KR101612774B1 - 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬 - Google Patents

와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 수납 공간이 마련되고 공기를 흡입하는 흡입구(11)와 흡입된 공기를 배출하는 배출구(22)가 마련된 케이싱(100); 상기 케이싱(100) 내부에 설치되는 모터(200); 및, 상기 모터(200)의 회전축(210)에 결합되어 회전하는 임펠러(300);로 구성되며, 상기 임펠러(300)는, 중앙부(88)의 일측면이 완만하게 돌출된 용기 형상을 하고 있으며 상기 모터(200)의 회전축(210)이 중앙부(88)의 타측면 중심에 결합되는 허브(310); 상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 일측으로 돌출된 다수 개의 제1블레이드(320); 상기 제1블레이드(320)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제1보강측판(330); 상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 타측으로 돌출된 다수 개의 제2블레이드(340); 및, 상기 제2블레이드(340)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제2보강측판(350);을 포함하여 구성되고, 상기 제1블레이드(320) 및 상기 제2블레이드(340) 단면은 각각 앞전에서 뒷전으로 갈수록 두께가 증가하다가 최대두께위치를 지난 후 서서히 감소하는 에어포일 형상인 것을 특징으로 하는 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬에 관한 것이다.

Description

와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬{Low Noise and High Air Flow Sirocco Fan using Vortex Control}
본 발명은 시로코팬에 관한 것으로서, 보다 상세히는 팬 작동시 임펠러의 동심도를 유지하고 임펠러를 구성하는 블레이드 뒷전에 소형 와류를 의도적으로 유도하여 블레이드와 블레이드 사이의 공간에서 발생하는 큰 와류를 제거하고 소음을 획기적으로 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 시로코팬을 제시한다.
일반적으로 시로코팬은 유해가스를 흡입하여 배출시키기 위하여 사용하고 있는 원심송풍기의 일종으로서 동일 풍량에 비하여 크기가 작고 저속이라는 특징이 있다.
종래의 시로코팬(등록실용20-0382965호) 임펠러는 도1에 도시된 바와 같이 소정 크기의 직경을 가지며, 중심부 내측으로는 모터의 회전축이 끼워져 키결합되는 소정 길이의 축수부(12)가 돌출형성된 합성수지재 저판(14)이 마련되고, 축수부(12)의 내주면상에는 그 길이 방향을 따라 키홈(16)이 형성되고, 저판(14)의 가장자리를 따라 수직 상방으로는 합성수지재로 된 다수의 호형 블레이드(18)가 일정 간격으로 세워져 설치되고, 블레이드(18)의 상단 가장자리에는 환형의 보강판(20)이 일체로 결합된 구조를 갖는다.
이러한 종래의 시로코팬은 보강판(20)이 있음에도 불구하고 회전 속도가 증가함에 따라 블레이드(18)가 휘어지는 현상이 발생하여 소음이 증가하고 풍량이 감소하는 문제점이 있다.
아울러 사출 성형된 임펠러의 경우 회전시 동심도를 유지하는 것이 매우 중요한데, 동심도가 맞지 않을 경우 회전시 진동으로 인한 소음 발생과 함께 제품의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.
또한 종래의 호형 블레이드의 경우 블레이드와 블레이드 사이의 공간에서 큰 와류가 발생하여 풍량이 저감되고 소음이 증가하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 임펠러를 구성하는 블레이드의 변형을 방지할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
둘째, 임펠러의 동심도를 유지할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
셋째, 임펠러를 구성하는 블레이드와 블레이드 사이의 공간에서 큰 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
내부에 수납 공간이 마련되고 공기를 흡입하는 흡입구(11)와 흡입된 공기를 배출하는 배출구(22)가 마련된 케이싱(100); 상기 케이싱(100) 내부에 설치되는 모터(200); 및, 상기 모터(200)의 회전축(210)에 결합되어 회전하는 임펠러(300);로 구성된다.
상기 임펠러(300)는 중앙부(88)의 일측면이 완만하게 돌출된 용기 형상을 하고 있으며 상기 모터(200)의 회전축(210)이 중앙부(88)의 타측면 중심에 결합되는 허브(310); 상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 일측으로 돌출된 다수 개의 제1블레이드(320); 상기 제1블레이드(320)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제1보강측판(330); 상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 타측으로 돌출된 다수 개의 제2블레이드(340); 및, 상기 제2블레이드(340)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제2보강측판(350);을 포함하여 구성되고, 상기 제1블레이드(320) 및 상기 제2블레이드(340) 단면은 각각 앞전에서 뒷전으로 갈수록 두께가 증가하다가 최대두께위치를 지난 후 서서히 감소하는 에어포일 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 임펠러를 구성하는 블레이드(날개)의 변형을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 임펠러를 구성하는 블레이드 각각의 뒷전에 뒷전리브(66)가 구비되어 블레이드의 강성을 증가시키고 블레이드의 변형을 방지하게 된다.
둘째, 임펠러의 동심도를 유지할 수 있다.
다시 말하면, 임펠러(300)의 동심도유지링(77)은 모터(200)의 회전축(210)과 결합되는 허브(310)의 중심축 둘레에 환형으로 돌출되어 무게중심을 허브(310)의 중심축 방향으로 이동시키는 역할을 하고, 이와 같이 동심도유지링(77)이 구비되면 허브(310) 중심축 부위의 무게가 증가하여 무게중심이 허브(310)의 중심축 방향으로 이동되어 회전시 임펠러(300)의 동심도가 원활하게 유지된다. 따라서 임펠러(300)의 회전시 진동과 소음을 감소시킬 수 있다.
셋째, 임펠러를 구성하는 블레이드(날개)와 블레이드(날개) 사이의 공간에서 큰 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 뒷전리브(66)를 이용하여 블레이드 뒷전 부위에서 작은 와류를 의도적으로 유도하여 블레이드와 블레이드 사이의 공간에서 큰 와류가 발생되는 것을 방지한다. 이와 같이 큰 와류의 발생을 방지하면 팬소음이 저감되는 효과가 있다.
도1은 종래의 임펠러 구조를 도시한다.
도2는 본 발명의 전체 구조를 개략적으로 도시한다.
도3은 본 발명의 임펠러(300) 구조를 도시한다.
도4는 제1블레이드(320) 또는 제2블레이드(340)의 단면 구조를 도시하는데, (a) 단순한 에어포일 형상인 경우, (b) 뒷전리브(66)가 구비된 경우를 각각 도시한다.
도5는 케이싱(100)의 결합에 사용되는 원터치클립(44)을 도시한다.
도6은 케이싱(100)을 후드에 장착할 때 사용되는 매미고리(55)를 도시한다.
도7은 케이싱(100)의 하부에 구비된 드레인구멍(33)을 도시한다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
시로코팬은 도2에 도시된 바와 같이 케이싱(100), 임펠러(300) 및 모터(200)로 구성된다.
케이싱(100) 내부의 수납 공간에는 임펠러(300)와 모터(200)를 장착하는데, 공기를 흡입하는 흡입구(11)와 흡입된 공기를 배출하는 배출구(22)가 마련되어 있다.
모터(200)는 케이싱(100) 내부에 설치되고, 모터(200)의 회전축(210)에는 임펠러(300)가 결합되어 회전하면서 흡입구(11)로 공기나 유해 가스를 흡입하여 배출구(22)로 배출하게 된다.
이러한 임펠러(300)는 도3에 도시된 바와 같이 허브(310), 제1블레이드(320), 제1보강측판(330), 제2블레이드(340) 및 제2보강측판(350)으로 구성된다.
허브(310)는 중앙부(88)의 일측면이 완만하게 돌출된 용기 형상을 하고 있으며, 모터(200)의 회전축(210)이 중앙부(88)의 타측면(완만하게 함몰된 부분) 중심에 결합된다.
동심도유지링(77)은 모터(200)의 회전축(210)과 결합되는 허브(310)의 중심축 둘레에 환형으로 돌출되어 무게중심을 허브(310)의 중심축 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
이와 같이 동심도유지링(77)이 구비되면 허브(310) 중심축 부위의 무게가 증가하여 무게중심이 허브(310)의 중심축 방향으로 이동되어 회전시 임펠러(300)의 동심도가 원활하게 유지된다. 따라서 임펠러(300)의 회전시 진동과 소음을 감소시킬 수 있다.
제1블레이드(320)는 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 일측으로 돌출된다.
제1보강측판(330)은 환형의 띠 형상으로서 제1블레이드(320)의 끝단부를 서로 연결하여 보강하는 역할을 한다.
제2블레이드(340)는 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 타측으로 돌출된다.
제2보강측판(350)은 환형의 띠 형상으로서 제2블레이드(340)의 끝단부를 서로 연결하여 보강하는 역할을 한다.
이러한 제1블레이드(320)나 제2블레이드(340) 단면은 각각 도4(a)에 도시된 바와 같이 앞전에서 뒷전으로 갈수록 두께가 증가하다가 최대두께위치를 지난 후 서서히 감소하는 에어포일 형상인 것을 특징으로 한다.
다시 말하면 종전의 단순한 원호(타원) 형상에서 벗어나 시위에 따라 두께가 변하는 에어포일 형상을 갖춤으로써 임펠러(300)의 송풍 능력을 향상시키게 된다.
아울러 도4(b)의 경우 뒷전리브(66)가 구비된 경우를 도시하는데, 제1블레이드(320)나 제2블레이드(340) 단면 각각의 뒷전 부분이 반전되어 두께가 증가하는 뒷전리브(66)가 형성된다. 다시 말하면 제1블레이드(320) 및 상기 제2블레이드(340) 단면 각각의 뒷전 부분은 반전되어 오목한 곡면 형태로 두께가 증가하면서 뒷전 후단부까지 이어지는 뒷전리브(66)가 형성되는 것이다.
이러한 뒷전리브(66)는 제1블레이드(320)나 제2블레이드(340)의 강성을 증가시켜 고속 회전시에도 변형이 일어나지 않도록 하여 변형에 따른 풍량 감소를 방지하게 된다.
또한 뒷전리브(66)는 뒷전 부위에 작은 와류를 의도적으로 발생시켜 제1블레이드(320)나 제2블레이드(340)를 구성하는 날개와 날개 사이에서 발생하는 큰 와류를 제거하게 되는데, 이와 같이 큰 와류가 제거되면 팬 소음을 감소시킬 수 있다.
도5는 전면 케이싱(110)과 후면 케이싱(120)으로 구성되는 케이싱(100)의 결합 구조를 도시한다.
전면 케이싱(110)과 후면 케이싱(120)은 볼트 결합이 아닌 원터치클립(44)으로 조립되어 손쉽게 케이싱(100)을 분해하거나 조립할 수 있다.
케이싱(100)을 후드에 장착할 때도 볼트 결합이 아닌 원터치 방식의 매미고리(55)를 사용하여 장착 및 분리가 용이하다. 즉 케이싱(100)의 배출구(22) 일단을 후드에 거치한 후 타단을 매미고리(55)로 고정하면 간단하게 장착할 수 있다.
드레인구멍(33)은 케이싱(100)의 하부에 구비되어 케이싱(100) 내부로 유입된 기름이나 수증기를 신속하게 외부로 배출하는 역할을 한다. 첨부도면에 별도로 도시하지 않았으나 드레인구멍(33)에서 배출되는 기름이나 수중기를 받아서 일시 저장하는 기름받이를 별도로 구비할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
100:케이싱
110:전면케이싱
120:후면케이싱
200:모터
210:회전축
300:임펠러
310:허브
320:제1블레이드
330:제1보강측판
340:제2블레이드
350:제2보강측판
11:흡입구
22:배출구
33:드레인구멍
44:원터치클립
55:매미고리
66:뒷전리브
77:동심도유지링
88:중앙부

Claims (6)

  1. 내부에 수납 공간이 마련되고 공기를 흡입하는 흡입구(11)와 흡입된 공기를 배출하는 배출구(22)가 마련된 케이싱(100);
    상기 케이싱(100) 내부에 설치되는 모터(200); 및,
    상기 모터(200)의 회전축(210)에 결합되어 회전하는 임펠러(300);
    로 구성되며,
    상기 임펠러(300)는,
    중앙부(88)의 일측면이 완만하게 돌출된 용기 형상을 하고 있으며 상기 모터(200)의 회전축(210)이 중앙부(88)의 타측면 중심에 결합되는 허브(310);
    상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 일측으로 돌출된 다수 개의 제1블레이드(320);
    상기 제1블레이드(320)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제1보강측판(330);
    상기 허브(310)의 테두리를 따라 일정한 간격을 유지하면서 타측으로 돌출된 다수 개의 제2블레이드(340);
    상기 제2블레이드(340)의 끝단부를 서로 연결하는 환형의 제2보강측판(350); 및,
    상기 모터(200)의 회전축(210)과 결합되는 상기 허브(310)의 중심축 둘레에는 환형으로 돌출되어 무게중심을 상기 허브(310)의 중심축 방향으로 이동시키는 동심도유지링(77);
    을 포함하여 구성되고,
    상기 제1블레이드(320) 및 상기 제2블레이드(340) 단면은 각각 앞전에서 뒷전으로 갈수록 두께가 증가하다가 최대두께위치를 지난 후 서서히 감소하는 에어포일 형상이며,
    상기 제1블레이드(320) 및 상기 제2블레이드(340) 단면 각각의 뒷전 부분은 반전되어 오목한 곡면 형태로 두께가 증가하면서 뒷전 후단부까지 이어지는 뒷전리브(66);가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬.
  2. 제1항에서,
    상기 케이싱(100)은 전면 케이싱(110)과 후면 케이싱(120)으로 구성되고,
    상기 전면 케이싱(110)과 상기 후면 케이싱(120)은 원터치클립(44)으로 조립되는 것을 특징으로 하는 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬.
  3. 제1항에서,
    상기 케이싱(100)은 매미고리(55)를 이용하여 후드에 장착되는 것을 특징으로 하는 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬.
  4. 제1항에서,
    상기 케이싱(100)의 하부에는 기름이나 수증기를 배출하는 드레인구멍(33);
    이 구비되는 것을 특징으로 하는 와류제어를 통한 저소음 고풍량 시로코팬.
  5. 삭제
  6. 삭제
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JP2009510305A (ja) * 2005-09-27 2009-03-12 ウモエ マンダル エーエス 遠心力ファン

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JP2009510305A (ja) * 2005-09-27 2009-03-12 ウモエ マンダル エーエス 遠心力ファン

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