KR910002409B1

KR910002409B1 - 팬 날개

Info

Publication number: KR910002409B1
Application number: KR1019880000597A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 우수이; 히로시 가네사까
Original assignee: 우수이 고꾸사이 산교 가부시기가이샤; 우수이 유우타로오
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1991-04-22
Also published as: GB2200411A; US4778339A; DE3802139A1; GB2200411B; JPS63183299A; JPH089998B2; KR880009215A; GB8801639D0; DE3802139C2

Abstract

내용 없음.

Description

팬 날개

제1도는 본 발명의 일실시예에 따라 수지물질로 제작된 팬(fan)날개의 부분 정면도.

제2도는 송풍되는 공기의 온도가 비교적 낮은 조건하에서의 제1도의 팬 날개의 평면도.

제3도는 송풍되는 공기의 온도가 비교적 높을 때의 제1도의 팬 날개의 평면도.

제4도는 제1도에 상응하는 도면으로서, 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 부분 정면도.

제5도 내지 제7도는 종래 기술을 도시한 것으로서, 제1도 내지 제3도에 각각 상응하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 환형 보스부재 2 : 팬날개

3,3' : 판형부재 6 : 스파이더

R : 회전부재

본 발명은 자동차 엔진 또는 그외의 다양한 종류의 장치에 냉각 공기 등을 공급하는데 사용되는 팬의 날개에 관한 것이다.

대표적인 종래의 가변피치식 팬 날개로는 일례로 제5도 및 제6도에 도시된 것을 들 수 있는데, 이에 도시된 바와 같이 날개(12)들은 보스부재(11)에 설치되어, 그의 외측 둘레면으로부터 외측으로 돌출해 있고, 각 날개(12)의 송풍측 표면 전체에는 바이메탈(15)가 제공되어 있어, 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도가 상승함에 따라, 바이메탈(15)이 변형되어 날개(12)의 캠버(camber)의 크기(C)를 증가시키고, 이에 따라 공기 온도가 비교적 높을때는 공기의 송풍량이 커지게 되어 있다. 반면에, 송풍공기의 온도가 비교적 낮을때는 캠버의 크기가 감소되어 송풍량이 감소되고, 이와 같이 하여 팬 구동력 및 팬 소음을 감소시키고 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 구조의 팬 날개에 있어서는 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다. 즉, 송풍되는 공기의 온도 변화에 따라 발생하게 되는 바이메탈(15)의 변형이 기인하는 날개(12)의 변형에 의해서는 제7도에 도시된 바와 같이 캠버의 크기(C)만이 주로 변형하게 될뿐이고, 영입각(angle of attack)(

)의 변화는 이루어지지않게 되어 있다. 이에 따라, 캠버의 크기(C)만을 증가시키는 것에 의해 공기의 송풍량을 상당히 증가시킨다는 것은 불가능하며, 따라서 기대하는 목적을 달성할 수 없게 된다. 이러한 이유때문에 온도감지식 팬 클러치의 사용이 필요한데, 이에 의해 제어 기구가 복잡하게 되고, 장치 전체의 크기가 증가하게 되고, 또한 장치의 중량이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 견지에서, 본 발명은 캠버 크기를 실질적으로 변화시킴이 없이 그리고 상술한 바와 같은 온도감지식 팬 클러치를 사용할 필요성이 없이 영입각을 변화시킬 수 있고, 이에 따라 송풍공기의 온도가 높을때는 최대의 공기 송풍량을 얻을 수 있고, 반면에 송풍공기의 온도가 낮을때는 공기 송풍량을 저하시켜 소음레벨을 저하시킬 수 있게 하는 팬 날개를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

이러한 목적을 위해 본 발명은 팬 날개에 있어서, 날개의 열팽창 계수보다 작은 열팽창 계수를 가지고 있는 두개의 판형부재를 구비하고 있고, 그중 하나는 날개의 흡입측 표면상에 설치되어 날개의 외단부측 전방 연부로부터 날개의 내단부측 후방 연부쪽으로 연장되고, 다른 하나는 날개의 송풍측 표면상에 설치되어 날개의 외단부측 후방 연부로부터 날개의 내단부측 전방 연부쪽으로 연장되어 있으며, 이 판형부재들은 날개의 앞·뒷면에 각각 서로 X형으로 교차되게 설치되어, 날개의 영입각을 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도변화에 따라 가변되게 구성한 것을 특징으로 하는 팬 날개를 제공한다.

상술한 날개는 수지물질로 제조될 수 있으며, 반면에 판형부재는 금속으로 제조될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도면에 있어서, 부호 "1"은 물펌프에 설치된 임펠러 샤프트와 같은 회전부재(R)에 풀리 등을 통해 고정된 장착벽(1')을 가지고 있는 환형 보스부재를 나타낸 것이다. 이 보스부재에서 다수의 팬 날개(2)가 보스부재(1)의 외측 둘레면으로부터 반경방향 외측으로 돌출해 있는데, 각 날개(2)들은 일례로 폴리프로필렌으로 제조되어 있다. 날개(2)의 앞·뒷면에는 각각 일례로 리벳(4)에 의해 판형부재(3)(3')가 견고하게 고착되어 있다. 즉, 판형부재(3)은 날개(2)의 흡입측 표면(S)상에 날개(2)의 외단부측 전반 연부(2a)로부터 날개(2)의 내단부측 후방 연부(2b)쪽으로 연장되게 설치되어 있으며, 반면에 판형부재(3')는 날개(2)의 송풍측 표면(D)상에, 날개(2)의 외단부측 후방 연부(2b)로부터 날개(2)의 내단부측 전방 연부(2a)쪽으로 연장되게 설치되어 있다. 그리하여, 판형부재(3)(3')들은 제1도 및 제2도에 되된 바와 같이 X형으로 서로 교차하게 된다. 판형부재(3),(3)'들은 날개(2)의 열팽창 계수가 낮은 재료, 일례로 강으로 제작된다.

본 발명의 실시예에 따른 상술한 구조에 의해, 핀에 의해 송풍되는 공기의 온도가 50℃까지 상승하게 될 때 날개(2)의 영입각(

)는 제3도에 도시된 바와 같이 약 15°까지 증가하는 것이 가능하게된다.

제4도에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다.

제4도에 있어서, 부호 "6"은 회전부재(R)에 고정된 장착벽(6')를 가지는 스파이더를 나타낸 것으로, 이 스파이더(6)의 외측 둘레에는 다수의 팬 날개(2)가 반경방향 외측으로 돌출하는 형식으로 날개 인서어트(insert)(5)(후술함)를 거쳐 리벳(7)에 의해 견고하게 고정되어 있다. 각 날개(2)는 일례로 나일론 66으로 제조되며, 날개(2)의 성형시 날개(2)에 강으로 제작된 판형부재(3)(3')가 날개 인서어트(5)와 함께 일례로 제공된다. 이때, 판형부재(3)은 날개(2)의 흡입측 표면(S)에, 날개(2)의 외단부측 전방 연부(2a)로부터 날개(2)의 내단부측 후방 연부(2b)쪽으로 연장되게 설치되며, 반면에 판형부재(3')는 날개(2)의 송풍측 표면(D)에, 날개(2)의 외단부측 후방 연부(2b)로부터 날개(2)의 내단부측 전방 연부(2a)쪽으로 연장되게 설치되어, 상기 두 판형부재(3)(3')는 제1도 및 제2도의 실시예와 동일한 방식으로 X형으로 서로 교차하게 되어 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 있어서는 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도가 50℃까지 상승하게 될때 날개(2)의 영입각(

)를 약 10°까지 증가시키는 것이 가능하게 되어, 공기의 송풍량을 증가시키는것이 가능하며, 이에 따라 요구되는 소기의 목적을 달성시킬 수 있게된다.

상술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도가 상승함에 따라 각 날개는 상당한 정도로 팽창하게 되지만, 날개보다 열팽창 계수가 작은 판형부재는 단지 약간만 팽창하게 된다. 이와 같이 다른 두 종류의 부재들간의 열팽창 정도의 차에 기인하여, 날개의 흡입측 표면에서 날개의 외단부측 전방 연부를 날개의 내단부측 후방 연부쪽으로 당겨주는 인력과, 날개의 송풍측 표면에서 날개의 외단부측 후방 연부를 날개의 내단부측 전방 연부쪽으로 당겨주는 인력이 발생하고, 이에 의해 날개가 변형되게 된다. 모멘트의 형태로 작용하는 이들 두 인력은 날개의 영입각(

)을 상당한 정도로 변화시키게 된다.

이와 같이, 본 발명은 각각의 팬 날개의 재료와 팬 날개에 설치된 판형부재의 재료간의 열팽창 계수의 차를 이용하여, 일례로 실제 사용시 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도와 같은 주위 온도의 상승에 따라 팬 날개의 영입각을 상당한 범위로 변화시키게 하고 있고, 이에 의해 고온시 값이 비싸고 중량이 무거운 온도감지식 팬 클러치를 사용하지 않고도 최대의 공기 송풍량을 얻을 수 있게 하는 것을 가능하게 해준다. 또한 팬 날개의 성형시 판형부재들을 팬 날개와 일체로 제공하는 것이 가능하고, 이에 따라 팬 날개의 제작이 용이하고 비용도 상당히 낮게 할수 있다. 이와 같이,본 발명에 따르면 유용하고도 이로운 팬 날개을 제공하는 것이 가능하다.

지금까지, 본 발명의 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 특허청구범위에 기재된 바와 같은 발명의 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

Claims

팬 날개에 있어서, 날개의 열팽창 계수보다 작은 열팽창 계수를 가지고 있는 두개의 판형부재(3,3')를 구비하고 있고, 그중 하나(3)는 날개(2)의 흡입측 표면(S)상에 설치되어 날개의 외단부측 전방 연부(2a)로부터 날개(2)의 내단부측 후방 연부(2b)쪽으로 연장되고, 다른 하나(3')는 날개(2)의 송풍측 표면상(D)에 설치되어 날개(2)의 외단부측 후방 연부(2b)로부터 날개(2)의 내단부측 전방 연부(2a)쪽으로 연장되어 있으며, 이 판형부재들은 날개의 앞·뒷면에 각각 서로 X형으로 교차되게 설치되어, 날개의 영입각을 팬에 의해 송풍되는 공기의 온도 변화에 따라 가변되게 구성한 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제1항에 있어서, 상기 날개는 수지물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제1항에 있어서, 상기 판형부재는 금속으로 제작되는 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제1항에 있어서, 상기 날개는 회전부재에 고정되는 장착벽을 가지는 환형 보스부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제1항에 있어서, 상기 날개는 날개 인서어트(insert)를 통해 스파이더에 고정되며, 상기 스파이더는 회전부재에 고정되는 장착벽을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제2항에 있어서, 상기 수지물질은 폴리프로필렌 또는 나일론 66인 것을 특징으로 하는 팬 날개.
제3항에 있어서, 상기 금속은 강인 것을 특징으로 하는 팬 날개.