KR20080077045A - 다익 원심 송풍기 - Google Patents

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KR20080077045A
KR20080077045A KR1020077024184A KR20077024184A KR20080077045A KR 20080077045 A KR20080077045 A KR 20080077045A KR 1020077024184 A KR1020077024184 A KR 1020077024184A KR 20077024184 A KR20077024184 A KR 20077024184A KR 20080077045 A KR20080077045 A KR 20080077045A
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카즈키 오카모토
히토시 키쿠치
야스요시 마키노
히데토시 야마토
쇼지 야마다
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

모터(2)에 의해 회전 구동되는 허브(5)와, 상기 허브(5)의 정면측이 개구하는 원통형상의 바구니를 형성하도록 상기 허브(5)의 외주부에 둘레 방향으로 소정의 간격을 유지하고 다수 배치된 만곡 직사각형 판형상의 날개(6)를 갖는 원심 팬(3)과, 공기 흡입구(4a) 및 공기 취출구(4b)를 가지며, 상기 공기 흡입구(4a)에 대향하도록 상기 원심 팬(3)이 내부에 수납되는 스크롤 케이싱(4)을 구비하는 다익 원심 송풍기(1)에 있어서, 상기 날개(6)의 후단부로부터 날개 외연부(6b)의 선단부까지의 날개 길이(B2)를, 날개 내연부(6a)의 선단부까지의 날개 길이(B1)보다도 작게 하고, 또한, 상기 날개 내연부(6a)의 선단부로부터 상기 스크롤 케이싱(4)의 내벽부까지의 거리가, 상기 공기 흡입구(4a)의 벨 마우스(4x)의 내단부(P)에서 최소가 되도록, 상기 벨 마우스(4x)를 형성하였다.
다익 원심 송풍기

Description

다익 원심 송풍기{MULTIBLADE CENTRIFUGAL BLOWER}
본 발명은, 환기장치, 공기조화기 등에 이용되는 다익 원심 송풍기에 관한 것이다.
다익 원심 송풍기의 원통 바구니(籠) 형상의 원심 팬 내를 흐르는 흡입 공기에는 관성력이 작용하기 때문에, 흡입 공기는, 원심 팬의 속의 허브 측에 치우친 흐름으로 된다. 그러므로, 원심 팬의 인접하는 날개와 날개의 사이의 공간(이하, 「익간(翼間)」이라고 한다)중, 공기 흡입구측의 익간은, 흡입 공기 주류(主流)가 흐르지 않는 영역으로 되고, 원심 팬 내에의 공기의 역류가 생기고 있다. 또한, 원심 팬의 스크롤 케이싱 내에는, 내벽면에 따른 2차 흐름이 발생하고, 다익 원심 송풍기의 송풍 성능을 저하시키고 있다.
종래의 다익 원심 송풍기로서, 상하로 늘어나는 회전축을 중심으로 하여 회전하고 회전축의 방향으로부터 흡입한 흡입 공기를 지름 바깥 방향으로 송풍하는 원심 팬과, 이 원심 팬을 수용하는 스크롤 케이싱을 구비하고, 스크롤 케이싱은, 정벽(頂壁)에 공기 흡입구를 갖음과 함께 원심 팬 둘레에 와류형상의 공기 유로를 갖는 케이싱 본체와, 이 케이싱 본체의 외주부로부터 돌출하고 공기 유로에 연통함과 함께 케이싱 본체의 외주부와의 사이에 설부(舌部)를 형성하는 통형상의 토출부 를 구비한 다익 원심 송풍기로서, 스크롤 케이싱 내의 설부의 부근에, 원심 팬의 상단과 스크롤 케이싱과의 사이로부터 공기 흡입구로 역류하려고 하는 공기를 송풍 방향으로 안내하는 정류 리브를 마련하고, 소음을 저감한 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 다른 종래의 다익 원심 송풍기로서, 축심 둘레에 회전 구동되는 허브와, 상기 허브의 둘레 방향으로 소정의 간격을 유지하여 배설 고정된 다수의 날개와, 상기 다수의 날개의 상기 허브와 반대측에 마련된 보강용의 링으로 이루어지는 원심 팬과, 공기 흡입구가 형성되고, 내부에 상기 원심 팬을 회전 가능하게 수납하는 스크롤 케이싱을 구비하고, 상기 스크롤 케이싱에는, 상기 공기 흡입구의 주위에, 소정의 깊이의 오목부을 갖는 벨 마우스가 마련되고, 상기 다수의 날개의 상기 허브와 반대측에 위치하는 공기 흡입구 단부(端部)가, 슈라우드를 갖는 일 없이, 상기 벨 마우스의 오목부 내로 회전 가능하게 삽입되고, 소음을 저감한 것이 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본국 특개2004-245087호 공보
특허 문헌 2 : 일본국 특개2004-353665호 공보
그러나, 상기 종래의 다익 원심 송풍기에 의하면, 원심 팬 내로의 공기의 역류를 저감시키고, 소음을 저감할 수는 있지만, 스크롤 케이싱의 체적의 축소, 또는, 정류(整流) 리브 또는 벨 마우스 주변에서의 새로운 2차 흐름의 발생 등에 의해, 스크롤 케이싱의 유효 체적이 감소한다. 그 때문에, 송풍 성능이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 송풍 성능을 저하시키지 않고 소음을 저감시키는 다익 원심 송풍기를 얻는 것을 목적으로 한다. 또한, 스크롤 케이싱 내의 2차 흐름에 의한 악영향을 저감시키는 다익 원심 송풍기를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 모터에 의해 회전 구동되는 허브와, 상기 허브의 정면측이 개구하는 원통형상의 바구니를 형성하도록 상기 허브의 외주부에 둘레 방향으로 소정의 간격을 유지하고 다수 배치된 만곡 직사각형 판형상의 날개를 갖는 원심 팬과, 공기 흡입구 및 공기 취출구를 가지며, 상기 공기 흡입구에 대향하도록 상기 원심 팬이 내부에 수납되는 스크롤 케이싱을 구비하고, 상기 원심 팬의 회전에 의해 상기 허브의 정면측의 개구로부터 상기 모터의 회전축 방향으로 공기를 흡입하고, 상기 날개와 날개의 사이로부터 공기를 원심 방향으로 송출하고, 상기 공기 취출구로부터 취출(吹出)하는 다익 원심 송풍기에 있어서, 상기 날개의 후단부로부터 날개 외연부의 선단부까지의 날개 길이(B2)를, 날개 내연부의 선단부까지의 날개 길이(B1)보다도 작게 하고, 또한, 상기 날개 내연부의 선단부로부터 상기 스크롤 케이싱의 내벽부까지의 거리가, 상기 공기 흡입구의 벨 마우스의 내단부(P)에서 최소가 되도록, 상기 벨 마우스를 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다익 원심 송풍기 내에서의 원심 팬의 날개와 공기의 역류와의 간섭을 저감시키고, 송풍 성능을 저하시키는 일 없이 소음을 저감하는 다익 원심 송풍기를 얻을 수 있다는 효과를 이룬다.
도 1은 본 발명에 관한 다익 원심 송풍기의 실시의 형태를 도시하는 종단면도.
도 2는 원심 팬의 날개의 횡단면도.
도 3은 실시의 형태의 다익 원심 송풍기 내의 흡입 공기의 흐름을 도시하는 종단면도.
도 4는 비교예로서 도시하는 종래의 다익 원심 송풍기 내의 흡입 공기의 흐름을 도시하는 종단면도.
도 5-1은 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 1을 도시하는 확대 종단면도.
도 5-2는 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 2를 도시하는 확대 종단면도.
도 5-3은 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 3을 도시하는 확대 종단면도.
도 6은 날개 외연부의 날개 길이(B2)를 변화시킨 경우의 송풍 성능을 도시하는 그래프.
도 7은 날개 외연부의 날개 길이(B2)를 변화시킨 경우의 소음을 도시하는 그래프.
도 8-1은 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 1을 도시하는 확대 종단면도.
도 8-2는 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 2를 도시하는 확대 종단면도.
도 8-3은 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 3을 도시하는 확대 종단면도.
(부호의 설명)
1 : 다익 원심 송풍기
2 : 모터
3 : 원심 팬
4 : 스크롤 케이싱
4a : 공기 흡입구
4b : 공기 취출구
4x : 벨 마우스
5 : 허브
6 : 날개
6a : 날개 내연부
6b : 날개 외연부
6x : 압력면
7 : 링(날개 보강 부재)
이하에, 본 발명에 관한 다익 원심 송풍기의 실시의 형태를 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 이 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시의 형태
도 1은 본 발명에 관한 다익 원심 송풍기의 실시의 형태를 도시하는 종단면 도이고, 도 2는 원심 팬의 날개의 횡단면도이고, 도 3은 실시의 형태의 다익 원심 송풍기 내의 흡입 공기의 흐름을 도시하는 종단면도이고, 도 4는 비교예로서 도시하는 종래의 다익 원심 송풍기 내의 공기의 흐름을 도시하는 종단면도이고, 도 5-1은 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 1을 도시하는 확대 종단면도이고, 도 5-2는 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 2를 도시하는 확대 종단면도이고, 도 5-3은 벨 마우스의 형상의 실시의 형태 3을 도시하는 확대 종단면도이고, 도 6은 날개 외연부의 날개 길이(B2)를 변화시킨 경우의 송풍 성능을 도시하는 그래프이고, 도 7은 날개 외연부의 날개 길이(B2)를 변화시킨 경우의 소음을 도시하는 그래프이고, 도 8-1은 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 1을 도시하는 확대 종단면도이고, 도 8-2는 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 2를 도시하는 확대 종단면도이고, 도 8-3은 날개 선단부의 형상의 실시의 형태 3을 도시하는 확대 종단면도이다.
도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 실시의 형태의 다익 원심 송풍기(1)는, 정면에, 벨 마우스(4x)가 형성된 원형의 공기 흡입구(4a)가 마련되고, 외주부에 공기 취출구(4b)가 마련된 스크롤 케이싱(4)과, 스크롤 케이싱(4) 내에, 공기 흡입구(4a)에 대향하여 배치된 원심 팬(3)과, 스크롤 케이싱(4)에 부착되고, 원심 팬(3)을 회전 구동하는 모터(2)를 구비하고 있다.
원심 팬(3)은, 모터(2)의 회전축(2a)에 부착되어 회전 구동되는 허브(5)와, 후단부가 허브(5)에 고정되고, 허브(5)의 정면측이 개구하는 원통형상의 바구니를 형성하도록, 허브(5)의 외주부에 둘레 방향으로 등간격으로 소정의 부착 각도로 고 정된 다수의 만곡 직사각형 판형상(도 2 참조)의 날개(6)를 구비하고 있다. 날개(6)의 선단 외연부에는 날개 보강 부재로서의 링(7)이 부착되고(링(7)은, 날개(6)와 일체 성형되어 있어도 좋다), 날개(6)의 선단부는, 링(7)에 의해 둘레 방향으로 등간격으로 고정되어 있다.
모터(2)를 구동하여 원심 팬(3)을 회전시키면, 도 3의 파선 화살표(A)로 도시하는 바와 같이, 흡입 공기(A)는, 스크롤 케이싱(4)의 공기 흡입구(4a)로부터 흡입되고, 허브(5)의 정면측의 개구로부터 회전축(2a) 방향으로 흡입되고, 원심 팬(3)의 날개(6)의 압력면(6x)(만곡 내측면 : 도 2 참조 ; 화살표(D)는 원심 팬의 회전 방향을 도시한다)에 의해 속도와 압력이 부여되고, 원심 팬(3)의 외주부의 날개(6, 6) 사이로부터 원심 방향으로 취출하여 스크롤 케이싱(4)의 외주 유로(4c)에 유입하고, 외주 유로(4c)에서 운동 에너지를 정압(靜壓)으로 회수하면서, 공기 취출구(4b)로부터 취출된다.
도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시의 형태의 날개(6)는, 날개 내연부(6a)의 날개 길이(B1)보다도 날개 외연부(6b)의 날개 길이(B2)가 짧게 형성되어 있다(날개 선단부의 날개 외연부(6b)측을 비스듬하게 절제(切除)하고 있다).
도 3에 도시하는 바와 같이, 다익 원심 송풍기(1)의 원심 팬(3) 내를 흐르는 흡입 공기(A)에는 관성력이 작용하기 때문에, 흡입 공기(A)는, 원심 팬(3)의 허브(5)측에 치우친 흐름으로 된다. 그러므로, 공기 흡입구(4a)측의 날개(6, 6) 사이 에는, 공기의 정체 영역이 발생하고, 날개 외연부(6b)측에서는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 공기의 역류(C)가 발생하고 있다. 날개 선단부의 날개 외연부(6b)측을 비스듬하게 적당량, 절제함에 의해, 송풍 성능을 저하시키지 않고, 원심 팬(3)의 날개(6)와 공기의 역류(C)와의 간섭을 저감시키고 있다.
또한, 원심 팬(3)의 날개(6)와 공기의 역류(C)와의 간섭을, 더욱 저감시키기 위해서는, 공기의 역류(C)가 흐르는 영역이 넓은 쪽이 좋다. 즉, 원심 팬(3)의 날개(6)의 선단과 스크롤 케이싱(4) 사이의 거리가 큰 쪽이 좋다. 날개 외연부(6b)측을 비스듬하게 적당량, 절제함에 의해, 원심 팬(3)과 스크롤 케이싱(4)과의 거리가 넓어저, 스크롤 케이싱(4) 내의 2차 흐름에 의한 악영향을 피할 수도 있다. 또한, 스크롤 케이싱(4)의 실 유효 체적이 증가하기 때문에, 송풍 성능의 유지 또는 향상이라는 효과를 얻을 수 있다.
도 5-1 내지 도 5-3에 도시하는 바와 같이, 원심 팬(3)의 날개(6)의 선단부와 벨 마우스(4x)의 상대 위치를 여러가지로 바꾸어 송풍 실험을 행한 결과, 날개 내연부(6a)의 선단부로부터 스크롤 케이싱(4)의 내벽부까지의 거리가, 공기 흡입구(4a)의 벨 마우스(4x)의 내단부(P)에서 최소가 되도록, 벨 마우스(4x)를 형성함에 의해, 송풍 성능을 손상시키는 일 없게 소음이 저감되는 것을 알았다.
도 6은 날개 외연부(6b)의 날개 길이(B2)를 여러가지 변화시킨 경우의 송풍 성능을 도시하는 그래프이고, 도 7은, 날개 외연부(6b)의 날개 길이(B2)를 여러가지 변화시킨 경우의 소음을 도시하는 그래프이다.
도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시의 형태의 원심 팬(3)의 경우, 예를 들면, 날개 내연부(6a)의 날개 길이(B1)에 대한 날개 외연부의 날개 길이(B2)를, B2/B1≒0.8로 하였을 때, 원심 팬(3)의 날개(6)와 공기의 역류(C)와의 간섭을 저감시키고, 송풍 성능을 저하시키는 일 없게 소음이 저감된 것을 알았다.
또한, 날개 내연부(6a)의 날개 길이(B1)에 대한 날개 외연부(6b)의 날개 길이(B2)를, B2/B1≒0.7로 하였을 때도, 원심 팬(3)의 날개(6)와 공기의 역류(C)와의 간섭을 저감시키고, 도 7에 도시하는 바와 같이, 소음이 저감되는 풍량대(風量帶)가 있는 것을 알았다. 단, 이 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 송풍 성능은 악화한다.
날개 내연부(6a)의 날개 길이(B1)에 대한 날개 외연부의 날개 길이(B2)를 여러가지 바꾸어 실험을 행한 결과, 0.75≤B2/B1≤0.95로 함에 의해, 송풍 성능을 거의 손상시키는 일 없이, 소음이 저감되는 것을 알았다. 또한, 최선의 실시 형태는, B2/B1≒0.8이고, 최대로, 약 -1dB의 소음이 저감된다.
도 8-1 내지 도 8-3에, 원심 팬(3)의 날개(6)의 선단(공기 흡입구(4a) 측의 단부)의 형상을 여러가지 바꾼 예를 도시한다. 날개(6)와 공기의 역류(C)와의 간섭을 저감시키고, 또한, 원심 팬(3)의 날개 외연부(6b)측으로부터 날개 내연부(6a)측으로 공기가 누설되지 않도록 하기 위해, 날개 내연부(6a)의 날개 길이가 최대로 되고, 날개 외연부(6b)의 날개 길이가 최소가 되도록 하는 것이 가장 좋다.
또한, 도 8-1 내지 도 8-3에 도시하는 바와 같이, 날개(6)의 날개 내연부(6a)로부터 날개 외연부(6b)에, 직선형상이나 곡선형상 등, 임의의 형상으로 절제할 수가 있다.
또한, 도 8-1 내지 도 8-3에 도시하는 바와 같이, 날개(6)의 날개 내연부(6a)의 선단부에는, 공기 흡입구(4a)로부터 흡입된 흡입 공기가 닿기 때문에, 선단부에 둥그스럼함(R)을 갖게 함에 의해, 흡입 공기흐름의 흐트러짐이나 와류의 발생 등이 억제되고, 소음을 저감시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 다익 원심 송풍기는, 정숙성이 요구되는 주택, 학교, 병원, 사무소 등에 설치하는 환기장치, 공기조화기 등의 송풍기로서 유용하다. 또한, 편(片)흡입식의 다익 원심 송풍기의 형태에 관해 설명하였지만, 양(兩)흡입식의 다익 원심 송풍기에 적용하여도 좋다.

Claims (6)

  1. 모터에 의해 회전 구동되는 허브와, 상기 허브의 정면측이 개구하는 원통형상의 바구니를 형성하도록 상기 허브의 외주부에 둘레 방향으로 소정의 간격을 유지하고 다수 배치된 만곡 직사각형 판형상의 날개를 갖는 원심 팬과,
    공기 흡입구 및 공기 취출구를 가지며, 상기 공기 흡입구에 대향하도록 상기 원심 팬이 내부에 수납되는 스크롤 케이싱을 구비하고,
    상기 원심 팬의 회전에 의해 상기 허브의 정면측의 개구로부터 상기 모터의 회전축 방향으로 공기를 흡입하고, 상기 날개와 날개의 사이로부터 공기를 원심 방향으로 송출하고, 상기 공기 취출구로부터 취출하는 다익 원심 송풍기에 있어서,
    상기 날개의 후단부로부터 날개 외연부의 선단부까지의 날개 길이(B2)를, 날개 내연부의 선단부까지의 날개 길이(B1)보다도 작게 하고, 또한, 상기 날개 내연부의 선단부로부터 상기 스크롤 케이싱의 내벽부까지의 거리가, 상기 공기 흡입구의 벨 마우스의 내단부(P)에서 최소가 되도록, 상기 벨 마우스를 형성한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 날개의 후단부로부터 상기 날개 외연부의 선단부까지의 날개 길이(B2)와, 상기 날개 내연부의 선단부까지의 날개 길이(B1)의 비(B2/B1)를, 0.75≤B2/B1≤ 0.95로 한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 날개 외연부의 선단부까지의 날개 길이(B2)와 상기 날개 내연부의 선단부까지의 날개 길이(B1)의 비(B2/B1)를, B2/B1≒0.8로 한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 날개 내연부의 선단부로부터 상기 날개 외연부의 선단부까지의 변을, 직선적으로 형성한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 날개 내연부의 선단부로부터 상기 날개 외연부의 선단부까지의 변을, 곡선적으로 형성한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 날개 내연부의 선단부에 둥그스럼함을 갖게 한 것을 특징으로 하는 다익 원심 송풍기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109404309A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 宁波方太厨具有限公司 一种多翼离心风机

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