KR101187223B1 - Axial Flow Fan - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 하도록 한 축류팬을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 축류팬은, 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 날개를 포함하여 이루어진 축류팬에 있어서, 상기 날개는, 그 중앙선이 익근에서 변곡점까지는 회전방향에 대해 볼록한 곡률로 형성되고, 변곡점에서 익단까지는 회전방향에 대해 오목한 곡률로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Figure 112005017913044-pat00001

축류팬, 익근, 변곡, 익단

The present invention is designed to allow the air discharged from the fan to avoid flow around the engine without directly colliding with the engine in the engine room and to prevent the recirculation air from being generated, thereby increasing the performance of the heat exchanger to efficiently cool the engine. The purpose is to provide fans.

An axial flow fan according to the present invention for achieving the above object, comprising a hub coupled to the rotating shaft of the motor, and a plurality of wings that are formed integrally on the outer periphery of the hub and rotates to blow air in the axial direction In the axial fan, the blade, characterized in that the center line is formed with a curvature of the convex in the rotational direction from the root to the inflection point, and is formed in a curvature concave in the rotational direction from the inflection point to the tip.

Figure 112005017913044-pat00001

Axial fan, phallus, inflection, tip

Description

축류팬{Axial Flow Fan}Axial Flow Fan

도 1은 종래 기술에 의한 축류팬의 정면도.1 is a front view of an axial flow fan according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 의한 축류팬의 공기 유동 방향을 나타낸 도면.2 is a view showing the air flow direction of the axial flow fan according to the prior art.

도 3은 본 발명에 의한 축류팬의 정면도.3 is a front view of an axial flow fan according to the present invention.

도 4 내지 도 6은 변곡점 반경 위치에 따른 본 발명의 날개의 부분 확대도.4 to 6 are partially enlarged views of the wing of the present invention according to the inflection point radius position.

도 7은 본 발명에 의한 공기 유동 방향을 나타낸 도면.7 is a view showing an air flow direction according to the present invention.

도 8은 본 발명의 변곡점 반경 위치에 따른 소음 및 전력의 변화를 나타낸 그래프. 8 is a graph showing a change in noise and power according to the inflection point radius position of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 축류팬10: Axial flow fan

11 : 허브11: Hub

12 : 날개12: wings

13 : 팬 밴드 13: fan band

본 발명은 축류팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팬에서 토출된 공기가 엔 진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 효율을 증가시킬 수 있도록 한 축류팬에 관한 것이다.The present invention relates to an axial flow fan, and more particularly, the air discharged from the fan is designed to avoid flow around the engine without directly colliding with the engine in the engine room, and to prevent recirculation air. It relates to an axial fan that can be increased to increase engine efficiency.

축류팬(Axial Flow Fan)은 허브를 중심으로 하여 방사상으로 배열된 다수 회전익을 구비하여, 모터등에 의해 회전되면서 공기를 회전익의 축방향으로 송풍하는 유체기계로서, 선풍기나 환기용 선풍기 또는 자동차의 라디에이터나 콘덴서 등의 공랭식 열교환기 방열을 촉진하기 위하여 상기 열교환기에 대하여 방열용 공기를 송풍하는 냉각팬(Cooling Fan)등은 대표적으로 축류팬이다.Axial flow fan is a fluid machine that has a plurality of rotor blades arranged radially around a hub, and blows air in the axial direction of the rotor blades while being rotated by a motor, etc., a fan, a ventilation fan or a radiator of an automobile In order to promote heat dissipation of an air-cooled heat exchanger such as a condenser, a cooling fan for blowing air for heat dissipation to the heat exchanger is typically an axial fan.

자동차 공기조화장치의 열교환기 냉각팬으로 사용되는 축류팬은 그 주위를 벨 마웃스형 통풍구로 둘러싸고 통풍구 전면 또는 후면에서 송풍공기를 축방향으로 유도할 수 있는 안내깃을 가지는 쉬라우드와 함께 열교환기 후면 또는 전면에 장착되는 바, 이와 같은 축류팬은 열교환기에 대한 배치 형식에 따라 퓨셔 타입(Pusher Type)과 풀러 타입(Puller Type)으로 분류된다.The axial flow fan, which is used as a heat exchanger cooling fan of a car air conditioner, is surrounded by a bell mouth type vent and surrounds the rear of the heat exchanger with a shroud having guide vanes for axially directing blown air from the front or the rear of the vent. Or, it is mounted on the front bar, such an axial fan is classified into a pusher type and a puller type according to the arrangement type for the heat exchanger.

도 1은 종래 기술에 의한 축류팬의 정면도이다.1 is a front view of an axial flow fan according to the prior art.

도시된 바와 같이, 축류팬(1)은 허브(2)와, 상기 허브(2)의 외주에서 방사상으로 뻗은 다수의 날개(3), 그리고 상기 날개(3)들의 선단을 연결하여 날개(3)의 주위를 둘러싸는 원형의 팬 밴드(4)를 구비하고 있다.As shown, the axial fan 1 connects the hub 2 with a plurality of wings 3 extending radially from the outer circumference of the hub 2 and the tip of the wings 3 to form a wing 3. The circular fan band 4 surrounding the circumference | surroundings is provided.

상기 허브(2)는 구동모터(미도시)의 구동축에 결합되어 상기 구동모터의 회전력에 의해 허브(2)에 비스듬히 배치되어 유선단면구조를 갖는 날개(3)가 허브(2)와 함께 일체로 회전하면서 그 전후면에 공기유동속도 차이에 따른 차압을 생성하 여 공기를 축방향으로 송풍하게 된다.The hub 2 is coupled to a drive shaft of a drive motor (not shown) and is disposed obliquely to the hub 2 by the rotational force of the drive motor so that a wing 3 having a streamlined cross-section is integrally formed with the hub 2. As it rotates, air is blown in the axial direction by generating a differential pressure according to the difference in air flow velocity on the front and rear surfaces thereof.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 축류팬은 도 2에 도시된 바와 같이, 공기의 유동 방향이 대부분 축방향으로 직진하는 경향이 있다.As shown in FIG. 2, the axial fan according to the related art configured as described above has a tendency for the flow direction of the air to go straight in the axial direction.

따라서, 엔진룸내에서 엔진등의 구조물과 충돌하게 될 우려가 매우 높으며, 이렇게 온도가 높은 구조물과의 충돌로 인해 뜨거워진 공기는 다시 열교환기의 전면으로 재순환되어 축류팬으로 유입되는 공기의 온도를 상승시켜 열교환기의 냉각 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.Therefore, there is a high possibility of colliding with a structure such as an engine in the engine room, and the hot air caused by the collision with such a high temperature structure is recycled to the front of the heat exchanger again to raise the temperature of the air flowing into the axial fan. There is a problem in reducing the cooling performance of the heat exchanger.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 하도록 한 축류팬을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the air discharged from the fan is designed to avoid flow around the engine without directly colliding with the engine in the engine room, and also to prevent recirculation air from being generated. The purpose is to provide an axial fan that increases performance and makes engine cooling efficient.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 축류팬은, 모터의 회전축에 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 날개를 포함하여 이루어진 축류팬에 있어서, 상기 날개는, 그 중앙선이 익근에서 변곡점까지는 회전방향에 대해 볼록한 곡률로 형성되고, 변곡점에서 익단까지는 회전방향에 대해 오목한 곡률로 형성되는 것을 특징으로 한다.An axial flow fan according to the present invention for achieving the above object, comprising a hub coupled to the rotating shaft of the motor, and a plurality of wings that are formed integrally on the outer periphery of the hub and rotates to blow air in the axial direction In the axial fan, the blade, characterized in that the center line is formed with a curvature of the convex in the rotational direction from the root to the inflection point, and is formed in a curvature concave in the rotational direction from the inflection point to the tip.

이하, 본 발명에 의한 축류팬의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the axial fan according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 축류팬의 정면도이고, 도 4 내지 도 6은 변곡점 반경 위치에 따른 본 발명의 날개의 부분 확대도이며, 도 7은 본 발명에 의한 공기 유동 방향을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 변곡점 반경 위치에 따른 소음 및 전력의 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a front view of the axial flow fan according to the present invention, Figures 4 to 6 is a partial enlarged view of the wing of the present invention according to the inflection point radius position, Figure 7 is a view showing the air flow direction according to the present invention, Figure 8 is a graph showing a change in noise and power according to the inflection point radius position of the present invention.

본 발명에 의한 축류팬(10)은 허브(11)와, 상기 허브(11)의 외주에서 방사상으로 뻗은 다수의 날개(12), 그리고 상기 날개(12)들의 선단을 연결하여 날개(12)의 주위를 둘러싸는 원형의 팬 밴드(13)를 구비한다.The axial flow fan 10 according to the present invention connects the hub 11, the plurality of wings 12 extending radially from the outer circumference of the hub 11, and the ends of the wings 12 to connect the ends of the wings 12. It is provided with a circular fan band 13 surrounding the periphery.

여기서, 상기 팬 밴드(13)를 구비하지 않은 노밴드 타입의 축류팬도 본 발명에 적용 가능하다.Here, the axial fan of the no-band type that is not provided with the fan band 13 is also applicable to the present invention.

상기 날개(12)는, 그 중앙선(12a)이 익근에서 변곡점(CP)까지 회전 방향에 대해 볼록한 곡률로 형성되고, 변곡점(CP)에서 익단까지는 회전 방향에 대해 오목한 곡률로 형성된다.The blade 12 is formed with a curvature of its center line 12a convex in the rotational direction from the root to the inflection point CP, and has a concave curvature from the inflection point CP to the tip.

여기서, 0는 허브(11)의 중심점이다.Here, 0 is the center point of the hub 11.

그리고, 본 발명은 상기 허브(11)의 외주면에서 상기 날개(12)의 익단까지의 최단거리를 R2라고 하고, 상기 허브(11)의 외주면에서 상기 변곡 기점(CP)까지의 최단거리를 R1이라고 할때, 다음식,

Figure 112005017913044-pat00002
를 만족하도록 형성된다.In the present invention, the shortest distance from the outer peripheral surface of the hub 11 to the tip of the blade 12 is referred to as R2, and the shortest distance from the outer peripheral surface of the hub 11 to the inflection starting point CP is referred to as R1. When you do this,
Figure 112005017913044-pat00002
It is formed to satisfy.

그리고, 본 발명은 상기 중앙선(12a)상의 익단점(P1)과 상기 허브(11)의 중심(0)을 연결한 선 "L"과, 상기 중앙선(12a)상의 익근점(P2)과 상기 허브(11)의 중 심(0)을 연결한 선 "ℓ"이 이루는 각도(θ)는 0°≤θ≤80°가 되도록 형성된다.In addition, the present invention is a line "L" connecting the tip point P1 on the center line 12a and the center 0 of the hub 11, the point P2 on the center line 12a, and the hub. The angle? Formed by the line " l " connecting the center 0 of (11) is formed such that 0 ° ≤θ≤80 °.

그리고, 본 발명은 상기 날개(12)의 익근에서 변곡점까지는 상기 중앙선(12a)의 곡률 중심이 회전 방향 반대쪽에 있고, 상기 변곡점에서 날개(12)의 익단까지는 상기 중앙선(12a)의 곡률 중심이 회전 방향에 있도록 형성된다. In the present invention, the center of curvature of the center line 12a is opposite to the rotational direction from the blade root of the blade 12 to the inflection point, and the center of curvature of the centerline 12a is rotated from the inflection point to the tip of the blade 12. It is formed to be in the direction.

상기와 같이 구성된 본 발명의 날개는 변곡점(CP)인 반경(R1)에서 반경(R2)까지는 포워드(foreward) 형상으로 전개되어 기류소음을 줄여줄수 있게 된다.The wing of the present invention configured as described above is deployed in a forward (forward) shape from the radius (R1) to the radius (R2) of the inflection point (CP) can reduce the airflow noise.

상기와 같이 구성된 본 발명에서 소음과 전력 소모간의 관계를 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The relationship between noise and power consumption in the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 8.

먼저, 중앙선(12a)의 타입을 #1(◆)으로 할때에는 변곡점(CP)이 형성되는 경우에 반경(

Figure 112010017274613-pat00019
)에서 소음이 높음과 아울러 전력 소모도 높았으나, 변곡점(CP)이 반경(
Figure 112010017274613-pat00020
)에서 반경(
Figure 112010017274613-pat00021
)으로 갈수록 점차적으로 감소하는 것으로 나타났다.First, when the type of the center line 12a is # 1 (◆), the radius (when the inflection point CP is formed)
Figure 112010017274613-pat00019
), High noise and high power consumption, but the inflection point (CP)
Figure 112010017274613-pat00020
) In radius (
Figure 112010017274613-pat00021
Gradually decreasing).

그러나, 중앙선(12a)의 타입을 #2(■)으로 할때에는 변곡점(CP)이 형성되는 경우에 반경(

Figure 112010017274613-pat00006
), 반경(
Figure 112010017274613-pat00007
), 반경(
Figure 112010017274613-pat00022
)으로 변경될수록 소음은 미세하게 증가하고, 전력 소모는 반경(
Figure 112010017274613-pat00009
)에서만 약간 증가하는 나타났다.However, when the center line 12a is set to # 2 (■), the radius (when the inflection point CP is formed)
Figure 112010017274613-pat00006
), Radius (
Figure 112010017274613-pat00007
), Radius (
Figure 112010017274613-pat00022
), The noise increases slightly, and the power consumption is reduced to a radius (
Figure 112010017274613-pat00009
Only appeared to increase slightly.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 구성을 가짐으로써 소음을 감소시킬 수 있고, 전력 소모량이 많지 않음을 알 수 있다.Therefore, the present invention can reduce the noise by having the configuration as described above, it can be seen that the power consumption is not much.

한편, 상기와 같이 본 발명을 구성하게 되면, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 축류팬을 통과한 공기의 유동 방향은 종래의 도면 도 2와 같이 축방향으로 직진하지 않고 축류팬의 외측 방향으로 경사지게 토출된다.On the other hand, when the present invention is configured as described above, the present invention, as shown in Figure 7, the flow direction of the air passing through the axial fan, as shown in Figure 2 of the conventional drawing does not go straight in the axial direction outside the axial fan Discharged obliquely in the direction.

좀더 상세하게는, 토출된 공기가 엔진룸내에서 엔진 등의 구조물과 충돌하지 않게 된다.More specifically, the discharged air does not collide with structures such as the engine in the engine room.

따라서, 상기와 같이 구조물과의 충돌이 발생하기 않게 됨에 따라 토출된 공기는 다시 열교환기로 재순환되지 않게 되며, 이에 따라 열교환기로 뜨거운 공기가 유입되지 않아 열교환기의 성능을 높여 엔진 냉각 성능을 증대시킨다.Therefore, as the collision with the structure does not occur as described above, the discharged air is not recycled back to the heat exchanger, and thus hot air does not flow into the heat exchanger, thereby increasing the performance of the heat exchanger to increase engine cooling performance.

그리고, 토출된 공기가 엔진에 정면으로 충돌하지 않고, 우회하여 지나가기 때문에, 토출된 공기가 엔진 등의 구조물에 충돌된 후 높은 열을 가지고 역류되는 종래 문제점을 해소할 수 있기 때문에 열교환기의 냉각 성능을 저하지키기 않게 된다.In addition, since the discharged air does not collide with the engine in front of the engine but passes by the bypass, the conventional problem that the discharged air is flowed back with high heat after impacting a structure such as an engine can be solved. It doesn't hurt performance.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 축류팬에 따르면, 팬에서 토출된 공기가 엔진룸내의 엔진등에 직접 충돌하지 않고 그 주위로 회피 유동되도록 설계함과 아울러 재순환 공기가 발생되지 않도록 함으로써 열교환기의 성능을 증가시켜 엔진 냉각을 효율적으로 할 수 있게 된다.As described above, according to the axial flow fan according to the present invention, the air discharged from the fan is designed so as to avoid the flow to the surroundings without directly colliding with the engine, etc. in the engine room, and the recirculation air is not generated by the performance of the heat exchanger This increases the engine cooling efficiency.

Claims (4)

모터의 회전축에 결합되는 허브(11)와, 상기 허브(11)의 외주에 일체로 형성되어 회전되면서 공기를 축방향으로 송풍하는 복수개의 날개(12)를 포함하여 이루어진 축류팬에 있어서, 상기 날개(12)는, 그 중앙선(12a)이 익근에서 변곡점(CP)까지는 회전방향에 대해 볼록한 곡률로 형성되고, 변곡점(CP)에서 익단까지는 회전방향에 대해 오목한 곡률로 형성되며,In the axial flow fan comprising a hub (11) coupled to the rotating shaft of the motor and a plurality of wings (12) formed integrally on the outer periphery of the hub (11) and blowing air in the axial direction, the blade 12, the center line 12a is formed with a curvature that is convex in the rotational direction from the blade to the inflection point CP, and is formed with a concave curvature in the rotational direction from the inflection point CP to the tip, 상기 허브(11)의 외주면에서 상기 날개(12)의 익단까지의 최단거리를 R2라고 하고, 상기 허브(11)의 외주면에서 상기 변곡점(CP)까지의 최단거리를 R1이라고 할때, 다음식,
Figure 112012038077383-pat00010
를 만족하는 것을 특징으로 하는 축류팬. When the shortest distance from the outer circumferential surface of the hub 11 to the tip of the blade 12 is called R2, and the shortest distance from the outer circumferential surface of the hub 11 to the inflection point CP is represented by R1,
Figure 112012038077383-pat00010
Axial flow fan, characterized in that to satisfy. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중앙선(12a)상의 익단점과 상기 허브(11)의 중심을 연결한 선 "L"과, 상기 중앙선(12a)상의 익근점과 상기 허브(11)의 중심을 연결한 선 "ℓ"이 이루는 각도(θ)는 0°≤θ≤80°인 것을 특징으로 하는 축류팬.A line "L" connecting the tip of the center line 12a and the center of the hub 11 and a line "L" connecting the tip of the hub 11 and the center of the hub 11 on the center line 12a are formed. An angle? Is an axial fan, wherein 0 ° ≤θ≤80 °. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 날개의 익근에서 변곡점까지는 상기 중앙선(12a)의 곡률 중심이 회전 방향 반대쪽에 있고, 변곡점에서 익단까지는 상기 중앙선(12a)의 곡률 중심이 회전 방향에 있는 것을 특징으로 하는 축류팬.From the blade root to the inflection point of the wing, the center of curvature of the center line (12a) is in the opposite direction of rotation, and the center of curvature of the centerline (12a) from the inflection point to the tip is in the rotational direction.
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