KR20100041127A - Fan and shroud assemble - Google Patents

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KR20100041127A
KR20100041127A KR1020080100153A KR20080100153A KR20100041127A KR 20100041127 A KR20100041127 A KR 20100041127A KR 1020080100153 A KR1020080100153 A KR 1020080100153A KR 20080100153 A KR20080100153 A KR 20080100153A KR 20100041127 A KR20100041127 A KR 20100041127A
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shroud
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motor
bell mouse
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KR1020080100153A
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남현우
이상현
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한라공조주식회사
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Abstract

PURPOSE: A fan and shroud assembly. The air guide part is formed in bell mouth. It prevents from the air adjacent to bell mouth forming vortex. CONSTITUTION: A fan and shroud assembly. The fan(10) and shroud(20) are included. Fan comprises the herb and plurality of blades(12). Herb is combined in the rotary shaft of the motor. A plurality of blades is formed in the outer circumference of Hub. Shroud comprises a plurality of stators, and the motor mounting and bell mouth. Bell mouth forms the blower section in which the air is blown by fan. The motor installs to the motor mounting. Stator interlinks the motor mounting and bell mouth.

Description

팬 및 쉬라우드 조립체{Fan and Shroud Assemble}Fan and Shroud Assemble

본 발명은 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 벨마우스에 공기안내부를 형성하는 간단한 구성으로 벨마우스에 인접한 공기가 와류를 형성함을 방지하여 풍량의 손실 및 소음을 최소화 할 수 있는 팬 및 쉬라우드 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a fan and a shroud assembly, and in more detail, a fan that can minimize air loss and noise by preventing air adjacent to the bell mouse from forming a vortex with a simple configuration of forming an air guide part in the bell mouse. And a shroud assembly.

자동차의 엔진룸의 전방에는 엔진 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터(radiator)와 에어컨 냉매를 냉각하기 위한 응축기(condenser)등의 열교환기가 설치되며, 그 열교환기의 앞쪽이나 뒤쪽에 방열 효율을 높이기 위한 열교환기에 대해 공기를 강제 송풍할 수 있는 축류팬이 설치된다.A heat exchanger such as a radiator for cooling the engine coolant and a condenser for cooling the air conditioner refrigerant is installed in front of the engine room of the vehicle, and a heat exchanger for improving heat radiation efficiency in front of or behind the heat exchanger. An axial flow fan is installed for forcibly blowing air.

축류팬은 방사상으로 배열된 회전익(回轉翼)인 다수의 블레이드(blade)를 회전시켜 공기를 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 통상 축류팬과 그 구동모터를 지지하면서 그 주위를 둘러싸 보호하는 쉬라우드(shroud)와 함께 조립체를 이루어 차체에 장착된다. 자동차에 설치되는 축류팬은 열교환기에 대한 배치형식에 따라 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, 후자는 송풍효율이 낮기 때문에 엔진 룸 내 열교환기 뒤쪽에 여유 공간이 협소하여 제한적으로 사용되고 있으며, 일반적으로 송풍효율이 높은 전자인 푸셔 타입(pusher type) 축류팬이 사용되고 있다.An axial fan is a fluid machine that blows air in an axial direction by rotating a plurality of blades, which are radial rotor blades. A axial fan is a shroud that protects and surrounds an axial fan and its driving motor. It is assembled with the wood and mounted on the bodywork. The axial fan installed in the vehicle has a pusher type for forcibly blowing air from the front of the heat exchanger to the heat exchanger in the rear according to the arrangement of the heat exchanger, and drawing the air in front of the heat exchanger from the rear of the heat exchanger. The latter is classified into a puller type. The latter is limited in use due to the low blowing efficiency due to the narrow space at the rear of the heat exchanger in the engine room. In general, the pusher type is an electron with high blowing efficiency. Axial flow fan is used.

근래의 자동차 산업은 편안하고 안락한 승차조건을 요구하는 소비자의 욕구를 반영하여 저소음화 연구가 활발하게 수행되고 있다. 저소음 기술 개발은 작게는 소비자의 불만을 감소 뿐 아니라 장기적으로는 세계 시장에서의 저소음화 전략에 의한 판매 증가에 큰 역할을 할 수 있기 때문이다. 엔진이나 기타 자동차 부품들이 더욱 조용하게 만들어지고 있는 상황에서 냉각팬의 저소음화 개발은 더더욱 시급한 실정이다.In recent years, the automobile industry has been actively researched to reduce noise in order to reflect consumer's desire for comfortable and comfortable riding conditions. This is because the development of low noise technology can play a big role in not only reducing consumer dissatisfaction but also increasing sales by low noise strategy in the global market in the long run. As engines and other automotive parts are becoming quieter, the development of low noise cooling fans is even more urgent.

일반적으로 주지하는 바와 같이 자동차의 엔진만을 구동하였을 때 보다 엔진과 팬을 함께 구동시켰을 때 소음의 크기는 많은 차이를 보인다. 팬의 회전에 다른 소음의 지배적인 원인은 팬 날개 표면 위의 비정상 힘의 교란에 기인한 이극(dipole)이라 알려져 있다. 일반적은 축류팬의 소음 특성은 주파수 특성에 따라서 분절음(tonal noise)과 광역소음(broadband noise)으로 나누어진다. 우선 분절음은 날개 통과 주파수(blade-passage frequency, BPF)와 그 조화 주파수의 음으로 이루어지며 날개에 작용되는 힘이 회전하거나 주위 구조물(특히 shroud)과 주기적 인상호 작용을 일으킴으로써 발생한다. 또한 팬 입구 장애물이나 형상에 의한 주기적인 난류(turbulence) 유입이 주기적인 소음을 발생시킨다. 그 예로 비균일 유입류가 있다. 광역소음으로는 난류의 유입으로 발생하는 난류 유입소음, 경계측 내의 난류에 의해 발생하는 난류 경계층 소음, 팬 후면의 와류 흘림에 의해 발생하는 와류 흘림 소음 등이 있으며 넓은 주파수 범위에 걸쳐서 분포한다. As is generally known, the noise level is much different when the engine and the fan are driven together than when only the engine of the vehicle is driven. Another dominant source of noise in fan rotation is known as a dipole due to disturbance of abnormal forces on the fan blade surface. In general, the noise characteristics of an axial fan are divided into tonal noise and broadband noise according to the frequency characteristics. Firstly, the segmental sound is composed of the blade-passage frequency (BPF) and its harmonic frequency, and is generated by the rotation of the force applied to the blade or by the periodic impression of the surrounding structure (especially shroud). In addition, periodic turbulence inflow due to fan inlet obstructions or shapes generates periodic noise. An example is non-uniform inflow. Wide area noise includes turbulent inflow noise generated by turbulent inflow, turbulent boundary layer noise generated by turbulent flow at the boundary side, and vortex shedding noise generated by vortex shedding on the rear of the fan, and is distributed over a wide frequency range.

종래 기술에 의한 팬과 쉬라우드의 조립체는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 팬(100)과 쉬라우드(200)로 이루어져 있다. 상기 팬(100)은 모터(110)의 회전축(111)에 결합되는 허브(112), 상기 허브(112)의 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(120), 상기 블레이드(120)의 단부에 이들을 연결하는 제이자 또는 갈고리 형상의 밴드로 구성되어 있다. The assembly of the fan and shroud according to the prior art is composed of a fan 100 and a shroud 200, as shown in Figs. The fan 100 includes a hub 112 coupled to the rotating shaft 111 of the motor 110, a plurality of blades 120 formed at regular intervals on an outer circumferential surface of the hub 112, and the blades 120. Consists of a band of jaggies or hooks connecting them to the ends.

상기 쉬라우드(200)는 상기 블레이드(120)의 최외단 회전궤적을 따라 밴드와 접촉되지 않도록 감싸는 형상으로 형성되어 열교환기(미도시)에 인접된다.The shroud 200 is formed in a shape that surrounds the band so as not to contact the band along the outermost rotation trajectory of the blade 120 and is adjacent to the heat exchanger (not shown).

상기 열교환기에 인접된 반대편에 해당하는 쉬라우드(200)의 단부에는 일정한 곡률로 만곡된 벨마우스(210)가 일체로 형성되어 있고, 상기 허브(112)에 회전축(111)이 결합되는 모터(110)는 별도의 모터 마운팅(113)에 의해 마운팅되어 고정되어 있다. At the end of the shroud 200 corresponding to the opposite side adjacent to the heat exchanger, a bell mouse 210 curved at a constant curvature is integrally formed, and the motor 110 to which the rotating shaft 111 is coupled to the hub 112. ) Is mounted and fixed by a separate motor mounting 113.

또한, 상기 쉬라우드(200)는 상기 모터 마운팅(113)의 외측면과 상기 벨마우스(210)의 외측면을 연결하는 복수개의 스테이터(220)가 설치되어 있다.In addition, the shroud 200 is provided with a plurality of stators 220 connecting the outer surface of the motor mounting 113 and the outer surface of the bell mouse 210.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따르면 모터(110)의 구동력을 전달받아 팬(100)의 블레이드(120)가 회전함에 따라 열교환기(200)를 통과한 공기는 강제로 흡입되어 대부분은 블레이드(120)를 그대로 통과하게 되고, 나머지는 쉬라우드(200)의 내측면을 따라 벨마우스(210)까지 유동하게 되며, 상기 벨마우스(210)까지 유동된 공기는 팬(100)의 외부로 토출된다.According to the prior art configured as described above, as the blade 120 of the fan 100 is rotated by receiving the driving force of the motor 110, the air passing through the heat exchanger 200 is forcibly sucked, and most of the blades 120 are. Pass through as it is, the rest is to flow to the bell mouse 210 along the inner surface of the shroud 200, the air flows to the bell mouse 210 is discharged to the outside of the fan (100).

그런데 이때, 상기 벨마우스(210)에 인접한 부분은 상기 팬(100)에 의해 이송된 공기가 유동되는 단부로서, 상기 벨마우스(210) 부분에서 공기 흐름이 급변하여 와류를 형성하기 쉽고, 이와 같은 현상은 상기 블레이드(120)와 스테이터(200)와의 접선의 길이 또는 접면의 넓이가 증가할수록 더욱 커지게 된다. However, at this time, the portion adjacent to the bell mouse 210 is an end portion through which the air transferred by the fan 100 flows, and the air flow in the bell mouse 210 easily changes to easily form a vortex. The phenomenon becomes larger as the length of tangent or the area of the tangent between the blade 120 and the stator 200 increases.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 벨마우스에 공기안내부를 형성하는 간단한 구성으로, 공기의 흐름을 적절히 안내함으로써 와류가 형성됨에 따라 발생되는 소음을 최소화할 수 있으며 풍량의 손실을 최소화할 수 있는 팬 및 쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is a simple configuration to form an air guide in the bell mouse, by guiding the flow of air appropriately to minimize the noise generated as the vortex is formed It is possible to provide a fan and shroud assembly capable of minimizing the loss of air volume.

본 발명의 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)는 모터의 회전축에 결합되는 허브(11)(hub)와, 상기 허브(11)의 외주면에 형성되는 복수개의 블레이드(12)를 포함하는 팬(10); 상기 팬(10)에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(21)를 형성하는 벨마우스(24)와, 상기 모터를 마운팅하기 위한 모터 마운팅(23)(motor mounting)과, 상기 모터 마운팅(23)과 벨마우스(24)를 연결하는 복수개의 스테이터(22)가 형성되어 열교환기로 송풍되는 공기를 안내하는 쉬라우드(20)(shroud)를 포함하는 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)에 있어서, 상기 쉬라우드(20)는 상기 벨마우스(24)에 인접하게 이동되는 공기가 외부로 원활히 배출되도록 상기 벨마우스(24)에 공기 흐름을 안내하는 공기안내부(25)가 돌출형성되는 것을 특징으로 한다. The fan 10 and shroud 20 assembly 1 of the present invention includes a hub 11 coupled to a rotating shaft of a motor and a plurality of blades 12 formed on an outer circumferential surface of the hub 11. A fan 10 including; A bell mouse 24 forming a blower 21 through which air is blown by the fan 10, a motor mounting 23 for mounting the motor, and a motor mounting 23. A fan 10 and a shroud 20 assembly 1 comprising a shroud 20 for guiding the air blown to the heat exchanger with a plurality of stators 22 connecting bellows 24 formed therein. In the shroud 20 is an air guide portion 25 for guiding the air flow to the bell mouse 24 is formed so as to smoothly discharge the air moved adjacent to the bell mouse 24 to the outside It is characterized by.

또한, 상기 공기안내부(25)는 상기 송풍부(21)의 중심측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the air guide portion 25 is characterized in that protruding to the center side of the blower (21).

또, 상기 공기안내부(25)는 상기 스테이터(22) 사이에 복수개 형성되는 것 특징으로 한다.In addition, the air guide portion 25 is characterized in that a plurality is formed between the stator (22).

이에 따라, 본 발명의 팬 및 쉬라우드 조립체는 벨마우스에 송풍부 중심측으로 연장형성되는 복수개의 공기안내부를 형성함으로써 상기 벨마우스에 인접하여 통과되는 공기가 적절히 안내되어 와류의 형성을 방지하고 이에 따라 소음을 최소화할 수 있으며, 풍량을 증대할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the fan and shroud assembly of the present invention forms a plurality of air guides extending to the blower center side in the bell mouse to properly guide the air passing adjacent to the bell mouse to prevent the formation of vortices and thus The noise can be minimized, and the air volume can be increased.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, the fan 10 and shroud 20 assembly 1 of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)의 사시도이고, 도 4는 상기 도 3에 도시한 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)의 평면도이며, 도 5는 상기 도 3에 도시한 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)의 공기 흐름 개략도이다. 3 is a perspective view of the fan 10 and shroud 20 assembly 1 according to the invention, and FIG. 4 is a plan view of the fan 10 and shroud 20 assembly 1 shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of the air flow of the fan 10 and shroud 20 assembly 1 shown in FIG. 3.

본 발명의 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)는 팬(10)의 회전에 의해 공기를 원활하게 이송하면서도 소음 발생을 최소화 할 수 있는 구성으로서, 크게 팬(10)과 쉬라우드(20)의 조합으로 구성된다. The fan 10 and shroud 20 assembly 1 of the present invention is configured to minimize noise generation while smoothly transferring air by the rotation of the fan 10. The fan 10 and the shroud are large. It consists of a combination of 20.

먼저, 팬(10)은 모터(미도시)의 회전축에 결합되는 허브(11)(hub)와, 상기 허브(11)의 외주면에 형성되는 복수개의 블레이드(12)를 포함한다. First, the fan 10 includes a hub 11 coupled to a rotating shaft of a motor (not shown), and a plurality of blades 12 formed on an outer circumferential surface of the hub 11.

상기 팬(10)은 모터에 의해 회전되어 공기를 축방향으로 이송하는 수단이다. The fan 10 is a means for rotating air by the motor to transfer the air in the axial direction.

상기 쉬라우드(20)는 상기 팬(10)을 고정하는 구성으로서, 상기 팬(10)이 구비되어 상기 팬(10)에 의해 공기가 송풍되는 공간인 송풍부(21)를 형성하는 벨마우스(24), 상기 모터를 마운팅하기 위한 모터 마운팅(23)(motor mounting), 상기 모터 마운팅(23)과 벨마우스(24)를 연결하는 복수개의 스테이터(22), 및 상기 벨마우스(24)에 형성되어 공기 흐름을 안내하는 공기안내부(25)를 포함하여 형성된다. The shroud 20 is a configuration for fixing the fan 10, the bell 10 is provided with the fan 10 to form a blower 21 is a space in which air is blown by the fan ( 24, a motor mounting 23 for mounting the motor, a plurality of stators 22 connecting the motor mounting 23 and the bell mouse 24, and the bell mouse 24. And is formed to include an air guide portion 25 to guide the air flow.

상기 송풍부(21)는 상기 팬(10)에 의해 회전된 공기가 이송되는 공간으로써 벨마우스(24)에 의해 형성된다. The blower 21 is formed by the bell mouse 24 as a space in which the air rotated by the fan 10 is transferred.

상기 모터 마운팅(23)은 상기 팬(10)을 회전하는 모터를 마운팅하기 위한 부분으로써, 일반적으로 상기 모터가 송풍부(21)의 중심에 형성됨에 따라 상기 모터 마운팅(23) 역시 중심부에 형성된다. The motor mounting 23 is a part for mounting a motor that rotates the fan 10. In general, the motor mounting 23 is also formed at the center as the motor is formed at the center of the blower 21. .

상기 스테이터(22)는 상기 벨마우스(24)와 모터 마운팅(23)을 연결하는 구성으로, 방사상으로 복수개 형성되어 쉬라우드(20)의 전체적인 내구성을 증대한다. The stator 22 is configured to connect the bell mouse 24 and the motor mounting 23, and a plurality of the stator 22 is radially formed to increase overall durability of the shroud 20.

상기 공기안내부(25)는 상기 벨마우스(24)에 형성되는 구성으로, 상기 벨마우스(24)에 인접한 공기의 흐름을 안내한다. The air guide portion 25 is formed in the bell mouse 24 to guide the flow of air adjacent to the bell mouse 24.

상기 공기안내부(25)는 상기 스테이터(22) 형성을 방해하지 않도록 상기 스테이터(22) 사이에 복수개 형성되는 것이 바람직하며, 상기 공기안내부(25)는 수평방향(공기 흐름에 수직인 방향)으로 형성되되, 각각의 공기안내부(25)가 상기 송풍부(21)의 중심측으로 돌출형성되어 상기 벨마우스(24)에 인접하게 이동되는 공기의 흐름을 원활히 안내한다. The air guide portion 25 is preferably formed in plurality between the stator 22 so as not to interfere with the formation of the stator 22, the air guide portion 25 is a horizontal direction (direction perpendicular to the air flow) Is formed, each air guide portion 25 is formed to protrude toward the center of the blower 21 to smoothly guide the flow of air moved adjacent to the bell mouse (24).

이 때, 상기 공기안내부(25)의 돌출 길이는 상기 팬(10)에 의한 축방향의 공기 이동은 방해하지 않으면서도 상기 벨마우스(24)에 인접한 공기의 와류 형성을 방지할 수 있는 정도로 형성되어야 한다. At this time, the protruding length of the air guide portion 25 is formed to such an extent that it is possible to prevent vortex formation of air adjacent to the bell mouse 24 without disturbing the axial movement of air by the fan 10. Should be.

본 발명의 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)는 상기 공기안내부(25)를 형성하는 간단한 구성으로, 상기 벨마우스(24)에 인접하게 유동되는 공기의 흐름을 상기 도 5에 도시된 바와 같이 원활하게 함으로써 와류의 흐름을 방지하고, 이에 따라 팬(10)의 풍량을 최대화 할 수 있으며 소음을 최소화할 수 있는 장점이 있다. Fan 10 and shroud 20 assembly (1) of the present invention in a simple configuration to form the air guide 25, the flow of air flowing adjacent to the bell mouse 24 is shown in FIG. By smoothly as shown in the flow to prevent the flow of the vortex, thereby maximizing the air volume of the fan 10 has the advantage of minimizing noise.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is not limited, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

도 1 및 도 2는 종래 팬 및 쉬라우드 조립체의 평면도 및 단면도. 1 and 2 are plan and cross-sectional views of a conventional fan and shroud assembly.

도 3은 본 발명에 따른 팬 및 쉬라우드 조립체의 사시도. 3 is a perspective view of a fan and shroud assembly in accordance with the present invention.

도 4는 상기 도 3에 도시한 팬 및 쉬라우드 조립체의 평면도. 4 is a plan view of the fan and shroud assembly shown in FIG. 3;

도 5는 상기 도 3에 도시한 팬 및 쉬라우드 조립체의 공기 흐름 개략도. FIG. 5 is a schematic view of the air flow of the fan and shroud assembly shown in FIG.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

1 : 본 발명에 따른 팬 및 쉬라우드 조립체1: fan and shroud assembly according to the present invention

10 : 팬 11 : 허브10: fan 11: hub

12 : 블레이드12: blade

20 : 쉬라우드 21 : 송풍부20: shroud 21: blower

22 : 스테이터 23 : 모터 마운팅22: stator 23: motor mounting

24 : 벨마우스 25 : 공기안내부24: Bell Mouse 25: Air Information

Claims (3)

모터의 회전축에 결합되는 허브(11)(hub)와, 상기 허브(11)의 외주면에 형성되는 복수개의 블레이드(12)를 포함하는 팬(10); 상기 팬(10)에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(21)를 형성하는 벨마우스(24)와, 상기 모터를 마운팅하기 위한 모터 마운팅(23)(motor mounting)과, 상기 모터 마운팅(23)과 벨마우스(24)를 연결하는 복수개의 스테이터(22)가 형성되어 열교환기로 송풍되는 공기를 안내하는 쉬라우드(20)(shroud)를 포함하는 팬(10) 및 쉬라우드(20) 조립체(1)에 있어서, A fan (10) comprising a hub (11) coupled to a rotating shaft of the motor and a plurality of blades (12) formed on an outer circumferential surface of the hub (11); A bell mouse 24 forming a blower 21 through which air is blown by the fan 10, a motor mounting 23 for mounting the motor, and a motor mounting 23. A fan 10 and a shroud 20 assembly 1 comprising a shroud 20 for guiding the air blown to the heat exchanger with a plurality of stators 22 connecting bellows 24 formed therein. To 상기 쉬라우드(20)는 The shroud 20 is 상기 벨마우스(24)에 인접하게 이동되는 공기가 외부로 원활히 배출되도록 상기 벨마우스(24)에 공기 흐름을 안내하는 공기안내부(25)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체.Fan and shroud assembly, characterized in that the air guide portion (25) for guiding the air flow to the bell mouse (24) so as to smoothly discharge the air moved adjacent to the bell mouse (24). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공기안내부(25)는 상기 송풍부(21)의 중심측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체. The air guide portion 25 is a fan and shroud assembly, characterized in that protruding to the center side of the blower (21). 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 공기안내부(25)는 상기 스테이터(22) 사이에 복수개 형성되는 것 특징으로 하는 팬 및 쉬라우드 조립체. The air guide portion 25 is a fan and shroud assembly, characterized in that formed in plurality between the stator (22).
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