KR19990079286A - 냉각팬 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 팬모터를 수용하는 허브에 공기 유도수단을 구비하여 풍량을 증대시킬 수 있는 냉각팬에 관한 것으로, 열교환기를 통과하도록 공기의 유동을 발생시키는 기류발생장치에 있어서, 팬모터의 하우징 전반부를 수용하면서 회전축과 결합되어 회전하는 허브; 상기 허브의 외주면에 반경방향 외측으로 설치되어 공기를 축방향으로 유동시키는 다수의 브레이드; 허브의 전반부에 설치되어 공기를 회전축과 직교하는 방향으로 유동시키는 횡류팬; 및 상기 브레이드의 반경방향 외측을 포위하여 공기의 흐름을 유도하는 팬쉬라우드를 갖고 상기 팬모터를 지지하는 팬서포트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉각팬

본 발명은 공기를 유동시켜 차량 열교환기를 냉각하기 위해 설치되는 것으로, 특히 팬모터의 회전축에 축설되어 회전하는 팬에 의해 풍량을 증대시킬 수 있는 냉각팬에 관한 것이다.

차량에는 엔진 냉각수를 냉각시키기 위한 열교환기와 카에어컨의 열매체를 냉각시키기 위한 열교환기가 엔진룸에 설치되어 있으며, 상기한 열교환기에는 모터에 의해 강제로 구동되는 냉각팬이 전방 또는 후방에 설치되어 있다.

냉각팬은 주로 차량이 서행하거나 또는 정지된 상태에서 주행풍에 의해 냉각효율이 떨어질 때 구동시켜 열교환기를 강제로 냉각하게 된다.

도 3 및 도 4는 종래 냉각팬의 일예를 도시한 것이다. 냉각팬 조립체(30)는 크게 팬과(31)과 팬서포트(32) 및 팬을 구동하는 팬모터(33)를 포함하고 있다.

팬(31)은 환상의 밴드(31a)와, 밴드(31a)의 반경 내측에 구비되는 허브(31b) 및 상기 밴드(31a)와 허브(31b)사이에 복수로 형성되는 브레이드(31c)로 이루어진다.

상기 팬서포트(32)는 팬모터(33)를 고정하는 모터서포트(32a) 및 팬(31)의 외측을 포위하여 공기의 흐름을 유도하는 팬쉬라우드(32b)를 포함하고 있다.

이러한 냉각팬(30)은 열교환기와 일정간격 이격된 상태로 설치되어 열교환기에 강제 송풍을 행함으로써 열교환기 내부를 유동하는 열매체가 지닌 열을 방열시키게 된다.

상술한 바와 같이 팬(31)은 실질적으로 풍량을 발생시키는 다수의 블레이드(31c)와, 상기 각 블레이드(31c)의 우근부를 연결하면서 상기 팬모터(33)를 수용하여 보호하는 허브(31b)로 이루어지는 것이 보통이며, 상기 각 블레이드(31c)의 외측 선단을 연결하는 밴드(31a)는 선택적으로 채용될 수 있다.

이러한 일반적인 팬 구조에 있어서, 팬의 성능을 결정하는 풍량은 블레이드(31c)의 길이와 형상에 의해 크게 좌우되기 때문에 현재까지는 블레이드(31c)의 형상 및 길이를 다양한 방법으로 개선하여 활용하고 있으나, 풍량을 증대시키고자 블레이드(31c)의 길이를 무작정 길게하는 것은 팬과 모터의 대형화를 초래하는 문제가 있어, 주로 블레이드(31c)의 형상을 개선하는 추세로 연구를 진행하고 있다.

한편, 상기 팬모터(33)를 감싸주는 역할을 하는 허브(31b)는 그 자체가 풍량발생과 무관하게 유효 풍량발생 구역의 일부를 차지하고 있기 때문에 아무리 블레이드의 개선을 통해 풍량증대를 도모해도 허브 부위가 공기의 유동을 방해하여 풍량 손실을 야기시킴으로써 팬 전체에 송풍효율을 증가시키는데 장해요소로 작용하는 문제점을 내포하고 있다.

냉각팬의 성능은 풍량과 풍속에 의해 결정되는 것으로, 특히 풍량은 팬에 의해 좌우되고 있다.

본 발명의 목적은 팬모터를 수용하는 허브에 공기 유도수단을 구비하여 풍량을 증대시킬 수 있는 냉각팬을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열교환기를 통과하도록 공기의 유동을 발생시키는 기류발생장치에 있어서, 팬모터의 하우징 전반부를 수용하면서 회전축과 결합되어 회전하는 허브; 상기 허브의 외주면에 반경방향 외측으로 설치되어 공기를 축방향으로 유동시키는 다수의 브레이드; 허브의 전반부에 설치되어 공기를 회전축과 직교하는 방향으로 유동시키는 횡류팬; 및 상기 브레이드의 반경방향 외측을 포위하여 공기의 흐름을 유도하는 팬쉬라우드를 갖고 상기 팬모터를 지지하는 팬서포트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 브레이드들의 최외곽을 연결하고 상기 팬쉬라우드의 내주면과 이격되는 환상의 밴드를 더 포함하여도 좋다.

이러한 구성에 의하면, 허브와 함께 회전하는 횡류팬에 의해 허브 전방에 정체하는 공기를 흡입하여 원주방향으로 유출시킴으로써 축방향으로 유동하는 풍량을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열교환 어셈블리를 보인 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 팬을 발췌한 정면도,

도 3은 종래 팬을 결합된 상태의 단면도,

도 4는 종래 팬을 발췌한 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10;열교환기 12;냉각팬 조립체

13;서포트 14;팬모터

15;모터서포트 16;팬쉬라우드

20;팬 21;허브

23;브레이드 24;밴드

25;횡류팬 26;브레이드

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 열교환기(10)와 냉각팬 조립체(12)를 도시한 것이다.

열교환기(10)는 콘덴서, 라디에이터 또는 인터쿨러등을 포함하며, 냉각팬 조립체(12)는 팬서포트(13), 팬(20) 및 상기 팬(20)을 회전시키는 팬모터(14)로 이루어져 차량 외부로부터 공기를 강제 흡입하여 축방향으로 송풍함으로써 열교환기(10)를 유동하는 열매체를 냉각시키게 된다.

상기 팬서포트(13)는 팬모터(14)를 고정하는 모터서포트(15) 및 팬(20)의 외측을 포위하여 공기의 흐름을 유도하는 팬쉬라우드(16)를 포함하고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 팬을 도시한 것으로, 전체 부호 20로 표시한 팬은 중심축 외측으로 팬모터(14)를 수용하기 위해 일정한 직경을 갖는 허브(21)가 구비되어 있으며, 상기 허브(21)의 중앙에는 팬모터(14)의 회전축이 삽입되어 결합하는 보스(22)를 포함하고 있다.

상기 허브(21)의 외주면에는 반경방향 외측으로 다수의 브레이드(23)가 축방향과 직교하는 방향으로 설치되어 공기를 축방향과 평행한 방향으로 유동시키게 된다.

상기 브레이드(23)는 일정하게 비틀림 각도를 형성하고 있으며, 이의 비틀림 각도에 의해 공기의 유동량을 증대시킬 수 있다.

상기 브레이드(23)의 최외곽에는 각각의 브레이드들을 연결하는 환상의 밴드(24)가 형성되어 브레이드의 반경방향 측으로 유동하는 공기를 포집하여 축방향으로 유동시키고 있다.

더욱이 상기 허브(21)의 전면에는 횡류팬(25)이 일체로 형성되어 있다. 상기 횡류팬(25)은 축방향과 팽행한 방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 유동시키는 것으로, 이에 의하면 허브(21)의 전방에 정체되어 있는 공기를 흡입하여 브레이드(23) 측으로 유동시킨다.

상기 횡류팬(25)은 허브(21)의 전면에 축방향으로 돌설되는 브레이드(26)를 포함하며, 동심원의 원주상에 일정한 간격으로 배열되어 있다.

상기 브레이드(26)의 각각은 그 단면이 일정한 곡률반경을 각는 곡선을 유지하고 있으며, 바람직하게는 팬의 회전방향과 동일한 방향으로 호를 형성하여야 한다. 또한 각각의 브레이드(26)의 선단은 동일한 수평면상에 위치하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 냉각팬의 풍량을 증대시키기 위한 목적으로 팬(20)의 허브(21) 상류면에 둘레방향으로 다수의 브레이드(26)를 형성하여 팬(20)이 회전할 경우 허브(21) 전방에 정체된 공기를 흡입하여 축방향과 직교하는 방향으로 유동시킴으로써 축방향으로 유동하는 공기와 합류시킨다.

따라서 냉각팬의 전체 유동풍량은 브레이드(23)에 의해 유동하는 풍량과 횡류팬(25)의 브레이드(26)에 의해 유동하는 풍량의 합으로 표시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 축류팬의 허브에 축과 평행한 방향으로 다수의 브레이드를 일체로 형성한 것으로, 팬이 회전할 경우 허브 상류에 정체하고 있는 공기를 흡입하여 브레이드측으로 유동시킴으로써 팬모터의 정속회전시 종래의 팬에 비해 전체적인 일량을 증대시킴으로써 풍량을 증대시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 열교환기를 통과하도록 공기를 유동시키는 기류발생장치에 있어서,

   팬모터의 하우징 전반부를 수용하면서 회전축과 결합되어 회전하는 허브;

   상기 허브의 외주면에 반경방향 외측으로 설치되어 공기를 회전축과 평행한 방향으로 유동시키는 다수의 브레이드; 및

   허브의 전면에 설치되어 공기를 회전축과 직교하는 방향으로 유동시키는 횡류팬; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬.
2. 제 1항에 있어서, 상기 브레이드들의 최외곽을 연결하는 환상의 밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬.
3. 팬모터의 하우징 전반부를 수용하면서 회전축과 결합되어 회전하는 허브;

   상기 허브의 외주면에 반경방향 외측으로 설치되어 공기를 축방향으로 유동시키는 다수의 브레이드;

   허브의 전면에 설치되어 공기를 회전축과 직교하는 방향으로 유동시키는 횡류팬; 및

   상기 브레이드의 반경방향 외측을 포위하여 공기의 흐름을 유도하는 팬쉬라우드를 갖고 상기 팬모터를 지지하는 팬서포트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬.
4. 제 3항에 있어서, 상기 브레이드들의 최외곽을 연결하고 상기 팬쉬라우드의 내주면과 이격되는 환상의 밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각팬.