KR101951676B1

KR101951676B1 - 팬 및 팬 사출용 금형

Info

Publication number: KR101951676B1
Application number: KR1020170091520A
Authority: KR
Inventors: 이창훈; 이창백; 임하섭; 정식; 최영두
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-05-08
Also published as: KR20190009574A

Abstract

종래의 팬의 공정에 있어서 발생하는 생산 시간 및 제조 비용의 증가를 해결하기 위해, 수직방향의 회전축 둘레를 따라 배치된 복수의 블레이드를 포함하는 블레이드부, 상기 복수의 블레이드의 각 상단 모서리를 연결하는 판형의 상단부 및 상기 복수의 블레이드의 각 하단 모서리를 연결하고 내직경 영역이 외직경 영역보다 하단으로 돌출되도록 굴곡진 내측면을 형성하는 원형 띠 형상의 하단부를 포함하고, 상기 상단부, 상기 블레이드의 외측면 및 상기 하단부는 수평방향으로 개구된 제1 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드의 외측면은 수직방향으로 개구된 제2 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드의 내측면은 수평방향으로 개구된 제3 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 블레이드부, 상기 상단부 및 상기 하단부는 일체로 사출 형성되는 것을 특징으로 하는 팬을 제공한다.

Description

팬 및 팬 사출용 금형{FAN AND MOLD FOR INJECTION MOLDING THE SAME}

본 발명은 바람을 발생시키는 팬 및 팬을 사출하기 위한 금형에 관한 것이다.

본 발명은 공기조화기 등의 바람을 발생시키는 기계 장치에 포함되는 팬에 관한 것이다.

팬은 팬의 블레이드의 회전에 의해 팬의 입구와 출구의 기압차를 발생시켜 바람을 발생 시킨다. 이때 블레이드의 형상 및 크기 등은 필요한 바람의 세기, 소음, 공급되는 전력 등의 조건에 따라 다양하게 구비될 수 있다.

공기조화기 등에 사용되는 크기가 상대적으로 큰 블레이드의 경우 블레이드를 충분히 고정시켜 회전 시 안정적으로 거동할 수 있도록 할 필요가 있다.

충분한 블레이드의 고정을 위한 일 형태로, 기압차가 발생하는 팬의 입구 및 출구 양쪽에서 블레이드를 고정시키는 형태가 있을 수 있다.

본 발명에서는 이러한 입구 및 출구 방향 양쪽에서 블레이드를 고정시키는 팬 구조에 관해 설명한다.

입구 및 출구 방향 양쪽에서 블레이드부를 고정시키는 양측 구성을 각각 상단부 및 하단부라고 정의할 때, 종래의 팬은 상기 상단부, 상기 블레이드부 및 상기 하단부가 각각 형성되고 별도의 공정을 통해 결합되는 것이 일반적이다. 일 예로, 상단부, 블레이드부 및 하단부는 사출 성형을 통해 각각 성형되고, 성형된 각 파트는 초음파 융착 방식으로 결합할 수 있다. 이후에 사출 및 결합에 의해 발생하는 불균형을 맞추기 위한 밸런싱 작업을 거치게 된다.

이러한 세 단계의 제조 공정은 생산 시간 및 제조 비용을 증가시키게 된다.

본 발명은 전술한 문제인 종래의 팬의 공정에 있어서 발생하는 생산 시간 및 제조 비용의 증가를 해결하는 것을 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 수직방향의 회전축 둘레를 따라 배치된 복수의 블레이드를 포함하는 블레이드부, 상기 복수의 블레이드의 각 상단 모서리를 연결하는 판형의 상단부 및 상기 복수의 블레이드의 각 하단 모서리를 연결하고 내직경 영역이 외직경 영역보다 하단으로 돌출되도록 굴곡진 내측면을 형성하는 원형 띠 형상의 하단부를 포함하고, 상기 상단부, 상기 블레이드의 외측면 및 상기 하단부는 수평방향으로 개구된 제1 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드의 외측면은 수직방향으로 개구된 제2 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드의 내측면은 수평방향으로 개구된 제3 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 블레이드부, 상기 상단부 및 상기 하단부는 일체로 사출 형성되는 것을 특징으로 하는 팬을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 팬의 하부를 형성하는 하부 코어, 상기 팬의 측부를 형성하는 방사형의 슬라이드 코어 및 상기 팬의 상부를 형성하는 상부 코어를 포함하는 팬 사출용 금형을 제공한다.

본 발명에 따른 팬 및 팬 사출용 금형의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 팬을 일체로 사출 성형할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 팬의 일체 사출로 인해 생산 시간을 감소 시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 팬의 일체 사출로 인해 제조 비용을 감소 시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 팬의 풍량 효율을 증가 시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 팬의 일 실시 예의 정면 사시도 및 배면 사시도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 팬의 수직 방향의 단면 일부를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명과 관련된 팬 및 슬라이드 코어를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명과 관련된 팬과 슬라이드 코어의 정면도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 팬과 슬라이드 코어의 측면도이다.
도 6은 제2 언더 컷 영역을 확보하기 위한 슬라이드 코어의 후퇴 모습을 순차적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명과 관련된 슬라이드 코어를 포함하는 팬의 일 단면도이다.
도 8은 하부 코어의 팬에 대한 후퇴 전후를 도시한 것이다.
도 9는 팬과 하부 코어의 일 단면을 도시한 것이다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 제4 상태 및 제5 상태의 하부 코어를 도시한 것이다.
도 11은 도 10(b)를 상면에서 바라본 것이다.
도 12는 하부 코어의 후퇴 전후 상태를 도시한 것이다.
도 13(a)은 도 1(b)의 A영역의 확대도 및 단면도이다. 도 13(b)는 종래의 팬의 동일 영역 확대도 및 단면도이다.
도 14는 도 1(b)의 C 영역 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서는 이러한 입구 및 출구 양쪽에서 블레이드를 고정시키는 팬 구조에 관해 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 팬(100)의 일 실시 예의 정면 사시도 및 배면 사시도이다.

팬(100)은 크게 상단부(110), 블레이드부(140) 및 하단부(170)를 포함할 수 있다.

블레이드부(140)는 회전에 의해 압력차를 발생시킨다. 블레이드부(140)는 복수의 블레이드(141)를 포함할 수 있다. 복수의 블레이드(141) 각각은 팬(100)의 회전축 둘레를 따라 직립 배치될 수 있다. 이때의 직립은 완전한 직립을 의미하는 것은 아니고 전체적인 경향을 의미하는 것으로 블레이드(141) 면과 회전축이 예각을 이루는 것을 의미할 수 있다.

상단부(110)는 블레이드부(140)의 각 블레이드(141)의 상단 모서리를 연결하고, 하단부(170)는 블레이드부(140)의 각 블레이드(141)의 하단 모서리를 연결한다. 상단부(110) 및 하단부(170)는 블레이드부(140)를 양 방향에 고정시켜 블레이드부(140)가 안정적으로 회전할 수 있도록 한다.

상단부(110), 블레이드부(140) 및 하단부(170)는 일체로 운동하는 하나의 팬(100)이 된다.

상단부(110)는 모터와 같은 구동부와 직접적으로 결합될 수 있다. 상단부(110)는 중심부가 함몰된 판형의 형상을 가질 수 있다. 상단부(110)의 외곽은 평평한 형상을 가지고, 외곽에서 중심으로 갈수록 함몰된 경사면 형성하여 구동부와 결합하는 결합부를 형성할 수 있다.

상단부(110)와 달리 하단부(170)는 중심 영역이 개방된 판형의 도넛 형상을 가질 수 있다. 하단부(170)는 블레이드부(140)의 블레이드(141) 하단 모서리를 감싸도록 구비될 수 있다.

특히, 하단부(170)의 내직경 모서리(1701)는 외직경 모서리(1702)보다 하단으로 돌출되도록 굴곡 형상을 가질 수 있다.

본 발명과 유사한 기능을 수행하는 종래의 팬(100)은 상기 상단부(110), 상기 블레이드부(140) 및 상기 하단부(170)가 각각 형성되고 별도의 공정을 통해 결합되는 것이 일반적이다. 일 예로, 상단부(110), 블레이드부(140) 및 하단부(170)는 사출 성형을 통해 각각 성형되고, 성형된 각 파트는 초음파 융착 방식으로 결합할 수 있다. 이후에 사출 및 결합에 의해 발생하는 불균형을 맞추기 위한 밸런싱 작업을 거칠 수 있다.

이러한 상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 금형 사출을 통해 상기 상단부(110), 블레이드부(140) 및 하단부(170)가 일체로 형성되는 팬(100)을 제안한다. 다만 상기 형상 및 조건을 갖는 팬(100)을 일체형으로 형성하는 경우 형상의 복잡성으로 인해 간단한 금형을 통해 형성될 수 없다. 따라서 복잡한 형태의 금형의 설계가 요구된다.

이하에서는 도 1 형태의 일체형 팬(100)을 형성하기 위한 팬(100)의 조건 및 금형 조건을 설명한다.

설명의 편의를 위해 회전축과 평행한 팬(100)의 상단부(110) 방향을 수직 상방, 팬(100)의 하단부(170) 방향을 수직 하방으로 정의한다. 따라서 회전축에 수직한 방향이 수평 방향이 된다.

도 2는 본 발명과 관련된 팬(100)의 수직 방향의 단면 일부를 도시한 것이다.

팬(100)은 상부 코어(210) 및 하부 코어(270)의 결합 상태에서의 수직 방향 후퇴에 의해 형성하는 것을 기본으로 한다. 하지만 본 발명의 팬(100)은 상단부(110), 블레이드(141)의 외측면 및 하단부(170)가 형성하는 팬(100)의 수평방향으로 개구된 공간인 제1 언더 컷 영역으로 인해 상부 코어(210) 및 하부 코어(270)의 단순 수직방향 후퇴에 의해 형성될 수 없다.

따라서 추가적인 코어가 구비되거나 상부 코어(210) 또는 하부 코어(270)의 복합 운동을 통해 구현이 되어야 한다.

본 발명은 팬(100)의 제1 언더 컷 영역을 주로 형성하는 슬라이드 코어(240)까지 포함하여 상부 코어(210), 하부 코어(270) 및 슬라이드 코어(240)의 세 개 구성을 갖는 팬 사출용 금형(200)을 제안한다.

제1 언더 컷 영역만 구비되는 경우 슬라이드 코어(240)의 단순 수평방향 이동에 의해 팬(100)의 형성이 가능하나, 추가적인 언더 컷 영역이 구비되는 경우 추가적인 코어 또는 코어의 복합 운동이 필요하다. 자세한 내용은 후술한다.

도 3은 본 발명과 관련된 팬(100) 및 슬라이드 코어(240)를 도시한 것이다.

도 3(a)은 슬라이드 코어(240)가 후퇴되기 전의 모습을, 도 3(b)은 슬라이드 코어(240)가 팬(100)으로부터 후퇴된 후의 모습을 도시한 것이다.

블레이드부(140)가 방사형의 복수의 블레이드(141)로 구비되는 경우 슬라이드 코어(240)도 복수의 블레이드(141)의 개수로 구비되어 방사형으로 후퇴될 수 있다.

도 4는 본 발명과 관련된 팬(100)과 슬라이드 코어(240)의 정면도이다.

하나의 슬라이드 코어(240)는 인접한 두 블레이드(141) 사이의 언더 컷 영역의 적어도 일부를 형성한다. 정면 기준에서의 하나의 슬라이드 코어(240)는 후퇴시 직선 운동을 할 수 있다.

하나의 슬라이드 코어(240)는 하나의 블레이드(141)의 외측면 적어도 일 영역과 인접한 하나의 블레이드(141)의 내측면 적어도 일 영역, 그리고 상기 두 영역을 이어주는 상단부(110) 및 하단부(170) 각 일 영역을 형성할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 제1 언더 컷 영역의 부근에는 제2 언더 컷 영역이 형성될 수 있다. 제2 언더 컷 영역은 하단부(170) 내측면 및 블레이드(141) 외측면 사이에 형성되는 영역을 의미한다.

제2 언더 컷 영역은 수평방향의 개방부를 형성하는 제1 언더 컷 영역과 달리 수직방향의 개방부를 형성한다. 따라서 슬라이드 코어(240)의 수평 방향의 단순한 후퇴만으로 제2 언더 컷 영역을 확보할 수 없다.

도 5는 본 발명과 관련된 팬(100)과 슬라이드 코어(240)의 측면도이다.

상술한 제2 언더 컷 영역으로 인해 슬라이드 코어(240)가 단순한 수평 방향 후퇴로 팬(100)을 형성할 수 없다. 따라서 슬라이드 코어(240)는 슬라이드 복합 구조를 갖는다.

슬라이드 복합 구조의 일 형태로, 각 슬라이드 코어(240)는 제1 슬라이드 코어(241) 및 제2 슬라이드 코어(242)를 포함할 수 있다.

제1 슬라이드 코어(241) 및 제2 슬라이드 코어(242)는 상하 방향으로 적층 구비될 수 있다. 상부에 위치하는 슬라이드 코어(240)를 제1 슬라이드 코어(241), 하부에 위치하는 슬라이드 코어(240)를 제2 슬라이드 코어(242)로 정의한다. 제1 슬라이드 코어(241) 및 제2 슬라이드 코어(242)의 경계는 수평방향을 기준으로 비스듬한 경사를 가질 수 있다.

제1 슬라이드 코어(241)는 상단부(110) 및 블레이드(141)의 제1 영역을, 제2 슬라이드 코어(242)는 하단부(170) 및 블레이드(141)의 제2 영역을 형성할 수 있다.

도 6은 제2 언더 컷 영역을 확보하기 위한 슬라이드 코어(240)의 후퇴 모습을 순차적으로 도시한 것이다.

편의상 도 6(a) 및 도 6(c) 상태를 각각 제1 상태 및 제2 상태로 정의하고, 도 6(a) 및 도 6(c)의 중간 일 상태인 도 6(b)의 상태를 제3 상태로 정의한다.

제1 상태에서 제3 상태까지의 과정은 제2 언더 컷 영역을 확보하기 위한 과정을 도시한 것이다.

제1 슬라이드 코어(241)는 수평 방향으로 후퇴한다. 전술한 바와 같이 제2 슬라이드 코어(242)가 제1 슬라이드 코어(241)와 동일하게 수평 방향으로 후퇴하는 경우 제2 언더 컷 영역을 확보할 수 없으므로 제1 슬라이드 코어(241)와의 경계면을 따라 슬라이드 되면서 수평 방향으로 후퇴한다. 즉 제2 슬라이드 코어(242)는 수평 방향 및 수직 방향을 동시에 수행하는 복합 운동을 하여 제2 언더 컷 영역을 확보할 수 있다.

제1 슬라이드 코어(241) 및 제2 슬라이드 코어(242)는 앵귤러 블록(250)에 의해 가이드 될 수 있다. 제1 상태에서 제3 상태까지의 과정에서 앵귤러 블록(250)의 제1 가이드부(251)는 제1 슬라이드 코어(241)의 후퇴를 가이드하고, 앵귤러 블록(250)의 제2 가이드부(252)는 제2 슬라이드 코어(242)의 후퇴를 가이드한다. 제1 슬라이드 코어(241)의 거동과 제2 슬라이드 코어(242)의 거동은 서로 다르므로, 제1 가이드부(251) 및 제2 가이드부(252)는 일치하지 않는다. 특히, 제2 가이드부(252)의 경사가 제1 가이드부(251)의 경사보다 가파르게 형성되어 제2 슬라이드 코어(242)가 상대적으로 수직 방향의 거동을 추가적으로 하도록 할 수 있다.

제3 상태에서 제2 상태까지의 과정은 팬(100)의 제1 언더 컷 영역을 확보하기 위한 과정을 도시한 것이다.

제2 슬라이드 코어(242)가 제1 상태에서 제3 상태까지 수직 및 수평 방향의 복합 운동을 완료한 이후, 제3 상태에서 제2 상태까지 제1 슬라이드 코어(241) 및 제2 슬라이드 코어(242)는 함께 수평 방향 운동을 하여 제1 언더 컷 영역을 확보할 수 있다.

따라서 제3 상태에서 제2 상태까지 제2 슬라이드 코어(242)는 더 이상 제2 가이드부(252)를 따라 가이드 되지 않고, 제1 가이드부(251)를 따라 거동한다. 다만, 제2 슬라이드 코어(242)가 제1 가이드부(251)에 완전하게 고정되어 가이드되는 것은 아니므로 제1 슬라이드 코어(241)와 제2 슬라이드 코어(242) 간의 고정 구조가 필요하다.

도 7은 본 발명과 관련된 슬라이드 코어(240)를 포함하는 팬(100)의 일 단면도이다.

도 7(a)는 슬라이드 코어(240)의 제1 상태를, 도 7(b)는 슬라이드 코어(240)의 제3 상태를 도시한 것이다.

풀런저(253)는 제1 슬라이드 코어(241) 또는 제2 슬라이드 코어(242)의 일측 중 제1 슬라이드 코어(241)와 제2 슬라이드 코어(242)의 접면에 구비되어 제3 상태부터 제2 상태까지 제1 슬라이드 코어(241)와 제2 슬라이드 코어(242)를 고정시킨다. 설명의 편의상 풀런저(253)는 제1 슬라이드 코어(241)에 구비된 것을 전제로 설명한다. 따라서 경우에 따라 풀런저(253)는 제2 슬라이드 코어(242)에 구비될 수도 있다. 이때 후술하는 함몰부(254)의 위치는 반대가 될 것이다.

제1 상태에서 제3 상태로 가는 동안 제1 슬라이드 코어(241)의 풀런저(253)는 제2 슬라이드 코어(242)의 제1 함몰부(254)에서 이탈하여 압축된 상태로 제2 슬라이드의 접면을 따라 이동한다. 제3 상태가 되는 순간 풀런저(253)는 압축이 해제되어 제2 함몰부(254)에 안착되어 제1 슬라이드 코어(241)와 제2 슬라이드 코어(242)가 고정된다.

상기 고정은 인해 제3 상태에서 제2 상태까지 유지된다.

도 8은 하부 코어(270)의 팬(100)에 대한 후퇴 전후를 도시한 것이다.

도 8(a)는 하부 코어(270)가 팬(100)에서 후퇴하기 전 상태를, 도 8(b)는 하부 코어(270)가 팬(100)에서 후퇴한 후 상태를 도시한 것이다.

슬라이드 코어(240)는 팬(100)의 측면 영역을 주로 형성한 반면, 하부 코어(270)는 팬(100)의 하측 또는 내측 적어도일 영역을 형성할 수 있다.

도 4를 함께 참조하면, 하부 코어(270)는 팬(100)의 블레이드(141) 중 제1 영역 및 제2 영역을 제외한 제3 영역의 경계를 형성할 수 있다. 즉 제3 영역은 블레이드(141)의 내측면 중 회전축에 가까운 일 영역을 의미할 수 있다.

동시에 하부 코어(270)는 하단부(170)의 내측면 일 영역을 형성할 수 있다.

도 9는 팬(100)과 하부 코어(270)의 일 단면을 도시한 것이다.

하부 코어(270)는 팬(100)의 하단 방향으로 후퇴해야 하나, 블레이드(141)의 내측면 및 하단부(170) 내측면이 형성하는 수평 방향의 제3 언더 컷 영역을 확보하기 위해 별도의 거동이 필요하다.

도 9(a)에서 도 9(b)로의 변화는 제3 언더 컷 영역을 형성하기 위한 하부 코어(270)의 거동이 될 수 있다.

설명의 편의를 위해 도 9(a)의 상태를 제4 상태, 도 9(b)의 상태를 제5 상태로 정의한다.

제4 상태에서 제5 상태로의 하부 코어(270)의 거동은 일 단면에 대한 것이며, 실제로는 도 8(a)에서 도 8(b)로의 변화와 같이 방사형으로 내측으로 후퇴해야 한다.

슬라이드 코어(240)의 방사형 후퇴와 같이 외측으로 후퇴하는 경우에는 공간의 제약이 발생하지 않으나, 하부 코어(270)와 같이 내측으로 후퇴하는 경우에는 공간의 제약이 발생한다.

도 10(a) 및 도 10(b)는 제4 상태 및 제5 상태의 하부 코어(270)를 도시한 것이다. 도 11은 도 10(b)를 상면에서 바라본 것이다. 설명의 편의상 도 10 및 도 11을 함께 참조한다.

전술한 바와 같은 이유로, 하부 코어(270)는 내측으로 후퇴하는 코어의 공간 확보를 위해 복수의 제1 루즈 코어(271) 및 복수의 제2 루즈 코어(272)를 구비한다. 제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)는 둘레 방향을 따라 교차 배치될 수 있다.

제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)의 거동은 풀 코어(273)에 결합되어 가이드 된다. 풀 코어(273)는 제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)의 내측에 위치하여 수직 운동을 할 수 있다. 제4 상태에서 제5 상태로 풀 코어(273)가 후퇴함에 따라 제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)는 교차 배치된 제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)는 서로 어긋나 거동하여 둘레 직경이 감소될 수 있다.

즉, 도 11과 같이 제1 루즈 코어(271)가 내측으로 좁혀지는 정도에 비해 제2 루즈 코어(272)가 더 내측으로 좁혀짐에 따라 상호 간섭을 피할 수 있다. 이렇게 제2 루즈 코어(272)가 더 안쪽으로 좁혀지는데 문제가 발생하지 않도록 제1 루즈 코어(271)의 경계는 바깥쪽으로 갈수록 넓어지는 형상을, 제2 루즈 코어(272)의 경계는 바깥쪽으로 갈수록 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 제1 루즈 코어(271) 및 제2 루즈 코어(272)는 역으로 배치되는 사다리꼴의 교차 형태로 구비될 수 있다.

도 12는 하부 코어(270)의 후퇴 전후 상태를 도시한 것이다.

하부 코어(270)의 후퇴 및 결합은 유압실린더(274)를 이용한 링크구조를 통해 구현될 수 있다. 링크는 유압실린더(274)에 연결되는 실린더로드(275), 실린더로드(275)에 힌지 결합하는 제1 링크(276) 및 제2 링크(277)로 구성될 수 있다. 제1 링크(276)는 풀 코어(273)를 거동시키는 작동 코어에 연결되고, 제2 링크(277)는 바닥에 고정되는 고정 코어에 연결될 수 있다.

상기 구성들은 하부 코어(270)의 양 측에 대칭으로 구비될 수 있다.

도 12(a) 상태에서 유압실린더(274)의 유압 동작에 의해 양 실린더로드(275)가 외측으로 이동하여 도 12(b) 상태로 변경될 수 있다.

제1 링크(276) 및 제2 링크(277)는 도 12(a)와 같이 최대로 벌어졌다 도 12(b)와 같이 실린더로드(275)의 이동에 따라 링크 거동하고, 결과적으로 작동 코어가 하방으로 운동하게 된다.

도 13(a)은 도 1(b)의 A영역의 확대도 및 단면도이다. 도 13(b)는 종래의 팬(100)의 동일 영역 확대도 및 단면도이다.

일체 사출을 위한 하부 코어(270)의 적용을 위해 블레이드(141)의 형상은 기존 형태와 달리 급격한 기울기의 변화가 발생하지 않는 부드러운 형상이 적용될 수 있다.

블레이드(141)의 내측단 모서리는 자연스럽게 기울기가 변화하는 형상을 가질 수 있다. 또 블레이드(141)의 세로 방향 단면은 마찬가지로 급격한 변화 없이 자연스럽게 수직 방향으로 구성될 수 있다.

기울기가 자연스럽게 변화한다는 것은 엄밀히 말해 모서리를 따라 가는 접선의 기울기의 변화가 연속적으로 변화함을 의미한다.

팬(100)은 충분한 기압차를 형성할 수 있도록 적절한 형상 및 크기를 가지고 충분히 가벼운 무게를 가지는 것이 적절하다. 이하에서는 이러한 풍량 효율을 위한 요건에 대해 설명한다.

다시 도 1을 참조하면, 팬(100)의 전체 무게는 팬(100)의 풍량 효율에 있어서 중요한 역할을 한다. 상단부(110) 및 하단부(170)는 얇은 두께의 구현을 통해 경량화가 가능하나, 블레이드부(140)는 기압차에 직접적으로 영향을 미치며 충분한 강성을 요하므로 일정 형상 및 크기를 가져야 한다.

따라서 블레이드부(140)의 각 블레이드(141) 내부에는 중공부를 포함할 수 있다. 다만 본 발명의 팬(100)은 팬 사출용 금형(200)에 의해 일체로 사출되므로 중공부는 가스 인젝팅 방식으로 구현될 수 있다.

가스 인젝팅 공정을 위해 팬(100)의 상단부(110) 또는 하단부(170)에는 중공부와 연결되는 관통홀을 포함할 수 있다. 사출 과정에 있어서 관통홀을 통해 가스가 주입되어 중공부가 형성될 수 있다.

또는 경우에 따라 중공부 없이 사출물로 충진된 팬(100)의 형태로 구비될 수도 있다. 이 경우 관통홀은 구비되지 않을 수 있다.

한편, 게이트 공정에 있어서 충분한 압력을 견디기 위해 게이트는 블레이드(141)의 가장 두꺼운 지점에 구비될 수 있다.

도 14는 도 1(b)의 C 영역 확대도이다.

기존 형태와 달리 하단부(170) 외측면은 둘레를 따라 형성되는 굴곡 형상을 더 포함할 수 있다. 기존의 하단부(170)는 블레이드부(140)의 각 블레이드(141)를 고정시키는 역할만을 한 것임에 반해, 본 발명의 하단부(170)의 경우 풍량 형성에 영향을 주도록 기압차를 발생시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 조건을 만족하기 위해 하단부(170)의 외측면은 상방으로 함몰된 함몰 영역(171)과 하방으로 돌출된 돌출 영역(172)이 교차로 반복되는 형상을 가짐을 의미할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 팬 110: 상단부
140: 블레이드부 141: 블레이드
170: 하단부 1701: 하단부 내직경 모서리
1702: 하단부 외직경 모서리 171: 함몰 영역
172: 돌출 영역 200: 팬 사출용 금형
210: 상부 코어 240: 슬라이드 코어
241: 제1 슬라이드 코어 242: 제2 슬라이드 코어
250: 앵귤러 블록 251: 제1 가이드부
252: 제2 가이드부 253: 풀런저
254: 함몰부 270: 하부 코어
271: 제1 루즈 코어 272: 제2 루즈 코어
273: 풀 코어 274: 유압실린더
275: 실린더로드 276: 제1 링크
277: 제2 링크

Claims

수직방향의 회전축 둘레를 따라 직립 배치된 복수의 블레이드를 포함하는 블레이드부;
상기 복수의 블레이드부의 각 상단 모서리를 연결하는 판형의 상단부; 및
상기 복수의 블레이드부의 각 하단 모서리를 연결하고 내직경 영역이 외직경 영역보다 하단으로 돌출되도록 굴곡진 내측면을 형성하는 원형 띠 형상의 하단부를 포함하고,
상기 상단부, 상기 블레이드부의 외측면 및 상기 하단부는 수평방향으로 개구된 제1 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드부의 외측면은 수직방향의으로 개구된 제2 언더 컷 영역을 형성하고, 상기 하단부 내측면 및 상기 블레이드부의 내측면은 수평방향의으로 개구된 제3 언더 컷 영역을 형성하고,
상기 블레이드부, 상기 상단부 및 상기 하단부는 일체로 사출 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
제1 항에 있어서,
상기 제1 언더 컷 영역 및 상기 제2 언더 컷 영역은 방사형의 제1 슬라이드 코어 및 상기 제1 슬라이드 코어의 하면에 구비된 방사형의 제2 슬라이드 코어에 의해 형성되고,
상기 블레이드부는 상기 제1 슬라이드 코어가 형성하는 제1 영역, 상기 제2 슬라이드 코어가 형성하는 제2 영역 및 하부 코어가 형성하는 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬.
제2 항에 있어서,
상기 블레이드부는 내측면과 외측면을 포함하고,
상기 블레이드부의 외측면 영역은 상기 제1 슬라이드 코어 및 상기 제2 슬라이드 코어가 형성하고, 상기 블레이드부의 내측면 영역은 상기 제1 슬라이드 코어, 상기 제2 슬라이드 코어 및 하부 코어가 형성하는 것을 특징으로 하는 팬.
제2 항에 있어서,
상기 상단부의 내측면 적어도 일 영역은 상기 제1 슬라이드 코어에 의해 형성되고, 상기 하단부의 내측면 적어도 일 영역은 상기 제2 슬라이드 코어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
제1 항에 있어서,
상기 블레이드부에 형성된 중공부;
상기 상단부 또는 상기 하단부에 형성되어 상기 중공부와 연결되는 관통홀을 더 포함하는 팬.
제1 항에 있어서,
상기 하단부 외측면은 상기 복수의 블레이드부의 각 하단 모서리에 대응되는 제1 영역 및 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역에 대해 내측으로 함몰된 굴곡 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 팬.
제1 항에 있어서,
상기 제3 언더 컷 영역은 둘레 방향을 따라 교차 배치된 제1 루즈 코어 및 제2 루즈 코어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
제7 항에 있어서,
상기 블레이드부의 내측면 일 영역 중 제1 영역은 상기 제1 루즈 코어에 의해 형성되고, 제2 영역은 상기 제2 루즈 코어에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 팬.
팬의 하부를 형성하는 하부 코어;
상기 팬의 측부를 형성하는 방사형의 슬라이드 코어; 및
상기 팬의 상부를 형성하는 상부 코어를 포함하고,
상기 하부 코어는,
둘레 방향을 따라 교차 배치된 제1 루즈 코어 및 제2 루즈 코어; 및
상기 제1 루즈 코어 및 상기 제2 루즈 코어의 내측에 구비되어 상기 제1 루즈 코어 및 상기 제2 루즈 코어의 슬라이드를 가이드 하는 풀 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 사출용 금형.
제9 항에 있어서,
상기 슬라이드 코어는,
상기 팬의 수평방향으로 슬라이드 하는 방사형의 제1 슬라이드 코어;
상기 제1 슬라이드 코어의 하면에 구비되어 상기 팬의 수직 및 수평방향으로 슬라이드 하는 방사형의 제2 슬라이드 코어; 및
상기 제1 슬라이드 코어 및 상기 제2 슬라이드 코어의 슬라이드를 가이드하는 앵귤러 블럭을 포함하는 팬 사출용 금형.
제10 항에 있어서,
상기 슬라이드 코어는 상기 팬의 경계면을 형성하는 제1 상태 및 상기 팬의 이탈을 위한 제2 상태 사이를 슬라이드 이동하고,
상기 제2 슬라이드 코어는,
상기 제1 상태부터 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이 중 특정 상태인 제3 상태까지 수직 및 수평방향으로 슬라이드하고, 상기 제3 상태부터 상기 제2 상태까지 수평방향으로 슬라이드 하는 것을 특징으로 하는 팬 사출용 금형.
제11 항에 있어서,
상기 제2 슬라이드 코어는,
상기 제1 상태부터 상기 제3 상태까지 상기 제1 슬라이드 코어에 대해 상대 운동하고, 상기 제3 상태부터 상기 제2 상태까지 상기 제1 슬라이드 코어에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 팬 사출용 금형.
제12 항에 있어서,
상기 제1 슬라이드 코어 및 상기 제2 슬라이드 코어의 접면에 구비되어 상기 제3 상태부터 상기 제2 상태까지 상기 제1 슬라이드 코어와 상기 제2 슬라이드 코어를 고정시키는 풀런저를 더 포함하는 팬 사출용 금형.
삭제
제9 항에 있어서,
상기 풀 코어의 수직 이동에 따라 상기 제1 루즈 코어 및 상기 제2 루즈 코어는 서로 어긋나 둘레 직경이 감소하는 것을 특징으로 하는 팬 사출용 금형.