KR20040082086A - 팬 쉬라우드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 쉬라우드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬의 회전으로 발생하는 풍량을 이용하여 모터를 냉각함으로써 모터의 과열을 방지하여 성능을 향상함과 아울러 모터의 수명을 연장할 수 있는 팬 쉬라우드에 관한 것이다.

이에 본 발명은 복수개의 블레이드(111)를 가지는 팬(110)과, 상기 팬(110)을 회전시키기 위한 모터(150) 및 상기 모터(150)를 감싸는 모터커버(152)(160)와, 상기 팬(110)의 둘레를 감싸고 중앙에 통풍구(121)가 형성된 하우징(120)과, 상기 통풍구(121) 중앙에 위치하여 상기 모터커버(152)(160)를 지지하는 지지링(122)과, 상기 지지링(122)을 지지하도록 지지링(122)과 하우징(120)을 연결하는 다수의 스테이터(123)(130)와, 상기 팬(110)의 회전에 의해 발생하는 풍량으로 공기가 상기 스테이터(130) 내부로 유입되고 이를 통해 상기 모터커버(152)(160) 내부로 배출되어 상기 모터(150)를 냉각하는 냉각수단(140)(170)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 쉬라우드{Fan shroud}

본 발명은 팬 쉬라우드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬의 회전으로 발생하는 풍량을 이용하여 모터를 냉각함으로써 모터의 과열을 방지하여 성능을 향상함과 아울러 모터의 수명을 연장할 수 있는 팬 쉬라우드에 관한 것이다.

팬 쉬라우드는 자동차의 엔진냉각장치를 구성하는 라디에이터(미도시)나 자동차용 공기조화장치를 구성하는 응축기(미도시)와 같은 열교환기의 방열을 공기의 강제송풍에 의하여 촉진하도록 이루어진 것으로서, 일반적으로 열교환기에 대한 공기 송풍방식에 따라 푸셔타입(Pusher type)과 풀러타입(Puller type)으로 분류된다.

푸셔타입은 열교환기 앞쪽에 설치되어 열교환기의 앞쪽에서 뒤쪽으로 공기를 강제송풍하도록 이루어진 것으로, 이 푸셔타입은 열교환기에 대한 송풍효율이 낮기 때문에 엔진룸 중 열교환기 뒤쪽에 팬 쉬라우드를 설치할 만한 여유공간이 협소한 경우에 주로 사용된다.

풀러타입은 열교환기 뒤쪽에 설치되어 열교환기 앞쪽으로부터 흡입되는 공기가 열교환기를 통과하도록 함으로써 열교환기의 방열을 수행하도록 되어 있다. 이 풀러타입은 푸셔타입에 비하여 상대적으로 송풍효율이 높을 뿐만 아니라 공기저항을 줄이기 위한 유선형 차체에 푸셔타입을 적용하는 것은 곤란하다는 등의 이유 때문에 최근에는 대부분 이 풀러타입이 적용되고 있다.

이러한 팬 쉬라우드(1)를 간략히 설명하면 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 팬(10)에 의하여 송풍되는 공기를 안내하도록 팬(10)과 대응하여 중앙에 통풍구(21)가 형성되고 가장자리는 팬(10)을 감싸도록 이루어진 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 통풍구(21) 중앙에 위치하여 팬(10)을 회전시키기 위한 모터(30) 및 상기 모터(30)를 감싸는 모터커버(31)와, 상기 모터커버(31)를 지지하는 지지링(22)과, 그리고 상기 지지링(22)과 하우징(20)을 연결하여 상기 지지링(22)을 지지하는 다수의 스테이터(23)로 구성된다.

그리고, 상기 스테이터(23)는 상기 지지링(22)을 지지하면서 주행시 상기 팬(10)의 진동을 완화시켜주게 된다.

이와 같이 구성되는 팬 쉬라우드(1)는 열교환기에 볼트 등으로 체결 고정되며 상기 모터(30)의 구동으로 상기 팬(10)이 회전하여 공기가 상기 열교환기를 통과하도록 함으로써 열교환기 내부의 작동유체와 열교환을 수행하여 작동유체를 냉각시키게 되는 것이다.

그러나, 상기 모터(30)가 장시간 작동하게 될 경우 모터(30)가 점차적으로 과열되어 모터(30)의 성능이 저하됨은 물론 고장 및 파손을 일으키게 되어 수명이 단축되는 문제가 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 팬의 회전으로 발생하는 풍량으로 공기가 상기 스테이터 내부로 유입되고 계속해서 상기 모터커버 내부로 배출되도록 하여 상기 모터를 냉각하도록 함으로써 모터의 과열을 방지하여 모터의 성능을 향상시킴과 아울러 모터의 고장 및 파손이 감소되어 수명을 연장할 수 있는 팬 쉬라우드를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 팬 쉬라우드를 나타내는 도면,

도 2는 도 1에서의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 팬 쉬라우드를 나타내는 도면,

도 4는 도 3에서의 B-B선 단면도,

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 팬쉬라우드를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100: 팬 쉬라우드 110: 팬

111: 블레이드 112: 허브

113: 밴드 120: 하우징

121: 통풍구 122: 지지링

123,130: 스테이터 131: 통로

132; 유입공 133: 통공

140,170: 냉각수단 150: 모터

151: 구동축 152,160: 모터커버

153: 연결공 154,162: 배출공

155: 플랜지 161: 연결관

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수개의 블레이드를 가지는 팬; 상기 팬을 회전시키기 위한 모터 및 상기 모터를 감싸는 모터커버; 상기 팬의 둘레를 감싸고 중앙에 통풍구가 형성된 하우징; 상기 통풍구 중앙에 위치하여 상기 모터커버를 지지하는 지지링; 상기 지지링을 지지하도록 지지링과 하우징을 연결하는 다수의 스테이터; 상기 팬의 회전에 의해 발생하는 풍량으로 공기가 상기 스테이터 내부로 유입되고 이를 통해 상기 모터커버 내부로 배출되어 상기 모터를 냉각하는 냉각수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 팬 쉬라우드를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에서의 B-B선 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팬 쉬라우드(100)는 허브(112)의 외주면으로부터 방사상으로 연장되는 복수개의 블레이드(111)를 가진 팬(110)과, 상기 팬(110)을 회전시키기 위해 상기 허브(112)에 구동축(151)이 연결되는 모터(150)와, 상기 모터(150)를 감싸도록 이루어진 모터커버(152)와, 상기 팬(110)의 둘레를감싸도록 중앙에 통풍구(121)가 형성된 하우징(120)과, 상기 통풍구(121) 중앙에 위치하여 상기 모터커버(152)를 지지하는 지지링(122)과, 상기 지지링(122)을 지지하도록 상기 지지링(122)과 하우징(120)을 연결하는 다수의 스테이터(123)(130)로 구성된다.

그리고, 상기 모터(150)는 상기 모터커버(152)의 후방측에 형성된 플랜지(155)가 상기 지지링(122)과 볼트 등으로 체결되어 고정된다.

그리고, 상기 각 블레이드(111)의 끝단에는 이들을 연결하는 원형의 밴드(113)가 선택적으로 더 형성될 수도 있다.

이러한 팬 쉬라우드(100)에 있어서, 상기 팬 쉬라우드(100)에는 상기 팬(110)의 회전에 의해 발생하는 풍량으로 공기가 상기 어느 하나의 스테이터(130) 내부로 유입되고 계속해서 상기 모터커버(152) 내부로 배출되도록 하여 상기 모터(150)를 냉각하는 냉각수단(140)이 구비된다.

상기 냉각수단(140)은 상기 스테이터(130) 내부에 통로(131)가 형성되되 공기유입측방향으로는 일정한 형상의 유입공(132)이 하나 이상 형성되고 지지링(122)측은 개구되어 상기 모터커버(152)의 일측에 관통 형성된 연결공(153)측과 연결되어 상기 통로(131)와 상기 모터커버(152) 내부가 연통되도록 구성되는 것이다.

여기서, 상기 유입공(132)은 상기 스테이터(130)의 길이방향으로 다수개가 형성되되 전체적으로 상기 스테이터(130)의 가장자리측으로 배치되는 것이 바람직하다.

이는 상기 팬(110)이 회전시 팬(110)의 내측보다는 가장자리측으로 갈수록풍량이 크기 때문에 상기 스테이터(130)의 가장자리측으로 유입공(132)을 배치하게 되면 상기 유입공(132)으로 유입되는 공기량도 그 만큼 증가하여 상기 모터커버(152) 내부로 많은량의 공기를 보낼수 있기 때문이다.

그리고, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 유입공(132)은 상기 스테이터(130)상에 다수개를 형성하지 않고 상기 스테이터(130)의 길이방향을 따라 하나의 유입공(132)이 장방형으로 형성되어도 무방하다.

그리고, 상기 스테이터(123)(130)는 상기 팬(110)의 후방측에 위치하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 팬(110)의 회전시 발생하는 풍량을 최대한 활용하여 상기 유입공(132)으로 더 많은 공기가 유입되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 모터커버(152)에는 상기 통로(131)를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 모터(150)를 냉각시킨 후 외부로 배출될 수 있도록 배출공(154)이 하나 이상 형성되어 있다.

이상과 같이 상기 팬 쉬라우드(100)는 상기 팬(110)의 회전시 유동하는 공기가 상기 스테이터(130)에 형성된 유입공(132)으로 유입되고 계속해서 상기 통로(131)를 따라 상기 모터커버(152) 내부로 배출된다. 상기 배출된 공기는 모터커버(152) 내부에서 상기 모터(150)를 냉각시키게 되며 최종적으로 상기 모터커버(152)에 형성된 배출공(154)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 팬 쉬라우드를 나타내는 단면도로써, 상기한 제 1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하고 그 반복되는 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 상기 제 1 실시예와는 다른 구조의 냉각수단(170)으로 구성되어 있으며 이를 설명하면, 상기 냉각수단(170)은 상기 스테이터(130) 내부에 통로(131)가 형성되되 공기유입측방향으로는 일정한 형상의 유입공(132)이 하나 이상 형성되고 지지링(122)측으로는 통공(133)이 형성된다. 그리고 상기 모터커버(160)에는 내부와 연통하고 일측이 상기 통공(133)과 연통되게 연결되는 연결관(161)이 형성되어 구성되는 것이다.

즉, 상기 통로(131)는 상기 연결관(161)의 내부와 연통되는 하나의 통로가 되어 상기 모터커버(160) 내부와 연통되도록 되어 있다.

그리고, 상기 모터커버(160)에는 상기한 제 1 실시예와 같이 상기 통로(131)를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 모터(150)를 냉각시킨 후 외부로 배출될 수 있도록 배출공(162)이 하나 이상 형성되어 있다.

따라서, 상기 팬(110)의 회전시 유동하는 공기가 상기 스테이터(130)에 형성된 유입공(132)으로 유입되고 계속해서 상기 통로(131)를 따라 상기 연결관(161) 내부를 통과하여 상기 모터커버(160) 내부로 배출된다. 상기 배출된 공기는 모터커버(160) 내부에서 상기 모터(150)를 냉각시키게 되며 최종적으로 상기 모터커버(160)에 형성된 배출공(162)을 통해 외부로 배출된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 팬 쉬라우드에 따르면, 상기 스테이터(130)의 내부에 통로(131)를 형성하여 상기 모터커버(152)(160) 내부까지 연통되게 하고 공기유입측방향으로는 다수개의 유입공(132)을 형성함으로써 상기 팬(110)의 회전시발생하는 풍량으로 공기가 상기 유입공(132)으로 유입된 후 상기 통로(131)를 통해 상기 모터커버(152)(160) 내부로 배출되어 상기 모터(150)를 냉각하게 되는것이다.

즉, 상기 팬(110)을 지나면서 압력이 상승된 공기의 일부가 상기 스테이터(130)의 유입공(132)으로 곧바로 유입되어 상기 모터커버(152)(160) 내부로 신속히 흘로 들어가면서 모터(150)를 냉각하게 되며 이 과정을 반복하게 되는 것이다.

아울러, 상기한 공기흐름은 상기 팬(110)의 회전에 의해 발생하는 풍량과 풍력을 그대로 이용하기 때문에 상기 모터(150)를 냉각하는 별다른 냉각장치 없이도 상기 모터(150)의 과열을 방지하여 모터(150)의 성능을 향상시킴은 물론 모터(150)의 고장 및 파손이 감소되어 수명을 최대한 연장할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기한 냉각수단(140)(170)이 상기 다수의 스테이터(123)(130) 중 어느 하나에만 구성된 것에 대해서 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 필요에 따라서 다수개를 구성하여도 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상기 스테이터 내부에 통로가 형성되어 상기 모터커버 내부까지 연통되고 공기유입측방향으로는 다수개의 유입공이 형성되어 공기가 상기 유입공으로 유입된 후 상기 통로를 통해 상기 모터커버 내부로 배출됨으로써 상기 모터가 냉각되어 모터의 과열이 방지됨과 아울러 모터의 성능이 향상되는 것이다.

또한, 상기 모터가 항상 일정한 온도를 유지하게 되어 고장 및 파손이 감소됨에 따라 수명을 연장할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 복수개의 블레이드(111)를 가지는 팬(110);

   상기 팬(110)을 회전시키기 위한 모터(150) 및 상기 모터(150)를 감싸는 모터커버(152)(160);

   상기 팬(110)의 둘레를 감싸고 중앙에 통풍구(121)가 형성된 하우징(120);

   상기 통풍구(121) 중앙에 위치하여 상기 모터커버(152)(160)를 지지하는 지지링(122);

   상기 지지링(122)을 지지하도록 지지링(122)과 하우징(120)을 연결하는 다수의 스테이터(123)(130);

   상기 팬(110)의 회전에 의해 발생하는 풍량으로 공기가 상기 스테이터(130) 내부로 유입되고 이를 통해 상기 모터커버(152)(160) 내부로 배출되어 상기 모터(150)를 냉각하는 냉각수단(140)(170)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수단(140)은 상기 스테이터(130) 내부에 통로(131)가 형성되되 공기유입측방향으로는 하나 이상의 유입공(132)이 형성되고 지지링(122)측은 개구되어 상기 모터커버(152)의 일측에 형성된 연결공(153)측과 연결됨에 따라 상기 통로(131)와 상기 모터커버(152) 내부가 연통되도록 구성되는 것을 특징으로 하는팬 쉬라우드.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수단(170)은 상기 스테이터(130) 내부에 통로(131)가 형성되되 공기유입측방향으로는 하나 이상의 유입공(132)이 형성되고 지지링(122)측으로는 통공(133)이 형성되며 상기 모터커버(160)에는 내부와 연통하고 일측이 상기 통공(133)과 연통되게 연결되는 연결관(161)이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 모터커버(152)(160)에는 상기 모터(150)를 냉각시킨 공기가 외부를 배출될 수 있도록 배출공(154)(162)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 쉬라우드.