KR20130112286A - 시로코 팬 - Google Patents

Abstract

시로코 팬이 개시된다. 본 발명의 시로코 팬은, 회전판과, 상기 회전판에 이격되는 회전링과, 상기 회전판과 상기 회전링을 연결하는 복수의 블레이드와, 구동수단과의 축결합을 위해 상기 회전판에 결합되는 축결합부를 포함하는 시로코 팬으로서, 상기 축결합부는, 상기 회전판에 결합되는 플랜지; 및 상기 플랜지에 결합되며 상기 구동수단의 회전축과 결합 가능한 축결합관을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 축결합부를 플랜지와, 플랜지와 결합하는 축결합관으로 구성하고 상호 간을 메인 결합볼트, 삽입볼트 및 테이퍼 핀을 통해 견고하게 결합함으로써, 장시간 고속 회전하더라도 시로코 팬의 회전 밸런스를 일정하게 유지할 수 있다.

Description

시로코 팬{SIROCCO FAN}

본 발명은, 시로코 팬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고속으로 장시간 회전하더라도 구동수단의 회전축과 결합되는 부분의 크랙 발생 및 파단을 방지하여 회전 밸런스를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 블레이드를 용접없이 결합함으로써 신속하게 결합 가능하면서도 평탄도를 일정하게 유지 가능한 시로코 팬에 관한 것이다.

일반적으로, 시로코 팬은 공조 시스템에서 입력 기류의 방향과 출력 기류의 방향을 변경시키고자 하는 경우에 주로 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 시로코 팬을 나타내는 단면도이다.

구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 시로코 팬은 회전판(10)과, 회전판(10)과 이격된 회전링(20)과, 회전판(10)과 회전링(20) 사이에서 원주방향을 따라 서로 이격되게 설치되는 복수의 블레이드(30)와, 회전판(10)에 결합됨과 더불어 구동모터의 회전축에 결합되는 축결합부(40)를 포함한다.

여기서, 종래의 축결합부(40)는 주물 공정을 통해 일체로 형성되었다. 통상적으로 주물 공정을 통해 제품을 제조하는 경우 가장자리 부분에 버(burr)가 발생하게 되므로 이러한 버를 제거하기 위한 후처리 공정이 필수로 수행되어야만 하는 불편함이 발생하였다.

또한, 종래와 같이 축결합부(40)가 일체의 주물체로 형성된 상태에서, 시로코 팬이 고속으로 장시간 회전하게 되면 특히 단면적이 확장되는 'A' 영역에 크랙이 발생하는 문제가 발생하였다. 이 경우, 시로코 팬의 회전시 좌우 흔들림 현상이 발생하여 회전 밸런스에 이상이 생기게 되며, 심하게는 크랙이 발생한 부분이 파단되어 시로코 팬이 주변 작업 공간으로 튀어 나가는 안전 문제가 발생하였다.

한국 공개특허 제10-2005-0009312호 (2005.01.25)

본 발명은, 고속으로 장시간 회전하더라도 축결합부의 크랙 발생 및 파단을 방지할 뿐만 아니라, 제조 원가 절감 및 제조 효율 증대를 가져올 수 있는 시로코 팬을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 장시간의 팬 회전후에도 회전 밸런스를 일정하게 유지할 수 있는 시로코 팬을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 블레이드의 고정시 용접 공정을 생략함으로써 제조 원가 절감 및 제조 효율을 증대할 수 있는 시로코 팬을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 목적은, 회전판과, 상기 회전판에 이격되는 회전링과, 상기 회전판과 상기 회전링을 연결하는 복수의 블레이드와, 구동수단과의 축결합을 위해 상기 회전판에 결합되는 축결합부를 포함하는 시로코 팬으로서, 상기 축결합부는, 상기 회전판에 결합되는 플랜지; 및 상기 플랜지에 결합되며 상기 구동수단의 회전축과 결합 가능한 축결합관을 포함하는 시로코 팬에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 축결합관의 일측 단부 영역에는 상기 플랜지의 결합공 내주면에 삽입되도록 단차부가 구비되되, 상기 플랜지와 상기 축결합관이 상호 접촉하는 상기 단차부에는 적어도 2개 이상의 삽입볼트가 체결될 수 있다.

상기 플랜지와 상기 축결합관은, 메인 결합볼트 및 적어도 하나의 테이퍼 핀을 통해 상호 결합될 수 있다.

상기 회전판과 상기 회전링에는 상기 블레이드의 양단부 영역이 삽입되도록 복수의 관통홀이 형성되되, 상기 블레이드의 양단부 영역에는, 상기 블레이드를 상기 회전판 및 상기 회전링에 고정 연결하기 위한 결합핀이 연결될 수 있다.

상기 블레이드는, 블레이드 몸체; 및 상기 블레이드 몸체의 양단에 각각 연결되되 상기 관통홀에 삽입 가능하며 각각 체결홀이 형성되는 체결편을 포함하되, 상기 결합핀은, 상기 체결홀에 측방으로 삽입되어 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압할 수 있다.

상기 결합핀은, 베이스 몸체; 및 상기 베이스 몸체에 일체로 연결되며, 상기 블레이드와의 결합시 상기 체결홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입부를 포함하되, 상기 베이스 몸체에는 상기 회전판과 상기 회전링을 향하는 일면에 돌출 리브가 형성되며, 상기 블레이드와의 결합시 상기 돌출 리브는 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압할 수 있다.

상기 적어도 하나의 삽입부는, 상기 블레이드와의 결합시 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압하도록 단부가 절곡되게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따른 시로코 팬은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 축결합부를 플랜지와, 플랜지와 결합하는 축결합관으로 구성하고 상호 간을 메인 결합볼트, 삽입볼트 및 테이퍼 핀을 통해 견고하게 결합함으로써, 장시간 고속 회전하더라도 시로코 팬의 회전 밸런스를 일정하게 유지할 수 있다.

둘째, 결합핀을 통해 블레이드를 회전판과 회전링에 고정함으로써 종래 용접을 통한 결합을 생략하여 제조 원가 절감 및 제조 효율을 증대할 수 있다.

셋째, 결합핀에 돌출 리브가 마련됨으로써 회전링과 회전판을 블레이드 측으로 더욱 가압하여 전체 조립완료된 상태에서 회전링과 회전판의 평탄도를 일정하게 유지 가능하게 된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 시로코 팬을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 플랜지를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 축결합관을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 테이퍼 핀을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬에서 블레이드가 결합핀을 통해 고정된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬에서 결합핀을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 저면 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬을 나타내는 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 플랜지를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 축결합관을 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬의 테이퍼 핀을 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬에서 블레이드가 결합핀을 통해 고정된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시로코 팬에서 결합핀을 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 저면 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 시로코 팬은 산업용 공조 시스템 등에 적용 가능한 것으로서, 회전판(100)과, 회전판(100)에 이격되는 회전링(200)과, 회전판(100)과 회전링(200)을 연결하는 복수의 블레이드(300)와, 구동수단과의 축결합을 위해 회전판(100)에 결합되는 축결합부(400)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 시로코 팬에 외력이 가해질 경우, 복수의 블레이드(300)가 비틀리는 것을 방지하도록, 회전링(200)과 축결합부(400)를 연결하는 고정연결부(500)가 구비된다.

본 실시예에 따른 축결합부(400)는, 종래 주물공정을 통해 일체로 형성되는 것에 비해 복수 구성으로 이루어진다. 구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 축결합부(400)는, 회전판에 결합되는 플랜지(410)와, 플랜지(410)에 결합되며 구동수단의 회전축(미도시)과 결합 가능한 축결합관(420)을 포함한다.

플랜지(410)와 축결합관(420)은 상호 간에 나사 결합을 통해 고정된다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 플랜지(410)와 축결합관(420)을 관통하여 결합하도록 복수의 메인 결합볼트(430)가 구비된다. 또한, 플랜지(410)는 회전판(100)에 나사 결합을 통해 고정된다.

한편, 축결합관(420)에는 구동수단 즉, 구동모터의 회전축(미도시)이 삽입되도록 축삽입공(421)이 형성되며, 축삽입공(421)의 내주면에는 회전축의 견고한 결합을 위해 키홈(422)이 형성된다.

본 실시예에서, 플랜지(410)와 축결합관(420)은 각각 다이캐스팅 또는 절삭 가공 등을 통해 제조 가능하다. 이와 같이, 본 발명은, 플랜지(410)와 축결합관(420)이 별도로 성형된 후 나사 결합을 통해 서로 간에 견고하게 고정되므로, 장시간 동안 회전이 이루어지더라도 플랜지(410)와 축결합관(420)의 연결상태를 견고하게 유지할 수 있는 이점을 갖게 된다.

구체적으로, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 플랜지(410)와 축결합관(420)은 복수의 메인 결합볼트(430)를 통해 나사 결합된다. 본 실시예에서는 메인 결합볼트(430)를 추가적으로 보완하여 시로코 팬의 고속 회전시 플랜지(410)로부터 축결합관(420)이 분리되는 것을 방지하도록, 적어도 하나의 테이퍼 핀(440)이 추가적으로 구비된다. 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 테이퍼 핀(440)은 쐐기 형상으로 이루어지는 것으로서, 메인 결합볼트(430)가 체결되는 나사홀 중 적어도 하나의 나사홀에 강제 압입되거나, 별도의 나사홀을 형성한 후 강제 압입 가능하다. 그러나, 고속 회전시 시로콘 팬의 회전 밸런스를 유지하기 위해서, 테이퍼 핀(440)은 전자(前者)의 위치에 결합되는 것이 바람직하다.

덧붙여, 본 실시예에서는, 플랜지(410)와 축결합관(420)의 결합 상태를 더욱 견고하게 유지하여 시로콘 팬이 장시간 동안 고속 회전하더라도 플랜지(410)와 축결합관(420)이 분리되는 것을 추가적으로 보완하는 수단이 마련된다. 구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 축결합관(420)의 일측 단부 영역에는 플랜지(410)의 결합공(411) 내주면에 삽입되도록 단차부(423)가 구비되며, 플랜지(410)와 축결합관(420)이 상호 접촉하는 단차부(423)에는 적어도 2개 이상의 삽입볼트(450)가 체결된다. 보다 자세하게는, 단차부(423)와 접촉하는 플랜지(410)의 원주 방향 영역에는 적어도 2개 이상의 삽입볼트(450)가 체결된다. 한편, 단차부(423)는 수평 단차면부(424)와 이에 수직하는 수직 단차면부(425)를 포함한다. 본 실시예에서는, 수직 단차면부(425)가 형성된 영역에서, 플랜지(410)와 축결합관(420)에 결합되도록 삽입볼트(450)가 체결된다. 부연하자면, 플랜지(410)와 축결합관(420)이 메인 결합볼트(430)에 의해 상호 결합된 후 별도의 태핑 머신을 통해 수직 단차면부(425)가 형성된 영역에 나사홀을 가공한다. 이어서, 나사홀에 삽입볼트(450)를 체결하여 플랜지(410)와 축결합관(420)을 견고하게 결합시킨다.

본 발명은, 전술한 바와 같이 메인 결합볼트(430) 이외에 삽입볼트(450)를 추가적으로 체결함으로써, 플랜지(410)와 축결합관(420) 사이의 클리어런스(clearance)를 최소화하여 회전 중 외력에 의한 충격이 가해지더라도 신뢰성 있는 회전 상태를 유지할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은, 회전 중 일정 이상의 외력이 가해지더라도 밸런스를 일정하게 유지할 수 있는 이점을 갖게 된다.

여기서, 삽입볼트(450)는 무드 볼트, 렌치 볼트 등 다양한 볼트로 적용 가능하다. 본 실시예에서는, 구동모터의 회전축과 시로콘 팬 사이의 간섭을 최소화함과 더불어 시로콘 팬의 자중을 감소하여 시로콘 팬이 최대한 정격 회전 속도로 회전 가능하도록, 삽입볼트(450)는 헤드부가 없는 무드 볼트로 적용되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 시로코 팬을 정면에서 바라보았을 때, 적어도 2개의 삽입볼트(450)는 시로코 팬의 회전 중심이 어느 일측으로 치우치지 않도록 적절한 위치에 결합되는 것이 바람직하다.

일 예로, 삽입볼트(450)가 2개로 구비되는 경우, 2개의 삽입볼트(450)는 플랜지(410)의 횡방향 중심선(C)을 기준으로 상호 간에 180도의 위상차를 갖도록 결합된다. 만약, 2개의 삽입볼트(450)가 횡방향 중심선(C)을 기준으로 어느 일측에 모두 위치하거나, 하나는 횡방향 중심선(C) 상에 위치하고 다른 하나는 횡방향 중심선(C) 밖에 위치한다면 시로콘 팬의 회전 밸런스를 유지하기가 힘든 문제가 발생한다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 전술한 바와 같이 시로코 팬의 회전 밸런스를 유지하도록, 삽입볼트(450)가 3개로 구비되는 경우, 각각의 삽입볼트(450)를 연결한 선은 정삼각형을 형성하는 것이 바람직하며, 삽입볼트(450)가 4개로 구비되는 경우, 각각의 삽입볼트(450)를 연결한 선은 정사각형을 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 회전판(100), 회전링(200) 및 블레이드(300)의 결합 관계에 대해 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 회전판(100)과 회전링(200)에는 블레이드(300)의 양단부 영역이 삽입되도록 복수의 관통홀(110)이 형성된다. 종래에는 이러한 관통홀(110)에 블레이드(300)의 양단부를 삽입한 후 용접을 통해 서로 일체화시켰다. 본 발명은, 블레이드(300)의 양단부를 관통홀(110)에 각각 삽입한 후 후술하는 결합핀(600)을 블레이드(300)의 양단부 영역에 연결함으로써 블레이드(300)를 회전판(100) 및 회전링(200)에 견고하게 고정하게 된다. 즉, 본 실시예는, 용접 공정을 생략하고 단순히 결합핀(600)을 블레이드(300)의 양단에 연결하는 작업을 통해 고정함으로써, 용접 생략을 통한 제조단가의 감소 및 제조 공정상 효율을 증대할 수 있게 된다.

구체적으로, 블레이드(300)는, 블레이드 몸체(310)와, 블레이드 몸체(310)의 양단에 연결되되 관통홀(110)에 삽입 가능하며 각각 체결홀(321)이 형성되는 체결편(320)을 포함한다. 블레이드(300)는 일정 이상으로 회전시켜 비틀 수 있는 정도의 연성을 가지는 금속재로 이루어진다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예는, 체결편(320)의 체결홀(321)에 측방으로 강제 삽입되어 회전판(100)과 회전링(200)을 각각 블레이드(300) 측으로 가압하는 결합핀(600)을 포함한다.

즉, 회전판(100), 회전링(200) 및 블레이드(300)가 상호 간에 가결합된 상태에서, 블레이드(300)의 양단의 체결편(320)은 회전링(200) 및 회전판(100)으로부터 돌출되게 마련된다. 이때, 작업자는 복수의 체결편(320)의 체결홀(321)에 각각 결합핀(600)을 삽입하여 회전판(100) 및 회전링(200)을 블레이드(300) 측으로 각각 가압하여 견고하게 고정하게 된다. 이 경우, 별도의 용접 공정이 필요없이도 최종 결합된 상태에서 원주방향을 따라 회전판(100)과 회전링(200)의 평탄도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

본 실시예에서, 결합핀(600)은, 베이스 몸체(610), 베이스 몸체(610)에 일체로 연결되며 블레이드(300)와의 결합시 체결홀(321)에 삽입되는 적어도 하나의 삽입부(620)를 포함한다. 베이스 몸체(610)는 대략 'ㄷ'자 형상으로 이루어지며, 중앙 영역에는 2개의 삽입부(620)가 마련된다.

전술한 바와 같이, 블레이드(300)의 양단 체결편(320)에 각각 결합핀(600)을 결합할 때, 결합핀(600)이 회전링(200) 및 회전판(100)을 일정 이상 가압하여 전체적인 시로코 팬의 평탄도를 일정하게 유지하도록, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 베이스 몸체(610)에는 회전판(100)과 회전링(200)을 향하는 일면에 돌출 리브(621)가 형성된다. 이러한 돌출 리브(621)는 금속재인 결합핀(600)을 프레스 가공함으로써 형성 가능하다.

덧붙여, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 전술한 가압 효과를 더욱 상승시키기 위해, 적어도 하나의 삽입부(620)에는 블레이드(300)와의 결합시 회전판(100)과 회전링(200)을 각각 블레이드(300) 측으로 가압하도록 단부가 절곡되게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 회전판 200: 회전링
300: 블레이드 310: 블레이드 몸체
320: 체결편 321: 체결홀
400: 축결합부 410: 플랜지
420: 축결합관 423: 단차부
440: 테이퍼 핀 450: 삽입볼트

Claims (7)

1. 회전판과, 상기 회전판에 이격되는 회전링과, 상기 회전판과 상기 회전링을 연결하는 복수의 블레이드와, 구동수단과의 축결합을 위해 상기 회전판에 결합되는 축결합부를 포함하는 시로코 팬으로서,
   상기 축결합부는,
   상기 회전판에 결합되는 플랜지; 및
   상기 플랜지에 결합되며 상기 구동수단의 회전축과 결합 가능한 축결합관을 포함하는 시로코 팬.
2. 제1항에 있어서,
   상기 축결합관의 일측 단부 영역에는 상기 플랜지의 결합공 내주면에 삽입되도록 단차부가 구비되되,
   상기 플랜지와 상기 축결합관이 상호 접촉하는 상기 단차부에는 적어도 2개 이상의 삽입볼트가 체결되는 시로코 팬.
3. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지와 상기 축결합관은, 메인 결합볼트 및 적어도 하나의 테이퍼 핀을 통해 상호 결합되는 시로코 팬.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전판과 상기 회전링에는 상기 블레이드의 양단부 영역이 삽입되도록 복수의 관통홀이 형성되되,
   상기 블레이드의 양단부 영역에는, 상기 블레이드를 상기 회전판 및 상기 회전링에 고정 연결하기 위한 결합핀이 연결되는 시로코 팬.
5. 제4항에 있어서,
   상기 블레이드는,
   블레이드 몸체; 및
   상기 블레이드 몸체의 양단에 각각 연결되되 상기 관통홀에 삽입 가능하며 각각 체결홀이 형성되는 체결편을 포함하되,
   상기 결합핀은, 상기 체결홀에 측방으로 삽입되어 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압하는 시로코 팬.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결합핀은,
   베이스 몸체; 및
   상기 베이스 몸체에 일체로 연결되며, 상기 블레이드와의 결합시 상기 체결홀에 삽입되는 적어도 하나의 삽입부를 포함하되,
   상기 베이스 몸체에는 상기 회전판과 상기 회전링을 향하는 일면에 돌출 리브가 형성되며, 상기 블레이드와의 결합시 상기 돌출 리브는 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압하는 시로코 팬.
7. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 삽입부는, 상기 블레이드와의 결합시 상기 회전판과 상기 회전링을 각각 상기 블레이드 측으로 가압하도록 단부가 절곡되게 형성되는 시로코 팬.

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