발생되는 웰드 라인(weld line)에 의한 인장강도 저하를 방지할 수 있어, 팬의 내구성 및 인장강도를 향상시킬 수 있는 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드에 관한 것이다.

Description

팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드 {Fan and fan shroud having the same}
본 발명은 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 엔진 냉각과 에어컨 냉매의 냉각을 위해 장착되는 응축기 또는 라디에이터 등의 열교환기 일면에 구비되어 냉각 효율을 향상시키는 팬에 있어서, 팬 블레이드들의 단부를 연결하는 밴드부에 보강부재가 삽입되어 일체형으로 형성됨으로써, 팬의 내구성 및 인장강도를 향상시킬 수 있는 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 엔진의 과열을 방지할 수 있는 냉각수단과, 자동차 내부의 탑승자 공간에 대한 공기 조화기능을 가지는 공기조화수단 등이 설치되어 있다. 이러한 냉각수단과 공기조화수단으로 엔진의 냉각을 위한 라디에이터 및 에어컨 냉매의 냉각을 위한 응축기가 구성되며 그 일면에 팬 쉬라우드가 설치되어 라디에이터 및 응축기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 형성된다.
그리고 엔진은 수냉식의 냉각 방식이 적용되며, 워터펌프에 의해 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시키고 가열된 냉각수는 라디에이터로 보내져 외부 공기에 의해 냉각된다. 그리고 라디에이터의 후면에는 방열효과를 향상시키기 위해 팬 쉬라우드가 결합된다.
이러한 종래의 팬 쉬라우드는 도 1과 같이 쉬라우드(10), 팬(20) 및 구동모터(30)를 포함하여 이루어지고, 상기 쉬라우드(10)는 팬(20) 및 구동모터(30)가 장착되어 응축기 및 라디에이터로 냉각 공기를 도입할 수 있도록 플래넘(11)의 중앙에 링부(12), 스테이터(13), 모터 마운팅(14) 및 송풍구(15)가 형성된다.
여기에서 팬(20)은 구동모터(30)의 구동축(31)에 결합되며 중심을 형성하는 허브(21), 상기 허브(21)에 방사상으로 형성되는 복수개의 블레이드(22) 및 상기 블레이드(22)들의 단부가 연결되는 링 형태의 밴드부(23)로 구성된다.
그런데 상기 팬(20)은 일반적으로 사출을 통해 수지 재질로 형성되며, 사출 성형 시 금형에서 허브(21)를 형성하는 부분으로 용융된 수지가 주입되어 블레이드(22) 부분을 통해 밴드부(23)로 유동되어 팬이 사출성형 된다. 이때, 금형에 주입되어 유동되는 수지는 블레이드들 사이에 형성되는 밴드부(23)에서 만나게 되어 인장강도를 저하시키는 웰드 라인(weld line)이 발생하게 된다.
이로 인해 인장 강도가 취약한 밴드부(23)의 웰드 라인 부분에서 균열이 발생하여 팬이 파손되는 문제점이 있다.
이와 관련된 종래 기술로는 한국공개특허(2011-0136165)인 "팬 및 쉬라우드 조립체"가 개시되어 있다.
KR 2011-0136165 A (2011.12.21)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 엔진 냉각과 에어컨 냉매의 냉각을 위해 장착되는 응축기 또는 라디에이터 등의 열교환기 일면에 구비되어 냉각 효율을 향상시키는 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드에 있어서, 팬 블레이드들의 단부를 연결하는 밴드부에 별도의 보강부재가 삽입되어 일체형으로 인서트 사출되어 형성됨으로써, 팬의 내구성 및 인장강도를 향상시킬 수 있는 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팬은, 구동모터(200)의 구동축에 결합되는 허브(110); 상기 허브(110)에 방사상으로 연장 형성되는 복수개의 블레이드(120); 상기 블레이드(120)들의 단부가 연결되는 밴드부(130); 및 상기 밴드부(130) 내부에 삽입되어 형성되는 보강부재(140);를 포함하여 이루어지며, 상기 보강부재(140)는 인서트 사출에 의해 상기 허브(110), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강부재(140)는 블레이드(120)들 사이에 위치하는 밴드부(130) 내부에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 허브(110)는 몸체(111) 및 상기 몸체(111)의 중앙부에 형성되는 모터 결합부(112)를 포함하여 이루어지며, 상기 모터 결합부(112)는 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 다른 재질로 형성되어 일체형으로 인서트 사출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터 결합부(112)는 금속 또는 나일론(PA; polyamide) 재질로 형성되고, 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)는 폴리프로필렌(PP; polypropylene) 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강부재(140)들은 서로 크기가 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강부재(140)는 표면에 요철(141)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 팬 쉬라우드는, 상기 팬(100); 상기 팬(100)을 구동하는 구동모터(200); 및 상기 구동모터(200)가 고정되고, 상기 팬(100)에 의해 공기가 송풍되도록 송풍구(350)가 형성되며, 상기 팬(100)을 둘러싸도록 플래넘(310)이 형성되는 쉬라우드(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드는, 팬 블레이드들의 단부를 연결하는 밴드부에 별도의 보강부재가 삽입되어 일체형으로 인서트 사출되어 형성됨으로써, 사출 시 밴드부에 발생되는 웰드 라인(weld line)에 의한 인장강도 저하를 방지할 수 있어, 팬의 내구성 및 인장강도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 구동모터에 결합되는 허브의 모터 결합부를 PA 재질로 형성하고, 나머지인 허브의 몸체, 블레이드 및 밴드부를 PP재질로 형성하며, 밴드부의 웰드 라인 발생부에 보강부재를 삽입하여 일체형으로 인서트 사출하여 성형함으로써, 팬의 제작 원가를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 팬 쉬라우드를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 종래의 팬 쉬라우드에서 팬의 밴드부 중 웰드 라인 부분이 깨진 상태를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 팬을 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 팬의 밴드부에 보강부재가 결합되는 구조를 나타낸 부분사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 팬의 밴드부에 보강부재가 결합된 상태 및 보강부재의 실시예를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 팬 쉬라우드를 나타낸 사시도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 팬 및 이를 포함하는 팬 쉬라우드를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 팬을 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 팬의 밴드부에 보강부재가 결합되는 구조를 나타낸 부분사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 팬(100)은, 구동모터(200)의 구동축에 결합되는 허브(110); 상기 허브(110)에 방사상으로 연장 형성되는 복수개의 블레이드(120); 상기 블레이드(120)들의 단부가 연결되는 밴드부(130); 및 상기 밴드부(130) 내부에 삽입되어 형성되는 보강부재(140);를 포함하여 이루어지며, 상기 보강부재(140)는 인서트 사출에 의해 상기 허브(110), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 일체형으로 형성된다.
우선, 팬(100)은 허브(110), 블레이드(120), 밴드부(130) 및 보강부재(140)로 구성된다.
상기 허브(110)는 팬(100)의 중심을 형성하는 부분으로, 구동모터(200)의 구동축에 결합되도록 형성된다.
상기 블레이드(120)는 허브(110)의 외주면에서 방사상으로 연장 형성되며, 복수개가 이격되어 형성된다.
상기 밴드부(130)는 링 형태로 형성되어 블레이드(120)들의 단부가 연결되도록 형성된다. 즉, 블레이드(120)들의 일단이 허브(110)에 결합되고 타단은 밴드부(130)에 결합되도록 형성된다.
이때, 보강부재(140)는 밴드부(130)의 내부에 삽입되어 형성되며, 보강부재(140)는 인서트 사출에 의해 상기 허브(110), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 일체형으로 형성된다.
여기에서 블레이드(120)들의 사이에 위치되는 밴드부(130)에는 사출 성형시 수지재가 유동되어 만나면서 인장강도가 약한 웰드 라인(weld line)이 형성되는데, 이 웰드 라인에 의한 밴드부(130)의 파손을 방지하기 위해 밴드부(130) 내부에 보강부재(140)가 삽입된 상태로 인서트 사출을 통해 팬(100)이 형성된다.
그리하여 팬 블레이드들의 단부를 연결하는 밴드부에 별도의 보강부재가 삽입되어 일체형으로 인서트 사출되어 형성됨으로써, 사출 시 밴드부에 발생되는 웰드 라인(weld line)에 의한 인장강도 저하를 방지할 수 있어 팬의 내구성 및 인장강도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이때, 상기 보강부재(140)는 블레이드(120)들 사이에 위치하는 밴드부(130) 내부에 각각 형성될 수 있다.
이는 보강부재(140)가 밴드부(130)와 같이 링 형태로 형성되어 밴드부(130) 내부에 삽입된 상태로 인서트 사출될 수도 있으나, 도 3 내지 도 6과 같이 팬의 중량 감소 및 제조원가를 절감할 수 있도록 블레이드(120)들 사이에 위치하는 밴드부(130)의 웰드 라인 발생부분에 각각 보강부재(140)가 삽입되도록 형성되는 것이다.
이때, 보강부재(140)는 금속판으로 형성되어 밴드부(130)의 웰드 라인 발생부분에 각각 삽입되어 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 허브(110)는 몸체(111) 및 상기 몸체(111)의 중앙부에 형성되는 모터 결합부(112)를 포함하여 이루어지며, 상기 모터 결합부(112)는 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 다른 재질로 형성되어 일체형으로 인서트 사출될 수 있다.
즉, 허브(110)는 몸체(111)의 중앙부에 구동모터(200)의 구동축과 결합되도록 인장강도가 큰 재질로 모터 결합부(112)가 형성되고, 모터 결합부(112)를 제외한 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)는 사출 성형이 용이하고 제조원가를 절감할 수 있는 수지 재질로 형성될 수 있다.
이때, 상기 모터 결합부(112)는 금속 또는 나일론(PA; polyamide) 재질로 형성되고, 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)는 폴리프로필렌(PP; polypropylene) 재질로 형성될 수 있다.
여기에서 폴리프로필렌(PP) 재질은 열에 의해 변형이 생길 가능성이 있으므로, 팬(100)의 모터 결합부(112)는 나머지 부분들 보다 인장강도가 크고 열에 의한 변형이 적은 재질인 금속 또는 나일론(PA) 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보강부재(140)들은 서로 크기가 다르게 형성될 수 있다.
이는, 도 5 및 도 6과 같이 보강부재(140)가 블레이드(120)들 사이에 위치하는 밴드부(130)의 웰드 라인 발생부분에 각각 보강부재(140)가 삽입되도록 형성되는 경우, 보강부재(140)들의 크기를 서로 다르게 하여 팬의 밸런스를 조절할 수 있다. 이때, 보강부재(140)는 동일한 재질을 사용하여 크기를 다르게 함으로써 팬의 중량 밸런스를 맞출 수 있으며, 보강부재(140) 재질을 다르게 하고 동일한 크기로 형성하여 팬의 중량 밸런스를 맞출 수도 있다.
또한, 상기 보강부재(140)는 표면에 요철(141)이 형성될 수 있다. 즉, 도 4와 같이 보강부재(140)의 표면에 요철(141)이 형성되어 밴드부(130) 내에 삽입되어 일체형으로 인서트 사출됨으로써 요철(141)에 의해 보강부재(140)와 밴드부(130)를 형성하는 수지와의 결합력을 향상시킬 수 있다. 이때, 요철(141)은 보강부재(140)의 표면에 돌기 형태로 복수개가 형성되거나, 밴드부(130)를 따라 원주방향 또는 원주방향에 수직인 방향 등으로 리브형태로 형성 될 수도 있으며, 도시된 바와 같이 격자 형태로 형성될 수도 있다.
그리고 상기와 같은 팬을 포함하는 본 발명의 팬 쉬라우드(1000)는, 상기 팬(100); 상기 팬(100)을 구동하는 구동모터(200); 및 상기 구동모터(200)가 고정되고, 상기 팬(100)에 의해 공기가 송풍되도록 송풍구(350)가 형성되며, 상기 팬(100)을 둘러싸도록 플래넘(310)이 형성되는 쉬라우드(300); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 7과 같이 엔진 냉각과 에어컨 냉매의 냉각을 위해 장착되는 응축기 또는 라디에이터 등의 열교환기의 일면에 구비되어 냉각 효율을 향상시키는 팬(100)이 구동모터(200)에 결합되고, 구동모터(200)는 쉬라우드(300)에 결합된다. 그리고 쉬라우드(300)는 장방형의 플래넘(310) 중앙에 링부(320), 스테이터(330), 모터 마운팅(340) 및 송풍구(350)가 형성되어, 모터 마운팅(340)에 구동모터(200)가 고정되고 구동모터(200)에 팬(100)이 결합된다. 이때, 팬(100)의 밴드부(130)는 쉬라우드(300)의 링부(320) 내측에 일정거리 이격되도록 형성된다.
그리하여 팬(100)의 밴드부(130)가 보강부재(140)에 의해 인장강도가 향상되어 파손되지 않으므로, 쉬라우드(300)의 링부(320)와 팬(100)의 밴드부(130)가 일정한 간격을 유지할 수 있어 팬(100)이 링부(320) 내측에서 원활하게 회전될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 팬 쉬라우드
100 : 팬
110 : 허브
111 : 몸체 112 : 모터 결합부
120 : 블레이드
130 : 밴드부
140 : 보강부재 141 : 요철
200 : 구동모터
300 : 쉬라우드
310 : 플래넘 320 : 링부
330 : 스테이터 340 : 모터 마운팅
350 : 송풍구

Claims (7)

  1. 구동모터(200)의 구동축에 결합되는 허브(110);
    상기 허브(110)에 방사상으로 연장 형성되는 복수개의 블레이드(120);
    상기 블레이드(120)들의 단부가 연결되는 밴드부(130); 및
    상기 밴드부(130) 내부에 삽입되어 형성되는 보강부재(140);를 포함하여 이루어지며,
    상기 보강부재(140)는 인서트 사출에 의해 상기 허브(110), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 일체형으로 형성되며,
    상기 보강부재(140)는 블레이드(120)들 사이에 위치하는 밴드부(130) 내부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 허브(110)는 몸체(111) 및 상기 몸체(111)의 중앙부에 형성되는 모터 결합부(112)를 포함하여 이루어지며,
    상기 모터 결합부(112)는 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)와 다른 재질로 형성되어 일체형으로 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 팬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모터 결합부(112)는 금속 또는 나일론(PA; polyamide) 재질로 형성되고, 상기 몸체(111), 블레이드(120) 및 밴드부(130)는 폴리프로필렌(PP; polypropylene) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보강부재(140)들은 서로 크기가 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보강부재(140)는 표면에 요철(141)이 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
  7. 제1항, 제3항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 팬(100);
    상기 팬(100)을 구동하는 구동모터(200); 및
    상기 구동모터(200)가 고정되고, 상기 팬(100)에 의해 공기가 송풍되도록 송풍구(350)가 형성되며, 상기 팬(100)을 둘러싸도록 플래넘(310)이 형성되는 쉬라우드(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드.
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