KR100620522B1 - Cross flow fan - Google Patents

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Abstract

팬모터의 과열방지를 위한 크로스 플로우 팬이 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 크로스 플로우 팬은 팬모터, 팬모터에 축결합된 임펠러, 임펠러를 감싸는 케이스, 팬모터의 과열을 방지하기 위해 팬모터 주위에 설치되는 팬모터 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬에 의하면, 고온의 기체를 이송하더라도 성능 및 수명단축의 문제가 생기지 않게 된다.A cross flow fan for preventing overheating of a fan motor is disclosed. Cross flow fan according to the present invention is characterized in that it comprises a fan motor, an impeller axially coupled to the fan motor, a case surrounding the impeller, a fan motor cooling unit installed around the fan motor to prevent overheating of the fan motor. . According to the cross-flow fan according to the present invention, even if the high-temperature gas is transported, the problem of performance and life shortening does not occur.

크로스 플로우 팬, 팬모터, 팬모터 냉각유닛, 핀블레이드, 커버Cross Flow Fan, Fan Motor, Fan Motor Cooling Unit, Pin Blade, Cover

Description

크로스 플로우 팬{Cross flow fan}Cross flow fan

도 1은 종래 기술에 의한 크로스 플로우 팬의 개략적인 정면도,1 is a schematic front view of a cross flow fan according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 플로우 팬의 개략적인 정면도,2 is a schematic front view of a cross flow fan according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 플로우 팬의 개략적인 측단면도,3 is a schematic side cross-sectional view of a cross flow fan according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 2의 팬모터 냉각유닛의 분리도,Figure 4 is an exploded view of the fan motor cooling unit of Figure 2,

도 5 및 도 6은 팬모터 냉각유닛의 동작을 설명하는 도면이다.5 and 6 are views for explaining the operation of the fan motor cooling unit.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

100. 크로스 플로우 팬 110. 임펠러100. Cross Flow Fan 110. Impeller

120. 케이스 130. 팬모터120. Case 130. Fan motor

140. 베어링 150. 팬모터 냉각유닛140. Bearing 150. Fan motor cooling unit

152. 핀블레이드 154. 팬모터 하우징152. Pin Blade 154. Fan Motor Housing

156. 커버 157,158. 통풍구156. Cover 157,158. ventilation opening

본 발명은 크로스 플로우 팬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 기체를 이송할 수 있는 크로스 플로우 팬에 관한 것이다.The present invention relates to a cross flow fan, and more particularly, to a cross flow fan capable of transferring hot gases.

일반적으로 송풍기(fan)는 공기의 유동을 일으키는 기계장치로 공기조화기, 복사기 또는 인쇄기기 등의 과열방지장치, 냉동장치 등 여러 분야에서 사용되어 외부공기 또는 냉기를 강제 흡입하여 토출하는 장치이다. 이러한 송풍기는 토출압력에 따라 저압용 팬과 고압용 블로워(blower)로 구분되며, 또한 블레이드(blade)의 형상에 따라 원심형 송풍기, 축류형 송풍기, 횡류형 송풍기 등으로 구분된다. 이 중에서, 크로스 플로우 팬(cross flow fan)은 횡류형 송풍기의 일종으로 축방향으로의 흡입흐름이 없는 대신 임펠러(impeller)의 축에 수직한 평면 내에서 공기의 흡입과 토출이 생긴다. 이러한 특성을 갖는 크로스 플로우 팬은 일반적으로 고정압 대풍량을 생산하는데 유리하며 축방향으로 고른 흐름이 발생된다.In general, a blower (fan) is a mechanical device that causes the flow of air is used in various fields such as air conditioning, copier or printing equipment overheating prevention device, refrigeration device, forcibly suction and discharge external air or cold air. The blower is divided into a low pressure fan and a high pressure blower according to the discharge pressure, and further divided into a centrifugal blower, an axial blower, a cross flow blower, and the like according to the shape of a blade. Among these, a cross flow fan is a type of cross flow blower, in which there is no suction flow in the axial direction, but air intake and discharge occurs in a plane perpendicular to the axis of the impeller. Cross flow fans with this characteristic are generally advantageous for producing a high pressure large air volume and even axial flow occurs.

도 1은 종래의 크로스 플로우 팬을 개략적으로 도시한 것으로서, 크로스 플로우 팬(10)은 케이스(12), 다수의 블레이드로 구성된 임펠러(11), 베어링(14), 팬모터(13)로 구성되어 진다.1 schematically shows a conventional cross flow fan, wherein the cross flow fan 10 includes a case 12, an impeller 11 composed of a plurality of blades, a bearing 14, and a fan motor 13. Lose.

팬모터(13)의 구동에 의해 임펠러(11)가 회전하게 되면 임펠러(11)의 내부에 와류가 생성되며, 이 와류에 의해 공기의 강제 유동이 발생하게 된다. 즉, 임펠러(11)가 시계방향으로 회전하게 되면 스태빌라이저(미도시)의 전후방에 저압부 및 고압부가 형성되어 흡입된 공기가 임펠러의 후방에 설치된 리어가이드(미도시)의 안내를 받으면서 토출된다. 따라서, 크로스 플로우 팬(10)은 축방향으로의 흡입흐름이 없는 대신 임펠러(11)의 축에 수직한 평면 내에서 공기의 흡입과 토출이 생기게 된다.When the impeller 11 is rotated by the driving of the fan motor 13, a vortex is generated inside the impeller 11, and the forced flow of air is generated by the vortex. That is, when the impeller 11 rotates in the clockwise direction, the low pressure part and the high pressure part are formed in front and rear of the stabilizer (not shown), and the sucked air is discharged while being guided by the rear guide (not shown) installed at the rear of the impeller. Therefore, the cross flow fan 10 has no suction flow in the axial direction, but instead, air intake and discharge occurs in a plane perpendicular to the axis of the impeller 11.

그런데, 상기 종래의 크로스 플로우 팬의 경우 70℃ 이상의 고온 기체를 이 송하는 경우 베어링(14)과 팬모터(13)의 과열로 크로스 플로우 팬의 성능저하 및 수명단축의 문제가 발생하게 된다. However, in the case of the conventional crossflow fan, when the high temperature gas is transferred at 70 ° C. or higher, problems of performance degradation and lifespan reduction occur due to the overheating of the bearing 14 and the fan motor 13.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 베어링과 구동모터의 과열을 방지하도록 구조가 개선된 크로스 플로우 팬을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cross flow fan having an improved structure to prevent overheating of a bearing and a driving motor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬은, 팬모터, 상기 팬모터에 축결합된 임펠러, 상기 임펠러를 감싸는 케이스, 상기 팬모터의 과열을 방지하기 위해 상기 팬모터 주위에 설치되는 팬모터 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.Cross flow fan according to the present invention for achieving the above object, a fan motor, an impeller axially coupled to the fan motor, a case surrounding the impeller, a fan installed around the fan motor to prevent overheating of the fan motor It characterized in that it comprises a motor cooling unit.

상기 팬모터 냉각유닛은 상기 팬모터를 감싸도록 설치되며, 상기 팬모터의 회전에 의해 같이 회전하는 팬모터 하우징 및 상기 팬모터 하우징에 부착되는 핀블레이드를 포함하는 것이 바람직하다.The fan motor cooling unit is installed to surround the fan motor, and preferably includes a fan motor housing that rotates together with the fan motor and a pin blade attached to the fan motor housing.

또한, 상기 팬모터 냉각유닛은 팬모터 하우징 및 핀블레이드를 감싸도록 설치되며, 공기가 유입되고 유출되는 하나 이상의 통풍구가 형성되는 커버를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the fan motor cooling unit is installed to surround the fan motor housing and the pin blade, it is preferable to further include a cover which is formed with one or more ventilation holes through which air is introduced and discharged.

상기 통풍구는 상기 팬모터 축방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 수평 통풍구와, 상기 팬모터 축방향의 수직방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 수직 통풍구로 구성된 것이 바람직하다.Preferably, the vent includes at least one horizontal vent formed in the axial direction of the fan motor and at least one vertical vent formed in the vertical direction of the fan motor.

또한, 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬은 상기 임펠러의 회전축을 회전 가능하게 지지하도록 상기 케이스에 설치되는 베어링을 포함하며, 상기 베어링은 세라믹 재질인 것이 바람직하다.In addition, the cross flow fan according to the present invention includes a bearing installed in the case so as to rotatably support the rotating shaft of the impeller, the bearing is preferably a ceramic material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬의 바람직한 일 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the cross-flow fan according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 크로스 플로우 팬(100)은 팬모터(130)와, 상기 팬모터(130)에 축결합되어 공기유동을 일으키는 임펠러(110)와, 상기 임펠러(110)를 감싸는 케이스(120)와, 상기 팬모터(130)의 과열을 방지하기 위한 팬모터 냉각유닛(150)을 포함한다.2 and 3, the cross flow fan 100 includes a fan motor 130, an impeller 110 axially coupled to the fan motor 130, and causing air flow, and surrounding the impeller 110. A case 120 and a fan motor cooling unit 150 for preventing overheating of the fan motor 130 are included.

임펠러(110)는 팬모터(130)에 일측이 축결합되고 공기를 흡입하여 직각방향으로 토출시킨다. 임펠러(110)는 회전방향으로 만곡된 다수의 블레이드(113)가 원주상에 적당한 간격을 두고 배열된다. 리어가이드(114)는 임펠러(110)의 후방에 구비되어 공기의 토출유로를 형성하도록 소정 곡률을 갖도록 형성된다. 스태빌라이저(116)는 임펠러(110)의 상부에 축방향을 따라 구비되어 와류를 생성하며, 상기 리어가이드(114)와 함께 고압부와 저압부의 경계를 형성한다.One side of the impeller 110 is axially coupled to the fan motor 130 and sucks air to discharge it in a right angle direction. The impeller 110 has a plurality of blades 113 curved in the rotational direction are arranged at appropriate intervals on the circumference. The rear guide 114 is provided at the rear of the impeller 110 to have a predetermined curvature so as to form a discharge passage of air. The stabilizer 116 is provided along the axial direction on the upper part of the impeller 110 to generate vortices, and forms a boundary between the high pressure part and the low pressure part together with the rear guide 114.

케이스(120) 양측에는 베어링(140)이 설치되며, 상기 베어링(140)은 케이스(120)의 일측에 설치되어 임펠러축(112)과 연결되는 제1베어링(141)과, 케이스 타측에 설치되어 임펠러축(112) 및 팬모터축(132)을 연결시키는 제2베어링(142)으로 구성된다. 고온의 기체를 이송시키기 위해 상기 제1 및 제2베어링(141)(142)은 내열성이 우수한 세라믹 베어링을 사용하는 것이 좋다.Bearings 140 are installed at both sides of the case 120, and the bearing 140 is installed at one side of the case 120 and is connected to the first bearing 141 connected to the impeller shaft 112 and the other side of the case. The second bearing 142 connects the impeller shaft 112 and the fan motor shaft 132. In order to transfer high temperature gas, the first and second bearings 141 and 142 may use ceramic bearings having excellent heat resistance.

팬모터 냉각유닛(150)은 상기 팬모터(130)의 과열을 방지하기 위해 팬모터(130) 주위에 설치된다. 도 4는 도 2의 팬모터 냉각유닛(150)의 분리도를 나타낸 것으로서, 팬모터 냉각유닛(150)은 팬모터 하우징(154), 핀블레이드(152), 커버(156)를 포함한다.The fan motor cooling unit 150 is installed around the fan motor 130 to prevent overheating of the fan motor 130. 4 is a diagram illustrating a separation of the fan motor cooling unit 150 of FIG. 2, wherein the fan motor cooling unit 150 includes a fan motor housing 154, a pin blade 152, and a cover 156.

팬모터 하우징(154)은 팬모터(130)의 뒷면을 감싸도록 밀착되게 설치되며, 팬모터(130)의 구동에 의해 같이 회전한다. 팬모터 하우징(154)는 열전달의 효율이 좋고 가벼운 알루미늄 재질로 구성되는 것이 바람직하다.The fan motor housing 154 is installed to be in close contact with the back of the fan motor 130, and rotates together by the driving of the fan motor 130. The fan motor housing 154 may be made of an aluminum material having good heat transfer efficiency and light weight.

핀블레이드(152)는 팬모터 하우징(154)의 상,하부면에 부착되도록 설치된다. 핀블레이드(152)는 알루미늄 또는 합금재질인 것이 바람직하며 또한, 열저항을 최소화하기 위해 열패드(thermal pad), 열그리스(thermal grease), 열실리콘(thermak silicon)등을 삽입하는 것이 좋다. 핀블레이드(152)의 형상은 임펠러(110)에서 사용되는 블레이드(113)와 같이 익형이 사용된다. 팬모터(130)의 구동에 의해 팬모터 하우징(154)도 회전하며, 팬모터 하우징(154)에 부착된 핀블레이드(152)도 회전하여 공기의 유동을 형성한다.The pin blades 152 are installed to be attached to upper and lower surfaces of the fan motor housing 154. The pin blade 152 is preferably made of aluminum or an alloy, and a thermal pad, a thermal grease, a thermal silicon, or the like may be inserted in order to minimize thermal resistance. The shape of the pin blade 152 is used for the airfoil like the blade 113 used in the impeller 110. The fan motor housing 154 also rotates by driving the fan motor 130, and the pin blade 152 attached to the fan motor housing 154 also rotates to form a flow of air.

커버(156)는 상기 팬모터 하우징(154) 및 핀블레이드(152)를 감싸도록 설치되며, 개방단의 끝단이 케이스(120)에 결합된다. 커버(156)는 공기가 유입되고 유출되는 통풍구가 형성되는데, 상기 통풍구는 팬모터(130)의 축방향으로 형성되는 수평 통풍구(157)와, 팬모터(130)의 축방향과 수직방향으로 형성되는 수직 통풍구(158)를 포함한다. 수평 및 수직 통풍구(157, 158)은 외부 공기의 흡입량을 크게 하여 냉각 효율이 좋도록 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.Cover 156 is installed to surround the fan motor housing 154 and the pin blade 152, the end of the open end is coupled to the case 120. The cover 156 is formed with a vent opening through which air is introduced and discharged. The vent opening is formed in a horizontal vent hole 157 formed in the axial direction of the fan motor 130 and in a direction perpendicular to the axial direction of the fan motor 130. Vertical vents 158. The horizontal and vertical vents 157 and 158 are preferably formed at least one so as to increase the suction amount of the outside air to improve the cooling efficiency.

이하, 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬(100)의 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the cross flow fan 100 according to the present invention will be described.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 팬모터(130)의 구동에 의해 임펠러(110)가 회전하게 되면 임펠러(110)의 내부에 와류가 생성되며, 이 와류에 의해 공기의 강제 유동이 발생하게 된다. 즉, 임펠러(110)가 시계방향으로 회전하게 되면 스태빌라이저(116)의 전후방에 저압부 및 고압부가 형성되어 흡입된 공기가 리어가이드(114)의 안내를 받으면서 토출된다. 따라서, 크로스 플로우 팬(100)은 축방향으로의 흡입흐름이 없는 대신 임펠러(110)의 축에 수직한 평면 내에서 공기의 흡입과 토출이 생기게 된다.2 to 4, when the impeller 110 is rotated by the driving of the fan motor 130, a vortex is generated inside the impeller 110, and the forced flow of air is generated by the vortex. . That is, when the impeller 110 rotates in the clockwise direction, the low pressure portion and the high pressure portion are formed in front and rear of the stabilizer 116, and the sucked air is discharged while being guided by the rear guide 114. Therefore, the cross flow fan 100 has no suction flow in the axial direction, but instead of the suction and discharge of air in a plane perpendicular to the axis of the impeller 110.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 팬모터(130)의 회전에 의해 팬모터 하우징(154) 및 이에 부착된 핀블레이드(152)도 회전하며 팬모터(130) 주위로 공기의 유동을 형성한다. 팬모터 냉각유닛(150)은 외기에 노출되어 있으며, 핀블레이드(152)의 회전 및 커버(156)의 수평 통풍구(157) 또는 수직 통풍구(158)를 통해 상대적으로 찬 외부의 공기를 커버(156) 내부로 흡입하게 된다. 공기의 흡입 방향은 도 5 및 도 6과 같이 핀블레이드(152)의 형상에 따라 결정된다. 도시된 바와 같이, 팬모터(130)에서 발생한 고온의 열은 열전도에 의해 알루미늄 재질의 팬모터 하우징(154) 및 핀블레이드(152)에 전달된다(점선표시). 그리고, 팬모터(130)의 구동에 의한 핀블레이드(152)의 회전에 의해 외부 공기가 유입되어, 강제대류(forced convection)에 의한 열전달이 발생한다(실선표시). 즉, 수평 또는 수직 통풍구(157, 158)를 통해 커버(156) 내부로 유입된 비교적 찬 공기는 핀블레이드(152)에 전달된 고온의 열을 냉각시키면서 수직 또는 수평 통풍구(158, 157)를 통해 커버(156) 외부로 빠져나간다. 따라서, 이 두 가지 열전달 메카니즘에 의해 팬모터(130)의 냉각이 이루어진다.Meanwhile, referring to FIGS. 5 and 6, the fan motor housing 154 and the pin blade 152 attached thereto are also rotated by the rotation of the fan motor 130 to form a flow of air around the fan motor 130. do. The fan motor cooling unit 150 is exposed to the outside air and covers the relatively cold outside air through the rotation of the pin blade 152 and the horizontal vent 157 or the vertical vent 158 of the cover 156. Inhalation into the body. The suction direction of air is determined according to the shape of the pin blade 152 as shown in FIGS. 5 and 6. As shown, the high temperature heat generated from the fan motor 130 is transferred to the fan motor housing 154 and the pin blade 152 made of aluminum by heat conduction (dotted line). Then, the outside air is introduced by the rotation of the pin blade 152 driven by the fan motor 130, and heat transfer by forced convection occurs (solid line display). That is, the relatively cold air introduced into the cover 156 through the horizontal or vertical vents 157 and 158 is cooled through the vertical or horizontal vents 158 and 157 while cooling the high temperature heat transmitted to the pin blade 152. The cover 156 is pulled out. Therefore, the fan motor 130 is cooled by these two heat transfer mechanisms.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 크로스 플로우 팬에 의하면 임펠러축이 케이스와 연결하는 곳에 세라믹 재질의 베어링을 설치하고 또한, 팬모터에 핀블레이드를 구비하는 모터 냉각유닛을 설치함으로써, 고온의 기체를 이송하더라도 성능 및 수명이 저하되지 않는 효과가 있다.As described above, according to the cross flow fan according to the present invention by installing a bearing made of a ceramic material in the place where the impeller shaft is connected to the case, and by installing a motor cooling unit having a pin blade in the fan motor, Even if it is transported, there is an effect that performance and life are not reduced.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that many changes and modifications can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (5)

팬모터;Fan motor; 상기 팬모터에 축결합된 임펠러; An impeller axially coupled to the fan motor; 상기 임펠러를 감싸는 케이스; 및A case surrounding the impeller; And 상기 팬모터의 과열을 방지하기 위해 상기 팬모터 주위에 설치되는 팬모터 냉각유닛;을 포함하며, And a fan motor cooling unit installed around the fan motor to prevent overheating of the fan motor. 상기 팬모터 냉각유닛은,The fan motor cooling unit, 상기 팬모터를 감싸도록 설치되며, 상기 팬모터의 회전에 의해 회전하는 팬모터 하우징; 및A fan motor housing installed to surround the fan motor and rotating by rotation of the fan motor; And 상기 팬모터 하우징에 부착되는 핀블레이드; 및A pin blade attached to the fan motor housing; And 상기 팬모터 하우징 및 핀블레이드를 감싸도록 설치되며, 공기가 유입 또는 유출되는 하나 이상의 통풍구가 형성되는 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.And a cover installed to surround the fan motor housing and the pin blade and having one or more ventilation holes through which air is introduced or discharged. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 통풍구는,According to claim 1, The vent is, 상기 팬모터 축방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 수평 통풍구와, 상기 팬모터 축방향의 수직방향으로 형성된 적어도 하나 이상의 수직 통풍구를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.And at least one horizontal vent formed in the fan motor axial direction and at least one vertical vent formed in the vertical direction of the fan motor axial direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임펠러의 회전축을 회전 가능하게 지지하도록 상기 케이스에 설치되는 베어링을 포함하며,It includes a bearing installed in the case so as to rotatably support the rotating shaft of the impeller, 상기 베어링은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.The bearing is a cross flow fan, characterized in that the ceramic material.
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