KR20040065708A - 축류팬 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 축류팬은, 팬의 날개의 크기로 인해 발생되는 전단 응력을 최소화하여 고속 회전시에도 파손되지 않는 축류팬에 관한 것이다. 본 발명에 따른 축류팬은, 소정 형상의 날개와 상기 날개와 연결되어 회전 토크를 전달하기 위한 허브로 이루어진 팬에 있어서, 상기 날개와 허브의 이음부와 날개의 엣지를 이어서 보강토록 형성된 곡선형의 보강재와 상기 허브로부터 날개쪽으로 방사상의 보강재를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축류팬은, 같은 회전수에서 파손을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 보강의 넓이를 넓게 한 상태에서 회전수를 증가시키는 경우에도 축류팬의 날개의 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.

Description

축류팬{fan}

본 발명은 축류팬에 관한 것으로서, 특히 개선된 축류팬의 날개와 허브의 보강 형상에 관한 것이다.

일반적으로 팬(fan)은 통풍기로서, 날개차의 회전운동에 의해서 기체를 압송하고 그 압력비가 1.1 또는 토출 압력 1,000 mmAg 미만의 송풍기를 의미한다. 대표적인 팬으로는 원심팬과 축류팬이 있다.

도 1은 일반적인 축류팬의 날개와 허브의 형상을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 종래의 기술에 따른 날개를 보강한 형상을 나타내는 개략도이다.

이들 도면을 참조하면, 팬의 날개가 커지면 더 큰 전단력을 받게 되는데, 이러한 특성으로 인해 팬이 고속으로 회전하게 되면 허브와 날개가 이어지는 부분이 쉽게 파손된다.

따라서, 파손을 막기 위해서 깨지는 부위를 보강하는 것이 일반적인 방법이었다.

이러한 보강 방법을 적용할 경우, 팬이 깨지는 현상은 크게 줄어들지만 보강된 날개의 바깥 부분이 깨지는 경우가 발생하였다. 특히, 팬의 회전수가 높게 요구되는 때에는 팬의 날개가 깨지는 빈도가 높아지게 되었다.

즉, 종래의 경우에는 팬의 날개를 보강해 줌으로써 응력 집중이 분산되는 효과는 있으나 응력이 집중되는 부분이 보강이 안된 다른 부분으로 이동하기 때문에 팬의 날개가 깨지는 현상을 완전히 없애는 데에는 한계가 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 축류팬의 날개의 크기로 인해 발생되는 전단 응력을 최소화하여 고속 회전시에도 파손되지 않는 축류팬을 제공하기 위한 것이다.

도 1a는 일반적인 축류팬의 날개와 허브의 형상을 나타내는 사시도.

도 1b는 종래의 기술에 따른 날개를 보강한 형상을 나타내는 개략도.

도 2a는 본 발명에 따른 축류팬의 날개와 허브의 형상을 나타내는 사시도.

도 2b은 도 2a에 있어서 보강재를 나타내는 확대도.

도 3은 보강재를 상세히 나타내는 도면.

<도면의 중요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 날개 1a : 날개 보강재 1b : 날개 보강재

2 : 허브 2a : 허브 보강재 2b : 날개 보강재

본 발명에 따른 축류팬은, 소정 형상의 날개와 상기 날개와 연결되어 회전 토크를 전달하기 위한 허브로 이루어진 팬에 있어서, 상기 날개와 허브의 이음부와 날개의 엣지를 이어서 보강토록 형성된 곡선형의 보강재와 상기 허브로부터 날개쪽으로 방사상의 보강재를 구비한 것을 특징으로 한다.

도 2a는 본 발명에 따른 축류팬의 날개와 허브의 형상을 나타내는 사시도이고, 도 2b은 도 2a에 있어서 보강재를 나타내는 확대도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 축류팬은, 날개와 허브의 이음부와 날개의 엣지에 이어져서 형성되는 보강재와 허브로부터 날개쪽으로 방사상으로 형선된 보강재를 구비하는 것이 그 특징인 바, 날개와 허브의 이음부와 날개의 엣지에 이어져서 형성되는 허브 보강재(2a)와 상기 날개에 있어서 상기 허브 보강재(2a)가 형성된 곳의 타측부에 허브연결부로부터 방사상으로 형성된 다수개의 날개 보강재 (2b)가 그것이다.

도 3은 보강재를 상세히 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 허브 보강재(2a)는 리딩 에지 길이방향과 블레이드 연결 길이방향으로 형성되고, 상기 날개 보강재(2b)는 상기 블레이드 연결 길이방향에서 팬의 외측으로 향하는 방사상으로 형성된다.

여기서 허브 보강재(2a)는 리딩 에지 길이방향에서는 전체의 리딩 에지의 50%이내에서 리딩 에지를 따라서 보강 구조가 형성되는 것이 바람직하고, 블레이드 연결 길이방향에서는 전체의 블레이드 연결 길이의 40% 이내에서 허브측을 향하는에지를 따라서 보강 구조가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 날개 보강재(2b)는 상기 블레이드 연결 길이방향의 보강재가 끝난후의 나머지 블레이드 연결 길이방향의 구간에서, 그 구간의 20 ~ 80% 구간에 보강구조가 형성되는 것이 바람직하다.

일반적으로 고속회전용 팬이 필요하거나, 재료의 특성은 다소 떨어지지만 재료비를 절감하기 위하여 팬의 재질을 변결하게 되는 때에는 팬의 회전 동작시 허브측의 리딩에지쪽과 블레이드 연결 중간부분에 백화현상이 발생하거나, 크랙(crack)이 발생하게 되고 때로는 파손이 되기도 한다. 이때에는 응력분포의 구배를 완만하게 해주는 것이 필요한데, 본 발명에서와 같이 리딩에지의 허브측 부분에서는 리딩에지를 따라서 집중되는 응력을 허브쪽으로 넓게 퍼뜨리므로서('보강구조 1'의 '부분B') 응력구배를 완화시키고, 서로 독립된 다수개의 보강 구조를 블레이드를 향하여 방사상으로 길게 형성하므로써(보강구조 2) 블레이드 연결 중간 부분에 나타나는 응력의 집중화를 현저히 감소 시킬수 있게 된다.

본 발명에 따른 축류팬은, 같은 회전수에서 파손을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 보강의 넓이를 넓게 한 상태에서 회전수를 증가시키는 경우에도 축류팬의 날개의 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소정 형상의 날개와 상기 날개와 연결되어 회전 토크를 전달하기 위한 허브로 이루어진 팬에 있어서,

   상기 날개와 허브의 이음부와 날개의 엣지를 이어서 보강토록 형성된 곡선형의 보강재와 상기 허브로부터 날개쪽으로 방사상의 보강재를 구비한 것을 특징으로 하는 축류팬.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 곡선형의 보강재는, 리딩 에지 길이방향에서는 전체의 리딩 에지의 50%이내에서 리딩 에지를 따라서 보강 구조가 형성되고, 블레이드 연결 길이방향에서는 전체의 블레이드 연결 길이의 40% 이내에서 허브측을 향하는 에지를 따라서 보강 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 축류팬.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 방사상의 보강재는, 곡선형 보강재의 블레이드 연결 길이방향의 보강부가 끝난후의 나머지 블레이드 연결 길이방향의 구간에서, 그 구간의 20 ~ 80% 구간 사이에 보강구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 축류팬.