JP2003065291A - ターボファン及びその製造金型 - Google Patents
ターボファン及びその製造金型Info
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Abstract
増加し得る構造を有するターボファン及びその製造金型
を提供すること。 【解決手段】 ターボファンが駆動装置の回転軸に結合
されるハブと、該ハブの外周に放射状に設置された複数
のブレードと、該ブレードを間に置いて前記ハブの反対
側に前記複数のブレードに結合されて装着されたシュラ
ウドを有し、前記ハブ、ブレード及びシュラウドは一体
に形成されて、前記シュラウドは、前記ブレードの内側
辺と連結される結合部分から前記回転軸の内側半径方向
に突出延長された第1延長部と、該第1延長部から前記
ハブの反対側の回転軸方向に直線に延長された第2延長
部とを具備する。
Description
もので、詳しくは、ターボファン及びその製造金型に関
する。
発生する気体の遠心力を利用して気体を圧送させる遠心
ファンの一種である。このようなターボファンは大風量
を発生させるので、大容量の空気調和器に主に利用され
ている。
び9に示すように、駆動装置(未図示)の回転軸40が
収容結合されるように中央にボス11が形成されている
ハブ10と、該ハブ10の外周部10aに形成された複
数のブレード20と、それらブレード20の間に置いて
ハブ10の反対側に配置されてブレード20と一体に連
結されるシュラウド30とを具備している。
てハブ10側に至るほど内径が増加して、その面が窪ん
だ形状を有するように形成されて、ブレード20の断面
は、図8に示すように、エアフォイル(Airfoil)形状を
成している。
るターボファン1は、主に合成樹脂を射出成形して製作
して、ブレード20及びハブ10を単一体にして一体に
形成してシュラウド30を別個に成形し、これらを相互
結合する方法により製作されている。
ーボファンの製作方法では、必要な金型数が増加し、製
造、管理等に相対的に高費用と長時間が所要されるだけ
ではなく、別個に製作された部品を相互結合する工程を
必要とするために、生産時間が長くなる等、全般的に製
造費用が増加するという問題がある。
めに、ハブ10の最大外径d1がシュラウド30の最小
内径d2の以下の大きさを有するように縮小して、後述
する上部金型及び下部金型の縦境界面(Longitudinal Bo
undary Surface)(BSL)がハブ10の最大外径d1と同様
な内径を有するようにして、ハブ10、ブレード20及
びシュラウド30が一体に整形されるようにすること
で、必要な金型の数を減らすと共に、結合工程を別途設
けることなくターボファンを製作する方法が利用されて
いる。
によるターボファンを成形するための金型は、回転軸4
0方向を沿って下方側に固定配置されて、内部にターボ
ファンのハブ10及びブレード20の一部領域の形成の
ための成形面を有する下部金型50と、内部にシュラウ
ド30及びブレード20の残りの領域を形成するための
成形面を有して下部金型50と結合されてターボファン
1を成形するための空間を形成する上部金型60とを有
している。
0を成形できるように、回転軸40方向を沿って上向き
陥没されたハブ成形部61が形成されて、該ハブ成形部
61の中央部には、ボス11を成形し得るようにボス成
形部62が形成されている。回転軸40の半径方向を沿
ってボス成形部62の外側には、ブレード20の一部を
成形できるようにブレード成形部63が形成されて、回
転軸40方向を沿ってブレード成形部63の上方側に
は、シュラウド30の上部面を成形し得るようにシュラ
ウド成形部64が形成されている。
ハブ10の下部面を成形できるようにハブ成形部51が
突出、形成されており、該ハブ成形部51の中央には、
ボス11の成形のためのボス成形部52がに形成されて
いる。また、回転軸40の半径方向を沿ってハブ成形部
51の外側には、ブレード20の残り部分を成形し得る
ようにブレード成形部53が形成されて、該ブレード成
形部53の上部領域には、シュラウド30の下部面を成
形し得るように窪んだシュラウド成形部54が形成され
ている。
ボファンを製造するための金型において、下部金型50
に対して上部金型60が密着されるように結合させる
と、下部金型50及び上部金型60の内部には、ハブ1
0、ブレード20及びシュラウド30が相互一体になっ
たターボファンが形成される成形空間が形成されて、タ
ーボファンを成形するための成形空間の内部には、溶融
状態の合成樹脂が注入される。該注入された合成樹脂が
硬化された後に、上部金型60と下部金型50とを分離
させてターボファン1を分離させると、ハブ10、ブレ
ード20及びシュラウド30が一体に形成されたターボ
ファンを完成するようになる。
来技術によるターボファンのシュラウド30において
は、ハブ10と共に空気の流動をガイドするように回転
軸40方向を沿ってハブ方向に至るほど内径が増加し
て、その断面の形状が窪んだ形状を成している。このよ
うに構成されるシュラウド30の形状を成形するための
金型は、下部金型50及び上部金型60が相互接触する
縦境界面BSvが回転軸40方向を沿って形成されて、
下部金型50のシュラウド成形部54及び縦境界面BS
vの境界部にエッジ(edge)55が形成される。該鋭いエ
ッジ55は、射出圧力及び上部金型60に接触される場
合のように比較的小さい外力にも容易に損傷及び変形が
発生するために、結果的にターボファンを製造するため
の金型の寿命が短くなり、結局、金型を頻繁に交換しな
ければならず、ターボファンの生産費用が増加するとい
う問題がある。
なされたもので、ターボファンの構造を改善すること
で、ターボファンを製造するための金型の寿命を増加し
得る構造を有するターボファン及びその製造金型を提供
することを目的とする。
るため、本発明に係るターボファンにおいては、駆動装
置の回転軸に結合されるハブ(hub)と、該ハブの外周に
放射状に設置された複数のブレードと、該ブレードを間
に置いて前記ハブの反対側に前記複数のブレードに結合
設置されたシュラウド(shroud)を包含して、前記ハブ、
ブレード及びシュラウドは一体に形成されて、前記シュ
ラウドは、前記ブレードの内側辺(leading edge)と連結
される結合部から前記回転軸の内側半径方向(in inward
radialdirection of the rotation shaft)に延長され
た第1延長部と、該第1延長部から前記ハブ反対側の回
転軸方向に直線に延長された第2延長部とを具備するこ
とを特徴とする。
発明に係るターボファン及びその製造金型においては、
駆動装置の回転軸に結合されるハブ(hub)と、該ハブの
外周に放射状に設置された複数のブレードと、該ブレー
ドを間に置いて前記ハブの反対側に前記複数のブレード
に結合設置されたシュラウド(shroud)を包含して、前記
ハブ、ブレード及びシュラウドは一体に形成されて、前
記シュラウドは、前記ブレードの内側辺(leading edge)
と連結される結合部から前記回転軸の内側半径方向に突
出延長された第1延長部と、該第1延長部から前記ハブ
反対側の回転軸方向に直線に延長された第2延長部を包
含して、前記シュラウドの最小内径は、前記ハブの最大
外径以上であるターボファン(turbo fan)を製造するた
めに、前記ハブを基準に前記ブレードが形成された側の
面を上部面にする時に、前記ハブの下部面を成形するた
めのハブ成形部と、該ハブ成形部の外周先端から回転軸
方向を沿って上方側に突出されて前記ブレードの一部を
成形するためのブレード成形部と、該ブレード成形部の
上部領域に前記第1延長部を有するシュラウドの下部面
を成形するためのシュラウド成形部を有する下部金型
と、該下部金型と共に分離または結合が可能で、前記ハ
ブの上部面を成形するためのハブ成形部と、該ハブ成形
部の外周先端から前記下部金型のブレード成形部の内側
と境界を成す境界面を有して前記ブレードの残り部分を
成形するためのブレード成形部と、前記第2延長部を有
するシュラウドの上部面を成形するためのシュラウド成
形部LEL有して、備えられた上部金型とを具備するこ
とを特徴とする。
の実施形態を説明する。本発明に係るターボファンの第
1実施形態は、図1及び図2に示すように、駆動装置
(未図示)の回転軸140が収容結合されるように中央
にボス111が形成されたハブ110と、該ハブ110
と共に空気の流動をガイドするシュラウド130と、ハ
ブ110の外周部に回転軸140を中心に放射状に配置
されて、シュラウド130と結合された複数のブレード
120とを具備しており、ハブ110、シュラウド13
0及びブレード120は一体に形成される。
軸140が収容結合されるように回転軸140方向を沿
って突出されたボス111と、回転軸140の半径方向
を沿って延長されて吸入される空気の流動をシュラウド
130と共にガイドするように形成された外周部112
とを有している。
減少させるために、その断面はエアフォイル(Airfoi)l
形状を有して、ハブ110の外周部112に放射状に配
置されている。
2に示すように、ブレード120の内側辺121と連結
される部分から回転軸140の内側半径方向に延長され
る第1延長部132と、内径D1がハブ110の最大外
径D2と同様であるか或いは大きく形成されて、第1延
長部132から内径面が回転軸140と平行に突出形成
される第2延長部131と、第1延長部132から回転
軸140方向を沿ってハブ110側に至るほど漸次に内
径が増加するシュラウド本体部133とを有している。
第1延長部132の内側端132aから延長形成されて
第1延長部132と共に「L」字形態を成している。第
1延長部132とシュラウド文体部133とが連結され
る部分は、図2に示すように、吸入される空気の流動を
円滑にするために、ブレード120側から見て、窪んだ
曲面を形成することが好ましい。
1は、第1延長部132の外側端から延長形成されるこ
とができる。本発明に係るターボファンの第2実施形態
では、図3に示すように、シュラウド230の第2延長
部231は、第1延長部232の外側端232bから延
長形成されて第1延長部と共に「L」字形状を成して、
第2延長部231とシュラウド本体部233とが連結さ
れる面が連続される面を成している。
3とが連結される部分は、図3に拡大して示したよう
に、吸入される空気の流動を円滑にするために、ブレー
ド120側から見て、窪んだ曲面を形成することが好ま
しい。
るターボファンの第1実施形態及び第2実施形態は、射
出成形により製作することができる。この時、ターボフ
ァンの射出成形のためには、金型が必要になるが、以
下、本発明に係るターボファンを製造するための製造金
型に対し、説明する。
及び第2実施形態は、図4、図5、図6及び図11に示
すように、ハブ110を基準に上下に分割する時に、ブ
レード120が形成された方向を上方側であるとする
と、相互結合によってターボファンを形成するための成
形空間を形成する上部金型160、260及び下部金型
150、250を含んでいる。
0、250の何れか一つは固定配置されて、他の一つは
回転軸140方向を沿って相互結合または分離が可能で
ある。下部金型150、250は、上部面に上部金型1
60、260と共にハブ110、ブレード120及びシ
ュラウド130、230を成形するようにハブ成形部1
51、ブレード成形部153及びシュラウド成形部15
4、254が夫々形成されている。
0方向を沿って上向き突出されて、突出された上部領域
には、ボス111の内径面を成形し得るようにボス成形
部152が突出形成される。
の一部を成形するためのものであって、回転軸140の
半径方向を沿ってハブ成形部151の先端151aから
回転軸140方向を沿って上向き突出されて形成され、
ハブ110の最大外径D2と同様な内径を有する縦境界
面BSLを有する。
長部132、232の下部面(lowersurface)及びシュラ
ウド本体部133、233の下部面を成形し得るように
回転軸140の半径方向を沿って延長された第1延長部
成形部155、255及びシュラウド本体部成形部15
6、256が夫々形成されている。
に示すように、第1延長部132、232とシュラウド
本体部133、233とが連結される部分が窪んだ曲面
を成すように、それに対応される部分が盛り上がるよう
にすることもできる。
金型150、250と共にハブ110、ブレード120
及びシュラウド130、230を成形し得るようにハブ
成形部161、ブレード成形部163及びシュラウド成
形部164、264が夫々形成されている。
60の下部面中央部からハブ110の上部面を成形し得
るように上向き陥没されるように形成されて、ハブ成形
部161の中央領域にはボス成形部162が形成されて
いる。
転軸140半径方向を沿って下部金型150、250の
ブレード成形部153の縦境界面BSLと一体になるハ
ブ110の最大外径D2と殆ど同様な外径を有する縦境
界面BSLが形成されて、その内側には、ブレード12
0の残りの部分を成形するためのブレード成形部163
が形成されている。
163の上方側には、図4から図7に示すように、本発
明に係るターボファンの第1及び第2実施形態において
第1延長部132、232の位置に対応されるようにシ
ュラウド130の第2延長部131、231、第1延長
部132、232の上部面及びシュラウド本体部13
3、233上部面を成形するためのシュラウド成形部1
64、264が形成されている。
型の第1実施形態としては、図5に示すように、第2延
長部131を成形するための成形空間は上部金型160
の縦境界面BSLに延長形成される。また、本発明に係
るターボファンの製造金型の第2実施形態としては、図
7に示すように、第2延長部231を成形するための成
形空間は、上部金型260の縦境界面(BSL)の外側にシ
ュラウド本体部233の上部面と連続して形成される。
ボファンの第1及び第2実施形態を製造するための金型
を使用してターボファンの製造過程を説明すると、先
ず、相互分離可能な下部金型150、250と上部金型
160、260とが結合されて、それら下部金型15
0、250及び上部金型160、260の結合により形
成されたターボファンの成形空間内に溶融合成樹脂を注
入して、該注入された合成樹脂が硬化されると、下部金
型150、250と上部金型160、260とを分離さ
せて、下部金型150、250から成形されたターボフ
ァンを分離する。
ボファン及びその製造金型においては、シュラウドとブ
レードの内側面とが結合される結合部分の構造を改善す
ることでターボファンを製造するための製造金型に鋭い
エッジが形成されることを防止することができるので、
製造金型の寿命を延長させることができてターボファン
の生産費用を節減し得るという効果がある。
した斜視図である。
した縦断面図である。
その製造のための製造金型を示した縦断面図である。
大した断面図である。
の製造金型を示した縦断面図である。
大した断面図である。
ある。
造金型を示した縦断面図である。
を拡大した断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 駆動装置の回転軸に結合されるハブ(hu
b)と、 該ハブの外周に放射状に設置された複数のブレードと、 該ブレードを間に置いて前記ハブの反対側に前記複数の
ブレードに結合されて装着されたシュラウド(shroud)を
包含して、 前記ハブ、ブレード及びシュラウドは一体に形成され
て、前記シュラウドは、前記ブレードの内側辺(leading
edge)と連結される結合部分から前記回転軸の内側半径
方向(in inward radial direction of the rotation sh
aft)に突出延長された第1延長部と、 該第1延長部から前記ハブの反対側の回転軸方向に直線
に延長された第2延長部とを具備することを特徴とする
ターボファン(turbo fan)。 - 【請求項2】 前記第2延長部は、前記第1延長部の内
側端から延長形成されて前記第1延長部と共に「L」字
形を形成することを特徴とする請求項1記載のターボフ
ァン。 - 【請求項3】 前記シュラウドの最小内径は、前記ハブ
の最大外径以上であることを特徴とする請求項2記載の
ターボファン。 - 【請求項4】 前記シュラウドは、前記第1延長部、第
2延長部及びシュラウド本体部に構成されて、該シュラ
ウド本体部と第1延長部とが連結される部分で前記ブレ
ードが結合される側の面が曲面を形成することを特徴と
する請求項2記載のターボファン。 - 【請求項5】 前記シュラウド本体部と第1延長部とが
連結される部分で前記ブレードが結合される方向の面が
窪んだ面を形成することを特徴とする請求項4記載のタ
ーボファン。 - 【請求項6】 前記第1延長部の外側端から延長形成さ
れて前記第1延長部と共に「L」字形を形成することを
特徴とする請求項1記載のターボファン。 - 【請求項7】 前記シュラウドの最小内径は、前記ハブ
の最大外径以上であることを特徴とする請求項6記載の
ターボファン。 - 【請求項8】 前記シュラウドは、前記第1延長部、第
2延長部及びシュラウド本体部に構成されて、前記シュ
ラウド本体部と第1延長部とが連結される部分で前記ブ
レードが結合される側の面が曲面を形成することを特徴
とする請求項6記載のターボファン。 - 【請求項9】 前記シュラウド本体部と第1延長部とが
連結される部分で前記ブレードが結合される方向の面が
窪んだ面を形成することを特徴とする請求項8記載のタ
ーボファン。 - 【請求項10】 駆動装置の回転軸に結合されるハブ(h
ub)と、 該ハブの外周に放射状に設置された複数のブレードと、 それらブレードを間に置いて前記ハブの反対側に前記複
数のブレードに結合されて設置されたシュラウド(shrou
d)と、を包含して、前記ハブ、ブレード及びシュラウド
は一体に形成されて、前記シュラウドは前記ブレードの
内側辺(leadingedge)と連結される結合部分から前記回
転軸の内側半径方向に突出延長された第1延長部と、 該第1延長部から前記ハブ反対側の回転軸方向に直線に
延長された第2延長部と、を包含して、前記シュラウド
の最小内径は、前記ハブの最大外径以上であるターボフ
ァン(turbo fan)を製造するために、 前記ハブを基準に前記ブレードが形成された側の面を上
部面とすると、 前記ハブの下部面を成形するためのハブ成形部と、 該ハブ成形部の外周先端から回転軸方向を沿って上方側
に突出されて、前記ブレードの一部を成形するためのブ
レード成形部と、 該ブレード成形部の上部領域に前記第1延長部を有する
シュラウドの下部面を成形するためのシュラウド成形部
を有する下部金型と、 該下部金型と共に分離または結合が可能であって、前記
ハブの上部面を成形するためのハブ成形部と、 該ハブ成形部の外周先端で前記下部金型のブレード成形
部の内側と境界を形成する境界面を有して、前記ブレー
ドの残りの部分を成形するためのブレード成形部と、 前記第2延長部を有するシュラウドの上部面を成形する
ためのシュラウド成形部を有する上部金型とを具備する
ことを特徴とするターボファンの製造金型。
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KR10-2001-0051429A KR100404119B1 (ko) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 터보팬, 그 제조방법 및 그 제조 금형 |
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