KR0139689B1 - 씨로코팬의 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨로코팬의 블레이드에 관한 것으로, 내경과 외경 사이에 일정 간격을 두고 형성되는 블레이드 곡선을 각각 다른 원의 중심과 각각 다른 반경을 가지는 이중 원호로 형성하며, 이중 원호 블레이드 곡선이 각각 소정의 두께를 가지며 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 내, 외경비가 0.7~0.85로 되도록 하여 종래 에어포일형 블레이드 곡선이 표현되는 최대 캠버점을 가지면서도 에어포일형 블레이드 곡선보다 간단한 이중 원호로 블레이드 곡선을 구성할 수 있어 설계 작업을 보다 용이하게 하는 동시에 가공성을 향상시킴으로써 씨로코팬의 제조를 위한 생산성 향상에 크게 기여하며, 또한 고풍량 씨로코팬의 제조를 가능하도록 한 것이다.

Description

씨로코팬의 블레이드

제1도는 종래 기술에 의한 단일 원호 블레이드를 갖는 씨로코팬의 부분 정면도.

제2도 및 제3도는 종래 기술에 의한 에어포일형 블레이드를 갖는 씨로코팬의 부분 정면도.

제4도는 본 발명에 의한 이중 원호 블레이드를 갖는 씨로코팬의 블레이드의 부분 정면도.

제5도는 제4도에 의한 시로코팬의 이중 원호 블레이드에 두께를 입힌 부분 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:블레이드 곡선

본 발명은 원심팬 등의 씨로코팬에 관한 것으로, 특히 블레이드의 곡률이 심하여도 가공성을 보다 용이하게 하여 생산성 향상에 기여하며, 고풍량을 실현할 수 있게 한 씨로코팬의 블레이드에 관한 것이다.

일반적인 씨로코팬의 블레이드는 단일 원호로 형성되어 있거나 또는 임의의 함수식에 의하여 점 데이터로 표현되어 있다.

제1도는 블레이드(1)가 단일 원호로 형성된 씨로코팬의 블래이드를 보인 것으로, 주어진 입, 출구각(β1)(β2)에 따르는 특정한 원의 중심(a, b)과 반지름(R)이 구해지고, 통상적으로 블레이드(1)의 변화가 심하지 않은 경우에 적용한다.

한편, 제2도 및 제3도는 블레이드(2)가 임의의 함수식에 의하여 점 데이터로 표현된 씨로코팬의 블레이드를 보인 것으로, 주로 에어포일 식을 많이 작용하게 되는 바, 역시 주어진 입, 출구각(β1)(β2)과, 내, 외경(D1, D2)의 사이에 맞게 위치시키고, 여기에 최대 곡률점(P)을 기준으로 블레이드(2)의 거리(1)가 f1(1)과 f2(1)의 두 개의 식으로 나뉘어져 블레이드(2)의 위치를 임의의 개수, 예를 들어 100개 정도의 점 데이터로 주게 된다.

이와 같이 구성된 기본 곡선을 일정한 두께를 설정하여 씨로코팬의 블레이드(2)를 형성하게 되며, 상기와 같이 에어포일 식을 적용한 씨로코팬은 곡률이 심한 경우에 적용한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 씨로코팬에 있어서, 전자의 경우에는 블레이드(1)의 곡률이 심한 경우에는 적용이 불가능한 단점이 있었으며, 후자의 경우에는 블레이드(2)의 곡률이 심한 경우에 적용이 가능한 이점이 있으나 블레이드(2)의 구성이 점 데이터로 이루어져 있으므로 도면상으로 표현하기가 용이하지 못할 뿐만 아니라 실제적으로 가공하기가 용이하지 못하여 많은 시간과 노력이 요구되는 등 씨로코팬의 제조를 위한 생산성 향상에 기여하지 못하는 단점이 있었다.

본 발명의 주 목적은 블레이드의 곡률이 심하여도 가공성을 보다 용이하게 하여 생산성 향상에 기여할 수 있도록 한 씨로코팬의 블레이드를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고풍량을 실현할 수 있도록 한 씨로코팬의 블레이드를 제공하려는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내경과 외경의 사이에 일정 간격을 두고 형성되는 블레이드 곡선이 각각 다른 원의 중심과 각각 다른 반경을 갖는 이중 원호로 형성되고, 상기 이중 원호 블레이드 곡선이 각각 소정의 두께를 가지며 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 내, 외경비가 0.7~0.85인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드가 제공된다.

상기 이중 원호 블레이드 곡선의 내접각을 55° 내지 65°으로 한다.

상기 이중 원호 블레이드 곡선의 외접각을 155° 내지 165°으로 한다.

상기 이중 원호 블레이드 곡선에 의한 날개수를 38 내지 45개로 한다.

상기 이중 원호 블레이드 곡선의 최대 캠버 위치를 0.30 내지 0.37로 한다.

이하, 본 발명에 의한 이중 원호를 갖는 씨로코팬의 블레이드의 부분 정면도이고, 제5도는 제4도에 의한 씨로코팬의 이중 원호 블레이드에 두께를 입힌 부분 정면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 씨로코팬의 블레이드는 내경(D1)과 외경(D2)의 사이에 일정 간격을 두고 형성되는 블레이드 곡선(10)이 각각 다른 원의 중심 좌표(a1)(b1), (a2)(b2)와, 각각 다른 반경(R1)(R2)을 갖는 이중 원호로 형성하여 구성된 것이다.

상기 이중 원호 블레이드 곡선(10)은 각각 소정의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 제5도에 도시한 바와 같이 입구부의 리딩 에지(leading efge) 반지름(Rt)와, 출구부의 두께 길이(tb)와, 최대 두께(tmax)와, 블레이드의 수평 투영 길이를 기준으로 한 최대 캠버 위치(P)를 갖게 된다.

상기한 반지름 R1의 원호는 내경(D1)에 접할 때, β1의 내접각을 갖게 되며, 최대 캠버 위치(P)까지 원호 R1이 존재하게 된다.

또한 반지름 R2를 갖는 원호를 최대 캠버 위치(P)에서 원호 R1에 곡률이 생기지 않도록 매끄럽게 위치시키면서 접하게 하고, 임펠러의 외경(D2)에 외접각(β2)으로 접하도록 위치시킨다.

이와 같은 일련의 과정은 비선형근을 동반하므로 수치해석을 통하여 각각의 원호, 즉 안쪽 반지름 R1과 중심 좌표(a1)(b1), 바깥쪽 반지름 R2와 중심 좌표(a2)(b2)가 구해지게 되는 것이다.

한편, 제4도에 도시한 바와 같이 기초 블레이드 곡선(10)이 구해지게 되며, 그 블레이드 곡선(10)에 두께를 주기 위하여 리딩 에지 위치에 임의의 반지름을 갖는 반원(Rt)을 주고, 곡선을 따라 최대 캠버 위치(P)를 부여하는 점을 기준으로 하여 블레이드의 상면(上面)을 역시 이중 원호로서 구성하게 되며, 출구부에서 소정의 두께 길이(tb)를 갖는다.

상기와 같은 본발명에 의한 씨로코팬의 블레이드는 이중 원호 블레이드 곡선(10)의 내접각(β1)을 55° 내지 65°로 하고, 외접각(β2)을 155° 내지 165°로 하며, 내, 외경비(D1/D2)를 0.7 내지 0.85로 하고, 낱개수(Z)를 38 내지 45개로 하며, 최대 캠버 위치(P)를 결정하는데 있어 블레이드의 수평 투영 길이1에 대하여 리딩에지로부터의 거리1 ₁이1 ₁/1=0.30 내지 0.37이 되는 지점이 되도록 한다.

본 발명에 의한 블레이드의 일 실시례로서 β1은 60°, β2는 160°, 내경(D1)은 156, 외경(D2)은 190, 날개수(Z)는 40매로 하여 블레이드 곡선(10)을 구성한 결과, 종래 기술에 의한 씨로코팬의 풍량 3.44MM(㎥/분)에 비하여 4.85CMM으로서 약 1.41CMM정도가 향상됨을 알 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 씨로코팬은 내경과 외경의 사이에 일정 간격을 두고 형성되는 블레이드 곡선이 각가 다른 원의 중심과 각가 다른 반경을 갖는 이중 원호로 형성하여 종래에 에어포일형 블레이드 곡선이 표현하는 최대 캠버점을 가지면서 에어포일형 블레이드 곡선보다는 간단한 이중 원호로 블레이드 곡선을 구성할 수 있으므로 설계 작업을 보다 용이하게 하는 동시에 가공성을 향상시킴으로써 씨로코팬의 제조를 위한 생산성 향상에 크게 기여하며, 또한 고풍량을 실현하는 등의 효과가 있다.

Claims (5)

1. 내경과 외경의 사이에 일정 간격을 두고 형성되는 블레이드 곡선이 각각 다른 원의 중심과 각각 다른 반경을 갖는 이중 원호로 형성되고, 상기 이중 원호 블레이드 곡선이 각각 소정의 두께를 가지며 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 내, 외경비가 0.7~0.85인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드.
2. 제1항에 있어서, 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 내접각이 55° 내지 65°인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드.
3. 제1항에 있어서, 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 외접각이 155° 내지 165°인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드.
4. 제1항에 있어서, 상기 이중 원호 블레이드 곡선에 의한 날개수가 38 내지 45개인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드.
5. 제1항에 있어서, 상기 이중 원호 블레이드 곡선의 최대 캠버 위치가 0.30 내지 0.37인 것을 특징으로 하는 씨로코팬의 블레이드.