KR100437027B1 - 터보팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 조화기나 청소기 등의 기기에 설치되어 모터의 회전운동에 의해 송풍력을 발생시키는 터보팬에 관한 것으로서, 특히 터보팬의 날개 형상이 개선됨으로써, 팬의 정압 누설을 방지하여 팬의 고풍량 저소음화를 이룰 수 있도록 한 터보팬에 관한 것이다.

본 발명에 따른 터보팬은 흡입구를 이루는 쉬라우드와; 상기 쉬라우드와 일정 간격을 유지하면서 대향하게 설치되고, 상기 쉬라우드와 비교하여 상대적으로 반경이 작게 형성되며, 모터가 연결되어 구동되는 허브와; 상기 쉬라우드와 허브의 사이에 다수개가 설치되고, 상기 허브의 둘레면 단부에서부터 상기 쉬라우드의 둘레면 단부까지 직사각형 모양으로 형성되어 팬의 후방 측으로 연장되게 형성된 연장부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

터보팬 {A turbo fan}

본 발명은 공기 조화기나 청소기 등의 기기에 설치되어 모터의 회전운동에의해 송풍력을 발생시키는 터보팬에 관한 것으로서, 특히 터보팬의 날개 형상이 개선됨으로써, 팬의 정압 누설을 방지하여 팬의 고풍량 저소음화를 이룰 수 있도록 한 터보팬에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 터보팬이 도시된 측단면도이다.

종래의 터보팬(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기 등 각종 기기 내부의 스크롤(1)에 설치되고 모터(10)의 회전축(12)가 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 배치되어 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 형성되고, 내측 방향으로 오목한 곡면부가 둘레면을 따라 형성되어 유입되는 공기의 저항을 감소시키도록 한다.

상기 허브(26)는 그 정면 형상이 원형으로 형성되고, 전방에서 유입되는 공기가 저항이 최소화되어 팬의 둘레 방향으로 토출될 수 있도록 전방으로 중앙부위가 볼록하게 형성되어 그 내측에 모터(10)가 설치된다.

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, 쉬라우드 측 단부(32)는 쉬라우드의 둘레면 단부(22a)와 같은 길이로 형성되고, 허브 측 단부(34)는 상기 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 돕는 벨마우스(40)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

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

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

그러나, 종래의 터보팬(20)은 허브(26)의 반경이 쉬라우드(22)의 반경에 비해 상대적으로 작게 형성되기 때문에 팬의 내부로 유입된 공기가 허브(26) 및날개(30)를 따라 그 진행 방향이 팬의 둘레 방향으로 전환된 후에 팬의 외부로 토출될 때, 허브(26)의 곡면을 따라 유동되던 공기가 허브의 둘레면 단부(26a)를 지나면 정압 누설 현상이 일어나 와류 등이 생성되므로 송풍량이 감소되고, 소음이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터보팬의 날개 구조가 개선됨으로써, 토출되는 공기가 쉬라우드와 비교하여 상대적으로 그 반경이 작은 허브의 단부를 지나도 팬의 둘레 방향으로의 전진력이 더 증가되어 고풍량 저소음화를 이루는 터보팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 터보팬이 도시된 측단면도,

도 2는 본 발명에 의한 터보팬이 도시된 측단면도이다.

<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 : 쉬라우드 측 단부

84 : 허브 측 단부 86 : 날개의 내측 단부

88 : 연장부 90 : 벨마우스

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터보팬은 흡입구를 이루는 쉬라우드와; 상기 쉬라우드와 대향되게 설치되고, 상기 쉬라우드의 직경보다 직경이 작게 형성된 허브와; 상기 쉬라우드와 허브사이에 복수개가 설치되어 공기를 토출시키는 날개로 구성된 터보팬에 있어서,상기 날개의 허브측 단부에 허브의 단부로부터 외측후방으로 돌출되는 연장부를 형성하되, 상기 연장부는 전후방향의 길이가 동일한 직사각형으로 형성되고, 상기 연장부의 전후방향의 길이는 팬의 총길이의 1/10미만이 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

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

도 2는 본 발명에 의한 터보팬이 도시된 측단면도이다.

본 발명에 따른 터보팬(70)은 도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기 등 각종 기기 내부의 스크롤(51)에 설치되고 모터(60)의 회전축(62)이 회전중심에 연결되며 모터(60)가 구동되면 스크롤(51) 내에서 회전되면서 송풍력을 발생시킨다.

상기 터보팬(70)은 중앙에 흡입구(71)가 형성된 쉬라우드(72)와, 상기 쉬라우드(72)와 일정 간격을 유지하며 대향되게 설치되고 상기 모터(60)의 회전축(62)이 연결되는 허브(76)와, 상기 쉬라우드(72)와 허브(76)의 사이에 설치되고 허브 측의 단부에 토출 공기의 전진력을 향상시키는 연장부(88)가 형성된 날개(80)로 구성된다.

상기 쉬라우드(72)는 그 정면 형상이 링 모양으로 형성되어 흡입구(71)를 이루고, 내측 방향으로 오목한 곡면부가 형성되어 쉬라우드(72) 전방의 공기가 흡입구(71)를 통해 흡입되어 팬의 둘레 방향으로 이동 방향을 원활하게 전환할 수 있도록 하며, 아울러 쉬라우드(72)의 전방에 형성된 스크롤(51)의 흡입구(92)에는 공기의 유입을 용이하게 하는 곡면 형상의 벨마우스(90)가 설치된다.

그리고, 상기 쉬라우드(72)는 허브(76)와 비교하여 상대적으로 반경이 크게 형성되는 바, 이는 금형 제작이 용이하여 주조에 의한 단일 공정으로 제조할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 허브(76)는 중앙부가 상기 모터(60)가 내장될 수 있도록 전방으로 볼록한 형상으로 이루어지고, 이 볼록한 중앙부에는 상기 모터(60)의 회전축(62)이 삽입되어 고정되고 상기 터보팬의 회전중심이 되는 삽입홀이 형성된다.

상기 날개(80)는 상기 허브(76)의 원주방향으로 소정의 간격을 두고 복수개 형성되어 상기 터보팬(70)의 회전시 송풍력을 직접 일으키는 것으로서, 이러한 송풍력에 의해 이동되는 공기는 날개(80)의 측면을 따라 팬의 둘레 방향으로 토출된다.

그리고, 상기 날개(80)의 내측 단부(86)는 완곡한 모양으로 형성되어 상기 쉬라우드(72)와 허브(76) 내측에 위치되고, 날개(80)의 허브 측 단부(84)는 쉬라우드 측 단부(82)와 비교하여 허브(76)의 반경이 작은 만큼의 부위에 연장부(88)가 형성된다.

여기서, 상기 연장부(88)의 상하 방향의 길이는 허브의 둘레면 단부(76a)가 끝나는 부위에서부터 쉬라우드의 둘레면 단부(72a)가 끝나는 부위까지의 길이와 같은 길이로 형성되고, 직사각형을 이루며 팬의 후방 측으로 연장된다.

그리고, 상기 연장부(88)는 그 전후 방향의 길이(B)가 팬의 총두께(A)와 비교하여 1/10 이하로 형성되도록 하여 구동 중에 다른 부재들과 간섭이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

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

먼저, 상기 스크롤(51)에 설치된 모터(60)가 구동되면 상기 모터(60)의 회전축(62)는 상기 허브(76)를 회전시키고 상기 허브(76)의 회전력은 복수개의 날개(80) 각각 및 쉬라우드(72)에 전달되어 상기 터보팬(70)을 회전시키게 된다.

상기 터보팬(70)의 회전에 의해 상기 벨마우스(90) 전방의 공기는 상기 날개(80)에 의해 발생된 송풍력에 의해 상기 벨마우스(90) 및 쉬라우드(72)를 차례로 지나 상기 쉬라우드(72)와 허브(76)의 내측으로 흡입되고, 상기 날개(80)를 따라 팬의 둘레 방향으로 토출된다.

이때, 상기 날개(80)의해 팬의 둘레 방향으로 토출되는 공기는 허브(76)의 외측 단부를 지나도 날개(80)의 허브 측 단부(84)에 형성된 연장부(88)에 의해 팬의 둘레 방향으로 안내되므로 직진력이 상승되어 보다 많은 양의 공기가 소음이 저감되어 토출될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 터보팬은 허브 측에 위치되는 날개의 단부에 일정 길이의 연장부가 형성됨으로써, 허브의 반경이 쉬라우드에 비해 상대적으로 작아 허브의 곡면을 따라 이동 방향이 바뀌면서 팬의 둘레 방향으로 토출되는 공기가 허브의 단부를 지나면서 연장부에 의해 팬의 둘레 방향으로 직진력이 상승되므로 보다 많은 양의 공기가 송풍되며 아울러, 소음 또한 저감될 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 흡입구를 이루는 쉬라우드와; 상기 쉬라우드와 대향되게 설치되고, 상기 쉬라우드의 직경보다 직경이 작게 형성된 허브와; 상기 쉬라우드와 허브사이에 복수개가 설치되어 공기를 토출시키는 날개로 구성된 터보팬에 있어서,

   상기 날개의 허브측 단부에 허브의 단부로부터 외측후방으로 돌출되는 연장부를 형성하되, 상기 연장부는 전후방향의 길이가 동일한 직사각형으로 형성되고, 상기 연장부의 전후방향의 길이는 팬의 총길이의 1/10미만이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 터보팬.
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