KR20050093275A - 차량용 축류팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기측으로 송풍하는 공기를 축류팬 하류측에서 방사방향으로 확산시켜 송풍공기가 역류하지 않게 구성된 차량용 축류팬에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 축류팬은 공기를 유입하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터와, 상기 블레이드의 회전에 의해 유입되는 공기가 토출되는 개구부와, 유입된 공기를 상기 개구부로 유도하는 플래넘부와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터가 결합되는 링부, 그리고, 상기 링부와 플래넘부를 연결지지하는 지지부를 구비한 차량용 축류팬에 있어서, 상기 지지부의 적어도 일측면에는 공기를 확산시키는 안내깃이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 이와 같은 구성에 따르면, 쉬라우드의 안내깃이 축류팬이 축방향으로 송풍하는 공기를 반경방향으로 확산시켜 그 뒤쪽의 예컨대 엔진 블록(도시되지 않음) 등과 같은 장애물에 부딪치지 않게 함으로써 열교환기측으로 역류하지 못하도록 작용한다. 이에, 뜨거운 공기 역류로 인해 유발되는 열교환기의 방열효율 저하를 억지하여 송풍량 대비 열교환기 방열 효율을 개선할 수 있다.

Description

차량용 축류팬{AXIAL FLOW FAN FOR CAR}

본 발명은 열교환기측으로 송풍하는 공기를 축류팬 하류측에서 방사방향으로 확산시켜 송풍공기가 역류하지 않게 구성된 차량용 축류팬에 관한 것이다.

자동차 엔진룸의 전방에 엔진 냉각수를 냉각시키기 위한 라이에이터(Radiator)와 에어컨 냉매를 냉각하기 위한 응축기(Condenser) 등의 열교환기가 설치되며, 그 열교환기의 앞쪽이나 뒤쪽에 방열 효율을 높이기 위하여 열교환기에 대해 공기를 강제 송풍할 수 있는 축류팬이 설치된다.

축류팬은 방사상으로 배열된 회전익인 다수의 블레이드를 회전시켜 공기를 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 통상 축류팬과 그 구동모터를 지지하면서 그 주위를 둘러싸 보호하는 쉬라우드(Shroud)와 함께 조립체를 이루어 차체에 장착된다. 자동차 설치되는 축류팬은 열교환기에 대한 배치형식에 따라서 열교환기의 앞에서 공기를 뒤쪽의 열교환기측으로 강제 송풍하는 푸셔 타입(Pusher type)과, 열교환기 뒤쪽에서 열교환기 앞쪽의 공기를 끌어들여 열교환기를 통과하게 하는 풀러 타입(Puller type)으로 분류되는데, 푸셔 타입은 송풍효율이 낮기 때문에 엔진 룸 내 열교환기 뒤쪽에 여유공간이 협소하여 풀러 타입을 설치할 수 없는 경우에만 제한적으로 사용되고 있으며, 대개는 송풍효율이 높은 풀러 타입 축류팬이 이용되고 있다.

송풍기가 장착된 자동차 열교환기의 방열효율은 축류팬의 송풍량에 가장 큰 영향을 받지만, 그 외에도 축류팬에 의해 열교환기를 거쳐 하류측으로 송풍된 공기가 열교환기측으로 되돌아오는 송풍공기의 재순환률에 의해서도 영향을 받는다. 즉, 자동차의 엔진 룸 뒤쪽에는 공기의 유동을 방해하는 예컨대 엔진 블록과 같은 각종 장애물이 존재하게 되는데, 축류팬에 의해 송풍된 공기가 열교환기를 거친 다음 상기 장애물에 부딪쳐 엔진 룸 내부를 재순환하면, 열교환기에 송풍되는 공기의 온도가 상승하여 열교환기의 방열 효율이 떨어지게 되어 결과적으로 냉각수의 온도가 상승하여 엔진이 과열되거나 또는 냉매의 응축률이 저하되어 에어컨의 냉각성능이 떨어지는 문제점을 낳게 된다.

따라서, 자동차 엔진 룸에 열교환기 냉각을 위하여 설치되는 축류팬의 경우에는 열교환기를 통과한 공기를 엔진 등에 부딪쳐 열교환기측으로 재순환하지 못하도록 축류팬 하류측에서 반경방향으로 확산되게 설계하는 것이 중요하다. 그러나, 종래에는 이에 대한 연구가 얼마간 진행되긴 했지만 아직 만족스러운 성과를 거두지 못하고 있어서, 엔진 룸에서 재순환되는 공기로 인한 열교환기의 방열효율 저하 문제를 송풍기의 송풍용량을 늘리는 방식으로 해소하고 있는 실정이다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 축류팬이 송풍하는 공기를 축류팬 하류측에서 방사방향으로 유도, 엔진 룸 뒤쪽에 배치된 예컨대 엔진 블록 등과 같은 각종 장애물에 부딪치지 않게 하여 열교환기측으로 재순환되는 것을 억지함으로써 열교환기의 방열효율 개선에 기여할 수 있는 차량용 축류팬을 제공하는데 목적이 있다.

이상과 같은 목적을 가지고 안출된 본 발명은 공기를 유입하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터와, 상기 블레이드의 회전에 의해 유입되는 공기가 토출되는 개구부와, 유입된 공기를 상기 개구부로 유도하는 플래넘부와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터가 결합되는 링부, 그리고, 상기 링부와 플래넘부를 연결지지하는 지지부를 구비한 차량용 축류팬에 있어서, 상기 지지부의 적어도 일측면에는 공기를 확산시키는 안내깃이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 안내깃은 상기 지지부가 지지아암인 경우 상기 블레이드의 회전방향으로 돌설되고, 상기 지지부가 스테이터인 경우에는 상기 블레이드의 회전반대방향으로 돌설되며, 또한, 만곡된 것이 바람직하다.

위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차량용 축류팬에서는 쉬라우드가 그 중앙의 링부에 구동모터가 결합된 상태에서 외곽 골조인 플래넘부가 차체 또는 열교환기에 고정됨으로써 상기 구동모터와 그 구동축에 결합된 축류팬을 고정 지지한다. 아울러, 하류측으로 가면서 단면폭이 거치는 지지부의 표면과 그 지지부에 설치된 유동 안내깃으로 축류팬에 의해 열교환기 앞쪽에서부터 열교환기를 거쳐 뒤쪽 축방향으로 송풍되는 공기를 엔진 룸 뒤쪽에 배치된 예컨대 엔진 블록 등에 부딪치지 않도록 방사방향으로 유도한다. 이에, 열교환기를 통과하면서 뜨거워진 공기가 다시 열교환기측으로 역류하는 것을 억지하여 종래 차량용 축류팬에 비해 모터의 송풍량 대비 열교환기의 방열효율이 높다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 축류팬의 구조와 작용을 바람직한 실시예를 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축류팬의 배면 사시도이고, 도 2는 도 1의 확대사시도이다. 도 3과 4에는 본 발명에 다른 차량용 축류팬으로서 공기를 안내깃의 여러 가지 실시예가 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취하여 보인 단면도로 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축류팬은 공기를 유입하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터, 그리고, 상기 모터를 지지하면서 상기 블레이드의 회전에 의해 유입되는 공기를 안내하는 쉬라우드 등으로 이루어진다.

위 구성에 있어서, 상기 쉬라우드는 도 1, 2에 나타난 바와 같이 중앙에 원형의 통풍공(13a)이 뚫린 대략 직사각형 형상의 플래넘부(Planum)(13), 상기 플래넘부(13)의 통풍공(13a) 중앙에 구동모터(20)를 결합할 수 있게 성형되는 원환형 링부(Ring)(11), 상기 링부(11)의 외주에서 방사상으로 뻗어 링부(11)를 상기 플래넘부(13)에 일체화하면서 지지하는 복수 개의 지지부(12) 등으로 이루어져 있다.

이상의 구성에 있어서, 상기 각 지지부(12)들은, 도 3과 4의 예에서와 같이 하류측으로 가면서 단면폭이 어느 한 방향으로만 선형적으로 확대되는 기울어진 V형의 단면구조이거나 단순 U 자형 단면구조, 또는 양쪽으로 확대되는 V 자형 단면구조를 갖도록 성형될 수 있다. 그리고, 각 지지부(12)의 일측 또는 양측에는 도 3과 도 4에 나타난 바와 같이 익형(翼型;Airfoil)의 단면을 가지고 만곡된 안내깃(14)들이 일체로 성형된다.

상기 안내깃(14)은 구동모터(20)에 의해 회전되는 축류팬 블레이드의 회전방향(도 1의 화살표 참조) 및/또는 회전반대방향으로 돌설되고 또한 만곡되어 있어서, 도 2에 나타난 바와 같이 축류팬(30)이 축방향으로 송풍하는 공기를 그 뒤쪽에 설치되는 예컨대 엔진 블록(도시되지 않음) 등과 같은 장애물에 부딪치지 않도록 반경방향으로 확산시키는 역할을 한다.

이상과 같은 구성으로 이루어짐에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축류팬의 쉬라우드(10)는 그 플래넘부(13)가 차체(도시되지 않음)나 열교환기의 배면에 고정되어, 그 링부(11)에 결합된 구동모터(20)와 구동모터(20) 구동축에 결합된 축류팬(30)을 고정 지지한다. 아울러, 축류팬(30)이 열교환기 앞쪽에서 끌어들여 뒤쪽으로 송풍하는 공기를 지지부(12) 표면과 안내깃(14)으로 반경방향으로 확산되도록 유도하여 그 뒤쪽에 설치되는 엔진 블록(도시되지 않음) 등의 장애물에 부딪치지 않게 함으로써 열교환기를 거치면서 뜨거워진 공기가 열교환기측으로 역류하지 못하게 한다. 이에, 열교환된 공기 역류로 인해 유발되는 열교환기의 방열효율 저하를 막아, 결과적으로, 열교환기의 방열 효율이 높아지도록 작용하게 된다. 상기 지지부로는 설계자의 의도에 따라 모터가 결합되는 링부(11)를 단순 고정하는 지지아암 및/또는 공기를 유도할 수 있는 스테이터가 채용될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 축류팬은 안내깃이 축류팬이 축방향으로 송풍하는 공기를 반경방향으로 확산시켜 그 뒤쪽의 예컨대 엔진 블록(도시되지 않음) 등과 같은 장애물에 부딪치지 않게 함으로써 열교환기를 거친 뜨거운 공기가 다시 열교환기측으로 역류하지 못하도록 작용한다. 이에, 열교환된 뜨거운 공기의 역류로 인해 유발되는 열교환기의 방열효율 저하를 억지하여 송풍량 대비 열교환기 방열 효율을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축류팬 배면 사시도.

도 2는 도 1의 부분 확대도.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 차량용 축류팬들에 적용될 수 있는 안내깃의 여러 가지 실시예를 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취하여 보인 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 쉬라우드 11 : 링부

12 : 지지부 13 : 플래넘부

13a : 통풍공 14 : 유동안내깃

20 : 구동모터 30 : 축류팬

Claims (4)

1. 공기를 유입하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터와, 상기 블레이드의 회전에 의해 유입되는 공기가 토출되는 개구부와, 유입된 공기를 상기 개구부로 유도하는 플래넘부와, 상기 블레이드를 회전시키는 모터가 결합되는 링부, 그리고, 상기 링부와 플래넘부를 연결지지하는 지지부를 구비한 차량용 축류팬에 있어서,

   상기 지지부의 적어도 일측면에는 공기를 확산시키는 안내깃이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 축류팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부는 지지아암이고, 상기 안내깃은 상기 블레이드의 회전방향으로 돌설된 것을 특징으로 하는 차량용 축류팬.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부는 스테이터이고, 상기 안내깃은 상기 블레이드의 회전반대방향으로 돌설된 것을 특징으로 하는 차량용 축류팬.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안내깃은 만곡된 것을 특징으로 하는 차량용 축류팬.