KR20140147712A

KR20140147712A - 팬쉬라우드 조립체

Info

Publication number: KR20140147712A
Application number: KR20140073420A
Authority: KR
Inventors: 정우열; 임차유; 권용성; 조경석
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2014-12-30
Also published as: DE112014002947T9; KR102120183B1; US20160138610A1; US10072670B2; CN105339676A; CN105339676B; DE112014002947T5

Abstract

본 발명은 팬쉬라우드 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 송풍부의 내주면 일정영역을 따라 팬의 블레이드 단부 또는 팬밴드 단부와 일정 간극을 유지하며 배열되고, 톱니 형태로 형성되는 와류방지톱니를 포함하여 형성되되, 와류방지톱니가 형성되는 영역인 제1영역과, 와류방지톱니가 삭제된 영역인 제2영역이 모두 형성되도록 함으로써, 압력변동량이 낮아짐에 따라 송풍되는 공기의 와류가 발생되고, 이로 인해 소음을 효과적으로 저감할 수 있는 팬쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

Description

팬쉬라우드 조립체{Fan and Shroud Assemble}

차량의 실제 구동력이 발생되는 엔진에서는, 화학에너지를 운동에너지로 바꾸는 과정에서 많은 열에너지가 발생된다. 이러한 열에너지가 과도하게 발생되면, 엔진 및/또는 엔진 주변의 부품들이 과열됨으로써 손상 또는 파괴되어 큰 고장과 사고로 이어질 가능성이 있으며, 또한 엔진 자체의 효율도 크게 떨어지게 되는 등 여러 가지 문제점이 생긴다. 따라서 이러한 문제 요인을 제거하기 위하여 통상적으로 차량에는 엔진을 냉각하기 위한 장치가 구비된다. 엔진의 냉각을 위해서 대표적으로 사용되는 방법은 냉각수를 이용하는 방법으로써, 엔진의 주변에 냉각수를 유통시키고 또한 냉각수를 냉각시키기 위한 라디에이터(radiator)를 구비하여, 엔진에서 발생되는 열을 흡수한 후 흡수된 열을 라디에이터에서 방출함으로써 엔진의 과열을 막는다. 또한, 차량 운전자 및 탑승자의 쾌적성을 위하여 실내를 냉방하기 위한 장치도 함께 구비되고 있다. 이러한 실내 냉방을 위한 에어컨의 냉매를 냉각하기 위하여 응축기(condenser)와 같은 열교환기가 사용된다.

차량의 엔진룸 전방에는 상술한 바와 같은 라디에이터나 응축기 등의 열교환기들이 구비되며, 상기 열교환기들에서는 주변의 공기와 열교환기 내부의 열교환매체 사이에 열교환이 발생된다. 이 때, 상기 열교환기의 방열 효율을 높이기 위하여 상기 열교환기에 대해 공기를 강제 송풍할 수 있는 축류팬이 설치된다.

축류팬은 일반적으로 쉬라우드 내에 수용 구비되며, 쉬라우드에 축류팬을 회전시키기 위한 모터 등이 고정되고, 또한 쉬라우드가 마운팅 되어 그 위치가 고정된다. 이와 같이 축류팬, 쉬라우드, 모터 등이 이루는 축류팬 조립체가 열교환기 또는 엔진 룸 바닥에 마운팅 되어 열교환기 전방 또는 후방에 배치되게 된다.

종래 기술에 의한 팬쉬라우드의 조립체(F)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 팬(10)과 쉬라우드(20)로 이루어져 있다. 상기 팬(10)은 모터(11)의 회전축에 결합되는 허브, 상기 허브의 외주면상에 일정한 간격으로 형성되는 복수개의 블레이드(12), 상기 블레이드(12)의 단부에 이들을 연결하는 제이자 또는 갈고리 형상의 밴드로 구성되어 있다.

상기 쉬라우드(20)는 상기 블레이드(12)의 최외단 회전궤적을 따라 밴드와 접촉되지 않도록 감싸는 형상으로 형성되어 열교환기(미도시)에 인접된다.

상기 열교환기에 인접된 반대편에 해당하는 쉬라우드(20)의 단부에는 일정한 곡률로 만곡된 벨마우스(21)가 일체로 형성되어 있고, 상기 허브에 회전축이 결합되는 모터(11)는 별도의 모터 마운팅부(22)에 의해 마운팅 되어 고정되어 있다.

또한, 상기 쉬라우드(20)는 상기 모터 마운팅부(22)의 외측면과 상기 벨마우스(21)의 외측면을 연결하는 복수개의 스테이터(23)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따르면 모터(11)의 구동력을 전달받아 팬(10)의 블레이드(12)가 회전함에 따라 열교환기를 통과한 공기는 강제로 흡입되어 대부분은 블레이드(12)를 그대로 통과하게 되고, 나머지는 쉬라우드(20)의 내측면을 따라 벨마우스(21)까지 유동하게 되며, 상기 벨마우스(21)까지 유동된 공기는 팬(10)의 외부로 토출된다.

그런데 이때, 상기 벨마우스(21)에 인접한 부분은 상기 팬(10)에 의해 이송된 공기가 유동되는 단부로서, 상기 벨마우스(21) 부분에서 공기 흐름이 급변하여 와류를 형성하기 쉬우며, 이에 따른 소음이 발생된다.

국내등록특허 제0729650호(등록일 2007.06.12, 명칭 : 소음저감구조를 가지 쉬라우드, 이하 선행특허라 함)에는 축류팬이 삽입되는 송풍부에 축류팬의 회전방향으로 경사진 와류방지톱니들이 배열됨으로써 축류팬의 회전에 의한 공기 송풍시 와류(swirling airflow) 및 역류(recirculating airflow) 발생을 억제하여 소음을 효과적으로 저감하면서 공기를 송풍할 수 있는 소음저감구조를 가지는 쉬라우드가 개시된 바 있으며, 상기 선행특허와 같이, 와류방지톱니가 적용된 쉬라우드가 도 2에 도시되었다.

그런데, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 팬쉬라우드 조립체는 쉬라우드(20) 형상이 대칭이 아닌 것이 일반적이며, 차량에 장착되기 위한 공간 제약으로 와류방지 톱니가 형성되는 벨마우스(21)와 쉬라우드의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분이 상기 벨마우스 및 송풍부의 상단 및 하단과 인접한 영역에 발생하게 된다.

이러한 부분에서는 소음을 방지하기 위해 형성된 와류방지톱니(24)에 의해 오히려 유동의 압력 변동이 증가하여 소음 발생이 증가되는 문제점이 있었다.

국내등록특허 제0729650호(등록일 2007.06.12, 명칭 : 소음저감구조를 가지 쉬라우드)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 송풍부의 내주면 일정영역을 따라 팬의 블레이드 단부 또는 팬밴드 단부와 일정 간극을 유지하며 배열되고, 톱니 형태로 형성되는 와류방지톱니를 포함하여 형성되되, 와류방지톱니가 형성되는 영역인 제1영역과, 와류방지톱니가 삭제된 영역인 제2영역이 모두 형성되도록 함으로써, 압력변동량이 낮아짐에 따라 송풍되는 공기의 와류가 발생되고, 이로 인해 소음을 효과적으로 저감할 수 있는 팬쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

다시 말해, 본 발명의 목적은 와류방지톱니를 통해 팬의 회전에 의한 공기 송풍시 와류 및 역류 발생을 억제하여 소음을 저감시키되, 벨마우스와 쉬라우드의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분, 즉 송풍부의 수직 방향 반경선과 인접한 영역에 위치한 와류방지톱니에 의해 오히려 유동의 압력 변동이 증가하는 문제를 방지하기 위해, 일부 영역에만 와류방지톱니가 형성되도록 한 팬쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 팬밴드와 쉬라우드의 벨마우스 사이에 수분이 동결되어 팬이 고착 또는 결빙되는 것을 방지할 수 있는 팬쉬라우드 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 모터(110)의 회전축에 결합되는 허브(120)와, 상기 허브(120)의 외주면에 형성되는 복수개의 블레이드(130)와, 상기 블레이드(130)의 단부에서 상기 블레이드(130)를 연결하는 팬밴드(140)를 포함하는 팬(150); 플래넘부(101)와, 팬 회전에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(100)를 형성하는 벨마우스(200)와, 상기 팬을 구동시키는 모터가 고정 지지되는 모터마운팅(300)과, 상기 팬의 차량 전방측면에서 상기 모터마운팅(300)과 벨마우스(200)를 연결하는 복수개의 스테이터(400)가 형성되는 쉬라우드(160);를 포함하는 팬쉬라우드 조립체(1)에 있어서, 상기 송풍부(100)의 내주면 일정영역을 따라 톱니 형태로 형성되며, 상기 팬밴드 끝단과 일정 간극을 유지하며 배열되는 와류방지톱니(500)를 포함하고, 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역의 원주방향으로 단부가 이격되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팬쉬라우드 조립체는 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역인 제1영역(A1)과, 상기 송풍부 내주면이 편평하게 형성되는 영역인 제2영역(A2)을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2영역(A2)은 상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 면과, 벨마우스(200) 사이 거리가 최단 거리가 되는 영역에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 반경방향으로 연장된 상기 반경선(R1)으로부터 일측 방향으로 θ만큼 이격된 영역과, 타측방향으로 θ′만큼 이격된 영역을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 예각일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 서로 동일할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 서로 상이할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 15~20°일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 반경선(R1)은 상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 면과, 벨마우스(200) 사이 거리가 최단 거리가 되는 점의 접선과 수직인 선일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 반경선(R1)은 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선과 일치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 쉬라우드(160)는 상기 플래넘부(101)가 장방형 또는 정방형으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 반경선(R1)은 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선이 일정각도 회전된 상태일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2영역(A2)은 중력방향으로 하부에 위치한 영역일 수 있다.

본 발명의 팬쉬라우드 조립체에서 쉬라우드는 송풍부의 내주면 일정영역을 따라 팬의 블레이드 끝단 또는 팬밴드 끝단과 일정 간극을 유지하며 배열되고, 톱니 형태로 형성되는 와류방지톱니를 포함하여 형성되되, 와류방지톱니가 형성되는 영역인 제1영역과, 와류방지톱니가 삭제된 영역인 제2영역이 모두 형성되도록 함으로써, 압력변동량이 낮아짐에 따라 송풍되는 공기의 와류가 발생되고, 이로 인해 소음을 효과적으로 저감할 수 있는 팬쉬라우드 조립체에 관한 것이다.

다시 말해, 본 발명은 와류방지톱니를 통해 팬의 회전에 의한 공기 송풍시 와류 및 역류 발생을 억제하여 소음을 저감시키되, 벨마우스와 쉬라우드의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분, 즉 송풍부의 수직 방향 반경선과 인접한 영역에 위치한 와류방지톱니에 의해 오히려 유동의 압력 변동이 증가하는 문제를 방지하기 위해, 일부 영역에만 와류방지톱니가 형성되도록 함으로써, 송풍부의 내주면을 따라 전체적으로 와류방지톱니가 형성되었을 때보다 소음 저감 효과가 증대될 수 있다.

또한, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 쉬라우드의 중력방향으로 최하단부에 위치한 벨마우스에는 와류방지톱니가 형성되지 않도록 할 경우 벨마우스와 팬밴드 사이에 쉽게 수분이 고이는 것을 방지하여, 수분의 동결로 인해 팬이 고착되거나 결빙되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 팬쉬라우드 조립체를 나타낸 정면도.
도 2는 종래의 또 다른 쉬라우드를 나타낸 정면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 쉬라우드를 나타낸 정면도.
도 5 및 도 6은 쉬라우드에서 반경선(R1)을 중심으로 와류방지톱니가 제거된 영역에 따른 소음을 비교한 그래프.
도 7 및 도 8은 쉬라우드에서 반경선(R1)을 중심과 인접한 영역에 와류방지톱니가 제거되기 전과 제거된 후를 분석한 유동 특성 분석도.
도 9는 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체에서 쉬라우드가 직사각형이 아닌 실시예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체에서 A1영역을 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체에서 A2영역을 나타낸 단면도.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체(1)는 크게 팬(150) 및 쉬라우드(160)로 구성된다.

먼저, 상기 팬(150)은 모터(110)에 의해 회전하면서 차량의 열교환기에 송풍 공기를 전달하는 회전 팬으로, 허브(120), 블레이드(130) 및 팬밴드(140)를 포함하여 형성되고, 상기 쉬라우드(160)는 벨마우스(200), 모터마운팅(300) 및 스테이터(400)를 포함하여 형성된다.

먼저, 상기 벨마우스(200)는 팬(150)에 의해 공기가 송풍되도록 플래넘부의 중앙 일정영역이 중공된 공간인 송풍부(100)를 형성한다.

상기 모터마운팅(300)은 상기 팬(150)을 구동하기 위한 모터가 마운팅 되는 부분으로서, 송풍부(100)의 중앙 영역에 위치된다.

상기 스테이터(400)는 팬의 차량 전방측면에서 상기 모터마운팅(300)과 벨마우스(200)를 연결하는 부재로서, 상기 모터마운팅(300)의 외주면으로부터 상기 벨마우스(200)의 내주면을 연결하도록 형성되며, 상기 벨마우스(200)의 둘레를 따라 복수개 형성되어 상기 팬(150)으로부터 송풍된 공기의 유입각 및 토출각을 제어하게 된다.

특히, 상기 쉬라우드(160)는 상기 송풍부(100)의 내주면 일정영역을 따라 상기 팬(150)의 블레이드(130) 단부, 또는 상기 팬(150)의 팬밴드(140) 단부와 일정 간극을 유지하며 배열되고, 톱니 형태로 형성되는 와류방지톱니(500)를 더 포함하여 형성되되, 일부 영역에만 와류방지톱니(500)가 형성되어 상기 와류방지톱니(500)가 형성되지 않은 영역이 존재하게 된다.

즉, 상기 쉬라우드(160)는 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역이 한 개일 경우 원주방향으로 양측 단부가 서로 이격되며, 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역이 다수개일 경우 원주방향으로 이웃한 영역의 단부와 서로 이격되어 형성된다.

참고로, 상기 블레이드(130)는 상기 팬(150)의 중앙부에 형성되는 허브의 원주에 방사상으로 복수개 배치되는 구성으로서, 공기를 축방향으로 이송한다.

또한, 상기 팬밴드(150)는 상기 블레이드(130)의 단부를 서로 연결하여 형성되며, 전체적으로 링 형태로 형성되는 것을 말한다.

즉, 상기 쉬라우드(160)는 상기 송풍부(100)의 내주면을 따라 전 영역에 와류방지톱니(500)가 형성되는 것이 아니라, 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 반경방향으로 연장된 반경선(R1)을 중심으로 일정 각도 내에는 와류방지톱니(500)가 형성되지 않고, 나머지 영역에만 형성된다.

이는 상기 와류방지톱니(500)가 상기 송풍부(100)의 내주면을 따라 전 영역에 형성될 경우, 상기 벨마우스(200)와 쉬라우드(160)의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분인 상기 벨마우스(200)의 상단 및 하단 영역에서 톱니 형상에 의해 오히려 유동의 압력 변동이 증가하게 되는 문제점을 개선하기 위한 것이다.

이때, 상기 반경선(R1)은 상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 면과, 벨마우스(200) 사이 거리가 최단 거리가 되는 점의 접선과 수직인 선을 의미한다.

따라서 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 일부 영역에 와류방지톱니(500)를 삭제함으로써, 압력변동량이 낮아져 송풍되는 공기의 와류가 발생되고, 이로 인해 소음을 효과적으로 저감할 수 있는 장점이 있다.

이때, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역이 제1영역(A1)이고, 상기 와류방지톱니(500)가 형성되지 않아 상기 송풍부(100)의 내주면이 편평하게 형성된 영역을 제2영역(A2)이라 할 때, 상기 제2영역(A2)이 상기 반경선(R1)으로부터 일측 방향으로 θ만큼 이격된 영역과, 타측방향으로 θ′만큼 이격된 영역을 포함하여 형성될 수 있다.

다시 말해, 도 3과 같이 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 반경선(R1)을 중심으로 양쪽으로 θ 및 θ′각도 이내의 영역에는 와류방지톱니(500)가 형성되지 않고, 나머지 영역에 와류방지톱니(500)가 형성된다.

이때, 상기 반경선(R1)은 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선과 일치할 수도 있으며, 상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선이 일정각도 회전된 상태일 수도 있다.

상기 반경선(R1)은 도 3과 같이 상기 플래넘부(101)가 장방형 또는 정방형으로 형성될 경우에는 수직방향으로 연장된 반경선과 일치하며, 도 9와 같이 상기 플래넘부(101)가 높이방향으로 일측 또는 양측면 일정영역이 단차지어 형성되는 경우에는 수직방향으로 연장된 반경선이 일정각도 회전된 상태가 된다.

이는 도 8에 도시된 바와 같이, 공기 유동의 압력 변동이 상기 벨마우스(200)와 쉬라우드(160)의 플래넘부(101) 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에서 증가하기 때문이다.

즉, 장방형 또는 정방형의 플래넘부(101)를 갖는 팬쉬라우드 조립체의 경우 압력 변동이 증가되는 영역이 수직방향 반경선의 양단이 되고, 도 9와 같이 단차지어 형성되는 플래넘부(101)를 갖는 팬쉬라우드 조립체는 압력 변동이 증가되는 영역이 수직방향 반경선으로부터 일정 각도 기울어진 영역의 양단에 위치하게 된다.

이에 따라, 상술한 바와 같이 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 압력 변동을 최소화하기 위해, 상기 플래넘부(101) 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에 형성되는 와류방지톱니(500)가 형성되지 않는다.

이때, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 상기 제2영역(A2)이 상기 반경선(R1)의 양측 단부에 인접하여 형성될 수도 있지만, 중력방향으로 상부 또는 하부 영역에만 형성될 수도 있다.

도 7 및 도 8은 쉬라우드(160)에서 수직 방향 반경선(R1)과 인접한 영역에 와류방지톱니(500)가 제거되기 전과 제거된 후를 분석한 유동 특성 분석도에 관한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 공기 유동의 압력 변동은 상기 벨마우스(200)와 쉬라우드(160)의 플래넘부(101) 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에서 증가하는 것을 알 수 있다.

반면, 상기 벨마우스(200)와 플래넘부(101)의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에 형성된 와류방지톱니(500)를 제거한 경우에는, 도 8과 같이 동일 영역에서 공기 유동의 압력 변동이 감소한 것을 알 수 있다.

이 때, 상기 벨마우스(200)와 상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분은 상기 송풍부(100)의 수직 방향 반경선(R1)과 인접한 영역으로, 차량 내 장착 공간 제약으로 인해 일반적으로 장방형 또는 정방형으로 형성되는 쉬라우드(160)의 플래넘부(101)의 경우, 동심원인 송풍부(100)의 상단 및 하단과 인접한 영역을 의미하게 된다.

도 3과 같이, 상기 와류방지톱니(500)는 상기 송풍부(100)의 상기 반경선(R1)을 중심으로 서로 대칭인 영역에 형성될 수 있다.

다시 말해, 도 3의 A지점을 중심으로 θ만큼 이격된 거리와 θ′만큼 이격된 거리는 서로 동일한 값을 가질 수 있다.

물론, 상기 팬쉬라우드 조립체는 상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 서로 상이할 수도 있으며 그 각도는 다양하게 변경실시가 가능하다.

이 때, 상기 쉬라우드(160)는 θ 및 θ′값에 따라 소음 저감 효과가 달라질 수 있는데, 바람직한 θ 및 θ′값을 알아내기 위해 여러 각도로 실험한 결과가 도 5 및 도 6에 도시되었다.

도 5(a)는 θ값을 다양한 각도로 변화시키면서, 팬쉬라우드 조립체의 블레이드 전방 1m에서 소음측정기로 측정한 노이즈를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 팬쉬라우드 조립체의 노이즈 성분 중 Max. peak noise를 나타낸 것이다.

도 5 및 도 6에서 알 수 있듯이, 팬쉬라우드 조립체의 소음은 θ 및 θ′값이 15~20° 일 때, 가장 크게 저감되었다.

이에 따라, 상기 쉬라우드(160)는 상기 송풍부(100)의 상기 반경선(R1)을 중심으로 15~20°이격되어 상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 것이 바람직하다. 이는 도 6에 도시된 바와 같이, A영역에서 급격한 압력증가로 소음이 증가하기 때문이며, θ 및 θ′값이 15~20° 보다 작거나 크면, 소음이 일정수준 이상으로 증가하게 되므로 상기 와류방지톱니(500)는 θ 및 θ′값이 15~20°인 영역엔 형성되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쉬라우드(160)는 상기 와류방지톱니(500)가 형성되지 않은 영역이인 상기 제2영역(A2)은 상기 송풍부(100)의 수평 방향 반경선(R2)을 중심으로 서로 대칭일 수 있다.

한편, 상기 와류방지톱니(500)는 상기 송풍구의 반경선에 대하여 상기 팬의 회전 방향 쪽의 제1면과 회전 반대 방향 쪽의 제2면을 포함하며, 상기 제1면 또는 상기 제2면은 상기 팬의 반경선과 경사지게 형성되며, 상기 와류방지톱니(500)의 산 또는 골이 상기 팬의 축방향에 나란하게 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참고로, 본 발명에 따른 팬쉬라우드 조립체(1)의 작동과정을 설명하면, 상기 팬(150)이 회전하기 시작한 후, 상기 팬(150)의 블레이드(130) 회전에 따른 흡인력에 의해, 열교환기의 전방으로부터 공기가 열교환기 측으로 송풍되어 열교환기가 냉각될 수 있다.

열교환기를 거친 공기는 상기 쉬라우드(160)의 송풍부(100) 측으로 안내된다. 상기 송풍부(100) 측으로 안내된 공기는 상기 블레이드 사이를 통해 상기 벨마우스(200)에 의해 상기 쉬라우드(160) 후방으로 토출된다.

이 때, 상기 블레이드 끝단의 회전에 의해 상기 송풍구의 내주면 쪽에서 공기가 흡입되는 측인 전방에 저압이 형성되고, 공기가 토출되는 측인 후방에 고압이 형성됨에 따라, 후방에서 전방으로 와류를 일으키며 공기가 역류하지만, 상기 쉬라우드(160)가 적용된 팬쉬라우드 조립체에서는 상기 와류방지톱니(500)에 의해 와류 및 역류 발생이 억제되어 소음이 효과적으로 저감된다.

또한, 상기 벨마우스(200)와 쉬라우드(160)의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에서도, 유동 압력에 큰 변동이 발생되지 않아 상기 와류방지톱니(500)가 상기 송풍부(100) 내주면 전체에 형성되는 것보다 소음 저감 효과가 증대될 수 있다.

즉, 상기 쉬라우드(160)는 와류방지톱니(500)를 통해 팬의 회전에 의한 공기 송풍시 와류 및 역류 발생을 억제하여 소음을 저감시키되, 벨마우스(200)와 쉬라우드(160)의 외측 가장자리 사이 공간이 좁아지는 부분에 위치한 와류방지톱니(500)에 의해 오히려 유동의 압력 변동이 증가하는 문제를 방지하기 위해, 일부 영역에만 와류방지톱니(500)가 형성되도록 함으로써, 송풍부(100)의 내주면을 따라 전체적으로 와류방지톱니(500)가 형성되었을 때보다 소음 저감 효과가 증대될 수 있다.

아울러, 본 발명의 팬쉬라우드 조립체는 쉬라우드의 중력방향으로 최하단부에 위치한 벨마우스의 와류방지톱니 사이에 형성된 오목한 부분에 쉽게 수분이 고여 동결되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명은 쉬라우드의 중력방향으로 최하단부에 와류방지톱니가 형성되지 않는 제2영역이 형성되도록 함으로서, 수분이 고이는 것을 방지하여 동결로 인한 고착 및 결빙을 방지할 수 있는 추가적인 효과를 갖는다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1 : 팬쉬라우드 조립체
A1 : 제1영역 A2 : 제2영역
R1 : 반경선
100 : 송풍부 101 : 플래넘부
110 : 모터 120 : 허브
130 : 블레이드 140 : 팬밴드
150 : 팬 160 : 쉬라우드
200 : 벨마우스
300 : 모터마운팅
400 : 스테이터
500 : 와류방지톱니

Claims

모터(110)의 회전축에 결합되는 허브(120)와, 상기 허브(120)의 외주면에 형성되는 복수개의 블레이드(130)와, 상기 블레이드(130)의 단부에서 상기 블레이드(130)를 연결하는 팬밴드(140)를 포함하는 팬(150); 플래넘부(101)와, 팬 회전에 의해 공기가 송풍되는 송풍부(100)를 형성하는 벨마우스(200)와, 상기 팬을 구동시키는 모터가 고정 지지되는 모터마운팅(300)과, 상기 팬의 차량 전방측면에서 상기 모터마운팅(300)과 벨마우스(200)를 연결하는 복수개의 스테이터(400)가 형성되는 쉬라우드(160);를 포함하는 팬쉬라우드 조립체(1)에 있어서,
상기 송풍부(100)의 내주면 일정영역을 따라 톱니 형태로 형성되며, 상기 팬밴드 끝단과 일정 간극을 유지하며 배열되는 와류방지톱니(500)를 포함하고,
상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역의 원주방향으로 단부가 이격되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 1항에 있어서,
상기 팬쉬라우드 조립체는
상기 와류방지톱니(500)가 형성되는 영역인 제1영역(A1)과, 상기 송풍부 내주면이 편평하게 형성되는 영역인 제2영역(A2)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 1항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 면과, 벨마우스(200) 사이 거리가 최단 거리가 되는 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 1항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 송풍부(100)의 중심부로부터 반경방향으로 연장된 상기 반경선(R1)으로부터 일측 방향으로 θ만큼 이격된 영역과, 타측방향으로 θ′만큼 이격된 영역을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 4항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 예각인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 5항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 서로 동일한 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 5항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 5항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
상기 반경선(R1)으로부터 원주방향으로 양측으로 이격된 각도인 θ와, θ′가 15~20°인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 4항에 있어서,
상기 반경선(R1)은
상기 플래넘부(101)의 외측 가장자리 면과, 벨마우스(200) 사이 거리가 최단 거리가 되는 점의 접선과 수직인 선인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 9항에 있어서,
상기 반경선(R1)은
상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선과 일치하는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 10항에 있어서,
상기 쉬라우드(160)는
상기 플래넘부(101)가 장방형 또는 정방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.
제 9항에 있어서,
상기 반경선(R1)은
상기 송풍부(100)의 중심부로부터 수직방향으로 연장된 반경선이 일정각도 회전된 상태인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드조립체.
제 9항에 있어서,
상기 제2영역(A2)은
중력방향으로 하부에 위치한 영역인 것을 특징으로 하는 팬쉬라우드 조립체.