KR101761311B1 - 공기조화기용 터보팬 - Google Patents

공기조화기용 터보팬 Download PDF

Info

Publication number
KR101761311B1
KR101761311B1 KR1020100086156A KR20100086156A KR101761311B1 KR 101761311 B1 KR101761311 B1 KR 101761311B1 KR 1020100086156 A KR1020100086156 A KR 1020100086156A KR 20100086156 A KR20100086156 A KR 20100086156A KR 101761311 B1 KR101761311 B1 KR 101761311B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
section
main plate
cross
angle
Prior art date
Application number
KR1020100086156A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120023320A (ko
Inventor
한성원
최인호
김경환
김기동
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020100086156A priority Critical patent/KR101761311B1/ko
Priority to US13/030,920 priority patent/US8668460B2/en
Priority to ES11155652.8T priority patent/ES2563075T3/es
Priority to EP11155652.8A priority patent/EP2426362B1/en
Publication of KR20120023320A publication Critical patent/KR20120023320A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101761311B1 publication Critical patent/KR101761311B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • F04D29/282—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30—Vanes

Abstract

본 발명은 공기조화기용 터보팬에 관한 것으로, 전연을 터보팬의 회전방향과 반대방향을 향해 볼록하게 형성하여 블레이드의 길이는 일정하게 유지하면서도 공기와의 접촉면적을 넓혀 정압상승 측면에서 이점을 제공하는 공기조화기용 터보팬에 관한 것이다.

Description

공기조화기용 터보팬{A turbo fan for air conditioner}
본 발명은 공기조화기용 터보팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충분한 풍량을 유지하면서 효과적으로 정압상승시킬 수 있는 공기조화기용 터보팬에 관한 것이다.
일반적으로, 송풍팬은 날개차 또는 로터의 회전력에 의해 공기를 압송하기 위한 수단으로 사용되고 있으며, 냉장고, 공기조화기, 청소기 등에 두루 적용되고 있다. 특히, 송풍팬은 공기의 흡입 및 토출방법 또는 그 형상에 따라 축류팬, 시로코팬, 터보팬으로 구분된다.
이들 중, 터보팬은 공기를 팬의 축방향으로부터 유입하여 블레이드 사이사이, 즉 팬의 측면부를 통해 방사상으로 토출하는 방식으로서, 공기가 자연스럽게 팬의 내부로 유입되어 외부로 토출되므로 덕트가 필요치 않으며, 비교적 대형제품인 천장부착형 공기조화기 등에 많이 적용된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 터보팬에서 정압을 상승시키기 위해서는 블레이드의 길이를 늘려야 하나, 블레이드의 길이가 늘어나면 공기가 흡입되는 블레이드의 선단 간격이 좁아져, 각 블레이드들 사이로 흡입되는 공기의 양이 감소하고 결과적으로 터보팬에 의해 송풍되는 풍량 역시 감소하는 문제가 있었다.
본 발명은, 풍량확보와 정압상승을 동시에 만족할 수 있는 공기조화기용 터보팬을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 블레이드의 길이를 증가시키지 않고도 공기와의 접촉면적을 더 넓힐 수 있는 공기조화기용 터보팬을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원발명의 공기조화기용 터보팬은 회전력을 제공하는 모터에 의해 회전하는 주판; 및 일단이 상기 주판과 연결되고, 상기 주판상에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드는, 상기 주판상에 상기 주판의 외주 접선과 제 1 날개각을 이루도록 소정 형상의 제 1 블레이드 단면을 형성하고, 상기 주판과 평행한 평형면상에 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 1 날개각 보다 작은 제 2 날개각을 이루는 소정 형상의 제 2 블레이드 단면을 형성하고, 소정의 보간을 통해 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이의 평행면상에서, 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 2 날개각보다 크고 상기 제 1 날개각보다 작은 제 3 날개각을 이루는 제 3 블레이드 단면을 취하고, 상기 제 3 블레이드 단면의 전단이 상기 제 1 블레이드 단면의 전단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우치도록, 상기 제 3 블레이드 단면을 후단을 중심으로 소정 각도 회전시키고, 상기 제 1 블레이드 단면의 전단과 상기 제 2 블레이드 단면의 전단과 상기 회전된 제 3 블레이드 단면의 전단을 잇는 전연이 상기 주판의 회전방향과 반대쪽을 향해 볼록하게 만곡되도록, 상기 제 1 블레이드 단면과, 제 2 블레이드 단면과 상기 회전된 제 3 블레이드 단면의 둘레를 서로 연결하여 형성된다.
다르게는, 회전력을 제공하는 모터에 의해 회전하는 주판; 및 일단이 상기 주판과 연결되고, 상기 주판상에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드는, 상기 주판과 연결되는 제 1 블레이드 단면이 상기 주판의 외주 접선과 제 1 날개각을 이루고, 상기 주판으로부터 소정 거리 이격된 높이에서 상기 주판과 평행하게 절단하여 구해진 제 2 블레이드 단면이 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 1 날개각보다 작은 제 2 날개각을 이루고, 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이에서 상기 주판과 평행하게 절단하여 구해진 제 3 블레이드 단면의 전단이 상기 제 1 블레이드 단면의 전단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우치도록 형성되어, 상기 제 1 블레이드 단면의 전단과 제 2 블레이드 단면의 전단과 제 3 블레이드 단면의 전단을 잇는 전연이 상기 주판의 회전방향과 반대방향을 향해 볼록하게 형성된다.
본 발명의 공기조화기용 터보팬은 동일한 회전속도 하에서 풍량감소 없이도 정압을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공기조화기용 터보팬은 블레이드의 길이를 증가시키지 않고도 공기와의 접촉면적을 더 넓힐 수 있다. 따라서, 충분한 풍량을 확보하면서도 정압을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공기조화기용 터보팬은 슈라우드측과 허브측에서의 유동상태를 고르게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 A-A를 따라 절개한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 블레이드의 후연을 도시한 부분확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 블레이드를 비교예와 비교한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 본발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬과 비교예를 함께 도시한 부분사시도이다.
도 6는 도 4의 각 평행면 상에서의 블레이드의 단면 형상을 도시한 수직 투영도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 터보팬의 회전속도에 대한 풍량변화를 비교예와 비교한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정해질 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 A-A를 따라 절개한 것이다. 도 3은 도 1에 도시된 블레이드의 후연을 도시한 부분확대도이다. 도 4는 도 1에 도시된 블레이드를 비교예와 비교한 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 본발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬과 비교예를 함께 도시한 부분사시도이다. 도 6는 도 4의 각 평행면 상에서의 블레이드의 단면 형상을 도시한 수직 투영도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬(1)은 회전력을 제공하는 모터(미도시)에 의해 회전하는 주판(10)과, 일단이 주판(10)과 연결되고, 주판(10) 상에서 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수의 블레이드(30)와, 주판(10)과 대향하도록 배치되어 각 블레이드(30)의 타단을 연결하고, 터보팬(1)의 회전시 공기가 유입되도록 중앙부에 흡입구(21)가 형성된 환형의 슈라우드(20)를 포함한다.
터보팬(1)이 회전함에 따라 슈라우드(20)의 흡입구(21)를 통해 흡입된 공기는 블레이드(30)의 전연(leading edge, 31)들 사이로 유입되고, 블레이드(30)의 정압면(33)으로부터 가해지는 압력에 의해 압력이 상승한 후, 블레이드(30)의 후연(tailing edge, 32)들 사이를 통해 방사상으로 토출된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 블레이드(30)를 주판(10)과 평행한 수평면으로 절단할 시의 단면은 에어포일(aerofoil)형상을 이룰 수 있다. 여기서, 에어포일이란, 1950년 NACA(미국항공자문위원회)에서 개발된 유선익형을 말한다.
이하, 블레이드(30)의 양면을 각각 정의함에 있어서, 대기압보다 높은 압력이 작용하는 면으로 터보팬(1)의 회전방향을 향하는 면을 정압면(33)으로 정의하고, 정압면(33)과 반대쪽의 면으로 대기압보다 낮은 압력이 작용하는 면을 부압면(34)으로 정의한다.
블레이드(30)는 전연(31)으로부터 후연(32)으로 갈수록 터보팬(1)의 회전방향과 반대쪽으로 치우치도록 사선을 이루도록 배치된다. 여기서, 블레이드(30)가 후연(32)에서 주판(10)의 외주 접선과 이루는 각을 날개각으로 정의한다. 보다 상세하게, 절단면이 에어포일 형상을 이루는 블레이드에 있어서, 상기 날개각은 에어포일의 캠버라인(camber line, c)의 연장선이 에어포일의 후단을 지나며 주판(10)의 외주와 접하는 접선과 이루는 각으로 정의될 수 있다. (도 6에서 w1, w2, w3, w3' 참조)
여기서, 캠버라인이란 블레이드(30)를 수직투영한 에어포일 형상에서, 정압면(33)에 속하는 곡선과 부압면(34)에 속하는 곡선의 중간 지점을 연결한 것이다. 상기 에어포일 형태에서 캠버라인을 형성하는 함수를 Zc(x), 두께함수를 T(x)라고 하면, 정압면(33)에 속하는 곡선의 함수 Z1(x)와, 부압면(34)에 속하는 곡선의 함수 Z2(x)는 각각 다음과 같이 정의될 수 있다.
Z1(x)=Zc(x)+1/2T(x)
Z2(x)=Zc(x)-1/2T(x),
여기서, x는 에어코일의 전단과 후단을 직선으로 연결한 코드(chord)를 따라 취한 좌표값이다.
한편, 슈라우드(20)는 흡입구(21)를 통해 흡입된 공기가 슈라우드(20)의 외주연측으로 부드럽게 유동할 수 있도록, 내측면이 소정의 곡률(R)을 갖는 곡면으로 형성된다. 또한, 블레이드(30)는 상기 곡면을 이루는 슈라우드(20)의 내측면에 대응하여 슈라우드(20)와 연결되는 단부가 곡면을 이루는 슈라우드 연결부(35)를 포함한다.
블레이드(30)의 전연(31)은 부압면(34)이 향하는 방향으로 볼록하게 형성되며, 따라서, 정압면(33)의 면적을 넓게 확보할 수 있어 정압상승에 유리하다.
이하, 본 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬(1)에 적용되는 블레이드(30)의 형상을 이를 형성하는 과정을 통해 정의해본다. 이하, 블레이드(30)의 단면 형상은 에어포일 형태인 것으로 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.
주판(10)상에 소정의 에어포일 형상을 갖는 제 1 블레이드 단면(A1)을 형성한다. 도 4에 도시된 제 1 평행면(S1)은 주판(10)의 상면과 동위면이다. 제 1 블레이드 단면(A1)의 날개각은, 제 1 블레이드 단면의 챔버라인(c1)이 제 1 블레이드 단면(A1)의 후단(T1)을 지나며 주판(10)의 외주와 접하는 접선과 이루는 각도(w1)가 된다.
주판(10)으로부터 소정거리(1.0H) 이격된 제 2 평행면(S2)상에 소정의 에어포일 형상을 갖는 제 2 블레이드 단면(A2)를 형성한다. 제 2 블레이드 단면(A2)의 날개각은, 제 2 블레이드 단면(A2)의 챔버라인(c2)이 제 2 블레이드 단면(A2)의 후단(T2)을 지나며 주판(10)의 외주와 접하는 접선과 이루는 각도(w2)가 되고, 제 2 블레이드 단면(A2)의 날개각은 제 1 블레이드 단면(A1)의 날개각보다 작은 값을 갖는다.(w2<w1)
제 1 평행면(S1)과 제 2 평행면(S2)사이에서 적절한 평행면을 취한다. 본 실시예에서는 주판(10)으로부터의 거리가 0.5H가 되는 제 3 평행면(S3)을 취하였다.
이제, 제 3 평행면(S3)상에서 w1과 w2사이의 날개각(w3)을 갖는 제 3 블레이드 단면(A3)를 취한다. 여기서, 제 3 평행면(S3)상에서 취할 제 3 블레이드 단면(A3)의 위치를 정확하게 정의하기 위해, 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)과, 제 2 블레이드 단면(A2)의 전단(L2)의 좌표를 이용한 적절한 보간(interpolation)을 통해 전연함수(leading edge function)을 구하고, 상기 전연함수에 의해 이루어진 전연선(LE0)과 제 3 평행면(S3)이 만나는 점(L3)을 구한다. 여기서, 보간이란 이미 알고 있는 이산점들(discrete points)로부터 상기 이산점들을 연결하는 함수를 구하는 것을 말한다.
상기 전연함수를 구하기 위한 보간은 다항식 또는 로그식 등을 이용할 수 있다. 예를들어, 제 1 블레이드 단면(A1)의 코드를 x축으로, 제 1 평행면(S1)상에서 x축과 직교하는 축을 y축으로, 제 1 평행면(S1)과 직교하는 축을 z축으로 한 좌표계상에서의 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)좌표와 제 2 블레이드 단면(A2)의 전단(L2)좌표로부터 보간을 통해 전연선(LE0)을 정의하는 전연함수를 구할 수 있다.
마찬가지로, 제 1 블레이드 단면(A1)의 후단(T1)과, 제 2 블레이드 단면(A2)의 후단(T2)의 좌표를 이용한 적절한 보간을 통해 후연함수(tailing edge function)를 구하고, 상기 후연함수에 의해 이루어진 후연선(TE)과 제 3 평행면(S3)이 만나는 제 3 블레이드 단면(A3)의 후단(T3)을 구한다.
여기서, 상기 전연함수와 후연함수는 전술한 바와 같이 다항식이나 로그식 등을 이용한 보간을 통해 다양한 방법으로 정해지는 함수들 중에서, 제 3 블레이드 단면의 날개각(w3)이 제 2 블레이드 단면의 날개각(w2)과 제 1 블레이드 단면의 날개각(w1) 사이 값을 갖도록 하는 함수를 취한다. (w2<w3<w1)
이상의 과정을 통해, 제 3 평행면(S3)에서 취할 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단(L3)과 후단(T3)의 위치가 결정된다. 여기서, 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단(L3)과 후단(T3)의 위치는 제 1 블레이드 단면(A1)과 제 2 블레이드 단면(A2)의 각의 전단(L1, L2)을 보간하여 얻은 전연함수와, 제 1 블레이드 단면(A1)과 제 2 블레이드 단면(A2)의 각각의 후단(T1, T2)를 보간하여 얻은 후연함수를 통해 구해졌는데, 이에 한하지 않고, 제 1 블레이드 단면(A1)과 제 2 블레이드 단면(A2)사이에서 더 많은 평행면을 취하고, 각각의 평행면상에 전단 및 후단의 위치를 결정하는 점들을 정하여 보다 많은 수의 전연 및 후단의 좌표를 얻고, 각 좌표들 사이를 보간한 전연함수와 후연함수를 이용하여 제 3 평행면(S3)상에서 전단(L3)과 후단(T3)의 위치를 결정하는 것도 가능하다. 다만, 이 경우에도, 상기 전연함수와 후연함수는 주판(10)으로부터 거리가 먼 평행면상의 블레이드 단면일수록 날개각이 작아지도록 하는 범위 내에서 구해지는 것이 바람직하다.
예를들어, 주판(10)으로부터 0.1h의 거리 별로 평행면을 취하고, 그들 중 적어도 3 개의 평행면을 취하여, 주판(10)으로부터 거리가 먼 평행면상의 블레이드 단면일수록 날개각이 작아지도록, 각각의 평행면 상에 블레이드 단면의 전단과 후단을 정의하는 점을 취하고, 보간을 통해 각각의 전단점을 연결하는 전연함수 및 각각의 후단점을 연결하는 후연함수를 구할 수 있다.
이상의 과정을 통해, 제 3 평행면(S3)상에서 취할 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단(L3) 및 후단(T3)이 정해지면, 도 4 및 도 5에 도시된 참조번호 40의 비교예에 따른 블레이드를 형성할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보팬(1)에서 블레이드(40)는 비교예의 블레이드(40)와 다른 형성을 갖는데, 이를 위해 제 3 블레이드 단면(A3)의 후단(T3)을 지나며 제 3 평행면(S3)과 직교하는 중심선(Z2)을 축으로 하여 제 3 블레이드 단면(A3)을 도 4에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 소정각도 회전시킨다. 이제, 제 3 블레이드 단면(A3)의 날개각은 w3에서 w3'으로 증가하였으며, 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단(L3')의 위치는 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)의 위치보다 주판(10)의 회전 방향과 반대쪽으로 치우쳐졌다. 여기서, w3'는 w1 보다 큰 값을 갖는 것도 가능하다.
상기한 과정을 통해, 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단의 위치는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 L3에서 L3'로 옮겨졌다. 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1), 제 2 블레이드 단면(A2)의 전단(L2) 및 위치가 옮겨진 제 3 블레이드 단면(A3)의 전단(L3')을 잇는 전연함수를 보간을 통해 구한다. 이제, 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1), 제 2 블레이드 단면(A2)의 전단(L2) 및 위치가 옮겨진 제 3 블레이드 단면(A3')의 전단(L3')을 잇는 전연함수에 의해 구해진 전연선(LE)이 블레이드(30)의 전연(31)이 된다.
이상은 본원발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬(1)에서 블레이드(30)의 형상을 정의함에 있어, 블레이드(30)의 형성과정을 통해 정의하였다.
이하, 블레이드(30)가 형성된 상태를 기준으로 한 관찰을 통해, 블레이드(30)의 형상을 보다 정확하게 정의하도록 한다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주판(10)으로부터 거리에 따라 취한 복수의 평행면(S1, S2, S3)에 의해 절단된 블레이드 단면(A1, A2, A3) 중, 제 1 펑행면(S1)에 의해 절단된 블레이드 단면(A1)은 w1의 날개각을 갖고, 제 2 평행면(S2)에 의해 절단된 블레이드 단면(A2)은 w2의 날개각을 갖고, 제 3 평행면(S3)에 의해 절단된 블레이드 단면(A3')은 w3'의 날개각을 갖는다.
여기서, 블레이드(30)는 후연(32)이 전연(31)에 비해, 터보팬(1)의 회전방향과 반대쪽으로 치우친 후향깃의 형태로 이루어지되, 주판(10)상에 형성되는 제 1 블레이드 단면(A1)은 상대적으로 큰값의 날개각을 갖으며(예를 들어, w1=45°), 슈라우드(20)에 근접한 제 2 블레이드 단면(A2)은 상대적으로 작은 값의 날개각을 갖는다(예를들어, w2=30°).
또한, 제 2 블레이드 단면(A2)의 전단(L2)은 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)에 비해 주판(10)이 회전하는 방향으로 더 치우친 위치에 형성되고, 반대로, 제 2 블레이드 단면(A2)의 후단(T2)은 제 1 블레이드 단면의 후단(T1)에 비해 주판(10)의 회전방향과 반대쪽으로 더 치우친 위치에 형성된다. 상기와 같은 구조로 인해, 제 2 블레이드 단면(A2)의 챔버라인(c2)의 길이를 제 1 블레이드 단면(A1)의 챔버라인(c1)의 길이보다 길게 형성할 수 있어, 비교예(40)에 비해 공기와의 접촉면적을 넓게 확보할 수 있고 정압상승에 유리하다.
또한, 슈라우드(20)측과 상대적으로 가까운 블레이드 단면(A2)의 날개각(w2)이 주판(10)측 블레이드 단면(A1)의 날개각(w1)보다 작은 값을 갖도록 하여, 슈라우드(20)와 블레이드(30) 사이에 와류(votex)가 형성되는 것을 줄이고 소음 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 슈라우드(20)측과 주판(10)측에서의 유동이 균일해 지는 효과가 있다.
또한, 제 3 블레이드 단면(A3')의 날개각(w3')은 제 2 블레이드 단면(A2)의 날개각(w2)과 제 1 블레이드 단면(A1)의 날개각(w1) 사이 값을 갖으며, 제 3 블레이드 단면(A3')의 전단(L3')은 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)에 비해, 주판(10)의 회전방향과 반대쪽으로 더 치우친 위치에 형성된다. 따라서, 블레이드(30)의 전연(31)은 주판(10)의 회전방향과 반대쪽을 향해 볼록하게 만곡된 곡선을 이루게 된다.
다르게는, 제 3 블레이드 단면(A3')의 날개각(w3')이 제 1 블레이드 단면(A1)의 날개각(w1)보다 큰 값을 갖는 것도 가능하다. 이 경우에도, 제 3 블레이드 단면(A3')의 전단(L3')은 제 1 블레이드 단면(A1)의 전단(L1)에 비해, 주판(10)의 회전방향과 반대쪽으로 더 치우친 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
블레이드(30)의 전연(31)이 주판(10)의 회전방향과 반대쪽을 향해 볼록한 곡선을 이루기 때문에, 블레이드의 정압면(33)의 면적을 더 넓게 확보할 수 있으며, 각 블레이드(30)들 사이로 흡입되는 공기의 유량 감소 없이도 정압상승 측면에서 유리한 이점이 있다.
한편, 블레이드(30)의 일단은 주판(10)과 실질적으로 수직하게 연결될 수 있고, 슈라우드(20)와 연결되는 슈라우드 연결부(35) 역시 슈라우드(20)와 실질적으로 수직하게 연결될 수 있다. 이 경우, 블레이드(30)와 주판(10)의 연결부 또는 블레이드(30)와 슈라우드(20)의 연결부에서 와류의 발생을 억제할 수 있으며, 소음이 감소되는 효과가 있다.
또한, 블레이드(30)의 정압면(33)에는 주판(10)과 평행하게 복수의 그루브(36)가 형성될 수 있다. 그루브(36)에 의해 공기가 안내되어 균일하게 토출되기 때문에 송풍효율이 향상되는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 터보팬의 회전속도에 대한 풍량변화를 비교예와 비교한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기용 터보팬(1)은 도 5에 도시된 비교예의 블레이드(40)를 구비한 터보팬에 비해 동일한 회전속도에서 보다 높은 풍량(flow rate)이 측정되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터보팬(1)에서 회전축(Z1)으로 부터 블레이드(30)의 전연(31)까지의 거리는 실질적으로 비교예와 동일하다. 따라서, 각 블레이드(30)의 전연(31)들 사이의 공기 흡입면적을 비교예와 동일하게 유지할 수 있으면서도 정압면(33)의 전체 면적은 비교예보다 넓기 때문에, 블레이드(30)로부터 공기에 가해지는 에너지가 높아져 정압상승에 유리하며, 더 많은 풍양을 송풍할 수 있다. 풍량을 비교하기 위한 단위로, 도 7의 그래프는 CMM(Cubic Meter per Minute)을 사용하였다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 회전력을 제공하는 모터에 의해 회전하는 주판; 및
    일단이 상기 주판과 연결되고, 상기 주판상에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하고,
    상기 블레이드는,
    상기 주판상에 상기 주판의 외주 접선과 제 1 날개각을 이루도록 소정 형상의 제 1 블레이드 단면을 형성하고,
    상기 주판과 평행한 평형면상에 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 1 날개각 보다 작은 제 2 날개각을 이루는 소정 형상의 제 2 블레이드 단면을 형성하고,
    소정의 보간을 통해 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이의 평행면상에서, 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 2 날개각보다 크고 상기 제 1 날개각보다 작은 제 3 날개각을 이루는 제 3 블레이드 단면을 취하고,
    상기 제 3 블레이드 단면의 전단이 상기 제 1 블레이드 단면의 전단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우치도록, 상기 제 3 블레이드 단면을 후단을 중심으로 소정 각도 회전시키고,
    상기 제 1 블레이드 단면의 전단과 상기 제 2 블레이드 단면의 전단과 상기 회전된 제 3 블레이드 단면의 전단을 잇는 전연이 상기 주판의 회전방향과 반대쪽을 향해 볼록하게 만곡되도록, 상기 제 1 블레이드 단면과, 제 2 블레이드 단면과 상기 회전된 제 3 블레이드 단면의 둘레를 서로 연결하여 형성되고,
    상기 제 1 블레이드 단면의 전단은,
    상기 제 2 블레이드 단면의 전단보다 상기 주판의 회전축과 가깝고,
    상기 제 2 블레이드 단면의 후단은,
    상기 제 1 블레이드 단면의 후단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우친 공기조화기용 터보팬.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전된 제 3 블레이드 단면은,
    상기 제 1 블레이드 단면의 전단과 상기 제 2 블레이드 단면의 전단을 보간하여 구한 전연함수에 의해 정해지는 전연선이 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이의 평행면과 만나는 점과, 상기 제 1 블레이드 단면의 후단과 상기 제 2 블레이드 단면의 후단을 보간하여 구한 후연함수에 의해 정해지는 후연선이 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이의 평행면과 만나는 점을 각각 전단과 후단으로 하여 상기 제 3 블레이드 단면을 취하고, 상기 제 3 블레이드 단면의 후단을 중심으로 회전시켜 형성되는 공기조화기용 터보팬.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 블레이드 단면, 제 2 블레이드 단면 및 제 3 블레이드 단면이 에어포일 형상을 이루는 공기조화기용 터보팬.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 블레이드 단면의 챔버라인이 상기 제 1 블레이드 단면의 챔버라인 보다 긴 공기조화기용 터보팬.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 날개각, 제 2 날개각 및 제 3 날개각은 각각,
    상기 제 1, 2, 3 블레이드 단면 각각의 챔버라인이 상기 주판의 외주 접섭과 이루는 각도인 공기조화기용 터보팬.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전된 제 3 블레이드 단면의 날개각은,
    상기 제 1 블레이드 단면의 날개각보다 큰 공기조화기용 터보팬.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드 각각의 타단을 연결하는 슈라우드를 더 포함하고,
    상기 블레이드는,
    상기 주판 및 슈라우드 중 적어도 하나와 수직하게 연결되는 공기조화기용 터보팬.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드의 정압면에는 상기 주판과 나란하게 연장되는 복수의 그루브가 형성된 공기조화기용 터보팬.
  10. 회전력을 제공하는 모터에 의해 회전하는 주판; 및
    일단이 상기 주판과 연결되고, 상기 주판상에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하고,
    상기 블레이드는,
    상기 주판과 연결되는 제 1 블레이드 단면이 상기 주판의 외주 접선과 제 1 날개각을 이루고, 상기 주판으로부터 소정 거리 이격된 높이에서 상기 주판과 평행하게 절단하여 구해진 제 2 블레이드 단면이 상기 주판의 외주 접선과 상기 제 1 날개각보다 작은 제 2 날개각을 이루고, 상기 제 1 블레이드 단면과 제 2 블레이드 단면 사이에서 상기 주판과 평행하게 절단하여 구해진 제 3 블레이드 단면의 전단이 상기 제 1 블레이드 단면의 전단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우치도록 형성되어, 상기 제 1 블레이드 단면의 전단과 제 2 블레이드 단면의 전단과 제 3 블레이드 단면의 전단을 잇는 전연이 상기 주판의 회전방향과 반대방향을 향해 볼록하게 형성되고,
    상기 제 1 블레이드 단면의 전단은,
    상기 제 2 블레이드 단면의 전단보다 더 상기 주판의 회전축과 가깝고,
    상기 제 2 블레이드 단면의 후단은,
    상기 제 1 블레이드 단면의 후단보다 상기 주판의 회전방향과 반대쪽으로 치우친 공기조화기용 터보팬.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    상기 주판과 평행하게 절단한 절단면이 에어포일 형상을 이루는 공기조화기용 터보팬.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 블레이드 단면의 캠버라인이 상기 제 1 블레이드 단면의 캠버라인보다 긴 공기조화기용 터보팬.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드 각각의 타단을 연결하는 슈라우드를 더 포함하고,
    상기 블레이드는,
    상기 주판 및 슈라우드 중 적어도 하나와 수직하게 연결되는 공기조화기용 터보팬.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 블레이드의 정압면에는 상기 주판과 나란하게 연장되는 복수의 그루브가 형성된 공기조화기용 터보팬.
KR1020100086156A 2010-09-02 2010-09-02 공기조화기용 터보팬 KR101761311B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100086156A KR101761311B1 (ko) 2010-09-02 2010-09-02 공기조화기용 터보팬
US13/030,920 US8668460B2 (en) 2010-09-02 2011-02-18 Turbo fan and air conditioner with turbo fan
ES11155652.8T ES2563075T3 (es) 2010-09-02 2011-02-23 Turboventilador y acondicionador de aire con turboventilador
EP11155652.8A EP2426362B1 (en) 2010-09-02 2011-02-23 Turbo fan and air conditioner with turbo fan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100086156A KR101761311B1 (ko) 2010-09-02 2010-09-02 공기조화기용 터보팬

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120023320A KR20120023320A (ko) 2012-03-13
KR101761311B1 true KR101761311B1 (ko) 2017-07-25

Family

ID=44144689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100086156A KR101761311B1 (ko) 2010-09-02 2010-09-02 공기조화기용 터보팬

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8668460B2 (ko)
EP (1) EP2426362B1 (ko)
KR (1) KR101761311B1 (ko)
ES (1) ES2563075T3 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021118208A1 (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 엘지전자 주식회사 블로어

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014061094A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 三菱電機株式会社 ターボファンおよび空気調和機
JP5611307B2 (ja) * 2012-11-06 2014-10-22 三菱重工業株式会社 遠心回転機械のインペラ、遠心回転機械
KR101977939B1 (ko) * 2012-11-13 2019-05-14 엘지전자 주식회사 원심 팬 및 이를 이용한 공기 조화기
WO2014182121A1 (ko) * 2013-05-10 2014-11-13 엘지전자 주식회사 원심팬 및 원심팬의 제조방법
EP2829733B1 (en) 2013-05-10 2021-01-27 Lg Electronics Inc. Centrifugal fan
KR101677030B1 (ko) * 2013-05-10 2016-11-17 엘지전자 주식회사 원심팬
EP3009686B1 (en) 2013-06-13 2017-11-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Impeller and fluid machine
JP5705945B1 (ja) * 2013-10-28 2015-04-22 ミネベア株式会社 遠心式ファン
CN103639045B (zh) * 2013-12-02 2016-01-13 武汉悟拓科技有限公司 基于旋转极线的微细颗粒物静电捕集装置
CN103639046B (zh) * 2013-12-02 2015-12-30 武汉悟拓科技有限公司 基于旋转极线的气体静电净化方法
EP2921711B1 (de) * 2014-03-21 2020-10-21 punker GmbH Radialventilatorrad und Gebläseanordnung
KR101625061B1 (ko) * 2014-03-27 2016-05-27 엘지전자 주식회사 원심팬
TWM482716U (zh) * 2014-03-31 2014-07-21 Holimay Corp 具有低噪音散熱風扇之空調設備排水裝置
US10036400B2 (en) 2014-05-02 2018-07-31 Regal Beloit America, Inc. Centrifugal fan assembly and methods of assembling the same
KR102227374B1 (ko) * 2014-05-28 2021-03-11 엘지전자 주식회사 원심팬
JP2016050486A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立製作所 流体機械、及び流体機械の羽根車
KR101672260B1 (ko) * 2014-09-12 2016-11-03 한국에너지기술연구원 후향전곡 비틀림깃 원심임펠러
KR101672262B1 (ko) * 2014-09-12 2016-11-03 한국에너지기술연구원 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조
KR101645209B1 (ko) * 2014-10-14 2016-08-03 한국에너지기술연구원 뒤쪽굽움 에어포일 흡입면 형상의 비틀림깃 원심임펠러
KR102289384B1 (ko) 2014-12-18 2021-08-13 삼성전자주식회사 원심팬 어셈블리
CN104675748B (zh) * 2015-01-27 2017-04-05 浙江理工大学 一种带槽道的低噪声无蜗壳离心通风机
JP6621194B2 (ja) * 2015-06-03 2019-12-18 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ターボファン及びこのターボファンを用いた送風装置
ITUB20152807A1 (it) * 2015-08-03 2017-02-03 Ma Ti Ka S R L Ventola per forni per la cottura di alimenti
DE102015216579A1 (de) * 2015-08-31 2017-03-02 Ziehl-Abegg Se Lüfterrad, Lüfter und System mit mindestens einem Lüfter
CN105364353B (zh) * 2015-12-08 2017-03-22 浙江兴益风机电器有限公司 一种多翼式风机叶轮的自动化焊接设备
JP6200531B2 (ja) * 2016-02-04 2017-09-20 三菱重工業株式会社 インペラ及び流体機械
CN106286388B (zh) * 2016-08-31 2019-05-24 泛仕达机电股份有限公司 一种后向离心风机
JP2019019759A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 日本電産株式会社 遠心ファンインペラおよび当該遠心ファンインペラを備える遠心ファン
WO2019220491A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機
JP7207933B2 (ja) * 2018-10-15 2023-01-18 日立建機株式会社 建設機械
CN109611356B (zh) * 2018-11-30 2021-04-30 泛仕达机电股份有限公司 一种后向离心风机
EP3896290B1 (en) * 2018-12-13 2023-03-29 Mitsubishi Electric Corporation Centrifugal fan and air conditioner
EP3974659A4 (en) * 2019-05-21 2022-05-11 Mitsubishi Electric Corporation AXIAL FLOW, BLOWER AND REFRIGERATION CIRCUIT DEVICE
KR102630061B1 (ko) * 2019-12-09 2024-01-25 엘지전자 주식회사 사류팬
KR20220033358A (ko) * 2020-09-09 2022-03-16 삼성전자주식회사 팬, 팬을 갖는 공기조화기 및 팬의 제조방법
US20230332615A1 (en) * 2020-11-25 2023-10-19 Mitsubishi Electric Corporation Turbofan and air-conditioning apparatus
CN117345686B (zh) * 2023-12-06 2024-04-02 泛仕达机电股份有限公司 一种三元扭曲叶片的风扇叶轮及风机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008223760A (ja) * 2007-02-13 2008-09-25 Daikin Ind Ltd 送風機の羽根車

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR456090A (fr) 1912-08-12 1913-08-16 Bbc Brown Boveri & Cie Aubage pour roues à vitesses circonférentielles élevées
GB464449A (en) 1935-11-22 1937-04-19 James Keith & Blackman Company Improvements in centrifugal fans
KR100405981B1 (ko) 2001-02-12 2003-11-14 엘지전자 주식회사 천정형 공조기의 터보팬 구조
US6508630B2 (en) * 2001-03-30 2003-01-21 General Electric Company Twisted stator vane
US7191613B2 (en) 2002-05-08 2007-03-20 Lg Electronics Inc. Turbo fan and air conditioner having the same applied thereto
DE20319741U1 (de) 2003-12-18 2004-10-28 Ruck Ventilatoren Gmbh Radial- oder Diagonal-Ventilator
JP4396775B2 (ja) 2007-11-26 2010-01-13 ダイキン工業株式会社 遠心ファン
JP5164932B2 (ja) 2009-06-11 2013-03-21 三菱電機株式会社 ターボファンおよび空気調和機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008223760A (ja) * 2007-02-13 2008-09-25 Daikin Ind Ltd 送風機の羽根車

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021118208A1 (ko) * 2019-12-09 2021-06-17 엘지전자 주식회사 블로어
US11959488B2 (en) 2019-12-09 2024-04-16 Lg Electronics Inc. Blower

Also Published As

Publication number Publication date
US8668460B2 (en) 2014-03-11
EP2426362A3 (en) 2012-10-17
US20120055656A1 (en) 2012-03-08
ES2563075T3 (es) 2016-03-10
KR20120023320A (ko) 2012-03-13
EP2426362A2 (en) 2012-03-07
EP2426362B1 (en) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101761311B1 (ko) 공기조화기용 터보팬
JP2008106775A (ja) タービンノズル用の翼形部形状
EP1357296B1 (en) Blower, and outdoor unit for air conditioner
JP5549772B2 (ja) プロペラファン及びこれを備える空気調和機
CN102536907B (zh) 用于空调的鼓风机
KR20140133433A (ko) 원심팬
CN102341602B (zh) 带有可变倾斜角的轴向离心压缩机
KR100847523B1 (ko) 터보팬
JP5783214B2 (ja) 遠心送風機及びこれを備えた空気調和機
CN101865145B (zh) 电动鼓风机、搭载电动鼓风机的电动吸尘器及其制造方法
CN112160937B (zh) 一种贯流风叶
CN108757568B (zh) 一种轴流风机叶片
JP3754244B2 (ja) 軸流送風機の翼設計方法及び軸流送風機
CN112352107A (zh) 用于降噪的风扇的离心叶轮的布置
KR20120023319A (ko) 공기조화기용 터보팬
KR100429997B1 (ko) 터보팬
KR102004521B1 (ko) 블레이드 클립 및 이를 포함하는 터보팬
KR20190064817A (ko) 터보팬
KR100421381B1 (ko) 터보팬
JP6330738B2 (ja) 遠心送風機及びこれを用いた空気調和機
JP7337308B1 (ja) 羽根車、送風機及び空気調和機
CN212479687U (zh) 离心叶轮、离心风机及制冷设备
JP5819504B2 (ja) 羽根車及びそれを有するターボ機械
JPH08247091A (ja) 遠心送風機
JP6044165B2 (ja) 多翼ファン及びこれを備える空気調和機の室内機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant