KR20060086729A - Backward-curved fan - Google Patents
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Abstract
중심이 구동수단과 연결되는 회전판과, 회전판의 외주부에 방사상으로 배열되며 일체로 성형되는 다수개의 후향깃 형상 블레이드와, 회전판의 일면과 대향하도록 블레이드의 선단부에 결합되는 링 형상의 쉬라우드를 가지되, 블레이드의 선미는 운전소음이 감소되도록 전향팬의 깃형상으로 절곡되고, 블레이드의 선단은 팬의 회전축 중심방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 후향팬을 제공한다. 후향팬인 터보팬의 팬 효율이 우수하고 풍량이 큰 효과는 그대로 가지면서도 그 문제점이었던 큰 소음은 감소시켜 정숙하면서도 성능이 뛰어난 터보팬과 이를 적용한 공기조화기를 제공할 수 있는 효과가 있다.A rotating plate having a center connected to the driving means, a plurality of rearward blade-shaped blades radially arranged and integrally formed on the outer circumference of the rotating plate, and a ring-shaped shroud coupled to the tip of the blade so as to face one surface of the rotating plate. , The stern of the blade is bent in the shape of the front fan so that the operation noise is reduced, the front end of the blade provides a rear fan, which is bent toward the center of the rotation axis of the fan. The turbo fan, which is a rear fan, has an excellent fan efficiency and a large amount of airflow, but reduces the loud noise that is a problem, thereby providing a quiet and excellent turbo fan and an air conditioner using the same.
Description
도 1은 본 발명에 따른 후향팬을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a rear fan according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 후향팬의 정면도이다.2 is a front view of the rear fan according to the present invention.
도 3은 도2의 A부분을 확대하여 후향팬의 캠버라인을 자세히 나타낸 부분 확대도이다.FIG. 3 is an enlarged view illustrating the camber line of the rearward fan in detail by enlarging portion A of FIG. 2.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 회전판 11 : 허브1: rotating plate 11: hub
12 : 통공부 13 : 보스부12: through hole 13: boss
2 : 블레이드 21 : 팬외경2: blade 21: fan diameter
3 : 쉬라우드 31 : 쉬라우드 내경3: shroud 31: shroud inner diameter
32 : 쉬라우드 외경 C : 블레이드 캠버라인의 현32: shroud outer diameter C: string of blade camberline
D : 블레이드 캠버라인의 현의 85% 내지 90%에 해당하는 길이D: length corresponding to 85% to 90% of the string of blade camber line
θ : 공기의 토출각도 Φ : 팬의 반지름과 현이 이루는 각θ: air discharge angle Φ: angle between fan radius and string
본 발명은 후향팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후향팬의 블레이드의 캠버라인을 전향팬의 특성을 구비하도록 수정하여 소음이 감소되도록 하는 후향팬을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a rearward fan, and more particularly, to provide a rearward fan that reduces noise by modifying a camber line of a blade of the rearward fan to have characteristics of the rearward fan.
일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기가 냉매관으로 연결되어 폐회로를 이루는 냉동사이클에서 그 내부를 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열작용과 발열작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.In general, an air conditioner cools the surroundings by using an endothermic action and an exothermic action formed by vaporization or liquefaction of a refrigerant circulating therein in a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, a refrigerant expansion valve, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe to form a closed circuit. Or a heating device.
이러한 공기조화기는 실내의 공기를 흡입하여 냉난방을 하게 되는 특성상 주로 실내에 설치되거나 일부라도 실내에 설치되게 되는데, 주거환경에서 소음이 큰 문제가 되므로 정숙한 특성을 가진 전향팬 즉 시로코팬 등을 사용하는 경우가 많다.These air conditioners are installed indoors or at least partly indoors due to the characteristics of cooling and heating by inhaling the air inside the room, noise is a big problem in the residential environment, so use a forwarding fan with a quiet characteristic, that is, a sirocco fan, etc. Many times.
그러나, 이러한 전향팬은 소음이 작은 대신 팬의 효율이 낮아 전력소모가 커지는 문제점이 있다. However, such a forward fan has a problem in that power consumption is increased due to low efficiency of the fan instead of low noise.
또한, 이러한 문제점을 극복하기 위하여 팬의 효율이 좋은 터보팬과 같은 후향팬을 사용하는 경우에는 소음레벨이 높아지고 체감소음도 커지는 문제점이 있다.In addition, in order to overcome this problem, when a rear fan such as a turbo fan having a good fan efficiency is used, a noise level is increased and bodily noise is also increased.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전향팬의 특성을 일부 채용하도록 후향팬의 블레이드의 선단과 선미부분의 캠버라인을 수정하여 팬 효율이 우수하면서도 소음이 감소되는 효과가 있는 후향팬을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve this problem, by modifying the camber line of the front end and stern portion of the blade of the rear fan to employ some of the characteristics of the rear fan to provide a rear fan having an effect of reducing the noise while excellent fan efficiency. It aims to do it.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 후향팬은, 중심이 구동수단과 연결되는 회전판과, 상기 회전판의 외주부에 방사상으로 배열되며 일체로 성형되는 다수개의 후향깃 형상 블레이드와, 상기 회전판의 일면과 대향하도록 상기 블레이드의 선단부에 결합되는 링 형상의 쉬라우드를 가지되, 상기 블레이드의 선미는 운전소음이 감소되도록 전향팬의 깃형상으로 절곡되고, 상기 블레이드의 선단은 팬의 회전축 중심방향으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, a rearward fan according to the present invention includes a rotating plate having a center connected to a driving means, a plurality of rearward blade-shaped blades radially arranged and integrally formed at an outer circumference of the rotating plate, and one surface of the rotating plate. It has a ring-shaped shroud coupled to the front end of the blade to face, the stern of the blade is bent in the shape of the front fan to reduce the operation noise, the tip of the blade is bent toward the center of the rotation axis of the fan It is characterized by.
또한, 블레이드의 선미는 원호 형상의 캠버라인을 구비한 블레이드에서 현의 길이가 블레이드의 선단으로부터 85%~90%인 지점에서 전향팬의 깃형상으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stern of the blade is characterized in that the blade is bent in the shape of the deflecting fan at the point where the length of the string is 85% to 90% from the tip of the blade in the blade having an arc-shaped camber line.
또한, 블레이드 선미의 절곡부는 블레이드로부터 토출되는 공기의 각도가 팬 외경의 접선방향을 기준으로 60°~ 70°인 범위에 있게 되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bent portion of the blade stern is characterized in that the angle of the air discharged from the blade is provided so as to be in the range of 60 ° ~ 70 ° relative to the tangential direction of the fan outer diameter.
또한, 블레이드의 선단은 상기 블레이드 캠버라인의 현의 길이의 10%~15%에 해당하는 길이만큼 팬의 회전 중심 측으로 반경방향으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tip of the blade is characterized in that it is bent in the radial direction toward the rotation center side of the fan by a length corresponding to 10% to 15% of the length of the string of the blade camber line.
또한, 각각의 블레이드는 캠버라인 현이 그 선단과 접하는 팬의 반경으로부터 40° 내지 50°의 각도를 가지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, each blade is characterized in that the camberline string is provided with an angle of 40 ° to 50 ° from the radius of the fan in contact with the tip.
이하에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 후향팬을 도시한 사시도이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view showing a rear fan according to the present invention.
본 발명에 따른 후향팬은 공기조화기의 실내기나 일체형 공기조화기, 공기청 정기 등에 사용될 수 있는 후향팬으로서, 본 발명에 따른 실시예에서는 터보팬을 예로 들어 설명하기로 한다. 터보팬은 중심에 구동수단이 연결되어 회전하는 회전판(1)과, 회전판(1)의 외주부에 방사상으로 배열되며 일체로 성형되는 다수개의 후향깃형상 블레이드(2)와, 상기 회전판(1)의 일면과 대향하도록 상기 블레이드(2)의 선단부에 결합되는 링 형상의 쉬라우드(3)를 가진다. The rear fan according to the present invention is a rear fan which can be used in an indoor unit of an air conditioner, an integrated air conditioner, an air purifier, or the like. In the embodiment of the present invention, a turbo fan will be described as an example. The turbo fan includes a rotating plate 1 having a driving means connected to the center thereof, a plurality of rearward blade-
회전판(1)은 중심에 구동수단으로 일반적으로 구비되는 모터를 수용하면서 쉬라우드(3)의 내경(31) 내부로 유입되어 블레이드(2)의 사이로 토출되는 공기의 유동을 안내할 수 있도록 구비되는 허브(11)와, 이러한 허브(11)의 중심부에 구동수단인 모터 등과 축결합할 수 있도록 축공을 구비하여 마련되는 보스부(13)와, 허브(11)의 표면에 구동수단을 냉각할 수 있도록 형성되는 통공부(12)를 구비한다. 통공부(12)는 구동수단인 모터의 과열을 방지하고자 형성된 것인데 없어도 터보팬의 동작에는 무관하다.Rotating plate 1 is provided to guide the flow of air introduced into the
블레이드(2)는 터보팬의 중심으로부터 반경방향으로 배열되는 것이 아니라, 소정의 각도를 가지면서 배치된다. 블레이드 자체의 형상은 팬의 효율을 향상시키기 위하여 직선 혹은 여러가지 곡선을 기준으로 하고, 이 곡선을 따라 두께를 분포시켜 날개의 위 아래면을 형성하여 블레이드를 이루도록 한다. 이 때, 기준이 되는 곡선을 캠버라인(camber line)이라 하고, 실제 캠버라인을 실측하기에는 매우 난이한 작업이므로, 편의상 날개의 위 아래면 두께의 평균값이 형성하는 곡선 혹은 직선을 캠버라인(camber line)이라 한다.The
이러한 블레이드(2)의 타면에는 쉬라우드(3)가 구비되는데 터보팬 내부로 공 기를 유입하기 위하여 형성된 내경(31)과 외경(32)을 가진다. 쉬라우드(3)는 일반적으로 회전판(1)과 일체로 사출성형된 블레이드의 타면에 열융착이나 초음파 융착을 통해 결합되나 회전판, 블레이드와 함께 일체로 사출성형되는 경우도 있다.The other surface of the blade (2) is provided with a shroud (3) has an
쉬라우드(3)는 도1에서 보는 바와 같이 내경(31)측이 외부로 경사를 가지며 일정부분 돌출되는 경우가 있는데 팬으로 흡입되는 공기가 쉬라우드의 내경(31)을 통해 블레이드(2)측으로 토출되어 직각방향으로 흐르게 되는 터보팬의 유동을 안내하기 위하여 돌출부를 형성하는 경우가 일반적이다.As shown in FIG. 1, the
도 2는 본 발명에 따른 후향팬의 정면도이다. 본 발명의 실시예에 따른 터보팬은 쉬라우드의 내경(31)과 외경(32)에 걸쳐 다수개의 블레이드(2)가 구비된 것을 보여준다. 블레이드(2)는 전체적으로는 팬의 회전방향인 시계방향(화살표)의 반대방향으로 캠버라인이 진행되는 후향팬이나 선단과 선미부분이 절곡되어 있다. 선미(쉬라우드의 외경측)는 전향팬의 특성을 가지도록 팬의 회전방향 측으로 절곡되어 있고, 선단(쉬라우드의 내경측)은 팬의 회전중심인 보스부(13) 측을 향하여 반경방향으로 연장되어 있다. 점선 21은 블레이드(2)의 단부를 연결한 가상선으로 팬의 외경이 된다. 2 is a front view of the rear fan according to the present invention. The turbofan according to the embodiment of the present invention shows that a plurality of
도 3은 도2의 A부분을 확대하여 후향팬의 캠버라인을 자세히 나타낸 부분 확대도이다. 도3은 하나의 블레이드를 도시하여 선단과 선미의 절곡부의 위치와 절곡각도를 자세히 나타낸 그림이다. 블레이드(2)의 두께의 평균값이 이루는 원호인 캠버라인이 a점과 b점 사이의 곡선부이다. 이러한 캠버라인인 a점과 b점 사이를 직선으로 이으면 선분 ab가 되는데 이는 원호 형상인 캠버라인의 현이 되고, 이 현의 길이를 Chord 라 하며, C라 한다. 블레이드(2)는 캠버라인의 현(ab)이 그 선단과 접하는 팬의 반지름과 이루는 각 Φ가 40° 내지 50° 사이에 위치하도록 구비된다. FIG. 3 is an enlarged view illustrating the camber line of the rearward fan in detail by enlarging portion A of FIG. 2. Fig. 3 is a diagram showing one blade in detail showing the position and bending angle of the bent portion of the tip and the stern. The camber line which is the circular arc which the average value of the thickness of the
우선 선미의 절곡부(c-e)는 캠버라인의 선단(a점)으로부터 현길이 C의 85%~90%에 해당하는 캠버라인 상의 지점인 c점으로부터 팬의 회전방향으로 절곡되는데, 이는 전향팬의 소음이 절감되는 특성을 채용하기 위한 것이다. 또한, 이러한 절곡부의 길이는 캠버라인의 선미(b점)를 지나는 팬 외경(21)에 맞추어 구비될 수도 있고, 팬 외경(21)의 외부로 연장될 수도 있으며 이는 팬이 설치되는 공기조화기나 다른 장치의 설계조건에 맞도록 조정될 수 있다.First, the bend of the stern (ce) is bent from the point (a point) of the camber line in the direction of rotation of the fan from point c, which is a point on the camber line corresponding to 85% to 90% of the length C, It is for employing a characteristic that reduces noise. In addition, the length of the bent portion may be provided in accordance with the fan
또한, 선미의 절곡부(c-e)는 블레이드(2)를 통과한 공기의 토출각도 θ가 팬 외경(21)의 접선방향으로부터 60° 내지 70°가 되도록 절곡되는데, 절곡되는 각도는 팬의 크기와 설치 위치에 따라 변동이 있으므로 공기의 토출각도 θ가 팬 외경(21)의 접선방향으로부터 60° 내지 70° 가 된다면 절곡부의 절곡각도는 상관이 없다.Further, the bent portion ce of the stern is bent such that the discharge angle θ of the air passing through the
블레이드(2)의 선단(쉬라우드의 내경 측-a지점)은 팬의 회전축 중심방향으로 선분 af만큼 연장되는데, 블레이드 캠버라인의 현길이 C의 10%~15%에 해당하는 길이만큼 팬의 회전축 중심부를 향해 반경방향으로 연장된다. 본 발명의 실시예에 따른 터보팬은 상기한 바와 같이 블레이드(2)의 선미는 전향깃의 방향으로 절곡하고 선단은 팬의 회전축 중심을 향해 반경방향으로 연장하여 후향팬의 캠버라인을 수정하여 구비된다. The tip of blade 2 (inner diameter side-a point of the shroud) extends by the line segment af in the direction of the rotation axis of the fan, and the rotation axis of the fan by the length corresponding to 10% to 15% of the length C of the blade camber line. Extend radially towards the center. Turbo fan according to an embodiment of the present invention, as described above, the stern of the blade (2) is bent in the direction of the deflector and the tip is extended radially toward the center of the rotation axis of the fan is provided to modify the camber line of the rear fan do.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 후향팬의 동작과 작용효과를 설명하기로 한다. 전원이 공급되면 허브(11) 내부에 구비되어 보스부(13)와 축결합된 구동수단(미도시)이 구동되고 이와 함께 팬도 회전하게 된다. Hereinafter will be described the operation and effect of the rear fan in accordance with an embodiment of the present invention. When the power is supplied, the driving means (not shown) provided in the
팬의 내부는 팬이 회전함에 따라 음압을 형성하게 되고, 이에 의해 쉬라우드(3)의 내경(31)을 통해 공기가 터보팬의 내부로 흡입된다. 공기는 대부분 경사를 가지며 설치된 블레이드(2)를 통해 소정각도로 토출되고, 일부의 공기는 회전판(1)의 중심부에 구비된 허브(11)에 형성된 통공부(12)를 통해 구동수단 측으로 흘러 구동수단을 냉각하여 과열을 방지하게 된다.The inside of the fan forms a negative pressure as the fan rotates, whereby air is sucked into the turbofan through the
터보팬은 일반적으로 전향팬인 시로코팬 등에 비하여 팬의 효율이 우수하고 풍량이 큰 특성이 있으나, 그 소음도 커서 실내에 설치되는 공기조화기 등에 사용되는 것이 부적합하다. 그러나, 본원발명에 따른 후향팬은 선미에 전향팬의 특성을 채용하는 절곡부를 둠으로써 소음을 일정정도 감소시키고, 선단에 팬의 중심부를 향해 연장되는 연장부를 둠으로써 캠버라인이 팬의 회전방향과 반대되는 후향팬의 특성이 중화되어 역시 일정정도의 소음을 감소시키게 된다. 따라서, 선미의 절곡부와 선단의 연장부에 의해 감소되는 소음의 합은 본 발명의 실시예에 따른 후향팬인 터보팬의 소음레벨을 전향팬과 유사하도록 감소시키게 된다. A turbo fan generally has excellent fan efficiency and a large amount of air compared to a sirocco fan, which is a forward fan. However, the turbo fan is not suitable for use in an air conditioner installed indoors because of its high noise. However, the rearward fan according to the present invention reduces the noise to some extent by providing a bent portion adopting the characteristics of the forwarding fan at the stern, and by extending the extension portion toward the center of the fan at the front end, the camber line is in line with the rotation direction of the fan. The opposite characteristics of the reverse fan are neutralized, which also reduces some noise. Therefore, the sum of noise reduced by the bent portion of the stern and the extension of the tip reduces the noise level of the turbofan, which is the rear fan according to the embodiment of the present invention, to be similar to the forward fan.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 후향팬은 터보팬의 특성인 팬 효율이 우수하고 풍량이 큰 효과는 그대로 가지면서도 그 문제점이었던 큰 소음은 감소시켜 정숙하면서도 성능이 뛰어난 터보팬과 이를 적용한 공기조화기를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above in detail, the rear fan according to the present invention has excellent fan efficiency, which is a characteristic of the turbo fan, and has a large air volume effect, while reducing the loud noise, which is a problem, while providing a quiet and excellent turbo fan and applying the same. There is an effect that can provide an air conditioner.
또한, 제조자는 동등한 송풍성능을 유지하기 위하여 전동기의 용량을 줄일 수 있고 팬의 크기도 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 절감할 수 있으며, 동등한 전동기를 사용하는 경우에는 공기조화기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the manufacturer can reduce the capacity of the motor and reduce the size of the fan in order to maintain the same blowing performance can reduce the production cost of the product, if the equivalent motor is used to improve the performance of the air conditioner It can be effective.
또한, 소비자의 경우에는 터보팬이 효율이 좋으므로 전력소모가 줄어들어 유지비를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the case of consumers, since the turbo fan has good efficiency, power consumption can be reduced, thereby reducing maintenance costs.
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