KR20020062639A - 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 가능한 가스 공급 장치(10)를 구비하는 송풍기에 관한 것이다. 가스 공급 장치(10)는, 가스 공급 장치(10)가 회전할 때 회전 축(26)에 수직한 사전 설정된 토크를 생성하는 질량 분포를 갖는 것이 제안된다.

Description

송풍기 {BLOWER}

상위 개념에 따른 송풍기는 다수의 실시예가 공지되어 있고 냉각, 난방 또는 환기를 위해 장착된다. 회전 가능한 가스 공급 장치로서 벤틸레이터(ventilator), 환기 장치 휠(ventilating fan wheel) 또는 터빈이 사용된다. 모터 냉각 송풍기의 경우 대체로 환기 장치 휠이 장착된다. 엔진 냉각 송풍기를 통해, 공기 또는 구조체 전파 소음으로서 객실로 전달되고 승차 안락감을 저하시키는 1급 진동 자극에 기인하는 방해 소음이 발생된다. 현재 이러한 소음은 완성 제작된 엔진 냉각 송풍기의 1 차원적 힘을 통해, 즉 정적 불균형의 보상을 통해 가능한 한 작게 유지되다. 여기서 정적 불균형의 힘 보상은 힘 클램프(clamp)에 의해 수동으로 수행된다. 이렇게 균형이 잡힌 환기 장치 휠의 경우 불균형에 의해 야기되는 심한 타격(strike) 및 그로 인한 불규칙 작동에 의한 소음 형성이 방지되지만, 환기 장치 휠은 자체의 양 베어링 단부 위치 사이의 베어링 공차(bearing clearance) 범위 내에서 왕복 운동하게 된다.

본 발명은 청구항 1의 상위 개념에 따른 송풍기에 관한 것이다.

도1은 환기 장치 휠 허브에 배치된 2개의 균형체를 구비하는 엔진 냉각 송풍기의 환기 장치 휠의 정면도이다.

도2는 도1의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이다.

도3은 환기 장치 휠 축을 포함하는 평면에서의 균형체 배치의 원리도이다.

본 발명은 회전 가능한 가스 공급 장치를 구비하는 송풍기에 관한 것이다.

가스 공급 장치는, 가스 공급 장치가 회전할 때 회전 축에 수직한 사전 설정된 토크를 생성하는 질량 분포를 갖는 것이 제안된다. 질량 중심점에서의 토크가 회전 축에 수직하게 가스 공급 장치에 작용하면, 가스 공급 장치는 자체의 베어링 공차 내에서 오버터닝(overturning)하게 된다. 그래서 가스 공급 장치가 베어링 공차 내에서 자유롭게 운동하여 베어링의 단부 위치 사이에서 이러저리 타격하는 것이 방지될 수 있다. 가스 공급 장치를 고정시키면 가스 공급 장치로부터 발생되는 소음 방출이 감소될 수 있다.

양호하게는 본 발명에 따른 송풍기의 경우, 가스 공급 장치의 회전 축에 대해 수직한 평면에 투영된 가스 공급 장치의 영역은 제작 시 공차 범위 내에서 힘의 불균형 상태를 이룬다. 선택된 질량 분포에 의해 발생되는 심한 타격 또는 가스 공급 장치의 방사상 방향으로의 노킹(knocking off) 및 임팩트(impact) 그리고 그와 관련된 소음 방출이 방지된다.

본 발명의 유리한 다른 형태에서, 토크는 원주 방향으로 변위되어 배치된 적어도 2개의 균형체를 통해 발생되고, 상기 균형체 중 하나는 축 방향으로 가스 공급 장치의 중심점의 앞에 배치되고 상기 균형체 중 다른 하나는 가스 공급 장치의 중심점의 뒤에 배치된다. 상기 토크는 특히 구조상 간단하게 그리고 비용상 저렴하게 달성될 수 있다.

유리하게는 두 개의 축방향 이격된 균형체들은 약 180°변위되어 배치되고, 이를 통해 균형체들은 동일하게 구현될 수 있다. 균형체가 동일하게 크고 회전 축에 대한 방사상 거리가 동일하다면, 가스 공급 장치는 제작 공차를 통해 발생되는힘의 불균형을 예외로 하고 자체의 회전 축에 대해 수직한 평면에 있게 된다. 각각의 균형체의 토크 부분은 벡터 뿐만 아니라, 이러한 기하학의 경우 모듈로도 더해진다.

양호하게는 균형체는 가스 공급 장치의 날개의 중앙 수용부에 배치된다. 여기서 축 방향 구조 길이가 큰 경우 균형체의 축 방향 거리가 보다 크게 될 수 있다. 충분히 큰 토크가 용이하게 발생될 수 있다. 가스 공급 장치는 날개의 이러한 중앙 수용에서 특히 안정하다. 균형체로의 힘 작용에 기인하는 가스 공급 장치의 방해 비틀림은 방지될 수 있다. 그래서 날개의 중앙 수용부에 설치되는 것이 유체 기술적으로 특히 유리하다.

본 발명의 유리한 다른 형태에서 균형체는 가스 공급 장치에서 이동 가능하게 배치되는데, 특히 축방향으로 이동 가능하게 배치된다. 원칙적으로 균형체는 방사상 및/또는 원주 방향으로 이동 가능하게 구현될 수 있다. 이동 가능한 균형체를 통해 송풍기의 수명 기간 동안 토크의 차후 조절이 가능하다. 송풍기는 자체의 마모 상태에 따라 항상 소음이 최소화되게 조절될 수 있다.

그러나 유리하게는 토크를 발생시키는 질량 분포가 가스 공급 장치에 형성될 수도 있다. 예를 들면 균형체의 설치와 같은 작업 과정이 생략될 수 있다. 양호하게는 이것은, 가스 공급 장치가 하나의 사출 성형 부품이고 상기 질량 분포가 가스 공급 장치에 사출 성형될 때, 제작 기술적으로 가능하다. 여기서 각각의 균형체를 설치하는 것과 유사하게 균형체로서의 한정된 영역이 가스 공급 장치에 사출 성형될 수 있다.

본 발명의 유리한 다른 형태에서 가스 공급 장치는 환기 장치 휠로서 형성된다. 환기 장치 휠은 벤틸레이터에 비해, 일정한 공기 흐름을 생성한다는 장점을 갖고, 터빈에 비해, 비교적 간단한 구조를 갖는다는 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 해결책은 당업자들에게 중요한 것으로 간주되는, 다수의 여러 송풍기에 장착될 수 있다. 특히 유리하게는 본 발명에 따른 해결책은 대체로 강한 구조체 전파 소음 접촉을 나타내는, 엔진 냉각기용 송풍기에 적합하다.

다른 장점들은 이하의 도면 설명으로부터 명백해질 것이다. 도면에는 본 발명의 실시예가 도시된다. 도면, 실시예 및 청구항은 다수의 특징을 조합하여 포함한다. 당업자는 상기 특징들을 목적에 맞게 각각 고려할 것이고 의미 있는 다른 조합으로 통합할 것이다.

도1은 엔진 냉각 송풍기의 환기 장치 휠(10) 형상의 가스 공급 장치를 도시한다. 중앙 휠 허브(12)에는 7개의 날개(14)가 배치된다. 날개(14)들은 방사상 외측 단부에서 링(16)을 통해 연결된다. 프로파일(profile) 형상을 통해 7개의 날개(14)는 도시되지 않는 차량 엔진의 냉각기를 통해 일정한 공기 흐름을 생성한다.

휠 허브(12)에서 실린더 재킷(jacket) 면(18)에는 2개의 균형체(20, 22)가 배치된다. 균형체(20, 22)는 축 방향으로 보았을 때 직경의 양 끝에 대향 배치되거나 또는 원주 방향으로 약 180°서로 변위되어 배치된다. 이것의 결과로서, 환기 장치 휠(10)은 제작 공차를 통해 발생되는 힘의 불균형을 예외로 하고 자체의 회전 축(26)에 대해 수직한 평면에 있게 되는데, 즉 환기 장치 휠(10)의 중심점(24)은 상기 환기 장치 휠의 축에 놓이게 된다. 그래서, 환기 장치 휠(10)이 회전 시 방사상 방향으로 이러저리 타격하는 것이 방지된다. 균형체(20)는 축 방향으로 앞에 놓이고 균형체(22)는 축 방향으로 환기 장치 휠(10)의 중심점(24) 뒤에 놓인다(도2).

환기 장치 휠(10)이 회전되면, 원심력(,)이 균형체(20, 22)에 작용된다. 각각의 균형체(20, 22)의 중심점(24)으로부터의 거리의 위치 벡터(또는)와 상기 힘(,)의 벡터곱은 각각의 균형체(20, 22)를 통해 발생되는 토크(또는)를 생성한다. 그래서 두 개의 균형체(20, 22)의 전체 토크는 다음과 같이 산출된다:

[수학식 1]

도3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 토크는 환기 장치 휠(10)의 회전 축(26)에 대해 수직이다. 이를 통해 환기 장치 휠(10)은 자체의 베어링 공차 내에서 가벼운 오버터닝을 겪게 되다. 그래서 환기 장치 휠(10)의 베어링은 회전 운동 중 항상 내부 응력 하에 있게 된다. 환기 장치 휠(10)로부터 나오는 소음 방출은 감소된다.

도면 부호

10: 환기 장치 휠

12: 휠 허브

14: 날개

16: 링

18: 실린더 재킷 면

20, 22: 균형체

24: 중심점

26: 회전 축

,:원심력

,:위치 벡터

_{, ,} :토크

Claims (9)

1. 회전 가능한 가스 공급 장치(10)를 구비하는 송풍기에 있어서,

   가스 공급 장치(10)는, 가스 공급 장치(10)가 회전할 때 회전 축(26)에 수직한 사전 설정된 토크를 생성하는 질량 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 송풍기.
2. 제1항에 있어서, 가스 공급 장치(10)의 회전 축(26)에 대해 수직한 평면에 투영된 가스 공급 장치(10)의 영역은 제작 시 공차 범위 내에서 힘의 불균형 상태를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 송풍기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 토크는 원주 방향으로 변위되어 배치된 적어도 2개의 균형체(20, 22)를 통해 발생되고, 상기 균형체(20, 22) 중 하나는 축 방향으로 가스 공급 장치(10)의 중심점(24)의 앞에 배치되고 상기 균형체(20, 22) 중 다른 하나는 가스 공급 장치(10)의 중심점(24)의 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
4. 제3항에 있어서, 균형체들(20, 22)은 약 180°변위되어 배치되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 균형체(20, 22)는 가스 공급 장치(10)의날개(14)의 중앙 수용부에 배치되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 균형체(20, 22)는 이동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 토크를 발생시키는 질량 분포가 가스 공급 장치(10)에 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
8. 제7항에 있어서, 가스 공급 장치(10)는 하나의 사출 성형 부품이고 상기 질량 분포가 가스 공급 장치(10)에 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 송풍기.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 공급 장치(10)는 환기 장치 휠인 것을 특징으로 하는 송풍기.