KR100985958B1 - 다익 팬 - Google Patents

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히로노부 데라오카
아키라 고마츠
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 날개의 외측의 익단에 복수의 절결부가 설치된 다익 팬에 대해서, 팬 압력을 상승시키는 것이다.
날개(15)의 외측의 익단(15a)에 복수의 절결부(17)가 설치된 다익 팬에 대해서, 날개의 압력면(오목면)에 있어서의 절결부의 후부에, 날개의 두께 방향을 따라서 돌출한 볼록부(19)를 설치한다.
이로 인해, 절결부의 날개 출구를 둘레 방향으로 향하게 하고, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향으로 향하게 할 수 있고, 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다.

Description

다익 팬{MULTI-BLADE FAN}
본 발명은, 다익 팬의 날개차에 있어서의 날개의 구조에 관한 것이다.
예를 들면, 크로스 플로우 팬, 시로코 팬, 터보 팬 등의 다익 팬은, 공기 조화기용의 송풍기로서 이용되고 있다.
도 26은, 다익 팬을 송풍기로서 이용한 벽걸이형의 공기 조화기(A)를 나타낸다.
공기 조화기(A)는, 본체 케이싱(1)을 구비하고 있다. 본체 케이싱(1)은, 상면에 공기 흡입구(4)를 구비하고, 하면의 앞부분에 공기 취출구(5)를 구비하고 있다. 본체 케이싱(1) 내에는, 열교환기(2) 및 다익 팬(3)이 설치되어 있다. 다익 팬(3)은, 열교환기(2)와 공기 취출구(5)의 사이에 배치되어 있다.
열교환기(2)는, 본체 케이싱(1)의 전면 부근에 배치된 전면측 열교환부(2a)와, 본체 케이싱(1)의 배면 부근에 배치된 배면측 열교환부(2b)로 이루어진다. 배면측 열교환부(2b)는, 전면측 열교환부(2a)의 상단에 연속 설치되어 있다. 본체 케이싱(1) 내에 있어서, 그 전면 부근에는, 공기 흡입구(4)로부터 받아들여진 공기가 흐르는 공기 통로(6)가 설치되어 있다.
본체 케이싱(1) 내에는, 제1의 드레인팬(8), 제2의 드레인팬(9), 가이드 부(10), 역류 방지용 설부(11), 수직 날개(12) 및 수평 날개(13)가 구비되어 있다. 수직 날개(12) 및 수평 날개(13)는, 본체 케이싱(1) 내의 공기 취출구(5) 부근에 설치되어 있다. 제1의 드레인팬(8)은, 전면측 열교환부(2a)에서 생기는 드레인을 받아 내기 위한 것이다. 제2의 드레인팬(9)은, 배면측 열교환부(2b)에서 생기는 드레인을 받아 내기 위한 것이다. 가이드부(10)는, 다익 팬(3)의 날개차(7)로부터 불어 나오는 공기를 공기 취출구(5)에 안내하기 위한 것이다. 역류 방지용 설부(11)는, 날개차(7)로부터 불어 나오는 공기의 역류를 방지하기 위한 것이다.
공기 조화기(A)에서는, 공기 흡입구(4)로부터 흡입된 공기가 열교환기(2)를 통과할 때에 냉각 혹은 가열된다. 그리고, 그 공기는, 다익 팬(3)의 날개차(7) 상을, 회전축과 직교하는 방향으로 관류하고, 그 후, 공기 취출구(5)로부터 불어 나온다.
날개차(7)는, 복수의 측판과 복수의 날개(브레이드)(15)를 구비하고 있다. 날개차(7)는, 전진 날개 구조를 이루고 있다. 각 측판은, 날개차(7)의 회전축을 따라서 소정의 문격을 두고, 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 날개(15)는, 각 측판의 바깥 둘레부에 있어서, 회전축에 대해 소정의 익각(翼角)으로 배치되어 있다.
이러한 다익 팬(3)에서는, 공기가 날개차(7)의 날개(15)를 통과할 때에 소음이 생긴다. 이 소음의 주된 발생 원인으로서, 날개(15)의 부압면 부근에서 생기는 공기 흐름의 박리와, 날개의 후연 부근에서 생기는 후류 소용돌이를 들 수 있다.
이 소음을 저감하기 위해, 예를 들면, 각 날개(15)의 외측의 익단(翼端)에 절결을 단속적으로 설치하거나, 각 날개(15)의 익단을 톱니 형상으로 형성하거나 하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 등 참조). 이러한 방법에 의하면, 공기의 취출시에, 날개의 후연 부근에서 생기는 후류 소용돌이를 억제할 수 있고, 소음을 저감 할 수 있다.
[특허 문헌 1：일본국 특허공개평3-249400호 공보]
[특허 문헌 2：일본국 특허공개평11-141494호 공보]
그러나, 종래의 구성에서는, 날개의 외측의 익단에 절결을 설치하기 위해, 절결 부분의 날개 출구가, 절결이 없는 부분과 비교해서, 팬 둘레 방향으로 충분히 향하는 일 없이 개방되어 있다. 이 때문에, 송풍시에는, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름이 둘레 방향으로 충분히 향하지 않게 된다. 그 때문에, 팬 압력이 감소하고, 필터 등의 압력 손실에 대해서 약해지고, 바람이 나오기 어려워진다고 하는 문제가 생긴다.
이 경우, 절결의 수가 많을 수록, 또 절결의 치수가 클 수록, 팬 압력의 감소량이 커진다. 이 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자는, 도 27~도 30에 나타내는 날개 구조를 구비한 다익 팬을 제안하고 있는(예를 들면, 일본국 특허출원2005-269765호(일본국 특허공개2006-125390호 공보) 참조).
도 27~도 30에 나타내는 다익 팬(3)의 날개차(7)는, 전진 날개 구조를 이루고, 복수의 측판(14)과, 복수의 날개(15)를 구비하고 있다. 각 측판(14)은, 회전축(16)을 따라서 소정의 간격을 두고, 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 날개(15)는, 각 측판(14)의 바깥 둘레부에 있어서, 회전축(16)에 대해 소정의 익각으로 배치되어 있다.
각 날개(15)의 외측의 익단(15a)에는, 정삼각형 형상을 이루는 복수의 절결(17)이, 날개(15)의 길이 방향을 따라서, 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 또, 각 날개(15)의 외측의 익단(15a)에 있어서, 익단(15a)의 일부를 이루는 복수의 평활부(비절결부)(18)가 설치되어 있다. 각 평활부(18)는, 소정의 폭을 가지며, 또한, 인접하는 절결(17)의 사이에 설치되어 있다.
이 구성으로 하면, 다익 팬을 공기 조화기용의 크로스 플로우 팬으로서 이용한 경우, 취출 영역에서는, 날개의 후연 부근에 있어서, 익단으로부터 방출되는 큰 가로 소용돌이가, 절결(17)에 있어서 형성되는 세로 소용돌이에 의해서, 작고, 안정된 가로 소용돌이로 세분화된다. 이 때문에, 소음이 저감된다.
게다가, 절결(17)의 가공은, 날개의 익단을 톱니 형상으로 가공하는 종래의 방법에 비해 용이하다. 또, 평활부(18)가 익단의 일부를 이루도록 하면, 날개의 익단의 형상을 유지할 수 있다. 또한, 각 절결(17)을 정삼각형으로 형성하면, 하나의 절결(17)의 면적을 최소한으로 억제할 수 있고, 팬의 회전에 의해 공기압을 받는 각 날개(15)의 압력면의 면적을 최대한으로 확보할 수 있다.
그러나, 이 구성에 의하면, 날개(15)의 외측의 익단(15a)에 절결(17)을 설치하기 위해, 절결(17)의 부분의 날개 출구는, 절결(17)이 없는 부분(도 33(a) 참조)과 비교해서, 둘레 방향으로 충분히 향하는 일 없이 개방되어 있다. 이 때문에, 취출시에는, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름이 둘레 방향으로 충분히 향하지 않게 되고, 도 33(b)의 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 일탈해 버린다. 이로 인해, 팬 압력이 감소하고, 필터의 압력 손실에 대해서 약해지고, 바람이 나오기 어려워진다.
도 31은, 도 27~도 30에 나타내는 날개차(7)를 도 26에 나타내는 공기 조화기(A)에 적용했을 경우, 날개차(7) 주변의 공기의 흡입 및 취출 상태를 나타내고 있다. 또, 도 32는, 날개차(7) 내를 관류하는 공기의 흐름을 나타내고 있다.
크로스 플로우 팬에서는, 공기가 익렬(翼列)을 2도 통과한다. 이 때, 공기의 흡입측과 취출측으로, 공기의 흐름과 익렬의 관계가 반대가 된다. 이 때, 흡입측에서는, 원심력이 작용하기 때문에, 압력의 상승은 적다. 이 때문에, 압력 상승의 70％ 이상이, 취출측에서 생긴다. 따라서, 취출측에 있어서의 익렬 작업은 중요하다.
크로스 플로우 팬 내의 각 유선에 있어서의 취출측에서의 압력 상승은, 이하의 식(오일러식)으로 나타내어진다.
△Pth=ρ(u2vθ2-u1vθ1)
u：날개차의 둘레 속도
vθ：유체의 둘레 방향 속도 성분
첨자 1：날개차 내주측, 2：날개차 외주측
상기의 식으로부터, 크로스 플로우 팬의 경우, 공기의 취출측, 즉 날개차의 외주측에서는, 유체의 둘레 방향 속도 성분이 클 수록, 압력의 상승이 커진다. 따라서, 취출측에서의 압력의 저하를 회피하는 것이, 송풍 성능의 향상에는 불가결하다.
도 27 및 도 28에 나타내는 바와 같이, 크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개(15)를 고정하고, 또한 날개차(7)의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판(14)을 갖고 있다. 각 측판(14)은, 날개차(7)의 길이 방향의 양단과 중앙부에 각각 설치되어 있다. 그 때문에, 각 측판(14)의 근방에서는, 도 34에 나타내는 바와 같이, 측판(14)의 영향을 받기 때문에, 공기의 유속(FV)이 저하한다.
구체적으로는, 측판(14)이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속(FV1)을 얻을 수 있지만, 측판(14) 부근에서는, 풍속(FV2)이 저하하고, 또한, 본체 케이싱(1)의 양측벽(1a, 1b)과 인접하는 날개차(7)의 양단부에서는, 풍속(FV3)이 풍속(FV2)보다 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결(17)을 설치한 것 만으로는, 날개(15)의 양단 부근, 및, 날개차(7)의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결(17)보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
발명의 목적은, 날개의 외측의 익단에 복수의 절결이 설치된 다익 팬에 있어서, 날개의 압력면에 있어서, 절결의 후부 부근에, 날개의 두께 방향을 따라서 돌출한 볼록부를 설치함으로써, 팬 압력을 효과적으로 상승시킬 수 있는 다익 팬을 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1의 형상에 의하면, 날개의 외측의 익단에 복수의 절결이 설치된 다익 팬에 있어서, 다익 팬의 회전에 의해 공기압을 받는 날개의 압력면에 있어서, 각 절결의 후부에는, 날개의 두께 방향을 따라서 돌출시킨 볼록부가 설치되어 있다.
상기의 구성에 의하면, 절결 부분의 날개 출구를 둘레 방향을 향하게 할 수 있다. 따라서, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향을 향하게 할 수 있고, 팬 압력을 상승시킬 수 있다.
이로 인해, 필터 등의 저항을 구비하는 경우라도, 절결을 설치했을 뿐인 종래의 날개와 비교해서, 보다 낮은 회전수로 원하는 풍량을 확보할 수 있다. 따라서, 팬의 회전에 의한 소음을 저감할 수 있다.
또, 날개의 외단부가 평면적이 아니게 되기 때문에, 취출시에 날개의 후연에서 발생하는 후류 소용돌이가 억제되고, 소음이 효과적으로 저감된다.
상기의 다익 팬에 있어서, 날개는, 압력면과 반대측의 부압면에 오목부를 가지며, 오목부는, 부압면에 있어서 볼록부와 대응하는 부분을 오목하게 함으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 절결의 후부에 있어서, 인접하는 날개의 사이의 폭을 넓게 할 수 있다. 따라서, 인접하는 날개의 사이를 공기가 흐르기 쉬워지고, 팬 압력을 더 향상시킬 수 있다.
상기의 다익 팬에 있어서, 볼록부 및 오목부는, 단일의 원호를 따라서 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 볼록부 및 오목부를 용이하게 가공할 수 있고, 코스트가 저감된다.
상기의 다익 팬에 있어서, 볼록부 및 오목부는, 다른 곡율을 갖는 복수의 원호를 따라서 각각 연장되어 있어도 된다. 이 경우, 인접하는 날개의 사이에 공기를 보다 원활히 흐르게 할 수 있고, 팬 압력을 더 향상시킬 수 있다.
상기의 다익 팬에 있어서, 볼록부의 높이는, 날개의 익단에 가까워짐에 따라 작아지는 것이 바람직하다. 또, 상기의 다익 팬에 있어서, 오목부의 깊이는, 날개의 익단에 가까워짐에 따라 작아지는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 취출시에 날개의 후연에서 발생하는 후류 소용돌이를 효과적으로 억제할 수 있고, 소음을 저감 할 수 있다.
상기의 다익 팬에 있어서, 날개의 양단의 절결은, 그 날개의 중앙부에 설치된 절결보다 작은 것이 바람직하다. 크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개를 고정하고, 또한 날개차의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판을 갖고 있다. 각 측판은, 날개차의 길이 방향의 양단과 중앙부와에 설치되어 있다. 이 경우, 측판 부근에서는, 공기의 유속이 저하한다. 따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결을 설치한 것 만으로는, 날개의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 날개의 양단 부근(측판에 근접하는 부분)의 절결이, 날개의 중앙부에 설치된 절결보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결에 의한 소음 저감 효과가 충분히 유지된다. 게다가, 같은 크기의 절결을 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
상기의 다익 팬에 있어서, 다익 팬의 양단의 절결은, 그 다익 팬의 중앙부에 설치된 절결보다 작은 것이 바람직하다. 크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개를 고정하고, 또한 날개차의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판을 갖고 있다. 각 측판은, 날개차의 양단과 중앙부에 설치되어 있다. 이 경우, 측판 근방에서는, 공기의 유속이 저하한다.
구체적으로는, 측판이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속을 얻을 수 있지만, 측판 부근에서는, 공기의 유속이 저하하고, 또한, 본체 케이싱의 양측벽과 인접하는 날개차의 양단 부근에서는, 공기의 유속이 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결을 설치한 것만으로는, 날개의 양단 부근(날개차의 양단 부근)에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 날개차의 양단 부근(본체 케이싱의 측벽에 근접하는 부분)의 절결이, 날개차의 중앙부의 절결보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결에 의한 소음 저감 효과가 충분히 유지된다. 게다가, 같은 크기의 절결을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
상기의 다익 팬은, 공기 조화기용의 송풍기인 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 날개의 외단부에 절결을 구비한 다익 팬에 있어서, 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다. 또, 필터 등의 저항을 구비하는 경우라도, 원하는 풍량을 확보할 수 있다. 또, 날개의 외단부가 평면적이 아니기 때문에, 날개의 후연 부근에서 취출시에 생기는 후류 소용돌이를 억제할 수 있고, 소음을 저감할 수 있다. 따라서, 크로스 플로우 팬 등, 공기 조화기용의 송풍기로서 적합한 다익 팬을 실현할 수 있다. 나아가서는, 송풍량의 안정화를 도모함과 더불어, 높은 정(靜)음성을 구비한 고성능의 공기 조화기를 실현할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 2는 날개의 외단부 부근을 확대하여 나타내는 부분 측면도.
도 3은 날개를 부압면으로부터 본 부분 측면도.
도 4는 도 3의 4-4선에 따른 단면도.
도 5는 도 3의 5-5선에 따른 단면도.
도 6은 날개의 작용을 나타내는 단면도.
도 7은 제2 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 8은 날개의 외단부 부근을 나타내는 부분 측면도.
도 9는 제3 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 10은 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 11은 날개의 외단부 부근을 확대하여 나타내는 부분 측면도.
도 12는 날개의 작용을 나타내는 단면도.
도 13은 제4 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 14는 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 15는 날개의 외단부 부근을 확대하여 나타내는 부분 측면도.
도 16은 제5 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 17은 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 18은 날개를 압력면으로부터 본 정면도.
도 19는 날개의 측면도.
도 20은 도 18의 20-20선에 따른 단면도.
도 21은 도 18의 21-21선에 따른 단면도.
도 22는 제6 실시 형태의 다익 팬의 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 23은 제7 실시 형태의 다익 팬의 날개를 압력면으로부터 본 사시도.
도 24는 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 25는 제8 실시 형태의 다익 팬의 날개를 부압면으로부터 본 사시도.
도 26은 다익 팬을 구비한 벽걸이형 공기 조화기의 종단면도.
도 27은 날개차의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 28은 날개차의 일부를 확대하여 나타내는 부분 사시도.
도 29는 종래의 날개를 나타내는 사시도.
도 30은 날개의 외단부 부근을 확대하여 나타내는 부분 정면도.
도 31은 종래의 날개차를 이용했을 때의 공기의 흐름을 나타내는 모식도.
도 32는 날개차 내에 있어서의 공기의 흐름을 나타내는 모식도.
도 33(a)는 도 30의 33(a)-33(a)선에 따른 단면부, 도 33(b)는 도 30의 33(b)-33(b)선에 따른 단면부.
도 34는 날개차의 측판 및 본체 케이싱의 양측벽과 풍속 분포의 관계를 설명하기 위한 설명도.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 첨부의 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태의 다익 팬의 날개차는, 도 27에 나타내는 종래의 구성과 같이, 전진 날개 구조를 이루고 있다. 또, 그 날개차는, 복수의 측판(14)과, 원호상의 단면을 갖는 복수의 날개(15)를 구비하고 있다. 각 측판(14)은, 회전축(16)을 따라서 소정의 간격을 두고, 서로 평행하게 배치되어 있다. 각 날개(15)는, 각 측판(14)의 바깥 둘레부에 있어서, 회전축(16)에 대해 소정의 익각으로 배치되어 있다.
도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 각 날개(15)의 외측의 익단(15a)에는, 정삼각형을 이루는 복수의 절결(17)이, 날개(15)의 길이 방향을 따라서, 소정의 간격을 두고 설치되어 있다. 또, 각 날개(15)의 외측의 익단(15a)에는, 익단의 일부를 이루는 복수의 평활부(비절결부)(18)가 설치되어 있다. 각 평활부(18)는, 소정의 폭을 가지며, 또한 인접하는 절결(17)의 사이에 설치되어 있다.
이와 같이 하여, 날개(15)의 익단(15a)에 절결(17)을 구비하고, 또한 인접하는 절결(17)의 사이에 평활부(18)를 구비한 날개 팬을 크로스 플로우 팬(도 26, 도 31 및 도 32 참조)으로서 이용했을 경우, 취출측의 영역에서는, 날개의 후연 부근 에 있어서, 익단으로부터 방출되는 큰 가로 소욜돌이가, 절결(17)에 의해 형성되는 세로 소용돌이에 의해서, 작고, 안정된 가로 소용돌이로 세분화된다. 이 때문에, 소음이 저감된다.
그러나, 상술한 바와 같이, 날개(15)의 외측의 익단(15a)에 절결(17)만을 설치한 경우, 절결(17)의 부분의 날개 출구는, 절결(17)이 없는 부분과 비교해서, 둘레 방향으로 충분히 향하는 일 없이 개방되어 있다. 이 때문에, 공기의 취출시에는, 도 6의 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름이 둘레 방향으로 충분히 향하지 않게 된다. 그 때문에, 팬 압력이 감소하고, 필터 등의 압력 손실에 대해서 약해지고, 바람이 나오기 어려워진다. 이 경우, 절결(17)의 수가 많을 수록, 또 절결(17)의 치수가 클 수록, 압력의 감소량은 커진다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 도 1, 도 2, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 날개의 압력면(오목면)에 있어서, 절결(17)의 후부 부근에는, 삼각추 형상의 볼록부(19)가 설치되어 있다. 이로 인해, 절결부의 부분의 날개 출구를 둘레 방향을 향하게 하고, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향으로 충분히 향하게 할 수 있고, 팬 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 날개(15)의 외측의 익단(15a)에 복수의 절결(17)이 설치된 다익 팬(3) 의 경우, 날개의 압력면에 있어서 절결(17)의 후부 부근에 삼각추 형상의 볼록부(19)를 설치함으로써, 도 6의 실선으로 나타내는 바와 같이, 절결(17)의 부분의 날개 출구를, 절결(17)이 없는 개소(파선으로 나타낸다)와 같이 둘레 방향으로 충분히 향하게 할 수 있다. 이로 인해, 팬 압력을 상승시킬 수 있다.
이 구성으로 하면, 필터 등의 저항이 있는 경우라도, 절결을 설치했을 뿐인 종래의 날개와 비교해서, 보다 낮은 회전수로 원하는 풍량을 확보할 수 있다. 따라서, 팬의 회전에 의한 소음을 저감할 수 있다.
또, 날개(15)의 익단(15a)이 평면적이 아니기 때문에, 날개의 후연 부근에서 취출시에 생기는 후류 소용돌이를 억제할 수 있고, 소음을 한층 효과적으로 저감 할 수 있다.
도 4및 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부(19)의 높이는, 날개의 압력면 상에 있어서의 공기의 흐름을 매끄럽게 하기 위해, 익단(15a)에 가까워짐에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 이 경우, 날개의 외단부가 평면적이 아니게 되기 때문에, 송풍시에 날개의 후연 부근에서 생기는 후류 소용돌이를 효과적으로 억제할 수 있고, 소음을 저감할 수 있다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태와 관한 다익 팬에 대해 도 7 및 도 8을 참조해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에서 나타내는 삼각형 형상의 절결(17)을 사각형 형상의 절결(17)로 변경함과 더불어, 날개(15)의 압력면에 있어서 그 절결(17)의 후부 부근에 방형(方形) 형상의 볼록부(20)가 설치되어 있다. 이로 인해, 절결(17)의 부분의 날개 출구를 둘레 방향을 향하게 할 수 있다. 따라서, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향을 향하게 할 수 있고, 팬 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 날개(15)의 외측의 익단(15a)에 복수의 절결(17)이 설치된 다익 팬(3)의 경우, 날개의 압력면에 있어서 절결(17)의 후부 부근에 방형 형상의 볼록부(20)를 설치함으로써, 도 6의 실선으로 나타내는 바와 같이, 절결(17)의 부분의 날개 출구를, 절결(17)이 없는 개소(파선으로 나타낸다)와 같이 둘레 방향으로 충분히 향하게 할 수 있다. 따라서, 팬 압력을 상승시킬 수 있다.
이 구성으로 하면, 필터 등의 저항이 있는 경우라도, 절결을 설치했을 뿐인 종래의 날개와 비교해서, 보다 낮은 회전수로 원하는 풍량을 확보할 수 있다. 따라서, 팬의 회전에 의한 소음을 저감할 수 있다.
또, 날개(15)의 익단(15a)이 평면적이 아니기 때문에, 날개의 후연 부근에서 취출시에 생기는 후류 소용돌이를 억제할 수 있고, 소음을 한층 효과적으로 저감 할수 있다.
(제3 실시 형태)
제3 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해서 도 9~도 12를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도 9~도 12에 나타내는 바와 같이, 날개(15)의 익단(15a)에 제1 실시 형태와 같은 삼각형 형상의 절결(17)이 설치됨과 동시에, 날개(15)의 압력면에 있어서 절결(17)의 후부 부근에 삼각추 형상의 볼록부(19)가 설치되어 있다. 이로 인해, 절결(17)의 부분의 날개 출구를 둘레 방향을 향하게 할 수 있다. 따라서, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향을 향하게 할 수 있고, 팬 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 날개(15)는, 압력면과 반대측의 부압면에 오목부(19a)를 갖고 있다. 오목부(19a) 는, 날개(15)의 부압면에 있어서 볼록부(19)와 대응하는 부분을 오목하게 함으로써 형성되어 있다. 이로 인해, 날개(15)에 있어서, 절결(17)의 후부 부근에는 요철이 설치되어 있다.
이 구성으로 하면, 삼각추 형상의 볼록부(19)에 의한 상술의 작용 효과에 더하여, 볼록부(19)의 이면측에 위치하는 오목부(19a)에 의해서, 절결(17)의 후부 부근에 있어서, 인접하는 날개의 사이의 폭을 넓게 할 수 있다. 따라서, 인접하는 날개의 사이를 공기가 흐르기 쉬워지고, 팬 압력을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 절결(17)의 후부 부근의 볼록부 및 오목부는, 같은 곡율을 갖는 원호를 따라서 연장해도 된다. 이 경우, 볼록부 및 오목부를 용이하게 가공할 수 있고, 코스트가 저감된다. 또, 볼록부 및 오목부는, 각각 다른 곡율을 갖는 복수의 원호를 따라서 연장되어 있어도 된다. 이 경우, 인접하는 날개의 사이를 공기가 보다 한층 흐르기 쉬워지고, 팬 압력을 더 향상시킬 수 있다.
오목부(19a)의 깊이는, 날개(15)의 익단(15a)에 가까워짐에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 이렇게 함으로써, 송풍시에 날개의 후연 부근에서 생기는 후류 소용돌이를 보다 효과적으로 억제할 수 있고, 소음을 저감 할 수 있다.
(제4 실시 형태)
제4 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해서 도 13~도 15를 참조해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 날개(15)의 외측의 익단(15a)에, 제2 실시 형태와 같은 사각형 형상의 절결(17)을 설치함과 더불어, 날개(15)의 압력면에 있어서, 절결(17)의 후부 부근에 볼록부(20)가 설치되어 있다. 이로 인해, 절결(17)의 부분의 날개 출구를 둘레 방향을 향하게 할 수 있다. 따라서, 팬으로부터 불어 나오는 공기의 흐름을 둘레 방향을 향하게 할 수 있고, 팬 압력을 유효하게 상승시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 날개(15)는, 압력면과 반대측의 부압면에 오목부(20a)를 갖고 있다. 오목부(20a)는, 날개(15)의 부압면에 있어서 볼록부(20)와 대응하는 부분을 오목하게 함으로써 형성되어 있다. 이로 인해, 날개(15)에 있어서, 절결(17)의 후부 부근에는 요철이 설치되어 있다.
이 구성으로 하면, 방형의 볼록부(20)에 의한 상술의 작용 효과에 더하여, 볼록부(20)의 이면측에 위치하는 오목부(20a)에 의해서, 절결(17)의 후부 부근에 있어서, 인접하는 날개의 사이의 폭을 넓게 할 수 있다. 따라서, 인접하는 날개의 사이를 공기가 흐르기 쉬워지고, 팬 압력을 더 향상시킬 수 있다.
(제5 실시 형태)
제5 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해서 도 16~도 21을 참조해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 다익 팬(3)에 있어서, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)의 폭 및 깊이가, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)의 폭 및 깊이보다 작게 설정되어 있다.
크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개(15)를 확실히 고정하고, 또한 날개차(7)의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판(14)을 갖고 있다. 각 측판(14)은, 날개차(7)의 길이 방향의 양단과 중앙부에 설치되어 있다. 그 때문에, 도 34에 나타내는 바와 같이, 각 측판(14)의 근방에서는, 측 판(14)의 영향을 받기 때문에, 공기의 유속(FV)이 저하한다.
구체적으로는, 측판(14)이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속(FV1)을 얻을 수 있지만, 측판(14) 부근에서는, 풍속(FV2)이 저하하고, 또한, 본체 케이싱(1)의 양측벽(1a, 1b)과 인접하는 날개차(7)의 양단 부근에서는, 풍속(FV3)이 풍속(FV2)보다 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결(17)을 설치한 것 만으로는, 날개(15)의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결(17)보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 날개(15)의 양단(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)(도 21 참조)은, 날개(15)의 중앙부의 절결(17)(도 20 참조)보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결(17, 17a)에 의한 소음 저감 효과가 충분히 유지된다. 게다가, 날개(15)의 전체에 걸쳐 같은 크기의 절결(17)을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
(제6 실시 형태)
제6 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해 도 22를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제3 실시 형태의 다익 팬(3)에 있어서, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)의 폭 및 깊이가, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작게 설정되어 있다.
상술한 바와 같이, 크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개(15)를 고정하고, 또한 날개차(7)의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판(14)를 갖고 있다. 각 측판(14)은, 날개차(7)의 길이 방향의 양단과 중앙부에 설치되어 있다. 그 때문에, 도 34에 나타내는 바와 같이, 각 측판(14)의 근방에서는, 측판(14)의 영향을 받기 때문에, 공기의 유속(FV)이 저하한다.
구체적으로는, 측판(14)이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속(FV1)을 얻을 수 있지만, 측판(14) 부근에서는, 풍속(FV2)이 저하하고, 또한, 본체 케이싱(1)의 양측벽(1a, 1b)과 인접하는 날개차(7)의 양단부에서는, 풍속(FV3)이 풍속(FV2)보다 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결(17)을 설치한 것 만으로는, 날개(15)의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결(17)보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)이, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결(17, 17a)에 의한 소음 저감 효과가 충분히 유지된다. 게다가, 날개(15)의 전체에 걸쳐 같은 크기의 절결(17)을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
(제7 실시 형태)
제7 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해서 도 23 및 도 24를 참조해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제2 실시 형태의 다익 팬(3)에 있어서, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)의 근접하는 부분)의 절결(17a)의 폭 및 깊이가, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)의 폭 및 깊이보다 작게 설정되어 있다.
크로스 플로우 팬 등 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개(15)를 확실히 고정하고, 또한 날개차(7)의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판(14)을 갖고 있다. 각 측판(14)은, 날개차(7)의 길이 방향의 양단과 중앙부에 설치되어 있다. 그 때문에, 도 34에 나타내는 바와 같이, 각 측판(14)의 근방(1)에서는, 측판(14)의 영향을 받기 때문에, 공기의 유속(FV)이 저하한다.
구체적으로는, 측판(14)이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속(FV1)을 얻을 수 있지만, 측판(14) 부근에서는, 풍속(FV2)이 저하하고, 또한, 본체 케이싱(1)의 양측벽(1a, 1b)과 인접하는 날개차(7)의 양단부에서는, 풍속(FV3)이 풍속(FV2)보다 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결(17)을 설치한 것 만으로는, 날개(15)의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결(17)보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)이, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결(17, 17a)에 의한 소음 저감 효과가 충분 히 유지된다. 게다가, 날개(15)의 전체에 걸쳐 같은 크기의 절결(17)을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
(제8 실시 형태)
제8 실시 형태에 관한 다익 팬에 대해 도 25를 참조해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제4 실시 형태의 다익 팬(3)에 있어서, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)의 폭 및 깊이가, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작게 설정되어 있다.
상술한 바와 같이, 크로스 플로우 팬 등의 다익 팬은, 둘레 방향으로 배치된 복수의 날개(15)를 고정하고, 또한 날개차(7)의 강도를 확보하기 위해, 복수의 측판(14)을 갖고 있다. 각 측판(14)은, 날개차(7)의 길이 방향의 양단과 중앙부에 설치되어 있다. 그 때문에, 도 34에 나타내는 바와 같이, 각 측판(14)의 근방에서는, 측판(14)의 영향을 받기 때문에, 공기의 유속(FV)이 저하한다.
구체적으로는, 측판(14)이 없는 부분에서, 충분히 높은 풍속(FV1)을 얻을 수 있지만, 측판(14) 부근에서는, 풍속(FV2)이 저하하고, 또한, 본체 케이싱(1)의 양측벽(1a, 1b)과 인접하는 날개차(7)의 양단부에서는, 풍속(FV3)이 풍속(FV2)보다 크게 저하한다.
따라서, 날개의 외단부에 같은 크기의 절결(17)을 설치한 것 만으로는, 날개(15)의 양단 부근에서, 소음 저감 효과를 얻기 위한 절결(17)보다 큰 오목부가 배치되었을 때와 마찬가지로, 팬 압력의 과잉 저하를 초래한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 실시 형태에서는, 날개(15)의 양단 부근(측판(14)에 근접하는 부분)의 절결(17a)이, 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작게 형성되어 있다. 이로 인해, 절결(17, 17a)에 의한 소음 저감 효과가 충분히 유지된다. 게다가, 날개(15)의 전체에 걸쳐 같은 크기의 절결(17)을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서, 팬 압력을 더 상승시키고, 송풍 성능의 저하를 회피할 수 있다.
(그 외 실시 형태)
제5~제8 실시 형태에 있어서, 예를 들면, 측판(14)이 날개차(7)의 양단 부근에 위치하는 경우, 즉, 측판(14)이 본체 케이싱(1)의 측벽(1a, 1b)과 인접하는 경우, 상대적으로 작게 형성되는 절결(17a)의 축소 정도를 변경하거나, 혹은 그 절결(17a)의 수를 적절히 늘려도 된다. 이로 인해, 공기의 유속을 향상시킬 수 있고, 가급적 송풍 성능이 향상된다.
이 구성에 의하면, 각 날개(15)의 양단의 측판(14)에 의한 공기의 유속 저하를 회복시킬 수 있고, 또, 날개차(7)의 양단에 근접하는 본체 케이싱(1)의 측벽(1a, 1b)에 의한 공기의 유속 저하를 회복시킬 수 있다.
이 경우, 날개차(7)가 그 양단을 제외한 부분에 측판(14)을 갖고 있지 않는 경우, 그 날개차(7)의 양단에 각각 1개 또는 복수의 절결(17a)을 설치하고, 그 절결(17a)을 상대적으로 작게 형성하면 된다.
이로 인해, 절결(17, 17a)에 의한 소음 저감 효과가 유지된다. 게다가, 같 은 크기의 절결(17)을 단속적으로 설치했을 뿐인 구성과 비교해서 팬 압력을 더 상승시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 날개(15)의 외측의 익단(翼端)(15a)에 복수의 절결(17)이 설치된 다익(多翼)팬에 있어서,
    상기 다익 팬의 회전에 의해 공기압을 받는 상기 날개(15)의 압력면에 있어서, 상기 각 절결(17)의 후부에는, 상기 날개(15)의 두께 방향을 따라서 돌출한 볼록부(19, 20)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 날개(15)는, 상기 압력면과 반대측의 부압면에 오목부(19a, 20a)를 가지며, 상기 오목부(19a, 20a)는, 상기 부압면에 있어서 상기 볼록부(19, 20)와 대응하는 부분을 오목하게 함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 볼록부(19, 20) 및 상기 오목부(19a, 20a)는, 단일의 원호를 따라서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 볼록부(19, 20) 및 상기 오목부(19a, 20a)는, 다른 곡률을 갖는 복수의 원호를 따라서 각각 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록부(19, 20)의 높이는, 상기 날개(15)의 익단(15a)에 가까워짐에 따라 작아지는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  6. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부(19a, 20a)의 깊이는, 상기 날개(15)의 익단(15a)에 가까워짐에 따라 작아지는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날개(15)의 양단의 절결(17a)은, 그 날개(15)의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작은 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 절결 중 상기 다익 팬의 양단에 설치된 절결(17a)은, 그 다익 팬의 중앙부에 설치된 절결(17)보다 작은 것을 특징으로 하는 다익 팬.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 다익 팬은, 공기 조화기용의 송풍기로서 이용되는 것을 특징으로 하는 다익 팬.
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