KR20000060154A

KR20000060154A - Coxial fan

Info

Publication number: KR20000060154A
Application number: KR1019990008257A
Authority: KR
Inventors: 김태우
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-10-16

Abstract

PURPOSE: An axial flow fan is provided to increase a size of a wing of the axial fan under the substantially same environment, for increasing the amount of the wind and the pressure by the increased wing, thereby improving the blowing efficiency of the axial fan. CONSTITUTION: An axial flow fan(20) includes a boss(22) as a center of rotation, and a plurality of wings(24) extended from the boss outward, wherein each wing is formed with different heights in a front end part(Fc) and a rear end part(Fd) and the rear end part is more outwardly, that is, radially extended to have a larger diameter in comparison with the front end part. The front end part of each wing is positioned in a shroud(30) and draws a same rotation track in the shroud, and the rear end part is positioned in a curvature(Ra) of the shroud and draws a same rotation track in the curvature, so that no interference is generated with relation to the shroud when the axial fan rotates.

Description

Axial flow fan {Coxial fan}

본 발명은 축류팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축류팬이 설치되는 주변구조물과의 간섭이 발생하지 않음과 동시에 유동풍량을 증대시킬 수 있도록 구성되는 축류팬에 관한 것이다.The present invention relates to an axial fan, and more particularly, to an axial fan configured to increase the amount of flow air at the same time without interference with the surrounding structure in which the axial fan is installed.

축류팬(axial fan)은, 동일축상에서 공기의 흐름을 형성하기 위하여 사용되는 팬이다. 이러한 축류팬은 에어컨의 실외기, 냉장고, 또는 제습기 등과 같이 동축상으로 에어플로를 형성해야 하는 많은 제품에 적용되고 있다.An axial fan is a fan used to form a flow of air on the same axis. The axial fan is applied to many products that need to form an airflow coaxially, such as an outdoor unit of an air conditioner, a refrigerator, or a dehumidifier.

도 1에는 일반적인 축류팬(10)의 구성이 도시되어 있다. 도시한 바와 같이 축류팬(10)은 보스(12)와, 상기 보스부에서 연장된 다수개의 날개(14)로 구성된다. 상기 날개(14)의 회전으로 에어플로가 형성되는데, 도 2를 같이 참조하면서 날개에 대하여 살펴보기로 한다.1 shows a configuration of a general axial fan 10. As shown, the axial fan 10 includes a boss 12 and a plurality of wings 14 extending from the boss portion. Air flow is formed by the rotation of the blade 14, with reference to Figure 2 will be described with respect to the blade.

도 1 및 도 2에서, 도면부호 Fa는 공기의 흐름방향의 전방에 위치하는 날개의 외측단부이고, Fb는 공기의 흐름방향의 후방에 위치하는 날개의 외측단부이다. 즉 하나의 날개에서의 공기의 흐름방향에 대한 전방측 및 후방측의 각각의 단부를 의미한다.1 and 2, reference numeral Fa is an outer end of the blade located in front of the air flow direction, Fb is an outer end of the blade located in the rear of the air flow direction. That is, it means each end of the front side and the back side with respect to the flow direction of air in one wing.

도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 전방단부(Fa) 및 후방단부(Fb)는 각각 동일한 높이를 가지고 있다. 이는 실질적으로 상기 날개(14)의 단부면이 중심축(Cs)에서 동일한 거리를 가지고 설계되고 있는 것을 의미한다. 그리고 축류팬(10)이 회전하게 되면, 전반단부(Fa) 및 후방단부(Fb)는 항상 동일한 회전 궤적을 그리고 있다.As can be seen in FIG. 2, the front end Fa and the rear end Fb each have the same height. This means that the end face of the vane 14 is designed with the same distance from the central axis Cs. When the axial fan 10 rotates, the front end Fa and the rear end Fb always draw the same rotation trajectory.

그리고 도 2에는 상기와 같은 축류팬(10)이 설치되는 일반적인 설치구조가 도시되어 있다. 상기 축류팬(10)은, 일종의 구조물인 쉬라우드(16)에 설치되는 것이 일반적이다. 즉 쉬라우드(16)에 성형된 장착공에 설치되어 회전하게 되고, 이렇게 설치되어 회전하는 축류팬(10)은, 도면상 우측에서 좌측을 향하는 에어플로를 형성하게 된다.2 shows a general installation structure in which the axial fan 10 as described above is installed. The axial fan 10 is generally installed in the shroud 16, which is a kind of structure. That is, installed in the mounting hole formed in the shroud 16 is rotated, the axial flow fan 10 is installed and rotated so as to form an air flow from the right side to the left side in the drawing.

따라서 화살표로 도시한 공기의 흐름을 보면 알 수 있는 바와 같이, 넓은 공간에서 공기가 상기 축류팬(10)을 통하면서 모이게 되고, 상기 축류팬(10)을 지나면서 다시 퍼지는 형태의 공기의 흐름이 형성된다. 이러한 공기의 흐름이 형성되는 경우, 상기 축류팬(10) 주위에 설치된 쉬라우드(16)는, 공기의 흐름을 원활하게 하기 위하여 공기의 흡입측에 일정한 곡률(R)을 가지고 있다. 따라서 우측의 저압측에서 상기 축류팬(10)으로 공기가 흡입될 때, 상기 곡률(R)에 의하여 안정된 상태의 공기의 흐름을 제공할 수 있게 된다.Therefore, as can be seen from the flow of the air shown by the arrow, the air gathers through the axial flow fan 10 in a large space, and the flow of air spreads again while passing through the axial flow fan 10. Is formed. When such a flow of air is formed, the shroud 16 provided around the axial fan 10 has a constant curvature R on the suction side of the air in order to smooth the flow of the air. Therefore, when the air is sucked into the axial flow fan 10 on the low pressure side of the right side, it is possible to provide a flow of air in a stable state by the curvature (R).

다음에는 축류팬(10)의 효율성에 대하여 살펴본다. 동일한 회전수 및 조건을 가지고 축류팬을 구동시킬 때, 축류팬에서 발생하는 풍량은 축류팬의 직경의 세제곱에 비례하고, 축류팬(10)이 일으키는 압력상승은 직경의 제곱에 비례한다. 즉, 축류팬(10)에 의하여 형성되는 풍량은 상기 축류팬의 직경에 아주 밀접한 관련이 있는 것이다.Next, look at the efficiency of the axial fan (10). When driving the axial fan with the same rotation speed and conditions, the amount of air generated in the axial fan is proportional to the cube of the diameter of the axial fan, and the pressure increase caused by the axial fan 10 is proportional to the square of the diameter. In other words, the air volume generated by the axial fan 10 is very closely related to the diameter of the axial fan.

따라서 축류팬(10)의 회전수를 증가시키는 것이 어려울 경우에는, 상기와 같이 축류팬(10)의 크기를 조절하는 것이 일반적이다. 그러나 상술한 바와 같이 일반적으로 축류팬(10)은 쉬라우드(16)와 같은 구조물 내에 설치되고 있다. 따라서 축류팬(10)의 날개(14)를 크게 하기에는 일정한 한계가 지적되는 것이다.Therefore, when it is difficult to increase the rotational speed of the axial fan 10, it is common to adjust the size of the axial fan 10 as described above. However, as described above, the axial fan 10 is generally installed in a structure such as the shroud 16. Therefore, a certain limit is pointed out to enlarge the blade 14 of the axial fan 10.

본 발명의 목적은, 동일한 주변 조건에서 최대의 성능을 낼 수 있는 축류팬을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an axial fan capable of achieving maximum performance at the same ambient conditions.

본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 구조에 있어서, 축류팬 주위에 설치되는 쉬라우드에는 공기의 흐름을 원활하게 하기 위한 곡률을 가지고 있다는 점에 착안하고 있다. 즉 축류팬의 날개와 상기 쉬라우드의 곡률부분에는 일정한 갭이 항상 존재하는 점에 착안하여, 쉬라우드와 축류팬 사이에서 간섭이 발생하지 않는 범위 내에서 축류팬의 일측단부를 연장하여, 크게 함으로써 팬의 송풍효율을 증대시키고자 한다.The present invention focuses on the fact that, in the conventional structure as described above, the shroud provided around the axial fan has a curvature for smoothing the flow of air. In other words, focusing on the fact that a constant gap is always present in the blade of the axial fan and the curvature of the shroud, by extending and extending one end of the axial fan within a range where no interference occurs between the shroud and the axial fan. To increase the blowing efficiency of the fan.

도 1은 일반적인 축류팬의 사시도.1 is a perspective view of a general axial flow fan.

도 2는 종래의 축류팬의 설치상태 예시도.Figure 2 is an exemplary view showing an installation state of a conventional axial flow fan.

도 3은 본 발명에 의한 축류팬의 구성을 보인 측면예시도.Figure 3 is an exemplary side view showing the configuration of the axial fan according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 축류팬의 성능 비교 그래프.4 is a graph comparing the performance of the axial flow fan according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 ..... 축류팬 22 ..... 보스20 ..... Axial Fan 22 ..... Boss

24 ..... 날개 30 ..... 쉬라우드24 ..... wings 30 ..... shrouds

Fc ..... 전방단부 Fd ..... 후방단부Fc ..... Front end Fd ..... Rear end

Ra ..... 곡률Ra ..... curvature

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 축류팬에 의한 공기흐름의 반대방향에 대하여, 축류팬 날개의 후방단부를 외측으로 연장 성형하는 것을 특징으로 하고 있다.According to the present invention for achieving the above object, it is characterized in that the rear end portion of the axial fan blade is extended to the outside in the opposite direction of the air flow by the axial fan.

이와 같이 축류팬의 날개의 후방단부를 전방단부에 비하여 외측으로 연장 성형하는 것에 의하여, 실질적으로 날개의 크기가 커지는 것으로 되어, 풍량의 증가 및 압력이 증가되는 효율성이 향상될 수 있을 것이다.In this way, by forming the rear end of the blade of the axial fan outward compared to the front end, the size of the wing is substantially increased, the efficiency of the increase in the amount of air and the pressure will be improved.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 축류팬(20)은, 회전시의 중심이 되는 보스(2)와, 상기 보스에서 외측으로 연장되는 다수개의 날개(24)로 구성된다. 본 발명에 의하면, 하나의 날개(24)에 있어서 전방단부(Fc) 및 후방단부(Fd)의 높이가 상이하게 성형된다. 즉, 날개(24)의 후방단부(Fd)는 전방단부(Fc)에 비하여 더욱 외측으로(방사상으로) 연장 성형되는 것에 의하여, 더 큰 직경을 가지도록 성형되어 있다.As shown in FIG. 3, the axial flow fan 20 which concerns on this invention consists of the boss | hub 2 used as the center at the time of rotation, and the several blade | wing 24 extended outward from the said boss | hub. According to the present invention, the height of the front end portion Fc and the rear end portion Fd is molded differently in one wing 24. That is, the rear end part Fd of the blade | wing 24 is shape | molded so that it may have larger diameter by extending | stretching outward more (radially) than the front end part Fc.

이는 축류팬(20)의 날개(24)의 전방단부(Fc)는 쉬라우드(30)의 내측에 위치하게 되고, 후방단부(Fc)는 쉬라우드(30)의 곡률(Ra)에 대응하는 내측에 위치하는 점을 고려한 것이다. 즉, 본 발명에 의하면, 축류팬(20)이 설치되는 쉬라우드(30)의 곡률(Ra)에 대응하는 날개의 후방단부(Fd)를 더욱 외측으로 연장시키는 것에 의하여, 실질적인 축류팬(20)의 날개(24)의 크기를 크게 하고 있음을 알 수 있다.This means that the front end Fc of the blade 24 of the axial fan 20 is located inside the shroud 30, and the rear end Fc is the inner side corresponding to the curvature Ra of the shroud 30. It is considered to be located in. That is, according to the present invention, the axial fan 20 is substantially extended by further extending the rear end portion Fd of the blade corresponding to the curvature Ra of the shroud 30 on which the axial fan 20 is installed. It can be seen that the size of the wing 24 is increased.

그리고 축류팬(20)의 회전상태를 고려하여 살펴보면, 상기 날개(24)의 전방단부(Fc)는 쉬라우드(30)의 내측에서 동일한 회전 궤적을 그리게 되고, 후방단부(Fd)는 쉬라우드(30)의 곡률(Ra)의 내측에서 동일한 회전 궤적을 그리면서 회전하게 된다. 따라서 축류팬(20)의 회전시 상기 쉬라우드(30)와는 간섭현상이 전혀 발생하지 않게 된다.In consideration of the rotational state of the axial fan 20, the front end portion Fc of the blade 24 draws the same rotational trajectory inside the shroud 30, and the rear end portion Fd is a shroud ( The inside of the curvature Ra of 30) rotates while drawing the same rotation trajectory. Therefore, no interference occurs with the shroud 30 when the axial fan 20 rotates.

도 4에는 본 발명에 의한 날개형상을 가지는 축류팬과 종래의 날개형상을 가지는 축류팬의 성능을 비교한 것이다. 물론 이러한 성능 비교에 있어서는, 회전수 회전날개의 각도 등과 같이 성능에 영향을 미칠 수 있는 주요인자들은 동일하게 설정한 상태에서 실시된 것이다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 축류팬이, 풍량 및 압력의 면에서 더욱 효율적으로 동작하고 있음을 알 수 있다.Figure 4 compares the performance of the axial fan having a wing shape according to the present invention and the axial fan having a conventional wing shape. Of course, in such a performance comparison, the main factors that can affect the performance, such as the angle of rotational rotation blades, were carried out in the same setting. As can be seen from FIG. 4, it can be seen that the axial flow fan according to the present invention operates more efficiently in terms of air volume and pressure.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 축류팬(20)의 날개의 길이를 공기의 흐름방향에 대하여 조절하고 있다. 즉, 축류팬(20)이 설치되는 쉬라우드(30)의 곡률(Ra)을 고려하여, 상기 곡률(Ra)에 대응하는 부분의 날개(24)의 크기를 더욱 크게하고 있다. 이러한 구성은, 실질적으로 날개(24)를, 공기흐름의 반대방향으로 크게하고 있는 것을 의미한다. 즉 공기의 흐름방향에 대하여 날개(24)가 축소되도록 설치하고 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the length of the blade of the axial fan 20 is adjusted with respect to the air flow direction. That is, in consideration of the curvature Ra of the shroud 30 in which the axial fan 20 is installed, the size of the blade 24 of the portion corresponding to the curvature Ra is further increased. This configuration means that the wings 24 are substantially enlarged in the direction opposite to the air flow. That is, the wings 24 are installed to be reduced in the air flow direction.

이와 같은 본 발명에 의하면, 쉬라우드(30)에 성형되는 장착공의 크기를 고려하여 일률적인 단부의 크기를 가지는 종래의 것에 비하여 실질적으로 날개의 크기가 커지게 되는 것임을 알 수 있다. 즉, 쉬라우드(30)의 곡률(Ra)에 대응하는 부분의 크기를 연장시켜 크게 하는 부분 만큼, 실질적으로 날개의 크기가 커지는 것이다.According to the present invention as described above, in consideration of the size of the mounting hole formed in the shroud 30 it can be seen that the size of the wing is substantially larger than the conventional one having a uniform end size. That is, the size of the wings is substantially increased by the portion of the shroud 30 that extends and enlarges the size of the portion corresponding to the curvature Ra.

따라서 종래의 것과 비교하여 볼 때, 본 발명에 의한 축류팬의 날개의 크기가 크게 되기 때문에, 상술한 바와 같이 축류팬에 의한 풍량 및 압력이 상승되는 것임은 당연하다. 그리고 날개에 있어서, 종래의 것과 비교할 때, 상대적으로 커지는 부분은, 쉬라우드의 곡률(Ra)에 대응하는 부분이기 때문에, 축류팬의 날개와 쉬라우드 사이에는 전혀 간섭이 발생하지 않게 된다.Therefore, compared with the conventional one, since the size of the blade of the axial fan according to the present invention becomes large, it is natural that the air volume and the pressure by the axial fan increase as described above. In the blade, as compared with the conventional one, the portion that becomes relatively large corresponds to the curvature Ra of the shroud, so that no interference occurs between the blade and the shroud of the axial fan.

그리고 도 3에 도시한 바와 같이, 축류팬에 의하여 형성되는 공기의 흐름을 살펴볼 때, 우측에서 좌측으로(저압측에서 고압측으로) 형성되는 에어플로는, 상기 축류팬(30)을 중심으로 모였다가 다시 퍼져 나가는 형상을 취하게 된다. 이러한 공기의 흐름 형태는, 실질적으로 본 발명에 의한 날개의 형상과 아주 부합되는 것이라고 볼 수 있다. 즉, 공기의 흐름이 상기 축류팬으로 집중되는 부분에서, 본 발명의 날개도 동일한 형상으로 축소되도록 형성되어 있다. 따라서 본 발명에 의한 날개의 형상은, 축류팬에 의한 에어플로의 형태에 더욱 부합되는 것으로, 보다 효율성이 높아지는 것임을 알 수 있다.And, as shown in Figure 3, when looking at the flow of air formed by the axial fan, the air flow formed from the right side to the left side (from the low pressure side to the high pressure side), gathered around the axial flow fan 30, It will take the form of spreading again. This type of flow of air can be seen to be substantially consistent with the shape of the wing according to the invention. That is, at the portion where air flow is concentrated in the axial fan, the wing of the present invention is formed to be reduced in the same shape. Therefore, it can be seen that the shape of the wing according to the present invention is more compatible with the shape of the air flow by the axial fan, and the efficiency is higher.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 실질적으로 동일한 주변환경 하에서 사용할 수 있는 축류팬의 날개의 형상이 커지는 것임을 알 수 있다. 따라서 날개의 크기가 커지는 것에 수반되는 풍량의 증가 및 압력의 증가로 인하여, 축류팬의 송풍 효율이 향상될 수 있을 것이다.As described above, according to the present invention, it can be seen that the shape of the blade of the axial flow fan that can be used under substantially the same surrounding environment becomes larger. Therefore, the blowing efficiency of the axial fan may be improved due to the increase in the amount of air and the increase in pressure accompanying the increase in the size of the wing.

Claims

An axial flow fan characterized in that the rear end of the axial flow fan blade is extended outward with respect to the opposite direction of air flow by the axial flow fan.