KR19980069796A - 원심형 다익송풍기 - Google Patents

Abstract

승압능력을 상승시키기 위해 회전속도 또는 직경을 증가시키는 것이 필요하지만, 만일 속도증강장치가 제공되거나 임펠러 또는 케이싱의 크기가 증가되는 경우에는 전체적인 구조가 비대해지고, 제조단가와 노동비가 증가된다.

축방향으로 흐르는 유체를 반경방향으로 구부리고, 배출노즐(10)로부터 토출시키기 위한 임펠러(4)와 디퓨저(3)사이의 간극(S)에서, 임펠러(4)의 이동베인(4a)과 디퓨저(3)의 정지베인(3a)의 조합은 반경방향을 따라 다단으로 배설된다. 결과적으로, 소형의 원심형 다익송풍기(F)로도 유체를 순차적으로 승압시킬 수 있고, 고압유체를 토출할 수 있다.

Description

원심형 다익송풍기

본 발명은 폭기용 및 원료의 공기이송용둥의 유체를 승압하여 토출하기 위한 원심형다익 송풍기에 관한 것이다.

일반적으로, 송풍기는 폭기용 및 원료의 공기 이송용 등의 다양한 분야에서 (예를들면, 승압기능이 0.7Kg/Cm²정도) 이용되고, 이러한 송풍기로서 로터리송풍기와 다단송풍기등이 널리 이용되었다.

도 3은 일반적인 로터리송풍기(50)의 단면도로서, 로터(51)을 회전시켜 흡입노즐(53)에서 흡입한 유체를 로터(51)와 케이싱(52)사이에서 밀폐시키고, 토출노즐(54)로부터 토출시키는 것이다(종래예1).

또한, 도 4는 일반적인 다단송풍기(60)의 단면도로서, 1단마다의 승압능력이 낮기 때문에, 임펠러(61)를 축방향으로 다단정렬시키고, 흡입노즐(62)을 통해 흡입한 유체를 순차적으로 임펠러(61)를 통과시켜 소정의 압력까지 승압하고, 토출노즐(63)로부터 토출시키는 것이다. (64)는 케이싱이다(종래예2).

그렇기때문에 상기 종래예1의 송풍기의 경우에는 소음이 크고, 효율이 나쁘다.

또한, 종래예2의 경우도 효율이 나쁘고, 설치하기 위한 많은 면적이 요구되며 구조가 복잡하다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 축방향으로 흐르는 유체를 반경방향으로 구부려 토출노즐로부터 토출하는 과정으로, 임펠러의 이동베인과 디퓨저의 정지베인과의 조합을 반경방향으로 복수단 배설하여 승압하는 것이다. 이와 같이 이동베인과 정지베인의 조합을 반경방향으로 복수단 배설함에따라 소형의 원심형 다익송풍기로서도 유체를 순차 승압시켜 고압의 유체를 토출노즐로부터 토출할 수 있는 것이다.

본 발명은 흡입노즐에서 축방향으로 흐르는 유체를 임펠러와 디퓨저와의 간극에서 반경방향으로 구부려 임펠러에 설치한 이동베인과 디퓨저에 설치한 정지베인에 의해 토출노즐을 통해 토출하는 원심형 다익송풍기를 제공하는 것으로서, 상기 임펠러의 이동베인과 상기 디퓨저의 정지베인과의 조합을 상기 간극의 반경방향으로 복수단 배설하는 것이다. 이와 같이 이동베인과 정지베인의 조합을 반경방향으로 복수단 배설하므로써 소형 원심형 다익송풍기로서도 유체를 순차 승압하여 높은 승압능력을 얻을 수 있다.

또한, 이 임펠러의 배면에 이 임펠러배면측과 승압유체 토출측과의 사이를 밀봉하는 시일부재를 설치하고, 이 시일부재를 임펠러의 이동베인측으로부터 작용하는 트러스트력이 거의 상쇄되도록 하는 형상 및 위치에 설치하고, 그에따라 임펠러에 작용하는 트러스트력이 승압유체에 의해 거의 상쇄되므로 승압유체의 밀봉효과와 구동축에 작용하는 트러스트력을 거의 소멸시킬 수 있다.

더욱이, 임펠러 배면측과 흡입측이 연통되도록 설계되고, 그에따라 가령 승압유체가 시일부재로부터 임펠러배면으로 누설되어도 흡입측에서 귀환시킬 수 있으므로 임펠러 배면의 압력은 흡입측에서의 압려과 균일하게 된다.

그래서, 만일 임펠러에 구동기의 출력축을 직결시켜 임펠러를 구동시키는 경우에 복수단의 이동베인과 정지베인에 의해 충분한 승압이 가능하며, 벨트증속과 치차증속 등의 증속장치가 필요하지 않아 구동기의 정격회전속도로 소정의 승압능력을 가지는 원심형 다익 송풍기를 구성할 수 있다. 이 직결수단로서는 구동기의 출력축과 임펠러를 직접 연결하는 경우와 임펠러측에 베어링을 설치하여 커플링을 끼워 구동기와 연결할 수 도 있다.

도 1은 본 발명의 원심형 다익 송풍기를 나타낸 일실시예의 종단면도

도 2는 도 1에 나타낸 원심형 다익 송풍기의 이동베인과 정지베인의 구조를 나타낸 정면도

도 3은 종래의 송풍기를 나타낸 단면도(로터리 송풍기)

도 4는 종래의 송풍기를 나타낸 단면도(다단 송풍기)

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1 : 케이싱 2 : 배면판

3 : 디퓨저 3a : 정지베인

4 : 임펠러 4a : 이동베인

4b : 보스 5 : 구동축

6,7 : 시일부재 8 : 관통공

9 : 흡입노즐 10 : 토출노즐

11 : 볼트

i : 흡입측 o : 토출측

t : 공간 M : 구동부

S : 간극 F : 원심형 다익 송풍기

이하, 본 발명의 일실시예를 도면에 의거 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 원심형 다익송풍기의 종단면도이고, 도 2는 같은 원심형 다익송풍기의 이동베인과 정지베인의 배치를 나타낸 정면도이다.

도시된 바와 같이, 원심형 다익송풍기(F)의 케이싱은 축방향의 흡입노즐(9)로부터 반경방향으로 연설하여 상부에 토출노즐(10)를 형성한 와권형의 케이싱본체(1)과, 이 케이싱본체(1)에 취부한 구동기(M)측의 배면판(2)으로 구성되고, 케이싱본체(1)의 구동기측에는 축방향의 흐름을 반경방향으로 구부려 중공 원반형의 디퓨저(3)를 설치한다. 이 디퓨저(3)에 대향한 배면판(2)의 내측에는 임펠러(4)를 설치하고, 이 원반형 임펠러(4)는 중앙보스부(4b)가 구동축(5)에 취부되어 구동기(M)에 의해 회전 구동된다. 이 임펠러(4)와 상기 디퓨저(3)사이의 간극(S)에서, 축방향의 흐름이 반경방향으로 구부려진다. 이 실시예에서는 임펠러(4)와 구동기(M)의 구동축(5)를 직결하므로써 구동기(M)의 정격회전속도에서 임펠러(4)를 회전시키도록 구성된다. 따라서, 직결된 경우에는 예를들면, 3600rpm정도의 회전수로 임펠러(4)가 구동된다.

상기 디퓨저(3)에는 임펠러(4)에 대향하도록 임펠러측에 정지베인(3a)이 설치되고, 상기 임펠러(4)에는 정지베인(3a)들 사이에 위치하도록 하여 디퓨저측에 이동베인(4a)이 설치되어 있다. 이러한 정지베인(3a)과 이동베인(4a)은 흡입노즐(9)로부터 반경방향을 향하여 이동베인(4a)과 정지베인(3a)이 순차적으로 배설되고, 이동베인(4a)과 정지베인(3a)의 조합은 반경방향으로 복수단 배설된다. 이 실시예에서는 각각 4단의 정지베인(3a)과 이동베인(4a)의 조합으로 배설된다.

더욱이 배면판(2)과 임펠러(4)와의 사이에는 승압된 토출유체를 밀봉하기 위한 시일부재(7)가 설치되어 있다. 다른 시일부재(6)는 배면판(2)의 최내주부에 설치되고, 임펠러(4)의 보스부(4b)외면과의 사이에서 대기측과의 밀봉을 하도록 설치되어 있다. 이러한 시일부재(6)(7)는 볼트(11)에 의해 배면판(2)에 취부되어 있다.

한편, 이 실시예에서는 임펠러(4)의 디스크부에 관통공(8)을 형성하여 임펠러(4)의 배면과 배면판(2)과의 공간(t)을 흡입측(i)과 연통시켜 놓고, 이 공간(t)과 외부와의 사이가 상기 시일부재(6)에 의해 밀봉하고, 이 공간(t)와 승압후의 유체와의 사이를 상기 시일부재(7)에 의해 밀봉한다.

이렇게하면, 가령 토출측(o)의 토출유체를 시일부재(7)로부터 임펠러배면의 공간(t)까지 누설되어도 이 토출유체를 흡입측(i)과 연통하는 관통공(8)으로부터 흡입측(i)에서 귀환시킬 수 있으므로 과도한 트러스트력이 발생되지 않는다.

이상과 같이 형성된 이 실시예의 원심형 다익송풍기(F)에 의하면 이하와 같이 작용하여 유체를 소정압력까지 승압하여 토출할 수 있다.

즉, 구동기(M)에 의해 구동축(5)을 구동하여 임펠러(4)를 회전시키면, 유체가 흡입측(i)으로부터 디퓨저(3)와 임펠러(4)와의 간극(S)으로 흡입되고, 반경방향으로 구부러진다. 그래서, 이 간극(S)에서 복수단의 이동베인(4a)과 정지베인(3a)에 의해 순차 승압되어 토출노즐(10)으로부터 토출된다.

또한, 승압후의 유체는 시일부재(7)에 의해 밀봉되지만, 가령 토출유체가 이 시일부재(7)로부터 임펠러배면의 공간(t)에서 누설되어도 이 유체는 흡입측(i)와 연통하는 관통공(8)으로부터 다시 이동베인(4a)과 정지베인(3a)과의 간극(S)에서 흡입된다.

이와 같이 반경방향으로 배설된 복수단의 이동베인(4a)과 정지베인(3a)의 조합에 의해 높은 압력비를 얻을 수 있기 때문에, 소형의 원심형 다익송풍기(F)인 경우에도 유체를 고압으로 토출할 수 있고, 저회전에서도 충분히 승압능력을 발휘할 수 있다.

따라서, 승압능력을 상승시키기위해 벨트증속과 치차증속 등의 증속장치가 필요하지 않고, 장치전체를 소형으로 할 수 있는 동시에 저가로서 제작이 용이한 원심형 다익송풍기(F)를 제공할 수 있다. 그래서, 저회전에서도 충분한 승압능력을 발휘할 수 있고, 소음도 줄일 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 이동베인(4a)과 정지베인(3a)의 조합을 4단으로 하였지만, 이러한 조합단수는 유체의 종류 및 토출압력 등에 따라 적절하게 설정하는 것이 좋고, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 이러한 이동베인(4a), 정지베인(3a)의 베인형상과 베인피치도 토출유체의 종류 및 토출압력 등에 따라 적절하게 설정하면 좋으며, 상기 실시예에 하정되는 것은 아니다. 더욱이, 이러한 이동베인과 정지베인의 구성에 따라 시일부재를 설치하는 위치와 면적도 양호한 조건으로 설정하면 좋다.

본 발명은 상기와 같은 실시예를 통해 수행되고 다음과 같은 효과를 발휘한다.

임펠러의 이동베인과 디퓨저의 정지베인들은 간극의 반경방향을 따라 다단으로 조합되고, 그래서 토출유체는 연속적으로 압축되며, 고압축 압력이 얻어지며, 따라서, 소형의 원심형 다익송풍기와 고효율이 발휘될 수 있다. 게다가, 고압축 압력은 저속도에서 얻어지고, 저소음의 원심형 다익송풍기가 제시될 수 있다.

임펠러의 배면측과 흡입측이 서로 연통되고, 시일부재가 임펠러 배면측에 제공되고, 이 시일부재는 임펠러의 이동베인측으로부터 작용하는 트러스트력을 거의 상쇄시키기 위한 형상 및 위치로 설치되고, 따라서 임펠러에 작용하는 트러스트력은 압축된 유체에 의해 거의 제거될 수 있고, 구동축에 작용하는 트러스트력은 압축유체가 밀봉되는 동안 거의 제거될 수 있다.

더욱이 임펠러가 임펠러에 대해 구동부의 출력축과 직결되어 구동되면, 충분한 승압이 이동베인과 정지베인의 다단에 의해 실현되고, 따라서 구동부의 정격 회전속도로 소정의 승압능력을 가지는 원심형 다익 송풍기가 구성되고, 따라서 저소음의 원심형 다익 송풍기가 속도증강장치의 필요없이 저회전속도에서 구동될 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 흡입노즐에 대해서 축방향으로 흐르는 유체를 임펠러와 디퓨저와의 간극에서 반경방향으로 구부려 임펠러에 설치한 이동베인과 디퓨저에 설치된 정지베인에 의해 토출노즐로부터 토출하는 원심형 다익송풍기에 있어서, 상기 임펠러의 이동베인과 상기 디퓨저의 정지베인과의 조합을 상기 간극의 반경방향을 따라 복수단 배설하는 것을 특징으로 하는 원심형 다익송풍기.
2. 청구항 1에 있어서, 임펠러 배면측과 흡입측을 연통시키고, 임펠러의 배면에 시일부를 설치하며, 이 시일부에 임펠러 배면측과 승압유체 토출측과의 사이를 밀봉하는 시일부재를 설치한 것을 특징으로 하는 원심형 다익 송풍기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 임펠러의 배면에 이 임펠러 배면측과 승압유체 토출측과의 사이를 밀봉하는 시일부재를 설치하고, 이 시일부재를 임펠러의 이동측으로부터 작용하는 트러스트력을 거의 상쇄시키는 형상 및 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 원심형 다익송풍기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한항에 있어서, 상기 임펠러는 구동기의 출력축을 직결하여 구동되는 것을 특징으로 하는 원심형 다익송풍기.