KR100442270B1 - 터보팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 터보팬의 구조를 개선하여, 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)시키는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 팬모터와 축결합되는 허브와, 상기 허브의 내측면 주변을 따라 일정간격으로 배열된 복수개의 블레이드를 갖는 터보팬에 있어서; 상기 허브의 내측면에, 상기 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)하기 위해, 상기 허브의 축결합부로부터 상기 블레이드와 블레이드 사이를 지나 상기 허브의 외곽부까지 연이어짐과 아울러 소정 높이 돌출된 형상의 유동가이드가 구비되어 이루어진 터보팬을 제공한다.

Description

터보팬{Turbo-fan}

본 발명은 터보팬에 관한 것으로서, 더 상세하게는 터보팬의 유동가이드에 관한 것이다.

일반적으로, 터보팬은 모터의 회전력에 의해 공기를 압송하기 위한 수단으로 사용되는 것으로서, 특히, 공기를 축방향인 팬의 좌측부로부터 유입시켜 축의 직각방향인 팬의 상/하부(블레이드 사이사이)로 토출시키는 방식으로, 공기가 팬의 내부로 유입되어 외부로 토출되므로 별도의 덕트가 필요치 않으며, 천장형 공기조화기 등에 두루 적용되고 있다.

이하, 도 1a와 도 1b를 참조하여, 종래기술에 따른 터보팬을 구체적으로 살펴본다.

상기 터보팬(1)은, 팬모터(M)와 축결합되는 허브(2)와, 상기 허브의 내측면 주위를 따라 일정간격으로 다수개 형성된 곡선형의 블레이드(3)와, 상기 블레이드들의 하단을 따라 연결된 고리형상의 판형 쉬라우드(4)가 포함되어 이루어진다.

또한, 상기 터보팬(1)의 허브(2) 및 쉬라우드(4)는 공기를 토출시키고자 하는 방향으로 자체유로를 형성하고 있으며(도 1a 참조), 상기 터보팬의 하부에는 외부공기를 흡입하기 위한 입구단(1a)이 형성되며, 측면부에는 흡입된 공기가 토출되는 출구단(1b)이 형성된다.

따라서, 팬모터(M)의 회전력으로 터보팬(1)이 회전하게 되면 그 회전력에 의해 외부공기가 쉬라우드(4)의 내주에 의해 형성된 입구단(1a)을 통해 흡입되고, 흡입된 공기는 블레이드(3)를 거쳐 각 블레이드 사이의 출구단(1b)으로 토출된다.

하지만, 상기와 같이 이루어진 종래기술에 따른 터보팬(1)은 다음과 같은 문제점이 있었다.

터보팬(1)을 이루는 블레이드(3)는, 팬효율의 하나인 공기와의 마찰저항을 줄이기 위해 일방적으로 그 개수를 증가시킬 수 없고, 그 개수가 한정되어 있는데, 이렇게 블레이드(3) 개수가 한정되어있음(적음)에 따라, 블레이드 간의 거리차가 커져 와류(渦流)를 쉽게 형성시키는 경향이 나타났다.

또한, 이러한 와류는 소음을 상승시키는 주원인이 되었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터보팬의 구조를 개선하여, 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)시키는데 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 터보팬을 나타낸 종단면도.

도 1b는 도 1a의 좌측면도.

도 2는 본 발명에 따른 터보팬을 나타낸 종단면도.

도 3은 도 2의 좌측면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2: 허브 2a: 허브의 축결합부

2b: 허브의 외곽부 2c: 냉각홀

3: 블레이드 M: 팬모터

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 팬모터와 축결합되는 허브와, 상기 허브의 내측면 주변을 따라 일정간격으로 배열된 복수개의 블레이드를 갖는 터보팬에 있어서; 상기 허브의 내측면에, 상기 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)하기 위해, 상기 허브의 축결합부로부터 상기 블레이드와 블레이드 사이를 지나 상기 허브의 외곽부까지 연이어짐과 아울러 소정 높이 돌출된 형상의 유동가이드가 구비되어 이루어진 터보팬을 제공한다.

이 때, 상기 유동가이드는, 상기 터보팬 내의 공기의 유동방향과 같은 방향으로 상기 허브의 내측면에 소정량 돌출형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 유동가이드는, 상기 터보팬의 중심에서 원주방향으로 상기 블레이드와 함께 등간격 또는 부등간격으로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 유동가이드는, 단일원호, 다중원호, 에어포일 중 선택된 어느 하나의 형상을 이루며, 공기의 정압을 회복시키기 위해 상기 블레이드와 함께 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 점차적으로 넓어지도록 형성됨이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 터보팬은, 블레이드 개수를 증가시키지 않고 터보팬 내 유동공기를 정류시킬 수 있게 된다. 즉, 팬효율의 하나인 공기와의 마찰저항을종래와 동일하게 유지하면서 와류의 발생을 줄일 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 터보팬을 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 2의 좌측면도이다.

도면 설명에 앞서, 터보팬은 종래기술에 언급된 바 있으므로, 그 설명을 생략하고, 종래기술과 동일한 구조에 한해서는 종래와 동일한 부호를 부여키로 한다.

본 발명에 따른 터보팬(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 팬모터(M)와 축결합되는 허브(2)와, 상기 허브의 내측면 주변을 따라 일정간격으로 배열된 복수개의 블레이드(3)를 갖는 것에 있어서; 상기 허브(2)의 내측면에, 상기 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)하도록, 상기 허브의 축결합부(2a)로부터 상기 블레이드(3)와 블레이드 사이를 지나 상기 허브의 외곽부(2b)까지 연이어짐과 아울러 소정 높이 돌출된 형상의 유동가이드(11)가 구비되어 이루어진다.

이 때, 상기 유동가이드(11)는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 터보팬(10) 내의 공기의 유동방향과 같은 방향으로 상기 허브(2)의 내측면에 소정량 돌출형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 유동가이드(11)는, 상기 터보팬(10)의 중심에서 원주방향으로 상기 블레이드(3)와 함께 등간격(도 3참조) 또는 부등간격으로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 유동가이드(11)는, 단일원호, 다중원호(도 3참조), 에어포일 중선택된 어느 하나의 형상을 이루며, 공기의 정압을 회복시키기 위해 상기 블레이드와 함께 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 점차적으로 넓어지도록 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 허브(2)에는 유동가이드(11) 사이에 상기 팬모터(M)를 냉각시키기 위한 냉각홀(2c)이 더 형성됨이 바람직하다.

이하, 도 2와 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 터보팬(10)에 포함된 유동가이드(11)를 구체적으로 설명한다.

먼저, 유동가이드(11)가 허브(2)의 내측면에 형성되는 주된 이유는, 팬모터(M)의 회전력에 의해 입구단(10a)으로 유입된 공기가 허브의 내측면에서 급박하게 유동되므로, 이곳에서의 와류(渦流) 발생확률이 제일크기 때문이다.

또한, 유동가이드(11)가 단지 소정량 돌출형성된 이유는, 팬효율의 하나인 유동저항을 종래와 동일하게 유지하면서 유동공기를 정류(整流)하기 위함이다. 즉, 유동가이드(11)가 블레이드(3)와 같은 높이로 형성된다면, 그 높이만큼 공기와의 마찰저항이 크게 되어 팬효율이 저하되며 이에 따른 소음 또한 클 것이기 때문이다.

그리고, 유동가이드가 상기 허브의 축결합부로부터 상기 블레이드와 블레이드 사이를 지나 상기 허브의 외곽부까지 연이어지는 형상을 가지고, 상기 허브의 내측면에 공기의 유동방향과 같은 방향으로 형성된 이유는, 입구단으로 유입된 유동공기가 허브의 내측면 중 어느 면에 먼저 도달하더라도 이를 정류하여 출구단으로 안내하기 위함이다.

이러한 여러 이유를 바탕으로, 유동가이드(11)는 다음과 같은 역할을 수행한다.

팬모터(M)의 회전력에 의해 축방향 입구단(10a)으로 유입된 공기는 일차적으로 허브(2)의 내측면에 강하게 부딪히게 되고, 이차적으로 축방향과 직각방향으로 전환되면서 와류의 흐름을 가지게 되는데, 이때, 허브(2)의 내측면에 소정량 돌출형성된 유동가이드(11)는 마찰저항 없이 이러한 와류발생을 줄여주고, 와류가 발생되더라도 이를 정류시켜 출구단(10b)으로 안내하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 터보팬(10)은, 블레이드(3) 개수를 증가시키지 않고 터보팬 내 유동공기를 정류시킬 수 있게 된다. 즉, 팬효율의 하나인 공기와의 마찰저항을 종래와 동일하게 유지하면서 와류의 발생을 줄일 수 있게 되고, 소음을 줄일 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 유동가이드가 포함된 터보팬을 제공함에 다라, 블레이드 개수를 증가시키지 않고 터보팬 내 유동공기를 정류시킬 수 있는 이점이 있다.

즉, 팬효율의 하나인 공기와의 마찰저항을 종래와 동일하게 유지하면서 와류의 발생을 줄일 수 있는 이점이 있고, 이에 따른 소음 또한 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 팬모터와 축결합되는 허브와, 상기 허브의 내측면 주변을 따라 일정간격으로 배열된 복수개의 블레이드를 갖는 터보팬에 있어서,

   상기 허브의 내측면에, 상기 터보팬 내 유동공기를 정류(整流)하도록, 상기 허브의 축결합부로부터 상기 블레이드와 블레이드 사이를 지나 상기 허브의 외곽부까지 연이어짐과 아울러 소정 높이 돌출된 형상의 유동가이드가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 터보팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유동가이드는;

   상기 터보팬 내의 공기의 유동방향과 같은 방향으로 상기 허브의 내측면에 돌출형성된 것임을 특징으로 하는 터보팬.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유동가이드는;

   상기 터보팬의 중심에서 원주방향으로 상기 블레이드와 함께 등간격 또는 부등간격으로 형성된 것임을 특징으로 하는 터보팬.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유동가이드는;

   단일원호, 다중원호, 에어포일 중 선택된 어느 하나의 형상을 이루며, 공기의 정압을 회복시키기 위해 상기 블레이드와 함께 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 점차적으로 넓어지도록 형성됨을 특징으로 하는 터보팬.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브에는 유동가이드 사이에, 상기 팬모터를 냉각시키기 위한 냉각홀이 더 형성됨을 특징으로 하는 터보팬.