KR20110062977A - 팬 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블레이드의 유효길이를 증대시킴으로써 팬 효율을 향상시킴과 더불어 전체 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 팬 모듈에 관한 것이다.

본 발명에 의한 팬 모듈은, 중심부에 배치된 허브, 상기 허브의 가장자리에 방사상으로 배치된 복수의 블레이드, 상기 각 블레이드의 외측단부에 구비된 팬 밴드를 가진 팬; 일측에 송풍구가 형성되고, 상기 송풍구의 중심부에는 상기 팬의 허브를 지지하는 허브지지부가 형성되며, 상기 허브지지부는 복수의 리브에 의해 지지되는 팬 슈라우드; 및 상기 팬과 팬 슈라우드의 인접하는 부분에 설치된 영구자석 및 코어를 가진 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

팬, 슈라우드, 블레이드, 허브, 영구자석, 코어

Description

팬 모듈{FAN MODULE}

본 발명은 팬 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블레이드의 유효길이를 증대시킴으로써 팬 효율을 향상시킴과 더불어 전체 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 팬 모듈에 관한 것이다.

널리 주지된 바와 같이, 팬 모듈은 회전작동하여 공기흐름을 생성하는 팬 및 팬에 의해 생성된 공기흐름을 유도하는 팬 슈라우드(fan shroud)로 구성된다.

이러한 팬 모듈은 실내를 환기시키는 환기장치, 자동차의 라디에이터나 콘덴서 등과 같은 공랭식 열교환기의 방열을 촉진하기 위한 송풍장치 등에 이용된다. 한편, 팬 모듈은 공기를 불어주는 압입형(pusher type)과 공기를 빨아주는 흡입형(puller type) 등이 있다.

도 1은 일반적인 팬 모듈을 도시한다. 도시된 바와 같이, 팬 모듈은 회전작동에 의해 공기흐름을 생성하는 팬(1), 팬(1)을 회전시키는 모터(2), 팬(1)에 의해 생성된 공기흐름을 의도하는 방향으로 유도하는 팬 슈라우드(3)로 구성된다.

팬(1)은 그 중앙에 배치된 허브(1a) 및 허브(1a)의 가장자리에 방사상으로 배치된 복수의 블레이드(1b)를 포함한다.

팬 슈라우드(3)는 그 중앙부에 통풍구(3a)를 구비하고, 이 통풍구(3a) 중앙부에 형성되어 모터(2)를 지지하는 모터지지부(3b)가 형성되며, 모터지지부(3b)는 복수의 리브(3c, rib)에 의해 팬 슈라우드(3)측에 연결된다.

모터(2)는 팬(1)의 허브(1a) 및 팬 슈라우드(3)의 모터지지부(3b) 사이에 설치된다. 모터(2)로는 브러시 모터(brush motor) 또는 브러시리스 모터(brushless motor) 등이 있으며, 최근에는 수명이 길고 전자적 잡음이 적으며 속도조절이 용이한 브러시리스 모터가 많이 이용되고 있다.

이러한 브러시리스 모터(2)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 영구자석(2b) 및 코일이 감긴 코어(2c)가 서로 마주보게 배치되어 팬(1)의 허브(1a) 내에 설치되어 있다. 도 2는 내부회전자형 브러시리스 모터(2)이고, 도 3은 외부회전자형 브러시리스 모터(2)이다.

한편, 허브(1a)의 내에는 모터(2)가 수용됨에 따라 허브(1a)는 모터(2)의 크기 보다 크게 형성될 수 밖에 없고, 팬의 블레이드(1b)는 허브(1a)의 외측에서 팬 슈라우드(3)의 송풍구(3a)에 의해 한정되며, 특히 블레이드(1b)의 유효길이는 허브(1a)의 외경에 반비례한다.

이와 같이, 종래의 팬 모듈은 허브(1a)의 크기가 커짐에 따라 전체 중량이 증대되고, 또한 허브(1a)의 크기에 의해 블레이드(1b)의 유효길이가 제한됨에 따라 팬의 송풍효율이 저하되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 허브의 외경을 대폭 감소함으로써 블레이드의 유효길이를 증대시켜 팬 효율을 향상시킴과 더불어 전체 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 팬 모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

중심부에 배치된 허브, 상기 허브의 가장자리에 방사상으로 배치된 복수의 블레이드, 상기 각 블레이드의 외측단부에 구비된 팬 밴드를 가진 팬;

일측에 송풍구가 형성되고, 상기 송풍구의 중심부에는 상기 팬의 허브를 지지하는 허브지지부가 형성되며, 상기 허브지지부는 복수의 리브에 의해 지지되는 팬 슈라우드; 및

상기 팬과 팬 슈라우드의 인접하는 부분에 설치된 코어 및 영구자석을 구비한 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 영구자석은 상기 팬 밴드의 내부에 설치되고, 상기 코어는 팬 슈라우드의 송풍구 가장자리측에 설치되며, 상기 코어에는 코일이 감겨져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 허브지지부에는 상기 팬의 허브를 회전지지하는 베어링부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 팬과 팬 슈라우드의 서로 인접하는 부분에 영구자석 및 코어를 상호 대응하게 설치한 구동유닛을 구성함으로써 허브의 외경을 대폭 감소시켜 블레이드의 유효길이를 증대시키고, 이에 팬 효율을 향상시킴과 더불어 전체 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모듈을 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 팬 모듈은 회전가능한 팬(10) 및 팬(10)에 의해 생성된 공기흐름을 유도하는 팬 슈라우드(20)를 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 팬(10)은 그 중앙부에 허브(11)를 가지고, 이 허브(11)의 외측에는 복수의 블레이드(12)가 방사상으로 배치된다. 그리고, 각 블레이드(12)의 외측단부에는 팬 밴드(13)가 형성될 수 있다.

한편, 도 4에서 팬 밴드(13)는 각 블레이드(12)의 외측단부에 개별적으로 형성된 복수의 팬 밴드(13)로 구성되고, 이러한 팬 밴드(13)에 의해 블레이드(12)의 고압 및 저압 측 사이의 압력에 의한 백 플로우(back flow)를 방지하거나 난류소음을 저하시키는 데 이용된다.

이와 달리, 팬 밴드(13)는 도 6에 도시된 바와 같이, 원주방향으로 연장된 구조의 도너츠 형상으로 형성되고, 이에 백 플로우 또는 난류소음의 저감을 더욱 효과적으로 수행할 수도 있다.

팬 슈라우드(20)는 그 일측에 송풍구(21)가 형성되고, 송풍구(21)의 중심부에는 팬(10)의 허브(11)를 지지하는 허브지지부(22)가 형성되며, 허브지지부(22)는 복수의 리브(23)에 의해 지지된다.

한편, 팬 슈라우드(20)는 회전가능하게 설치된 팬(10)의 블레이드(12)를 감싸도록 구성되고, 그 일측에 팬(10)에 의해 생성된 공기흐름을 유도하는 송풍구(21)가 형성된다.

허브지지부(22)는 송풍구(21)의 중심부에 형성되고, 이 허브지지부(22)에는 스러스트 베어링, 레이디얼 베어링 등과 같은 베어링부재(24)가 설치되며, 이에 팬(10)의 허브(11)가 회전가능하게 지지된다.

그리고, 본 발명은 기존의 모터가 생략되고, 그 대신에 팬(10)과 팬 슈라우드(20)의 서로 인접하는 부분에 구동유닛(30)이 설치되고, 이 구동유닛(30)에 의해 팬(10)이 회전구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 구동유닛(30)은 팬 밴드(13)의 내부에 설치된 영구자석(31), 팬 슈라우드(20)의 송풍구(21) 가장자리 내측에 설치된 코어(32)를 포함하고, 코어(32)에는 코일(32a)이 감겨져 있다. 이에, 코어(32)의 코일(32a)측에 전원이 인가되면 코어(32)와 영구자석(31) 사이에 전자기장이 형성되고, 이러한 전자기장에 의해 팬(10)이 회전구동한다.

한편, 본 발명의 구동유닛(30)은 브러시리스 구동모터와 유사하게 코어(32) 측에는 직류 전원을 교류전원으로 변환하기 위한 3상 또는 4상 인버터가 접속될 수 있고, 홀센서와 같은 전류센서가 이용하여 권선의 전류방향을 변환할 수도 있다.

도 1은 종래의 팬 모듈을 도시한 분해사시도이다.

도 2는 종래의 팬 모듈에 적용되는 내부회전자형 브러시모터 구조를 도시한 단면도이다.

도 3은 종래의 팬 모듈에 적용되는 외부회전자형 브러시모터 구조를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 모듈을 도시한 분해사시도이다.

도 5는 본 발명의 팬 모듈을 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 관한 간단한 설명 *

10: 팬 11: 허브

12: 블레이드 13: 팬 밴드

20: 팬 슈라우드 21: 송풍구

22: 허브지지부 24: 베어링부재

Claims (3)

1. 중심부에 배치된 허브, 상기 허브의 가장자리에 방사상으로 배치된 복수의 블레이드, 상기 각 블레이드의 외측단부에 구비된 팬 밴드를 가진 팬;

   일측에 송풍구가 형성되고, 상기 송풍구의 중심부에는 상기 팬의 허브를 지지하는 허브지지부가 형성되며, 상기 허브지지부는 복수의 리브에 의해 지지되는 팬 슈라우드; 및

   상기 팬과 팬 슈라우드의 인접하는 부분에 설치된 영구자석 및 코어를 구비한 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 영구자석은 상기 팬 밴드의 내부에 설치되고, 상기 코어는 팬 슈라우드의 송풍구 가장자리측에 설치되며, 상기 코어에는 코일이 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 팬 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 허브지지부에는 상기 팬의 허브를 회전지지하는 베어링부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 팬 모듈.

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