KR101891207B1 - Multilayer disk impeller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 다층 디스크 임펠러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상측 또는 하측에서 공기를 흡입하여 토출하므로 공기의 흡입 및 토출량이 풍부하고, 공기가 회전 원심력에 의해 토출될 때 가속되어 토출되며, 공기의 유입 및 토출시 소음 및 진동이 저감되고, 디스크 몸체 상호간을 이격시키기 위해 별도의 이격 지지 구성이 불필요한 다층 디스크 임펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layer disk impeller, and more particularly, to a multi-layer disk impeller which sucks and discharges air from an upper side or a lower side thereof, so that the amount of air sucked and discharged is enriched, and when the air is discharged by rotary centrifugal force, Layered disk impeller in which inflow and outflow noise and vibration are reduced and a separate spacing support structure is not required to separate the disk bodies from each other.
일반적으로 송풍용 팬은 여러 장의 날개를 중심축에 비스듬하게 결합한 후 중심축을 회전시키면 날개의 정면을 향하여 양력이 발생되는 구조를 갖는다. 이러한 날개 방식의 팬은 날개 각각에 작용하는 유입 공기의 양 및 속도가 다를 경우, 즉, 자연 상태에서는 날개 각각이 받는 힘에 미묘한 차이가 발생되어 진동 및 소음이 발생하게 된다.Generally, a ventilation fan has a structure in which a plurality of blades are obliquely connected to a central axis, and lift is generated toward the front of the blades when the central axis is rotated. In such a wing-type fan, when the amount and speed of the inflow air acting on each of the wings are different, that is, in a natural state, a slight difference occurs in the force received by each wing, and vibration and noise are generated.
이러한 문제를 해결하고자 종래의 3날개에서 5날개, 7날개 등 날개의 수를 증가시켜 총 유속이 같을 경우 날개 각각이 부담해야 하는 양력의 크기를 줄임으로써 진동 및 소음을 감소시키는 방법이 개발되었다.To solve this problem, a method of reducing vibration and noise by reducing the magnitude of the lift which each wing has to bear when the total flow rate is increased by increasing the number of wings such as 5 wings and 7 wings in the conventional 3 wings has been developed.
그러나, 이러한 팬의 경우 날개의 크기가 매우 커 청소기 등의 소형 장치에는 적용할 수 없는 문제가 있었고, 이를 무리하게 소형으로 적용하는 경우 필요한 풍량을 얻기 위해 팬을 상당한 고속으로 회전시켜야 했기 때문에 진동 및 소음으로부터 자유로울 수 없었다.However, such a fan has a problem that it is not applicable to a small-sized apparatus such as a cleaner because the size of the blade is very large. When the fan is applied in a small size, it is necessary to rotate the fan at a high speed, It was not free from noise.
이에, 자동차의 블로워와 같이 원통형의 몸체 외주연에 길이 방향으로 비스듬하게 날을 설치하고, 이를 회전시킴으로써 외부 또는 내부로부터 공기를 흡입하여 토출하는 방법이 제안되었다.Thus, a method has been proposed in which air is sucked from outside or inside by discharging the air from the outside or inside by providing a blade at an oblique angle in the longitudinal direction on the outer periphery of the cylindrical body such as a blower of an automobile.
그러나, 이러한 방식 역시 고속으로 회전할 경우 블로워 원통 자체의 위치별 무게 차이 등에 의해 진동 및 소음이 발생되는 태생적 한계가 있었다.However, this method also has inherent limitations in that vibration and noise are generated due to the difference in weight between the positions of the blower cylinders when rotating at a high speed.
따라서, 6,000rpm 수준의 초고속으로 회전하더라도 진동 및 소음이 거의 없고, 소형으로 제작되어 각종 가전에 적용될 수 있으며, 흡입 또는 토출되는 풍량이 강한 팬의 개발이 필요로 하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a fan having a large air flow rate, which can be applied to various household appliances, and which has little vibration and noise even when rotated at an ultra-high speed of 6,000 rpm.
본 발명은, 상측 또는 하측에서 공기를 흡입하여 토출하므로 공기의 흡입 및 토출량이 풍부한 다층 디스크 임펠러를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a multi-layer disk impeller having a large amount of air sucked and discharged because it sucks and discharges air from the upper side or the lower side.
또한, 본 발명은, 공기가 회전 원심력에 의해 토출될 때 가속되어 토출되는 다층 디스크 임펠러를 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a multilayer disk impeller which is accelerated and discharged when air is discharged by centrifugal force.
또한, 본 발명은, 공기의 유입 및 토출시 소음 및 진동이 저감되는 다층 디스크 임펠러를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a multilayer disk impeller in which inflow of air and noise and vibrations to the ground are reduced.
또한, 본 발명은, 디스크 몸체 상호간을 이격시키기 위해 별도의 이격 지지 구성이 불필요한 다층 디스크 임펠러를 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a multi-layer disk impeller in which a separate spacing support structure is not required for separating disc bodies from each other.
본 발명은, 원판형으로 형성되어 중심으로부터 설정 반경이 천공된 디스크 몸체와, 상기 디스크 몸체로부터 상기 디스크 몸체의 중심 방향으로 연장되는 복수의 디스크 지지대와, 상기 디스크 지지대의 타단으로부터 연장되며 상기 디스크 몸체의 중심에 구비되는 디스크 중심축을 포함하는 디스크; 상기 디스크 몸체의 상면 또는 하면으로부터 돌출 형성되되 상기 디스크 몸체의 내주연 방향으로부터 외주연 방향으로 형성되는 복수의 가속 돌기;를 포함하되, 상기 디스크는 복수 개가 층을 이루도록 구비되고 각각의 상기 디스크는 모터의 회전에 의해 회전될 때 원심력에 의해 상기 디스크 몸체 내주연 방향의 공기를 외주연 방향으로 토출하며, 상기 가속 돌기는 상기 디스크 몸체의 외주연 방향으로 토출되는 공기의 경로를 일시적으로 좁아지도록 하여 가속시키되, 상기 디스크 중심축은 상기 디스크 몸체와 상기 가속 돌기의 두께를 더한 것보다 더 두꺼운 두께를 갖는다.The present invention relates to a disk apparatus comprising a disk body formed in a disk shape and pierced with a setting radius from the center, a plurality of disk supports extending from the disk body in the direction of the center of the disk body, A disk having a disk center axis provided at the center of the disk; And a plurality of acceleration protrusions protruding from an upper surface or a lower surface of the disc body, the acceleration protrusions being formed in an outer circumferential direction from an inner circumferential direction of the disc body, wherein each of the discs has a plurality of layers, The acceleration protrusion temporarily reduces the path of the air discharged in the outer circumferential direction of the disc body to thereby accelerate the air in the circumferential direction of the disc body by the centrifugal force, Wherein the center axis of the disc has a thickness greater than a thickness of the disc body and the acceleration protrusion.
또한, 본 발명의 상기 가속 돌기는 상기 디스크 몸체의 내주연 방향의 일단부로부터 상기 디스크 몸체의 외주연 방향의 타단부로 갈수록 상기 디스크의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖는다.In addition, the acceleration protrusion of the present invention has a curved shape toward the rotational direction of the disk from one end in the inner circumferential direction of the disk body toward the other end in the outer circumferential direction of the disk body.
또한, 본 발명의 상기 가속 돌기는 일단부로부터 타단부로 갈수록 두께가 감소한다.In addition, the thickness of the acceleration protrusion of the present invention decreases from one end to the other end.
또한, 본 발명의 상기 디스크 몸체는 상기 가속 돌기가 형성된 반대쪽 면이 설정 폭 만큼 내주연으로부터 외주연 방향을 향하여 점차 두꺼워지는 형상을 갖고, 상기 가속 돌기가 형성된 반대쪽 면이 다른 설정 폭 만큼 외주연으로부터 내주연 방향을 향하여 점차 두꺼워지는 형상을 갖는다.Further, in the disc body of the present invention, the opposite surface on which the acceleration protrusion is formed has a shape that gradually increases from the inner circumference to the outer circumferential direction by a predetermined width, and the opposite surface on which the acceleration protrusion is formed is separated from the outer circumference And has a shape gradually becoming thicker toward the inner circumferential direction.
또한, 본 발명의 상기 디스크 지지대는 상기 디스크 중심축으로부터 상기 디스크 몸체의 내주연 방향으로 갈수록 상기 디스크의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖는다.Further, the disk support of the present invention has a curved shape toward the rotation direction of the disk from the disk central axis toward the inner circumferential direction of the disk body.
또한, 본 발명의 상기 디스크 중심축은 그 중앙에 상기 모터의 회전축이 치합되도록 톱니 형상의 결합구가 형성된다.Further, the center axis of the disk of the present invention is formed with a serration-like engagement hole so that the rotation axis of the motor is engaged with the center thereof.
또한, 본 발명의 내측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 시작점은 외측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 시작점보다 상기 디스크 몸체의 내주연으로부터 더 이격되어 형성되고, 내측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 끝점은 외측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 끝점보다 상기 디스크 몸체의 외주연으로 더 근접하여 형성된다.The start point of the acceleration protrusion of the disc laminated inside the disc is more distant from the inner periphery of the disc body than the start point of the acceleration protrusion of the disc laminated outside, Is formed closer to the outer periphery of the disc body than the end point of the acceleration protrusion of the disc stacked on the outside.
본 발명은, 상측 또는 하측에서 공기를 흡입하여 토출하므로 공기의 흡입 및 토출량이 풍부한 효과가 있다.Since the present invention sucks and discharges air from the upper side or the lower side, the effect of sucking and discharging air is enriched.
또한, 본 발명은, 가속 돌기가 형성됨으로써 공기가 회전 원심력에 의해 토출될 때 가속되어 토출되는 효과가 있다.Further, the present invention has the effect that, when the acceleration projections are formed, the air is accelerated and discharged when the air is discharged by the centrifugal force.
또한, 본 발명은, 가속 돌기가 회전 방향을 향하여 만곡됨으로써 공기의 가속 효과가 상승되는 효과가 있다.Further, in the present invention, the accelerating projection is curved toward the rotating direction, so that the acceleration effect of the air is increased.
또한, 본 발명은, 복수의 디스크가 적층되어 구비되므로 디스크가 적층된만큼 흡입력 및 토출력이 강해지는 효과가 있다.Further, since the present invention is provided with a plurality of discs stacked, there is an effect that a suction force and a toe output become stronger as the discs are laminated.
또한, 본 발명은, 가속 돌기가 디스크 몸체 외주연 방향을 향하여 얇아지는 형상을 띠므로, 공기의 토출시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.Further, in the present invention, since the acceleration protrusion has a shape thinned toward the outer circumferential direction of the disc body, there is an effect that noise and vibration of air released to the earth are reduced.
또한, 본 발명은, 디스크 몸체의 외주연 부근이 외주연을 향하여 얇아지는 형상을 띠므로, 공기의 토출시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.In addition, since the outer periphery of the disk body is thinned toward the outer periphery, the present invention has the effect of reducing noise and vibration of the air discharged to the ground.
또한, 본 발명은, 디스크 중심축에 의해 디스크 몸체가 지지되어 상호 이격되므로, 디스크 몸체 상호간을 이격시키기 위해 별도의 이격 지지 구성이 불필요한 효과가 있다.In addition, since the disc body is supported by the center axis of the disc and is spaced apart from each other, it is unnecessary to provide a separate support structure for separating the disc bodies from each other.
또한, 본 발명은, 디스크 지지대의 형상이 회전 방향을 향하여 만곡됨으로써 공기 유입시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the shape of the disk support is curved toward the rotation direction, there is an effect that noise and vibration are reduced when the air is introduced.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 분리 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 디스크 및 가속 돌기의 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 디스크 및 가속 돌기의 평면도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 디스크 및 가속 돌기의 단면도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 가속 돌기의 공기 가속 구성을 나타낸 사용 상태도.
도 7 은 가속 돌기가 형성되지 않은 디스크 임펠러의 시뮬레이션 결과.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 가속 돌기에 의한 압력을 나타낸 시뮬레이션 결과.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크 임펠러의 가속 돌기 위치에 의한 층별 유속을 나타낸 시뮬레이션 결과.1 is a perspective view of a multi-layer disk impeller according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of a multi-layer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a disk and an acceleration projection of a multi-layer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of a disk and an acceleration projection of a multilayer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a disk and an acceleration projection of a multi-layer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
6 is a use state diagram showing an air acceleration structure of an acceleration protrusion of a multilayer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
7 is a simulation result of a disk impeller without an acceleration protrusion.
8 is a simulation result showing pressure due to an acceleration protrusion of a multilayer disk impeller according to an embodiment of the present invention.
9 is a simulation result showing the flow velocity of each layer according to the position of the acceleration projection of the multilayer disk impeller according to the embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 다층 디스크 임펠러(100)는, 원판형으로 형성되어 중심으로부터 설정 반경이 천공된 디스크 몸체(110)와, 디스크 몸체(110)로부터 디스크 몸체(110)의 중심 방향으로 연장되는 복수의 디스크 지지대(112)와, 디스크 지지대(112)의 타단으로부터 연장되며 디스크 몸체(110)의 중심에 구비되는 디스크 중심축(113)을 포함하는 디스크, 그리고 디스크의 상면 또는 하면으로부터 돌출 형성되되 디스크의 내주연 방향으로부터 외주연 방향으로 형성되는 복수의 가속 돌기(111)를 포함하여 구성된다.A multi-layer disk impeller (100) according to the present invention includes a disk body (110) formed in a disk shape and perforated with a setting radius from the center, a plurality of disks (110) extending from the disk body (110) A disk including a
디스크는, 모터에 의해 회전하며 원심력에 의해 내주연 방향의 공기를 외주연 방향으로 토출하는 역할을 하며, 이를 위하여 모터의 회전축에 결합되는 디스크 중심축(113)과 디스크 중심축(113)의 회전력을 디스크 몸체(110)에 전달하는 디스크 지지대(112)와, 디스크 지지대(112)에 의해 지지되어 회전되되 중심부가 천공된 원판형의 디스크 몸체(110)를 포함하여 구성된다.The disk rotates by the motor and discharges the air in the circumferential direction by the centrifugal force in the outer circumferential direction. To this end, the
한편, 본 발명을 설명함에 앞서, 본 발명은 하부 및 상부 모든 방향에서 공기를 흡입하여 측방으로 토출하는 장치로서, 상하의 구분이 없이 활용 가능하며, 하술할 가속 돌기(111) 역시 디스크 몸체(110)의 상부면 또는 하부면 어느 곳에든 돌출 형성이 가능하나, 발명의 사상을 일관되고 간결하게 설명하기 위하여 가속 돌기(111)가 형성된 디스크 몸체(110)의 면을 상부면으로 가정하고 설명하도록 한다.In the meantime, prior to describing the present invention, the present invention is an apparatus for sucking air in all directions of a lower part and an upper part and discharging the air laterally without any distinction between upper and lower parts, A protrusion may be formed on the upper surface or the lower surface of the
디스크 몸체(110)는 원판형으로 형성되어 중심으로부터 설정 반경이 천공된 형태로 구성되며, 통상의 콤팩트 디스크와 같은 평면 형상을 갖는다. 이러한 디스크 몸체(110)는 디스크 지지대(112)에 의해 디스크 중심축(113)에 지지되며, 디스크 중심축(113)이 모터의 회전에 의해 회전될 때 디스크 지지대(112)에 의해 디스크 중심축(113)과 함께 회전된다.The
디스크 몸체(110)의 중심부를 천공하여 회전 중심과 이격시키는 이유는 디스크 몸체(110) 내주연 부근의 공기가 회전 원심력에 의해 디스크 몸체(110) 외주연 방향으로 토출될 때 새로운 공기를 디스크 몸체(110) 중심부 방향으로부터 공급받기 위함이다.The reason why the central portion of the
디스크 지지대(112)는 디스크 몸체(110)와 디스크 중심축(113)을 연결하여 디스크 몸체(110)가 디스크 중심축(113)에 의해 지지될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 디스크 몸체(110)로부터 디스크 몸체(110)의 중심 방향으로 연장되어서 타단이 디스크 중심축(113)에 연결된다. 이때, 디스크 지지대(112)와 디스크 중심축(113)이 연결된다는 의미는 볼트, 접합 등에 의해 두 구성이 하나로 결합되는 것 뿐만 아니라 디스크 지지대(112)와 디스크 중심축(113)이 하나의 틀에서 사출 성형되는 것 모두를 포함한다.The
이러한 디스크 지지대(112)는 진동을 방지하기 위하여 복수 개가 상호 등각을 이루도록 배열되는 것이 바람직하다. 또한, 디스크 지지대(112)는 디스크 중심축(113)으로부터 디스크 몸체(110)의 내주연 방향으로 갈수록 디스크 몸체(110)의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖도록 함으로써, 디스크 몸체(110)의 내주연 방향으로 공급되는 공기와의 충돌각을 작게 하여 소음이 감소될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In order to prevent the vibration of the
한편, 디스크 지지대(112)는 디스크 몸체(110)로부터 연장될 때 디스크 몸체(110)의 내주연으로부터 바로 연장되지 않고 디스크 몸체(110)의 내주연보다 더 디스크 몸체(110)의 외주연 방향으로 인입된 형태로 연장될 수 있는데, 이는 디스크 지지대(112)에 안내되는 공기가 디스크 몸체(110) 내부로 더욱 빠르게 이동될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 디스크 지지대(112)는 이를 위하여 디스크 몸체(110)보다 더 두꺼운 두께를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.The
디스크 중심축(113)은 모터의 회전축에 결합되어서 모터의 회전력을 디스크 지지대(112)를 통해 디스크 몸체(110)에 전달하는 역할을 하며, 이를 위하여 디스크 지지대(112)의 타단으로부터 연장되며, 디스크 몸체(110)의 중심에 구비된다.The
디스크 중심축(113)은 모터의 회전축에 결합될 때 모터의 회전력을 온전히 받을 수 있도록 톱니 형상의 결합구(114)가 형성되고, 이러한 결합구(114)에 모터의 회전축이 치합된다. 따라서, 이를 위하여 모터의 회전축에도 결합구(114)의 톱니 형상에 대응되도록 톱니 형상의 돌기들이 길이 방향으로 돌출 형성되어야 한다.When the
또한, 디스크 중심축(113)은 디스크 지지대(112)를 통해 디스크 몸체(110)를 지지하고 있으므로, 디스크 몸체(110)간의 거리 역시 디스크 중심축(113)에 의해 결정된다. 이때, 디스크 몸체(110)간의 거리는 하술할 가속 돌기(111)와 인접한 디스크 몸체(110)와의 사이 공간이 확보되어야 하기 때문에, 디스크 중심축(113)의 두께는 디스크 몸체(110)와 가속 돌기(111)의 두께를 더한 것보다 더 두꺼운 두께를 갖는 것이 바람직하다.Since the
그러나, 상기의 구성으로 이루어진 디스크는 디스크 몸체(110) 내주연 방향의 공기를 회전 원심력에 의해 외주연 방향으로 이동시킬 때 공기의 이동 경로가 측방 및 상방을 향하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 디스크 몸체(110)의 회전 원심력에 의해 공기를 토출시킬 때 공기가 측방으로만 이동될 수 있도록 디스크를 상호 이격되도록 다층으로 적층한다. 또한, 적층된 디스크의 최상층에는 인접한 하층의 디스크의 공기를 측방으로 안내할 수 있도록 커버 디스크(101)가 구비된다. 이러한 커버 디스크(101)에는 하술할 가속 돌기(111)가 형성되어 있지 않고, 디스크 지지대(102) 및 디스크 중심축(103)만 구비된다.However, in the disk having the above-described structure, when the air in the circumferential direction in the
한편, 공기는 디스크 몸체(110)의 내주연 근처에서 회전 원심력에 의해 외주연 방향으로 이동될 때, 디스크 몸체(110)의 표면상에서 바라보면 회전 방향의 반대 방향으로 회전하며 이동되는 특성을 갖는다. 즉, 디스크 몸체(110)가 회전할 때 내주연 부근의 특정 지점에서의 속도보다 외주연 부근의 특정 지점에서의 속도가 더 크게 나타나므로, 내주연 부근에서 원심력을 받아 회전 방향의 사선으로 진입한 공기는 디스크 몸체(110) 시선에서 보면 점차 회전 속도를 따라오지 못하고 뒤쳐지는 것으로 보이기 때문이다.(코리올리 효과: Coriolis effect)On the other hand, when air is moved in the outer circumferential direction by the centrifugal force in the vicinity of the inner periphery of the
이렇듯 디스크 몸체(110)의 회전 방향의 반대 방향으로 회전하며 토출되는(실제로는 디스크 몸체(110)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하며 토출되는) 공기를 해당 방향으로 더욱 가속시키기 위하여 본 발명에서는 디스크 몸체(110)의 상면에 내주연 방향에서 외주연 방향으로 돌출 형성되는 가속 돌기(111)가 구비된다.In order to further accelerate the air discharged in a direction opposite to the rotation direction of the disk body 110 (which is actually discharged and rotated in the same direction as the rotation direction of the disk body 110) in the corresponding direction, And an
가속 돌기(111)는, 디스크 몸체(110)의 상면으로부터 돌출 형성되되 디스크 몸체(110)의 내주연 방향으로부터 외주연 방향으로 복수 개가 등간격으로 형성된다. 이러한 가속 돌기(111)는 디스크 몸체(110)가 회전함에 따라 공기가 디스크 몸체(110)의 회전 방향의 역방향으로 이동될 때 공기의 유로를 좁게 하여 가속시키는 역할을 한다.The acceleration protrusions 111 protrude from the upper surface of the
도 5 및 6 을 참조하면, 공기는 디스크 몸체(110)에서 바라볼 때 디스크 몸체(110)의 역방향인 시계 방향으로 나선을 그리며 토출되는데, 이러한 공기의 이동 경로상에 가속 돌기(111)가 형성됨으로써 공기가 가속 돌기(111)를 타고 넘는 동안 일시적으로 유로가 좁아지게 된다. 따라서, 좁은 유로를 통과하는 공기는 벤츄리 효과(Venturi effect)에 의해 유속이 상승하게 된다. 그리고 하나의 가속 돌기(111)를 지난 공기는 다시 후속되는 가속 돌기(111)를 적어도 하나 이상 지나며 더욱 가속되어 보다 상승된 속력으로 디스크 몸체(110)의 외측으로 토출되게 된다. 도 7 과 도 8 을 비교해보면, 가속 돌기(111)가 형성된 도 8 에서 가속 돌기를 지나며 공기가 가속되어 압력이 하강하고, 이에 따라 더욱 많은 공기를 디스크 몸체(110) 내주연으로부터 빨아들임으로써 디스크 몸체(110) 표면 전체적으로 고압이 형성되는 것을 볼 수 있다.5 and 6, the air is discharged in a spiral direction in a clockwise direction opposite to the
이때, 가속 돌기(111)는 유로의 압축 효과가 극대화될 수 있도록 공기가 지나는 디스크 몸체(110)의 평면상 루트와 직교하는 형태로 디스크 몸체(110)의 내주연 방향의 일단부로부터 디스크 몸체(110)의 외주연 방향의 타단부로 갈수록 디스크 몸체(110)의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 가속 돌기(111)는 평면도상에서 볼 때, 디스크 몸체(110)의 내주연 방향의 일단부로부터 디스크 몸체(110)의 외주연 방향의 타단부로 갈수록 후행하는 지점이 선행하는 지점의 법선보다 디스크의 회전 방향 전방에 위치되도록 만곡되는 형태를 갖게 된다. 그리고, 도 6 과 같이 디스크 몸체(110)의 회전 방향측 면이 반대측 면보다 완만한 경사를 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 가속 돌기(111)는 일단부로부터 타단부로 갈수록 그 돌출 두께가 감소하는 것이 바람직한데, 이는 가속 돌기(111)의 두께가 일정한 것이 효율은 좋으나 디스크 몸체(110)의 외주연 방향에서 큰 폭으로 유로가 좁아지게 되면 디스크 몸체(110)에 진동이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 가속 돌기(111)를 디스크 몸체(110)의 외주연 방향으로 갈수록 그 두께가 감소되도록 형성함으로써 디스크 몸체(110)의 회전시 진동 및 소음을 저감할 수 있게 된다.It is preferable that the thickness of the
한편, 디스크 몸체(110) 역시 공기가 토출될 때 와류 현상에 의해 진동 및 소음이 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 가속 돌기(111)가 형성된 반대쪽 면, 본 실시예에서는 하면이 설정 폭 만큼 외주연 방향으로부터 내주연 방향을 향하여 점차 두꺼워지는 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 다시말해, 외주연 부근이 외주연으로 갈수록 점차 얇아지는 형태를 띠게 되는 것인데, 와류는 급격한 단차가 있는 곳을 유체가 이동할 때 발생되는 것이므로, 이를 통해 공기의 토출시 와류가 발생되는 것을 방지하고, 진동 및 소음을 저감할 수 있게 된다.Meanwhile, in order to prevent the
또한, 디스크 몸체(110)의 내주연 부근 역시 공기의 유입시 와류 현상에 의한 저항을 저감하고, 와류에 의한 진동 및 소음을 저감하기 위하여 가속 돌기(111)가 형성된 반대면, 즉, 본 실시예에서는 하면의 형상이 설정 폭 만큼 내주연 방향으로부터 외주연 방향을 향하여 점차 두꺼위지는 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 다시말해, 내주연 부근이 내주연으로 갈수록 점차 얇아지는 형태를 띠게 되는 것이다.Also, in the vicinity of the inner periphery of the
또한, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 모터의 회전축에 디스크를 결합할 때, 디스크에 형성된 가속 돌기(111)가 상호 틀어진 각도를 갖도록 결합할 수 있다. 즉, 평면도상에 가속 돌기(111)의 위치를 투영해본다고 가정할 때, 모든 가속 돌기(111)가 서로 겹치지 않도록 구성하거나 또는 내측 디스크는 내측 디스크끼리, 외측 디스크는 외측 디스크끼리만 겹치도록 디스크를 모터의 회전축에 결합할 수 있는 것이다.In addition, in the present invention having the above-described configuration, when the disk is coupled to the rotation shaft of the motor, the
이는 가속 돌기(111)에 의해 가속되어 디스크 몸체(110)의 외주연 방향으로 공기가 토출되면, 그만큼 내측 중공부로부터 공기를 유입받아야 하는데, 이때 모든 디스크 몸체(110)의 가속 돌기(111)가 동일한 각도를 갖도록 결합되어 있으면, 모든 디스크에서 공기의 유입을 요구하게 되므로 디스크 각각의 공기 유입량이 감소하게 된다. 따라서, 공기의 토출에 따른 유입을 각각의 디스크에 시간차를 두게 하기 위해서 디스크를 서로 틀어진 각도를 갖도록 결합하게 되는 것이다.When the air is accelerated by the accelerating
한편, 본 발명은, 내측에 적층되는 디스크와 외측에 적층되는 디스크의 가속 돌기(111)의 형성 지점을 서로 다르게 함으로써 토출되는 공기의 속도를 평준화할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the speed of air discharged can be leveled by making the positions of the
이를 좀 더 상세히 설명하면, 적층된 디스크의 디스크 몸체(110) 내주연 내측으로 외부로부터 유입되는 공기는 보다 외측의 디스크로 더 많은 공기가 유입되고, 보다 내측의 디스크로는 상대적으로 적은 공기가 유입된다. 이렇듯 유입되는 공기의 양에 차이가 발생하게 되면 결과적으로 토출되는 공기의 속력 또한 내측의 디스크와 외측의 디스크에서 차이가 발생하게되고, 공기의 토출 속력의 차이는 디스크 끝단에서 와류 현상을 일으켜 흐름을 좋지 못하게 하는 원인이 된다.More specifically, the air introduced from the outside to the inner side of the inner periphery of the
따라서, 내측에 적층된 디스크의 경우 유입되는 공기의 양이 적은 만큼 보다 디스크 몸체(110)의 외주연 부근까지 공기를 가속시켜 토출할 필요가 있게 된다. 이때, 토출되는 공기는 가속 돌기(111)에 의해 속력이 증가되므로, 내측에 적층된 디스크의 가속 돌기(111)는 보다 외주연 부근까지 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of a disk stacked on the inner side, it is necessary to accelerate the air to the vicinity of the outer periphery of the
예를들어 네 개의 디스크를 적층하는 경우, 외측 두 개의 디스크에 형성된 가속 돌기(111)에 비해 내측 두 개의 디스크에 형성된 가속 돌기(111)가 보다 디스크 몸체(110)의 외주연 방향으로 치우쳐 형성되도록 하는 것이다.For example, when the four disks are stacked, the
즉, 디스크 몸체의 내주연으로부터 외주연에 이르는 방사상 직선상에 1부터 10까지의 가상의 눈금을 새겼을 경우, 외측 두 개의 디스크에 형성된 가속 돌기(111)는 1부터 8까지, 내측 두 개의 디스크에 형성된 가속 돌기(111)는 2부터 9까지의 눈금을 차지하도록 형성되는 것이다.In other words, when a virtual scale of 1 to 10 is engraved on a radial straight line extending from the inner periphery to the outer periphery of the disc body, the
이때, 이러한 가속 돌기(111)의 길이 또는 시작 지점은 상술한 가상의 눈금의 위치에 매칭되는 것은 아니고, 일례를 든 것으로서, 내측 디스크의 가속 돌기(111)가 외측 디스크의 가속 돌기(111)보다 시작점이 디스크 몸체(110)의 내주연으로부터 더 이격되고, 끝점이 디스크 몸체(110)의 외주연에 더 근접하도록 형성된 것이면 어느 것이든 가능함은 물론이다.The
이러한 구성을 적용한 시뮬레이션 결과가 도 9 에 도시되어 있다. 도 9 를 참조하면, 중앙에 적층된 디스크의 가속 돌기(111)의 시작점이 보다 외측에 적층된 디스크의 가속 돌기(111)의 시작점보다 더 외주연 방향으로 후퇴하여 있는 것을 볼 수 있다. 따라서, 외측 디스크로부터 토출되는 공기가 와류되지 않고 내측 디스크로부터 토출되는 공기에 의해 외부로 빠르게 확산되는 모습을 확인할 수 있다.The simulation result applying this configuration is shown in Fig. Referring to FIG. 9, it can be seen that the starting point of the
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 선풍기, 청소기, 헤어 드라이어, 건조기, 에어 콤프레셔, 송풍기, 전자 회로 또는 기계장치의 쿨링팬 등등 공기의 흡입 또는 토출을 이용하는 분야에 널리 활용될 수 있으며, 상측 또는 하측에서 공기를 흡입하여 토출하므로 공기의 흡입 및 토출량이 풍부한 효과가 있다.The present invention having the above-described structure can be widely used in the field of using air suction or discharge, such as an electric fan, a vacuum cleaner, a hair dryer, a dryer, an air compressor, a blower, The air is sucked and discharged, so that the suction and discharge amount of the air is enriched.
또한, 본 발명은, 가속 돌기(111)가 형성됨으로써 공기가 회전 원심력에 의해 토출될 때 가속되어 토출되는 효과가 있다.Further, in the present invention, since the
또한, 본 발명은, 가속 돌기(111)가 회전 방향을 향하여 만곡됨으로써 공기의 가속 효과가 상승되는 효과가 있다.Further, in the present invention, the accelerating
또한, 본 발명은, 복수의 디스크가 적층되어 구비되므로 디스크가 적층된만큼 흡입력 및 토출력이 강해지는 효과가 있다.Further, since the present invention is provided with a plurality of discs stacked, there is an effect that a suction force and a toe output become stronger as the discs are laminated.
또한, 본 발명은, 가속 돌기(111)가 디스크 몸체(110) 외주연 방향을 향하여 얇아지는 형상을 띠므로, 공기의 토출시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.In addition, since the
또한, 본 발명은, 디스크 몸체(110)의 외주연 부근이 외주연을 향하여 얇아지는 형상을 띠므로, 공기의 토출시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.In addition, since the outer periphery of the
또한, 본 발명은, 디스크 중심축(113)에 의해 디스크 몸체(110)가 지지되어 상호 이격되므로, 디스크 몸체(110) 상호간을 이격시키기 위해 별도의 이격 지지 구성이 불필요한 효과가 있다.In addition, since the
또한, 본 발명은, 디스크 지지대(112)의 형상이 회전 방향을 향하여 만곡됨으로써 공기 유입시 소음 및 진동이 저감되는 효과가 있다.Further, in the present invention, the shape of the
100 : 다층 디스크 임펠러
101 : 커버 디스크
110 : 디스크 몸체
111 : 가속 돌기
112 : 디스크지지대
113 : 디스크 중심축
114 : 결합구100: multilayer disk impeller
101: Cover disk
110: disc body
111: Acceleration projection
112: Disk support
113: disk center axis
114:
Claims (7)
상기 디스크 몸체의 상면 또는 하면으로부터 돌출 형성되되 상기 디스크 몸체의 내주연 방향으로부터 외주연 방향으로 형성되는 복수의 가속 돌기;
를 포함하되,
상기 디스크는 복수 개가 층을 이루도록 구비되고 각각의 상기 디스크는 모터의 회전에 의해 회전될 때 원심력에 의해 상기 디스크 몸체 내주연 방향의 공기를 외주연 방향으로 토출하며, 상기 가속 돌기는 상기 디스크 몸체의 외주연 방향으로 토출되는 공기의 경로를 일시적으로 좁아지도록 하여 가속시키되, 상기 디스크 중심축은 상기 디스크 몸체와 상기 가속 돌기의 두께를 더한 것보다 더 두꺼운 두께를 갖으며,
상기 디스크 지지대는 상기 디스크 중심축으로부터 상기 디스크 몸체의 내주연 방향으로 갈수록 상기 디스크의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖는 다층 디스크 임펠러.
A disk body having a disk shape and formed with a predetermined radius from the center thereof; a plurality of disk supports extending from the disk body toward the center of the disk body; A disc comprising a disc center axis;
A plurality of acceleration protrusions protruding from an upper surface or a lower surface of the disc body and formed in an outer circumferential direction from an inner circumferential direction of the disc body;
, ≪ / RTI &
Wherein each of the discs has a plurality of layers, and when each of the discs is rotated by rotation of the motor, air in a circumferential direction in the disc body is discharged in a circumferential direction by a centrifugal force, Wherein the center axis of the disk has a thickness greater than a thickness of the disk body and the acceleration projection,
Wherein the disk support has a curved shape toward the rotational direction of the disk from the disk central axis toward the inner circumferential direction of the disk body.
상기 가속 돌기는 상기 디스크 몸체의 내주연 방향의 일단부로부터 상기 디스크 몸체의 외주연 방향의 타단부로 갈수록 평면도상 후속되는 지점이 선행하는 지점의 법선보다 상기 디스크의 회전 방향 전방에 위치되도록 만곡되는 다층 디스크 임펠러.
The method according to claim 1,
The acceleration protrusion is curved so as to be positioned in front of the normal direction of the disk in the rotational direction of the disk from a position in a plane following the one end in the inner circumferential direction of the disk body to the other end in the outer circumferential direction of the disk body Multilayer disk impeller.
상기 가속 돌기는 상기 디스크 몸체의 내주연 방향의 일단부로부터 상기 디스크 몸체의 외주연 방향의 타단부로 갈수록 두께가 감소하는 다층 디스크 임펠러.
3. The method of claim 2,
Wherein the acceleration protrusion has a thickness decreasing from one end of the inner circumferential direction of the disk body to the other end of the disk body in the outer circumferential direction.
상기 디스크 몸체는 상기 가속 돌기가 형성된 반대쪽 면이 설정 폭 만큼 내주연으로부터 외주연 방향을 향하여 점차 두꺼워지는 형상을 갖고, 상기 가속 돌기가 형성된 반대쪽 면이 다른 설정 폭 만큼 외주연으로부터 내주연 방향을 향하여 점차 두꺼워지는 형상을 갖는 다층 디스크 임펠러.
The method according to claim 1,
Wherein the opposite surface of the disk body on which the acceleration protrusion is formed has a shape that gradually increases in thickness from the inner circumference to the outer circumferential direction by a predetermined width and the opposite surface on which the acceleration protrusion is formed faces from the outer circumference to the inner circumferential direction A multilayer disk impeller having a gradually thicker shape.
상기 디스크 중심축은 그 중앙에 상기 모터의 회전축이 치합되도록 톱니 형상의 결합구가 형성된 다층 디스크 임펠러.
The method according to claim 1,
Wherein the center axis of the disk has a saw-toothed coupling so that the rotation axis of the motor is engaged with the center thereof.
내측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 시작점은 외측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 시작점보다 상기 디스크 몸체의 내주연으로부터 더 이격되어 형성되고, 내측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 끝점은 외측에 적층된 디스크의 가속 돌기의 끝점보다 상기 디스크 몸체의 외주연으로 더 근접하여 형성되는 다층 디스크 임펠러.
The method according to claim 1,
The starting points of the acceleration protrusions of the disc laminated inside are formed further apart from the inner circumference of the disc body than the starting point of the acceleration protrusions of the discs stacked on the outer side and the end points of the acceleration protrusions of the discs stacked on the inner side are laminated on the outer side Layer disc impeller is formed closer to the outer periphery of the disc body than the end point of the acceleration protrusion of the disc.
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR200406141Y1 (en) | 2005-08-22 | 2006-01-20 | 김철회 | Impeller for air conditioner`s air handing unit |
JP2013519033A (en) * | 2010-02-01 | 2013-05-23 | アジレント・テクノロジーズ・インク | High vacuum pump |
KR101607428B1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-03-29 | 김태희 | Pump with disc impellor |
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