KR102562563B1

KR102562563B1 - 터보팬 및 이를 갖는 에어컨

Info

Publication number: KR102562563B1
Application number: KR1020160058135A
Authority: KR
Inventors: 스그루 나카가와
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2023-08-02
Also published as: EP3247949A4; WO2016195371A1; US10400781B2; EP3247949A1; CN107429707B; EP3247949B1; CN107429707A; US20160356284A1; JP6621194B2; KR20160142762A; JP2016223403A

Abstract

날개의 전연과 후연 사이에 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련되도록 하여 날개의 부압면에 생기는 공기의 박리를 재부착시켜 송풍의 고효율화 및 소음을 줄일 수 있는 터보팬 및 이를 갖는 에어컨을 제공한다.
터보팬을 갖는 에어컨에 있어서, 상기 터보팬은, 회전축이 장착되는 원반 형상의 주판, 상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판 및 상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개를 포함하며, 상기 날개에는 상기 날개의 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 상기 날개의 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련된다.

Description

터보팬 및 이를 갖는 에어컨{TURBO FAN AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}

본 발명은 터보팬 및 이를 갖는 송풍장치에 관한 것이다.

일반적으로 터보팬은 공기조화기 등의 송풍장치에 사용되는 것으로, 모터의 회전축에 장착되는 원반 형상의 주판과, 주판에서 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되는 측판과, 주판과 측판 사이에 고정되며 주판의 원주 방향으로 마련되는 복수개의 날개를 포함한다.

측판의 중앙 부분에는 공기가 흡입되는 개구가 마련되며, 개구로 흡입된 공기는 측판과 주판 사이의 공간을 통해 토출된다.

터보팬은 송풍의 고효율화와 저소음화를 위해 각 날개가 전연의 가장 직경 외측 방향에서 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되어 있고, 이것에 의해 부압면에서 생기는 공기의 박리(이탈)를 재부착할 수 있도록 하고 있다.

부압면에서 생기는 공기의 박리는 측판과 날개 전연의 접촉 부분에서 생기기 쉬운 것으로 알려져 있는데, 그 이유는 측판의 개구에서 흡입된 공기가 측판과 날개 전연의 접촉 부분에서 크게 굴곡되어 공기의 흐름이 매우 불안정하게 되기 때문이다.

그러나, 터보팬은 각 날개의 굴곡 부분이 측판과 날개 전연의 접촉 부분에 위치해 있고, 측판과 날개 전연의 접촉 부분에서 하류 측에 있어서 날개가 굴곡되어 있지 않기 때문에 측판과 날개 전연의 접촉 부분에서 생기는 공기의 박리를 재부착할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 일측면은 날개의 전연과 후연 사이에 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련되도록 하여 날개의 부압면에 생기는 공기의 박리를 재부착시켜 송풍의 고효율화 및 소음을 줄일 수 있는 터보팬 및 이를 갖는 송풍장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터보팬을 갖는 에어컨에 있어서, 상기 터보팬은, 회전축이 장착되는 원반 형상의 주판, 상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판 및 상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개를 포함하며, 상기 날개에는 상기 날개의 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 상기 날개의 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련된다.

상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와, 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부는 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 갖도록 마련되며, 상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련될 수 있다.

상기 후연은 상기 터보팬의 축방향으로 경사진 직선 형상을 갖거나, 파형의 곡선 형상을 갖도록 마련될 수 있다.

상기 주판에는 상기 회전축이 장착되는 허브가 마련되며, 상기 주판 및 측판은 수지를 소재로 성형될 수 있다.

상기 측판에 마련되는 상기 개구를 통해 공기가 흡입되고, 상기 개구로 흡입된 공기는 상기 측판과 상기 주판 사이의 공간을 통해 토출될 수 있다.

상기 측판은 상기 주판의 외경과 동일한 외경을 갖도록 마련되며, 내측으로 향할수록 상기 주판과 멀어지는 방향으로 내경이 축소되는 형상을 가질 수 있다.

상기 날개는 상기 날개의 회전 방향으로 볼록하게 만곡된 형상을 가지며, 상기 날개의 회전 방향 측의 외주면인 정압면과, 상기 정압면의 반대쪽 면인 부압면을 포함할 수 있다.

상기 주판은 상기 측판에 대향하는 면판부를 포함하며, 상기 날개의 상기 전연 및 후연은 상기 면판부에서 상기 측판의 내주면에 걸쳐 형성될 수 있다.

상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와 상기 회전축 사이의 거리는 상기 개구의 반경보다 작고, 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부와 상기 회전축 사이의 거리는 상기 개구의 반경보다 클 수 있다.

상기 후연은 상기 주판의 외연부 및 상기 측판의 외연부에 고정될 수 있다.

상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부는 굴곡되는 부분이 없는 만곡한 형상을 갖도록 마련되며, 상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련될 수 있다.

상기 날개의 정압면 및 부압면은 각각 상기 굴곡 부분에서 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡될 수 있다.

상기 정압면 및 부압면은 상기 전연에서 상기 굴곡 부분까지의 전단 굴곡률과, 상기 굴곡 부분에서 상기 후연까지의 후단 굴곡률이 일정하게 마련되며, 상기 전단 굴곡률과 상기 후단 굴곡률은 서로 다른 굴곡률을 갖도록 마련될 수 있다.

상기 정압면 및 부압면은 상기 전연에서 상기 굴곡 부분까지의 전단 굴곡률과, 상기 굴곡 부분에서 상기 후연까지의 후단 굴곡률이 연속적으로 변화하도록 마련되며, 상기 전단 굴곡률과 상기 후단 굴곡률은 서로 다른 변화율을 갖도록 마련될 수 있다.

상기 주판의 외연과 상기 측판의 외연간의 상기 회전축 방향에 따른 이격 거리를 h0로 하고, 상기 주판에서 상기 회전축 방향에 따른 상기 날개의 높이를 h1으로 했을 경우에, 상기 날개는 0.2≤h1/h0≤0.8을 만족하는 높이(h1)의 범위에서 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡될 수 있다.

상기 회전축에서 상기 전연까지의 직경 방향 길이(Ra)와, 상기 회전축에서 상기 후연까지의 직경 방향 길이(Rb) 및 상기 회전축에서 상기 굴곡 부분까지의 직경 방향 길이(Rc)는 0.3≤(Rc-Ra)/(Rb-Ra)≤0.7을 만족할 수 있다.

상기 전연에서의 상기 날개의 연신 방향과 상기 전연의 회전 궤도 접선 방향이 이루는 각도인 날개 각도(βa) 및 굴곡 부분에서의 상기 날개의 연신 방향과 상기 굴곡 부분의 회전 궤도 접선 방향이 이루는 각도인 날개 각도(βc)는 0.6≤ βc/ βa≤0.9를 만족할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬을 갖는 송풍장치에 있어서, 상기 터보팬은, 회전축이 장착되는 원반 형상의 주판과, 상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판 및 상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개를 포함하며, 상기 날개에는 상기 날개의 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 상기 날개의 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬은 회전축이 장착되는 원반 형상의 주판, 상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판 및 상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개를 포함하며, 상기 날개에는 상기 날개의 전연과 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련된다.

상기 굴곡 부분은 상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부 사이에 마련되며, 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부는 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 갖도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 송풍의 고효율화 및 저소음화를 이룰 수 있으며, 날개의 정압면에 있어서의 일 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어컨을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬을 모식적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬의 축 방향에 직교하는 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬을 축 방향으로 절단한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬의 날개에 마련되는 굴곡 부분을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 날개에 마련되는 주판 접촉부와 측판 접촉부의 단면을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 날개에 마련되는 굴곡 부분의 단면을 나타낸 도면.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 터보팬의 효과를 나타낸 그래프.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 날개에서 공기가 박리된 부분과 공기가 재부착되는 부분을 설명하는 도면.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보팬을 도시한 도면.

이하에 본 발명에 의한 에어컨에 마련된 터보팬의 일 실시형태에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에 의한 터보팬(100)은 예를 들면 에어컨(1) 등의 송풍장치에 사용되는 것으로서, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 에어컨(1)은 천장(미도시)의 개구부를 통하여 천장 내부로 진입 설치되며 하면이 개방된 박스 형상의 본체(3)와, 본체(3)의 하단에 장착되는 천장패널(5)을 포함한다.

본체(3)의 내부에는 터보팬(100) 등이 마련되며, 천장패널(5)의 중앙에는 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(7)가 마련되고, 흡입구(7)의 외곽 쪽 사방에는 공기가 토출되는 토출구(9)가 마련된다.

터보팬(100)은 모터(미도시)의 회전축(C)이 장착되는 원반 형상의 주판(10)과, 주판(10)에서 회전축(C)의 축 방향으로 이격되어 대향 위치인 평면에서 볼 때 링 형상으로 마련되는 측판(20)과, 주판(10) 및 측판(20) 사이에서 이들의 각 판에 고정된 복수개의 날개(30)를 포함한다.

이와 같은 구성으로 터보팬(100)은 주판(10), 측판(20) 및 각 날개(30)가 회전축(C) 주위에 일체적으로 회전하고 측판(20)에 형성된 개구(O)에서 축 방향에 따라 공기를 흡입하고 이 공기를 주판(10)과 측판(20) 사이에서 직경 방향에 따라 토출한다.

주판(10)은 모터의 회전축이 장착되는 고정부(11)인 허브를 가지며, 허브의 중심축과 회전축(C)이 일치하도록 구성된, 예를 들면 수지 제품으로 구성될 수 있다.

측판(20)은 중앙에 형성된 개구(O)가 공기를 흡입하는 흡입구로서 설정된 이른바 슈라우드(덮개 링)이며, 그 측판(20)의 외연과 주판(10)의 외연 사이가 공기를 토출하는 토출구로서 설정되어 있다.

본 실시형태의 측판(20)은 그 외경이 주판(10)의 외경과 동일한 치수로 설정되었으며, 내측으로 향할수록 주판(10)에서 멀어지는 방향으로 만곡하면서 내경이 축소하는 형상을 이루며, 측판(20)의 중심축과 회전축(C)이 일치하도록 구성된, 예를 들면 수지 제품으로 구성될 수 있다.

또한, 측판(20)은 상기 기술한 형상에 한정되지 않으며 예를 들면 평면에서 볼 때 링 형상의 평판일 수도 있다.

날개(30)는 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 회전축(C) 주위에서 회전됨과 아울러 날개(30)의 회전방향(R) 측에 볼록하게 만곡한 형상을 이루며 회전방향(R) 측의 외주면인 정압면(31)에서 공기를 직경 방향으로 밀어 내도록 구성되어 있다.

또한, 여기에서는 정압면(31) 및 부압면(32)은 각각 회전방향(R) 측으로 볼록하게 만곡되어 있다.

본 실시형태의 터보팬(100)은 동일 형상 예를 들면 수지 제품인 날개(30)를 복수 개 가지고 있으며 각 날개(30)는 회전축(C)을 중심으로 원주 방향에 따라 등 간격으로 배치됨과 아울러 각각 예를 들면 레이저 융착 등에 의해 주판(10) 및 측판(20)에 고정되어 있다.

각 날개(30)는 전연(3a) 및 후연(3b)이 주판(10)의 측판(20)에 대향하는 면판부(12)에서 측판(20)의 내주면(21)에 걸쳐 형성되어 있다.

더욱 구체적으로 설명하면, 전연(3a)은 평면에서 볼 때 일부가 측판(20)의 개구(O)보다 내측에 설치되어 있고 본 실시형태에서는 전연(3a)과 주판(10)의 접촉 부분인 주판 접촉부(P)가 개구(O)보다 내측에 위치됨과 아울러 전연(3a)과 측판(20)의 접촉 부분인 측판 접촉부(Q)가 개구(O)보다 외측에 위치하도록 설치되어 있다.

또, 후연(3b)은 평면에서 볼 때 주판(10)의 외연 및 측판(20)의 외연과 서로 중첩되도록 설치되어 있다. 즉, 후연(3b)은 주판(10)의 외연부 및 측판(20)의 외연부에 고정되어 있다.

그러나, 본 실시형태의 날개(30)는 전연(3a) 중 가장 직경 외측 방향의 전연 외단(35)보다 한층 더 직경 외측 방향에서 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡시킨 형상을 이루고 있다.

즉, 각 날개(30)는 전연(3a)과 후연(3b) 사이에 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡시킨 형상을 이루는 것으로 여기에서는 상술한 전연(3a)과 측판(20)의 접촉 부분인 측판 접촉부(Q)보다 직경 외측 방향에서 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡 한다.

더욱 상세히 설명하면, 각 날개(30)는 전연(3a)과 후연(3b) 사이에 굴곡률이 비연속적으로 변화하는 굴곡 부분(3c)을 가지고 있으며, 굴곡 부분(3c)에서 각 날개(30)의 정압면(31) 및 부압면(32)이 각각 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡하고 있다.

더욱 구체적으로는, 정압면(31) 및 부압면(32)은 전연(3a)에서 굴곡 부분(3c)까지의 전단 굴곡률이 일정 또는 연속적으로 변화함과 아울러 굴곡 부분(3c)에서 후연(3b)까지의 후단 굴곡률이 일정 또는 연속적으로 변화하고 전단 굴곡률과 후단 굴곡률이 서로 다른 굴곡률 또는 서로 다른 변화율이 되도록 구성되어 있다.

또한, 각 날개(30)를 상기 기술한 구성으로 하기 위해서 예를 들면 정압면(31)과 부압면(32)의 중심점을 통과하는 중심선(이른바 캠버 라인)을 굴곡 부분(3c)에서 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡시켜 상기 굴곡 부분(3c) 전후에서 상기 중심선의 굴곡률을 변화시키는 것을 들 수 있다.

굴곡 부분(3c)은 평면에서 볼 때 측판(20)의 개구(O)보다 직경 외측 방향에 위치하고 있으며 여기에서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 축 방향에 직교하는 단면에서 회전축(C)에서 전연(3a)까지의 직경 방향 길이(Ra), 회전축(C)에서 후연(3b)까지의 직경 방향 길이(Rb), 회전축(C)에서 굴곡 부분(3c)까지의 직경 방향 길이(Rc)로 했을 경우 다음 식(1)을 만족하도록 굴곡 부분(3c)이 설치되어 있다.

0.3≤(Rc-Ra)/(Rb-Ra)≤0.7 … (1)

또, 본 실시형태의 각 날개(30)는 축 방향에 직교하는 단면에 있어서 전연(3a)에서의 날개(30) 연신 방향과 전연(3a)에서 회전 궤도의 접선 방향과 이루는 각도인 날개 각도(βa) 및 굴곡 부분(3c)에서 날개(30)의 연신 방향과 굴곡 부분(3c) 회전 궤도의 접선 방향과 이루는 각도인 날개 각도(βc)는 다음 식(2)을 만족하도록 구성되어 있다.

0.6≤βc/βa≤0.9 … (2)

여기서 상술한 굴곡 부분(3c)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 날개(30)의 주판 측단부(33) 및 측판 측단부(34)에는 형성되어 있지 않고 각 단부(33, 34) 사이에만 형성되어 있다.

즉, 본 실시형태의 각 날개(30)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주판(10)과 접촉되는 주판 접촉부(P) 및 측판(20)과 접촉되는 측판 접촉부(Q)는 전혀 굴곡되어 있지 않아 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 이루며, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 주판 접촉부(P)와 측판 접촉부(Q) 사이에서 축 방향에 따라 소정 범위만이 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 곡률의 변화가 크게 굴곡된 형상을 갖는 굴곡 부분(3c)으로 마련된다.

더욱 구체적으로 설명하면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 주판(10) 외연과 측판(20) 외연의 축 방향에 따른 이격 거리를 h0로 하고 주판(10)으로부터의 축 방향에 따른 날개(30)의 높이 길이를 h1로 했을 때 각 날개(30)는 다음 식(3)을 만족하는 높이 길이(h1)의 범위에서 반 회전측 방향으로 굴곡 한다.

0.2≤h1/h0≤0.8 … (3)

다음으로 본 실시형태의 터보팬(100)에 있어서 상술한 식(1) 범위에서(Rc-Ra)/(Rb-Ra)를 변화시켰을 경우의 정압 효율과 기준 정압 효율(η0)의 비율 변화를 도 8에 나타낸다. 단 본 그래프는 (Rc-Ra)/(Rb-Ra)가 0.3인 경우의 정압 효율을 기준 정압 효율(η0)로 했을 때의 정압 효율의 비율을 나타낸다.

본 그래프에 나타낸 바와 같이 상술한 식(1) 범위에서 (Rc-Ra)/(Rb-Ra)가 0.5인 경우에 가장 정압 효율이 높아지는 것을 알 수 있다.

또, 상술한 식(2) 범위에서 βc/βa를 변화시켰을 때의 정압 효율과 기준 정압 효율(ηb)의 비율 변화를 도 9에 나타낸다. 단 본 그래프는 βc/βa가 0.6인 경우의 정압 효율을 기준 정압 효율(ηb)로 했을 때의 정압 효율의 비율을 나타낸다.

본 그래프에 나타낸 바와 같이 상술한 식(2) 범위에서βc /βa가 0.75인 경우에 가장 정압 효율이 높아지는 것을 알 수 있다. 또한, βc/βa<0.6인 경우는 정압면(31) 측에서 공기의 박리가 발생하면서 직경 방향을 향해 흐르는 공기가 굴곡 부분(3c)에서 후연(3b)까지 맞닿아 이 부분이 저항으로 작용한다. 또, βc/βa>0.9인 경우는 전연(3a)에서 굴곡 부분(3c)의 정압면(31) 부하를 크게 할 수 없어 송풍 효율을 향상시킬 수 없다.

이처럼 구성된 본 실시형태에 의한 터보팬(100)에 의하면 각 날개(30)를 전연(3a) 중 가장 직경 외측 방향에 위치하는 전연 외단(35)보다 한층 더 직경 외측 방향에서 날개(30)의 회전방향(R)과 반대 방향으로 굴곡시켰고, 이 굴곡 부분(3c)이 전연(3a)과 측판(20)이 접촉되는 측판 접촉부(Q)보다 직경 외측 방향에 위치하고 있어서 도 10에 도시된 바와 같이, 부압면(32)에서 각 날개(30)의 굴곡 부분(3c)보다 하류 측으로 재부착할 수 있어 고효율 저소음의 송풍이 가능해진다.

또, 각 날개(30)의 부압면(32) 및 정압면(31)이 각각 전연 외단(35)보다 직경 외측 방향에서 반 회전측 방향으로 굴곡 하므로 박리한 공기를 각 날개(30)의 부압면(32)에 재부착시킴과 아울러 정압면(31)에서의 승압 성능을 향상시켜 각 날개(30)의 일 효율을 향상할 수 있다.

또한, 각 날개(30)의 주판 측단부(33) 및 측판 측단부(34)가 굴곡되어 있지 않아 각 날개(30)와 주판(10)이 접촉되는 주판 접촉부(P)나 각 날개(30)와 측판(20)이 접촉되는 측판 접촉부(Q)에 생기는 응력 집중을 줄일 수 있고 회전 시 원심력에 대한 터보팬(100)의 기계적 강도를 확보할 수 있다.

또한, 주판(10), 측판(20) 및 각 날개(30)가 수지 제품이므로 터보팬(100)을 경량화할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 날개(40)의 후연(41)은 축방향으로 경사진 직선 형상을 갖도록 마련되거나, 도 12에 도시된 바와 같이, 날개(50)의 후연(51)은 축방향으로 파형의 곡선 형상을 갖도록 마련될 수 있다.

도 11 내지 도 12에 도시된 날개(40, 50)는 터보팬(100)의 사양에 따른 풍향 조정이 가능하도록 하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 날개(30)의 후연(3b)과 형상만 상이할 뿐 나머지 부분은 도 2에 도시된 날개(30)와 동일하며, 효과 또한 동일하다.

또한, 본 발명이 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면 상기 실시형태의 날개(30)는 전연(3a)과 주판(10)이 접촉되는 주판 접촉부(P)가 평면에서 볼 때 측판(20)의 개구(O)보다 내측에 위치하도록 설치되어 있으나 이 주판 접촉부(P)는 평면에서 볼 때 측판(20)의 개구(O)보다 외측에 위치하도록 설치할 수도 있다.

또, 상기 실시형태의 날개(30)는 전연(3a)과 측판(20)이 접촉되는 측판 접촉부(Q)가 평면에서 볼 때 측판(20)의 개구(O)보다 외측에 위치하도록 설치되어 있으나 전연(3a)이 측판(20)의 내연부에 접촉할 수 있다.

또한, 상기 실시형태의 날개(30)는 후연(3b)이 평면에서 볼 때 주판(10) 외연 및 측판(20) 외연과 서로 중첩하게 설치되어 있으나 이 후연(3b)의 일부 또는 전부가 주판(10) 외연 및 측판(20) 외연보다 내측에 위치하도록 설치할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 주판(10) 외경과 측판(20) 외경이 동일한 크기로 설정되어 있으나 주판(10) 외경과 측판(20) 외경이 서로 다른 크기일 수 있다.

추가로 상기 실시형태에서는 주판(10), 측판(20) 및 각 날개(30)가 수지 제품이었으나 이들 재질을 예를 들면 금속 등의 다양한 재질로 변경할 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 터보팬 및 이를 갖는 송풍장치를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 이는 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

3a: 전연 3b: 후연
3c: 굴곡 부분 10: 주판
20: 측판 30: 날개
31: 정압면 32: 부압면
35: 전연 외단 100: 터보팬
O: 개구 R: 회전방향
P : 주판 접촉부 Q : 측판 접촉부

Claims

터보팬을 갖는 에어컨에 있어서,
상기 터보팬은,
회전축이 장착되는 원반 형상의 주판;
상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판; 및
상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개;
를 포함하며,
상기 날개에는 상기 날개의 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 상기 날개의 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련되고,
상기 전연은 상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와, 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부를 포함하고,
상기 굴곡 부분은 상기 후연보다 상기 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 더 가깝게 형성되고, 상기 측판 접촉부로부터 원주 방향으로 바깥쪽에 위치하는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 주판 접촉부와, 상기 측판 접촉부는 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 갖도록 마련되며, 상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련되는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 후연은 상기 터보팬의 축방향으로 경사진 직선 형상을 갖거나, 파형의 곡선 형상을 갖도록 마련되는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 측판에 마련되는 상기 개구를 통해 공기가 흡입되고, 상기 개구로 흡입된 공기는 상기 측판과 상기 주판 사이의 공간을 통해 토출되는 에어컨.
제 4 항에 있어서,
상기 측판은 상기 주판의 외경과 동일한 외경을 갖도록 마련되며, 내측으로 향할수록 상기 주판과 멀어지는 방향으로 내경이 축소되는 형상을 갖는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 날개는 상기 날개의 회전 방향으로 볼록하게 만곡된 형상을 가지며, 상기 날개의 회전 방향 측의 외주면인 정압면과, 상기 정압면의 반대쪽 면인 부압면을 포함하는 에어컨.
제 6 항에 있어서,
상기 주판은 상기 측판에 대향하는 면판부를 포함하며, 상기 날개의 상기 전연 및 후연은 상기 면판부에서 상기 측판의 내주면에 걸쳐 형성되는 에어컨.
제 7 항에 있어서,
상기 주판 접촉부와 상기 회전축 사이의 거리는 상기 개구의 반경보다 작고, 상기 측판 접촉부와 상기 회전축 사이의 거리는 상기 개구의 반경보다 큰 에어컨.
제 8 항에 있어서,
상기 후연은 상기 주판의 외연부 및 상기 측판의 외연부에 고정되는 에어컨.
제 8 항에 있어서,
상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부는 만곡한 형상을 갖도록 마련되며, 상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련되는 에어컨.
제 6 항에 있어서,
상기 날개의 정압면 및 부압면은 각각 상기 굴곡 부분에서 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 에어컨.
제 11 항에 있어서,
상기 정압면 및 부압면은 상기 전연에서 상기 굴곡 부분까지의 전단 굴곡률과, 상기 굴곡 부분에서 상기 후연까지의 후단 굴곡률이 일정하게 마련되며, 상기 전단 굴곡률과 상기 후단 굴곡률은 서로 다른 굴곡률을 갖도록 마련되는 에어컨.
제 11 항에 있어서,
상기 정압면 및 부압면은 상기 전연에서 상기 굴곡 부분까지의 전단 굴곡률과, 상기 굴곡 부분에서 상기 후연까지의 후단 굴곡률이 연속적으로 변화하도록 마련되며, 상기 전단 굴곡률과 상기 후단 굴곡률은 서로 다른 변화율을 갖도록 마련되는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 주판의 외연과 상기 측판의 외연간의 상기 회전축 방향에 따른 이격 거리를 h0로 하고, 상기 주판에서 상기 회전축 방향에 따른 상기 날개의 높이를 h1으로 했을 경우에, 상기 날개는 0.2≤h1/h0≤0.8을 만족하는 높이(h1)의 범위에서 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 회전축에서 상기 전연까지의 직경 방향 길이(Ra)와, 상기 회전축에서 상기 후연까지의 직경 방향 길이(Rb) 및 상기 회전축에서 상기 굴곡 부분까지의 직경 방향 길이(Rc)는 0.3≤(Rc-Ra)/(Rb-Ra)≤0.7을 만족하는 에어컨.
제 1 항에 있어서,
상기 전연에서의 상기 날개의 연신 방향과 상기 전연의 회전 궤도 접선 방향이 이루는 각도인 날개 각도(βa) 및 굴곡 부분에서의 상기 날개의 연신 방향과 상기 굴곡 부분의 회전 궤도 접선 방향이 이루는 각도인 날개 각도(βc)는 0.6≤ βc/ βa≤0.9를 만족하는 에어컨.
터보팬을 갖는 송풍장치에 있어서,
상기 터보팬은,
회전축이 장착되는 원반 형상의 주판;
상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판; 및
상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개;
를 포함하며,
상기 날개에는 상기 날개의 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 상기 날개의 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련되고,
상기 전연은 상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와, 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부를 포함하고,
상기 굴곡 부분은 상기 후연보다 상기 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 더 가깝게 형성되고, 상기 측판 접촉부로부터 원주 방향으로 바깥쪽에 위치하는 송풍장치.
제 17 항에 있어서,
상기 주판 접촉부와, 상기 측판 접촉부는 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 갖도록 마련되며, 상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련되는 송풍장치.
회전축이 장착되는 원반 형상의 주판;
상기 주판과 상기 회전축의 축 방향으로 이격되도록 마련되며, 중앙부분에 개구를 갖는 링 형상의 측판; 및
상기 주판과 상기 측판 사이에 고정되며, 상기 주판의 원주 방향을 따라 복수개로 마련되는 날개;
를 포함하며,
상기 날개에는 상기 날개의 전연과 후연 사이에 상기 날개의 회전 방향과 반대 방향으로 굴곡되는 굴곡 부분이 마련되고,
상기 전연은 상기 전연과 상기 주판이 접촉되는 주판 접촉부와, 상기 전연과 상기 측판이 접촉되는 측판 접촉부를 포함하고,
상기 굴곡 부분은 상기 후연보다 상기 전연 중 상기 측판이 접촉되는 부분과 더 가깝게 형성되고, 상기 측판 접촉부로부터 원주 방향으로 바깥쪽에 위치하는 터보팬.
제 19 항에 있어서,
상기 굴곡 부분은 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부 사이에 마련되며, 상기 주판 접촉부와 상기 측판 접촉부는 곡률의 변화가 작은 만곡한 형상을 갖도록 마련되는 터보팬.