KR20090102971A - 팬 및 쉬라우드 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로, 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade)로 이루어진 팬과; 상기 팬에 의해 공기가 송풍되는 송풍구와, 상기 송풍구의 외측으로 연장되어 상기 팬을 둘러싸도록 형성되는 편평부로 이루어져 상기 팬의 회전에 의한 공기송풍을 조절하는 쉬라우드(shroud);를 포함하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

상기 편평부에는 상기 송풍구를 기준으로 하여 서로 대향방향으로 상기 송풍구에 나란한 호형상의 에어홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

팬 및 쉬라우드 조립체{Fan and Shroud Assemble}

본 발명은 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬의 공기 송풍을 조절하도록 상기 팬을 감싸도록 형성된 쉬라우드의 편평부에 호형상의 에어홀을 형성하여 상기 에어홀에 의해 차량의 저속 주행은 물론 고속주행에서도 공기 송풍이 원활해져 컨덴서 및 라디에이터의 방열성능이 향상되도록 하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 공급되는 연료를 압축하여 고온·고압의 상태에서 점화·연소시킨다. 이에 따라 내연기관은 항상 상당한 열이 발생되는데 이를 방치하면 피스톤 또는 실린더 등 엔진을 구성하는 부재들이 과열되어 그 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서 일반적으로 엔진의 실린더 주위에 물재킷을 설치하고 그 속에 냉각수를 순환시켜 과열된 엔진을 냉각시키게 되는데, 이 냉각수도 그대로 두면 끓어서 엔진을 냉각시킬 수 없게 되므로 차량의 전방에 라디에이터를 설치하고 상기 라디에이터 전면 또는 후면에 팬을 배치하여 외부공기를 강제로 순환시켜 열교환시킴으로써 데워진 냉각수를 냉각시킨다.

상기 라디에이터의 전면 또는 후면에 배치되어 외부공기를 강제로 순환시키는 상기 팬은 방사상으로 배열된 회전익(回轉翼)인 다수의 블레이드(blade)를 회전시켜 공기를 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 팬 주위를 둘러싸 보호하는 쉬라우드를 통해 라디에이터에 장착된다.

도 1과 2는 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 도면으로서, 상기 팬 및 쉬라우드 조립체는 크게 팬(110)과 쉬라우드(120)로 이루어져 있다. 상기 팬(110)은 모터(111)의 회전축(112)에 결합되는 허브(113)와, 상기 허브(113)의 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(114)로 구성되어 있으며, 상기 쉬라우드(120)는 상기 팬(110)에 의해 공기가 송풍되는 송풍구(121)와 상기 송풍구(121)의 외측으로 연장되어 상기 팬(110)을 둘러싸도록 형성되는 편평부(122)로 이루어져 라디에이터(140)에 인접 설치된다.

상기 팬 및 쉬라우드 조립체는 상기 라디에이터(140)의 후방에 장착되어 전방으로부터 외부공기를 상기 라디에이터(140)측으로 강제로 도입시켜 컨덴서(미도시)를 비롯한 라디에이터(140)의 냉각성능이 향상되도록 하는 것으로, 자동차가 정차 또는 저속으로 주행 할 경우 즉, 자동차의 주행에 의해 발생되는 주행풍보다 송풍되는 공기의 양이 클 경우에는 상기 팬(110)에 의해 외부공기가 상기 컨덴서(미도시)와 라디에이터(140)를 거쳐 엔진룸 내부로 송풍됨에 별다른 문제가 없으나, 자동차가 고속으로 주행하는 경우 즉 자동차의 주행에 의해 발생되는 주행풍이 상기 팬(110)의 송풍량 보다 클 경우 상기 팬 및 쉬라우드 조립체가 상기 주행풍에 대한 저항체 역할을 하게 되어 공기의 유통과정에서 소음과 진동이 발생됨은 물론 상기 팬 및 쉬라우드 조립체의 내측에 양압이 형성되어 상기 팬 및 쉬라우드 조립체측으로 유입되는 공기 중 일부가 상기 팬 및 쉬라우드 조립체 내측으로 유입되지 못하고 우회하여 주변으로 배출됨에 따라 결과적으로 상기 컨덴서(미도시)와 라디에이터(140)의 냉각성능이 저하된다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차가 정차 또는 서행으로 주행할 경우 즉 자동차의 주행에 의해 발생되는 주행풍 보다 팬의 송풍량이 보다 클 경우는 물론 자동차가 고속주행 즉 주행풍이 상기 팬의 송풍량보다 클 경우에도 공기의 흐름이 보다 원활해지도록 하는 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

또한, 냉각성능이 보다 향상됨과 아울러 소재의 절감으로 인해 중량이 감소되어 생산비가 절감되는 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

또한, 쉬라우드 제작에 있어서, 금형의 취출이 용이한 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체는 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade)로 이루어진 팬과; 상기 팬에 의해 공기가 송풍되는 송풍구와, 상기 송풍구의 외측으로 연장되어 상기 팬을 둘러싸도록 형성되는 편평부로 이루어져 상기 팬의 회전에 의한 공기송풍을 조절하는 쉬라우드(shroud);를 포함하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

상기 편평부에는 상기 송풍구를 기준으로 하여 서로 대향방향으로 상기 송풍구에 나란한 호형상의 에어홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 에어홀의 내주연에는 유통되는 공기를 안내하도록 공기유통방향에 대해 경사진 경사부가 형성되며, 상기 경사부는 유통되는 공기가 중앙으로부터 외측으로 향하도록 공기유통방향 상류로부터 하류로 갈수록 외측을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어홀은 상기 블레이드의 최외단 회전궤적의 동심원상에 다수개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 에어홀 중 외측에 형성된 에어홀은 내측에 형성된 에어홀에 비해 호의 길이가 더 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 편평부에는 대각 방향으로 보강리브가 형성되되, 상기 보강리브는 에어홀을 구획하도록 가로질러 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 에어홀 사이의 편평부에는 역류방지수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차가 저속으로 주행하는 경우 즉 주행풍 보다 팬의 송풍량이 클 경우는 물론 자동차가 고속으로 주행하는 경우 즉 팬의 송풍량보다 주행풍이 클 경우에도 공기의 흐름이 원활해지도록 하여 컨덴서와 라디에이터의 냉각성능이 향상된다는 특유의 작용효과가 있다.

또한, 팬 및 쉬라우드 조립체를 통해 엔진룸으로 송풍된 공기가 다시금 팬 및 쉬라우드 조립체 내부로 역류되는 것이 방지된다는 작용효과가 있다.

또한, 상기 쉬라우드에 에어홀이 형성됨에 따라 금형의 취출이 용이함과 아울러, 상기 에어홀의 내주연에 경사부가 형성되어 금형 취출 시 쉬라우드는 물론 금형이 손상되는 것이 방지된다는 작용효과가 있다.

도 1은 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 단면도.

도 3은 종래의 팬 및 쉬라우드 조립체의 제작을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체의 제작을 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 팬 11: 모터

12: 회전축 13: 허브

14: 블레이드 20: 쉬라우드

21: 송풍구 22: 편평부

23: 역류방지수단 24: 보강리브

25: 에어홀 26: 경사부

140: 라디에이터

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체의 제작을 나타낸 단면도이다.

도 4 와 5는 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체는 크게 팬(10)과 쉬라우드(20)로 이루어져 있다.

상기 팬(10)은 모터(11)의 회전축(12)에 결합되는 허브(13)와, 상기 허브(13)의 외주연상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(14)로 구성되어 있으며, 상기 쉬라우드(20)는 상기 팬(10)에 의해 공기가 송풍되는 송풍구(21)와 상기 송풍구(21)의 외측으로 연장되어 상기 팬(10)을 둘러싸도록 형성되는 편평부(22)로 이루어져 라디에이터(미도시)에 인접 설치된다.

상기 송풍구(21)의 외측으로 연장된 상기 편평부(22)에는 상기 팬(10)의 송풍량을 초과하는 공기가 역류되지 않고 상기 엔진룸 내부로 자연스럽게 송풍되도록 에어홀(25)이 관통 형성된다.

상기 에어홀(25)은 공기유통이 원활해지도록 함과 아울러 상기 쉬라우드(20)의 구조적 안정성이 향상되도록 상기 송풍구(21)와 나란한 호형상으로 이루어지고, 상기 송풍구(21)를 기준으로 하여 서로 대향되도록 형성되며, 상기 블레이드(14)의 최외단 회전궤적의 동심원상에 다수개가 형성된다.

상기 쉬라우드(20)의 편평부(22)에 상술한 바와 같은 에어홀(25)이 관통 형성됨에 따라 자동차가 고속으로 주행하는 경우 즉, 상기 팬(10)의 송풍량에 비해 팬 및 쉬라우드 조립체 내측으로 유입되는 공기량이 보다 많을 경우 상기 팬(10)의 송풍량을 초과하는 공기는 상기 에어홀(25)을 통해 엔진룸 내부로 자연스럽게 송풍됨에 따라 상기 라디에이터(미도시)의 냉각성능이 향상된다.

이와 같은 역할은 하는 상기 에어홀(25)은 상기 에어홀(25)을 통해 공기 송풍이 원활해지도록 함과 동시에 상기 에어홀(25)을 통과하는 공기가 특정지점을 향하도록 상기 에어홀(25)의 내주연에는 공기유통방향에 대해 경사진 경사부(26)가 형성된다.

상기 에어홀(25)에 경사부(26)가 형성됨에 따라 도 5에 참조되는 바와 같이 자동차의 전방으로부터 유입되는 공기가 상기 에어홀(25)의 경사부(26)를 따라 엔진룸의 중앙측 또는 엔진룸의 중앙으로부터 외측으로 송풍되어 냉각이 필요한 지점에 선택적인 송풍이 가능하여 엔진룸 내부에 별도의 냉각수단이 필요치 아니하다는 장점이 있다.

상기 에어홀(25)의 경사부(26)는 도 5(a)에 참조되는 바와 같이 송풍되는 공기가 상기 경사부(26)를 따라 엔진측으로 즉, 엔진룸의 중앙측으로 송풍되도록 할 수 있으며, 도 5(b)에서와 같이 엔진룸의 중앙으로부터 가장자리측으로 송풍되도록 할 수 있다.

도 5(a)는 상기 에어홀(25)을 통해 송풍되는 공기가 엔진룸의 중앙측으로 향하도록 상기 경사부(26)가 공기유통방향 상류로부터 하류로 갈수록 중앙측을 향하도록형성된 예를 나타낸 것이다.

이 경우 상기 에어홀(25)을 통해 송풍되는 공기가 엔진룸의 중앙측으로 향하도록 상기 에어홀(25)의 밑변에 비해 윗변이 상기 쉬라우드(20)의 중앙을 향하도록 형성됨에 따라 상기 에어홀(26)을 통과한 공기가 상기 엔진룸의 중앙측으로 송풍된다.

그러나 이 경우 상기 에어홀(25)을 통해 유통되는 공기와 상기 송풍구(21)를 통해 송풍되는 공기가 한곳에 집중되어 고압영역(A)을 형성함에 따라 엔진에 대해 집중적인 냉각이 필요한 경우 보다 효과적이다.

도 5(b)는 상기 에어홀(25)을 통해 송풍되는 공기가 엔진룸 내부 일정지점에 집중되지 아니하고 여러곳으로 분배되어 상기 엔진룸에 위치한 다양한 장치들이 고루 냉각되도록 상기 에어홀(25)의 밑변에 비해 윗변이 상기 쉬라우드(20)의 외측을 향하도록 형성된다.

상기 에어홀(25)의 경사부(26)가 공기유통방향 상류로부터 하류로 갈수록 중앙으로부터 외측으로 향하도록 형성됨에 따라 상기 에어홀(25)을 통해 송풍되는 공기가 상기 엔진룸의 여러곳으로 분배된다.

또한, 상기 에어홀(25)에 인접한 편평부(22)에 의해 상기 팬(10)을 통해 엔진룸으로 송풍된 공기가 상기 에어홀(25)을 통해 상기 팬 및 쉬라우드 조립체의 내측으로 역류되는 것일 차단된다는 장점이 있다.

이에 덧붙여, 상기 쉬라우드(20)의 편평부(22)에 에어홀(25)이 형성됨에 따라 그렇지 아니한 경우에 비해 금형의 취출이 용이해진다는 장점이 있다.

그러나 도 3에서와 같이 상기 에어홀(25)의 내주연에 경사부가 형성되지 아니한 경우 금형을 취출하는 과정에서 금형과 상기 에어홀(25)에 인접한 편평부(22) 사이에 과도한 면접촉이 발생하여 상기 편평부(22)는 물론 상기 금형까지 손상되는 경우가 발생한다.

이에 따라 상기 에어홀(25)의 내주연에는 도 7에서와 같이 경사부(26)가 형성됨이 바람직하다.

상기 에어홀(25)에 경사부(26)가 형성됨에 따라 도 7에서와 같이 금형의 취출 과정에서 상기 금형과 상기 에어홀(25)에 인접한 편평부(22) 사이에 면접촉이 발생하지 않아 금형의 취출 과정에서 상기 편평부(22) 및 금형이 손상되는 것이 방지된다.

한편 도 4 및 도 6에 참조되는 바와 같이 상기 쉬라우드(20)의 편평부(22)에는 강성의 보강을 위한 보강리브(24)가 대각방향으로 형성되며, 상기 에어홀(25)에는 역류방지를 위한 역류방지수단(23)이 형성된다.

상기 쉬라우드(20)에 형성된 상기 보강리브(24)는 상기 쉬라우드(20)의 편평부(22)에 상기 에어홀(25)이 형성됨에 따라 취약해진 상기 쉬라우드(20)의 강성을 보충하는 것으로 상기 에어홀(25)을 구획하도록 가로질러 형성된다.

또 상기 에어홀(25)에 역류방지수단(23)이 형성됨에 따라 상기 팬(10)을 통해 엔진룸 내부로 송풍된 공기가 상기 에어홀(25)을 통해 상기 팬 및 쉬라우드 조립체의 내측으로 유입되는 것이 방지된다.

상기 역류방지수단(23)은 도 6a에서 참조되는 바와 같이 상기 에어홀(25)에 인접한 편평부(22)의 후면으로 역류방지리브(23a)가 돌출 형성될 수 있으며, 도 6b에 참조되는 바와 같이 상기 에어홀(25)을 개폐하는 역류방지도어(23b)가 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같이 상기 편평부(22)의 후면에 상기 역류방지리브(23a)가 형성되거나 상기 역류방지도어(23b)가 형성됨에 따라 상기 팬(10)을 통해 엔진룸 내부로 송풍된 공기가 상기 역류방지리브(23a) 또는 상기 역류방지도어(23b)에 의해 역류되는 것이 차단되어 상기 팬 및 쉬라우드 조립체의 성능이 보다 향상된다는 장점이 있다.

상기 역류방지수단(23)은 위의 예로써 한정치 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변경실시가 가능하겠다.

상술한 바와 같이 상기 쉬라우드(20)의 편평부(22)에 에어홀(25)이 형성됨으로써 자동차가 저속으로 주행하는 경우 즉 주행풍 보다 팬의 송풍량이 클 경우는 물론 자동차가 고속으로 주행하는 경우 즉 팬의 송풍량보다 주행풍이 클 경우에도 공기의 흐름이 원활해져 진동 및 소음의 발생이 감소됨과 아울러 라디에이터(미도시)의 냉각성능이 향상된다는 장점이 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (7)

1. 모터(11)의 회전축(12)에 결합되는 허브(13)와, 상기 허브(13)로부터 바깥쪽으로 연장 형성된 복수개의 블레이드(blade, 14)로 이루어진 팬(10)과; 상기 팬(10)에 의해 공기가 송풍되는 송풍구(21)와, 상기 송풍구(21)의 외측으로 연장되어 상기 팬(10)을 둘러싸도록 형성되는 편평부(22)로 이루어져 상기 팬(10)의 회전에 의한 공기송풍을 조절하는 쉬라우드(shroud, 20);를 포함하는 팬 및 쉬라우드 조립체에 있어서,

   상기 편평부(22)에는 상기 송풍구(21)를 기준으로 하여 서로 대향방향으로 상기 송풍구(21)에 나란한 호형상의 에어홀(25)이 형성된 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에어홀(25)의 내주연에는 유통되는 공기를 안내하도록 공기유통방향에 대해 경사진 경사부(26)가 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 경사부(26)는 유통되는 공기가 중앙으로부터 외측으로 향하도록 공기유통방향 상류로부터 하류로 갈수록 외측을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어홀(25)은 상기 블레이드(14)의 최외단 회전궤적의 동심원상에 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 에어홀(25) 중 외측에 형성된 에어홀(25)은 내측에 형성된 에어홀(25)에 비해 호의 길이가 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 편평부(22)에는 대각 방향으로 보강리브(24)가 형성되되, 상기 보강리브(24)는 에어홀(25)을 구획하도록 가로질러 형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 에어홀(25) 사이의 편평부(22)에는 역류방지수단(23)이 형성된 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.