KR20050000591A - 송풍기의 터보팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보팬의 회전으로 인한 피로하중을 강도보강리브가 적절히 상쇄할 수 있는 송풍기의 터보팬에 관한 것이다.

본 발명은 복수개의 날개가 내주면에 동일 간격으로 배치된 원통형의 임펠러와, 상기 임펠러의 후부에 장착되고 중앙에 모터의 회전축이 결합되는 보스부가 구비된 허브와, 상기 허브의 배면에 돌출 형성되고 보스부로부터 임펠러 방향으로 나선을 형성하는 복수개의 강도보강리브로 구성되어, 허브의 배면에 강도보강리브가 나선형으로 형성되어 상기 터보팬이 회전됨에 따라 공기저항이 최소화되므로, 상기 강도보강리브에는 공기저항에 따른 추가적인 응력이 형성되지 않고, 상기 허브는 강도보강리브에 의해 강도가 보강되어 피로하중이 효과적으로 상쇄되는 이점이 있다.

Description

송풍기의 터보팬 {A turbo fan of blower}

본 발명은 송풍기의 터보팬에 관한 것으로서, 특히 터보팬의 회전으로 인한 피로하중을 강도보강리브가 적절히 상쇄할 수 있는 송풍기의 터보팬에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 조건으로 유지할 수 있도록 흡입공기를 처리하여 건물 또는 방에 공급하는 장치로서, 크게 분리형(separate type 또는 split type)과 일체형(window type)으로 구분된다.

도 1은 일반적인 일체형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 2는 일반적인 일체형 공기조화기가 도시된 분해 사시도이다.

일반적인 일체형 공기조화기는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 벽 또는 창문에 장착되는 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2)의 실내측 전면에 결합되고 흡입그릴(4) 및 토출그릴(6)이 배치된 전면패널(8)과, 상기 캐비닛(2)의 하단에 결합되어 공기조화기의 바닥면을 형성하는 베이스 팬(10)과, 상기 캐비닛(2)과 베이스 팬(10)의 사이를 실내측 공간과 실외측 공간으로 구획함과 아울러 실내측 공간의 유로가 형성된 에어 가이드(12)와, 저온 저압의 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 변화시키는 압축기(14)와, 상기 압축기(14)에서 나온 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기(16)와, 상기 응축기(16)에서 응축된 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 2상 냉매(액체와 기체의 혼합) 상태로 팽창시키는 팽창 밸브(미도시)와, 상기 팽창 밸브(미도시)를 통과한 2상 냉매를 기체 상태로 증발시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기(18)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기한 일체형 공기조화기는 상기 에어 가이드(12)에 고정되어 실내측 공간과 실외측 공간으로 전방 회전축과 후방 회전축이 각각 돌출되는 모터(20)와, 상기 증발기(18)로 실내의 공기를 강제 순환시키도록 상기 모터(20)의 전방 회전축에 연결된 터보팬(22)과, 상기 응축기(16)로 실외 공기를 강제 유입시키도록 상기 모터(20)의 후방 회전축에 연결된 축류팬(24)과, 상기 축류팬(24)의 회전에 의해 흡입된 실외 공기의 유로를 형성하는 쉬라우드(26)를 포함한다.

여기서, 상기 캐비닛(2)은 실외측 측면 및 상면에 실외공기가 유입되는 유입구(2a)가 형성되고, 후면은 열교환된 실외공기가 토출되도록 개방되어 있다.

도 3은 종래 기술에 따른 터보팬의 배면이 도시된 사시도이다.

종래의 송풍기의 터보팬은 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 날개가 내주면에 동일 간격으로 배치되고 전면과 후면이 개방된 원통 형상의 임펠러(32)와, 상기 임펠러(32)의 개방된 후면에 장착되고 중앙에 모터(20)의 전방 회전축이 결합되는 보스부(34)가 구비된 허브(36)와, 상기 허브(36)의 배면에 돌출 형성되고 보스부(34)로부터 임펠러(32) 방향으로 직선 형상으로 형성된 강도보강리브(38)로 구성된다.

여기서, 상기 강도보강리브(38)는 복수개가 상기 보스부(34)에서 방사상으로 돌출 형성되고, 상기 터보팬(22)의 회전시 상기 허브(36)에 작용하는 피로하중을 상쇄시켜 상기 허브(36)의 파손을 방지하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 송풍기의 터보팬은 상기 강도보강리브(38)가 직선형상으로 형성되어 상기 터보팬(22)의 회전시 공기저항을 많이 받게 된다.

따라서, 상기 터보팬(22)이 고속으로 회전됨과 동시에 운전과 정지가 단속적으로 반복될 경우, 상기 강도보강리브(38)에는 공기저항에 따른 응력이 추가적으로 발생되어 상기 허브(36)에 작용되는 피로하중을 상기 강도보강허브(38)가 적절히 상쇄하지 못하고, 마찰 저항으로 인해 소음 및 진동도 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같이 강도보강리브(38)가 높은 공기저항을 받으면서 피로하중을 적절히 상쇄하지 못할 경우, 상기 보스부(34)가 형성된 허브(36)의 내측 부위가 빈번하게 파손되어 제품의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터보팬의 회전시 강도보강리브에 작용되는 공기저항이 최소가 되도록 개선하여 상기 강도보강리브가 허브에 작용되는 피로하중을 적절히 상쇄하고, 그로 인해 상기 허브의 파손을 방지할 수 있는 송풍기의 터보팬을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 일체형 공기조화기가 도시된 사시도이고,

도 2는 일반적인 일체형 공기조화기가 도시된 분해 사시도이고,

도 3은 종래 기술에 따른 터보팬의 배면이 도시된 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 터보팬의 정면이 도시된 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 터보팬의 배면이 도시된 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따른 터보팬의 배면이 도시된 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 터보팬 52 : 임펠러

54 : 보스부 56 : 허브

58 : 강도보강리브

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 송풍기의 터보팬은 복수개의 날개가 내주면에 동일 간격으로 배치된 원통형의 임펠러와, 상기 임펠러의 후부에 장착되고 중앙에 모터의 회전축이 결합되는 보스부가 구비된 허브와, 상기 허브의 배면에 돌출 형성되고 보스부로부터 임펠러 방향으로 나선을 형성하는 복수개의 강도보강리브로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 터보팬의 정면이 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 터보팬의 배면이 도시된 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 터보팬의 배면이 도시된 평면도이다.

여기서, 앞서 도시된 도면과 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

본 발명에 따른 송풍기의 터보팬은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복수개의 날개가 내주면에 동일 간격으로 배치되고 전면과 후면이 개방된 원통 형상의 임펠러(52)와, 상기 임펠러(52)의 개방된 후면에 장착되고 중앙에 모터(20)의 전방 회전축이 결합되는 보스부(54)가 구비된 허브(56)와, 상기 허브(56)의 배면에 돌출 형성되고 보스부(54)로부터 임펠러(52) 방향으로 나선을 형성하는 강도보강리브(58)로 구성된다.

여기서, 상기 허브(56)는 터보팬(50)의 후면을 형성하고, 상기 보스부(54)가 전후방향으로 터보팬(50)의 무게중심에 가깝게 위치되도록 돔(dome) 형상으로 형성된다.

상기와 같이 돔 형상으로 형성된 허브(56)는 상기 터보팬(50)의 전부로 유입된 공기가 임펠러(52)의 원심력에 의해 원주방향으로 원활하게 이송되도록 하는 가이드 역할도 수행한다.

그리고, 상기 강도보강리브(58)는 터보팬(50)의 회전시 상기 허브(36)에 작용하는 피로하중을 상쇄시켜 장시간 사용시 상기 허브(36)의 파손을 방지할 목적으로 상기 허브(36)의 배면에 형성된다.

이런 강도보강리브(58)는 복수개가 상기 보스부(34)에서 방사상으로 돌출 형성되고, 상기 터보팬(50)의 회전에 따른 공기저항이 감소될 수 있도록 상기 터보팬(50)의 회전방향(A)에 따라 적절한 방향(B)으로 나선을 형성하게 된다.

즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 터보팬(50)의 회전방향(A)이 반시계 방향일 경우, 상기 강도보강리브(58)의 나선 방향(B)은 상기 보스부(54)에서부터 시계방향으로 나선을 형성하게 된다.

상기와 같이 나선 형상으로 굴곡된 강도보강리브(58)는 터보팬(50)의 회전시 공기의 저항을 적게 받으므로 공기저항으로 인해 생성되는 응력이 감소되고, 공기와의 마찰에 의해 발생되는 소음과 진동도 저감된다.

물론, 상기 터보팬(50)의 회전방향(A)이 시계 방향일 경우, 상기 강도보강리브(58)의 나선 방향(B)이 반시계 방향으로 형성되는 것은 당연한 귀결일 것이다.

또한, 상기 허브(58)는 보스부(54)가 형성된 중앙 부분이 가장 크게 피로하중이 작용되어 파손에 가장 취약한 부분이므로, 상기 강도보강리브(58)는 보스부(54)에 가까울수록 높게 돌출 형성되어 상기 보스부(54)의 강도를 보강하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 송풍기의 터보팬의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 공기조화기에 전원이 인가되면 압축기(14)와 모터(20)가 구동되고, 상기 압축기(20)에 의해 냉매는 압축기(20), 응축기(16), 팽창기구, 증발기(18)로 구성된 냉방 사이클을 순환하면서 실내공기 및 실외공기와 열교환하게 된다.

그리고, 상기 모터(20)는 터보팬(50)과 축류팬(24)을 회전시키는 바, 상기 터보팬(50)은 전면패널(8)의 흡입그릴(4)로 실내공기를 흡입하여 토출그릴(6)을 통해 증발기(18)에서 열교환된 공기를 실내로 토출하고, 상기 축류팬(24)은 캐비닛(2)의 유입구(2a)로 실외공기를 흡입하여 상기 캐비닛(2)의 개방된 후면으로 응축기(16)에서 열교환된 공기를 토출하게 된다.

한편, 상기 공기조화기는 실내조건에 따라 운전 및 정지가 단속적으로 반복되고, 운전 중이라도 냉방정도가 빈번히 변동되므로, 장시간 사용시 상기 터보팬(50)의 허브(36)에는 피로하중이 작용하게 되고, 이러한 피로하중은 허브(56)의 배면에 형성된 강도보강리브(58)에 의해 상쇄된다.

이런 강도보강리브(58)는 나선형으로 형성되어 상기 터보팬(50)의 회전에 따른 공기저항이 감소되고, 종래의 직선형에 비해 부피 및 중량이 증가되어 상기 터보팬(50)의 무게중심이 상기 허브(56)의 보스부(54)에 보다 근접하게 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 송풍기의 터보팬은 허브의 배면에 강도보강리브가 나선형으로 형성되어 상기 터보팬이 회전됨에 따라 공기저항이 최소화되므로, 상기 강도보강리브에는 공기저항에 따른 추가적인 응력이 형성되지 않고, 상기 허브는 강도보강리브에 의해 강도가 보강되어 피로하중이 효과적으로 상쇄되는 이점이 있다.

또한, 종래에 비해 강도보강리브의 부피 및 중량이 증가되어 상기 터보팬의 무게중심이 허브의 보스부에 가깝게 형성되므로 상기 터보팬의 밸런스가 우수해지는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 터보팬의 밸런스가 향상됨과 동시에 허브의 강도가 보강되면, 장시간 사용에 따른 허브의 피로파손이 방지되어 상기 터보팬의 수명이 늘어나게 되고, 그로 인해 제품성 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 복수개의 날개가 내주면에 동일 간격으로 배치된 원통형의 임펠러와;

   상기 임펠러의 후부에 장착되고 중앙에 모터의 회전축이 결합되는 보스부가 구비된 허브와;

   상기 허브의 배면에 돌출 형성되고 보스부로부터 임펠러 방향으로 나선을 형성하는 복수개의 강도보강리브로 구성된 것을 특징으로 하는 송풍기의 터보팬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 강도보강리브는 임펠러의 회전에 따른 공기저항이 감소되도록 상기 임펠러의 회전방향에 대응되는 방향으로 나선이 형성된 것을 특징으로 하는 송풍기의 터보팬.