KR100393993B1 - Axial fan - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축류팬을 구성하는 블레이드 형상의 최적설계를 통해 블레이드 팁 부분에서의 와류에 기인해 발생하는 부압면쪽으로의 역류량을 저감시키므로써 기존의 축류팬에 비해 진일보된 고효율·저소음 축류팬을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention reduces the amount of backflow toward the negative pressure surface caused by the vortex at the blade tip portion through the optimum design of the blade shape constituting the axial flow fan. The purpose is to provide.
이를 위해, 본 발명은 허브(15)와, 상기 허브(15)의 외주면에 방사상으로 형성되는 블레이드(14)를 구비한 축류팬에 있어서; 상기 블레이드(14)의 전연(16)과 후연(17)을 연결하는 블레이드 팁 부분에, 상기 블레이드(14)의 부압면(14a) 방향으로 만곡된 소익부(20)가 형성된 것을 특징으로 하는 축류팬이 제공된다.To this end, the present invention provides an axial fan having a hub 15 and a blade 14 formed radially on an outer circumferential surface of the hub 15; Axial flow, characterized in that the blade portion bent in the direction of the negative pressure surface 14a of the blade 14, the blade tip portion connecting the leading edge 16 and the trailing edge 17 of the blade 14 A fan is provided.
Description
본 발명은 축류팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고 및 공기조화기등에 널리 적용되는 축류팬의 블레이드 구조 개선에 관한 것이다.The present invention relates to an axial fan, and more particularly, to an improvement in the blade structure of an axial fan, which is widely applied to a refrigerator and an air conditioner.
일반적으로, 축류팬(axial fan)은 외부의 구동원으로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하면서 공기를 축방향으로 송풍하는 유체기계의 하나로서, 선풍기나 공기조화기 및 냉장고등의 가전제품 뿐만 아니라, 항공기나 발전기 분야등 다양한 산업 분야에 널리 적용되고 있다.In general, an axial fan (axial fan) is a fluid machine that blows air in the axial direction while rotating by the rotational force transmitted from an external drive source, as well as household appliances such as fans, air conditioners and refrigerators, It is widely applied to various industries such as generator field.
이러한 축류팬의 주요 성능은, 팬의 효율등과 같은 유체역학적 특성과 구조물의 강도 및 진동과 같은 구조적인 특성에 의해 지배되며, 경우에 따라 소음 등의특성은 유체 유동과 구조물의 상호작용에 의해 영향을 받기도 한다.The main performance of the axial fan is governed by hydrodynamic characteristics such as fan efficiency and structural characteristics such as strength and vibration of the structure. In some cases, noise and other characteristics are influenced by fluid flow and structure interaction. It is also affected.
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 종래 축류팬에 대해 살펴보고자 한다.Hereinafter, a conventional axial fan will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
기존의 축류팬(10a)은, 모터(3)의 구동축에 결합되는 허브(15)와, 상기 허브(15)의 외주부에 방사상으로 형성되어 공기를 송풍시키는 작용을 하는 다수개의 블레이드로 이루어지며, 블레이드의 3차원적인 형상은 축류팬에서 얻어지는 공기의 유동특성을 결정하는 주요한 구성인자가 된다.Conventional axial fan (10a) is composed of a hub 15 coupled to the drive shaft of the motor 3, and a plurality of blades radially formed on the outer peripheral portion of the hub 15 to act to blow air, The three-dimensional shape of the blades is a major component in determining the flow characteristics of the air obtained in the axial fan.
예컨대, 축류팬을 구성하는 블레이드의 3차원적 형상은 스윕각(sweep angle)과, 내외경비, 피치각(pitch angle), 최대 캠버량(maximum camber) 및 최대 캠버위치 등의 구성인자들로 표현될 수 있으며, 블레이드(14)의 형상을 3차원적으로 정의하는 이러한 구성인자들은 공기역학 분야에서 잘 알려진 인자들이므로 개별 인자에 대한 구체적인 설명은 생략한다.For example, the three-dimensional shape of the blades constituting the axial fan is expressed by configuration factors such as sweep angle, internal and external ratio, pitch angle, maximum camber and maximum camber position. The components that define the shape of the blade 14 in three dimensions are well known in the field of aerodynamics, and thus detailed descriptions of individual factors will be omitted.
한편, 유체의 흐름과 관련하여 블레이드(14)의 형상을 정의함에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유체가 축류팬(10a)으로 흡입되기 전의 위치인 상류측에서 축류팬(10)을 바라 볼 때 보이는 블레이드(14)의 면은 부압면(14a), 그 반대쪽의 블레이드(14)면은 압력면(14b)으로 정의된다.On the other hand, in defining the shape of the blade 14 in relation to the flow of fluid, as shown in FIG. 1, the axial fan 10 is viewed from the upstream side, which is the position before the fluid is sucked into the axial fan 10a. The surface of the blade 14 as seen when is defined as the negative pressure surface 14a, and the opposite surface of the blade 14 is defined as the pressure surface 14b.
그리고, 상기 블레이드(14)의 반경방향 끝 부분은 블레이드의 전연(16)과 후연(17)을 연결하는 블레이드 팁(18)(blade tip)으로 정의된다.The radial end of the blade 14 is defined as a blade tip 18 connecting the leading edge 16 and the trailing edge 17 of the blade.
이 때, 전연(16)(leading edge)은 블레이드 팁(18) 일측과 허브(15)를 연결하는 부분으로서 공기를 흡입하는 역할을 하게 되며, 후연(17)(trailing edge)은블레이드 팁(18) 타측과 허브(15)를 연결하는 부분으로서 공기를 배출하는 역할을 하게 된다.At this time, the leading edge 16 (leading edge) serves as a part connecting the blade tip 18 and the hub 15 to suck air, and the trailing edge 17 (trailing edge) is the blade tip 18 ) Serves to discharge air as a part connecting the other side and the hub 15.
이와 같이 구성된 축류팬(10a)은 모터(3)의 구동력을 받아 회전함에 따라, 블레이드(14)의 압력면(14b)과 부압면(14a) 사이의 압력 차이를 야기시키게 되며, 이에 따라 상류측 유체가 하류측으로 유동하게 되는 축류 유동을 발생시키게 된다.As the axial fan 10a configured as described above rotates under the driving force of the motor 3, the axial fan 10a causes a pressure difference between the pressure surface 14b and the negative pressure surface 14a of the blade 14, and thus the upstream side. This results in an axial flow that causes the fluid to flow downstream.
그러나, 이와 같은 종래의 축류팬(10a)은 회전시 다음과 같은 문제점을 야기시키는 구조의 한계가 있었다.However, such a conventional axial fan (10a) has a limitation of the structure causing the following problems when rotating.
즉, 종래 축류팬(10a)에서는 블레이드(14)의 회전시, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 블레이드(14)의 팁에서 와류가 발생하게 되며, 이 와류는 축류팬(10a)의 송풍효율을 떨어뜨리는 손실 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 팬 소음을 일으키는 주된 요인으로 작용하게 된다.That is, in the conventional axial fan 10a, as shown in FIGS. 1 and 2, when the blade 14 rotates, vortices are generated at the tip of the blade 14, and the vortices of the axial fan 10a It not only acts as a loss factor that lowers the blowing efficiency, but also acts as a major factor causing fan noise.
이 때, 상기 와류는 블레이드(14)의 팁(18)을 타고 블레이드(14) 하면인 압력면(14b)으로부터 상면인 부압면(14a)으로 넘어가려는 유동형태를 띠게 된다.At this time, the vortices take the tip 18 of the blade 14 to flow from the pressure surface 14b, which is the lower surface of the blade 14, to the negative pressure surface 14a, which is the upper surface.
한편, 이와 같이 각 블레이드(14)의 팁(18)을 타고 발생하는 와류는 축류팬에 있어서는, 그 설치 개소에 관계없이 공통적으로 발생하게 된다.On the other hand, in this way, the vortex generated on the tip 18 of each blade 14 is commonly generated regardless of the installation location in the axial flow fan.
즉, 개방된 공간에 설치된 축류팬(10a)이든 폐쇄된 공간내에 설치된 축류팬이든 관계없이 공통적으로 일어나게 된다.That is, regardless of whether the axial fan 10a is installed in the open space or the axial fan is installed in the closed space.
특히, 상기한 바와 같이 블레이드(14)의 팁에서 발생하는 와류는 도 4에 나타낸 바와 같이, 축류팬(10a)이 시라우드(5) 내측에 위치하고 있을 때에는 보다 쉽게 발생하게 된다.In particular, the vortex generated at the tip of the blade 14 as described above is more easily generated when the axial fan 10a is located inside the shroud 5, as shown in FIG.
즉, 도 4는 도 3의 P지점에서 시라우드(5)와 종래 축류팬(10a) 사이를 통과하는 공기의 유동을 관찰하여 가시화한 전개도로서, 시라우드(5)와 블레이드 팁(18)과의 거리가 가장 가까운 위치에 발생한 와류로 인한 역류량은 "d1"로 표시되며, 도면에서의 화살표 길이는 유체의 속도 크기를 나타낸다.That is, FIG. 4 is a development view visualized by observing the flow of air passing between the shroud 5 and the conventional axial fan 10a at the point P of FIG. 3, and the shroud 5 and the blade tip 18. The amount of backflow due to the vortices occurring at the position where the distance of the nearest is denoted by "d1", and the arrow length in the figure indicates the magnitude of the velocity of the fluid.
요컨대, 종래 축류팬(10a)의 블레이드 팁(18)에서는 압력면(14b)쪽에서 부압면(14a) 쪽으로 넘어가는 형태를 띠는 많은 양의 와류가 발생하게 되며, 이는 축류팬의 손실로 작용하게 될 뿐만 아니라 되며, 주된 팬소음 발생원으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.In other words, in the blade tip 18 of the conventional axial fan 10a, a large amount of vortices occur in the form of passing from the pressure surface 14b toward the negative pressure surface 14a, which acts as a loss of the axial fan. Not only that, there was a problem that acts as the main fan noise source.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축류팬을 구성하는 블레이드 형상의 최적설계를 통해 진일보된 고효율·저소음 축류팬을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a high efficiency and low noise axial fan, which is advanced through an optimum design of a blade shape constituting an axial fan.
도 1은 기존의 축류팬 구조를 설명하기 위한 측면도1 is a side view for explaining a conventional axial fan structure
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 절개하여 나타낸 단면도2 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
도 3은 시라우드 사이에 도 1의 축류팬이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도3 is a plan view schematically showing a state in which the axial fan of FIG. 1 is installed between shrouds;
도 4는 도 3의 P지점에서 시라우드와 종래 축류팬 사이를 통과하는 공기의 유동을 관찰하여 가시화한 전개도4 is a development view visualized by observing the flow of air passing between the shroud and the conventional axial fan at point P of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 축류팬의 일실시예를 나타낸 사시도5 is a perspective view showing one embodiment of an axial flow fan according to the present invention;
도 6은 도 5의 본 발명 축류팬 구조를 설명하기 위한 측면도Figure 6 is a side view for explaining the present invention axial fan structure of FIG.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ선을 절개하여 나타낸 단면도7 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
도 8은 도 3의 P지점에서 시라우드와 본 발명 축류팬 사이를 통과하는 공기의 유동을 관찰하여 가시화한 전개도FIG. 8 is a development view visualized by observing the flow of air passing between the shroud and the axial fan of the present invention at point P of FIG.
도 9는 본 발명에 따른 축류팬에 있어서의 팬 반경에 대한 소익부의 팬 반경방향 길이 비와 소음 크기와의 관계를 나타낸 그래프9 is a graph showing the relationship between the fan radial length ratio and the noise level of the vane in the axial fan according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 축류팬에 있어서의 소익부의 팬 반경방향 길이에 대한 소익부의 팬 축방향 길이 비와 소음 크기와의 관계를 나타낸 그래프10 is a graph showing the relationship between the fan axial length ratio of the vane section and the noise level with respect to the fan radial length of the vane section in the axial fan according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 축류팬과 종래 축류팬의 주파수 대역별 소음 크기를측정하여 나타낸 그래프11 is a graph showing the measurement of the noise level for each frequency band of the axial fan and the conventional axial fan according to the present invention
도 12는 본 발명에 따른 축류팬의 다른 실시예를 나타낸 사시도12 is a perspective view showing another embodiment of the axial flow fan according to the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
3:모터 5:시라우드3: motor 5: shroud
10:축류팬 14:블레이드10: axial fan 14: blade
14a:부압면 14b:압력면14a: negative pressure surface 14b: pressure surface
15:허브 16:전연15: Herb 16: Performance
17:후연 18:블레이드 팁17: trailing edge 18: blade tip
20:소익부20: Benefits department
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 허브와, 상기 허브의 외주면에 방사상으로 형성되는 블레이드를 구비한 축류팬에 있어서; 상기 블레이드의 전연과 후연을 연결하는 블레이드 팁에, 상기 블레이드의 부압면 방향으로 만곡된 소익부가 형성된 것을 특징으로 하는 축류팬이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides an axial fan having a hub and a blade formed radially on the outer peripheral surface of the hub; An axial flow fan is provided on a blade tip connecting the leading edge and the trailing edge of the blade, the blade portion curved in the negative pressure surface direction of the blade.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 5 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 5 to 11.
먼저, 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
도 5는 본 발명에 따른 축류팬의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 본 발명 축류팬 구조를 설명하기 위한 측면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ선을 절개하여 나타낸 단면도로서, 본 발명은 허브(15)와, 상기 허브(15)의 외주면에 방사상으로 형성되는 블레이드(14)를 구비한 축류팬(10)에 있어서; 상기 블레이드(14)의 전연(16)과 후연(17)을 연결하는 블레이드 팁 부분에, 상기 블레이드(14)의 부압면(14a) 방향으로 만곡된 소익부(20)를 형성하여서 된 것이다.Figure 5 is a perspective view showing an embodiment of the axial fan according to the present invention, Figure 6 is a side view for explaining the structure of the axial fan of the present invention, Figure 7 is a cutaway line II-II of FIG. As a sectional view, the present invention provides an axial fan (10) having a hub (15) and a blade (14) radially formed on an outer circumferential surface of the hub (15); The blade tip portion connecting the leading edge 16 and the trailing edge 17 of the blade 14 is formed by forming a small blade portion 20 curved in the negative pressure surface 14a direction of the blade 14.
이 때, 상기 축류팬(10)에 형성되는 소익부(20)는 블레이드 팁의 전연(16)에서부터 후연(17)에 이르기까지의 전 영역에 걸쳐 형성된다.At this time, the blade portion 20 formed in the axial fan 10 is formed over the entire area from the leading edge 16 to the trailing edge 17 of the blade tip.
그리고, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이는 상기 블레이드(14)의 전연(16)으로부터 후연(17)으로 갈수록 선형적으로 커지게 된다.In addition, the fan radial length of the vane 20 is linearly increased from the leading edge 16 to the trailing edge 17 of the blade 14.
보다 구체적으로, 상기 소익부(20)의 블레이드 후연(17)측에 존재하는 팬 반경방향 길이를 a라 하고, 축류팬(10) 반경을 Rt라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a는 축류팬(10)의 반경 Rt의 13∼16％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.More specifically, when the fan radial length existing on the blade trailing edge 17 side of the blade portion 20 is a and the radius of the axial fan 10 is Rt, the fan radius of the blade portion 20 is Rt. The direction length a is set to the length which belongs to the 13-16% range of the radius Rt of the axial fan 10.
여기서, 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a는 허브(15) 중심으로부터 소익부(20)의 팬 축방향 끝단까지의 높이로 정의된다(도 7참조).Here, the fan radial length a of the vane 20 is defined as the height from the hub 15 center to the fan axial end of the vane 20 (see FIG. 7).
그리고, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이를 b라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b는 상기 소익부(20)의 반경방향 길이 a의 65∼85％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.And when the fan axial length of the blade portion 20 is b, the fan axial length b of the blade portion 20 is in the range of 65 to 85% of the radial length a of the blade portion 20. Set to belonging length.
상기에서 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b는 팬 반경방향 길이가 최대인 지점에서의 팬 축방향 길이이므로, 결국 팬 축방향의 최대길이가 된다.Since the fan axial length b of the vane 20 is the fan axial length at the point where the fan radial length is maximum, the fan axial length b becomes the maximum length in the fan axial direction.
요컨대, 본 발명의 제1실시예에 따른 축류팬의 소익부는, 전연에서는 팬 반경방향 길이 및 팬 축방향 길이가 모두 "0" 으로서, 후연으로 갈수록 팬 반경방향 길이 및 팬 축방향 길이가 선형적으로 증가하여, 후연 일지점에 이르러서는 팬 반경방향길이 및 팬 축방향 길이가 각각 최대길이인 a,b를 이루는 구조로 설계된다.In short, the vane portion of the axial fan according to the first embodiment of the present invention, both the fan radial length and the fan axial length is "0" at the leading edge, the fan radial length and fan axial length is linear toward the trailing edge Increasing to the one end, the fan radial length and the fan axial length are each designed to have a structure of a, b, the maximum length.
한편, 상기 소익부(20)의 만곡된 형상은, 팬의 축선과 블레이드(14)의 두께 중심부를 지나는 수직선과의 교차점의 좌표를 (0,0)라 하고, 소익부(20)의 팬 반경방향 최대길이 a에 팬 반경방향으로의 소익부의 두께를 더한 길이를 c라고 할 때, 소익부(20)의 팬 반경방향 길이a의 두배인 2a를 장축으로 삼고, 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b의 두배인 2b를 단축으로 삼으며, 상기한 좌표 (0,0)를 팬의 축선방향으로 b만큼 이동시킴과 더불어 상기 블레이드(14)의 두께 중심부를 지나는 수직선 방향으로 Rt-c만큼 이동시킨 지점의 좌표 (b,Rt-c)를 중심으로 삼아서 그린 타원의 궤적을 따르도록 형성됨이 바람직하다.On the other hand, the curved shape of the blade portion 20, the coordinate of the intersection of the axis of the fan and the vertical line passing through the thickness center of the blade 14 is referred to as (0,0), the fan radius of the blade portion 20 When the length obtained by adding the thickness of the blade portion in the fan radial direction to the maximum direction a in the direction c is the long axis of 2a, which is twice the fan radial length a of the blade portion 20, the fan shaft of the blade portion 20 is the long axis. 2b, which is twice the direction length b, is shortened, and the above coordinate (0,0) is moved by b in the axial direction of the fan and Rt-c in the vertical direction passing through the center of thickness of the blade 14. It is preferably formed to follow the trajectory of the drawn ellipse based on the coordinates (b, Rt-c) of the moved point.
이 때, 상기 타원은 소익부(20)의 두께 중심을 이은 선과 대략 일치하도록 형성됨이 바람직하다.At this time, the ellipse is preferably formed to substantially coincide with the line connecting the center of the thickness of the vane 20.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 축류팬의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the axial fan according to the first embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 도 8은 도 3의 P지점에서 시라우드(5)와 본 발명 축류팬(10) 사이를 통과하는 공기의 유동을 관찰하여 가시화한 전개도로서, 도 4와 비교하여 보면 시라우드(5)와 축류팬(10) 사이의 유속이 상대적으로 작기 때문에 유동손실과 역류량이 감소함을 알 수 있다.First, FIG. 8 is an exploded view visualized by observing a flow of air passing between the shroud 5 and the axial fan 10 of the present invention at point P of FIG. 3, and compared with FIG. 4, the shroud 5 It can be seen that the flow loss and the reverse flow rate are reduced because the flow rate between the and the axial fan 10 is relatively small.
즉, 도 4 및 도 8에서의 화살표 길이는 역류하는 유체의 속도 크기를 나타내고, 폭으로 나타나는 "d1" 및 "d2"는 역류량을 나타내므로, 상기 도 4와 도8에서의 화살표 길이 비교를 통해 본 발명에 따른 축류팬(10)에서는 역류하는 유체의 속도가 극히 느리고, 폭 "d1" 및 "d2"의 비교를 통해 본 발명에 따른 축류팬(10)에서의 역류량 "d2"가 종래의 축류팬(10a)에서 발생하는 역류량 "d1"에 비해 줄어들게 됨을 알 수 있다.That is, the arrow lengths in FIGS. 4 and 8 represent the magnitude of velocity of the fluid flowing back, and the widths " d1 " and " d2 " represent the amount of backflow. Through the axial flow fan 10 according to the present invention through the velocity of the fluid flowing back is extremely slow, the reverse flow rate "d2" in the axial flow fan 10 according to the present invention through the comparison of the width "d1" and "d2" is conventional It can be seen that the amount of backflow generated in the axial fan 10a is reduced compared to "d1".
한편, 도 9는 본 발명에 따른 축류팬에 있어서의 팬 반경(Rt)에 대한 소익부(20)의 팬 반경방향 길이(a) 비와 소음 크기와의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 10은 본 발명에 따른 축류팬(10)에 있어서의 소익부(20)의 팬 반경방향 길이에 대한 소익부(20)의 팬 축방향 길이 비와 소음 크기와의 관계를 나타낸 그래프로서, 이 그래프를 통해 소익부(20)의 최적 형상을 설계할 수 있다.On the other hand, Figure 9 is a graph showing the relationship between the fan radial length (a) ratio of the blade portion 20 to the fan radius (Rt) in the axial fan according to the present invention and the noise level, Figure 10 A graph showing the relation between the fan axial length ratio of the vane 20 and the noise level with respect to the fan radial length of the vane 20 in the axial fan 10 according to the present invention. The optimum shape of the part 20 can be designed.
즉, 상기 블레이드(14)의 전연(16)과 후연(17)을 연결하는 블레이드 팁 부분에, 상기 블레이드(14)의 부압면(14a) 방향으로 휘어지게 형성되는 본 발명의 소익부(20)의 최적 설계치는 다음과 같다.That is, the blade portion 20 of the present invention is formed to be bent in the direction of the negative pressure surface 14a of the blade 14, the blade tip portion connecting the leading edge 16 and the trailing edge 17 of the blade 14 The optimal design value of is as follows.
우선, 본 발명의 제1실시예에 따른 소익부(20)의 팬 반경방향 길이는 상기 블레이드(14)의 전연(16)으로부터 후연(17)으로 갈수록 선형적(線型的)으로 증가하는 형태를 이루게 된다.First, the fan radial length of the blade portion 20 according to the first embodiment of the present invention increases linearly from the leading edge 16 to the trailing edge 17 of the blade 14. Is achieved.
보다 구체적으로는, 상기 소익부(20)의 블레이드 후연(17)측에 존재하는 팬 반경방향 길이를 a라 하고, 축류팬(10) 반경을 Rt라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a는 축류팬(10)의 반경 Rt의 13∼16％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.More specifically, when the fan radial length existing on the blade trailing edge 17 side of the blade portion 20 is a and the radius of the axial fan 10 is Rt, the fan of the blade portion 20 is represented. The radial length a is set to a length in the range of 13 to 16% of the radius Rt of the axial fan 10.
그리고, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이가 최대인 지점의 블레이드 후연(17)측의 팬 축방향 길이를 b라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b는 상기 소익부(20)의 반경방향 길이 a의 65∼85％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.And when the fan axial length of the blade trailing edge 17 side at the point where the fan radial length of the said blade part 20 is maximum is b, the fan axial length b of the blade part 20 is said blade It is set to the length which belongs to 65 to 85% of range of the radial length a of the part 20.
한편, 상기 소익부(20)는, 축류팬(10)의 중심 축선과 블레이드(14)의 두께 중심부를 지나는 수직선과의 교차점의 좌표를 (0,0)라 하고, 소익부(20)의 팬 반경방향 최대길이 a에 팬 반경방향으로의 소익부의 두께를 더한 길이를 c라고 할 때, 소익부(20)의 팬 반경방향 길이a의 두배인 2a를 장축으로 삼고, 소익부(20)의 팬 축방향 길이b의 두배인 2b를 단축으로 삼으며, 좌표 (b,Rt-c)를 중심으로 삼아서 그린 타원의 궤적을 따르도록 형성됨이 바람직하다.On the other hand, the vane 20, the coordinates of the intersection of the center axis of the axial fan 10 and the vertical line passing through the center of the thickness of the blade 14 is referred to as (0,0), the fan of the vane 20 When the length obtained by adding the thickness of the blade portion in the radial direction of the fan to the maximum radial length a is c, the fan of the blade portion 20 has a long axis of 2a, which is twice the fan radial length a of the blade portion 20. It is preferable to form 2b, which is twice the axial length b, as a short axis, and to follow the trajectory of the drawn ellipse based on the coordinate (b, Rt-c).
도 11은 본 발명에 따른 축류팬(10)과 종래 축류팬(10a)의 주파수 대역별 소음 크기를 측정하여 나타낸 그래프로서, 동일한 풍량에서 소익부(20)를 설치한 본 발명의 축류팬(10)과 소익부(20)를 두지 않은 종래 축류팬(10a)의 소음 스펙트럼을 비교할 경우, 본 발명의 축류팬(10)은 광대역에 걸쳐 종래 축류팬(10a)에 비해 소음이 줄어들게 됨을 알 수 있다.FIG. 11 is a graph illustrating noise levels for each frequency band of the axial fan 10 and the conventional axial fan 10a according to the present invention. The axial fan 10 according to the present invention is provided with the vane 20 at the same amount of air. When comparing the noise spectrum of the conventional axial fan (10a) having no) and the vane 20, it can be seen that the axial fan 10 of the present invention is reduced noise compared to the conventional axial fan (10a) over a wide band. .
한편, 상기한 본 발명의 제1실시예에 따른 소익부(20)는, 팬 반경방향 길이a와 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b를 기울기로 가지는 직선을 따라 대략적으로 만곡 형성되거나, 직선을 이루도록 형성되어도 무방하다.On the other hand, the blade portion 20 according to the first embodiment of the present invention, is formed approximately curved along a straight line having the fan radial length a and the fan axial length b of the blade portion 20 to the inclination, It may be formed to form a straight line.
즉, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이를 a, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이를 b, 축류팬(10) 반경을 Rt라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a는 축류팬(10)의 반경 Rt의 13∼16％ 범위에 속하는 길이로 설정되고, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b는 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a의 65∼85％ 범위에 속하는 길이로 설정되어, 상기 소익부(20)는 팬 반경방향 길이a와 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b를 기울기로 가지는 직선을 따라 대략적으로 만곡형성되거나, 아예 직선 형태를 이루도록 형성될 수 있다.That is, when the fan radial length of the blade portion 20 is a, the fan axial length of the blade portion 20 is b and the radius of the axial fan 10 is Rt, the fan of the blade portion 20 is The radial length a is set to a length in the range of 13 to 16% of the radius Rt of the axial fan 10, and the fan axial length b of the vane portion 20 is the fan radial length of the vane portion 20. Set to a length in the range of 65 to 85% of a, the vane portion 20 is formed to be approximately curved along a straight line having the fan radial length a and the fan axial length b of the vane portion 20 at an inclination or It may be formed to form a straight line.
또한, 상기 축류팬(10)의 블레이드 팁 부분에 형성되는 소익부(20)는 전연(16)에서부터 후연(17)에 이르기까지의 전영역에 걸쳐 형성되는 것이 아니라, 전연에서부터 후연에 이르기까지의 전 영역중 일부 영역에만 형성될 수도 있다.In addition, the blade portion 20 formed in the blade tip portion of the axial fan 10 is not formed over the entire area from the leading edge 16 to the trailing edge 17, but from the leading edge to the trailing edge It may be formed only in some regions of the entire region.
한편, 도 12는 본 발명에 따른 축류팬의 다른 실시예를 나타낸 사시도로서, 이 경우에는 상기 소익부(20)의 팬 반경반향 길이 및 팬 축방향 길이가 블레이드(14)의 전연(16)으로부터 후연(17)에 이르기까지 일정하도록 형성된다.12 is a perspective view showing another embodiment of the axial fan according to the present invention, in which case the fan radial length and the fan axial length of the vane 20 are from the leading edge 16 of the blade 14. It is formed to be constant up to the trailing edge 17.
이 때, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이를 a라 하고, 축류팬(10) 반경을 Rt라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a는 축류팬(10)의 반경 Rt의 13∼16％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.At this time, when the fan radial length of the vane 20 is a, and the radius of the axial fan 10 is Rt, the fan radial length a of the vane 20 is the length of the axial fan 10 The length is set in the range of 13 to 16% of the radius Rt.
그리고, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이를 b 라고 할 때, 상기 소익부(20)의 팬 축방향 길이 b는 상기 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a의 65∼85％ 범위에 속하는 길이로 설정된다.And when the fan axial length of the blade portion 20 is b, the fan axial length b of the blade portion 20 is in the range of 65 to 85% of the fan radial length a of the blade portion 20. It is set to the length belonging to.
즉, 이 경우는 상기한 제1실시예에서와는 달리, 소익부(20)의 팬 반경방향 길이 a 및, 팬 축방향 길이 b가 전연(16)에서부터 후연(17)에 이르기까지의 전영역에 걸쳐 일정한 값을 갖게 된다.That is, in this case, unlike in the first embodiment described above, the fan radial length a and the fan axial length b of the vane 20 extend over the entire area from the leading edge 16 to the trailing edge 17. It will have a constant value.
이상에서와 같이, 본 발명은 축류팬을 구성하는 블레이드 형상의 최적설계를 통해 진일보된 고효율·저소음 축류팬을 제공할 수 있게 된다.As described above, the present invention can provide an advanced high efficiency and low noise axial fan through the optimum design of the blade shape constituting the axial fan.
즉, 본 발명은 축류팬의 블레이드 팁 부분에 소익부를 두므로써 블레이드 팁에서 발생하는 역류량을 줄여 팬의 효율을 향상시킴과 더불어 소음을 줄일 수 있게 된다.That is, the present invention can reduce noise by increasing the efficiency of the fan by reducing the amount of backflow generated at the blade tip by placing a vane at the blade tip portion of the axial fan.
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