KR100833379B1 - 원심 송풍기 - Google Patents

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KR100833379B1 KR1020070004111A KR20070004111A KR100833379B1 KR 100833379 B1 KR100833379 B1 KR 100833379B1 KR 1020070004111 A KR1020070004111 A KR 1020070004111A KR 20070004111 A KR20070004111 A KR 20070004111A KR 100833379 B1 KR100833379 B1 KR 100833379B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 복수의 원심팬 사이에 가이드 베인을 배치하는 원심 송풍기에 관한 것이다. 상기 가이드 베인은 회전되지 않도록 고정된다. 따라서, 상기 가이드 베인이 공기 흡입측 원심팬에서 토출된 공기를 공기 토출측 원심팬으로 안내하여, 정압과 풍량을 증대시키면서 소음을 감소시킨다.
원심 송풍기, 송풍팬, 원심팬, 가이드 베인

Description

원심 송풍기{centrifugal blowing appratus}
도 1은 본 발명에 따른 원심 송풍기를 도시한 단면도다.
도 2는 도 1의 원심 송풍기를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제1실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 5는 도 1의 원심 송풍기의 공기의 흐름을 도시한 단면도이다.
도 6은 종래의 터보팬과 본 발명에 따른 원심 송풍기에서 풍량과 소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7은 종래의 터보팬과 본 발명에 따른 원심 송풍기에서 풍량과 정압과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 8은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제2실시예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 10은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제3실시예를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 12는 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제4실시예를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 하우징 111: 공기 흡입부
121: 공기 통과홀 112,122: 벨마우스
131: 공기 토출부 132: 공간 확대부
140, 150: 원심팬 160,170,180,190: 가이드 베인
161: 베인 허브 164: 블레이드
169: 쉬라우드 182: 안내부
195: 연장부
본 발명은 원심 송풍기에 관한 것으로서, 정압과 풍량을 증가시키면서도 소음을 감소시킬 수 있는 원심 송풍기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 실내에 공기를 토출하여 환기시키거나 냉난방시키는 장치이다.
상기 공기조화기에는 공기를 여과시키기 위해 다양한 필터가 배치된다. 상기 필터들은 공기조화기의 공기 유동성을 저해한다. 그래서, 상기 공기조화기에는 다 른 종류의 팬들에 비해 상대적으로 정압이 높게 발생되는 원심 송풍기가 적용된다. 상기 원심 송풍기는 축방향으로 흡입된 공기를 반경방향으로 토출한다. 이러한 원심 송풍기는 공기조화기 이외에도 다양한 분야에 적용되고 있다.
그러나, 종래의 원심 송풍기는 다음과 같은 문제점이 있었다.
상기 원심 송풍기는 고정압(높은 정압)을 발생시키기 위해 팬 직경을 증가시키거나 또는 회전수를 높이는 경우, 상기 고정압은 미약하게 증가하는 반면에 상기 공기의 유동 소음은 급격한 추세로 급증했었다. 따라서, 상기 원심 송풍기의 고정압을 높이는데에 한계가 있었다. 또한, 상기 고정압을 일정한 수준으로 낮추면 상기 유동 소음이 감소될 수는 있으나 풍량이 현저히 감소된다. 또한, 상기 고정압을 일정한 수준으로 높이지 않으면 상기 공기조화기에 적용되는 필터의 설치 개수를 감소시키거나 또는 여과 성능이 우수한 필터를 사용하기 곤란했었다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 고정압과 고풍량을 발생시키면서도 소음을 감소시킬 수 있는 원심 송풍기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 양태에 의하면, 공기의 흡토출을 안내하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되고, 공기 흡입측과 토출측에 배치되는 복수 개의 원심팬; 및 상기 각 원심팬 사이에 각각 배치되고, 흡입측 원심팬으로부터 토출되는 공기를 토출측 원심팬으로 안내하는 가이드 베인을 포함하는 원심 송풍기를 제공한다.
상기 가이드 베인은 상기 하우징에 고정될 수 있다.
상기 가이드 베인에는 중심쪽으로 향하는 다수 개의 블레이드가 제공되어, 상기 흡입측 원심팬으로부터 토출되는 공기가 토출측 원심팬의 회전축으로 수렴되도록 가이드 할 수 있다.
상기 가이드 베인은, 베인 허브; 및 상기 베인 허브의 둘레를 따라 배열된 다수의 블레이드를 포함할 수 있다.
상기 가이드 베인은 공기 흡입측 면이 차폐될 수 있다.
상기 하우징에는 공기 토출측 원심팬의 외곽을 따라 둘러지는 공간 확대부가 포함될 수 있다.
상기 가이드 베인의 둘레와 하우징 사이의 간격은, 공기 흡입측 원심팬의 둘레와 하우징 사이의 간격보다 작을 수 있다.
상기 가이드 베인의 둘레와 하우징 사이의 간격은, 공기 토출측 원심팬의 둘레와 하우징 사이의 간격보다 작을 수 있다.
상기 각 원심팬의 공기 흡입측에는 쉬라우드가 각각 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 의하면, 공기 흡입구와 토출구가 제공되는 하우징; 상기 하우징의 흡입구와 토출구 사이에서 단일축에 연결되는 복수 개의 원심팬; 및 상기 복수 개의 원심팬 사이에 제공되어 상기 흡입구로 흡입된 공기가 토출구로 안내되도록 하는 가이드 베인이 포함되고, 상기 가이드 베인에는 베인 허브와, 상기 베인 허브에 소정 간격으로 배열되는 다수의 메인 블레이드와, 상기 메인 블레이드와 교번하여 배치되고, 상기 메인 블레이드와 길이가 다른 서브 블레이드가 포함 되는 원심 송풍기를 제공한다.
상기 허브의 중심에서 상기 서브 블레이드의 외측 팁까지의 거리는 상기 메인 블레이드의 외측 팁까지의 거리보다 가까울 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 공기의 흡토출을 안내하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되어 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출하는 복수 개의 원심팬; 및 각각의 원심팬 사이에 배치되고, 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 배열되는 다수의 블레이드 및 상기 허브의 중심부에 돌출되어 상기 허브의 중심 방향으로 모이는 공기를 토출측 원심팬으로 안내하는 안내부가 포함되는 가이드 베인이 포함되는 원심 송풍기를 제공한다.
상기 안내부는 상기 허브의 바닥면으로부터 단면이 좁아지는 형상으로 돌출될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 하우징; 상기 하우징 내부에 적어도 2개 이상 배치되고, 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출하는 원심팬; 및 각각의 원심팬 사이에 배치되며, 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 배열되는 다수의 블레이드가 포함되고, 어느 일측 원심팬으로부터 토출되는 공기를 타측 원심팬으로 안내하는 가이드 베인이 포함되고, 상기 각 블레이드에는 허브의 중심 방향으로 직선 연장되는 연장부가 형성되는 원심 송풍기를 제공한다.
이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명에 따른 원심 송풍기의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원심 송풍기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 원심 송풍기를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 원심 송풍기는 공기의 흡입 및 토출을 안내하는 하우징(10)을 포함한다. 도 1 및 도 2에서는 상기 하우징(10)을 3개의 부분으로 분리하여 도시하였으나, 상기 하우징(10)은 다양한 형태로 변경 가능하다. 이하에서는 맨 위에 배치된 부분을 상부 하우징(110), 중간에 배치된 부분을 중간 하우징(120) 및 맨 아래에 배치된 부분을 하부 하우징(130)이라고 칭하기로 한다.
상기 상부 하우징(110)에는 공기 흡입부(111)가 형성된다. 상기 중간 하우징(120)의 중심부에는 공기 통과홀(121)이 형성된다. 상기 하부 하우징(130)에는 공기 토출부(131)가 형성된다. 또한, 상기 공기 흡입부(111)와 공기 통과홀(121)의 둘레에는 벨마우스(112,122)가 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징(10) 내부에는 복수 개의 원심팬(140,150)과 가이드 베인(160)이 배치된다.
상기 원심팬(140,150)은 상기 하우징(10)의 공기 흡입 측과 토출 측에 각각 배치된다. 상기 각 원심팬(140,150)은 허브(141,151)에 원주방향을 따라 배치되는 복수의 블레이드(142,152)가 배치된 형태를 갖는다. 또한, 상기 복수의 블레이드(142,152)의 공기 흡입측에는 링 형태의 쉬라우드(143)가 배치된다. 상기 쉬라우드(143)는 상기 상부 하우징(110)의 벨마우스(112)의 둘레에 대응된다.
상기 가이드 베인(160)은 각 원심팬(140,150) 사이에 배치된다. 상기 가이드 베인(160)은 흡입측 원심팬(140)으로부터 토출되는 공기를 토출측 원심팬(150)으로 안내한다.
도 1 및 도 2에서는 2개의 원심팬(140,150)과 1개의 가이드 베인(160)을 도시하였다. 그러나, 상기 원심팬이 3개 이상 적용될 수 있으며, 이 경우 상기 각 원심팬 사이마다 가이드 베인이 각각 배치되어야 할 것이다. 또한, 상기 각 원심팬의 흡입측에는 벨마우스가 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 원심팬(140,150)과 상기 가이드 베인(160)은 단일 구동축(21)에 연결된다. 상기 구동축(21)은 모터(20)에 회전 가능하게 결합된다.
또한, 상기 복수의 원심팬(140,150)은 구동축(21)에 회전 가능하게 결합된다. 또한, 상기 가이드 베인(160)은 구동축(21)에 의해 회전되지 않도록 상기 하우징(10)에 고정된다.
상기 가이드 베인(160)의 둘레와 상기 하우징(10) 사이의 간격(G2)이, 상기 흡입측 원심팬(140)의 둘레와 상기 하우징(10) 사이의 간격(G1)보다 작게 할 수 있다. 상기 가이드 베인(160) 둘레를 따라 형성된 공기의 순환 공간이 상대적으로 작게 형성되도록 하여, 상기 흡입측 원심팬(140)의 토출측에 형성된 정압이 상기 가이드 베인(160)의 둘레에서 손실되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 가이드 베인(160)의 둘레와 하우징(10) 사이의 간격(G2)이, 상기 토출측 원심팬(150)의 둘레와 하우징(10) 사이의 간격(G3)보다 작게 할 수 있다. 상기 토출측 원심팬(150) 둘레의 공기 순환 공간이 상대적으로 크게 형성되도록 하여 상기 순환 공간에서 정압이 일정하게 유지하도록 한다.
또한, 상기 하부 하우징(130)에는 토출측 원심팬(150)의 외곽을 따라 둘러지 는 공간 확대부(132)가 형성된다. 상기 공간 확대부(132)는 상기 토출측 원심팬(150)의 원주방향을 따라 순환하는 공간을 적절하게 증대시킨다. 따라서, 상기 공간 확대부(132)의 공기는 원주방향으로 순환되면서 원심력에 의해 정압이 더욱 높아진다. 상기 공간 확대부(132)에서 정압이 높아지면 풍량이 증가된다. 또한, 상기 공간 확대부(132)는 상기 토출측 원심팬(150)의 둘레와 순환 공기의 마찰을 최소화하여 소음을 감소시킨다.
도 3은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제1실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 가이드 베인(160)은 베인 허브(161)와, 상기 베인 허브(161)의 둘레를 따라 배열된 다수의 블레이드(164)를 포함한다. 상기 블레이드(164)의 토출 측에는 링 형태의 쉬라우드(169)가 결합된다.
상기 베인 허브(161)는 디스크 형태를 갖는다. 상기 베인 허브(161)는 공기의 흡입측 면을 차폐한다. 이러한 베인 허브(161)는 상기 흡입측 원심팬(140)에서 반경방향으로 토출된 공기가 축방향으로 다시 유동하는 것을 방지한다.
상기 베인 허브(161)의 중심에는 상기 모터(20)의 구동축(21)이 관통되도록 관통홀(미도시)이 형성된다. 이때, 상기 관통홀의 직경은 상기 구동축(21)의 외경보다 크게 형성된다.
또한, 상기 각 블레이드(164)의 길이, 개수 및 각도 등은 상기 원심 송풍기의 풍량 및 풍속 등을 감안하여 적절하게 설계되어야 할 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 원심 송풍기의 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 5는 도 1의 원심 송풍기의 공기의 흐름을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 모터(20)가 회전되면, 상기 복수의 원심팬(140,150)은 동시에 회전되고, 상기 가이드 베인(160)은 회전되지 않는다.
상기 흡입측 원심팬(140)은 상기 공기 흡입부(111)를 통해 축방향으로 공기를 흡입한다. 이때, 상기 상부 하우징(110)의 벨마우스(112)는 공기가 흡입될 때에 유동 저항을 최소화시킨다.
이렇게 흡입된 공기는 상기 흡입측 원심팬(140)이 회전됨에 의해 반경방향으로 토출된다. 상기 흡입측 원심팬(140)의 둘레에는 1차적으로 압력이 상승된다. 상기 1차적으로 압력 상승된 공기는 흡입측 원심팬(140)의 원주방향을 따라 순환된다.
상기 압력 상승된 공기는 상기 가이드 베인(160)의 둘레와 하우징(10) 사이의 공간으로 원활하게 유동된다. 이때, 상기 가이드 베인(160)의 둘레 공간이 감소되므로, 상기 공기의 압력이 거의 손실되지 않고 고정압(높은 정압)을 유지할 수 있게 된다.
상기 가이드 베인(160)은 회전되지 않지만 상기 흡입측 원심팬(140)이 회전됨에 따라 상대적으로 회전되는 것과 같아진다. 따라서, 상기 가이드 베인(160)의 블레이드(164)는 상기 압력 상승된 공기를 대략 90°정도 축방향으로 전환시킨다. 이때, 상기 가이드 베인(160)의 블레이드(164)는 공기를 원활하게 축방향으로 안내하면서 공기의 스월(swirl) 성분을 제거한다. 이처럼, 상기 가이드 베인(160)의 블레이드(164)는 공기를 베인 허브(161)의 중심측으로 수렴되도록 가이드한다.
이어, 상기 베인 허브(161)의 공기는 상기 토출측 원심팬(150)으로 흡입된다. 이때, 상기 중간 하우징(120)의 벨마우스(122)는 상기 토출측 원심팬(150)으로 흡입되는 공기의 유동 저항을 최소화시킨다.
상기 베인 허브(161)로 유동된 공기는 상기 토출측 원심팬(150)에 의해 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출된다. 이때, 상기 토출 공기는 공간 확대부(132)를 따라 순환하면서 더욱 높은 정압이 형성된다. 상기 정압이 높아지면 상기 원심 송풍기의 풍량이 증가하게 된다. 또한, 상기 공간 확대부(132)는 토출측 원심팬(150)의 주변에 공기가 순환할 수 있는 충분한 공간을 형성하므로, 상기 토출측 원심팬(150)의 둘레와 순환 공기의 마찰을 최소화시킨다. 상기 마찰이 최소화됨에 따라 소음이 감소된다.
도 6은 종래의 터보팬과 본 발명에 따른 원심 송풍기에서 풍량과 소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6을 참조하면, L1은 종래 터보팬의 정압과 소음과의 관계를 도시한 그래프이다. L2는 본 발명에 따른 원심 송풍기의 정압과 소음과의 관계를 도시한 그래프이다. 여기서, 종래 터보팬이란 하나의 터보팬이 적용된 경우를 말하는 것이다.
정압이 300[Pa]에 도달되는 경우, 종래의 터보팬에서는 대략 60[dB]의 소음이 발생되고, 본 발명의 원심 송풍기에서는 대략 51[dB]의 발생되는 것을 알 수 있 다.
정압이 400[Pa]에 도달되는 경우, 종래의 터보팬에서는 대략 66[dB]의 소음이 발생고, 본 발명의 원심 송풍기에서는 대략 58[dB]의 발생되는 것을 알 수 있다.
또한, 소음이 60[dB]일 경우, 종래의 터보팬은 대략 300[dB]의 정압을 얻을 수 있고, 본 발명은 대략 400[dB]의 정압을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 정압이 높아질수록 소음의 증가 경향(기울기)은 종래의 터보팬에 비해 본 발명의 원심 송풍기가 현저히 낮아지는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 동일한 정압 상태에서 소음을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 동일한 소음에서도 현저히 높은 정압을 얻을 수 있게 되는 것이다.
도 7은 종래의 터보팬과 본 발명에 따른 원심 송풍기에서 풍량과 정압과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 7을 참조하면, L3은 종래 터보팬의 정압과 풍량과의 관계를 도시한 그래프이다. L4는 본 발명에 따른 원심 송풍기의 정압과 풍량과의 관계를 도시한 그래프이다.
정압이 200[Pa]에서 300[Pa]으로 변경되는 경우, 종래의 터보팬에서는 풍량이 대략 150[CMM]의 변화폭이 발생되고, 본 발명의 원심 송풍기의 풍량은 대략 50[CMM] 정도의 변화폭이 발생되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 원심 송풍기는 정압 변화에 대한 풍량의 변화폭이 작기 때문에 정풍량을 용이하게 확보할 수 있다. 나아가, 정풍량 성능이 좋을수록 공기 토출 성능이 향상된다.
다음으로, 본 발명에 따른 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제2실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 8은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제2실시예를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 가이드 베인(170)은, 베인 허브(171)와, 상기 베인 허브(171)에 배열된 다수의 메인 블레이드(174)와, 상기 메인 블레이드(174)와 교번으로 배치되는 서브 블레이드(175)를 포함한다. 이때, 상기 메인 블레이드(174)와 서브 블레이드(175)에는 쉬라우드(179)가 결합될 수 있다.
상기 다수의 메인 블레이드(174)는 상기 베인 허브(171)의 테두리를 따라 소정 간격을 이루도록 배치된다. 또한, 상기 서브 블레이드(175)는 각 메인 블레이드(174) 사이에 각각 배치된다. 상기 서브 블레이드(175)의 길이는 메인 블레이드(174)의 길이와 다르다.
상기 서브 블레이드(175)는 메인 블레이드(174)보다 길이가 짧게 형성된다. 이때, 상기 베인 허브(171)의 중심에서 상기 서브 블레이드(175)의 외측 팁(177)까지의 거리(R1)는 상기 메인 블레이드(174)의 외측 팁(176)까지의 거리(R2)보다 가깝게 형성된다. 따라서, 인접한 메인 블레이드(174)와 서브 블레이드(175) 사이의 공간은 좁아지지만, 인접한 메인 블레이드(174)의 외측 팁(176,177)과 서브 블레이드(175)의 외측 팁(176,177)으로 둘러싸인 인입 공간(A)은 상대적으로 넓어진다.
상기한 가이드 베인(170)은 제1실시예에 비해 실질적으로 블레이드(174,175)의 수를 증가시킨 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드 베인의 제2실시예에 관한 작용에 관해 설명하기로 한다.
상기 가이드 베인(170)은 회전되지 않지만 상기 흡입측 원심팬(140: 도 1 참조)이 회전됨에 따라 상대적으로 회전되는 것과 같아진다. 따라서, 상기 압력 상승된 공기는 가이드 베인(170)의 둘레와 하우징(10: 도 1 참조) 사이의 공간으로 유동된다. 상기 공간에 유입된 공기는 메인 블레이드(174)의 외측 팁(176)과 서브 블레이드(175) 외측 팁(177)으로 둘러싸인 인입 공간(A)으로 유입된다.
상기 인입 공간(A)에 유입된 공기는 상기 메인 블레이드(174)와 서브 블레이드(175) 사이를 통해 상기 베인 허브(171)의 중심부측으로 수렴되도록 유동된다. 상기 베인 허브(171)의 공기는 토출측 원심팬(150: 도 1 참조)에 의해 외부로 배출된다.
한편, 상기 가이드 베인(170)은 원심팬(140,150)이 회전됨에 따라 상대적으로 회전되므로 실질적으로는 팬의 기능을 수행한다. 따라서, 일반적으로 상기 블레이드(174,175)의 수는 정압 및 풍량과 밀접한 관계가 있으며, 상기 블레이드(174,175)의 외측 팁(176,177) 사이의 간격은 소음과 밀접한 관계가 있다. 즉, 상기 블레이드(174,175)의 수가 증가될수록 정압과 풍량이 증가되는 경향이 있다. 또한, 상기 블레이드(174,175)의 외측 팁(176,177) 사이의 간격이 커질수록 소음이 감소되는 경향이 있다.
상기 가이드 베인(170)은 블레이드(174,175)의 수는 증가시키면서도 상기 블레이드(174,175)의 외측 팁(176,177) 사이의 간격은 증가시킨다. 따라서, 상기 가이드 베인(170)은 정압과 풍량을 증가시키면서도 소음을 감소시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제3실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 10은 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제3실시예를 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 가이드 베인(180)은, 중심부에 안내부(182)가 돌출된 베인 허브(181)와, 상기 베인 허브(181)에 배열된 다수의 블레이드(184)를 포함한다. 이때, 상기 블레이드(164)에는 쉬라우드(189)가 결합될 수 있다.
상기 안내부(182)는 토출측 원심팬(150: 도 1 참조) 방향으로 돌출된다. 이때, 상기 안내부(182)는 가이드 베인(180)의 바닥면에서 축방향으로 갈수록 단면이 좁아지는 대략 원추 형태를 갖는다. 또한, 상기 안내부(182)의 외면은 곡선형을 갖는다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드 베인의 제3실시예에 관한 작용에 관해 설명하기로 한다.
상기 가이드 베인(180)은 회전되지 않지만 상기 흡입측 원심팬(140: 도 1 참조)이 회전됨에 따라 상대적으로 회전되는 것과 같아진다. 따라서, 상기 압력 상승된 공기는 가이드 베인(180)의 둘레와 하우징(10) 사이의 공간으로 유동된다.
상기 공간에 유입된 공기는 블레이드(184)에 의해 베인 허브(181)의 중심 측으로 수렴되도록 안내된다. 이때, 상기 베인 허브(181)의 중심 측으로 유동하던 공기는 상기 안내부(182)에 의해 축방향으로 스무스하게 유도된다. 따라서, 상기 안내부(182)는 베인 허브(181)의 중심 측에서 공기의 유동 저항을 최소화시킨다. 그리고, 상기 베인 허브(181)의 공기는 토출측 원심팬(150: 도 1 참조)에 의해 외부로 배출된다.
한편, 상기 안내부(182)가 형성된 베인 허브(181)에 제2실시예의 메인 블레이드(174)와 서브 블레이드(175)를 적용할 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제4실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 12는 도 1의 원심 송풍기를 구성하는 가이드 베인의 제4실시예를 도시한 사시도이고, 도 13은 도 12의 가이드 베인에서 블레이드의 배열을 도시한 상면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 가이드 베인(190)은, 베인 허브(191)와, 상기 베인 허브(191)에 배열된 다수의 블레이드(194)를 포함한다. 이때, 상기 블레 이드(194)에는 쉬라우드(199)가 결합될 수 있다.
상기 각 블레이드(194)에는 상기 베인 허브(191)의 중심 방향으로 직선 연장되는 연장부(195)가 형성된다. 상기 연장부(195)의 길이는 각 블레이드(194) 사이의 간격과 원심팬의 크기에 따라 다양하게 변경 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가이드 베인(190)의 제3실시예에 관한 작용에 관해 설명하기로 한다.
상기 가이드 베인(190)은 회전되지 않지만 상기 흡입측 원심팬(140: 도 1 참조)이 회전됨에 따라 상대적으로 회전되는 것과 같아진다. 따라서, 상기 흡입측 원심팬(140: 도 1 참조)에 의해 압력 상승된 공기는 가이드 베인(190)의 둘레와 하우징(10) 사이의 공간으로 유동된다.
상기 공간에 유입된 공기는 블레이드(194)의 사이를 통과한다. 이때, 상기 공기는 상기 가이드 베인(190)의 둘레를 따라 순환하던 방향으로 관성을 갖는다. 상기 블레이드(194)의 연장부(195)는 상기 베인 허브(191)의 중심부 측으로 연장되므로, 상기 블레이드(194)의 내측 팁을 실질적으로 연장한 것이다. 따라서, 상기 연장부(195)는 종래 블레이드(194)의 내측 팁 근처에서 스월(swirl)이 발생되는 것을 최소화시킨다.
상기 블레이드(194)의 연장부(195)는 상기 제2실시예의 메인 블레이드(174) 또는/및 서브 블레이드(175)에 적용될 수 있다. 또한, 상기 연장부(195)가 형성된 블레이드(194)는 상술한 제3실시예의 안내부(182)가 형성된 베인 허브(191)에 적용될 수 있다. 물론, 상술한 가이드 베인의 실시예를 다양하게 조합할 수 있음도 이 해 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 따른 실시예의 효과는 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 정압 변화에 대한 풍량의 변화폭이 작기 때문에 정풍량을 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 정풍량 성능이 좋을수록 공기 토출 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 공기의 흡토출을 안내하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되고, 공기 흡입측과 토출측에 배치되는 복수 개의 원심팬; 및
    상기 각 원심팬 사이에 각각 배치되고, 흡입측 원심팬으로부터 토출되는 공기를 토출측 원심팬으로 안내하고, 공기 흡입측 면이 차폐되는 가이드 베인을 포함하는 원심 송풍기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 베인은 상기 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 베인에는 중심쪽으로 향하는 다수 개의 블레이드가 제공되어, 상기 흡입측 원심팬으로부터 토출되는 공기가 토출측 원심팬의 회전축으로 수렴되도록 가이드 하는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 베인은:
    공기 흡입측 면을 차폐하도록 배치되는 베인 허브; 및
    상기 베인 허브의 둘레를 따라 배열된 다수의 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에는 공기 토출측 원심팬의 외곽을 따라 둘러지는 공간 확대부가 포함되는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 베인의 둘레와 하우징 사이의 간격은, 공기 흡입측 원심팬의 둘레와 하우징 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 베인의 둘레와 하우징 사이의 간격은, 공기 토출측 원심팬의 둘레와 하우징 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 원심팬의 공기 흡입측에는 쉬라우드가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  10. 공기 흡입구와 토출구가 제공되는 하우징;
    상기 하우징의 흡입구와 토출구 사이에서 단일축에 연결되는 복수 개의 원심팬; 및
    상기 복수 개의 원심팬 사이에 제공되어 상기 흡입구로 흡입된 공기가 토출구로 안내되도록 하는 가이드 베인이 포함되고,
    상기 가이드 베인에는, 상기 가이드 베인의 공기 흡입측 면을 차폐하도록 배치되는 베인 허브와, 상기 베인 허브에 소정 간격으로 배열되는 다수의 메인 블레이드와, 상기 메인 블레이드와 교번하여 배치되고, 상기 메인 블레이드와 길이가 다른 서브 블레이드가 포함되는 원심 송풍기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 허브의 중심에서 상기 서브 블레이드의 외측 팁까지의 거리는 상기 메인 블레이드의 외측 팁까지의 거리보다 가까운 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  12. 공기의 흡토출을 안내하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되어 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출하는 복수 개의 원심팬; 및
    각각의 원심팬 사이에 배치되고, 공기 흡입측 면을 차폐하도록 배치되는 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 배열되는 다수의 블레이드 및 상기 허브의 중심부에 돌출되어 상기 허브의 중심 방향으로 모이는 공기를 토출측 원심팬으로 안내하는 안내부가 포함되는 가이드 베인이 포함되는 원심 송풍기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 허브의 바닥면으로부터 단면이 좁아지는 형상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 원심 송풍기.
  14. 하우징;
    상기 하우징 내부에 적어도 2개 이상 배치되고, 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출하는 원심팬; 및
    각각의 원심팬 사이에 배치되며, 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 배열되는 다수의 블레이드가 포함되고, 어느 일측 원심팬으로부터 토출되는 공기를 타측 원심팬으로 안내하는 가이드 베인이 포함되고,
    상기 허브는 상기 가이드 베인의 공기 흡입측 면을 차폐하도록 배치되고,
    상기 각 블레이드에는 허브의 중심 방향으로 직선 연장되는 연장부가 형성되는 원심 송풍기.
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