KR100674114B1 - 에이치브이에이씨용 송풍기의 역류 방지 장치 - Google Patents

에이치브이에이씨용 송풍기의 역류 방지 장치 Download PDF

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이덕주
김규영
최한림
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Abstract

본 발명은 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 관한 것으로서, 다수의 블레이드가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠과, 상기 송풍휠을 회전 구동시키는 모터와, 상기 송풍휠과 모터가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서, 상기 송풍휠의 상단부에는 적어도 세 개 이상의 밴드가 일렬로 임의의 간격을 갖고 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, HVAC용 송풍기의 벨마우스와 송풍휠 사이의 틈으로 누설되는 역류의 크기를 감소시킴으로써 송풍기의 소음 감쇄와 함께 풍량 및 효율을 향상시킬 수 있다.
HVAC(Heating Ventilation ana Air Conditioning), 송풍휠, 벨마우스, 역류 방지 장치

Description

에이치브이에이씨용 송풍기의 역류 방지 장치{Equippment for preventing the flowing backward of blower for HVAC}
도 1은 종래의 HVAC 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 송풍기를 나타내는 장치 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 장치 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 일실시예를 나타내는 장치 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 또다른 일실시예를 나타내는 장치 구성도이다.
도 6은 도 4에 의한 본 발명의 송풍휠을 나타내는 평면도이다.
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 송풍기 110: 송풍휠
120: 송풍케이스 130: 블레이드
140: 모터 150: 벨마우스
160a,160b,160c: 밴드 170: 해트 타입 역류방지턱
180a,180b: 밴드
본 발명은 HVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)용 송풍기의 역류 방지 장치에 관한 것으로서, 특히 HVAC 유니트에서 송풍기의 송풍휠 상단에 다중 밴드를 부착하거나 해트 타입(Hat Type) 역류방지턱을 일체로 형성하여 상기 송풍휠과 벨마우스 사이로 들어가는 역류를 최소로 감소시킴으로써 상기 벨마우스와 송풍휠로 유입되는 유동을 균일화하여 송풍기에서 역류로 인하여 발생하는 소음 및 풍량의 손실을 감소시킬 수 있도록 한 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 실내는 모든 기후조건과 실내환경에 따라서 최적의 온도 및 습도를 유지하여야 한다. 이를 위해서 자동차에는 겨울철 차실내를 따뜻하게 하기 위한 히터를 비롯하여 여름철 실내공기를 시원하게 유지하기 위한 에어콘이 설치되어 있다.
자동차용 에어콘의 전체적인 구성을 보면, 냉매를 고온 고압의 가스형태로 압축하는 콤프레셔와, 압축된 고온 고압의 냉매를 액화시키는 콘덴서와, 팽창밸브를 거쳐 콘덴서로부터 유입된 냉매가 증발되는 과정에서 주변공기를 냉각시키는 증발기로 이루어져 있다.
상기 증발기를 통과하면서 차갑게 냉각된 공기는 송풍기에 의해 차실내로 공급되어 실내를 냉방한다. 또한, 히터의 경우에는 라디에이터로부터 유입되는 고온의 냉각수를 지나면서 주위 공기를 가열하는 히터 코어를 이용한다. 히터 코어는 증발기와 함께 도 1에 도시된 바와같은 히터 증발기 유니트(이하, HVAC라 함)을 이루고 있다.
도 1은 종래의 자동차 HVAC 유니트를 나타낸 사시도로서, HVAC 유니트(10)의 일단에는 공기를 차실내로 송풍하기 위한 송풍기(11)가 배치되어 있으며, 상기 송풍기(11)에 의해서 송풍된 바람은 HVAC 유니트(10)을 구성하는 증발기(12) 또는 히터 코어(13)를 통과하여 냉각 또는 가열된 다음에 디프로스터 출구(14) 및 벤틸레이션 출구(15)를 통해 방출되면서 윈드실드상의 서리를 제거하거나 대시보드의 중앙 및 양단을 통해서 차실내로 송풍된다.
종래의 송풍케이스 내부의 송풍기에 의한 공기의 유동형태에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
외부로부터 공기를 열교환기로 송풍하기 위하여 모터(24)의 구동에 의해 송풍 케이스(20)의 내부에 구비된 송풍휠(21)를 회전시키면, 상기 송풍휠(3)의 회전에 의해 유동이 발생하게 되고 발생된 유동 형태는 도 2와 같다. 공기의 주 흐름은 입구에서 들어온 방향에서 90°꺾기면서 상부의 송풍 케이스(20) 출구로 흘러 간다.
하지만 도 2에 도시된 바와같이, 유입구의 벨마우스(22) 부분과 블레이드(23) 상단의 간극에서 높은 압력의 송풍 케이스(20)의 내부 공기가 압력이 낮은 입구 방향으로 흐르게 되고 이러한 역류(1)에 의하여 유량 손실 및 소음이 증가하게 된다.
즉, 종래의 경우, 이러한 역류(1)에 의한 손실은 송풍휠(21)의 회전수가 커질수록 송풍 케이스(20)의 내부 압력이 증가하게 되어 역류량이 증가하게 되고, 이로 인하여 풍량의 소실이 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 역류(1)로 인하여 송풍기 블레이드(23)의 끝단에서 발생하는 비정상적인 압력 요동은 소음을 증대시키는 원인이 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, HVAC 유니트의 송풍기에서 송풍휠과 벨마우스 사이로 들어가는 역류를 최소로 감소시켜 상기 벨마우스와 송풍휠의 날개로 유입되는 유동을 균일화함으로써 송풍기에서 역류로 인하여 발생하는 소음을 감소시키고 유량의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치는 다수의 블레이드가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠과, 상기 송풍휠을 회전 구동시키는 모터와, 상기 송풍휠과 모터가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서, 상기 송풍휠의 상단부 둘레로는 밴드가 상기 블레이드와 직각방향으로 세 개 이상 일정 간격 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고, 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치는 다수의 블레이드가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠과, 상기 송풍휠을 회전 구동시키는 모터와, 상기 송풍휠과 모터가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서, 상기 송풍휠의 상단부 둘레로는 띠 형태의 역류방지턱이 상기 블레이드와 직각방향으로 돌출 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치는 다수의 블레이드가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠과, 상기 송풍휠을 회전 구동시키는 모터와, 상기 송풍휠과 모터가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서, 상기 송풍휠의 상단부 둘레로는 띠 형태의 역류방지턱이 상기 블레이드와 직각방향으로 돌출 형성되고, 상기 역류방지턱의 하단부에는 한 개 이상의 밴드가 일정 간격 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 다중밴드를 사용한 송풍기 휠의 역류 방지 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따라 송풍휠의 상단부에 다수의 밴드를 부착한 송풍기를 나타내는 장치 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따라 송풍휠의 상단부에 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱이 일체로 형성된 송풍기를 나타내는 장치 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따라 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱을 형성하고, 그 하단부에 다수의 밴드를 부착한 송풍기를 나타내는 장치 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따라 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱이 형성된 송풍기를 나타내는 평면도이다.
먼저, 도 3과 같이 다수의 밴드를 부착한 HVAC용 송풍기(100)를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 송풍케이스(120)의 유입구측으로 통하여 유입되는 공기를 송풍휠(110)측으로 안내하는 벨마우스(150)와, 상기 벨마우스(150)에 의해 안내된 공기를 일정 압력으로 순환시켜 내보내는 송풍휠(110)와, 상기 벨마우스(150) 및 송풍휠 (110) 사이로 유출되는 역류를 방지하기 위하여 블레이드(130) 상단부에 일렬로 일정 간격 형성된 세 개의 밴드(160a,160b,160c)와, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받은 공기를 외부로 토출시키는 송풍 케이스(120)로 구성되어 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 송풍기의 유동 형태를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
공기를 송풍하기 위하여 송풍케이스(120) 내부에 구비되는 송풍휠(110)를 모터(140)의 구동에 의해 회전시키면, 상기 송풍휠(110)의 회전에 의하여 유동이 발생한다. 이때, 외부 공기는 송풍케이스(120)의 벨마우스(150)를 통하여 가이드 되면서 송풍휠(110)로 유입되고, 유입된 공기는 송풍휠(110) 자체에 의해 일정 압력을 받아 순환되면서 송풍기(100) 밖으로 배출된다.
이때, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받게 된 순환된 공기는 블레이드(130)의 상단부로부터 일렬로 임의의 간격을 갖고 부착되는 역류 방지용 밴드인 제1,2,3 밴드(160a,160b,160c)를 통해 와류를 발생시키고, 이때 발생된 와류에 의하여 블레이드(130)의 상단에서 발생하는 와류는 도 3에 도시된 1’의 와류와 같이 그 크기가 감소된다.
따라서, 상기 블레이드(130)의 끝단과 벨마우스(150) 사이의 틈으로 흘러가는 유동의 크기가 감소되고 이에 따라 역류가 감소하게 된다. 이렇게 감소된 역류는 흡입구의 유동을 균일하게 하고, 비정상 압력 교란을 줄임으로써 풍량의 손실과 소음을 감쇄시키게 된다.
한편, 도 4 및 도 6과 같이 도시된 본 발명에 따른 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱이 형성된 송풍기를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 송풍케이스(120)의 유입구측으로 통하여 유입되는 공기를 송풍휠(110)측으로 안내하는 벨마우스(150)와, 상기 벨마우스(150)에 의해 안내된 공기를 일정 압력으로 순환시켜 내보내는 송풍휠(110)와, 상기 벨마우스(150) 및 송풍휠 (110) 사이로 유출되는 역류를 감소시키기 위하여 블레이드(130) 상단부의 원주 가장자리를 따라 띠 형태로 일체로 형성된 역류방지턱(170)와, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받은 공기를 외부로 토출시키는 송풍 케이스(120)로 구성되어 있다. 상기 역류방지턱(170)은 마치 해트(Hat)형태의 모자와도 같다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 송풍기의 유동 형태를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
공기를 송풍하기 위하여 송풍케이스(120) 내부에 구비되는 송풍휠(110)를 회전시키면 상기 송풍휠(110)의 회전에 의하여 유동이 발생한다. 이때, 외부 공기는 송풍케이스(120)의 벨마우스(150)를 통하여 가이드 되면서 송풍휠(110)로 유입되고, 유입된 공기는 송풍휠(110) 자체에 의해 일정 압력을 받아 순환되면서 송풍기(100) 밖으로 배출된다.
이때, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받게 된 순환된 공기는 블레이드(130) 상단부의 원주 가장자리를 따라 일체로 형성되는 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱(170)를 통해 와류를 발생시키고, 이때 발생된 와류에 의하여 블레이드(130)의 상단에서 발생하는 와류는 도 4에 도시된 1’의 와류와 같이 그 크기가 감소된다.
따라서, 블레이드(130)의 끝단과 벨마우스(150) 사이의 틈으로 흘러가는 유동의 크기가 감소되고 이에 따라 역류가 감소하게 된다.
한편, 도 5와 같이 도시된 본 발명에 따른 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱 및 다수의 밴드를 모두 구비한 송풍기를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 송풍케이스(120)의 흡입구측으로 통하여 유입되는 공기를 송풍휠(110)측으로 안내하는 벨마우스(150)와, 상기 벨마우스(150)에 의해 안내된 공기를 일정 압력으로 순환시켜 내보내는 송풍휠(110)와, 상기 벨마우스(150) 및 송풍휠 (110) 사이로 유출되는 역류를 감소시키기 위하여 블레이드(130) 상단부에 원주를 따라 일체로 형성되는 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱(170)와, 상기 역류방지턱(170)의 하단부에 일렬로 임의의 간격을 갖고 부착되는 적어도 한 개 이상의 밴드 (180a,180b)와, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받은 공기를 외부로 토출시키는 송풍 케이스(120)로 구성되어 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 송풍기의 유동 형태를 설명하면 다음과 같다.
공기를 송풍하기 위하여 송풍케이스(120) 내부에 구비되는 송풍휠(110)를 회전시키면 상기 송풍휠(110)의 회전에 의하여 유동이 발생한다. 이때, 외부 공기는 송풍케이스(120)의 벨마우스(150)를 통하여 가이드 되면서 송풍휠(110)로 유입되고, 유입된 공기는 송풍휠(110) 자체에 의해 일정 압력을 받아 순환되면서 송풍기(100) 밖으로 배출된다.
이때, 상기 송풍휠(110)에 의해 일정 압력을 받게 된 순환된 공기는 블레이드(130)의 상단부에 원주의 가장자리를 따라 형성되는 해트 타입(Hat Type)의 역류방지턱(170) 및 상기 역류방지턱(170)의 하단부에 일렬로 임의의 간격을 두고 부착되는 2개의 밴드(180a,180b)를 통해 와류를 발생시키고, 이때 발생된 와류에 의하여 블레이드(130)의 상단에서 발생하는 와류는 도 5에 도시된 와류(1’)와 같이 그 크기가 감소된다.
따라서, 상기 블레이드(130)의 끝단과 벨마우스(150) 사이의 틈으로 흘러가는 유동의 크기가 감소되고 이에 따라 역류가 감소하게 된다.
참고적으로 본 발명은 자동차 뿐만아니라 위와 같은 송풍휠을 갖는 가정용 및 산업용 에어콘에도 널리 이용될 수 있다.
위와같이 본 발명에 의하면, HVAC용 송풍기(100)의 벨마우스(150)와 송풍휠(110) 사이의 틈으로 누설되는 역류의 크기를 감소시킴으로써 송풍기의 소음 감쇄와 함께 풍량 및 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 다수의 블레이드(130)가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠(110)과, 상기 송풍휠(110)을 회전 구동시키는 모터(140)와, 상기 송풍휠(110)과 모터(140)가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스(150)를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서,
    상기 송풍휠(110)의 상단부 둘레로는 밴드(160a, 160b, 160c)가 상기 블레이드(130)와 직각방향으로 세 개 이상 일정 간격 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고, 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치.
  2. 다수의 블레이드(130)가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠(110)과, 상기 송풍휠(110)을 회전 구동시키는 모터(140)와, 상기 송풍휠(110)과 모터(140)가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스(150)를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서,
    상기 송풍휠(110)의 상단부 둘레로는 띠 형태의 역류방지턱(170)이 상기 블레이드(130)와 직각방향으로 돌출 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치.
  3. 다수의 블레이드(130)가 원주방향을 따라 수직으로 형성되어 있는 송풍휠(110)과, 상기 송풍휠(110)을 회전 구동시키는 모터(140)와, 상기 송풍휠(110)과 모터(140)가 내부에 수용되며 상부 일측에는 그 가장자리를 따라 내측으로 만곡된 벨마우스(150)를 가지는 유입구가 마련되는 송풍 케이스를 포함하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치에 있어서,
    상기 송풍휠(110)의 상단부 둘레로는 띠 형태의 역류방지턱(170)이 상기 블레이드(130)와 직각방향으로 돌출 형성되고, 상기 역류방지턱(170)의 하단부에는 한 개 이상의 밴드(180a, 180b)가 일정 간격 형성되어 송풍기의 풍량과 효율을 높이고 역류에 의한 비정상적인 압력 교란을 줄여 소음을 감소시키는 것을 특징으로 하는 HVAC용 송풍기의 역류 방지 장치.
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