KR20030076065A - Blade of blower for vehicle airconditioner and method for determinating shape of the blade - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A blade for a ventilator of an air conditioner for a vehicle and a deciding method of a shape are provided to improve suction efficiency by corresponding an inlet angle of the blade and curvature of the blade to air flow without complicated design. CONSTITUTION: An inlet angle(B1) is made by a straight line(J) connecting an inner endpoint(P1) of a blade and a tangent line between a line connected to a center(O) of a cooling fan and a middle line of the blade. The inlet angle is between sixty and eighty degrees. An outlet angle(B2) is made by an outer endpoint(P2) of the blade and a tangent line(N) between the line connected to the center of the cooling fan and the middle line of the blade. The outlet angle is between sixty and seventy degrees. An installing angle is made by a straight line(S) connecting starting and ending points of the blade a middle line between the center of the cooling fan and the endpoint of the blade. The installing angle is between twenty and thirty degrees. Thickness of inner and outer ends of the blade is between 0.4 and 0.7 percent of a diameter of the cooling fan. Thickness of the blade on a maximum camber position(D) is between 0.7 and 1.4 percent of the diameter of the cooling fan. Thereby, suction efficiency is improved by corresponding the inlet angle and curvature of the blade to air flow.

Description

자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 및 그 형상 결정방법{BLADE OF BLOWER FOR VEHICLE AIRCONDITIONER AND METHOD FOR DETERMINATING SHAPE OF THE BLADE}Blade of blower for vehicle air conditioner and method of determining its shape {BLADE OF BLOWER FOR VEHICLE AIRCONDITIONER AND METHOD FOR DETERMINATING SHAPE OF THE BLADE}

본 발명은 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 및 그 형상결정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송풍기의 구동에 의한 공기 흡입효율을 높일 수 있도록 한 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 및 그 형상 결정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blade and a shape determining method of a blower for an automobile air conditioner, and more particularly, to a blade and a shape determining method of the blower for a vehicle air conditioner to improve the air suction efficiency by driving the blower. will be.

자동차의 공조장치는 자동차 실내/외 공기를 도입하여 이 공기를 가열 또는 냉각하며, 이 가열 또는 냉각된 공기를 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 난방하거나 냉방하는 장치로서, 이 장치에는 자동차 실내/외 공기를 도입하여 자동차 실내로 송풍하기 위한 송풍기가 필수적으로 구비된다.A vehicle air conditioner is a device that heats or cools air by introducing indoor / outdoor air of a vehicle, and heats or cools the interior of a vehicle by blowing the heated or cooled air into the interior of a vehicle. A blower is essentially provided to blow air into the vehicle interior by introducing external air.

통상 자동차 공조장치용 송풍장치로는, 회전력에 의해 자동차 실내/외 공기를 도입하고 이 공기를 냉,난방용 열교환기를 통과시킨 후 자동차 실내에 유입되도록 송풍하는 원심식 송풍기가 많이 사용된다.BACKGROUND ART In general, as a blower for an automotive air conditioner, a centrifugal blower that introduces indoor / outdoor air by a rotational force and passes the air through a heat exchanger for cooling and heating, and blows the air into the vehicle interior is used.

이러한 자동차 공조장치용 송풍기는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에는 내/외기 유입구(11)(12)가, 그리고, 측부에는 송풍구(13)가 각각 형성되고, 내부를 유입실(14)과 송풍실(15)로 구분하기 위한 인렛링부(16)를 구비한 스크를 형상의 송풍기 케이스(10)와, 송풍기 케이스(10)의 내부에 내/외기유입구(11)(12)를 선택적으로 개폐하도록 설치되는 내/외기 전환도어(20)와, 송풍기 케이스(10)의 내부에 설치되며 원주방향에 다수의 블레이드(31)가 구비된 원심식 송풍팬(30)과, 송풍팬(30)을 구동하는 전동모터(40)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the vehicle air conditioner blower includes internal / external air inlets 11 and 12 at an upper portion thereof, and a blower 13 is formed at a side thereof. An internal / external air inlet (11) (12) is provided with a blower case (10) having an inlet ring portion (16) for dividing it into (14) and the blower chamber (15), and inside the blower case (10). Internal / external air switching door 20 is installed to selectively open and close the, centrifugal blower fan 30, which is installed inside the blower case 10 and provided with a plurality of blades 31 in the circumferential direction, blower fan It consists of an electric motor 40 for driving 30.

이상과 같은 구성의 송풍기는, 송풍팬(30)이 전동모터(40)의 동력에 의해 회전하면서 자동차 실내/외기를 흡입하여 원심방향으로 유동시킴으로써 열교환기측으로 송풍한다.The blower having the above configuration blows air toward the heat exchanger by sucking the inside / outside of the vehicle and flowing it in the centrifugal direction while the blowing fan 30 rotates by the power of the electric motor 40.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 송풍팬(30)의 회전력에 의해 공기가 송풍팬(30)의 축방향으로 유입되면서 원심력에 의해 송풍팬(30)의 원주방향으로 배열된 블레이드(31)들 사이의 공기유로를 통과한 후 송풍구(13)를 통하여 열교환기측으로 토출된다.In more detail, between the blades 31 arranged in the circumferential direction of the blower fan 30 by the centrifugal force while the air flows in the axial direction of the blower fan 30 by the rotational force of the blower fan 30. After passing through the air flow path of the through the air outlet 13 is discharged to the heat exchanger side.

즉, 공기는 블레이드(31)들 사이의 공기유로를 따라 흐르게 되는 바, 공기의 흐름은 블레이드(31)의 형상(설치각, 입구각 및 출구각 등)의 영향을 받게 된다.That is, the air flows along the air flow path between the blades 31, and the air flow is affected by the shape of the blade 31 (installation angle, inlet angle, outlet angle, etc.).

도 4는, 블레이드의 설치각, 입구각 및 출구각을 정의하기 위한 도면으로, 이에 도시된 바와 같이, 설치각(θ)은 송풍팬(30)의 중심(O)에 대한 블레이드(31)의 설치 각도로, 송풍팬(30)의 중심(O)과 블레이드(31)의 외측 끝점(P2)을 잇는 중심선(C)과 블레이드(31)의 내외측 끝점(P1)(P2)을 잇는 선(S)이 이루는 각도를 말한다.4 is a view for defining the installation angle, inlet angle and outlet angle of the blade, as shown in this, the installation angle (θ) is the blade 31 of the center (O) of the blowing fan 30 A line connecting the center line C connecting the center O of the blower fan 30 with the outer end point P2 of the blade 31 and the inner and outer end points P1 and P2 of the blade 31 at an installation angle ( S) refers to the angle made.

입구각(β1)은 공기가 블레이드(31)들 사이의 공기유로에 들어오는 지점의 각도를 말하며, 송풍팬(30)의 중심(O)과 블레이드(31)의 내측 끝점(P1)을 잇는 선(J)과 블레이드의 내측 끝점(P1)을 지나면서 블레이드(31)의 중립선(31a)에 접하는 접선(H)이 이루는 각도이다.The inlet angle β 1 refers to the angle at which air enters the air flow path between the blades 31, and is a line connecting the center O of the blowing fan 30 and the inner end point P1 of the blade 31. (J) and the tangent H which contacts the neutral line 31a of the blade 31 while passing through the inner end point P1 of the blade.

그리고, 출구각(β2)은 블레이드(31)들 사이의 공기유로를 따라 흐르는 공기가 블레이드(31)를 빠져나가는 부분의 각도로, 중심선(C)과 블레이드(31)의 외측 끝점(P2)를 지나면서 중립선(31a)에 접하는 접선(N)이 이루는 각도를 말한다.In addition, the outlet angle β 2 is an angle of a portion at which air flowing along the air flow path between the blades 31 exits the blade 31, and the center line C and the outer end point P2 of the blade 31. The angle made by the tangent line (N) in contact with the neutral line (31a) while passing through.

종래의 자동차용 공조장치의 송풍기에 적용되는 송풍팬(30)의 블레이드(31) 입구각(β1)은 10°~ 30°가 주류를 이루고 있으나, 도 10에서 보이는 바와 같이, LDV 유속 측정에 의하면, 블레이드(31) 사이의 공기유로에 유입되는 공기는 약 70°정도의 입구유동각을 갖는다. 즉, 종래의 블레이드 입구각(β1)과 공기유로에 유입되는 공기의 입구유동각이 일치하지 않기 때문에 소비전력이 상승함과 더불어, 소음이 발생되는 문제점이 있다.Although the inlet angle β 1 of the blade 31 of the blower fan 30 applied to the blower of the conventional vehicle air conditioner is 10 ° to 30 °, the mainstream is shown, but as shown in FIG. According to this, the air flowing into the air flow path between the blades 31 has an inlet flow angle of about 70 degrees. That is, since the conventional blade inlet angle β 1 and the inlet flow angle of the air flowing into the air passage do not coincide, power consumption increases and noise is generated.

그리고, 블레이드의 형상결정방법에 있어서도 이러한 문제점을 볼 수 있으며, 종래 블레이드(31)의 형상결정방법은 단일 원호, 이중 원호를 사용하여 블레이드의 형상을 단순하게 결정함으로써 블레이드 입/출구각 설계가 상당히 제한적이다.In addition, such a problem can be seen in the blade shape determination method. In the conventional blade shape determination method, the blade entry / exit angle design is considerably determined by simply determining the shape of the blade using a single arc and a double arc. Limited.

도 5에 도시된 바와 같이, 단일 원호(R1)를 사용하면 입구각(β1)이나 출구각(β2)중 어느 하나의 각만 결정되면 나머지 하나의 각은 자동적으로 결정되어 먼저 선택된 입구각(β1)에 의하여 나머지 출구각(β2)은 제약을 받게 되므로 블레이드(31)의 곡률을 공기의 흐름과 부합되도록 설계하지 못한다.As shown in FIG. 5, when using a single circular arc R1, when only one of the inlet angle β 1 and the outlet angle β 2 is determined, the other one is automatically determined and the first selected inlet angle ( Since the remaining exit angle β 2 is restricted by β 1 ), the curvature of the blade 31 may not be designed to match the flow of air.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 이중 원호(R1)(R2)를 사용하면 입구각(β1)이나 출구각(β2)을 원하는 설계값으로 작도할 수 있으나, 두 개의 원호(R1)(R2)가 만나는 부분이 탄젠트 연속하지 못하여 이 부분에서 난류가 발생되므로 흡입효율이 떨어지게 된다. 또는, 두 개의 원호(R1)(R2)가 만나는 부분이 탄젠트 연속하도록 설계하려면 입/출구각에 제한을 받게 된다.And, as shown in Figure 6, using the double arc (R1) (R2) can be drawn in the inlet angle (β 1 ) or outlet angle (β 2 ) to the desired design value, two circular arcs (R1) The part where (R2) meets is not tangent and turbulent flow occurs in this part, so the suction efficiency decreases. Alternatively, if the portion where two arcs R1 and R2 meet is tangent, the entry / exit angle is limited.

또한, 블레이드(31)의 곡률을 따라 수많은 포인트를 지정하고, 이 포인트를 기초로 하여 블레이드의 곡률을 설계하는 방법이 있으나, 이 방법은 설계 작업이 매우 번거롭고 어려운 문제점이 있다.In addition, there is a method of designating a number of points along the curvature of the blade 31 and designing the curvature of the blade based on the points, but this method has a very troublesome and difficult design work.

본 발명은 상기한 같은 종래 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 블레이드 입구각과 블레이드의 곡률을 공기의 흐름과 부합되도록 설계하여 흡입 효율을 증가할 수 있도록 한 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 및 그 형상 결정방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above-mentioned conventional problems, the blade of the air conditioner blower blade and its shape determining method to increase the suction efficiency by designing the blade entrance angle and the curvature of the blade to match the flow of air The purpose is to provide.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 수많은 포인트를 기초로 하는 복잡한 설계작업을 수행하지 않으면서 블레이드의 입,출구각을 자유롭게 설정할 수 있도록 하려는데 있다.In addition, another object of the present invention is to be able to freely set the entrance and exit angle of the blade without performing a complicated design work based on a number of points.

도 1은 일반적인 자동차 공조장치용 송풍기를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a general blower for a vehicle air conditioner.

도 2는 도 1의 Ⅱ - Ⅱ 선 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.

도 3은 도 2의 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.

도 4는 블레이드의 입구각, 출구각 및 설치각을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the inlet angle, outlet angle and installation angle of the blade.

도 5는 종래의 블레이드 형상결정방법을 나타낸 것으로 하나의 원호를 사용하여 블레이드의 형상을 결정하는 것을 나타내는 설명도이다.Fig. 5 shows a conventional blade shape determining method, which is an explanatory view showing determining the shape of a blade using one arc.

도 6은 종래의 블레이드 형상결정방법을 나타낸 것으로 이중 원호를 사용하여 블레이드의 형상을 결정하는 것을 나타내는 설명도이다.Fig. 6 shows a conventional blade shape determination method, and is an explanatory view showing determination of the shape of a blade using a double arc.

도 7은 본 발명에 의한 블레이드의 설치각, 입구각 및 출구각을 보이기 위한 설명도이다.Figure 7 is an explanatory diagram for showing the installation angle, inlet angle and outlet angle of the blade according to the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 형상결정방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a blade shape determination method according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 형상결정방법으로서, 블레이드의 두께를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view illustrating a method of determining the thickness of a blade as a method of determining the shape of a blade according to an embodiment of the present invention.

도 10은 스크롤 전개각(θs)과 블레이드 높이(Z)에 따른 블레이드 입구 유동각을 상대속도로 계산하여 나타낸 것이다.FIG. 10 shows the calculated blade inlet flow angle according to the scroll development angle θ s and the blade height Z as a relative speed.

도 11은 본 발명의 일 실시예에서 블레이드 입구각에 따른 송풍기의 성능 평가를 나타낸 것이다.Figure 11 shows the performance evaluation of the blower according to the blade inlet angle in one embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

30 : 송풍기 31 : 블레이드30: blower 31: blade

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드는, 송풍팬의 동일 원주면의 주연부에 축방향으로 복수개 배열되어 송풍팬의 회전시 원심력에 의해 송풍팬의 축방향으로 흡입되는 공기를 송풍팬의 반경방향으로 불어내는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드에 있어서;Blades of the air conditioner blower for automobiles according to the present invention provided to achieve the object as described above, the plurality of blades are arranged in the axial direction on the periphery of the same circumferential surface of the blower fan by the centrifugal force during rotation of the blower fan A blade of a blower for an automotive air conditioner for blowing air sucked in an axial direction in a radial direction of a blowing fan;

상기 블레이드의 내측 끝점과 송풍팬의 중심을 연결하는 직선과 상기 블레이드 중립선의 접선이 이루는 각도를 입구각이라 할 때, 상기 입구각은 60°~ 80°이며;When the angle formed by a straight line connecting the inner end of the blade and the center of the blowing fan and the tangent of the blade neutral line is called an entrance angle, the entrance angle is 60 ° to 80 °;

블레이드의 외측 끝점과 송풍팬의 중심을 연결하는 중심선과 상기 블레이드 중립선의 접선이 이루는 각도를 출구각이라 할 때, 상기 출구각은 60°~ 70°이고;When the angle formed by the tangent between the center line connecting the outer end of the blade and the center of the blowing fan and the blade neutral line is called the outlet angle, the outlet angle is 60 ° to 70 °;

상기 블레이드의 시작점과 끝점을 잇는 직선과 상기 송풍팬의 중심과 상기 블레이드의 끝점을 잇는 중심선 사이의 각도를 설치각이라 할 때, 상기 설치각은 20°~ 30°인 것을 특징으로 한다.When the angle between the straight line connecting the start point and the end point of the blade and the center line connecting the center of the blower fan and the end point of the blade is an installation angle, the installation angle is characterized in that 20 ° ~ 30 °.

상기 블레이드 내외측 단부의 두께는 상기 송풍팬 직경의 0.4% ~ 0.7%이고, 최대 캠버 위치와 대응되는 지점의 블레이드의 두께는 상기 송풍팬 직경의 0.7% ~ 1.4%인 것이 바람직하다.The thickness of the inner and outer ends of the blade is 0.4% to 0.7% of the diameter of the blowing fan, and the thickness of the blade corresponding to the maximum camber position is preferably 0.7% to 1.4% of the diameter of the blowing fan.

상기 블레이드 곡선의 최대 캠버 위치는 상기 블레이드 내측 끝점에서부터 상기 블레이드 내외측끝점을 잇는 직선의 1/4 ~ 1/2 이내에 배치된다.The maximum camber position of the blade curve is disposed within 1/4 to 1/2 of a straight line connecting the blade inner and outer ends from the blade inner end point.

그리고, 본 발명에 따른 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 형상 결정방법은, 송풍팬의 중심(O)을 기준으로 블레이드들의 내접선과 외접선에 대응하는 제1원 및 제2원(C1,C2) 중 상기 큰 반경의 제2원(C2)과 상기 중심(O)을 통과하는 중심선(C)과 만나는 점을 블레이드의 외측 끝점(P2)을 결정함과 아울러, 상기 외측 끝점(P2)을 지나면서 상기 중심선(C)과 일정 각도 벌어지는 직선(S)과 작은 반경의 제1원(C1)이 만나는 점을 블레이드의 내측 끝점(P1)을 결정하는 단계와; 상기 내측 끝점(P1)과 중심(O)을 연결하는 직선(J)에 대하여 내측 끝점(P1)을 기준으로 시계방향으로 60°~ 80°로 회전이동한 직선(H) 사이의 각도를 입구각(β1)으로 결정하고, 상기 중심선(C)과 이 중심선에 대하여 반시계방향에서 60°~70°로 상기 외측 끝점(P2)을 지나는 직선(N)이 이루는 각도를 출구각(β2)으로 결정하는 단계와; 상기 내측 끝점(P1)에서 내/외측 끝점(P1,P2)을 잇는 선분상에 블레이드 길이(L)의 1/4 ~ 1/2의 위치를 블레이드의 최대 캠버위치(D)의 대응점(P3)으로 결정하는 단계와; 상기 직선(H)과 내측 끝점(P1)에서 직교하는 직선(M)과, 상기 대응점(P3)을 지나고 상기 점들(P1,P2)을 잇는 선분(P1P2)과 직각을 이루는 직선(K)이 만나는 교점(P4)을 중심으로 상기 점들(P1,P4)을 잇는 선분(P1P4)을 반경으로 하는 제3원(C3)을 설정하고, 블레이드의 외측 끝점(P2)에서 직선(N)과 직교하는 직선(Q)과, 대응점(P3)을 지나면서 선분(P1P2)과 직교하는 직선(K)의 교점(P5)을 중심으로상기 점들(P2,P5)을 잇는 선분(P2P5)을 반경으로 하는 제4원(C4)을 설정하며, 제3원(C3) 및 제4원(C4) 및 선분(P1P2)에 내접하는 제5원(C5)을 설정하는 단계와; 상기 제3 내지 제5원의 원호를 따라 소정의 연속 탄젠트 곡률로 유연하게 연결하여 블레이드 곡선(BCL)을 설정하는 단계와; 그리고, 상기 블레이드 곡선을 기준으로 내,외측으로 균일한 거리를 갖는 연속 탄젠트 곡선을 설정하여 블레이드의 두께(t)를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the blade shape determination method of the vehicle air conditioner blower according to the present invention, the first and second circle (C1, C2) of the first circle and the second circle corresponding to the tangential line and the circumference line of the blades with respect to the center (O) of the blowing fan A point meeting with the second circle C2 having a large radius and the centerline C passing through the center O determines the outer end point P2 of the blade, and passes the center end point P2 while passing through the outer end point P2. Determining an inner end point P1 of the blade at a point where the straight line S extending at a predetermined angle (C) and the first circle C1 having a small radius meet; An angle between the inlet angle and the angle between the straight line H connecting the inner end point P1 and the center O is rotated by 60 ° to 80 ° clockwise with respect to the inner end point P1. (β 1) determined, and the center line (C) and the angle between the straight line (N) passing through the outer end point (P2) to 60 ° ~ 70 ° in the counterclockwise direction forming with respect to the center line outlet angle (β 2) Determining as; The corresponding point P3 of the maximum camber position D of the blade is set at a position of 1/4 to 1/2 of the blade length L on a line connecting the inner / outer end points P1 and P2 from the inner end point P1. Determining as; The straight line M orthogonal to the straight line H and the inner end point P1 and the straight line K perpendicular to the line segment P1P2 passing through the corresponding point P3 and connecting the points P1 and P2 meet each other. A straight line perpendicular to the straight line N at the outer end point P2 of the blade is set by setting a third circle C3 having a radius of the line segment P1P4 connecting the points P1 and P4 around the intersection point P4. (4) and a fourth line having a radius of a line segment P2P5 connecting the points P2 and P5 around the intersection point P5 of a straight line K orthogonal to the line segment P1P2 while passing through the corresponding point P3. Setting a circle C4 and setting a fifth circle C5 inscribed to the third circle C3 and the fourth circle C4 and the line segment P1P2; Flexibly connecting a predetermined continuous tangent curvature along the arcs of the third to fifth circles to set a blade curve BCL; And, it characterized in that it comprises a step of determining the thickness (t) of the blade by setting a continuous tangent curve having a uniform distance inward, outward on the basis of the blade curve.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 여기서, 종래와 대응하는 요소는 동일부호로 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Here, elements corresponding to the prior art are denoted by the same reference numerals.

도 7은 본 발명에 의한 블레이드의 설치각, 입구각 및 출구각을 설명하기 위한 블레이드의 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 형상결정방법을 설명하기 위한 것이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상결정방법으로서, 블레이드의 두께를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a view of the blade for explaining the installation angle, inlet angle and outlet angle of the blade according to the present invention, Figure 8 is for explaining the blade shape determination method according to an embodiment of the present invention, Figure 9 As a method of determining the shape of a blade according to an embodiment of the invention, it is a view for explaining a method for determining the thickness of the blade.

본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드는, 도 8에서 보이는 바와 같이, 서로 다른 중심과 반경으로 이루어진 두 개의 원호(C3)(C4)와, 이 두 원호(C3)(C4)를 연속 탄젠트 곡선으로 연결하는 또 다른 하나의 원호(C5)에 의해 그 형상이 결정되어 이루어진다.As shown in FIG. 8, the blades of the blower for a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention include two arcs C3 and C4 having different centers and radii, and two arcs C3 and C4. ) Shape is determined by another circular arc C5 connecting the continuous tangent curves.

그리고, 도 7에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 송풍기의 블레이드(31)의 설치각(θ), 입구각(β1), 그리고, 출구각(β2)은 다음과 같이 결정된다.As shown in FIG. 7, the installation angle θ, the inlet angle β 1 , and the outlet angle β 2 of the blade 31 of the blower according to the present invention are determined as follows.

블레이드(31)의 내외측 끝점(P1)(P2) 잇는 직선(S)과, 송풍팬의 중심(O)과상기 블레이드(31)의 외측 끝점(P2)을 잇는 중심선(C) 사이의 각도를 설치각(θ)이라 할 때, 본 발명에서는 상기 설치각(θ)은 20°~ 30°범위로 결정된다.The angle between the straight line S connecting the inner and outer end points P1 and P2 of the blade 31 and the center line C connecting the center O of the blowing fan and the outer end point P2 of the blade 31 is determined. In the present invention, the installation angle θ is determined in the range of 20 ° to 30 °.

블레이드(31)의 내측 끝점(P1)과 송풍팬의 중심(O)을 연결하는 직선(J)과, 블레이드(31)의 내측 끝점(P1)에 있어서의 중립선(31a)의 접선(H)이 이루는 각도를 입구각(β1)이라 할 때, 본 발명에서는 상기 입구각(β1)은 60°~ 80°범위로 결정된다.A straight line J connecting the inner end point P1 of the blade 31 and the center O of the blowing fan, and the tangent line H of the neutral line 31a at the inner end point P1 of the blade 31. When the angle formed is called an entrance angle β 1 , in the present invention, the entrance angle β 1 is determined in a range of 60 ° to 80 °.

중심선(C)과 블레이드 외측 끝점(P2)에서의 중립선(31a)에 접하는 접선(N)이 이루는 각도를 출구각(β2)이라 할 때, 본 발명에서는 상기 출구각(β2)은 60°~ 70°범위로 결정된다.When the center line (C) and the angle formed tangent (N) in contact with the neutral wire (31a) of the blade outer end point (P2) to be referred to as outlet angle (β 2), in the present invention, the outlet angle (β 2) is 60 Decided to range from ° to 70 °.

그리고, 블레이드 내외측 끝점(P1)(P2)에서의 블레이드 두께(t1,t2)는 송풍팬 직경의 0.4% ~ 0.7%로 하고, 블레이드(31)의 최대 캠버 위치[직선(S)에서 가장 원거리 부분]에서의 블레이드 두께(t3)는 송풍팬 직경의 0.7% ~ 1.4% 사이의 값을 갖는다.Then, the blade thicknesses t1 and t2 at the blade inner and outer end points P1 and P2 are 0.4% to 0.7% of the diameter of the blowing fan, and the maximum camber position of the blade 31 (farthest from the straight line S). Part] has a value between 0.7% and 1.4% of the diameter of the blower fan.

본 발명의 실시예에 의한 블레이드 형상결정방법을 구체적으로 설명하면 도 8에 도시된 바와 같다.Referring to the blade shape determination method according to an embodiment of the present invention in detail as shown in FIG.

동일한 원의 중심(O)(즉, 송풍팬의 중심)에서 블레이드들의 내접선과 외접선에 대응하도록 반경이 다른 두 개의 제 1,2원(C1)(C2)을 그리고, 반경이 큰 제 2원(C2)의 일지점과 중심(O)을 잇는 직선을 중심선(C)이라 하며, 제 2원(C2)과 중심선(C)이 만나는 블레이드 교점을 블레이드 외측 끝점(P2)이라 하고, 블레이드 설치각(θ)이 20° ~ 30°가 되도록 끝점(P2)을 지나는 직선(S)를 그리며, 직선(S)과 직경이 작은 제 1원(C1)의 교점을 블레이드의 내측 끝점(P1)이라 한다.Draw two first and second circles C1 and C2 with different radii so as to correspond to the internal and external lines of the blades at the center O of the same circle (i.e., the center of the blower fan), and the second circle with a larger radius ( The straight line connecting the one point of the C2) and the center O is called the center line C, and the blade intersection point where the second circle C2 and the center line C meet is called the blade outer end point P2, and the blade installation angle ( θ) draws a straight line S passing through the end point P2 such that 20 ° to 30 °, and the intersection point of the straight line S and the first circle C1 having a small diameter is called the inner end point P1 of the blade.

여기서, 블레이드의 내외측 끝점(P1)(P2) 사이의 거리, 즉, 선분 P1P2의 길이는 블레이드의 길이(L)(도 9참조)가 된다.Here, the distance between the inner and outer end points P1 and P2 of the blade, that is, the length of the line segment P1P2 becomes the length L of the blade (see FIG. 9).

중심선(C)에 대하여 반시계 방향쪽에서 60°~ 70°각도로 상기 외측 끝점(P2)을 지나는 직선(N)과 중심선(C)이 이루는 각도를 출구각(β2)으로 결정한다.The angle formed by the straight line N passing through the outer end point P2 and the center line C at an angle of 60 ° to 70 ° from the counterclockwise direction with respect to the center line C is determined as the exit angle β 2 .

블레이드의 내측 끝점(P1)에서 일정거리 이동하여 선분 P1P2 선상에 최대의 캠버위치(D)를 블레이드 길이(L)의 1/4 ~ 1/2 의 위치에 결정하고, 선분 P1P2 선상에 위치하는 최대 캠버 위치(D)의 대응점을 P3이라 한다.Moves a predetermined distance from the inner end point P1 of the blade to determine the maximum camber position D on the line segment P1P2 at a position of 1/4 to 1/2 of the blade length L, and is located on the line segment P1P2 The corresponding point of the camber position D is called P3.

입구각(β1)을 이루는 직선(H)과 내측 끝점(P1)에서 직교하는 직선(M)과 최대 캠버 위치(D)의 대응점(P3)을 지나고 선분 P1P2와 직각을 이루는 직선(K)이 만나는 교점을 P4라 할 때, 교점(P4)을 중점으로 선분 P1P4의 길이를 반지름으로 하는 제 3원(C3)을 작도한다. 제 3원(C3)에는 블레이드의 시작점(P1)을 지나면서 입구각(β1)을 결정하는 직선(H)이 접하게 된다.The straight line K that forms the inlet angle β 1 and the straight line M orthogonal to the inner end point P1 and the corresponding point P3 of the maximum camber position D and is perpendicular to the line segment P1P2 When the intersection meets P4, the 3rd circle C3 which makes the length of the line segment P1P4 the radius centering on the intersection P4 is constructed. The third circle C3 is in contact with a straight line H that determines the entrance angle β 1 while passing through the starting point P1 of the blade.

그리고, 블레이드의 외측 끝점(P2)에서 직선(N)과 직교하는 직선(Q)과 최대 캠버 위치의 대응점(P3)을 지나면서 선분 P1P2와 직교하는 직선(K)과의 교점을 P5라 할 때 교점(P5)을 중심으로 하면서 선분 P2P5의 길이를 반지름으로 하는 제 4원(C4)을 작도하며, 제 4원(C4)에는 블레이드의 끝점(P2)을 지나면서 출구각(β2)을 결정하는 직선(N)이 접하게 된다.When the intersection point of the straight line Q orthogonal to the straight line N at the outer end point P2 of the blade and the straight line K orthogonal to the line segment P1P2 while passing through the corresponding point P3 of the maximum camber position is P5. The fourth circle C4 is constructed with the radius of the line segment P2P5 as the center of the intersection point P5, and the exit angle β 2 is determined in the fourth circle C4 while passing through the end point P2 of the blade. The straight line N is in contact.

마지막으로, 제 3원(C3)과 제 4원(C4) 및 선분 P1P2에 내접하는 제 5원(C5)을 작도한다.Finally, a fifth circle C5 inscribed in the third circle C3, the fourth circle C4, and the line segment P1P2 is constructed.

상기의 블레이드 내측 끝점(P1)에서 블레이드의 외측 끝점(P2)까지 이어지는 블레이드 곡선(Blade Camber Line, BCL)은 상기 제 3원(C3), 제 4원(C4), 제 5원(C5)의 원호를 따라 소정의 곡률로 유연하게 연결한 선이며, 이 블레이드 곡선(BCL)은 연속 탄젠트 곡선이다.The blade curve (Blade Camber Line, BCL) extending from the blade inner end point P1 to the outer end point P2 of the blade is the third circle C3, the fourth circle C4, and the fifth circle C5. It is a line connected flexibly to a predetermined curvature along an arc, and this blade curve BCL is a continuous tangent curve.

전술한 바와 같이, 결정된 최종 블레이드 곡선(BCL)에 블레이드 두께(t)를 부여하며, 도 9에 블레이드 두께(t)를 결정하는 방법이 도시되어 있다.As described above, a method of giving the blade thickness t to the determined final blade curve BCL is illustrated in FIG. 9.

도 8과 도 9에서 보이는 바와 같이, 블레이드의 내측 끝점(P1)의 블레이드 두께를 t1, 블레이드 외측 끝점(P2)의 두께를 t2이라 하며, 블레이드의 최대 캠버 위치의 대응점(P3)을 지나는 직선(K) 선상의 블레이드의 두께를 t3이라 정한다.8 and 9, the blade thickness of the inner end point P1 of the blade is t1, the thickness of the blade outer end point P2 is t2, and the straight line passing through the corresponding point P3 of the maximum camber position of the blade ( K) The thickness of the linear blade is defined as t3.

이 조건하에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 최대 캠버 거리의 끝점(P3)을 지나는 직선(K) 선상에 블레이드 곡선(BCL)을 기준으로 내외측으로 균일한 거리를 갖는 임의의 위치 P6, P7을 결정한다. 이 임의의 위치중 블레이드 곡선(BCL) 내측의 값을 P6이라 하고, 블레이드 곡선(BCL) 외측의 값을 P7이라 할 때, P6에서 블레이드의 내외측 단부와 연결되도록 연속 탄젠트 곡선을, 그리고, P7에서 블레이드 내외측 단부와 연결되도록 연속 탄젠트 곡선을 그려서 블레이드의 두께(t)를 결정한다. 즉, 블레이드 곡선(BCL) 외측으로 연속하는 연결선(F2-부압면)과 블레이드 곡선(BCL) 내측으로 연속하는 연결선(F1-정압면) 사이의 거리가 블레이드의 두께(t)이다.Under this condition, as shown in Fig. 9, arbitrary positions P6 and P7 having a uniform distance in and out based on the blade curve BCL on a straight line K passing through the end point P3 of the maximum camber distance are shown. Decide Among the arbitrary positions, when the value inside the blade curve BCL is P6 and the value outside the blade curve BCL is P7, a continuous tangent curve is connected at P6 to be connected to the inner and outer ends of the blade, and P7. The thickness t of the blade is determined by drawing a continuous tangent curve to be connected to the inner and outer ends of the blade. That is, the distance between the connecting line F2- negative pressure surface continuous outside the blade curve BCL and the connecting line F1- static pressure surface continuous inside the blade curve BCL is the thickness t of the blade.

도 11은 본 발명의 실시예에 따라 이루어진 블레이드의 입구각이 20°, 40°, 60°, 70° 일때에 풍량(CMH)과 정압과의 관계에 의하여 송풍기의 성능을 평가한 것으로, 블레이드 입구각의 변화에 의한 소비전력이 변화는 미비하나, 입구각의 변화에 따른 압력의 변화(Δp)는 상당한 차이가 있음을 알 수 있다.11 is to evaluate the performance of the blower by the relationship between the air flow rate (CMH) and the static pressure when the inlet angle of the blade made in accordance with an embodiment of the present invention 20 °, 40 °, 60 °, 70 °, blade inlet Power consumption due to the change of angle is insignificant, but it can be seen that there is a significant difference in the change in pressure (Δp) according to the change of the inlet angle.

즉, 본 발명의 실시예에서 선택한 입구각 60°~ 80°에서 가장 높은 흡입효율을 갖는다.That is, it has the highest suction efficiency at the inlet angle 60 ° ~ 80 ° selected in the embodiment of the present invention.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명에 따른 블레이드가 채용된 자동차 공조장치의 송풍기는, 전동모터의 구동력에 의해 공기를 축방향으로 흡입하여 열교환기측으로 송풍한다.As described above, the blower of the vehicle air conditioner employing the blade according to the present invention configured to suck air in the axial direction by the driving force of the electric motor to blow the air to the heat exchanger side.

이때, 블레이드의 입구각이 공기의 입구유동각과 대략 일치하며, 블레이드 곡선(BCL)이 공기의 흐름에 부합되도록 연속하여 이루어짐으로써 공기가 원활하게 유동한다.At this time, the inlet angle of the blade approximately coincides with the inlet flow angle of the air, the blade curve (BCL) is made continuously in accordance with the flow of the air flows smoothly.

그리고, 세 개의 원호에 의해 블레이드 곡선(BCL)이 결정되어 종래처럼 수많은 포인트를 기초로 하지 않으면서도 블레이드의 입,출구 각도를 자유롭게 설정할 수 있다.The blade curve BCL is determined by three circular arcs, and thus the blade entry and exit angles can be freely set without having to base a number of points as in the prior art.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 및 그 형상 결정방법에 의하면, 블레이드 곡선이 3개의 원호에 의해 연속 탄젠트 곡선으로 형성됨과 아울러, 입구각이 공기의 유입각과 일치하여 공기의 흡입효율이 증가하고, 흡입유동 개선으로 인한 소음을 감소할 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, according to the blade and the shape determination method of the air conditioner blower according to the present invention, the blade curve is formed as a continuous tangent curve by three circular arcs, and the inlet angle coincides with the inflow angle of air Increasing the suction efficiency of the air, it is possible to reduce the noise due to the improved suction flow.

그리고, 블레이드 설계시 많은 수의 포인트를 기초로 하여 설계하지 않으면서도 블레이드의 입구각과 출구각을 어느 하나의 결정값과 상관없이 임의로 결정할 수 있으므로 블레이드 설계의 자유도를 높일 수 있다.In addition, since the inlet angle and the outlet angle of the blade can be arbitrarily determined regardless of any one of the determined values without designing on the basis of a large number of points, the degree of freedom of the blade design can be increased.

Claims (4)

송풍팬의 동일 원주면의 주연부에 축방향으로 복수개 배열되어 송풍팬의 회전시 원심력에 의해 송풍팬의 축방향으로 흡입되는 공기를 송풍팬의 반경방향으로 불어내는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드에 있어서;In the blade of the air conditioner blower in which a plurality of blowers are arranged in the circumferential direction on the same circumferential surface of the blower fan to blow air sucked in the axial direction of the blower fan by centrifugal force during rotation of the blower fan in the radial direction of the blower fan. ; 상기 블레이드의 내측 끝점과 송풍팬의 중심을 연결하는 직선과 상기 블레이드 중립선의 접선이 이루는 각도를 입구각이라 할 때, 상기 입구각은 60°~ 80°이며;When the angle formed by a straight line connecting the inner end of the blade and the center of the blowing fan and the tangent of the blade neutral line is called an entrance angle, the entrance angle is 60 ° to 80 °; 블레이드의 외측 끝점과 송풍팬의 중심을 연결하는 중심선과 상기 블레이드 중립선의 접선이 이루는 각도를 출구각이라 할 때, 상기 출구각은 60°~ 70°이고;When the angle formed by the tangent between the center line connecting the outer end of the blade and the center of the blowing fan and the blade neutral line is called the outlet angle, the outlet angle is 60 ° to 70 °; 상기 블레이드의 시작점과 끝점을 잇는 직선과 상기 송풍팬의 중심과 상기 블레이드의 끝점을 잇는 중심선 사이의 각도를 설치각이라 할 때, 상기 설치각은 20°~ 30°인 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드.When the angle between the straight line connecting the start point and the end point of the blade and the center line connecting the center of the blowing fan and the end point of the blade is an installation angle, the installation angle is an automobile air conditioning apparatus characterized in that 20 ° ~ 30 ° Blade of the blower. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드 내외측 단부의 두께는 상기 송풍팬 직경의 0.4% ~ 0.7%이고, 최대 캠버 위치와 대응되는 지점의 블레이드의 두께는 상기 송풍팬 직경의 0.7% ~ 1.4%인 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드.According to claim 1, wherein the thickness of the inner and outer ends of the blade is 0.4% to 0.7% of the diameter of the blowing fan, the thickness of the blade at the point corresponding to the maximum camber position is 0.7% to 1.4% of the diameter of the blowing fan. Blade of the blower for vehicle air conditioning. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드 곡선의 최대 캠버 위치는 상기 블레이드내측 끝점에서부터 상기 블레이드 내외측끝점을 잇는 직선의 1/4 ~ 1/2 이내에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드.2. The blade of claim 1, wherein the maximum camber position of the blade curve is disposed within 1/4 to 1/2 of a straight line connecting the inner and outer ends of the blades from the inner end points of the blades. 송풍팬의 중심(O)을 기준으로 블레이드들의 내접선과 외접선에 대응하는 제1원 및 제2원(C1,C2) 중 상기 큰 반경의 제2원(C2)과 상기 중심(O)을 통과하는 중심선(C)과 만나는 점을 블레이드의 외측 끝점(P2)을 결정함과 아울러, 상기 외측 끝점(P2)을 지나면서 상기 중심선(C)과 일정 각도 벌어지는 직선(S)과 작은 반경의 제1원(C1)이 만나는 점을 블레이드의 내측 끝점(P1)을 결정하는 단계와;The first circle and the second circle (C1, C2) corresponding to the inner and outer circumference of the blades with respect to the center (O) of the blowing fan passing through the second circle (C2) and the center (O) of the larger radius The point that meets the center line C determines the outer end point P2 of the blade, and the straight line S that extends at an angle with the center line C while passing through the outer end point P2 and the first circle having a small radius. Determining the inner end point P1 of the blade at the point where C1 meets; 상기 내측 끝점(P1)과 중심(O)을 연결하는 직선(J)에 대하여 내측 끝점(P1)을 기준으로 시계방향으로 60°~80°로 회전이동한 직선(H) 사이의 각도를 입구각(β1)으로 결정하고, 상기 중심선(C)과 이 중심선에 대하여 반시계방향에서 60°~70°로 상기 외측 끝점(P2)을 지나는 직선(N)이 이루는 각도를 출구각(β2)으로 결정하는 단계와;Inlet angle of the angle between the straight line (H) rotated by 60 ° ~ 80 ° clockwise relative to the inner end point (P1) with respect to the straight line (J) connecting the inner end point (P1) and the center (O) (β 1) determined, and the center line (C) and the angle between the straight line (N) passing through the outer end point (P2) to 60 ° ~ 70 ° in the counterclockwise direction forming with respect to the center line outlet angle (β 2) Determining as; 상기 내측 끝점(P1)에서 내/외측 끝점(P1,P2)을 잇는 선분상에 블레이드 길이(L)의 1/4 ~ 1/2의 위치를 블레이드의 최대 캠버위치(D)의 대응점(P3)으로 결정하는 단계와;The corresponding point P3 of the maximum camber position D of the blade is set at a position of 1/4 to 1/2 of the blade length L on a line connecting the inner / outer end points P1 and P2 from the inner end point P1. Determining as; 상기 직선(H)과 내측 끝점(P1)에서 직교하는 직선(M)과, 상기 대응점(P3)을 지나고 상기 점들(P1,P2)을 잇는 선분(P1P2)과 직각을 이루는 직선(K)이 만나는 교점(P4)을 중심으로 상기 점들(P1,P4)을 잇는 선분(P1P4)을 반경으로 하는제3원(C3)을 설정하고, 블레이드의 외측 끝점(P2)에서 직선(N)과 직교하는 직선(Q)과, 대응점(P3)을 지나면서 선분(P1P2)과 직교하는 직선(K)의 교점(P5)을 중심으로 상기 점들(P2,P5)을 잇는 선분(P2P5)을 반경으로 하는 제4원(C4)을 설정하며, 제3원(C3) 및 제4원(C4) 및 선분(P1P2)에 내접하는 제5원(C5)을 설정하는 단계와;The straight line M orthogonal to the straight line H and the inner end point P1 and the straight line K perpendicular to the line segment P1P2 connecting the points P1 and P2 passing through the corresponding point P3 meet each other. A third circle C3 is set to have a radius of the line segment P1P4 connecting the points P1 and P4 around the intersection point P4, and is a straight line perpendicular to the straight line N at the outer end point P2 of the blade. (4) and a fourth line having a radius of a line segment P2P5 connecting the points P2 and P5 around the intersection point P5 of a straight line K orthogonal to the line segment P1P2 while passing through the corresponding point P3. Setting a circle C4 and setting a fifth circle C5 inscribed to the third circle C3 and the fourth circle C4 and the line segment P1P2; 상기 제3원과 제4원 그리고 제5원의 원호를 따라 소정의 연속 탄젠트 곡률로 유연하게 연결하여 블레이드 곡선(BCL)을 설정하는 단계와; 그리고,Establishing a blade curve (BCL) by flexibly connecting a predetermined tangent curvature along arcs of the third circle, the fourth circle, and the fifth circle; And, 상기 블레이드 곡선을 기준으로 내,외측으로 균일한 거리를 갖는 연속 탄젠트 곡선을 설정하여 블레이드의 두께(t)를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 송풍기의 블레이드 형상결정방법.And determining a thickness (t) of the blade by setting a continuous tangent curve having a uniform distance inward and outward based on the blade curve.
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