KR102600955B1

KR102600955B1 - 프로펠러 팬 및 이를 구비하는 공기조화기

Info

Publication number: KR102600955B1
Application number: KR1020160120453A
Authority: KR
Inventors: 김연제; 윤성현; 김진백; 서응렬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2023-11-13
Also published as: EP3299631B1; EP3299631A1; US20180080468A1; KR20180031948A; US10527058B2

Abstract

허브의 구조를 개선하여 중량을 줄이면서도 구조적 강성을 확보할 수 있는 프로펠러 팬을 제공할 수 있다. 프로펠러 팬은 축결합부를 가지는 허브몸체와, 상기 허브몸체에서 나선형으로 연장되는 복수의 허브날개 및 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키도록 상기 허브몸체와 상기 허브날개의 외측으로 연장되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

Description

프로펠러 팬 및 이를 구비하는 공기조화기{PROPELLER FAN AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}

본 발명은 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 축류팬의 일종인 프로펠러 팬과 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 프로펠러 팬은 구동모터의 회전샤프트가 결합되는 원통형상의 허브와, 허브의 외측으로 연장되는 복수의 날개를 구비하여 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 축류팬의 하나이다. 이러한 프로펠러 팬은 공기조화기의 실외기 등에 사용되어 공기를 강제 유동시킬 수 있다.

이 때, 프로펠러 팬의 중심부에 형성되는 허브는 구동모터의 회전샤프트로부터 회전력을 전달받음과 동시에 복수의 날개를 견고하게 지지하여 프로펠러 팬의 고속 회전 시에도 복수의 날개에 충분한 강성을 제공한다.

다만, 이러한 허브는 송풍효율에는 기여함이 없음에도 복수의 날개를 지지하기 위해 비교적 큰 크기를 가져야 하므로, 프로펠러 팬 전체적으로 보아 중량이 커지고 이에 따라 재료비가 상승될 수 있다.

또한, 프로펠러 팬의 고 풍량 확보를 위해 날개의 각도를 소정 각도 이상으로 높이면 날개 표면의 유동 박리로 인해 유동 저항과 소음이 증가할 수 있다.

본 발명의 일 측면은 날개의 강성을 확보하면서도 허브의 크기를 줄여서 프로펠러가 경량화되고 재료비가 절감된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은 허브의 구조를 개선하여 허브를 소형화 및 경량화하면서도 구조적 강성을 확보한 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 날개와 허브 사이에 응력이 집중되지 않도록 응력을 분산시킨 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 적층이 가능하여 보관 및 운반이 용이한 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 날개의 각도를 상승시켜 고 풍량을 확보하면서도 소음이 감소된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 체적을 줄이면서도 풍량 성능이 확보된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따르면, 프로펠러 팬은 축결합부를 가지는 허브몸체와, 상기 허브몸체에서 나선형으로 연장되는 복수의 허브날개 및 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키도록 상기 허브몸체와 상기 허브날개의 외측으로 연장되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

상기 날개는 회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지(leading edge)와, 회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지(trailing edge)와, 상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지(tip edge)를 포함하고, 상기 허브날개의 적어도 일부분은 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출될 수 있다.

상기 허브날개는 회전방향의 전방에 위치하는 전방 측벽과, 회전 방향의 후방에 위치하는 후방 측벽과, 상기 전방 측벽과 상기 후방 측벽을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 날개의 일측에 응력이 집중되는 것을 방지하도록 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출될 수 있다.

상기 복수의 날개는 제1날개와, 제2날개를 포함하고, 상기 복수의 허브날개는 제1허브날개와, 제2허브날개를 포함하며, 상기 제1날개의 리딩 엣지는 상기 제1허브날개의 후방 측벽과 연결되고, 상기 제1날개의 트레일링 엣지는 상기 제2허브날개의 전방 측벽과 연결될 수 있다.

상기 날개는 상기 날개의 두께가 얇아지도록 상기 날개의 부압면에 형성되는 복수의 오목부를 포함하고, 상기 복수의 오목부는 상기 허브날개의 회전방향 후방에 배치될 수 있다.

상기 허브몸체는 축방향으로 적층이 가능하도록 위치결정돌기와 위치결정홈을 포함하고, 상기 위치결정돌기는 상기 허브몸체의 상면 또는 하면에 마련되고, 상기 위치결정홈은 상기 허브몸체의 하면 또는 상면에 마련되며, 상기 위치결정돌기와 상기 위치결정홈은 축방향으로 결합될 수 있도록 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다.

상기 허브몸체는 상기 날개가 연장되는 측벽부와, 상기 축결합부와 상기 측벽부를 연결하는 적어도 하나의 지지 리브를 포함하고, 상기 측벽부와, 상기 지지 리브와, 상기 전방 측벽과, 상기 후방 측벽은 축방향으로 바라볼 때 서로 동일한 두께를 가질 수 있다.

상기 날개는 상기 날개의 유동 저항을 감소시키도록 상기 날개의 정압면에 형성되는 복수의 와류 생성기를 포함할 수 있다.

상기 날개는 회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지와, 회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지와, 상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지를 포함하고, 상기 복수의 와류 생성기는 상기 허브날개에서 상기 팁 엣지로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치될 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 프로펠러 팬은 축결합부를 가지는 허브몸체와, 상기 허브몸체에서 외측으로 연장되고, 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 날개 및 상기 날개의 정압면에 마련되고, 상기 허브몸체로부터 상기 날개의 끝단으로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치되는 복수의 와류 생성기를 포함할 수 있다.

상기 와류 생성기는 상기 날개의 회전방향을 따라 전면부, 중앙부 및 후면부를 포함하고, 상기 전면부로부터 상기 중앙부로 갈수록 그 두께가 증가하여 최대두께를 형성하고, 상기 중앙부로부터 상기 후면부로 갈수록 그 두께가 감소할 수 있다.

상기 중앙부와 상기 후면부의 형상은 축방향으로 바라볼 때 V자형으로 마련될 수 있다.

상기 와류 생성기는 상기 중앙부에서 상기 후면부의 후방으로 돌출되는 테일(tail)부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 공기조화기는 본체와, 상기 본체의 내부에 배치되는 열교환기와, 상기 본체의 내부의 공기를 강제 유동시키는 프로펠러 팬 및 상기 프로펠러 팬을 구동시키는 구동모터를 포함하고, 상기 프로펠러 팬은, 상기 구동모터의 회전샤프트가 결합되는 축결합부를 가지는 허브몸체와, 상기 허브에서 외측으로 연장되고, 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 날개와, 상기 날개의 정압면에 형성되어 상기 날개의 유동저항을 감소시키는 복수의 와류 생성기와, 상기 허브몸체에서 나선형으로 연장되어 상기 날개의 강도를 보강하는 허브날개를 포함할 수 있다.

상기 날개는 회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지와, 회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지와, 상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지를 포함하고, 상기 허브날개의 적어도 일부분은 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출될 수 있다.

상기 복수의 와류 생성기는 상기 허브몸체에서 상기 팁 엣지로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치될 수 있다.

상기 와류 생성기는 상기 날개의 회전방향을 따라 전면부, 중앙부 및 후면부를 포함하고, 상기 중앙부에서 상기 후면부의 후방으로 돌출되는 테일(tail)부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 날개의 강성을 확보하면서도 허브의 크기를 줄여서 프로펠러가 경량화되고 재료비가 절감된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 허브의 구조를 개선하여 허브를 소형화 및 경량화하면서도 구조적 강성을 확보할 수 있는 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 날개와 허브 사이에 응력이 집중되지 않도록 응력을 분산시킬 수 있는 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 적층이 가능하여 보관 및 운반이 용이한 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 날개의 각도를 상승시켜 고 풍량을 확보하면서도 소음이 감소된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면, 체적을 줄이면서도 풍량 성능이 확보된 프로펠러 팬 및 이를 구비한 공기조화기를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 팬의 측면도이다.
도 2는 도 1의 프로펠러 팬의 전방 사시도이다.
도 3은 도 1의 프로펠러 팬의 후방 사시도이다.
도 4는 도 1의 프로펠러 팬의 정면도이다.
도 5는 도 1의 프로펠러 팬의 배면도이다.
도 6은 도 1의 프로펠러 팬의 측단면도로서, 복수의 프로펠러 팬이 축방향으로 적층된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 프로펠러 팬에서 와류 생성기를 여러 각도에서 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로펠러 팬에서 와류 생성기를 여러 각도에서 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로펠러 팬에서 와류 생성기를 여러 각도에서 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로펠러 팬의 정면도이다.
도 11은 도 1의 프로펠러 팬이 적용된 공기조화기의 실외기를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러 팬의 측면도이고, 도 2와 도 3은 도 1의 프로펠러 팬의 전방, 후방 사시도이며, 도 4 및 도 5는 도 1의 프로펠러 팬의 정면도와 배면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 팬(1)은 중앙부에 형성되어 구동모터(740, 도 11)의 회전샤프트(741)에 결합되는 허브몸체(100)와, 허브몸체(100)에서 나선형으로 연장되는 복수의 허브날개(200, 300)와, 허브몸체(100) 및 허브날개(200, 300)에서 외측으로 연장되는 복수의 날개(400, 500)를 포함할 수 있다.

허브몸체(100)는 회전샤프트(741)에 나사 체결 구조 등을 통해 견고히 결합될 수 있고, 회전샤프트(741)로부터 회전력을 전달받는다. 허브몸체(100)는 회전샤프트(741)가 삽입되는 축결합홀(121)을 갖는 축결합부(120)와, 축방향으로 바라볼 때 원형 형상을 갖는 측벽부(110)를 포함할 수 있다.

이 때, 축결합부(120)와 측벽부(110) 사이에는 공동(130)이 형성되고, 축결합부(120)와 측벽부(110)는 복수의 지지리브(140)에 의해 연결될 수 있다. 축결합부(120)와 측벽부(110) 사이에 공동(130)이 형성됨으로써 허브몸체(100)의 전체적인 중량이 가벼워질 수 있다.

복수의 허브날개(200, 300)는 제1허브날개(200)와 제2허브날개(300)를 포함할 수 있다. 제1허브날개(200)와 제2허브날개(300)는 각각 허브몸체(100)의 측벽부(110)에서 나선형으로 연장될 수 있다.

제1허브날개(200)와 제2허브날개(300)는 동일한 형상으로 마련되고, 허브몸체(100)를 중심으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1허브날개(200)와 제2허브날개(300)는 허브몸체(100)의 측벽부(110)에 대해 전방(F)으로 경사를 갖도록 마련될 수 있다.

제1허브날개(200)는 프로펠러 팬(1)의 회전방향의 전방에 위치하는 전방 측벽(210)과, 회전 방향의 후방에 위치하는 후방 측벽(230)과, 전방 측벽(210)과 후방 측벽(230)을 연결하는 연결부(220)를 포함할 수 있다.

연결부(220)는 제1날개(400)의 전방 외측으로 돌출될 수 있다. 전방 측벽(210)과 후방 측벽(230) 및 허브몸체(100)의 측벽부(110) 사이에는 공동(240)이 형성될 수 있다. 즉, 전방 측벽(210)과, 후방 측벽(230)과, 측벽부(110)를 테두리로 하여 그 내부 공간이 함몰되어 공동(240)을 형성할 수 있다.

마찬가지로, 제2허브날개(300) 역시 프로펠러 팬(1)의 회전방향의 전방에 위치하는 전방 측벽(310)과, 회전 방향의 후방에 위치하는 후방 측벽(330)과, 전방 측벽(310)과 후방 측벽(330)을 연결하는 연결부(320)를 포함할 수 있다.

또한, 연결부(320)는 제2날개(500)의 전방 외측으로 돌출될 수 있다. 전방 측벽(310)과 후방 측벽(330) 및 허브몸체(100)의 측벽부(110) 사이에는 공동(340)이 형성될 수 있다. 즉, 전방 측벽(310)과, 후방 측벽(330)과, 측벽부(110)를 테두리로 하여 그 내부 공간이 함몰되어 공동(340)을 형성할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 프로펠러 팬(1)은 허브몸체(100)뿐만 아니라 허브날개(200, 300)에 공동(240, 340)이 형성됨으로써 프로펠러 팬(1)의 전체적인 중량이 가벼워질 수 있다.

복수의 날개(400, 500)는 제1날개(400)와 제2날개(500)를 포함하고, 제1날개(400)와 제2날개(500)는 각각 허브몸체(100)와 허브날개(200, 300)에서 외측으로 연장될 수 있다.

제 1 날개(400)와 제 2 날개(500)는 동일한 형상으로 마련될 수 있고, 허브몸체(100)를 중심으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 날개(400)와 제 2 날개(500)는 프로펠러 팬(1)의 후방(R)의 공기를 축방향을 따라 전방(F)으로 송풍시키도록 허브몸체(100)에 대해 경사를 갖도록 마련될 수 있다. 한편, 본 실시예와 달리, 날개의 개수는 3개 이상으로 마련될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 허브날개(200, 300)의 축방향 두께는 날개(400, 500)의 축방향 두께보다 두껍게 마련될 수 있다. 프로펠러 팬(1)의 회전 시, 날개(400, 500)에서 허브몸체(100)에 인접한 부분에 응력이 집중된다. 따라서, 응력이 집중되는 부분에 허브날개(200, 300)가 형성됨으로써 날개(400, 500)의 강도를 보강할 수 있다. 즉, 날개(400, 500)에서 응력이 집중되는 영역의 강도를 보강하기 위해 허브날개(200, 300)가 형성될 수 있다. 허브날개(200, 300)는 날개(400, 500)의 강도를 보강할 수 있도록 날개(400, 500)의 축방향 두께보다 큰 축방향 두께를 가질 수 있다.

또한, 허브날개(200, 300)는 날개(400, 500)의 적어도 일부분과 허브몸체(100) 사이에 마련될 수 있고, 날개(400, 500)의 적어도 일부분과 허브몸체(100)를 연결할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 날개(400)는 프로펠러 팬(1)의 회전 방향을 따라 전방에 형성되어 공기를 유입하는 리딩 엣지(430,leading edge)와, 회전 방향을 따라 후방에 형성되어 공기를 유출시키는 트레일링 엣지(450,trailing edge)와, 리딩 엣지(430)와 트레일링 엣지(450)를 연결하고 대략 원호 형상을 갖는 팁 엣지(440,tip edge)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 날개(400)의 엣지는 리딩 엣지(430)와, 팁 엣지(440)와, 트레일링 엣지(450)에 의해 연속적으로 형성된다.

제 1 날개(400)는 전방 측의 정압면(410)과, 정압면(410)의 반대면인 부압면(420)을 포함하고, 정압면(410)과 부압면(420)은 리딩 엣지(430)와 팁 엣지(440)와 트레일링 엣지(450)에 의해 둘러싸일 수 있다.

마찬가지로, 제 2 날개(500) 역시 프로펠러 팬(1)의 회전 방향을 따라 전방에 형성되어 공기를 유입하는 리딩 엣지(530)와, 회전 방향을 따라 후방에 형성되어 공기를 유출시키는 트레일링 엣지(550)와, 리딩 엣지(530)와 트레일링 엣지(550)를 연결하고 대략 원호 형상을 갖는 팁 엣지(540)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 2 날개(500)의 엣지는 리딩 엣지(530)와, 팁 엣지(540)와, 트레일링 엣지(550)에 의해 연속적으로 형성될 수 있다.

제 2 날개(500)는 전방 측의 정압면(510)과, 정압면(510)의 반대면인 부압면(520)을 포함하고, 정압면(510)과 부압면(520)은 리딩 엣지(530)와 팁 엣지(540)와 트레일링 엣지(550)에 의해 둘러싸일 수 있다.

제1허브날개(200)의 연결부(220)는 제1날개(400)의 전방 외측으로 돌출될 수 있다. 구체적으로, 연결부(220)는 제1날개(400)의 리딩 엣지(430)의 전방으로 돌출될 수 있다.

연결부(220)는 제1날개(400)의 리딩 엣지(430) 일측에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로, 프로펠러 팬(1)에서 날개에 가해지는 응력은 리딩 엣지에 집중된다. 특히, 허브몸체와 인접한 리딩 엣지에 응력이 집중될 수 있다. 연결부(220)는 제1날개(400)의 응력이 집중되는 곳에 배치되어 제1날개(400)의 일측에 응력이 집중되는 것을 방지하고, 제1날개(400)에 가해지는 응력을 연결부(220)로 분산시킬 수 있다. 이를 통해, 연결부(220)는 제1날개(400)의 강도를 보강할 수 있다. 즉, 제1날개(400)에 강한 응력이 가해지더라도 연결부(220)로 인해 제1날개(400)에 응력이 집중되지 않아 프로펠러 팬(1)의 피로한도를 신뢰성 이내로 확보할 수 있다.

마찬가지로, 제2허브날개(300)의 연결부(320)는 제2날개(500)의 전방 외측으로 돌출될 수 있다. 제2허브날개(300)의 연결부(320)와 관련하여 제1허브날개(200)와 중복되는 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1날개(400)의 리딩 엣지(430)는 제1허브날개(200)의 후방 측벽(230)과 연결되고, 제1날개(400)의 트레일링 엣지(450)는 제2허브날개(300)의 전방 측벽(310)과 연결될 수 있다. 달리 표현하면, 제1허브날개(200)의 전방 측벽(210)에는 제2날개(500)의 트레일링 엣지(550)가 연결되고, 제1허브날개(200)의 후방 측벽(230)에는 제1날개(400)의 리딩 엣지(430)가 연결될 수 있다. 이 때, 제1허브날개(200)의 연결부(220)는 제1날개(400)의 리딩 엣지(430)와, 제2날개(500)의 트레일링 엣지(550) 사이에 마련될 수 있다. 즉, 복수의 허브날개(200, 300)와 복수의 날개(400, 500)는 허브몸체(100)를 중심으로 연속적인 형상을 가질 수 있다. 이러한 구조를 통해, 허브몸체(100)의 크기가 기존 대비 작아지더라도 구조적 강성 면에서 신뢰성을 확보할 수 있다.

복수의 날개(400, 500)는 각각 그 두께가 얇아지도록 복수의 오목부(460, 560)를 포함할 수 있다. 오목부(460, 560)는 날개(400, 500)의 부압면(410, 510)에 마련될 수 있고, 날개(400, 500)의 두께가 얇아지도록 날개(400,500)의 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다.

복수의 오목부(460, 560)는 허브몸체(100)와 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 오목부(460, 560)는 허브날개(200, 300)의 후방에 배치될 수 있다. 한편, 오목부(460, 560)가 마련됨으로써 날개(400, 500)는 불필요한 부분을 제거할 수 있고, 이를 통해 날개(400, 500) 및 이를 포함하는 프로펠러 팬(1)의 전체적인 무게가 줄어들 수 있다. 즉, 오목부(460, 560)가 마련됨으로써 프로펠러 팬(1)의 경량화가 이루어질 수 있다.

허브몸체(100)의 측벽부(110) 및 지지 리브(140)와, 허브날개(200, 300)의 전방 측벽(210, 310) 및 후방 측벽(230, 330)은 서로 동일한 두께를 가질 수 있다. 허브몸체(100)와 허브날개(200, 300)는 사출 성형을 통해 일체로 마련될 수 있으므로, 허브몸체(100)를 구성하는 측벽부(110) 및 지지 리브(140)와, 허브날개(200, 300)를 구성하는 전방 측벽(210, 310) 및 후방 측벽(230, 330)이 각각 동일한 두께를 가짐으로써 사출 성형이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 2, 도3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 허브몸체(100)는 원형홈(122)과, 위치결정홈(112)과, 축결합부(120) 및 위치결정돌기(111)를 포함할 수 있다.

원형홈(122)과 위치결정홈(112)은 허브몸체(100)의 상부에 마련될 수 있고, 축결합부(120)와 위치결정돌기(111)는 허브몸체(100)의 하부에 마련될 수 있다.

원형홈(122)은 원통 형상의 축결합부(120)가 삽입될 수 있도록 마련될 수 있다. 원형홈(122)은 축결합부(120)의 위치에 대응되도록 허브몸체(100)의 상면 중심에 위치할 수 있고, 허브몸체(100)의 상면으로부터 하방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 축결합부(120)의 적어도 일부분은 원형홈(122)에 삽입될 수 있다.

위치결정홈(112)은 허브몸체(100)의 상면 테두리에 형성될 수 있다. 위치결정홈(112)은 원형홈(122)을 사이에 두고 2개로 마련될 수 있다. 2개의 위치결정홈(112)은 서로 대칭으로 마련될 수 있다. 위치결정홈(112)은 허브몸체(100)의 상면 테두리 일부가 하측으로 파임으로써 형성될 수 있다.

위치결정돌기(111)는 허브몸체의 측벽부(110)에 마련될 수 있다. 구체적으로, 측벽부(110)의 적어도 일부분이 하방으로 돌출됨으로써 위치결정돌기(111)가 형성될 수 있다. 위치결정돌기(111)는 위치결정홈(112)에 대응하여 2개로 마련될 수 있고, 위치결정홈(112)과 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 즉, 2개의 위치결정돌기(111)는 축결합부(120)를 사이에 두고 대칭으로 마련될 수 있다.

위치결정돌기(111)가 위치결정홈(112)에 끼워짐으로써 상하로 결합된 프로펠러 팬(1)은 상대 회전하지 않게 된다. 원형홈(122)과 축결합부(120)의 결합만으로는 상하로 마련되는 프로펠러 팬(1, 2, 3)들 간에 발생하는 상대회전을 방지할 수 없으므로 위치결정돌기(111)와 위치결정홈(112)이 마련되어 상대회전을 방지할 수 있다. 이를 통해, 날개(400, 500) 또는 허브날개(200, 300)끼리의 접촉 없이 안정적으로 복수의 프로펠러 팬(1, 2, 3)을 축방향으로 적층할 수 있다. 복수의 프로펠러 팬이 축방향으로 적층될 수 있으므로 복수의 프로펠러 팬의 보관 및 운반이 용이하다는 장점이 있다.

도 7 내지 도 9는 도 1의 프로펠러 팬에서 다양한 실시예에 따른 와류 생성기를 여러 각도에서 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 날개(400, 500)는 날개의 유동 저항을 감소시키도록 복수의 와류 생성기(600)를 포함할 수 있다. 와류 생성기(600)는 날개(400, 500)의 정압면(410, 510)에 형성될 수 있다.

와류 생성기(600)는 날개(400,500)의 리딩 엣지(430, 530)에 인접하게 배치될 수 있다. 와류 생성기(600)는 리딩 엣지(430, 530)를 따라 허브날개(200, 300)에서 팁 엣지(440, 540)까지 차등 간격으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 와류 생성기(600)는 허브날개(200, 300)에서 팁 엣지(440, 540)로 갈수록 점차 그 간격이 멀어지도록 배치될 수 있다. 즉, 허브날개(200, 300)에 가까워질수록 와류 생성기(600) 사이의 간격은 작아질 수 있고, 팁 엣지(440, 540)에 가까워질수록 와류 생성기(600) 사이의 간격은 커질 수 있다.

와류 생성기(600)는 프로펠러 팬(1)의 회전 시, 리딩 엣지(430, 530) 부분에서 생기는 유동 박리점을 뒤로 지연시킬 수 있다. 와류생성기(600)는 날개(400, 500)가 높은 각도로 설계되더라도 소음 및 유동 저항의 상승을 감소시킬 수 있다. 날개(400, 500)의 각도가 높아지면 풍량 면에서 이득이 생기지만 유동 박리가 발생하여 소음과 유동 저항이 상승할 수 있으나, 와류 생성기(600)는 유동 박리점을 뒤로 지연시킴으로써 날개(400, 500)가 기류의 저항을 덜 받도록 할 수 있다. 또한, 와류 생성기(600)는 날개(400, 500)가 기류의 저항을 덜 받게 함으로써 프로펠러 팬(1)에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 사상에 따른 프로펠러 팬(1)은 날개(400, 500)가 허브몸체(100)에 대해 기존 대비 높은 각도를 갖도록 마련될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와류 생성기(600)는 프로펠러 팬(1)의 회전 방향을 따라 전면부(611)와, 중앙부(612)와, 후면부(613) 및 테일(tail)부(614)를 포함할 수 있다.

와류 생성기(600)는 전면부(611)로부터 중앙부(612)로 갈수록 그 두께가 증가할 수 있고, 중앙부(612)로부터 후면부(613)로 갈수록 그 두께가 감소할 수 있다. 따라서, 와류 생성기(600)는 중앙부(612)에서 최대두께를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 중앙부(612)와 후면부(613)는 날개(400, 500)의 정압면(410, 510)에서 바라볼 때, 대략 V자형으로 마련될 수 있다. 이 때, 전면부(611)는 곡선의 테두리를 형성할 수 있다. 또한, 테일부(614)는 중앙부(612)에서부터 후방으로 연장되어 형성될 수 있으며, 후면부(613)의 후방까지 돌출될 수 있다. 한편, 와류 생성기(600)는 중앙선(615)에 대해 대칭으로 마련될 수 있다.

와류 생성기(600)의 가로(w)와 세로(h)의 길이 비는 1을 넘지 않을 수 있다. 즉, h/w는 1보다 작을 수 있고, 달리 표현하면, 와류 생성기(600)의 가로(w)는 세로(h)보다 크게 마련될 수 있다.

와류 생성기(600)의 높이(d)는 와류 생성기(600)의 가로(w) 길이보다 작게 마련될 수 있다. 구체적으로, 와류 생성기(600)의 가로(w)와 높이(d)의 길이 비는 1보다 크고 10보다 작을 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 와류 생성기(600)는 프로펠러 팬(1)의 회전 방향을 따라 전면부(621)와, 중앙부(622)와, 후면부(623)를 포함할 수 있다.

와류 생성기(600)는 전면부(621)로부터 중앙부(622)로 갈수록 그 두께가 증가할 수 있고, 중앙부(622)로부터 후면부(623)로 갈수록 그 두께가 감소할 수 있다. 따라서, 와류 생성기(600)는 중앙부(622)에서 최대두께를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 중앙부(622)와 후면부(623)는 날개(400, 500)의 정압면(410, 510)에서 바라볼 때, 대략 V자형으로 마련될 수 있다. 이 때, 전면부(611)는 곡선의 테두리를 형성할 수 있다. 와류 생성기(600)는 중앙선(624)에 대해 대칭으로 마련될 수 있으며, 도 7의 실시예와 달리, 와류 생성기(600)는 테일부를 포함하지 않는다.

한편, 도 7에 도시된 실시예와 마찬가지로, 와류 생성기(600)의 가로(w)와 세로(h)의 길이 비는 1을 넘지 않을 수 있다. 즉, h/w는 1보다 작을 수 있고, 달리 표현하면, 와류 생성기(600)의 가로(w)는 세로(h)보다 크게 마련될 수 있다. 또한, 와류 생성기(600)의 높이(d)는 와류 생성기(600)의 가로(w) 길이보다 작게 마련될 수 있다. 구체적으로, 와류 생성기(600)의 가로(w)와 높이(d)의 길이 비는 1보다 크고 10보다 작을 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와류 생성기(600)는 프로펠러 팬(1)의 회전 방향을 따라 전면부(631)와, 중앙부(632)와, 후면부(633)를 포함할 수 있다.

와류 생성기(600)는 전면부(631)로부터 중앙부(632)로 갈수록 그 두께가 증가할 수 있고, 중앙부(632)로부터 후면부(633)로 갈수록 그 두께가 감소할 수 있다. 따라서, 와류 생성기(600)는 중앙부(632)에서 최대두께를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 중앙부(632)와 후면부(633)는 날개(400, 500)의 정압면(410, 510)에서 바라볼 때, 대략 반원으로 마련될 수 있다. 전면부(611)는 중앙부(632) 및 후면부(633)보다 완만한 곡률을 갖는 곡선으로 마련될 수 있다. 와류 생성기(600)는 중앙선(634)에 대해 대칭으로 마련될 수 있다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예와 마찬가지로, 와류 생성기(600)의 가로(w)와 세로(h)의 길이 비는 1을 넘지 않을 수 있다. 즉, h/w는 1보다 작을 수 있고, 달리 표현하면, 와류 생성기(600)의 가로(w)는 세로(h)보다 크게 마련될 수 있다. 또한, 와류 생성기(600)의 높이(d)는 와류 생성기(600)의 가로(w) 길이보다 작게 마련될 수 있다. 구체적으로, 와류 생성기(600)의 가로(w)와 높이(d)의 길이 비는 1보다 크고 10보다 작을 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로펠러 팬의 정면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 와류 생성기(600)는 허브날개(200, 300)에서 팁 엣지(440, 540)까지 등(等) 간격으로 배치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 복수의 와류 생성기(600)는 각각의 날개에 6개씩 마련될 수 있다. 다만, 이에 한하는 것은 아니고, 와류 생성기(600)의 개수는 그보다 많거나 작게 마련될 수 있다. 또한, 도 10에는 도 7의 와류 생성기가 도시되었으나, 이에 한하는 것은 아니고, 도 8 및 도 9에 도시된 와류 생성기가 등(等) 간격으로 배치될 수 있음은 물론이다.

도 11은 도 1의 프로펠러 팬이 적용된 공기 조화기의 실외기를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 실외기(400)는 상자형의 본체를 구비할 수 있다. 본체는 전면판(721), 후면판(722), 양측 측면판(723, 724), 상면판(725) 및 바닥판(726)이 결합되어 형성될 수 있다.

후면판(722)과 일측의 측면판(723)은 하나의 패널이 절곡된 구조로 이루어질 수 있으며, 후면판(722)에는 외기의 흡입을 위한 흡입구(722a)가 형성될 수 있다.

전면판(721)에는 공기를 본체의 외부로 토출하기 위한 토출구(721a)가 형성되고, 토출구(721a)에는 외부의 이물질이 본체 내부로 침입하는 것을 방지하는 팬 가드(710)가 결합될 수 있다.

본체의 내부에는 압축기(750)와, 열교환기(760)와, 송풍기가 배치될 수 있다. 송풍기는 프로펠러 팬(1)과, 프로펠러 팬(1)을 구동하기 위한 구동모터(740)를 포함하여 구성될 수 있다. 송풍기는 지지부재(730)에 고정되고, 지지부재(730)는 그 상단과 하단이 본체의 상면판(725)과 바닥판(726)에 결합됨으로써 본체에 고정될 수 있다.

열교환기(760)는 내부에 공간이 형성된 제 1 헤더(761) 및 제 2 헤더(762)와, 제 1 헤더(761)와 제 2 헤더(762)를 연결하는 복수의 튜브(765)와, 복수의 튜브(765)에 접촉되는 열교환핀(766)을 포함하여 구성될 수 있다.

압축기(750)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 제 1 연결관(763)을 통해 열교환기(760)로 유입되고, 열교환기(760)를 통과하며 응축된 냉매는 제 2 연결관(764)을 통해 팽창밸브(미도시)로 안내될 수 있다.

이러한 구성으로써, 송풍기에 의해 강제 유동되는 공기는 흡입구(722a)를 통해 흡입되어 열교환기(760)를 통과하며 열을 흡수하고 토출구(721a)를 통해 본체의 외부로 배출될 수 있다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1 : 프로펠러 팬 100 : 허브몸체
110 : 측벽부 120 : 축결합부
140 : 지지 리브 200 : 제1허브날개
210 : 전방 측벽 230 : 후방 측벽
220 : 연결부 300 : 제2허브날개
310 : 전방 측벽 330 : 후방 측벽
320 : 연결부 400 : 제1날개
410 : 정압면 420 : 부압면
430 : 리딩 엣지 440 : 팁 엣지
450 : 트레일링 엣지 500 : 제2날개
510 : 정압면 520 : 부압면
530 : 리딩 엣지 540 : 팁 엣지
550 : 트레일링 엣지 600 : 와류 생성기
611, 621, 631 : 전면부 612, 622, 632 : 중앙부
613, 623, 633 : 후면부 614 : 테일부

Claims

축결합부를 가지는 허브몸체;
상기 허브몸체에서 나선형으로 연장되는 복수의 허브날개; 및
축방향으로 공기의 흐름을 형성시키도록 상기 허브몸체와 상기 허브날개의 외측으로 연장되는 복수의 날개; 를 포함하고,
상기 복수의 날개 각각은,
회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지(leading edge);
회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지(trailing edge); 및
상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지(tip edge)를 포함하고,
상기 복수의 허브날개 각각은,
회전방향의 전방에 위치하는 전방 측벽;
회전 방향의 후방에 위치하는 후방 측벽; 및
상기 전방 측벽과 상기 후방 측벽을 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 연결부는 상기 날개의 일측에 응력이 집중되는 것을 방지하도록 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출되고,
상기 복수의 날개의 리딩 엣지에는 상기 복수의 허브날개 중 하나의 후방 측벽이 연결되고, 상기 복수의 날개의 트레일링 엣지에는 상기 복수의 허브날개 중 다른 하나의 전방 측벽이 연결되는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 허브날개의 적어도 일부분은 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출되는 프로펠러 팬.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 날개는 제1날개와, 제2날개를 포함하고,
상기 복수의 허브날개는 제1허브날개와, 제2허브날개를 포함하며,
상기 제1날개의 리딩 엣지는 상기 제1허브날개의 후방 측벽과 연결되고, 상기 제1날개의 트레일링 엣지는 상기 제2허브날개의 전방 측벽과 연결되는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 허브날개의 축방향 두께는 상기 날개의 축방향 두께보다 두껍게 마련되는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 날개는 상기 날개의 두께가 얇아지도록 상기 날개의 부압면에 형성되는 복수의 오목부를 포함하고,
상기 복수의 오목부는 상기 허브날개의 회전방향 후방에 배치되는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 허브몸체는 축방향으로 적층이 가능하도록 위치결정돌기와 위치결정홈을 포함하고,
상기 위치결정돌기는 상기 허브몸체의 상면 또는 하면에 마련되고, 상기 위치결정홈은 상기 허브몸체의 하면 또는 상면에 마련되며, 상기 위치결정돌기와 상기 위치결정홈은 축방향으로 결합될 수 있도록 서로 대응되는 형상을 갖는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 허브몸체는 상기 날개가 연장되는 측벽부와, 상기 축결합부와 상기 측벽부를 연결하는 적어도 하나의 지지 리브를 포함하고,
상기 측벽부와, 상기 지지 리브와, 상기 전방 측벽과, 상기 후방 측벽은 축방향으로 바라볼 때 서로 동일한 두께를 갖는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 날개는 상기 날개의 유동 저항을 감소시키도록 상기 날개의 정압면에 형성되는 복수의 와류 생성기를 포함하는 프로펠러 팬.
제9항에 있어서,
상기 날개는 회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지와, 회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지와, 상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지를 포함하고,
상기 복수의 와류 생성기는 상기 허브날개에서 상기 팁 엣지로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치되는 프로펠러 팬.
축결합부를 가지는 허브몸체;
상기 허브몸체에서 외측으로 연장되고, 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 날개; 및
상기 날개의 정압면에 마련되고, 상기 허브몸체로부터 상기 날개의 끝단으로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치되는 복수의 와류 생성기; 를 포함하고,
상기 와류 생성기는 상기 날개의 회전방향을 따라 전면부, 중앙부 및 후면부를 포함하고,
상기 전면부로부터 상기 중앙부로 갈수록 그 두께가 증가하여 최대두께를 형성하고, 상기 중앙부로부터 상기 후면부로 갈수록 그 두께가 감소하고,
상기 와류 생성기는 상기 중앙부에서 상기 후면부의 후방으로 돌출되는 테일(tail)부를 더 포함하는 프로펠러 팬.
삭제
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항에 있어서,
상기 중앙부와 상기 후면부의 형상은 축방향으로 바라볼 때 V자형으로 마련되는 프로펠러 팬.
삭제
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

본체;
상기 본체의 내부에 배치되는 열교환기;
상기 본체의 내부의 공기를 강제 유동시키는 프로펠러 팬; 및
상기 프로펠러 팬을 구동시키는 구동모터; 를 포함하고,
상기 프로펠러 팬은,
상기 구동모터의 회전샤프트가 결합되는 축결합부를 가지는 허브몸체와,
상기 허브에서 외측으로 연장되고, 축방향으로 공기의 흐름을 형성시키는 날개와,
상기 날개의 정압면에 형성되어 상기 날개의 유동저항을 감소시키는 복수의 와류 생성기와,
상기 허브몸체에서 나선형으로 연장되어 상기 날개의 강도를 보강하는 허브날개를 포함하고,
상기 와류 생성기는 상기 날개의 회전방향을 따라 전면부, 중앙부 및 후면부를 포함하고,
상기 전면부로부터 상기 중앙부로 갈수록 그 두께가 증가하여 최대두께를 형성하고, 상기 중앙부로부터 상기 후면부로 갈수록 그 두께가 감소하고,
상기 중앙부에서 상기 후면부의 후방으로 돌출되는 테일(tail)부를 더 포함하는 공기조화기.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제15항에 있어서,
상기 날개는 회전 방향의 전방에 위치하는 리딩 엣지와, 회전 방향의 후방에 위치하는 트레일링 엣지와, 상기 리딩 엣지와 상기 트레일링 엣지를 연결하는 팁 엣지를 포함하고,
상기 허브날개의 적어도 일부분은 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출되는 공기조화기.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제16항에 있어서,
상기 허브날개는 회전방향의 전방에 위치하는 전방 측벽과, 회전 방향의 후방에 위치하는 후방 측벽과, 상기 전방 측벽과 상기 후방 측벽을 연결하는 연결부를 포함하고,
상기 연결부는 상기 날개의 일측에 응력이 집중되는 것을 방지하도록 상기 리딩 엣지의 전방으로 돌출되는 공기조화기.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제17항에 있어서,
상기 날개는 제1날개와, 제2날개를 포함하고,
상기 허브날개는 제1허브날개와, 제2허브날개를 포함하며,
상기 제1날개의 리딩 엣지는 상기 제1허브날개의 후방 측벽과 연결되고, 상기 제1날개의 트레일링 엣지는 상기 제2허브날개의 전방 측벽과 연결되는 공기조화기.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제16항에 있어서,
상기 복수의 와류 생성기는 상기 허브몸체에서 상기 팁 엣지로 갈수록 그 간격이 점차 커지도록 배치되는 공기조화기.
삭제