KR20150004176A - Centrifugal Fan and Method Of Manufacturing The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 블레이드에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 원심팬은 모터의 회전축과 연결되는 주판과 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드 및 상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되고, 앞전(leading edge)과 뒷전(trailing edge)을 연결하는 코드라인(chord line)이 모두 동일 평면상에 위치하며, 후퇴익 형상이 되도록 상기 앞전을 연결하는 앞전선이 기울어지도록 형성된 블레이드를 포함한다.The present invention relates to a blade.
A centrifugal fan according to an embodiment of the present invention includes a shroud having a main plate connected to a rotation shaft of a motor and a suction port for introducing air, and a shroud having a leading edge and a trailing edge, And chord lines connecting the front wires are formed on the same plane, and the front wires connecting the front wires are sloped so as to be in the shape of a shed.
Description
본 발명은 원심팬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효율이 증대되고 대량생산이 가능한 블레이드를 포함하는 원심팬에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal fan and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a centrifugal fan including a blade capable of increasing efficiency and capable of mass production.
원심팬은 블레이드의 회전에 의해 공기를 블레이드 안쪽에서 원심력에 의해 원주 방향으로 내보내는 장치이다. 이러한 원심팬은 공기가 자연스럽게 내부로 유입되어 외부로 토출되므로 덕트가 필요치 않으며, 비교적 대형제품인 천장부착형 공기조화기 등에 많이 적용된다. The centrifugal fan is a device for discharging the air in the circumferential direction by the centrifugal force from the inside of the blade by the rotation of the blade. Such a centrifugal fan does not require a duct because the air naturally flows into the inside and is discharged to the outside, and is widely applied to a ceiling-mounted air conditioner, which is a comparatively large product.
도 1은 종래기술에 의한 원심팬의 사시도이다. 도 1을 참조하면 , 원심팬(20)은 유입된 공기를 배출하도록 회전하는 블레이드(21)를 복수개 포함한다. 한편, 원심팬(21)의 효율을 증가시키기 위해 블레이드(21)는 에어포일 형태로 형성시키는 것이 바람직하다. 그러나 에어포일 형태의 블레이드(21)는 공정이 복잡하여 대량생산에 어려움이 있다. 또한, 블레이드(21)를 에어포일 형상으로 제작하더라도 그 형상이 제한적이어서 원심팬(20)의 효율 증가에 한계가 있었다.1 is a perspective view of a conventional centrifugal fan. Referring to FIG. 1, the
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대량생산에 적합하고, 효율이 증대된 블레이드를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a blade suitable for mass production and having an increased efficiency.
본 발명의 또 다른 과제는 블레이드의 무게를 감소시키고 제작원가를 절감시키는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the weight of the blade and reduce the manufacturing cost.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 원심팬은 모터의 회전축과 연결되는 주판; 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및 상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되고, 앞전(leading edge)과 뒷전(trailing edge)을 연결하는 코드라인(chord line)이 모두 동일 평면상에 위치하며, 후퇴익 형상이 되도록 상기 앞전을 연결하는 앞전선이 기울어지도록 형성된 블레이드를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a centrifugal fan comprising: a main plate connected to a rotation axis of a motor; A shroud having a suction port through which air flows; And a chord line disposed between the main plate and the shroud and connecting a leading edge to a trailing edge are all located on the same plane, And includes a blade formed such that the front wire is inclined.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 원심팬은 모터의 회전축과 연결되는 주판; 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및 상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되는 에어포일 형상의 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드를 상기 주판과 수직하는 평면에 대하여 투영하였을때 형성되는 투영상은 앞전을 연결하는 앞전선과, 뒷전을 연결하는 뒷전선과 상기 쉬라우드와 접하는 쉬라우드 접선과 상기 주판과 접하는 주판 접선으로 이루어진 사각형을 형성하고, 상기 앞전선과 상기 뒷전선은 상기 주판에 대하여 동일한 각도로 기울어져 형성된다.Further, the centrifugal fan according to the embodiment of the present invention includes a main plate connected to a rotation axis of a motor; A shroud having a suction port through which air flows; And an airfoil-shaped blade disposed between the main plate and the shroud, wherein the projected image formed when the blade is projected on a plane perpendicular to the main plate is formed by connecting a front line connecting a front line and a rear line connecting a rear line Wherein the front and rear wires are inclined at the same angle with respect to the main plate. The front plate and the rear plate are connected to each other.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 원심팬은 모터의 회전축과 연결되는 주판; 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및 상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되고, 앞전과 뒷전을 연결하고 높이에 따라 각각 형성되는 코드라인을 상기 주판에 투영하면 서로 중첩되도록 직립하여 배치되며, 상기 앞전을 연결하는 앞전선과 상기 뒷전을 연결하는 뒷전선은 각각 직선으로 형성되고 상기 주판에 대하여 기울어지도록 형성된 블레이드를 포함한다.Further, the centrifugal fan according to the embodiment of the present invention includes a main plate connected to a rotation axis of a motor; A shroud having a suction port through which air flows; And a plurality of cord lines which are disposed between the main plate and the shroud and are connected to each other to form a front line and a rear line, Are formed in a straight line and each include a blade formed to be inclined with respect to the main plate.
본 발명의 실시예에 따른 원심팬의 제작방법은 금속을 연화하는 단계; 에어포일 형상의 블레이드를 형성하도록 상기 연화된 금속을 압출 프레스를 이용하여 압출다이로 밀어넣는 단계; 상기 압출 다이를 통해 배출되어 앞전과 뒷전이 형성된 에어포일 형상의 블레이드가 후퇴익을 형성하도록 사선방향으로 상기 블레이드를 절단하는 제 1절단 단계; 및 모터의 회전축과 연결되는 주판 및 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드 사이에 상기 블레이드를 배치하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention includes: softening a metal; Pushing the softened metal into an extrusion die using an extrusion press to form an airfoil shaped blade; A first cutting step of cutting the blade in an oblique direction so that an airfoil-shaped blade, which is discharged through the extrusion die and formed with front and rear traces, forms a shed; And disposing the blade between a shroud having a main plate connected to a rotation axis of the motor and a suction port through which air is introduced.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 원심팬에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the centrifugal fan of the present invention, there are one or more of the following effects.
첫째, 비교적 간단한 블레이드의 형상으로 높은 효율을 얻을 수 있다.First, high efficiency can be obtained with the shape of a relatively simple blade.
둘째, 블레이드의 제작 공정이 단순화되는 장점도 있다.Second, the manufacturing process of the blade is simplified.
셋째, 블레이드의 무게가 감소하여 소비전력이 절감되는 장점도 있다.Third, there is an advantage that the weight of the blade is reduced and the power consumption is reduced.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 종래기술에 의한 원심팬의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예 의한 블레이드의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드을 절단하는 절단선을 표현한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬의 종단면 일부를 개략적으로 표현한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬의 제작방법을 나타낸 것이다.
도 7은 종래기술에 의한 원심팬과 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬의 성능을 측정한 그래프이다.1 is a perspective view of a conventional centrifugal fan.
2 is a perspective view of a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a blade according to one embodiment of the present invention.
4 shows a cut line for cutting a blade according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic representation of a part of a longitudinal section of a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a method of manufacturing a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph illustrating the performance of a conventional centrifugal fan and a centrifugal fan according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 원심팬(1)을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예 의한 블레이드(10)의 횡단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예 의한 블레이드(10)의 횡단면도 및 블레이드를 투영한 투영상을 표현한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드 및 블레이드를 투영한 투영상을 표현한 것이다.FIG. 2 is a perspective view of a
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)은 모터의 회전축과 연결되는 주판(3); 공기가 유입되는 흡입구(5a)가 형성된 쉬라우드(5) 및 주판(3)과 쉬라우드(5) 사이에 배치되고, 앞전(7)(leading edge)과 뒷전(9)(trailing edge)을 연결하는 코드라인(CL)(chord line)이 모두 동일 평면상에 위치하며, 후퇴익 형상이 되도록 앞전(7)을 연결하는 앞전선(LL)이 기울어지도록 형성된 블레이드(10)를 포함한다.2 to 5, a
모터(미도시)는 다양한 회전 속도를 낼 수 있는 변동 주파수를 갖는 교류 전원을 받을 수 있도록 형성된다. 모터는 주판(3)을 회전시킬 수 있도록 주판(3)과 장착된다. 모터의 회전축은 주판(3)에 장착된다. 원심팬(1)의 회전 중심(O-O')은 모터의 회전축은 원심팬(1)의 회전 중심(O-O')과 동심을 형성한다. 모터는 원심팬(1)에 구동 토크(torque)를 전달한다.A motor (not shown) is formed to receive an AC power having a variable frequency capable of generating various rotational speeds. The motor is mounted to the
주판(3)은 복수의 블레이드(10)가 세워진다. 블레이드(10)는 주판(3)에 방사상으로 세워질 수 있다. 주판(3)은 원판 형태로 형성된다. 주판(3)은 평면 형상일 수 있으나, 쉬라우드(5)에 형성된 흡입구(5a) 방향으로 돌출되도록 중심부가 솟아오른 형상일 수도 있다.A plurality of
블레이드(10)는 회전축의 반경방향을 향해 길게 세워질 수 있다. 블레이드(10)는 회전 중심(O-O')의 반경방향을 향해 길게 세워질 수 있다. 블레이드(10)는 서로 일정 간격을 갖고 이격되어 배치된다. 블레이드(10) 사이로 공기가 유입되는 유입구와 공기가 배출되는 배출구가 형성될 수도 있다.The
쉬라우드(5)는 블레이드(10)와 연결된다. 쉬라우드(5)는 공기가 흡입되는 흡입구(5a)가 형성된다. 흡입구(5a)로 벨 마우스(미도시)가 삽입될 수 있다. 쉬라우드(5)는 벨 마우스와 간격을 유지하며 회전되도록 소정 간격 이격되어 배치된다. 쉬라우드(5)의 중심부는 벨 마우스 방향으로 돌출될 수 있다. 쉬라우드(5)의 중심부는 주판(3)과 멀어지는 방향으로 돌출될 수 있다.The
블레이드(10)는 주판(3)의 회전축 방향에 세워지는 앞전(7)(leading edge)과 공기가 배출되는 방향의 끝단에 세워진 뒷전(9)(trailing edge)이 형성된다. 앞전(7)은 공기가 유입되는 방향에 배치된다. 앞전(7)은 공기 유입방향에 대하여 가장 큰 곡률이 형성된 지점이다. 뒷전(9)은 공기 배출방향에 대하여 가장 큰 곡률이 형성된 지점이다. 코드라인(CL, Chord line)은 앞전(7)과 뒷전(9)을 연결한 직선이다. 받음각(α)(angle of attack)은 공기 유입방향과 코드라인(CL)(CHL)이 이루는 각도이다.The
블레이드(10)는 흡입면(11)(suction surface)과 압력면(13)(pressure surface)을 포함한다. 흡입면(11)은 압력면(13)에 비하여 더 높은 속도의 공기가 유동하고, 더 낮은 압력이 가해진다. 압력면(13)은 흡입면(11)에 비하여 더 낮은 속도의 공기가 유동하고, 더 높은 압력이 가해진다. 흡입면(11)의 면적은 압력면(13)의 면적보다 크게 형성된다.The
압력면(13)과 흡입면(11)은 블레이드(10)가 에어포일 형상을 이루도록 단부에서 서로 접한다. 압력면(13)과 흡입면(11)은 내부에 공간을 형성하도록 만곡된 형상이다. 압력면(13)과 흡입면(11)의 연결지점은 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)이 형성될 수도 있다. 압력면(13)과 흡입면(11)은 내부에 빈 공간을 형성하도록 중심부가 서로 이격된다. 코드라인(CL)은 모두 동일 평편상이 위치할 수 있다. 앞전선(LL) 및/또는 뒷전선(TL)은 기울어져 형성될 수 있다. 바람직하게는 앞전선(LL)은 블레이드(10)가 후퇴익 형상을 갖도록 형성된다. The
후퇴익은 주판(3)으로 부터 멀어질수록 주판(3)과 수직한 선보다 후방에 배치되도록 기울어진 형상이다. 후퇴익은 블레이드(10)의 일측단이 회전 중심(O-O')으로부터 멀어지도록 주판(3)과 기울어지게 배치된 형상일 수 있다. 후퇴각(Sweepback Angle)은 10도 일 수 있다.The sidewalls are inclined so as to be arranged at a rear side than a vertical line perpendicular to the
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 뒷전(9)을 연결하는 뒷전선(TL)이 앞전선(LL)과 평행하도록 기울어진다. 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 서로 평행할 수 있다. 한편, 후술할 주판 접선(ML)과 앞전선(LL)이 이루는 각도와, 주판 접선(ML)과 뒷전선(TL)이 이루는 각도는 동일할 수 있다. 앞전선(LL)과 주판(3)이 이루는 각도와 뒷전선(TL)과 주판(3)이 이루는 각도는 동일할 수 있다. 앞전선(LL)과 회전 중심(O-O')이 이루는 각도는 후퇴각일 수 있다. 후퇴각은 10도일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 주판(3)으로부터 쉬라우드(5) 방향으로 갈수록 앞전선(LL)이 회전축의 연장선인 회전 중심(O-O')으로부터 멀어지도록 기울어진다. 블레이드(10)는 후퇴익 형상을 갖도록 형성되므로 회전 중심(O-O')으로부터 멀어지면 일측이 공기가 배출되는 배출구 방향으로 젖혀지게 된다. 한편 후퇴익의 형상은 주판(3)을 향할 수록 배출구를 향해 기울어질 수도 있고, 쉬라우드(5)를 향할수록 배출구를 향해 기울어질 수도 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 뒷전선(TL)이 주판(3)과 80도 각도로 기울어지도록 형성된다. 뒷전선(TL) 및/또는 앞전선(LL)은 주판(3)과 대략 80도 각도를 형성할 수 있다. 후퇴각은 대략 10도 일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 압출 다이 내부로 금속을 강제로 밀어넣어 형성된다. 블레이든 압출가공을 통해 형성될 수 있다.The
압출 과정에 사용되는 물질은 압출 빌릿(billet)을 포함하고, 압출 빌릿은 실린더 형태의 내부가 채워진 또는 중공의 재료로 형성된다. 한편, 상기 압출 빌릿은 주조품, 단조품 또는 길이가 긴 재료로부터 절단할 수 있는 분말성형제품(powder compact product)과 같이 일반적으로 알려진 형태의 알루미늄 합금을 포함한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 합금 물질은 1개 또는 그 이상의 금속 요소을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄에 기초한 압출 합금은 구리, 망간, 실리콘, 마그네슘 또는 아연과 같은 금속 요소의 소량을 포함할 수 있다. 이러한 합금 요소들은 알루미늄 본래의 성질을 향상시키고 압출 과정에 영향을 준다.The material used in the extrusion process includes an extrusion billet, which is formed of a cylinder-shaped, internally-filled or hollow material. On the other hand, the extrusion billets comprise a generally known form of aluminum alloy, such as castings, forgings or powder compact products which can be cut from long materials. Alloying materials may include one or more metal elements, without departing from the scope of the present invention. For example, extruded alloys based on aluminum may contain minor amounts of metallic elements such as copper, manganese, silicon, magnesium or zinc. These alloying elements enhance the original properties of aluminum and affect the extrusion process.
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)를 주판(3)과 수직하는 평면에 대하여 투영하였을때 형성되는 투영상은 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)과 쉬라우드(5)와 접하는 쉬라우드 접선(SL, SL') 및 주판(3)과 접하는 주판 접선(ML)이 모여 사각형을 형성한다. 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)과 주판 접선(ML)과 쉬라우드 접선(SL, SL')은 사각형을 이룰 수 있다. 다만, 쉬라우드(5)의 형상에 따라 쉬라우드 접선(SL, SL')의 형상이 달라질 수 있다. 예들 들어 쉬라우드 접선(SL, SL')이 A-A'인 경우 투영상은 평행사변형이지만, 쉬라우드 접선(SL, SL')이 C-C'인 경우 투영상은 일측이 굽어진 사각형이 된다.The projected image formed when the
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 코드라인(CL)이 위치하는 평면과 주판(3)이 수직하도록 세워질 수 있다. 코드라인(CL)은 복수로 형성되고, 각각의 코드라인(CL)이 동일 평면에 형성된다. 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 직선으로 형성된다. 다만, 앞전(7)서과 뒷전선(TL)은 기울어질 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)은 모터의 회전축과 연결되는 주판(3); 공기가 유입되는 흡입구(5a)가 형성된 쉬라우드(5) 및 주판(3)과 쉬라우드(5) 사이에 배치되는 에어포일 형상의 블레이드(10)를 포함하고, 블레이드(10)를 주판(3)과 수직하는 평면에 대하여 투영하였을때 형성되는 투영상은 앞전(7)을 연결하는 앞전선(LL)과 뒷전(9)을 연결하는 뒷전선(TL)과 쉬라우드(5)와 접하는 쉬라우드 접선(SL, SL')과 주판(3)과 접하는 주판 접선(ML)으로 이루어진 사각형을 형성하고, 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 주판(3)에 대하여 동일한 각도로 기울어진다. The centrifugal fan (1) according to an embodiment of the present invention includes a main plate (3) connected to a rotation axis of a motor; And an airfoil-shaped blade (10) disposed between the main plate (3) and the shroud (5), wherein the blade (10) The projected image formed when the projection is projected on a plane perpendicular to the
모터, 주판(3), 쉬라우드(5) 등은 이미 서술한 내용과 동일할 수 있다. 블레이드(10)를 측면에서 투영한 경우, 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)과 쉬라우드 접선(SL, SL')과 주판 접선(ML)은 사각형을 형성할 수 있다. 또한 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 주판(3)에 대하여 동일 각도로 기울어져 형성될 수 있다. 앞전선(LL)과 주판(3)은 80도 각도로 기울어질 수 있다. 앞전선(LL)은 회전 중심(O-O')과 10도 각도로 기울어질 수 있다. The motor,
본 발명의 일 실시예에 의한 앞전선(LL)은 흡입구(5a)로 향할수록 공기 유입방향에 대하여 멀어지도록 후퇴하는 형상일 수 있다. 주판 접선(ML)과 앞전선(LL)이 이루는 앞전선(LL) 각도와 주판 접선(ML)과 뒷전선(TL)이 이루는 뒷전선(TL) 각도는 동일하게 형성될 수 있다.The front wire LL according to the embodiment of the present invention may be shaped to move away from the air inlet direction toward the
본 발명의 일 실시예에 의한 투영상은 평행 사변형일 수 있다. 블레이드(10)의 측면 형상은 대략 평행사변형 형태일 수 있다. 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)과 후술할 주판 접선(ML)은 평행사변형의 일부를 이룬다. 다만, 후술할 쉬라우드 접선(SL, SL')은 실시예에 따라 달라질 수 있다. The projection image according to an exemplary embodiment of the present invention may be a parallelogram. The side shape of the
예를 들어 쉬라우드(5)가 대략 평평하게 형성될 경우, A-A'선에 의해 절단된 형상이므로 이 경우 블레이드(10)의 투영상은 평행 사변형일 수 있다. 또한, 블레이드(10)이 A-A'선에 의해 절단된 경우 쉬라우드 접선(SL)은 직선이 된다. 다만, 쉬라우드(5)의 형상이 흡입구(5a)로 향할수록 돌출된 형상일 경우, 블레이드(10)는 이와 형합하도록 만곡되게 절단된다. 이 경우 쉬라우드 접선(SL')은 C-C'의 형상이 된다.For example, when the
본 발명의 일 실시예에 의한 쉬라우드 접선(SL')은 흡입구(5a) 방향으로 갈수록 주판 접선(ML)과의 거리가 멀어지도록 만곡된다. 블레이드(10)는 공기가 유입되는 방향으로 앞전(7)이 배치되고, 공기가 배출되는 방향으로 뒷전(9)이 배치된다. 앞전(7)의 전방에는 유입구가 형성되고, 뒷전(9)의 후방에는 배출구가 형성된다. 유입구와 가까운 부분의 쉬라우드 접선(SL, SL')과 주판 접선(ML)의 거리(d2)는 배출구와 가까운 부분에서의 거리(d1) 보다 길다.The shroud tangent line SL 'according to the embodiment of the present invention is curved so as to be distanced from the tangential line ML toward the
본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)은 모터의 회전축과 연결되는 주판(3); 공기가 유입되는 흡입구(5a)가 형성된 쉬라우드(5) 및 주판(3)과 상기 쉬라우드(5) 사이에 배치되고, 앞전(7)과 뒷전(9)을 연결하고 높이에 따라 각각 형성되는 코드라인(CL)을 주판(3)에 투영하면 서로 중첩되도록 직립하여 배치되며, 앞전(7)을 연결하는 앞전선(LL)과 뒷전(9)을 연결하는 뒷전선(TL)은 각각 직선으로 형성되고 주판(3)에 대하여 기울어지도록 형성된 블레이드(10)를 포함한다.The centrifugal fan (1) according to an embodiment of the present invention includes a main plate (3) connected to a rotation axis of a motor; A
모터, 주판(3), 쉬라우드(5) 등은 이미 서술한 내용과 동일할 수 있다. 블레이드(10)는 코드라인(CL)을 주판(3)에 투영할 경우 서로 중첩되도록 수직하게 세워진다. 블레이드(10)는 코드라인(CL)이 모두 동일평면상에 형성되고, 코드라인(CL)에 의해 형성된 평면은 주판(3)과 수직할 수 있다.The motor,
앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 기울어져 형성된다. 또한 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 주판(3)에 대하여 동일 각도로 기울어져 형성될 수 있다. 앞전선(LL)과 주판(3)은 80도 각도로 기울어질 수 있다. 앞전선(LL)은 회전 중심(O-O')과 10도 각도로 기울어질 수 있다.The front wire LL and the rear wire TL are formed to be inclined. Also, the front wire LL and the rear wire TL can be formed by inclining at the same angle with respect to the
본 발명의 일 실시예에 의한 블레이드(10)는 높이에 따른 횡단면의 형상이 코드라인(CL) 방향으로 이동하도록 기울어진다. 블레이드(10)는 주판(3)에 세워지므로 높이에 따라 횡단면을 갖는다. 본 발명의 실시예에서 횡단면은 대략 동일하다. 다만, 쉬라우드(5) 및 주판(3)에 장착되어야 하므로, 주판(3) 또는 쉬라우드(5)와 장착되는 부분은 약간 다른 형상일 수도 있다. 블레이드(10)는 수직하게 세워지나, 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 기울어지도록 형성되므로, 횡단면은 높이에 따라 이동하게 된다. 다만, 블레이드(10)가 수직하게 세워지므로 횡단면은 코드라인(CL) 방향으로 이동하게 된다. 또한, 블레이드(10)는 후퇴익 형상을 가지므로 횡단면은 코드라인(CL) 방향으로 이동하게 된다.The
본 발명의 일 실시예에 의한 횡단면의 이동 거리는 높이에 비례하여 증가한다. 욍단면의 이동거리는 높이가 높아질 수록 증가한다. 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 동일한 각도로 기울어지고, 앞전선(LL)과 뒷전선(TL)은 직선이므로 횡단면의 이동거리는 높이에 따라 선형적으로 증가한다.The moving distance of the cross section according to an embodiment of the present invention increases in proportion to the height. The moving distance of the cross section increases as the height increases. Since the front wire LL and the rear wire TL are inclined at the same angle and the front wire LL and the rear wire TL are straight lines, the moving distance of the cross section increases linearly with height.
본 발명의 일 실시예에 의한 높이에 따른 횡단면의 형상은 모두 동일하게 형성될 수 있다. 횡단면의 형상은 모두 동일할 수 있다. 다만, 쉬라우드(5)나 주판(3)의 형상에 따라 달라질 수 있다.The shape of the cross section according to the height according to an embodiment of the present invention may be all formed identically. The shapes of the cross sections may all be the same. However, it may vary depending on the shape of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)의 제작방법을 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)의 제조방법은 금속을 연화하는 단계(S1) 에어포일 형상의 블레이드(10)를 형성하도록 연화된 금속을 압출 프레스를 이용하여 압출다이로 밀어넣는 단계(S3) 압출 다이를 통해 배출되어 앞전(7)과 뒷전(9)이 형성된 에어포일 형상의 블레이드(10)가 후퇴익을 형성하도록 사선방향으로 블레이드(10)를 절단하는 제 1절단단계(S5) 및 모터의 회전축과 연결되는 주판(3) 및 공기가 유입되는 흡입구(5a)가 형성된 쉬라우드(5)에 블레이드(10)를 체결하는 단계(S9)를 포함한다.6 shows a manufacturing method of the
블레이드(10)는 압출가공을 통해 형성될 수 있다. 압출 과정에 사용되는 물질은 압출 빌릿(billet)을 포함하고, 압출 빌릿은 실린더 형태의 내부가 채워진 또는 중공의 재료로 형성된다. 한편, 상기 압출 빌릿은 주조품, 단조품 또는 길이가 긴 재료로부터 절단할 수 있는 분말성형제품(powder compact product)과 같이 일반적으로 알려진 형태의 알루미늄 합금을 포함한다. The
금속은 가열로를 통해 더욱 유연해 지도록 연화된다. 알루미늄의 연화점은 금속의 순도에 따라 변화하지만, 대략 화씨 1220°(섭씨 660°)이다. 금속이 충분히 연화되면 압출 다이를 통해 블레이드(10)를 형성한다. 압출다이는 블레이드(10)의 크기와 모양이 형성되는 개구를 구비한 강철 원판일 수 있다. 압출 프레스는 연화된 금속을 압출 다이로 밀어넣는다. The metal is softened through the furnace to become more flexible. The softening point of aluminum varies with the purity of the metal, but is about 1220 ° F (660 ° C). Once the metal is sufficiently softened, the
블레이드(10)가 압출 다이로부터 배출되면, 제 1절단 단계(S5)를 거친다. 제 1절단 단계(S5)는 주판(3) 및/또는 쉬라우드(5)와 접하도록 블레이들 절단하는 것이다. 제 1절단 단계(S5)는 주판(3) 및/또는 쉬라우드(5)와 형합하도록 절단하는 것이다. 바람직하게는, 제 1절단 단계(S5)는 앞전선(LL) 및/또는 뒷전선(TL)이 기울어지도록 블레이드(10)를 절단하는 것이다. 블레이드(10)를 사선방향으로 절단하면 앞전선(LL) 및 /또는 뒷전선(TL)은 기울어진다. When the
제 1절단 단계(S5)는 블레이드(10)가 후퇴익 형상이 되도록 제조하는 단계일 수 있다. 제 1절단 단계(S5)는 A-A' 또는 B-B' 선에 따라 블레이드(10)를 절단하는 단계일 수 있다. 상기와 같은 단계를 거친 블레이드(10)는 주판(3) 및 쉬라우드(5)와 결합되어 원심팬(1)을 형성할 수 있다.The first cutting step S5 may be a step of manufacturing the
본 발명의 일 실시예에 의한 금속을 연화하는 단계(S1)는 알루미늄을 연화하는 것을 포함한다. 블레이드(10)를 형성하는 금속은 알류미늄 뿐만 아니라 1개 또는 그 이상의 금속 요소을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄에 기초한 압출 합금은 구리, 망간, 실리콘, 마그네슘 또는 아연과 같은 금속 요소의 소량을 포함할 수 있다. 이러한 합금 요소들은 알루미늄 본래의 성질을 향상시키고 압출 과정에 영향을 준다.The step S1 of softening the metal according to an embodiment of the present invention includes softening the aluminum. The metal forming the
본 발명의 일 실시예에 의한 제 1절단 단계(S5)는 뒷전(9)을 연결하는 뒷전선(TL)과 절단면이 100도 각도를 이루도록 절단시킨다. 제 1절단단계(S5)는 앞전선(LL)과 절단면이 80도 각도를 이루도록 절단할 수 있다.In the first cutting step (S5) according to an embodiment of the present invention, the rear wire (TL) connecting the trailing edge (9) is cut at a 100 degree angle with the cutting surface. In the first cutting step S5, the front wire LL and the cut surface can be cut at an angle of 80 degrees.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기가 흡입되는 토출구가 형성된 쉬라우드(5)와 블레이드(10)가 접하는 면이 쉬라우드(5)와 형합하도록 만곡되게 절단하는 제 2절단 단계(S7)를 더 포함할 수 있다. A second cutting step S7 in which the surface of the
제 2절단단계(S7)는, 블레이드(10)가 쉬라우드(5)의 내면과 형합하도록 가공하는 단계이다. 제 2절단단계(S7)는 C-C'선에 따라 블레이드(10)를 절단하는 단계일 수 있다. 블레이드(10)는 내부가 중공인 알루미늄으로 된 길고 좁은 모양을 지닌다. 본 발명의 실시예에 의한 블레이드(10)는 강제 알루미늄 압출 기법을 이용하여 제조될 수 있다.The second cutting step S7 is a step of machining the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 원심팬(1) 및 원심팬(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다. The operation of the
도 7은 종래기술에 의한 원심팬(1)과 본 발명의 일 실시예에 의한 원심팬(1)의 성능을 측정한 그래프이다.7 is a graph showing the performance of the
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 블레이드(10)는 후퇴익 형상을 갖으므로 받음각이 높이에 따라 달라지는 3차원 에어포일과 같은 공기 역학적 특징을 갖게된어 효율이 증가하게된다. 또한, 알루미늄 압출 방식으로 블레이드(10)를 제작할 경우 일반 스틸 재질의 블레이드(10)에 비하여 중량이 65% 감소된다. 또한, 후퇴익이 없는 종래의 블레이드(10)에 비하여 동일 작동점에서 26%의 효율이 증가하게 된다.Referring to FIG. 7, since the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
1: 원심팬 3: 주판
5: 쉬라우드 5a: 흡입구
7, 7a, 7b, 7c: 앞전 9, 9a, 9b, 9c: 뒷전
10: 블레이드 11: 흡입면
13: 압력면 20; 원심팬
21: 블레이드 23: 쉬라우드
25: 주판 LL: 앞전선
TL: 뒷전선 SL, SL': 쉬라우드 접선
ML: 주판 접선 CL: 코드라인
o-o’: 회전중심1: Centrifugal fan 3: abacus
5:
7, 7a, 7b, 7c:
10: blade 11: suction surface
13:
21: Blade 23: Shuraud
25: abacus LL: front wire
TL: Rear wire SL, SL ': Shroud Tangent
ML: abacus tangent CL: code line
o-o ': center of rotation
Claims (20)
공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및
상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되고,
앞전(leading edge)과 뒷전(trailing edge)을 연결하는 코드라인(chord line)이 모두 동일 평면상에 위치하며, 후퇴익 형상이 되도록 상기 앞전을 연결하는 앞전선이 기울어지도록 형성된 블레이드를 포함하는 원심팬.A main plate connected to the rotation axis of the motor;
A shroud having a suction port through which air flows; And
And a shroud disposed between the main plate and the shroud,
A chord line connecting a leading edge and a trailing edge are all located on the same plane and a centrifugal fan including a blade formed such that a front electric wire connecting the electric front is connected so as to have a shape of a pull- .
상기 블레이드는,
상기 뒷전을 연결하는 뒷전선이 상기 앞전선과 평행하도록 기울어진 원심팬.The method according to claim 1,
The blade
And a rear electric wire connecting the rear electric wire is inclined so as to be parallel to the front electric wire.
상기 블레이드는,
상기 주판으로부터 상기 쉬라우드 방향으로 갈수록 상기 앞전선이 상기 회전축의 연장선인 회전중심으로부터 멀어지도록 기울어진 원심팬.The method according to claim 1,
The blade
And the front wire is tilted so as to move away from the rotation center which is an extension line of the rotation axis from the main plate toward the shroud.
상기 블레이드는,
상기 뒷전선이 상기 주판과 80도 각도로 기울어지도록 형성된 원심팬.The method according to claim 1,
The blade
And the rear electric wire is inclined at an angle of 80 degrees with respect to the main plate.
상기 블레이드는,
압출 다이 내부로 금속을 강제로 밀어넣어 형성된 원심팬.The method according to claim 1,
The blade
Centrifugal fan formed by forcing metal into extrusion die.
상기 블레이드를 상기 주판과 수직하는 평면에 대하여 투영하였을때 형성되는 투영상은,
상기 앞전선과 상기 뒷전선과 상기 쉬라우드와 접하는 쉬라우드 접선 및 상기 주판과 접하는 주판 접선이 모여 사각형을 형성하는 원심팬.The method according to claim 1,
The projected image formed when the blade is projected on a plane perpendicular to the main plate,
And a trough tangential line contacting the front wire, the rear wire and the shroud, and a tangential line tangent to the main plate form a square.
상기 블레이드는,
상기 코드라인이 위치하는 평면과 상기 주판이 수직하도록 세워진 원심팬.The method according to claim 1,
The blade
And a centrifugal fan standing upright so that the main plate is perpendicular to a plane where the code line is located.
공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및
상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되는 에어포일 형상의 블레이드를 포함하고,
상기 블레이드를 상기 주판과 수직하는 평면에 대하여 투영하였을때 형성되는 투영상은,
앞전을 연결하는 앞전선과, 뒷전을 연결하는 뒷전선과 상기 쉬라우드와 접하는 쉬라우드 접선과 상기 주판과 접하는 주판 접선으로 이루어진 사각형을 형성하고,
상기 앞전선과 상기 뒷전선은 상기 주판에 대하여 동일한 각도로 기울어진 원심팬.A main plate connected to the rotation axis of the motor;
A shroud having a suction port through which air flows; And
And an airfoil-shaped blade disposed between the main plate and the shroud,
The projected image formed when the blade is projected on a plane perpendicular to the main plate,
A front wire connecting a front wire, a rear wire connecting a rear wire, a shroud tangent contacting the shroud, and a quadrangle consisting of a tangential line tangent to the main plate,
Wherein the front wire and the rear wire are inclined at the same angle with respect to the main plate.
상기 앞전선은 상기 흡입구로 향할수록 공기 유입방향에 대하여 멀어지도록 후퇴하는 형상인 원심팬.9. The method of claim 8,
Wherein the front electric wire has a shape retreating away from the air inlet direction toward the inlet.
상기 투영상은 평행 사변형인 원심팬.9. The method of claim 8,
Wherein the projected image is a parallelogram.
상기 쉬라우드 접선은,
상기 흡입구 방향으로 갈수록 상기 주판 접선과의 거리가 멀어지도록 만곡된 원심팬.9. The method of claim 8,
The shroud tangent line
And a distance between the main plate tangent line and the main plate tangential line increases toward the inlet port.
공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드; 및
상기 주판과 상기 쉬라우드 사이에 배치되고,
앞전과 뒷전을 연결하고 높이에 따라 각각 형성되는 코드라인을 상기 주판에 투영하면 서로 중첩되도록 직립하여 배치되며,
상기 앞전을 연결하는 앞전선과 상기 뒷전을 연결하는 뒷전선은 각각 직선으로 형성되고 상기 주판에 대하여 기울어지도록 형성된 블레이드를 포함하는 원심팬.A main plate connected to the rotation axis of the motor;
A shroud having a suction port through which air flows; And
And a shroud disposed between the main plate and the shroud,
When the cord lines, which are formed in accordance with the height, are projected on the main plate,
Wherein the front wire connecting the front electrode and the rear electrode connecting the rear electrode are formed in a straight line and include a blade formed to be inclined with respect to the main plate.
상기 블레이드는,
높이에 따른 횡단면의 형상이 상기 코드라인 방향으로 이동하도록 기울어진 원심팬.13. The method of claim 12,
The blade
And the shape of the cross-section along the height is inclined to move in the code line direction.
상기 횡단면의 이동 거리는 높이에 비례하여 증가하는 원심팬.14. The method of claim 13,
Wherein the moving distance of the transverse section increases in proportion to the height.
상기 높이에 따른 횡단면의 형상은 모두 동일하게형성되는 원심팬.14. The method of claim 13,
Wherein the shape of the cross section along the height is all the same.
에어포일 형상의 블레이드를 형성하도록 상기 연화된 금속을 압출 프레스를 이용하여 압출다이로 밀어넣는 단계;
상기 압출 다이를 통해 배출되어 앞전과 뒷전이 형성된 에어포일 형상의 블레이드가 후퇴익을 형성하도록 사선방향으로 상기 블레이드를 절단하는 제 1절단 단계; 및
모터의 회전축과 연결되는 주판 및 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 쉬라우드 사이에 상기 블레이드를 배치하는 단계를 포함하는 원심팬의 제조방법.Softening the metal;
Pushing the softened metal into an extrusion die using an extrusion press to form an airfoil shaped blade;
A first cutting step of cutting the blade in an oblique direction so that an airfoil-shaped blade, which is discharged through the extrusion die and formed with front and rear traces, forms a shed; And
And disposing the blade between a shroud having a main plate connected to a rotation shaft of the motor and a suction port through which air is introduced.
상기 금속을 연화하는 단계는,
알루미늄을 연화하는 것을 포함하는 원심팬의 제조방법.17. The method of claim 16,
The step of softening the metal comprises:
A method of manufacturing a centrifugal fan comprising softening aluminum.
상기 제 1절단 단계는,
상기 뒷전을 연결하는 뒷전선과 절단면이 100도 각도를 이루도록 절단시키는 원심팬의 제조방법.17. The method of claim 16,
Wherein the first cutting step comprises:
And cutting the rear sheath connecting the rear sheath so that the cut surface is at an angle of 100 degrees.
공기가 흡입되는 토출구가 형성된 쉬라우드와 상기 블레이드가 접하는 면이 상기 쉬라우드와 형합하도록 만곡되게 절단하는 제 2절단 단계를 더 포함하는 원심팬의 제조방법.17. The method of claim 16,
Further comprising a second cutting step of cutting the shroud having the discharge port through which the air is sucked to be curved so that the surface of the shroud contacting the blade comes into contact with the shroud.
상기와 같은 단계를 통해 제작된 원심팬.17. The method of claim 16,
The centrifugal fan manufactured through the above steps.
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