KR101656470B1

KR101656470B1 - 다익팬

Info

Publication number: KR101656470B1
Application number: KR1020120156144A
Authority: KR
Inventors: 권현욱; 권영두
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2016-09-12
Also published as: KR20140087197A

Abstract

본 발명은 동작시 발생되는 진동 및 소음을 저감시키는 것이 가능한 다익팬에 대한 것으로, 측면 중앙에 흡입구가 형성되며 팬이 수용되는 공간부를 형성하는 팬 수용부와 상기 팬 수용부에 연결되어 팬에 의해서 유도된 공기 흐름을 외부로 안내하는 토출구를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 팬 수용부 내부에 배치되며, 구동부에 연결되어 회전되며, 공기 흐름을 발생시키는 다수의 블레이드를 포함하는 팬; 및 상기 팬을 회전 구동시키는 구동부를 포함하며, 상기 토출구의 토출 개시점에서 팬의 반경에 대응되는 반경의 곡면을 가지도록 상기 팬 수용부의 원통면을 연장하는 제 1 압력 전환부를 더 포함하며, 상기 제 1 압력 전환부는 상기 블레이드의 팬의 반경방향 외측 단부에 평행한 방향에 대하여 경사진 모서리부를 포함하는 다익팬을 제공한다.

Description

다익팬{Multi-blade Fan}

본 발명은 진동, 소음이 감소한 다익팬에 대한 것으로, 구체적으로는 다수의 블레이드를 포함하는 팬의 케이스의 형상, 특이 토출구 형상을 개선하여 팬의 회전으로 인하여 발생하는 진동, 소음이 저감된 다익팬에 대한 것이다.

일반적으로 다익팬은 동일 원주 속도의 다른 송풍팬에 비하여 풍량이 커서 공조기, 냉난방기, 일반 산업용 송풍기 등에 널리 적용되고 있다.

종래의 다익팬은 팬이 수용되는 팬 수용부(12)와 상기 팬 수용부(12)에 연결되어 팬(50)에 의해서 유도된 공기 흐름을 외부로 안내하는 토출구(35)를 포함하는 케이스(10), 상기 케이스의 팬 수용부(12) 내부에 배치되며, 구동부(40)에 연결되어 회전되며, 공기 흐름을 발생시키는 다수의 블레이드(51)를 포함하는 팬(50), 및 상기 팬을 회전 구동시키는 구동부(40)를 포함한다.

구동부(30)의 회전에 의해서 그에 연결된 팬(50)이 회전되며, 팬(50)의 블레이드(51)가 회전됨으로써, 팬의 중앙부에 형성된 흡입구(30)로부터 들어온 공기가 케이스(10) 내부를 통과하여 케이스(10)의 일측에 형성된 토출구(35)로 빠져나가게 된다. 즉, 흡입구(30)로 유입된 공기가 케이스에 형성된 토출구(35)로 토출된다.

종래의 경우에 토출구(35)는 팬 수용부(12)에 형성되며 원통형의 케이스(10)의 블레이드와 평행한 변을 가지는 직사각형상을 가지는 절개부(20)로부터 시작된다(도 1 및 도 2 참고).

하지만, 이와 같은 형상의 토출구(35)의 경우에 펜(50)의 블레이드(51)와 절개부(20)가 평행하기 때문에, 압력이 급격하게 변하며, 그로 인하여 다익팬 구동시 소음 혹은 진동이 발생한다는 문제가 있다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 압력이 요동치며 그로 인하여 진동 및 소음이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토출구와 펜 수용부가 연결되며, 토출구의 시작부인 절개부의 형상을 변경하여 동작시 발생되는 진동 및 소음을 저감시키는 것이 가능한 다익팬을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 다익팬을 제공한다.
본 발명은 측면 중앙에 흡입구가 형성되며 팬이 수용되는 공간부를 형성하는 팬 수용부와 상기 팬 수용부에 연결되어 팬에 의해서 유도된 공기 흐름을 외부로 안내하는 토출구를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 팬 수용부 내부에 배치되며, 구동부에 연결되어 회전되며, 공기 흐름을 발생시키는 다수의 블레이드를 포함하는 팬; 및 상기 팬을 회전 구동시키는 구동부를 포함하며, 상기 토출구의 토출 개시점에서 팬의 반경에 대응되는 반경의 곡면을 가지도록 상기 팬 수용부의 원통면을 연장하는 제 1 압력 전환부를 더 포함하며, 상기 제 1 압력 전환부는 상기 블레이드의 팬의 반경방향 외측 단부에 평행한 방향에 대하여 경사진 모서리부를 포함하는 다익팬을 제공한다.
본 발명은 상기 토출구의 토출 종료점에서 팬의 반경에 대응되는 반경의 곡면을 가지도록 상기 팬 수용부의 원통면을 연장하는 제 2 압력 전환부를 더 포함하며, 상기 제 2 압력 전환부는 상기 블레이드의 팬의 반경방향 외측 단부에 평행한 방향에 대하여 경사진 모서리부를 포함할 수 있다.

삭제

또, 상기 토출구 내에서 상기 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)에 의해서 형성되는 절개부(20)의 형상은 평행사변형 혹은 육각형 형상일 수 있다.

삭제

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 토출구의 시작부인 절개부의 형상을 변경하여 동작 시 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

이러한 다익팬을 사용함으로써, 공기 조화기의 경우에 소음을 발생시키지 않아서, 사용자에게 만족을 줄 수 있으며, 진동으로 인한 불쾌감 역시 감소될 수 있다.

또, 진동으로 인한 케이스 부하 및 장착 구조물의 부하가 감소하여, 장치의 수명의 증대도 가능하다.

도 1 은 종래의 다익팬을 도시한 사시도이다.
도 2 는 종래의 다익팬의 절개부의 개략도이다.
도 3 은 종래의 다익팬의 토출부에서 시간에 따른 압력변화를 도시한 그래프이다.
도 4 는 본 발명의 다익팬의 단면도이다.
도 5(a) ~ (f) 는 본 발명의 다익팬의 절개부의 개략도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예의 다익팬의 케이스의 절개 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 다익팬(1)은 팬(50)이 수용되는 팬 수용부(12)와 상기 팬 수용부(12)에 연결되어 팬(50)에 의해서 유도된 공기 흐름을 외부로 안내하는 토출구(35)를 포함하는 케이스(10), 상기 케이스(10)의 팬 수용부(12) 내부에 배치되며 모터와 같은 구동부(40)에 연결되어 회전되며, 공기 흐름을 발생시키는 다수의 블레이드(51)를 포함하는 팬(50), 및 상기 팬(50)을 회전 구동시키는 구동부(40)를 포함한다.

케이스(10)는 측면(11; 도 1 참고)에 흡입구(30)가 형성되어 있으며, 팬(50)의 블레이드(51)에 의해 유도된 공기흐름에 의해서 상기 흡입구(30)를 통하여 공기가 흡입되며, 흡입된 공기는 블레이드(51)에 의해 배출구(35)로 배출된다. 배출구(35)는 케이스(10)의 절개부(20)로부터 연장 형성된다.

이러한 다익팬(1)에서 상기 블레이드(51)는 팬(50)의 축방향에 평행하게 정렬되어 있는데, 이는 종래의 기술에서 언급한 바와 같이 직사각형의 절개부(20)의 적어도 한변과 평행하다. 따라서, 팬(50)의 회전에 따라서 블레이드(51)가 절개부(20)에 의해서 개방되는 영역이 급격하게 변하며, 이러한 급격한 변화가 압력의 변화를 가져와서 진동 및 소음이 발생한다.

따라서, 본 발명에서는 블레이드(51)가 절개부(20)에 의해서 개방되는 영역이 급격하지 않고 연속적이 되도록 절개부(20)의 팬(50)의 회전 방향 전방에 위치하는 제 1 압력 전환부(21)와 팬(50)의 회전 방향 후방에 위치하는 제 2 압력 전환부(25)를 포함한다. 즉, 절개부(20)의 형상을 제 1 압력 전환부(21) 및 제 2 압력 전환부(25)의 형상에 의해서 정해지게 된다.

한편, 본 발명에서 제 1 압력 전환부(21)와 제 2 압력 전환부(25)는 소정의 곡률을 가지고 형성된다. 즉, 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 케이스(10)의 내부에서 곡률을 가지고 연장하며 그로 인하여 상술한 압력의 급격한 변화를 억제시킬 수 있다. 특히, 제 1 압력 전환부(21)는 곡률 반경(R)을 가지고 케이스(10)의 내면으로부터 연장된다.

본 발명에서 제 1 압력 전환부(21)는 블레이드(51)의 회전 방향에서 먼저 만나게 되는 것으로, 제 1 압력 전환부(21)에 의해서 압력이 변화한다. 하지만, 이러한 압력 변화는 제 1 압력 전환부(21)가 상기 블레이드(51)의 곡률 반경에 대응되게, 즉, 팬(50)의 반경에 대응되는 반경(R)으로 제 1 압력 전환부(21)가 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5 에서는 제 1 압력 전환부(21) 및 제 2 압력 전환부(25)에 의해서 형성되는 절개부(20)의 형상의 다양한 모습이 도시되어 있다.

도 5(a) 내지 (f) 에서 확인할 수 있듯이, 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 블레이드(51)에 평행한 방향(B)에 대하여 경사진 모서리부로 경사면 혹은 곡면을 가지고 있어서, 절개부(20)를 통과하는 블레이드(51)에 의해서 토출되는 압력이 서서히 변할 수 있다.

또한, 제 1 압력 전환부(21)는 상기 도 4 에서 언급한 바와 같이 소정의 곡률을 가지고 형성되기 때문에, 상기 경사면 혹은 곡면을 통과하는 영역에서 블레이드(51)와 제 1 압력 전환부(21) 사이의 간극은 일정하게 유지될 수 있으며, 그로 인하여 압력 차이가 서서히 전환될 수 있다. 하지만, 제 1 압력 전환부(21)가 직선형으로 형성되는 경우에 블레이드(51)와 제 1 압력 전환부(21) 사이의 간극이 벌어지게 되며, 이는 제 1 압력 전환부(21)의 형상과 무관하게 제 1 압력 전환부(21)와 블레이드(51) 사이의 간극에 의해서 압력 변화가 발생하며, 따라서, 제 1 압력 전환부(21)의 형상과 무관하게 급격한 압력 변화가 발생하여 소음, 진동이 유발된다.

한편, 제 2 압력 전환부(25)도 동일한 원리로 제 1 압력 전환부(21)와 동일하게 작용한다. 다만, 제 2 압력 전환부(25)의 경우에 제 1 압력 전환부(21)보다 소음 및 진동에 미치는 영향이 작다.

한편, 도 5 의 (a) 내지 (d)와 같이 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 중앙부와 양단부의 높이가 다르게 형성된다. 즉, 도 5의 (b), (c)와 같이 제 1 압력 전환부(21)의 중앙부의 높이가 더 높을 수도 있으며, 도 5 (a), (d)와 같이 제 1 압력 전환부(21)의 양단부의 높이가 더 높을 수도 있다. 마찬가지로 도 5 (b), (d)와 같이 제 2 압력 전환부(25)의 중앙부의 높이가 높을 수도 있으며, 도 5 (a), (c)와 같이 제 2 압력 전환부(25)의 양단부의 높이가 높을 수도 있다.

또한, 도 5(e)와 같이 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 일단부에서 타단부로 갈수록 높이가 연속적으로 변할 수도 있으며, 도 5(f)와 같이 높이의 변화는 곡선으로 이루어질 수도 있다.

도 6 에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 6 에서는 팬(50)이나 블레이드(51) 및 구동부(40)의 구성은 제외하고 케이스(10)만을 도시하였다. 도 6 에서 보이듯이, 케이스(10)의 구성은 도 4 의 실시예와 유사하나, 도 6 에서 절개부(20)의 형상을 결정하는 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 직사각형의 마주보는 형상과 동일하나 양단부에 홈(22, 26)이 형성된다는 점에서 상이하다.

도 6 에 도시된 바와 같이 홈(22, 26)이 형성되는 경우에 제 1 압력 전환부(21)를 통과하는 블레이드(51)는 우선적으로 홈(22)에 의해서 압력이 1차적으로 변화한 후에 압력이 변하게되므로, 종래와 같이 압력이 급격하게 변화하지 않을 수 있다. 따라서, 팬(50)의 회전으로 인한 압력 전환이 단계적으로 이루어져 토출 압력 불균일과 이로 인한 주위 구조물에의 진동 유발이 감소할 수 있다.

또한, 도 6 과 같은 구조의 경우에 종래의 구조에서 홈(22, 26)을 형성함으로써 형성될 수 있어서, 제작의 용이성이 확보될 수 있다.

본 발명에서 제 1 및 제 2 압력 전환부(21, 25)는 상기 케이스(10)에서 일체로 연장되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 제 1 및 제 2 압력 전환부(21. 25)는 케이스(10)에 일체로 형성되지 않고 용접이나 결합수단에 의해서 부착될 수 있음은 물론이다.

1: 다익팬 10: 케이스
20: 절개부 21: 제 1 압력 전환부
22, 26: 홈 25: 제 2 압력 전환부
30: 흡입구 35: 토출구
40: 구동부 50: 팬
51: 블레이드

Claims

측면 중앙에 흡입구(30)가 형성되며 팬이 수용되는 공간부를 형성하는 팬 수용부(12)와 상기 팬 수용부(12)에 연결되어 팬에 의해서 유도된 공기 흐름을 외부로 안내하는 토출구(35)를 포함하는 케이스(10);
상기 케이스(10)의 팬 수용부(12) 내부에 배치되며, 구동부에 연결되어 회전되며, 공기 흐름을 발생시키는 다수의 블레이드(51)를 포함하는 팬(50); 및
상기 팬(50)을 회전 구동시키는 구동부(40)를 포함하며,
상기 토출구의 토출 개시점에서 팬(50)의 반경에 대응되는 반경(R)의 곡면을 가지도록 상기 팬 수용부(12)의 원통면을 연장하는 제 1 압력 전환부를 더 포함하며,
상기 제 1 압력 전환부는 상기 블레이드(51)의 팬의 반경방향 외측 단부에 평행한 방향(B)에 대하여 경사진 모서리부를 포함하는 다익팬.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 토출구의 토출 종료점에서 팬(50)의 반경에 대응되는 반경(R)의 곡면을 가지도록 상기 팬 수용부(12)의 원통면을 연장하는 제 2 압력 전환부를 더 포함하며,
상기 제 2 압력 전환부는 상기 블레이드(51)의 팬의 반경방향 외측 단부에 평행한 방향(B)에 대하여 경사진 모서리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다익팬.
삭제
제 3 항에 있어서,
상기 토출구 내에서 상기 제 1 및 제 2 압력 전환부에 의해서 형성되는 절개부(20)의 형상은 평행사변형 혹은 육각형 형상인 것을 특징으로 하는 다익팬.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 압력 전환부의 경사진 모서리부 중 적어도 하나는 곡선인 것을 특징으로 하는 다익팬.