KR20090132786A

KR20090132786A - 프로펠러 팬

Info

Publication number: KR20090132786A
Application number: KR1020080058942A
Authority: KR
Inventors: 이용삼
Original assignee: 이용삼
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2009-12-31

Abstract

본 발명은 프로펠러 팬에 관한 것으로서, 허브(12)로부터 외측으로 구성된 플레이트(15)에 블레이드(18)가 결합되고, 블레이드 면이 원주방향에 대하여 전연부(20)와 후연부(21) 사이가 소정의 곡률로 만곡부(22)가 형성된 프로펠러 팬(1)에 있어서, 상기 팬의 블레이드(18) 면이 반지름방향에 대하여 내연부(23)와 외연부(24) 사이가 소정의 곡률로 만곡부(25)가 형성되어 팬의 속도에 따라 부하가 적게 걸리도록 한 것이다.

팬, 블레이드, 원주, 반지름, 만곡부, 곡률

Description

프로펠러 팬{Propeller Fan}

본 발명은 복수의 블레이드가 구비된 프로펠러 팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블레이드의 면에 만곡부를 갖도록 하여 팬의 속도에 따라 부하가 적게 걸리도록 하는 프로펠러 팬에 관한 것이다.

종래의 일반적인 공조용으로 사용되는 프로펠러 팬(Propeller Fan)은 부압측을 향해 돌출되게 만곡된 블레이드를 구비하고 있다. 블레이드의 회전방향 전방측으로부터 후방측을 향해 압력을 변화시켜서 부압측과 정압측과의 압력차를 효율적으로 발생시키고, 부압측으로부터 정압측으로의 공기 흐름을 크게 하도록 구성되어 있다.

그러나 종래의 블레이드에서는 블레이드의 날개단에서 정압측과 부압측의 압력차에 의해 블레이드의 외주단을 빨아들이는 듯한 흐름, 소위 날개단 소용돌이가 발생한다고 알려져 있다. 이러한 날개단 소용돌이가 다른 블레이드나 프로펠러 팬의 흡입측과 토출측을 구획하는 벨마우스에 충돌함으로써 소음이 발생한다.

또한, 블레이드의 표면과 흐름 사이로 경계층이 발생하고, 이 경계층은 블레이드의 회전방향 후방측을 향함에 따라 서서히 발달해 가면서 블레이드 표면으로부 터 박리된다. 경계층이 박리된 경우에는 광역대의 소음이 발생한다.

이와 같은 프로펠러 팬에 관한 종래기술로서, 대한민국 특허등록 제10-0267384호의 팬은, 팬의 블레이드 면이 대략 편평한 형상의 전반부와, 전반부보다 큰 곡률로 만곡된 후반부로 구성된 것이 개시되어 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제10-0349930호의 프로펠러 팬은, 날개의 단면이 전연부의 외면이 평탄면을 이루고, 후연부의 외면이 소정의 곡률반경(Rc)으로 구부러져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 종래기술로서 팬의 블레이드 면을 원주방향에 대하여 일정 곡률로 만곡시킨 형상으로 풍량은 증대시키면서 소음을 줄이고자 하였다.

그러나 종래 팬의 블레이드는 속도가 증가하면서 부하가 많이 걸리는 구조이다. 즉 팬의 블레이드 면이 편평할수록 풍량은 감소되고, 소음은 증대되며, 속도가 증가할수록 부하가 적게 걸린다. 그리고 팬의 블레이드 면의 곡률이 클수록 풍량은 증가되고, 소음은 감소하지만 소용돌이 현상이 발생되며, 속도가 감소할수록 부하가 많이 걸리게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해소하기 위하여, 팬의 블레이드 면의 원주방향과 반지름방향에 대하여 일정한 곡률을 갖는 만곡부를 형성하여 풍량과 풍압을 증가시키면서 소음은 감소되도록 한 프로펠러 팬을 제공하기 위한 것이 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 허브로부터 외측으로 구성된 플레이트에 블레이드가 결합되고, 블레이드 면이 원주방향에 대하여 전연부와 후연부 사이가 소정의 곡률로 만곡부가 형성된 프로펠러 팬에 있어서, 상기 팬의 블레이드 면이 반지름방향에 대하여 내연부와 외연부 사이가 소정의 곡률로 만곡부가 형성된 프로펠러 팬을 제공한 것이 특징이다.

본 발명은 상기 해결수단에 의하여, 프로펠러 팬의 풍량과 풍압의 상승에 대하여 소음은 적고, 속도에 따라 부하가 적게 걸리는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예로서, 프로펠러 팬에 관하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 팬을 나타낸 사시도이고, 도 2는 정면도이며, 도 3은 배면도이다.

먼저, 본 발명의 프로펠러 팬(1)은 공조용으로 공기조화를 위한 것으로서, 복수의 블레이드(18)가 구성된 것이다.

이러한 프로펠러 팬(1)은 모터의 회전축이 축 결합되는 축 보스(10)에 블레이드의 취부를 위한 허브(12)가 구성되어 있다. 축 보스(10)는 모터의 회전축이 축 결합된 후에 키 등으로 고정시킬 수 있도록 키홈이 형성되어 있다.

허브(12)의 외주연에는 방사상으로 복수개, 바람직하게는 5개의 플레이트(15)가 형성되고, 플레이트(15)에는 블레이드(18)와의 결합을 위한 리벳공(16)이 형성되어 있다.

그리고 블레이드(18)는 상기 플레이트(15)의 리벳공(16)에 리벳 결합을 위한 결합공(19)이 형성되어 있어 플레이트(15)의 리벳공(16)과 블레이드(18)의 결합공(19)에 리벳(17)으로 결합되어 일체화된다. 블레이드(18)는 직경이 대략 400mm 내외이다.

본 발명의 블레이드(18)는 플레이트(15)의 결합 없이 허브(12)에 직접 형성되어도 좋고, 블레이드(18)의 개수는 필요에 따라 가감이 가능할 것이다. 허브(12)의 외주연에 형성된 플레이트(15)는 허브(12)와 일정 각도의 기울기로 취부된다. 즉 플레이트(15)는 허브(12)의 외주연의 수평면에서 기울어져 취부된다. 그리고 블레이드(18)가 직접 허브(12)의 외주연에 결합될 때에도 일정 각도의 기울기로 취부될 것이다. 더욱이 허브(12)는 플레이트(15)와 구분되지 않고, 허브(12)와 플레이트(15)는 일체로 형성되고, 허브(12)로부터 플레이트(15)가 일정 각도의 기울기로 기울어져 있도록 할 수 있을 것이다.

도 2의 프로펠러 팬(1)의 정면도에서, 블레이드(18)는 회전방향에 대한 전연부(20)와 후연부(21)로 나누어지고, 플레이트(15)와 결합되는 내측이 내연부(23)이고, 외측이 외연부(24)로 나누어진다. 즉 전연부(20)와 후연부(21)는 원주방향(X축)으로 형성된 것이고, 내연부(23)와 외연부(24)는 반지름방향(Y축)으로 형성된 것이다.

도 4는 도 2의 원주방향에 대한 블레이드의 A-A선 단면으로, 소정의 곡률로 제2만곡부(22)가 형성되어 있다. 즉 블레이드(18)의 전연부(20)와 후연부(21) 사 이에 제2만곡부(22)가 형성된 것이다. 제2만곡부(22)는 블레이드(18)의 수평면(S)에서 블레이드(18)의 중앙부 표면까지의 깊이(a)가 3~8mm 이내의 곡률을 갖는 것으로, 대략 5mm 내외의 곡률을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 형상은 블레이드 면에 부압을 형성하여 풍압을 상승시키는 구조이다. 이러한 구조는 통상의 사류형이나 축류형 팬에서 나타나는 주요 형상으로 블레이드(18)가 반지름방향에 대하여 내측으로 소정의 곡률로 만곡 형성되어 있다.

본 발명은 도 4와 같이 원주방향에 대하여 소정 곡률로 만곡부(22)가 형성된 블레이드의 단면에 도 5와 같이 반지름방향에 대한 블레이드의 단면(도 2의 B-B선 단면)을 소정의 곡률로 이루어진 제1만곡부(25)를 형성시킨 것이다. 즉 블레이드(18)의 내연부(23)와 외연부(24) 사이에 제1만곡부(25)가 형성된 것이다. 제1만곡부(25)는 블레이드(18)의 수평면(S)에서 블레이드(18)의 중앙부 표면까지의 깊이(b)가 3~8mm 이내의 곡률을 갖는 것으로, 대략 5mm 내외의 곡률을 갖는 것이 바람직하다. 상기 제1만곡부(25)와 제2만곡부(22)는 블레이드의 수평면에 대한 곡률은 블레이드의 크기에 따라 비례적으로 적용되어야 할 것이다.

이와 같이 본 발명의 블레이드(18)는 제1만곡부(25)와 제2만곡부(22)가 동시에 형성된 것이다. 재1만곡부(25)와 제2만곡부(22)가 형성된 블레이드(18)는 팬의 이상적인 만족조건인 풍량과 풍압의 상승에 대하여 소음은 적고, 속도에 따라 부하가 적게 걸리는 장점이 나타났다.

또한, 본 발명의 프로펠러 팬의 블레이드의 제1만곡부(25)와 제2만곡부(22)는 각각 원주방향 및 반지름방향에 대하여 각각의 금형을 이용하여 복수로 형성할 수도 있지만, 원주방향 및 반지름방향에 대하여 단일의 금형을 이용하여 한 번에 형성할 수도 있다. 더욱이 금형뿐만 아니라, 프레스 등을 이용하여 블레이드(18)에 제1만곡부(25)와 제2만곡부(22)를 형성할 수도 있다.

따라서 블레이드(18)의 내측면은 전연부(20)와 후연부(21), 그리고 내연부(23)와 외연부(24) 사이의 중앙에 오목한 만곡부가 형성되도록 하는 것이다. 이는 블레이드(18)의 외측면은 돔 형상으로 볼록하게 형성될 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예로서, 프로펠러 팬을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 프로펠러 팬의 정면도이다.

도 3은 본 발명의 프로펠러 팬의 배면도이다.

도 4는 본 발명의 프로펠러 팬의 블레이드의 원주방향에 대한 A-A선 단면도이다.

도 5는 본 발명의 프로펠러 팬의 블레이드의 반지름방향에 대한 B-B선 단면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 프로펠러 팬 10: 축 보스

12: 허브 15: 플레이트

16: 리벳공 17: 리벳

18: 블레이드 19: 결합공

20: 전연부 21: 후연부

22, 25: 만곡부 23: 내연부

24: 외연부

Claims

허브로부터 외측으로 구성된 플레이트에 블레이드가 결합되고, 블레이드 면이 원주방향에 대하여 전연부와 후연부 사이가 소정의 곡률로 만곡부가 형성된 프로펠러 팬에 있어서,

상기 팬의 블레이드 면이 반지름방향에 대하여 내연부와 외연부 사이가 소정의 곡률로 만곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,

상기 만곡부는 블레이드의 수평면에서 중앙 표면까지의 깊이가 3~8mm인 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.