KR20110111179A - Jet fan having inclined blade type stator - Google Patents

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KR20110111179A
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Abstract

본 발명은 제트팬에 관한 것으로, 임펠러에 의해 가속된 공기 유동의 스월로 인한 스테이터의 고정날개 주위의 유동 저항을 감소시켜 공기 이송 효율을 높이고 작동 소음을 감소시킬 수 있도록 한 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제트팬은, 내부에 공기 통로가 구비된 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치된 모터; 상기 모터의 출력축에 장착되어 회전되며, 회전에 따라 공기를 유동시키는 복수의 회전날개가 구비된 임펠러; 및 상기 임펠러의 전단 또는 후단에 고정 설치되며, 상기 임펠러에 의한 공기의 유동방향을 정렬하는 복수의 고정날개가 구비된 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터의 고정날개는 상기 임펠러의 회전중심선과 평행한 방향으로 형성된 평행익부와 상기 임펠러의 회전중심선에 대하여 경사지게 형성된 경사익부를 구비하며, 상기 경사익부는 상기 임펠러의 회전날개의 경사방향과 반대방향으로 경사진 것을 특징으로 한다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet fan, comprising an inclined vane stator which reduces the flow resistance around the stator blades of the stator due to the swirl of the air flow accelerated by the impeller, thereby increasing air transfer efficiency and reducing operating noise. The purpose is to provide a jet fan.
Jet fan of the present invention for achieving the above object, the casing provided with an air passage therein; A motor installed inside the casing; An impeller mounted on the output shaft of the motor and rotating, and having a plurality of rotary blades for flowing air according to the rotation; And a stator fixedly installed at the front end or the rear end of the impeller, the stator having a plurality of stator blades for aligning a flow direction of air by the impeller, wherein the stator blades of the stator are parallel to the center of rotation of the impeller. And a parallel blade portion formed to be inclined with respect to a rotation center line of the impeller, wherein the inclined blade portion is inclined in a direction opposite to the inclination direction of the rotary blade of the impeller.

Description

경사익형 스테이터를 구비한 제트팬 {JET FAN HAVING INCLINED BLADE TYPE STATOR}JET FAN HAVING INCLINED BLADE TYPE STATOR}

본 발명은 제트팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터의 고정날개 주위에 발생되는 스월 성분에 의한 유동 저항을 감소시켜 공기 이송 효율을 향상시키고 작동 소음을 감소시킬 수 있는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬에 관한 것이다.
The present invention relates to a jet fan, and more particularly, to a jet having an inclined vane stator capable of reducing the flow resistance caused by the swirl component generated around the stator blades of the stator, thereby improving air transfer efficiency and reducing operating noise. It's about the fan.

도로의 터널이 길어지고 통행 차량이 증가함에 따라 터널 내부 환기의 중요성도 매우 증대하였다. 터널 내부 환기의 목적은 자동차에서 배출되는 일산화탄소, 매연 등의 오염물질을 터널 외부로 방출시켜 쾌적하고 안전한 주행 환경을 유지하는 것이다. 또한, 화재 발생 시 배연 효과와 함께 비상시 인명의 안전 확보 및 유지 관리를 위하여 오염물질의 농도를 기준치 이하로 낮추는 것이다. 따라서, 터널 계획 및 건설 시에는 반드시 적절한 환기 대책이 요구된다.As road tunnels became longer and traffic vehicles increased, the importance of ventilation inside the tunnels increased significantly. The purpose of the ventilation inside the tunnel is to maintain a pleasant and safe driving environment by releasing pollutants such as carbon monoxide and soot from the vehicle to the outside of the tunnel. In addition, to reduce the concentration of pollutants below the standard value for the safety and maintenance of life in the event of an emergency with the effect of smoke in the event of fire. Therefore, proper ventilation measures are required for tunnel planning and construction.

터널 내부의 환기방식은 크게 자연 환기방식과 기계 환기방식으로 구분된다. 일반적으로 터널 내를 주행하는 자동차의 피스톤 효과 등에 의해 자연 환기가 가능한 터널의 길이는 약 500m 정도로 볼 수 있는데, 최근에 건설되고 있는 터널들은 500m 이상의 길이를 갖는 장대 터널이 많으며, 이러한 터널들은 기계 환기 방식을 통해 터널 내 환경을 일정 수준 이상으로 유지시켜 주어야 한다.The ventilation method inside the tunnel is largely divided into natural ventilation and mechanical ventilation. In general, the length of the tunnel that can be naturally ventilated by the piston effect of the car running in the tunnel can be seen as about 500m. Recently, the tunnels that are being constructed, there are many long tunnels with a length of more than 500m, these tunnels are mechanical ventilation In this way, the environment within the tunnel must be maintained above a certain level.

기계 환기방식은 종류식, 반횡류식, 횡류식 등이 있는데, 이 중에서 종류식은 터널의 내부에 소정 간격으로 제트팬을 설치하여 팬에 의해 가속된 공기를 강제 토출시키는 방식으로서, 상대적으로 건설비용과 운용비용이 적게 소요되면서도 효율이 높은 장점이 있어 국내를 비롯한 유럽, 일본 등에서 널리 사용되고 있다. Mechanical ventilation methods include type, semi-cross flow, and cross-flow. Among these, type is a method of forcibly discharging the air accelerated by the fan by installing jet fans at predetermined intervals inside the tunnel. It is widely used in Korea, Europe, Japan, etc. because it has the advantage of high efficiency while low operating cost.

종류식 환기방식에 사용되는 통상적인 제트팬의 구조가 도 1에 도시되어 있다.The structure of a conventional jet fan used in the type of ventilation is shown in FIG.

도시된 바와 같이 통상의 제트팬은 케이싱(10)의 종방향 양측에 소음기(20, 60)가 결합되고, 케이싱(10)의 내부에 스테이터(50)가 고정 설치되며, 이 스테이터(50)에 장착된 모터(40)에 의해 회전되는 임펠러(30)가 구비된다. 상기 임펠러(30)는 공기에 이송력을 가하는 복수의 회전날개를 구비하여 모터(40)의 회전 방향에 따라 정방향 혹은 경우에 따라 역방향으로 공기를 압송한다. 상기 스테이터(50)는 공기의 흐름을 정렬하는 복수의 고정날개를 구비하여 임펠러(30)에 의해 이송되는 공기 흐름이 종방향으로 이루어지게 한다.As shown, a conventional jet fan has silencers 20 and 60 coupled to both sides of the casing 10 in a longitudinal direction, and a stator 50 is fixed to the inside of the casing 10, and to the stator 50. An impeller 30 rotated by the mounted motor 40 is provided. The impeller 30 is provided with a plurality of rotary blades for applying a conveying force to the air to pressurize the air in the forward direction or in the reverse direction depending on the rotation direction of the motor 40. The stator 50 is provided with a plurality of fixed blades to align the flow of air so that the air flow carried by the impeller 30 is made in the longitudinal direction.

상기 임펠러(30)를 통과하는 공기는 임펠러(30)에 구비된 회전날개의 경사각도와 회전속도에 의해 종방향에 대해 소정 각도 경사진 방향으로 가속되므로, 스테이터(50)에 유입되는 공기는 종방향 운동성분과 원주방향 운동성분(swirl)을 갖게 된다. Air passing through the impeller 30 is accelerated in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the longitudinal direction by the inclination angle and the rotational speed of the rotary blade provided in the impeller 30, the air flowing into the stator 50 is longitudinal direction It has a kinetic component and a circumferential swirl.

그런데, 종래의 제트팬은 스테이터(50)의 고정날개가 종방향과 평행한 일직선 형태의 단면을 갖는 구조로 이루어졌기 때문에, 유동되는 공기의 원주방향 운동성분, 즉 스월이 고정날개에 충돌하면서 큰 유동저항이 발생하게 되어 공기 이송 효율이 떨어지고, 작동 소음이 심하게 발생되는 문제가 있었다.
However, the conventional jet fan has a structure in which the stator blades of the stator 50 have a straight cross section parallel to the longitudinal direction, so that the circumferential motion component of the flowing air, that is, swirl, collides with the stator blades. Flow resistance is generated to reduce the air transfer efficiency, there was a problem that the operating noise is severely generated.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임펠러에 의해 가속된 공기 유동의 스월로 인한 스테이터의 고정날개 주위의 유동 저항을 감소시켜 공기 이송 효율을 높이고 작동 소음을 감소시킬 수 있도록 한 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬을 제공하는 것에 목적이 있다.
The present invention is to solve the problems as described above, inclined to reduce the flow resistance around the stator blades of the stator due to the swirl of the air flow accelerated by the impeller to increase the air transfer efficiency and reduce the operating noise It is an object to provide a jet fan having a wing stator.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 공기 통로가 구비된 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치된 모터; 상기 모터의 출력축에 장착되어 회전되며, 회전에 따라 공기를 유동시키는 복수의 회전날개가 구비된 임펠러; 및 상기 임펠러의 전단 또는 후단에 고정 설치되며, 상기 임펠러에 의한 공기의 유동방향을 정렬하는 복수의 고정날개가 구비된 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터의 고정날개는 상기 임펠러의 회전중심선과 평행한 방향으로 형성된 평행익부와 상기 임펠러의 회전중심선에 대하여 경사지게 형성된 경사익부를 구비하며, 상기 경사익부는 상기 임펠러의 회전날개의 경사방향과 반대방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the casing provided with an air passage therein; A motor installed inside the casing; An impeller mounted on the output shaft of the motor and rotating, and having a plurality of rotary blades for flowing air according to the rotation; And a stator fixedly installed at the front end or the rear end of the impeller, the stator having a plurality of stator blades for aligning a flow direction of air by the impeller, wherein the stator blades of the stator are parallel to the center of rotation of the impeller. And a parallel blade portion formed to be inclined with an inclined blade portion inclined with respect to the rotation center line of the impeller, wherein the inclined blade portion is inclined in a direction opposite to the inclined direction of the rotary blades of the impeller jet fan having a stator blade stator To provide.

상기한 본 발명의 제트팬에서, 상기 스테이터의 고정날개는 경사익부가 평면형으로 형성되어 평행익부와 절곡된 형태로 연결된 구조로 이루어질 수 있다. In the jet fan of the present invention, the stator blade of the stator may have a structure in which the inclined blade portion is formed in a planar shape and connected in parallel to the parallel blade portion.

또한, 상기 스테이터의 고정날개는 경사익부가 곡면형으로 형성되어 평행익부와 만곡된 형태로 연결된 구조로 이루어질 수도 있다. In addition, the stator blade of the stator may have a structure in which the inclined blade portion is formed in a curved shape and connected in parallel to the parallel blade portion.

상기 고정날개의 경사익부는 공기의 유동방향에 따른 평행익부의 넓이에 대하여 50 ~ 150%의 넓이를 갖도록 형성된 것이 바람직하다. The inclined blade portion of the fixed blade is preferably formed to have an area of 50 to 150% with respect to the width of the parallel blade portion in the flow direction of the air.

그리고, 상기 평행익부에 대한 경사익부의 경사각도는 10°~ 20°인 것이 바람직하다.In addition, the inclination angle of the inclined blade portion relative to the parallel blade portion is preferably 10 ° ~ 20 °.

더욱 바람직하게는, 상기 평행익부에 대한 경사익부의 경사각도는 16°~ 17°로 형성될 수 있다.
More preferably, the inclination angle of the inclined blade portion relative to the parallel blade portion may be formed to 16 ° ~ 17 °.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above has the following advantages.

(1) 스테이터의 고정날개에 공기의 유동각도에 따라 경사진 경사익부를 구비하여 공기 유동의 스월로 인한 고정날개 주위의 유동 저항이 감소되도록 함으로써, 제트팬의 공기 이송 효율을 향상시키고 작동 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. (1) The stator blades of the stator are provided with inclined blades that are inclined according to the flow angle of the air to reduce the flow resistance around the stator blades due to the swirl of the air flow, thereby improving the air transfer efficiency of the jet fan and reducing operating noise. There is an effect that can be reduced.

(2) 고정날개의 경사익부가 평행익부와 만곡된 형태로 연결되도록 하여 유동저항이 감소되도록 함으로써, 제트팬의 공기 이송 효율을 더욱 높이고 소음 발생을 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.(2) By allowing the inclined blade portion of the fixed blade to be connected to the parallel blade portion in such a way that the flow resistance is reduced, the air transport efficiency of the jet fan can be further increased and noise can be further reduced.

(3) 고정날개의 경사익부와 평행익부를 비슷한 넓이로 형성함으로써, 정방향 유동 뿐 아니라 역방향 유동에 대해서도 공기 이송 효율을 향상시키고 작동 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
(3) By forming the inclined blade portion and the parallel blade portion of the fixed blade in a similar width, there is an effect that can improve the air transfer efficiency and reduce the operation noise for the reverse flow as well as the forward flow.

도 1은 통상의 제트팬을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬의 일 실시예를 도시한 종방향 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제트팬에서 스테이터를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제트팬에서 슬립 팩터를 고려하지 않은 스테이터 고정날개의 경사각도 산출을 위한 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제트팬에서 슬립 팩터를 고려한 스테이터 고정날개의 경사각도 산출을 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제트팬에서 스테이터의 경사각도에 따른 스테이터 고정날개 주위의 속도벡터를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 제트팬에서 스테이터 고정날개의 경사각도에 따른 유동속도와 효율을 나타내는 그래프이다.
1 is a perspective view showing a conventional jet fan.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of a jet fan having a warp blade stator according to the present invention.
3 is a perspective view showing a stator in the jet fan of the present invention shown in FIG.
Figure 4 is a schematic diagram for calculating the inclination angle of the stator stator blade without considering the slip factor in the jet fan according to the present invention.
5 is a schematic diagram for calculating the inclination angle of the stator stator blade in consideration of the slip factor in the jet fan according to the present invention.
Figure 6 shows the velocity vector around the stator fixing blades according to the inclination angle of the stator in the jet fan according to the present invention.
7 is a graph showing the flow rate and efficiency according to the inclination angle of the stator stator blade in the jet fan according to the present invention.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제트팬은 임펠러(110)와 스테이터(120)가 설치된 본체의 종방향 양측에 각각 소음기(101, 102)가 구비된 구조를 갖는다. As illustrated in FIG. 2, the jet fan of the present invention has a structure in which silencers 101 and 102 are provided on both sides of the main body in which the impeller 110 and the stator 120 are installed in the longitudinal direction.

상기 본체는 공기의 이송로를 이루는 단관형의 케이싱(100) 내부에 스테이터(120)가 설치되고, 이 스테이터(120)의 중심 부분에 모터(130)가 설치되며, 상기 스테이터(120)와 소정 간격 이격되도록 상기 모터(130)의 출력축에 임펠러(110)가 장착된다.The main body is provided with a stator 120 inside the casing 100 having a single tube shape, which forms a transport path for air, and a motor 130 is installed at a central portion of the stator 120. The impeller 110 is mounted on the output shaft of the motor 130 so as to be spaced apart from each other.

도 3을 함께 참조하면, 상기 스테이터(120)는 상기 모터(130)가 고정되는 허브에 원주방향을 따라 소정 간격으로 다수의 고정날개(121)가 구비되며, 각 고정날개(121)의 반경방향 외측단이 케이싱(100)의 내주면에 연결되어 고정된다.Referring to FIG. 3, the stator 120 is provided with a plurality of fixed blades 121 at predetermined intervals along a circumferential direction in a hub to which the motor 130 is fixed, and in the radial direction of each fixed blade 121. The outer end is connected to and fixed to the inner circumferential surface of the casing 100.

상기 임펠러(110)는 상기 모터(130)의 출력축에 결합되는 로터)에 원주방향을 따라 소정 간격으로 다수의 회전날개(111)가 구비되며, 상기 회전날개(111)는 공기를 압송할 수 있도록 원주방향에 대해 경사진 방향으로 배열된다.The impeller 110 is provided with a plurality of rotary blades 111 at predetermined intervals along the circumferential direction on the rotor coupled to the output shaft of the motor 130, the rotary blades 111 so as to pressurize air It is arranged in an inclined direction with respect to the circumferential direction.

본 발명에서 상기 스테이터(120)는 상기 임펠러(110)의 회전중심축 방향, 즉 종방향에 대하여 소정 각도 경사지게 형성된 경사익부(124)와 종방향에 대하여 평행하게 형성된 평행익부(123)를 구비한다. In the present invention, the stator 120 includes an inclined blade portion 124 formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the direction of the central axis of rotation of the impeller 110, that is, the parallel blade portion 123 formed in parallel with the longitudinal direction. .

상기 경사익부(124)의 경사 방향은 임펠러(110)의 회전날개(111)의 경사 방향과 반대방향으로 기울어진 방향이 된다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 회전날개(111)가 전단에서 후단으로 갈수록 상향되는 방향으로 경사진 경우, 상기 고정날개(121)의 경사익부(124)는 전단에서 후단으로 갈수록 하향되는 방향으로 경사지게 형성된다.The inclination direction of the inclined blade unit 124 is a direction inclined in a direction opposite to the inclination direction of the rotary blade 111 of the impeller 110. That is, as shown, when the rotary blade 111 is inclined in the upward direction from the front end to the rear end, the inclined blade portion 124 of the fixed blade 121 is formed to be inclined in the downward direction from the front end to the rear end. do.

상기 경사익부(124)의 바람직한 경사각도는 아래와 같이 산출될 수 있다.
The preferred inclination angle of the inclined blade unit 124 may be calculated as follows.

A. 슬립 팩터(Slip Factor)를 고려하지 않은 스테이터 고정날개(121)의 경사각도(α) 산출(도 4 참조)A. Calculation of the inclination angle α of the stator stator blade 121 without considering the slip factor (see FIG. 4)

(1) 제트팬 내부의 유속(

Figure pat00001
) 산출 (50% span 기준)(1) the flow velocity inside the jet fan (
Figure pat00001
) Output (at 50% span)

:

Figure pat00002
(Q : 유량, A : 내부단면적):
Figure pat00002
(Q: flow rate, A: internal cross-sectional area)

(2) 임펠러 회전날개(111)의 유동각(

Figure pat00003
) 결정(2) the flow angle of the impeller rotary blade (111)
Figure pat00003
) decision

: slip의 영향을 고려하지 않을 경우

Figure pat00004
는 임펠러 회전날개(111)의 출구 각도와 동일하다.: not considering the effect of slip
Figure pat00004
Is equal to the exit angle of the impeller rotary blade 111.

(3) 상대속도(

Figure pat00005
) 산출 (3) relative speed (
Figure pat00005
) Calculation

:

Figure pat00006
:
Figure pat00006

(4) 회전속도(

Figure pat00007
) 산출(4) rotation speed (
Figure pat00007
) Calculation

: R = 반경 (span 50% 지점)R = radius at 50% span

:

Figure pat00008
(N : 회전수):
Figure pat00008
(N: revolutions)

(5) 절대속도(

Figure pat00009
) 산출(5) absolute speed (
Figure pat00009
) Calculation

:

Figure pat00010
:
Figure pat00010

(6) 절대유동각(α) 산출(6) Calculation of absolute flow angle (α)

:

Figure pat00011

:
Figure pat00011

B. 슬립 팩터를 고려한 스테이터 고정날개(121)의 경사각도(α) 산출 (도 5 참조)B. Calculation of the inclination angle α of the stator stator blade 121 considering the slip factor (see FIG. 5)

(1) 제트팬 내부의 유속(

Figure pat00012
) 산출 (50% span 기준)(1) the flow velocity inside the jet fan (
Figure pat00012
) Output (at 50% span)

:

Figure pat00013
(Q : 유량, A : 내부단면적):
Figure pat00013
(Q: flow rate, A: internal cross-sectional area)

(2) 임펠러 회전날개(111)의 유동각(

Figure pat00014
) 결정(2) the flow angle of the impeller rotary blade (111)
Figure pat00014
) decision

: slip의 영향을 고려하지 않을 경우

Figure pat00015
는 임펠러 회전날개(111)의 출구 각도와 동일하다.: not considering the effect of slip
Figure pat00015
Is equal to the exit angle of the impeller rotary blade 111.

(3) 상대속도(

Figure pat00016
) 산출 (3) relative speed (
Figure pat00016
) Calculation

:

Figure pat00017
:
Figure pat00017

(4) 회전속도(

Figure pat00018
) 산출(4) rotation speed (
Figure pat00018
) Calculation

: R = 반경 (span 50% 지점)R = radius at 50% span

:

Figure pat00019
(N : 회전수):
Figure pat00019
(N: revolutions)

(5) Slip Factor(σ) 결정(5) Slip Factor (σ) Determination

: 0.8~1.0 (수치해석을 통한 변수범위 결정): 0.8 ~ 1.0 (variable range determination through numerical analysis)

(6) Slipdp 의한 상대속도(

Figure pat00020
) 산출(6) relative speed by slipdp (
Figure pat00020
) Calculation

:

Figure pat00021
:
Figure pat00021

(7) 절대속도(

Figure pat00022
) 산출(7) absolute speed (
Figure pat00022
) Calculation

:

Figure pat00023
:
Figure pat00023

(6) 절대유동각(α) 산출(6) Calculation of absolute flow angle (α)

:

Figure pat00024

:
Figure pat00024

상기와 같은 과정을 통해 제트팬 내부에서 임펠러(110)에 의해 유동되는 공기가 스테이터(120)의 회전날개(111) 주위를 통과하면서 발생되는 스월성분에 의한 유동저항을 최소화하는 절대유동각(α)를 구할 수 있으며, 스테이터 고정날개(121)의 경사각도(α)를 상기 절대유동각(α)과 동일한 각도로 형성하면, 스월에 의한 유동저항을 최소화할 수 있다. Absolute flow angle (α) to minimize flow resistance due to the swirl component generated while the air flowing by the impeller 110 inside the jet fan passes through the rotary blade 111 of the stator 120 through the above process. When the inclination angle α of the stator fixing blade 121 is formed at the same angle as the absolute flow angle α, flow resistance due to swirl can be minimized.

통상적인 제트팬의 경우, 슬립팩터(σ)가 0.8 ~ 1의 범위에서 변화함에 따라 절대유동각(α)는 4.7°~ 26.9°의 범위에서 변화하게 된다.In the case of a conventional jet fan, the absolute flow angle α changes in a range of 4.7 ° to 26.9 ° as the slip factor σ varies in a range of 0.8 to 1.

수치해석을 통한 성능 향상 분석을 위하여 해석 세트 슬립팩터(σ)를 0.9로 결정하면, 절대유동각(α) 값으로 16.24°를 얻을 수 있다. 따라서, 유동손실을 줄이기 위하여 스테이터 고정날개(121)의 바람직한 경사각도(α)의 범위는 10°~ 20°정도가 되며, 보다 바람직하게는 16°~ 17°의 범위에서 정해질 수 있다. For the analysis of performance improvement through numerical analysis, if the analysis set slip factor (σ) is determined as 0.9, an absolute flow angle (α) value of 16.24 ° can be obtained. Therefore, in order to reduce the flow loss, the inclination angle α of the stator fixing blade 121 is in a range of about 10 ° to 20 °, and more preferably in a range of 16 ° to 17 °.

도 6은 수치해석을 통해 경사각도(α)에 따른 스테이터 고정날개(121) 주위의 속도벡터를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 경사각도(α)가 16.24°인 경우 고정날개(121) 주위의 유동에 스월 성분이 감소되고, 경사각도(α)가 0°또는 이에 가깝게 감소되거나 20° 이상으로 증가된 경우 고정날개(121) 주위의 유동에 스월 성분으로 인한 저항이 증가됨을 확인할 수 있다. FIG. 6 illustrates a velocity vector around the stator stator blade 121 according to the inclination angle α through numerical analysis. As shown in FIG. 6, when the inclination angle α is 16.24 °, When the swirl component is reduced in the flow, and the inclination angle α is reduced to or close to 0 ° or increased to 20 ° or more, the resistance due to the swirl component is increased in the flow around the fixed blade 121.

도 7은 스테이터 고정날개(121)의 경사각도(α)에 따른 유동속도와 효율을 나타내는 그래프로서, 유동속도와 효율 모두 경사각도(α)가 0°일 때 가장 낮고, 경사각도(α)의 증가에 따라 증가하여 16.24°일 때 최대치를 나타내며, 16.24°를 넘어서면 다시 감소하는 것을 알 수 있다. 7 is a graph showing the flow rate and the efficiency according to the inclination angle (α) of the stator stator blade 121, both the flow rate and efficiency is the lowest when the inclination angle (α) is 0 °, the angle of inclination (α) The maximum value increases with increase at 16.24 °, and decreases again above 16.24 °.

한편, 상기 스테이터(120)의 고정날개(121)는 도시된 바와 같이 경사익부(124)와 평행익부(123)가 각각 평면형으로 형성되고 양자 간의 사이 부분이 절곡된 구조로 이루어질 수도 있으나, 경사익부(124)가 곡면형으로 형성되어 평행익부(123)와 만곡된 형태로 연결된 구조로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 공기의 유동 저항을 더욱 감소시켜 제트팬의 효율을 더욱 향상시키고 작동소음을 더욱 감소시킬 수 있다. On the other hand, as shown in the fixed blade 121 of the stator 120, the inclined blade portion 124 and the parallel blade portion 123 are each formed in a planar shape and the portion between the bent may be made of a structure, but the slant blade portion The 124 may be formed in a curved shape and may have a structure connected to the parallel blade 123 in a curved shape. In this case, the flow resistance of the air can be further reduced to further improve the efficiency of the jet fan and further reduce the operation noise.

또한, 상기 경사익부(124)와 평행익부(123)는 임펠러(110)의 정방향 및 역방향 회전에 따른 양방향의 유동에 대하여 동일한 작용이 이루어질 수 있도록 유동방향에 대하여 동일한 넓이로 형성될 수 있으며, 주로 어느 특정 방향으로 유동을 발생시키는 용도로 사용되는 경우에는 해당 방향에 대한 유동속도와 효율을 높일 수 있도록 서로 다른 넓이로 형성될 수 있다. 범용으로는 경사익부(124)가 평행익부(123)의 넓이에 대해 50 ~ 150% 정도의 넓이를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the inclined blade portion 124 and the parallel blade portion 123 may be formed in the same width with respect to the flow direction so that the same action can be made for the flow in both directions according to the forward and reverse rotation of the impeller 110, When used for the purpose of generating flow in any particular direction can be formed in different widths to increase the flow rate and efficiency for that direction. In general, it is preferable that the inclined blade portion 124 has an area of about 50 to 150% of the width of the parallel blade portion 123.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

100 : 케이싱 101, 102 : 소음기
110 : 임펠러 111 : 회전날개
120 : 스테이터 121 : 고정날개
123 : 평행익부 124 : 경사익부
130 : 모터
100: casing 101, 102: silencer
110: impeller 111: rotary wing
120: stator 121: fixed wing
123: parallel wing 124: inclined wing
130: motor

Claims (6)

내부에 공기 통로가 구비된 케이싱;
상기 케이싱의 내부에 설치된 모터;
상기 모터의 출력축에 장착되어 회전되며, 회전에 따라 공기를 유동시키는 복수의 회전날개가 구비된 임펠러; 및
상기 임펠러의 전단 또는 후단에 고정 설치되며, 상기 임펠러에 의한 공기의 유동방향을 정렬하는 복수의 고정날개가 구비된 스테이터를 포함하며,
상기 스테이터의 고정날개는 상기 임펠러의 회전중심선과 평행한 방향으로 형성된 평행익부와 상기 임펠러의 회전중심선에 대하여 경사지게 형성된 경사익부를 구비하며, 상기 경사익부는 상기 임펠러의 회전날개의 경사방향과 반대방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
A casing having an air passage therein;
A motor installed inside the casing;
An impeller mounted on the output shaft of the motor and rotating, and having a plurality of rotary blades for flowing air according to the rotation; And
It is fixed to the front end or the rear end of the impeller, and includes a stator having a plurality of fixed wings for aligning the flow direction of air by the impeller,
The stator blade of the stator has a parallel blade portion formed in a direction parallel to the center of rotation of the impeller and the inclined blade portion inclined with respect to the center of rotation of the impeller, the inclined blade portion is opposite to the inclination direction of the rotary blade of the impeller A jet fan having an inclined blade type stator, characterized in that inclined to a side surface.
제1항에 있어서,
상기 스테이터의 고정날개는 경사익부가 평면형으로 형성되어 평행익부와 절곡된 형태로 연결된 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
The method of claim 1,
The stator blade of the stator is a jet fan having an inclined blade type stator, characterized in that the inclined blade portion is formed in a planar shape and connected in parallel with the parallel blade portion.
제1항에 있어서,
상기 스테이터의 고정날개는 경사익부가 곡면형으로 형성되어 평행익부와 만곡된 형태로 연결된 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
The method of claim 1,
The stator blade of the stator is a jet fan having an inclined blade-shaped stator, characterized in that the inclined blade portion is formed in a curved shape connected to the parallel blade portion curved.
제1항에 있어서,
상기 고정날개의 경사익부는 공기의 유동방향에 따른 평행익부의 넓이에 대하여 50 ~ 150%의 넓이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
The method of claim 1,
The inclined blade portion of the fixed blade is a jet fan having an inclined blade type stator, characterized in that formed to have an area of 50 to 150% with respect to the width of the parallel blade portion in the air flow direction.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평행익부에 대한 경사익부의 경사각도는 10°~ 20°인 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
The method according to any one of claims 1 to 4,
An inclination angle of the inclined blade portion relative to the parallel blade portion is a jet fan having an inclined blade type stator, characterized in that 10 ° ~ 20 °.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평행익부에 대한 경사익부의 경사각도는 16°~ 17°인 것을 특징으로 하는 경사익형 스테이터를 구비한 제트팬.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The inclination angle of the inclined blade portion relative to the parallel blade portion is a jet fan having a steep blade type stator, characterized in that 16 ° ~ 17 °.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411763B1 (en) 2012-08-30 2014-06-25 한국전력공사 Combustor for controlling combustion instability and control method using the same
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62206293A (en) 1986-03-05 1987-09-10 Matsushita Seiko Co Ltd Variable pitch axial blower
JPH10252691A (en) 1997-03-14 1998-09-22 Hitachi Ltd Moving blade variable axial flow fan and operation method thereof
JP2000045987A (en) 1998-07-24 2000-02-15 Shimadzu Corp Axial fan
KR100891622B1 (en) 2008-11-19 2009-04-02 주식회사 하이옥스 Jet fan

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190101570A (en) * 2018-02-23 2019-09-02 백오선 An S-shaped wing structure whose angle is variable, and an opening / closing operation method thereof, and Using this air purifier

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