KR100412359B1 - 터보팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 조화기 등의 기기에 설치되어 공기를 강제 이동시키는 터보팬에 관한 것으로서, 특히 허브의 구조가 개선됨으로써, 터보팬 내부로 유입되는 공기의 이동이 용이하여 송풍량이 증가되고, 소음 또한 저감되도록 한 터보팬에 관한 것이다.

본 발명에 따른 터보팬은 흡입구를 이루는 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 일정 간격을 유지하면서 대향되게 설치되고, 모터의 회전축이 삽입되는 고정부가 중앙에 형성되어 모터에 의해 구동되는 허브와, 상기 쉬라우드와 허브의 사이에 설치되어 유입되는 공기를 팬의 둘레 방향으로 안내하는 다수개의 날개와, 상기 고정부와 허브 사이에 생성되는 턱부를 상쇄시켜 상기 고정부와 허브가 하나의 곡선을 이루도록 상기 고정부의 둘레면에 설치되는 곡면부재가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

터보팬 {A turbo fan}

본 발명은 공기 조화기 등의 기기에 설치되어 공기를 강제 이동시키는 터보팬에 관한 것으로서, 특히 허브의 구조가 개선됨으로써, 터보팬 내부로 유입되는 공기의 이동이 용이하여 송풍량이 증가되고, 소음 또한 저감되도록 한 터보팬에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 터보팬이 도시된 구성도이다.

종래 기술에 의한 터보팬(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기 등 각종 기기 내부의 스크롤(1)에 설치되고 모터(10)의 회전축(12)이 회전중심에 연결되며 모터(10)가 구동되면 스크롤(1) 내에서 회전되어 송풍력을 발생시키는 것으로, 상기 스크롤(1)의 흡입구 측에 위치되고 공기가 흡입되는 흡입홀이 형성된 쉬라우드(22)와, 상기 쉬라우드(22)와 일정 간격을 유지하며 대향되도록 설치되고 상기 모터(10)의 회전축(12)가 중앙에 연결되는 허브(26)와, 상기 쉬라우드(22)와 허브(26)의 사이에 허브의 원주방향으로 복수개가 일정 간격으로 설치되어 상기 쉬라우드(22)의 흡입구 측 공기를 팬의 둘레 방향으로 강제 송풍시키는 날개(30)로 이루어진다.

상기 쉬라우드(22)는 그 정면 형상이 링 모양으로 형성되고, 그 반경은 대향되는 위치에 설치되는 허브(26)와 비교하여 상대적으로 크게 형성되며, 내측 방향으로 오목한 곡면부가 둘레면을 따라 형성되어 유입되는 공기의 저항을 감소시키도록 한다.

상기 허브(26)는 그 정면 형상이 원형으로 형성되고, 전방에서 유입되는 공기의 저항이 저감되면서 공기의 이동 방향이 팬의 둘레 방향으로 전환되어 토출될 수 있도록 전방으로 중앙부위가 볼록하게 형성된다.

그리고, 상기 허브는 볼록하게 돌출된 중앙부위의 내측에 모터(10)가 설치되고, 중앙부위의 정상에는 모터의 회전축이 삽입되는 고정부(14)가 형성된다.

아울러, 상기 허브(26)는 그 반경이 쉬라우드(22)와 비교하여 상대적으로 작게 형성되는 바, 이는 터보팬을 주조의 단일 공정으로 제조할 수 있도록 금형의 제작을 용이하게 하기 위함이다.

상기 날개(30)는 그 내측 단부가 완곡한 모양으로 형성되어 상기 쉬라우드(22)와 허브(26) 내측에 위치되고, 날개의 쉬라우드측 단부(32)는 쉬라우드의 둘레면 단부(22a)와 같은 길이로 형성되고, 날개의 허브측 단부(34)는 허브의 둘레면 단부(26a) 보다 외측으로 더 돌출되도록 형성된다.

한편, 상기 스크롤(1)의 흡입구에는 중앙에 흡입홀이 형성되고 상기 흡입홀에 곡면부가 형성되어 상기 터보팬(20)의 회전시 공기의 흡입을 용이하게 하는 벨마우스(40)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 터보팬의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 모터(10)가 구동되면 회전축(12)은 상기 허브(26)를 회전시키고 허브(26)의 회전력은 복수개의 날개(30) 및 쉬라우드(22)에 전달되어 터보팬(20)은 상기 회전축(12) 중심으로 회전하게 된다.

이때, 벨마우스(40) 전방의 공기는 날개(30)에 의해 발생된 송풍력에 의해 벨마우스(40) 및 쉬라우드(22)를 차례로 지나 쉬라우드(22)와 허브(26)의 내측으로 흡입되고, 허브(26)와 다수의 날개(30)에 의해 팬의 둘레 방향으로 토출된다.

그러나, 종래 기술에 의한 터보팬(20)은 전방으로 볼록하게 형성된 허브(26)의 중앙에 모터(10)의 회전축(12)이 삽입되는 고정부(26b)가 돌출되어 형성되기 때문에 쉬라우드(22)의 흡입홀을 통해 유입된 공기가 허브(26)의 곡면을 따라 그 진행 방향이 팬의 둘레 방향으로 전환될 때에 상기 고정부(26b)에 의해 생성되는 턱부에 저항이 생성되므로 팬의 송풍 효율이 저감되고, 소음 또한 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 허브의 중앙에 형성되어 모터의 회전축이 삽입되는 고정부와 허브 사이에 형성되는 턱부에 턱부를 상쇄시켜 곡면을 이루도록 하는 곡면부재가 설치됨으로써, 쉬라우드를 통해 흡입되는 공기가 허브의 곡면을 따라 팬의 둘레 방향으로 그 진행 방향이 전환될 때에 공기의 저항을 최소화할 수 있어 송풍 효율이 향상되고, 소음 또한 저감되도록 하는 터보팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 터보팬이 도시된 구성도,

도 2는 본 발명의 의한 터보팬이 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51 : 스크롤 60 : 모터

62 : 회전축 70 : 터보팬

72 : 쉬라우드 72a : 쉬라우드의 둘레면 단부

76 : 허브 76a : 허브의 둘레면 단부

80 : 날개 82 : 날개의 쉬라우드측 단부

84 : 날개의 허브측 단부 90 : 벨마우스

100 : 곡면부재 102 : 홀

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터보팬은 흡입구를 이루는 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 일정 간격을 유지하면서 대향되게 설치되고, 모터의 회전축이 삽입되는 고정부가 중앙에 형성되어 모터에 의해 구동되는 허브와, 상기 쉬라우드와 허브의 사이에 설치되어 유입되는 공기를 팬의 둘레 방향으로 안내하는다수개의 날개와, 상기 고정부와 허브 사이에 생성되는 턱부를 상쇄시켜 상기 고정부와 허브가 하나의 곡선을 이루도록 상기 고정부의 둘레면에 설치되는 곡면부재가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 터보팬의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 터보팬의 일 실시 예가 도시된 측단면도이다.

본 발명에 따른 터보팬(70)은 흡입홀을 이루며 스트롤(51)의 흡입구 내측에 설치되는 쉬라우드(72)와, 쉬라우드(72)와 일정 간격을 유지하면서 대향되도록 위치되고, 모터(60)가 연결되어 구동되는 허브(76)와, 쉬라우드(72)와 허브(76) 사이에 설치되되 둘레 방향으로 일정 간격을 두고 다수개가 설치되어 쉬라우드(72)를 통해 흡입된 공기가 허브(76)를 따라 팬의 둘레 방향으로 그 이동 방향이 전환되어 토출되도록 하는 다수개의 날개(80)와, 허브(76)의 중앙에 설치되어 쉬라우드(72)를 통해 흡입되는 공기가 저항이 최소화되면서 방향 전환을 이룰 수 있도록 하는 곡면부재(100)가 포함되어 구성된다.

상기 쉬라우드(72)는 그 정면 형상이 링 모양으로 형성되어 흡입구를 형성하고, 내측 방향으로 오목한 곡면이 둘레면에 형성되므로 흡입된 공기가 팬의 둘레 방향으로 방향 전환을 용이하게 이룰 수 있도록 한다.

상기 허브(76)는 그 정면 형상이 원형으로 형성되고, 중앙부위는 쉬라우드(72)가 위치되는 방향인 정면으로 볼록하게 돌출되어 쉬라우드(72)를 통해 흡입된 공기가 돌출된 중앙부위의 곡면을 따라 팬의 둘레 방향으로 용이하게 방향전환을 이룰 수 있도록 한다.

그리고, 상기 허브(76)는 돌출된 중앙부위의 내측에 모터(60)가 설치되는 바, 모터의 회전축(62)이 삽입되는 사각 형상의 고정부(76b)가 허브(76)의 중앙부위의 한 가운데에 돌출되어 형성된다.

또한, 상기 허브(76)는 그 반경이 쉬라우드(72)와 비교하여 상대적으로 작게 형성되는 바, 이는 터보팬을 주조의 단일 공정으로 제조할 수 있도록 금형의 제작을 용이하게 하기 위함이다.

아울러, 상기 허브(76)와 고정부(76b) 사이에 형성되는 턱부에는 턱이진 부위에 메워져 고정부(76b)가 형성된 부위 또한 허브와 같이 곡면을 이루도록 하여 쉬라우드(72)를 통해 흡입된 공기가 허브(76)의 곡면을 따라 팬의 둘레 방향으로 방향 전환을 이룰 때에 공기의 저항을 최소화할 수 있게 하는 곡면부재(100)가 설치된다.

여기서, 상기 곡면부재(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 측면 형상이 사다리꼴을 이루도록 원뿔모양에서 상측에 평면이 형성되는 모양으로 이루어지고, 중앙에 허브(76)의 고정부(76b)가 삽입되는 홀(102)이 형성되어 고정부(76b)와 허브(76) 사이에 형성되는 턱부에 끼워질 수 있도록 한다.

여기서, 상기 홀(102)은 상기 허브(76)와 맞닿는 측에서 홀(102)의 내부로 점차적으로 그 내경이 작아지도록 형성되어 상기 허브(76)의 곡면에 밀착되는 안착부(102a)와, 상기 안착부(102a)의 상단으로부터 상기 곡면부재(100)의 상단까지 일정한 내경의 홀이 형성되어 상기 허브(76)의 고정부(76b)가 끼워지는 삽입부(102b)로 이루어지는 2단 구조로 형성된다.

그리고, 상기 곡면부재(100)는 허브(76)와 고정부(76b) 사이의 턱부를 상쇄시킴으로 소음이 저감됨과 동시에 폼피유 등의 흡음재로 형성되므로 소음의 저감 효과를 배가시키도록 한다.

상기 날개(80)는 그 내측 단부가 완곡한 모양으로 형성되어 상기 쉬라우드(72)와 허브(76) 내측에 위치되고, 날개(80)의 쉬라우드측 단부(82)는 쉬라우드의 둘레면 단부(72a)와 같은 길이로 형성되고, 날개(80)의 허브측 단부(84)는 허브의 둘레면 단부(76a) 보다 외측으로 더 돌출되도록 형성된다.

한편, 상기 스크롤(51)의 흡입구에는 중앙에 흡입홀이 형성되고 상기 흡입홀에 곡면부가 형성되어 상기 터보팬(70)의 회전시 공기의 흡입을 용이하게 하는 벨마우스(90)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 터보팬의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 모터(60)가 구동되면 회전축(62)은 상기 허브(76)를 회전시키고 허브(76)의 회전력은 복수개의 날개(80) 및 쉬라우드(72)에 전달되어 터보팬(70)은 상기 회전축(62) 중심으로 회전하게 된다.

이때, 벨마우스(90) 전방의 공기는 날개(80)에 의해 발생된 송풍력에 의해 벨마우스(90) 및 쉬라우드(72)를 차례로 지나 쉬라우드(72)와 허브(76)의 내측으로 흡입되고, 허브(76)와 다수의 날개(80)에 의해 팬의 둘레 방향으로 토출된다.

이때, 모터(60)의 회전축(62)이 연결되는 고정부(76b)와 허브(76) 사이에 생기는 턱부에 곡면부재(100)가 설치됨으로써, 허브(76)와 고정부(76b)는 하나의 곡선으로 이루어 쉬라우드(72)를 통해 유입되는 공기는 이 곡선을 따라 용이하게 방향 전환을 이루므로 팬의 송풍 효율이 향상되고, 아울러, 흡음재로 제조되는 곡면부재(100)에 의해 소음 또한 저감된다.

도 4는 본 발명에 의한 터보팬의 다른 실시 예가 도시된 측단면도이다.

본 발명에 의한 터보팬의 다른 실시 예는 일 실시 예와 같이 스트롤(151)의 흡입구 내측에 터보팬(170)이 설치되는 구조로서, 터보팬(170)은 쉬라우드(172)와 허브(176)와 다수의 날개(180)와 곡면부재(200)가 포함되어 이루어지나 상기 곡면부재(200)는 일 실시 예와 달리 그 측면 형상이 고깔 모양으로 형성된다.

상기 곡면부재(200)는 원뿔 모양에서 그 빗면이 내측으로 오목한 곡면을 이루는 고깔 모양을 이루고, 그 내측에 공간부(202)이 형성되어 허브(176)의 고정부(176a) 및 모터(160)의 회전축(162)이 감싸지도록 설치되는 것이 특징이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 터보팬은 모터의 회전축이 삽입되는 고정부가 허브에 설치되는 부위에 생성되는 턱부를 상쇄시켜 고정부와 허브가 하나의 곡면을 이루도록 하는 곡면부재가 설치됨으로써, 쉬라우드를 통해 유입되는 공기가 용이 하게 팬의 둘레 방향으로 방향 전환을 이룰 수 있어 터보팬의 송풍 효율을 향상시킬 수 있고, 흡음재로 제조되는 곡면부재에 의해 소음 또한 저감될 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 흡입구를 이루는 쉬라우드와; 상기 쉬라우드와 일정 간격을 유지하면서 대향되게 설치되고, 모터의 회전축이 삽입되는 고정부가 중앙에 형성되어 모터에 의해 구동되는 허브와; 상기 쉬라우드와 허브의 사이에 설치되어 유입되는 공기를 팬의 둘레 방향으로 안내하는 다수개의 날개와; 상기 고정부와 허브 사이에 생성되는 턱부를 상쇄시켜 상기 고정부와 허브가 하나의 곡선을 이루도록 상기 고정부의 둘레면에 설치되는 곡면부재가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 터보팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 곡면부재는 그 측면 형상이 사다리꼴을 이루도록 상부에 평면이 생성되는 원뿔 모양으로 이루어지고, 상면으로부터 관통되는 홀이 형성되어 상기 허브의 고정부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 터보팬.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홀은 상기 허브와 맞닿는 측에서 홀의 내부로 점차적으로 그 내경이 작아지도록 형성되어 상기 허브의 곡면에 밀착되는 안착부와, 상기 안착부의 상단으로부터 상기 곡면부재의 상단까지 일정한 내경의 홀이 형성되어 상기 허브의 고정부가 끼워지는 삽입부로 이루어지는 2단 구조인 것을 특징으로 하는 터보팬.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 곡면부재는 원뿔 모양에서 그 빗면이 내측으로 오목한 곡면을 이루는 고깔 모양으로 형성되고, 내부에 일정 공간이 형성되어 상기 허브의 고정부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 터보팬.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 곡면부재는 흡음재로 이루어진 것을 특징으로 하는 터보팬.