KR102092293B1 - Axial flow fan - Google Patents

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손민수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시켜, 팬의 부하를 감소시키고 팬 성능을 향상시킨 축류팬에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬은 회전 구동하는 허브와, 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고, 블레이드에는 홀이 구비되며, 홀은 허브에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an axial flow fan that reduces a pressure difference between a positive pressure surface and a negative pressure surface, reduces a load of a fan, and improves fan performance. An axial flow fan according to an embodiment of the present invention includes a hub and a hub for rotationally driving. A plurality of dogs are connected along the circumference of the circumference, including a blade that rotates and interlocks with the hub to pressurize the air, and the blade is provided with a hole, and the hole is located close to the hub.

Description

축류팬{AXIAL FLOW FAN} Axial flow fan {AXIAL FLOW FAN}

본 발명은 축류팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시켜, 축류팬의 부하를 감소시키고 성능을 향상시킬 수 있는 축류팬에 관한 것이다.The present invention relates to an axial flow fan, and more particularly, to a axial flow fan capable of reducing the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface of the axial flow fan, thereby reducing the load on the axial flow fan and improving performance.

주지된 바와 같이, 팬은 공기를 송풍하는 장치를 말한다. 축류팬은 축 방향으로 공기를 흡입 및 토출하도록 구성된 팬의 한 종류로서, 일반적으로 허브와 다수의 블레이드를 포함하여 구성된다.As is well known, a fan is a device for blowing air. An axial fan is a type of fan configured to suck and discharge air in the axial direction, and generally includes a hub and a plurality of blades.

도 1은 종래의 축류팬(대한민국 공개특허공보 제10-2017-0102097호)을 도시한 것이다.1 shows a conventional axial fan (Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0102097).

도 1에 도시된 종래의 축류팬은 블레이드(20)의 부압면(27)에 다수의 돌출부(23)가 형성되고, 외주(24)에 굴곡부(26)가 형성되며, 굴곡부(26)와 인접하는 후연부(22)에 곡선으로 돌출되는 곡선부(25)가 형성되었다. In the conventional axial fan shown in FIG. 1, a plurality of protrusions 23 are formed on the negative pressure surface 27 of the blade 20, a bent portion 26 is formed on the outer circumference 24, and the bent portion 26 is adjacent A curved portion 25 protruding curvedly is formed on the trailing edge portion 22.

이와 같이 구성됨에 따라, 전연부(21)에서 유동되는 공기가 돌출부(23)를 통해 블레이드(20)의 부압면에 발생되는 누류 발생을 억제시킬 수 있었으며, 굴곡부(26)에 의해 공기의 와류를 감소시킬 수 있었다. As configured as described above, the air flowing in the leading edge portion 21 was able to suppress the generation of leakage from the negative pressure surface of the blade 20 through the protrusion 23, and the vortex of air by the bending portion 26 Could be reduced.

다만, 도 1에 도시된 종래의 축류팬의 경우 돌출부(23)의 복잡한 구조 및 형상은 물론, 굴곡부(26), 곡선부(25) 등의 복잡한 형상으로 인해 사출 제작 시 어려움이 있다. 예컨대, 이러한 복잡한 구조 및 형상을 갖는 축류팬의 제작 시 열 변형이 발생되기 때문에 실제 제작된 경우 설계된 형상과 다소 차이가 발생할 수 있어, 설계 시 목표한 축류팬의 성능 향상 효과를 확보하기에 어려움이 있다. However, in the case of the conventional axial fan shown in FIG. 1, it is difficult to manufacture the injection due to the complicated structure and shape of the protrusion 23, as well as the complicated shape of the bent portion 26 and the curved portion 25. For example, when manufacturing an axial fan having such a complicated structure and shape, thermal deformation occurs, so that it may be somewhat different from the designed shape when it is actually manufactured, making it difficult to secure a performance improvement effect of a target axial fan during design. have.

도 2는 종래의 축류팬(대한민국 등록특허공보 제10-1636185호)을 도시한 것이다. Figure 2 shows a conventional axial fan (Republic of Korea Patent Registration No. 10-1636185).

도 2를 참조하면, 도시된 종래의 축류팬의 블레이드(30)는 후연부(32)에 오목부(33)가 형성되어 있다. 그리고 이러한 오목부(33)는 축류팬의 송풍 성능을 향상시키고 소음을 억제하는 기능을 제공하였다. Referring to FIG. 2, the blade 30 of the conventional axial fan shown is formed with a recess 33 at the trailing edge 32. And this recess 33 provided a function to improve the blowing performance of the axial fan and suppress noise.

다만, 도 2에 도시된 오목부(33)는 비교적 복잡한 형상을 가지는데, 이로 인해 축류팬의 사출 제작 시 열 변형을 발생시켜, 실제 제작 시 설계된 형상과 차이가 나타날 수 있었다. 그 결과, 설계 시 목표한 축류팬의 성능 향상 효과를 기대하기에는 어려움이 있었다. However, the concave portion 33 shown in FIG. 2 has a relatively complicated shape, which causes thermal deformation during injection manufacturing of the axial fan, so that a difference from a shape designed during actual production may appear. As a result, it was difficult to expect the performance improvement effect of the target axial fan during design.

이에 더하여, 전술한 종래의 축류팬에 따르면 와류 제어에는 어느 정도 효과가 있으나, 축류팬의 블레이드 정압면과 부압면 간의 압력 차는 그대로 유지되어 성능이 크게 개선되지 않는 단점이 있었다. In addition to this, according to the above-described conventional axial flow fan, there is a certain effect on vortex control, but the pressure difference between the positive and negative pressure surfaces of the blade of the axial flow fan is maintained, and the performance is not significantly improved.

본 발명의 목적은 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시키는 구조로 블레이드를 설계하여 부하 감소 및 성능 향상을 도모할 수 있는 축류팬을 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a axial flow fan capable of reducing load and improving performance by designing a blade with a structure that reduces a pressure difference between a positive pressure surface and a negative pressure surface of the axial flow fan.

본 발명의 다른 목적은 복잡한 형상으로 블레이드 구조를 개선하지 않으면서 블레이드에 간단히 원형 홀을 형성하여 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시킬 수 있는 축류팬을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an axial flow fan capable of reducing a pressure difference between a positive pressure surface and a negative pressure surface by simply forming a circular hole in the blade without improving the blade structure with a complicated shape.

본 발명의 또 다른 목적은 블레이드에 타원형 홀을 형성하여 유량 손실의 증가 없이 정압면과 부압면의 압력 차 감소 효과를 향상시킬 수 있는 타원형 홀을 갖는 축류팬을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an axial flow fan having an elliptical hole that can improve the effect of reducing the pressure difference between the positive and negative pressure surfaces without increasing the flow rate by forming an elliptical hole in the blade.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. In addition, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention can be realized by means of the appended claims and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬은 회전 구동하는 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드에는 홀이 구비되며, 상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치한다. An axial fan according to an embodiment of the present invention includes a hub that is rotationally driven, and a plurality of blades are connected along the circumference of the hub, rotating in conjunction with the hub, and blades that pressurize air, and the blade is provided with a hole And the hole is located close to the hub.

이때, 상기 홀은, 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부보다 후연부에 더 근접하여 위치할 수 있다. At this time, the hole is located close to the hub, but may be located closer to the trailing edge than the leading edge of the blade.

또한, 상기 홀은, 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부로부터 후연부까지 거리의 4/5 지점에 위치할 수 있다. In addition, the hole is located close to the hub, but may be located at a point 4/5 of the distance from the leading edge to the trailing edge of the blade.

이때, 상기 홀은 원 형상을 가지며, 상기 홀의 직경은, 상기 축류팬 직경의 2.7 ~ 3.6% 범위 내에서 정해질 수 있다. 여기서, 상기 홀의 직경이 축류팬 직경의 2.7% 미만일 경우, 정압면과 부압면의 압력 차 감소 효과가 미미할 수 있다. 반대로 상기 홀의 직경이 축류팬 직경의 3.6% 초과일 경우 블레이드의 압력 차 감소로 인한 축류팬 부하 감소의 효과보다 유량 손실이 더 크게 발생할 수 있어 결과적으로 축류팬의 성능을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 홀의 직경은, 상기 축류팬 직경의 2.7 ~ 3.6% 범위 내에서 정해지는 것이 좋다. At this time, the hole has a circular shape, and the diameter of the hole may be determined within a range of 2.7 to 3.6% of the diameter of the axial fan. Here, when the diameter of the hole is less than 2.7% of the diameter of the axial fan, the effect of reducing the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface may be insignificant. Conversely, when the diameter of the hole exceeds 3.6% of the diameter of the axial fan, the flow rate loss may be greater than the effect of reducing the axial fan load due to the reduction in the pressure difference of the blade, and as a result, the performance of the axial fan may be reduced. Therefore, the diameter of the hole is preferably determined within a range of 2.7 to 3.6% of the diameter of the axial fan.

또한, 상기 홀의 중심과 상기 허브의 중심 사이의 거리는, 상기 허브 직경의 49 ~ 55% 범위 내에서 정해질 수 있다. 만일 홀의 중심이 상기의 범위를 벗어나 위치하게 되면, 팬 성능이 감소될 수 있다. 따라서, 상기 홀의 중심과 상기 허브의 중심 사이의 거리는 상기 허브 직경의 49 ~ 55% 범위 내에서 정해지는 것이 좋다.In addition, the distance between the center of the hole and the center of the hub may be determined within a range of 49 to 55% of the diameter of the hub. If the center of the hole is located outside the above range, the fan performance may be reduced. Therefore, the distance between the center of the hole and the center of the hub is preferably determined within a range of 49 to 55% of the hub diameter.

본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬은 회전 구동하는 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드에는 타원 형상의 홀이 구비되며, 상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치할 수 있다. An axial fan according to another embodiment of the present invention includes a hub that is rotationally driven, and a plurality of blades are connected along the periphery of the hub, rotating in conjunction with the hub, and blades that pressurize the air, and the blades have an elliptical shape A hole is provided, and the hole can be located close to the hub.

이때, 상기 타원 형상 홀의 장축 방향은, 상기 축류팬의 반경 방향과 일치하도록 얼라인 될 수 있다. At this time, the long axis direction of the elliptical hole may be aligned to coincide with the radial direction of the axial fan.

또한, 상기 홀은, 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부보다 후연부에 더 근접하여 위치할 수 있다. Further, the hole may be positioned closer to the hub, but closer to the trailing edge than the leading edge of the blade.

또한, 상기 홀은, 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부로부터 후연부까지 거리의 4/5 지점에 위치할 수 있다. In addition, the hole is located close to the hub, but may be located at a point 4/5 of the distance from the leading edge to the trailing edge of the blade.

본 발명에 의하면 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시키는 구조로 블레이드를 설계하여 부하 감소 및 성능 향상을 도모할 수 있다. According to the present invention, it is possible to reduce the load and improve the performance by designing the blade with a structure that reduces the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface of the axial fan.

또한, 본 발명에 의하면 블레이드에 간단히 원형 홀을 뚫는 작업만으로도, 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시킬 수 있다. 종래의 경우, 와류 억제 등의 효과를 얻기 위하여 블레이드를 통해 돌기 등의 복잡한 형상을 갖도록 하였는데, 축류팬의 사출 제작 시 열 변형이 유발되어 실제 제작된 축류팬의 경우 설계된 형상과 차이가 나타나는 문제가 있었다. 본 발명에 의하면 허브에 인접한 위치에 원형의 홀을 뚫는 작업만으로도 축류팬의 성능 향상 효과를 가져올 수 있다. Further, according to the present invention, it is possible to reduce the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface of the axial fan only by simply drilling a circular hole in the blade. In the conventional case, in order to obtain an effect of suppressing vortices, a complicated shape such as a projection is provided through a blade. In the production of an axial fan, thermal deformation is induced, and in the case of an actually manufactured axial fan, a problem with a difference in design and appearance appears. there was. According to the present invention, it is possible to bring about an effect of improving the performance of an axial fan only by drilling a circular hole at a position adjacent to the hub.

또한, 본 발명에 의하면 홀의 형상을 타원형으로 변경 적용할 경우, 타원형의 장축이 축류팬의 반경 방향과 얼라인 되도록 하여, 유량 손실의 증가 없이 정압면과 부압면의 압력 차 감소 효과를 향상시킬 수 있다. 그 결과 축류팬의 효율이 증가되는 효과를 가져올 수 있다. In addition, according to the present invention, when the shape of the hole is changed to oval, the long axis of the ellipse is aligned with the radial direction of the axial fan, thereby improving the effect of reducing the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface without increasing the flow rate loss. have. As a result, the efficiency of the axial fan can be increased.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the concrete effects of the present invention will be described together while describing the specific matters for carrying out the invention.

도 1 종래의 축류팬의 하나의 예를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 축류팬의 다른 하나의 예를 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 부압면을 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 정압면을 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 홀 직경, 홀 중심 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬의 부압면을 간략히 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬의 홀 형상 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래의 축류팬의 압력 분포도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 축류팬의 압력 분포도이다.
도 10은 종래의 축류팬의 속도 분포도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 축류팬의 속도 분포도이다. 1 is a view schematically showing an example of a conventional axial flow fan.
2 is a view briefly showing another example of a conventional axial fan.
3 is a view schematically showing a negative pressure surface of an axial fan according to an embodiment of the present invention.
4 is a view briefly showing a static pressure surface of an axial fan according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a hole diameter and a hole center position of an axial fan according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing a negative pressure surface of an axial fan according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the hole shape and the positional relationship of the axial fan according to another embodiment of the present invention.
8 is a pressure distribution diagram of a conventional axial flow fan, and FIG. 9 is a pressure distribution diagram of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention.
10 is a velocity distribution diagram of a conventional axial flow fan, and FIG. 11 is a velocity distribution diagram of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification. In addition, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof may be omitted.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component is directly connected to or connected to the other component. However, it should be understood that other components may be "interposed" between each component, or that each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 부압면을 간략히 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 정압면을 간략히 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing a negative pressure surface of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view schematically showing a static pressure surface of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬(100)은 허브(110)와 다수 개의 블레이드(120)를 포함하며, 다수 개의 블레이드(120) 각각에는 적어도 하나의 홀(121)이 형성될 수 있다. As shown, the axial fan 100 according to an embodiment of the present invention includes a hub 110 and a plurality of blades 120, each of the plurality of blades 120 has at least one hole 121 Can be formed.

축류팬(100)은 축(즉, 회전 축) 방향으로 공기를 흡입 및 토출하도록 구성된 송풍장치를 말한다. The axial fan 100 refers to a blower configured to suck and discharge air in the axial (ie, rotating axis) direction.

허브(110)는 모터 등에 의해 결합되어 회전 구동할 수 있다.The hub 110 may be coupled by a motor or the like to drive rotation.

구체적으로는 허브(110)는 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 중앙에 모터의 회전 축이 연결되어 모터의 동작에 연동하여 회전 가능하게 구성될 수 있다. Specifically, the hub 110 may be formed in a cylindrical shape, and a rotation axis of the motor may be connected to the center to be rotatable in conjunction with the operation of the motor.

블레이드(120)는 다수 개가 구비될 수 있는데, 다수 개의 블레이드(120)는 허브(110)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 방사상으로 연결될 수 있다. A plurality of blades 120 may be provided, and the plurality of blades 120 may be radially connected at predetermined intervals along the circumference of the hub 110.

이러한 블레이드(120)는 허브(110)의 회전에 연동하여 회전하며, 블레이드(120)의 회전에 의해 회전 축 방향으로 공기가 흡입 및 토출되어, 공기의 압송이 이루어질 수 있다. The blade 120 is rotated in conjunction with the rotation of the hub 110, the air is sucked and discharged in the rotational axis direction by rotation of the blade 120, the air can be compressed.

축류팬(100)의 회전 시 블레이드(120)를 통해 정압면과 부압면이 형성된다. 도 3을 참조하면 축류팬(100)의 부압면을 확인할 수 있으며, 도 4를 참조하면 축류팬(100)의 정압면을 확인할 수 있다. When the axial fan 100 rotates, a positive pressure surface and a negative pressure surface are formed through the blade 120. Referring to FIG. 3, the negative pressure surface of the axial fan 100 may be confirmed, and referring to FIG. 4, the positive pressure surface of the axial fan 100 may be confirmed.

이러한 축류팬(100)의 정압면과 부압면 사이에는 압력 차가 발생될 수 있는데, 이러한 압력 차가 증가할 경우 축류팬(100)의 부하가 증가되고, 축류팬(100)의 성능이 저하되는 문제가 있었다. A pressure difference may occur between the positive pressure surface and the negative pressure surface of the axial flow fan 100. When this pressure difference increases, the load of the axial flow fan 100 increases and the performance of the axial flow fan 100 decreases. there was.

본 발명에 따르면 블레이드(120)에 간단히 홀을 형성하여 정압면과 부압면 간의 압력 차를 감소시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface by simply forming a hole in the blade 120.

이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드에 형성된 홀의 크기, 형상, 위치 등에 관하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the size, shape, and position of the hole formed in the blade according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 직경, 홀 중심 위치를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a hole diameter and a hole center position according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 홀(121)은 블레이드(120)의 정압면과 부압면을 관통하도록 형성될 수 있다. As illustrated, the hole 121 may be formed to penetrate the positive pressure surface and the negative pressure surface of the blade 120.

이때, 홀(121)은 블레이드(120)를 관통하여 형성되지만 홀(121)의 위치는 허브(110)에 근접하여 형성될 수 있다. At this time, the hole 121 is formed through the blade 120, but the position of the hole 121 may be formed close to the hub 110.

이에 더하여, 홀(121)은 허브(110)에 근접하여 위치함은 물론, 블레이드(121)의 전연부(123)보다는 후연부(125)에 더 근접하도록 위치할 수 있다. In addition to this, the hole 121 may be positioned closer to the hub 110 and may be positioned closer to the trailing edge 125 than the leading edge 123 of the blade 121.

구체적인 예로서, 홀(121)은 블레이드(121)의 전연부(123)에서 후연부(125)까지 거리의 4/5 지점에 위치할 수 있다. As a specific example, the hole 121 may be located at a point 4/5 of the distance from the leading edge 123 of the blade 121 to the trailing edge 125.

이와 같은 위치에 홀(121)이 형성됨에 따라 허브(110)의 인근에서 블레이드(120)를 통해 발생되는 공기 유동의 속도 벡터 값을 증가시킬 수 있는데, 축류팬의 부하 감소 및 축류팬 주변의 유동 패턴 개선의 효과를 얻을 수 있다.As the hole 121 is formed at this position, it is possible to increase the velocity vector value of the air flow generated through the blade 120 in the vicinity of the hub 110, which reduces the load of the axial fan and the flow around the axial fan. The effect of pattern improvement can be obtained.

또한, 홀(121)은 도 5에 도시된 바와 같이 원 형상을 가질 수 있는데, 이러한 원 형상의 홀(121)의 직경(D2)은 축류팬(100, 도 3 참조)의 전체 직경의 2.7 ~ 3.6% 범위 내에서 정해질 수 있다. In addition, the hole 121 may have a circular shape as illustrated in FIG. 5, and the diameter D2 of the circular hole 121 is 2.7 to 2.7 of the total diameter of the axial fan 100 (see FIG. 3). It can be set within the range of 3.6%.

만일, 홀(121)의 직경(D2)이 축류팬(100, 도 3 참조) 전체 직경의 2.7% 미만일 경우, 홀(121)에 의한 정압면과 부압면의 압력 차 감소 효과가 미미할 수 있다.If the diameter D2 of the hole 121 is less than 2.7% of the total diameter of the axial fan 100 (see FIG. 3), the effect of reducing the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface by the hole 121 may be insignificant.

이와 반대로, 홀(121)의 직경(D2)이 축류팬(100, 도 3 참조) 전체 직경의 3.6%를 초과할 경우, 홀(121)에 의한 정압면과 부압면의 압력 차 감소로 인한 축류팬 부하 감소의 효과보다 유량 손실이 크게 발생할 수 있다. 다시 말해, 홀(121)의 직경이 지나치게 커져 유량 손실로 인해 축류팬의 성능을 오히려 저하시킬 수 있다. On the contrary, when the diameter D2 of the hole 121 exceeds 3.6% of the entire diameter of the axial fan 100 (see FIG. 3), the axial flow due to a decrease in the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface by the hole 121 Flow losses may be greater than the effect of reducing the fan load. In other words, the diameter of the hole 121 is excessively large, so that the performance of the axial fan may be deteriorated due to the flow rate loss.

따라서, 홀(121)의 직경(D2)은 축류팬(100, 도 3 참조) 직경의 2.7 ~ 3.6% 범위 내에서 정해지는 것이 좋다.Therefore, the diameter D2 of the hole 121 is preferably determined within a range of 2.7 to 3.6% of the diameter of the axial fan 100 (see FIG. 3).

그리고 한편, 홀(121)의 중심과 허브(110)의 중심(즉, 축류팬의 중심) 사이의 거리(L1)는 허브(110) 직경(D1)의 49 ~ 55% 범위 내에서 정해질 수 있다.And, on the other hand, the distance (L1) between the center of the hole 121 and the center of the hub 110 (that is, the center of the axial fan) can be determined within the range of 49 to 55% of the diameter of the hub 110 (D1) have.

만일, 홀(121)의 중심과 허브(110)의 중심 사이의 거리(L1)가 허브(110) 직경(D1)의 49% 미만이거나 또는 55%를 초과하게 되면, 블레이드(120)가 일을 하는 영역에 홀(121)이 위치하게 되어 오히려 축류팬의 성능을 저하시킬 수 있다. If the distance L1 between the center of the hole 121 and the center of the hub 110 is less than 49% or more than 55% of the diameter D1 of the hub 110, the blade 120 can work. Since the hole 121 is located in the region, the performance of the axial fan may be deteriorated.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬(100, 도 3 참조)은 블레이드(120)에 간단히 홀(121)을 형성하는 작업을 통해 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시킬 수 있어, 종래의 축류팬과 비교하여 성능이 향상될 수 있다. 예컨대, 동일 RPM 대비 풍량이 증가될 수 있으며, 동일 풍량 대비 소비전력이 감소되는 효과를 가지며, 동일 풍량 대비 소음 감소의 효과를 가질 수 있다. As described above, the axial flow fan 100 (see FIG. 3) according to an embodiment of the present invention can reduce the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface by simply forming a hole 121 in the blade 120, Performance may be improved compared to a conventional axial fan. For example, the air volume may be increased compared to the same RPM, the power consumption may be reduced compared to the same air volume, and the noise may be reduced compared to the same air volume.

이러한 홀(121)은 별도로 도시하진 않았으나 반드시 원 형상으로 이루어질 필요는 없으며, 사각형, 삼각형 등과 같은 다양한 형상으로 변경되어도 무방하다.The hole 121 is not shown separately, but is not necessarily formed in a circular shape, and may be changed into various shapes such as a square or a triangle.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬의 부압면을 간략히 도시한 도면이다. 6 is a view schematically showing a negative pressure surface of an axial fan according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬(100)은 허브(110)와 다수 개의 블레이드(120)를 포함하며, 다수 개의 블레이드(120) 각각에는 타원 형상의 홀(121)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the axial fan 100 according to another embodiment of the present invention includes a hub 110 and a plurality of blades 120, and each of the plurality of blades 120 has an elliptical hole 121 It can be formed.

타원 형상의 홀(121)은 블레이드(120)의 정압면과 부압면을 관통하도록 형성되는데, 허브(110)에 근접한 위치에 형성될 수 있다.The oval-shaped hole 121 is formed to penetrate the positive pressure surface and the negative pressure surface of the blade 120, and may be formed at a position close to the hub 110.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축류팬의 홀 형상 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the hole shape and positional relationship of the axial fan according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 타원 형상의 홀(121)이 블레이드(120)를 통해 구비된다. Referring to FIG. 7, an oval-shaped hole 121 is provided through the blade 120.

타원 형상의 홀(121)은 허브(110)에 근접하여 위치하는데, 블레이드(121)의 전연부(123)보다는 후연부(125)에 더 근접하여 위치할 수 있다. 예컨대, 타원 형상의 홀(121)은 블레이드(121)의 전연부(123)에서 후연부(125)까지 거리의 4/5 지점에 위치할 수 있다. The oval-shaped hole 121 is positioned closer to the hub 110, but may be located closer to the trailing edge 125 than the leading edge 123 of the blade 121. For example, the oval-shaped hole 121 may be located at a point 4/5 of the distance from the leading edge 123 of the blade 121 to the trailing edge 125.

또한, 타원 형상의 홀(121)의 장축(X1) 방향은 축류팬(100, 도 6 참조)의 반경 방향(CL)과 일치하도록 얼라인 되는 것이 좋다. In addition, the long axis X1 direction of the elliptical hole 121 is preferably aligned to coincide with the radial direction CL of the axial fan 100 (see FIG. 6).

만일, 타원의 단축이 축류팬(100, 도 6 참조)의 반경 방향과 일치하도록 얼라인 될 경우, 블레이드(120)의 압력 차 감소 효과는 증가하지 않으면서 유량 손실만 커지게 되어 축류팬(100, 도 6 참조)의 효율이 저하될 수 있다. If, if the shortening of the ellipse is aligned to coincide with the radial direction of the axial fan 100 (refer to FIG. 6), only the flow rate loss is increased without increasing the effect of reducing the pressure difference of the blade 120. , See FIG. 6).

따라서, 타원 형상의 홀(121)의 장축(X1)을 축류팬(100, 도 6 참조)의 반경 방향(CL)에 얼라인시켜 유량 손실을 막으면서 축류팬(100, 도 6 참조)의 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, the long axis X1 of the elliptical hole 121 is aligned in the radial direction CL of the axial fan 100 (refer to FIG. 6) to prevent the flow rate loss and the efficiency of the axial flow fan 100 (refer to FIG. 6). Improve it.

도 8은 종래의 축류팬의 압력 분포도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 축류팬의 압력 분포도이다. 8 is a pressure distribution diagram of a conventional axial flow fan, and FIG. 9 is a pressure distribution diagram of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 종래의 축류팬의 경우(즉, 홀이 없는 경우), 정압면과 부압면의 압력 차가 약 13Pa(1.32mmH2O) 정도이며, 이러한 압력 차가 축류팬의 허브부터 팁(tip)까지 넓게 형성된다. Referring to FIG. 8, in the case of a conventional axial fan (that is, when there is no hole), the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface is about 13 Pa (1.32 mmH2O), and the pressure difference is a tip from the hub of the axial flow fan. It is formed as wide as.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 축류팬(100, 도 3 참조)의 경우, 정압면과 부압면의 압력 차가 현저하게 감소된 것을 확인할 수 있다(S1 영역, S2 영역 참조).Referring to FIG. 9, in the case of the axial flow fan 100 (refer to FIG. 3) according to an embodiment of the present invention, it can be seen that the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface is significantly reduced (see S1 area and S2 area).

특히, S3 영역을 보면 블레이드에서 형성되는 축류팬의 압력이 도 8에 도시된 종래의 축류팬에 비해 약 4Pa(0.4 mmH2O) 정도 향상된 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 결과는 본 발명의 실시예에 따른 축류팬의 경우 동일 RPM에서 팬의 성능이 향상되었음을 시사한다.In particular, looking at the S3 region, it can be seen that the pressure of the axial fan formed in the blade is improved by about 4 Pa (0.4 mmH2O) compared to the conventional axial fan shown in FIG. These results suggest that in the case of an axial fan according to an embodiment of the present invention, the performance of the fan is improved at the same RPM.

도 10은 종래의 축류팬의 속도 분포도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 축류팬의 속도 분포도이다.10 is a velocity distribution diagram of a conventional axial flow fan, and FIG. 11 is a velocity distribution diagram of an axial flow fan according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 종래의 축류팬의 경우(즉, 홀이 없는 경우), S4 영역에서 Vortex가 발생되었으며, 모터와 블레이드 정압면 사이의 S5 영역에서 Vortex가 발생하였다. Referring to FIG. 10, in the case of a conventional axial fan (ie, when there is no hole), Vortex was generated in the S4 region, and Vortex was generated in the S5 region between the motor and the blade positive pressure surface.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 축류팬(100, 도 3 참조)의 경우, S4 영역에서의 Vortex는 소멸되었고, 종래의 S5 영역에서 발생하였던 Vortex는 d1(예: 약 3 mm 등)만큼 모터 방향으로 이동하여 발생하였다(즉, S5에서 S5′ 위치로 이동함). 이로 인해, 블레이드에서 토출되는 유동의 유로가 종래의 경우에 비해 상대적으로 넓어져 풍량 증가 효과를 기대할 수 있다. Referring to FIG. 11, in the case of an axial flow fan 100 (see FIG. 3) according to an embodiment of the present invention, Vortex in the S4 region is extinguished, and Vortex generated in the conventional S5 region is d1 (eg, about 3 mm) And so on) in the motor direction (ie, from S5 to S5 '). Due to this, the flow path of the flow discharged from the blade is relatively wider than in the conventional case, and an increase in air volume can be expected.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시키는 구조로 블레이드를 설계하여 부하 감소 및 성능 향상을 도모할 수 있다. As described above, according to the configuration and operation of the present invention, the blade can be designed with a structure that reduces the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface of the axial fan, thereby reducing load and improving performance.

또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 블레이드에 간단히 원형 홀을 뚫는 작업만으로도, 축류팬의 정압면과 부압면의 압력 차를 감소시킬 수 있다. 종래의 경우, 와류 억제 등의 효과를 얻기 위하여 블레이드를 통해 돌기 등의 복잡한 형상을 갖도록 하였는데, 축류팬의 사출 제작 시 열 변형이 유발되어 실제 제작된 축류팬의 경우 설계된 형상과 차이가 나타나는 문제가 있었다. 본 발명에 의하면 허브에 인접한 위치에 원형의 홀을 뚫는 작업만으로도 축류팬의 성능 향상 효과를 가져올 수 있다. In addition, according to the configuration and operation of the present invention, by simply drilling a circular hole in the blade, it is possible to reduce the pressure difference between the positive and negative pressure surfaces of the axial fan. In the conventional case, in order to obtain an effect of suppressing vortices, a complicated shape such as a projection is provided through a blade. In the production of an axial fan, thermal deformation is induced, and in the case of an actually manufactured axial fan, a problem with a difference in design and appearance appears. there was. According to the present invention, it is possible to bring about an effect of improving the performance of an axial fan by simply drilling a circular hole at a position adjacent to the hub.

또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 홀의 형상을 타원형으로 변경 적용할 경우, 타원형의 장축이 축류팬의 반경 방향과 얼라인 되도록 하여, 유량 손실의 증가 없이 정압면과 부압면의 압력 차 감소 효과를 향상시킬 수 있다. 그 결과 축류팬의 효율이 증가되는 효과를 가져올 수 있다.In addition, according to the configuration and operation of the present invention, when the shape of the hole is changed to an oval, the long axis of the ellipse is aligned with the radial direction of the axial fan, thereby reducing the pressure difference between the positive pressure surface and the negative pressure surface without increasing the flow rate loss. The effect can be improved. As a result, the efficiency of the axial fan can be increased.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 의하면 허브 인근에서 블레이드를 통해 발생되는 공기 유동의 속도 벡터 값을 증가시키고, 축류팬의 부하를 감소시키며, 축류팬 주변의 유동 패턴을 개선할 수 있다. 그 결과 종래와 비교하여 동일 RPM 대비 풍량 증가의 효과를 가져오며, 동일 풍량 대비 소비전력 감소의 효과를 가져오며, 동일 풍량 대비 소음 감소의 효과를 가져올 수 있다. As such, according to embodiments of the present invention, it is possible to increase the velocity vector value of air flow generated through the blade in the vicinity of the hub, reduce the load of the axial fan, and improve the flow pattern around the axial fan. As a result, compared to the prior art, it has the effect of increasing the air volume compared to the same RPM, the effect of reducing the power consumption compared to the same air volume, and the effect of reducing the noise compared to the same air volume.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the exemplified drawings, but the present invention is not limited by the examples and drawings disclosed in the present specification, and can be varied by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that modifications can be made. In addition, although the operation and effect according to the configuration of the present invention is not explicitly described while explaining the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effect by the configuration should also be recognized.

100: 축류팬
110: 허브
120: 블레이드
121: 홀
123: 전연부
125: 후연부100: axial flow fan
110: hub
120: blade
121: Hall
123: leading edge
125: trailing edge

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 회전 구동하는 허브와,
상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드에는 홀이 구비되며,
상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부로부터 후연부까지 거리의 4/5 지점에 위치하는
축류팬.
A rotationally driven hub,
A plurality of dogs are connected along the circumference of the hub, and includes a blade that rotates in conjunction with the hub and pressurizes air.
The blade is provided with a hole,
The hole is located close to the hub, but is located at 4/5 of the distance from the leading edge to the trailing edge of the blade.
Axial flow fan.
회전 구동하는 허브와,
상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드에는 홀이 구비되며,
상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치하고,
상기 홀은 원 형상을 가지며, 상기 홀의 직경은 축류팬 직경의 2.7 ~ 3.6% 범위 내에서 정해지는
축류팬.
A rotationally driven hub,
A plurality of dogs are connected along the circumference of the hub, and includes a blade that rotates in conjunction with the hub and pressurizes air.
The blade is provided with a hole,
The hole is located close to the hub,
The hole has a circular shape, and the diameter of the hole is determined within a range of 2.7 to 3.6% of the axial fan diameter.
Axial flow fan.
회전 구동하는 허브와,
상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드에는 홀이 구비되며,
상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치하고,
상기 홀의 중심과 상기 허브의 중심 사이의 거리는, 상기 허브 직경의 49 ~ 55% 범위 내에서 정해지는
축류팬.
A rotationally driven hub,
A plurality of dogs are connected along the circumference of the hub, and includes a blade that rotates in conjunction with the hub and pressurizes air.
The blade is provided with a hole,
The hole is located close to the hub,
The distance between the center of the hole and the center of the hub is determined within a range of 49 to 55% of the diameter of the hub.
Axial flow fan.
삭제delete 회전 구동하는 허브와,
상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드에는 타원 형상의 홀이 구비되며,
상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치하고,
상기 타원 형상 홀의 장축 방향은, 축류팬의 반경 방향과 일치하도록 얼라인 되는
축류팬.
A rotationally driven hub,
A plurality of dogs are connected along the circumference of the hub, and includes a blade that rotates in conjunction with the hub and pressurizes air.
The blade is provided with an oval-shaped hole,
The hole is located close to the hub,
The long axis direction of the elliptical hole is aligned to coincide with the radial direction of the axial fan.
Axial flow fan.
삭제delete 회전 구동하는 허브와,
상기 허브의 둘레를 따라 다수 개가 연결되며, 상기 허브에 연동하여 회전하며 공기를 압송하는 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드에는 타원 형상의 홀이 구비되며,
상기 홀은 상기 허브에 근접하여 위치하되, 상기 블레이드의 전연부로부터 후연부까지 거리의 4/5 지점에 위치하는
축류팬.A rotationally driven hub,
A plurality of dogs are connected along the circumference of the hub, and includes a blade that rotates in conjunction with the hub and pressurizes air.
The blade is provided with an oval-shaped hole,
The hole is located close to the hub, but is located at 4/5 of the distance from the leading edge to the trailing edge of the blade.
Axial flow fan.
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