KR20090127353A - 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템 - Google Patents

링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템 Download PDF

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조나단 브래들리 스태그
제임스 더블유 베일리
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보르그워너 인코퍼레이티드
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Abstract

링 팬 및 쉬라우드 가이드 시스템은 원뿔형 외측 링이 구비된 회전식 팬 부재 및 적어도 상기 외측 링의 일부분과 겹쳐지는 원통형의 쉬라우드 부재를 포함한다. 쉬라우드 내에는 복수의 가이드 베인들이 구비되어 익단 간극 영역으로 진입하는 공기흐름의 접선속도 성분를 최소화시키고, 시스템을 통한 향상된 공기흐름을 제공한다. 상기 가이드 베인들은 곡선 형상을 지닐 수 있다.
링 팬, 쉬라우드 조립체

Description

링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템{RING FAN AND SHROUD AIR GUIDE SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 링 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로, 특히, 향상된 송풍특성(air flow characteristics)을 지닌 링 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것이다.
축류형 팬은 회전식 임펠러 블레이드들을 사용하여 공기 또는 기타 유체를 이동시킨다. 임펠러 블레이드들이 회전함에 따라, 상대측 블레이드에는 서로 다른 압력이 생성된다. 임펠러 블레이드들의 출구측에는 통상 높은 압력이 생성되는 반면에 입구측에는 낮은 압력이 생성된다. 이들 둘 사이의 압력차로 인해 유체는 고압의 출구측으로부터 임펠러 블레이드들의 익단 가까이에 있는 저압의 입구측으로 유동하게 되며, 유체유량의 일부는 원치 않는 역류를 생성하면서 팬을 통과한다. 이 역류에 의해 팬의 효율이 저하되고 원치 않는 소음이 생성될 수 있다는 것이 잘 알려져 있다.
엔진 냉각 팬에 걸쳐 정압이 생성됨으로써 팬의 전방 영역은 팬의 후방 영역보다 상당히 낮은 압력 상태에 있게 된다. 다수의 엔진 냉각 팬들의 원주방향 둘레에는 카울(cowling) 또는 쉬라우드가 위치되어 있어, 원하는 방향으로 공기가 흐르 도록 돕는다. 차량의 냉각 시스템에 사용되는 팬들이 실질적으로 하는 동작은 회전식 팬 부재들과 고정되어 있는 쉬라우드 부재들 간의 간극을 최소한으로 조정하여 차량의 수명기간 내내 안전하고 내구성 있는 기능을 보장하도록 하는 것이다.
이러한 시스템들에 사용되는 다수의 냉각 팬 부재들은 링타입 팬들, 즉, 팬 블레이드의 익단에 위치된 원주방향 링 부재를 구비하는 팬들이다. 냉각 팬에 걸쳐 생성된 압력은 팬의 블레이드 익단 또는 임의의 회전식 링과, 쉬라이드의 고정표면 사이에 발생하는 간극을 통하여 누설유동이 이루어지도록 한다.
링 팬의 경우, 누설유동은 회전식 링의 후연부에서 익단 간극(tip gap)과 부딪치게 되면서 아주 높은 접선속도 성분을 가지는 간극 영역에 유입된다. 누설유동이 간극 영역을 통해 나아감에 따라, 회전식 링의 점성항력은 이러한 와류유동이, 팬의 블레이드 익단 바로 상류측에 있는, 간극 영역의 출구에 마침내 이르기까지 계속적으로 와류유동을 강화시킨다.
재순환 누설유동이 주요 팬 공기흐름 통로로 재진입하면 아주 높은 접선 성분을 갖게 되며, 이는 팬의 일차로 유입되는 공기흐름의 속도 및 방향과 상충된다. 접선방향의 재순환 흐름이 대부분 축방향인 일차 공기흐름의 통로에 섞이게 됨에 따라, 팬 블레이드 익단의 전연부 전방 가까이에 와류가 형성된다. 팬 블레이드의 전연부는 일차 공기흐름의 속도 조건용으로 설계되어 있기 때문에, 블레이드에 부딪친 와류는 의도된 유입 벡터(inlet vector)에 대해 어긋나게(misalign) 된다. 이는 익단 영역에 실속을 야기시키고, 그 결과 낮은 상대-모멘텀을 지닌 유동이 블레이드의 익단 및 팬 링 영역에서 “지체(hang up)” 될 수 있다. 이는 팬의 송풍 량(air flow rate) 및 그의 정압을 감소시키고, 또한 항력을 증가시킨다.
따라서, 이러한 복잡한 문제들을 줄이는 데 효과적인 링 팬 및 쉬라우드 조립체를 구비하는 것이 요망된다. 또한, 팬을 통해 유동되는 일차 공기흐름 내로 누설유동을 재유입시키기 이전에 접선속도 성분을 최소화시키거나 제거하는 것이 요망된다. 또한, 익단 간극 누설유동을 최소화시키고 익단 실속을 방지하는 것이 요망된다.
따라서, 본 발명의 목적은 익단 간극 누설유동을 최소화시키고 익단 실속을 방지하는 링 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 향상된 효율을 지니고 소음 생성이 저감된 링 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통상의 투피스 몰드(two-piece mold) 사출성형 공정에서 쉽게 형성될 수 있는 쉬라우드 및 가이드 베인(guide vanes)을 구비한 링 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적들에 따라서, 링 팬 및 쉬라우드 가이드 조립체가 제공된다. 상기 팬 조립체는 원추형 외측 링 내에 위치하여 상기 링에 부착된 복수의 임펠러 블레이들을 포함한다. 고정식 쉬라우드 부재의 일부분은 팬의 회전식 링의 일부분과 반경 내측으로 겹쳐질 수 있다. 상기 쉬라우드 부재와 링 부재는 팬의 일차 입구측 공기흐름 통로에 인접하여 환형의 재순환 노즐을 형성한다. 상기 쉬라우드 부재 내에는 복수의 곡선 형상 가이드 베인들이 구비되어 익단 간극으로 진입하는 공기의 역류에 작용한다. 축방향으로 연장되는 가이드 베인들은 공기간극(air gap)에 진입하는 공기흐름과 일직선을 이루어, 실질적으로는 접선방향 전연부쪽으로 배향된다. 상기 곡선 형상의 가이드 베인들은 재순환 노즐을 통하는 공기흐름 내로 누설유동을 재유입시키기 이전에 접선속도 성분을 최소화시키거나 제거한다.
익단 간극의 입구 면적은 재순환 노즐의 면적보다 상당히 크다. 이러한 입구 면적은, 축소형(converging) 출구 영역과 함께, 팬의 공기흐름 내로 누설유동의 공기흐름이 재분사되는 속도를 증가시킨다.
본 발명의 기타 특징들, 잇점들 및 장점들은 첨부된 도면들과 청구범위들에 따라 비추어 볼 때, 본 발명의 하기에 기술된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 링 팬 및 쉬라우드 가이드 시스템(10)을 도시한다. 비록 이러한 링 팬 및 쉬라우드 가이드 조립체(10)를 다양한 적용분야에 사용할 수 있도록 하는 것이 의도이지만, 바람직한 일 실시예에서의 시스템(10)은 엔진(11)용 냉각 시스템에서 사용하고자 의도된 것이다. 구체적으로, 전술된 본 발명의 바람직한 실시예를 트럭 또는 대형 차량 내의 라디에이터 냉각 시스템과 관련한 용도로 사용하고자 함이다. 그러나, 본 발명이 여러 적용분야에 사용될 수 있다는 것과, 본 발명을 단지 트럭이나 기타 차량들에 제한하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다.
팬 부재(15)는 중앙 허브 부재(13) 및 복수의 블레이드 부재(12)들(“임펠러 ” 부재라고도 불림)을 구비하고 있다. 블레이드 부재들의 각 단부(또는 익단)에는 원주방향 링 부재(14)가 연결되어 위치한다. 팬 조립체를 형성하기 위해 임펠러 블레이들과 회전식 링 요소를 사용한다는 것은 종래 기술에 공지되어 있으며, 이들 팬 조립체는 흔히 링 팬으로 불린다.
또한, 바람직한 실시예들에서 링 팬은 입방체로 된 완벽한 환형 링 부재이면서 각 블레이드의 익단에 위치하지만, 링 부재가 블레이들 사이의 간극과 불연속적이거나 링 자체에 개구부들을 가지는 것도 가능하며, 또는 링 부재(또는 링 부재의 불연속적 부분들)를 각 블레이드 단부로부터 약간 반경 내측에 위치시키는 것도 가능하다.
링 부재(14)는 바람직하게 팬 조립체와 복잡하게 형성되며, 예를 들어, 각 팬 블레이드의 익단에 고정부착된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 링 부재는, 또한, 도면에 도시된 바와 같이 원추형으로 되어 있다. 외측 링의 직경은 팬 조립체의 공기 입구측 또는 저압측(16)에서 더 짧고, 회전식 팬 부재의 공기 출구측 또는 고압측(17)에서 더 길다.
쉬라우드 부재(20)는 원통형으로 되어 있고, 회전식 링 팬 부재의 모든 부분이나 주요 일부분을 따라 원주방향으로 또는 실질적인 원주방향으로 위치된다. 쉬라우드 부재의 일 부분 또는 구성요소(22)는 링 부재 전연부(24)의 반경 내측에 위치하고, 축방향으로 링 부재의 대응되는 부분(26)과 겹친다. 이 부분(26)은 링 부재로부터 축방향으로 (D-1)의 거리만큼 이격되어 있으며, 환형 단면적을 갖는 노즐(30)을 형성한다. 이 노즐(30)은 재순환 노즐이라 불리는 데 그 이유는 익단 간 극(36)에 진입하는 공기(34)의 역류를 일차 팬 공기흐름(32) 내로 재분사시키기 때문이다.
링 부재의 후연부(38) 및 쉬라우드 부재의 제 2 부분 또는 표면(40)은 축방향으로 일정한 거리(D-2)만큼 서로 이격되어 있다. 이를 익단 간극(36) -또는 익단 간극 영역-이라 부르며, 이 곳은 공기흐름의 일부분(도 7의 화살표(34) 참조)이 팬(15)의 주요 공기흐름에 상반된 방향으로 역류하는 영역이다. 익단 간극 영역은 또한 환형 단면적을 가진다.
거리(D-2)는 거리(D-1)보다 길고, 이와 유사하게 익단 간극 영역(36)의 환형 단면적은 재순환 노즐(30)의 환형 단면적보다 크다. 바람직하게는, 거리(D-2)는 거리(D-1)보다 상당히, 예를 들어 50 % 이상만큼 길다.
쉬라우드 부재(20)에는 복수의 가이드 베인(42)들이 마련되어 있다. 베인 부재들 간의 간격을 가변하여 팬 상의 한 지점에 대해 압력 펄스의 빈도를 조절할 수 있는데, 이는 팬이 자신의 소음과 진동(NVH)를 저감시키려는 노력의 일환으로써 완전한 1회전을 진행하기 때문이다. NVH 저감을 돕기 위해, 베인의 개수-팬 블레이드들의 개수와 마찬가지로-는 또한 바람직하게 프라임 넘버링 시스템에 해당된다. 이것에 관하여, 가능한 일예로서의 링 팬 및 쉬라우드 조립체는 13개의 팬 블레이드 부재들과 31개의 가이드 베인 부재들을 구비할 수 있다.
지적한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 쉬라우드 부재는, 일차로 유입되는 유동 흐름에 인접하여 흐름 통로를 한정하는, 재순환 노즐을 형성한다. 익단 간극의 증가된 입구 면적은, 재순환 노즐 면적의 축소형 출구 영역과 함께, 팬의 공기흐름 내로 누설 공기흐름이 재분사되는 속도를 효과적으로 증가시킨다. 이는 또한 익단-간극 누설유동을 최소화시킨다. 익단-간극 누설유동(50) 및 상류방향 일차 흐름(32)이 합쳐져 도 7에 도시된 바와 같이 서로 일직선을 이룬다. 이는 링 근처에 있는 팬 블레이드 익단의 전연각에 관한 적절한 예이다.
또한, 노즐 내의 축소 면적을 통해 팬 익단의 공기흐름에 재진입하는 고속의 누설유동은 코안다 효과(Coanda effect)를 이용하여 회전식 링 부재에 부착된 채로 있게 된다. 이는 블레이드 익단/회전식 링 영역 내에 존재하는 낮은 상대 모멘텀을 활성화(energize)시키며, 익단 실속을 방지한다.
가이드 베인(42)들은 바람직하게 곡선 형상을 가진다. 도 8에 도시된 바와 같이, 각 베인에는, 또한, 익단 간극 영역으로 진입하는 공기흐름을 초기에 안내하고 방향을 잡아주도록 실질적으로 접선방향인 전연부(62) 및 재순환 노즐에 인접하여 실질적으로 반경방향인 후연부(60)가 마련되어 있다. 가이드 베인은, 공기흐름이 쉬라우드 챔버를 통과할 때 - 그리고 팬에 유동되는 공기흐름 내로 누설유동을 재유입시키기 이전에 - 공기흐름의 접선속도 성분을 최소화시키거나 제거한다.
쉬라우드는 또한 여러 형상의 가이드 베인들을 구비할 수 있되, 단 일부 베인들이 곡선 형상을 지녀야 하고, 다양한 유형과 형상의 패턴이 쉬라우드의 원주를 따라 균형을 위해 일정하게 이격되어 있어야 한다. 심지어 각 가이드 베인의 곡률 정도는 쉬라우드의 주변길이(perimeter)를 따라 서로 달라도 된다.
쉬라우드 부재 상의 가이드 베인들은 익단 간극 영역으로 진입하는 누설유동을 원활히 “포착(capture)”한다. 이는 실질적으로 접선방향인 베인의 전연부와 함께 실질적으로 반경방향인 후연부에 의해 가능하다. 이로 인해 흐름의 방향이 접선방향에서 반경방향 및 축방향으로 완만하게 변경된다. 베인들이 재순환 흐름에서 접선방향 성분을 효과적으로 제거함에 따라 세로방향 공기흐름이 생성된다. 세로방향 공기흐름은, 접선방향 성분 없이, 단지 반경방향과 축방향의 속도 성분들을 가지는 흐름이다.
재순환 흐름을 고속으로 재분사하는 것은 낮은 상대 모멘텀을 활성화시키고, 코안다 효과를 이용하여 일차 흐름이 회전식 링의 표면에 계속 부착되도록 한다. 코안다 효과는 헨리-마리 코안다에 의해 1930년에 발견된 공지의 공기역학적 효과이다. 코안다는, 노즐에서 나오는 공기흐름이 가까이의 표면(단, 표면의 곡률이나 각도가 공기흐름의 방향에서 심하게 벗어나 있지 않은 경우)을 따라가는 경향을 가진다는 것을 관찰하였다. 본 발명은 이러한 효과를 사용하는데, 그 이유는 재순환 노즐에서 나오는 흐름이 회전식 링의 내면을 따라 안내되면서, 익단 실속의 방지를 돕기 때문이다. 게다가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기는, 익단 간극을 통해 다시 재순환되지 않고, 방출표면을 지나 쉬라우드 출구표면을 따라 유동한다.
일 실시예에서, 쉬라우드 출구 요소는 실질적으로 회전식 링의 후연부와 평행 및 일치한다. 익단 간극 영역 입구와 출구 사이의 유동면적 감소 및 노즐의 축소되는 성질은 팬 통로에 재진입되는 공기흐름의 속도를 가속화 시킨다. 이는 상당히 큰 압력강하가 노즐에 걸리도록 조장하고 결과적으로 팬의 용량을 향상시킴으로써 팬에 걸쳐서 높은 정압차가 유지되도록 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 쉬라우드 가이드 베인 부재들은 하기와 같은 특징들을 보여준다: 익단 간극(D-2)은 1/4 인치 내지 1 인치 범위에 속하고, 입구측 각도(A)는 0도 내지 20도 범위에 속하며, 출구측 각도(B)는 -20도 내지 +20도 범위에 속한다. 도 8-9를 참조하라.
또한, 본 발명에 의해 형성된 재순환 노즐(30)은 바람직한 일 실시예에 따라 하기와 같은 특징들을 보여준다: 노즐 갭(D-1)은 1/8 인치 내지 1/2 인치 범위에 속하고, 노즐에서 쉬라우드가 겹치는 부분(24)는 0.1 인치 내지 1 인치 범위에 속하며, 노즐 출구측 에지의 노즐 각도(C)는 0도 내지 20도 범위에 속한다.
본 발명으로, 압력상승, 안정성 및 정태적 효율성(static efficiency)에 상당한 진전을 이루었다. 일반적으로, 블레이드 익단에 위치한 링 부재의 내부 아래에 갇힌 낮은 상대 모멘텀의 유체는 활성화되고, 재순환 흐름은 와류가 제거된 공기흐름 통로 내로 재분사된다. 이는 블레이드 익단 영역을 통해 흐름을 이동시키도록 돕고, 재순환 흐름이 각 블레이드의 입구측 각도와 일직선이 되는 블레이드의 전연부에 확실히 부딪치도록 한다.
본 발명에 따른 링 팬 및 쉬라우드 가이드 시스템은 투피스 몰드 사출성형 기구를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따르면, 현재 일부 압축기 끝단 케이싱 처리에서 명백하게 이용되고 있듯이, 고가로 기계가공된 채널들을 케이싱 내에 이용하는 것이 꼭 필요한 것은 아니다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 당업자들에 의하여 여러 가지 변형 및 대체적 실시예들이 가능하다. 따라서, 본 발명은 본원에 설명된 바람직한 실시예들에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위의 기재에 의해서만 제한되는 것을 의도한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉각 시스템를 구비한 차량 엔진의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 팬 조립체를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 쉬라우드 부재를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 링 팬 및 쉬라우드 조립체를 보여주는 도면.
도 5는 본 4에 도시된 링 팬 및 쉬라우드 조립체의 선 5-5에 따른 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 링 팬 및 쉬라우드 조립체 단면도의 일부 확대도.
도 7은 도 6과 유사하게, 구성요소들 및 공기흐름들을 개략적으로 보여주는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 가이드 베인들의 일 실시예를 나타내는 도면.

Claims (20)

  1. 허브 및 상기 허브로부터 바깥측으로 연장되는 복수의 블레이드들을 구비하는 팬 부재;
    상기 블레이드들에 부착되고, 축방향으로 연장되는 원추형의 링 부재;
    상기 팬 부재 및 링 부재의 둘레에 위치하며, 상기 링 부재의 제 1 부분의 반경 내측에 위치하여 축방향으로 겹쳐지고 상기 링 부재의 제 2 부분과 익단 간극을 형성하는 일 부분을 포함하는, 쉬라우드 부재; 및
    상기 쉬라우드 부재 내에 위치되고, 상기 익단 간극을 통한 재순환 공기흐름의 접선방향 성분을 최소화시키는 형상을 가지는 복수의 가이드 베인들
    을 포함하는 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 베인들은 곡선 형상의 표면을 가지는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 쉬라우드 부재 및 상기 링 부재의 상기 제 1 부분이 재순환 노즐을 형성하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 익단 간극은 상기 재순환 노즐보다 단면적이 크고, 상기 익단 간극을 통과하는 공기흐름은 상기 재순환 노즐을 통해 팬의 공기흐름 내로 재분사될 때 속도가 증가하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  5. 허브 부재, 복수의 팬 블레이드 부재들 및 상기 각 블레이드의 단부에 부착되는 링 부재를 구비하는 회전식 링 팬 부재; 및 상기 링 팬 부재의 실질적인 원주방향을 따라 위치된 고정식 쉬라우드 부재를 포함하고;
    상기 쉬라우드 부재 및 링 부재 사이에는 익단 간극이 구비되되, 상기 익단 간극은 제 1 환형 단면적을 가지며 상기 쉬라우드 부재 및 링 부재 사이에 제 1 이격거리를 형성하며;
    상기 쉬라우드 부재 및 링 부재 사이에는 재순환 노즐 부재가 구비되되, 상기 재순환 노즐은 제 2 환형 단면적을 가지며 상기 쉬라우드 부재 및 링 부재 사이에 제 2 이격거리를 형성하고;
    상기 쉬라우드 부재에는, 공기흐름이 상기 익단 간극을 통해 진입하고 상기 노즐 부재를 통해 빠져 나오며 상기 회전식 링 팬 부재에 의해 생성된 주요(main) 공기흐름내로 재진입되도록 안내하는 복수의 가이드 베인 부재들이 구비되어 있는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드 베인 부재들의 개수는 팬 블레이드 부재들의 개수보다 많은, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 31개의 가이드 베인 부재들 및 13개의 팬 블레이드 부재들이 제공되는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 가이드 베인 부재들 각각은 곡선 형상의 표면을 가지는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가이드 베인 부재들은 상기 익단 간극에 인접하는 위치로부터 상기 노즐에 인접하는 위치까지 연장되는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 링 부재는 원추 형상을 가지는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 쉬라우드 부재는, 상기 링 부재의 제 1 부분의 반경 내측에 위치하여 축방향으로 겹쳐지는 제 1 부분을 가지는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 링 부재는 원추 형상을 가지되, 상기 원추 형상의 반경 크기는 회전식 링 팬 부재의 공기흐름과 동일한 축방향으로 증가되는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  13. 제 5항에 있어서, 상기 노즐은 상기 링 부재의 반경 내측에 위치하여 축방향으로 겹쳐지는 제 1 부분 및 상기 링 부재의 대응되는 제 1 부분을 포함하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  14. 제 5 항에 있어서, 상기 익단 간극의 상기 제 1 환형 단면은 면적에서 상기 노즐 부재의 상기 제 2 환형 단면보다 큰, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  15. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 이격거리는 상기 제 2 이격거리를 초과하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  16. 제 5 항에 있어서, 상기 각 가이드 베인은 상기 익단 간극을 통해 진입하는 공기흐름의 접선방향 성분을 실질적으로 최소화시키기에 충분한 곡면 형상을 가지고 있는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  17. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 가이드 베인들은 상기 익단 간극을 통해 진입하는 공기흐름의 접선방향 성분을 실질적으로 최소화시키기에 충분한 곡면 형상을 가지고 있는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 시스템.
  18. 중앙 허브 부재, 반경방향으로 돌출된 복수의 블레이드 부재들 및 각 블레이 드 부재의 단부상에 또는 인접하여 위치하는 링 부재가 구비된, 회전식 링 팬 부재를 제공하는 단계:
    상기 회전식 링 팬 부재의 둘레에 실질적으로 원주방향을 따라 위치되고, 복수의 곡면 모양의 가이드 베인 부재들이 구비된, 고정식 쉬라우드 부재를 제공하는 단계;
    상기 쉬라우드 부재의 제 1 부분 및 상기 링 부재의 제 1 부분 사이에 노즐 부재를 제공하는 단계; 및
    상기 쉬라우드 부재의 제 2 부분 및 상기 링 부재의 제 2 부분 사이에, 상기 노즐 부재의 크기를 초과하는 크기의 익단 간극 영역을 제공하는 단계
    를 포함하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 조립체의 공기흐름을 향상시키는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 링 부재는 축방향으로 연장되는 원뿔 형상을 가지는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 조립체의 공기흐름을 향상시키는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 익단 간극 영역의 단면적 및 반경거리의 크기는 상기 노즐 부재의 대응되는 크기를 초과하는, 링 팬 및 쉬라우드 에어 가이드 조립체의 공기흐름을 향상시키는 방법.
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