KR20160031221A - Mixed flow impeller having airfoil cambered plate type backward twisted blades - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주판이 뒤제침각(θ)으로 경사지게 형성되고, 상기 경사진 주판에 주판과 측판사이의 위치, 즉 임펠러의 주판 부근에서는 깃의 붙임각이 크고 임펠러의 측판 부근에서는 깃의 붙임각이 작아지게 하여 임펠러의 반경에 따라 깃의 붙임각도가 변하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃이 형성됨으로써, 임펠러의 회전시, 유체가 깃과 깃 사이에서 박리(와류)가 발생되지 않으며, 임펠러의 반경에 따라 유체흐름에 대한 부하가 적절히 분배되어 흐름이 원활하게 이송되고, 임펠러 토출구에서의 배출방향을 반경방향에서 축방향쪽으로 변경시켜 유동에너지가 효율적으로 이용되어 임펠러의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되며, 관류형 송풍기에 적용시 임펠러의 깃통로에서의 흐름을 부드럽게 하여 토출방향을 축방향으로 자연스럽게 변화시켜 손실을 감소하고, 그로 인해 관류형 송풍기의 효율이 향상되며, 작동점을 변화시킬 수 있고 임펠러 깃통로에서의 흐름을 개선하여 임펠러에서 발생되는 소음을 감소시키는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a structure of an airfoil camber-type plate-shaped torsion prism mixed impeller, and more particularly to a structure of an airfoil camber- That is, in the vicinity of the main plate of the impeller, the attachment angle of the feathers is large and the angle of attachment of the feathers is reduced in the vicinity of the side plate of the impeller, so that the attachment angle of the feathers is changed according to the radius of the impeller. , The fluid does not peel off (vortex) between the feathers and the feathers when the impeller is rotated, the load on the fluid flow is appropriately distributed according to the radius of the impeller, the flow is smoothly transferred, and the direction of discharge from the impeller discharge port The flow direction is changed from the radial direction to the axial direction so that the flow energy is efficiently utilized and the operating efficiency of the impeller is increased, When applied to a flow-through type blower, the flow in the blade channel of the impeller is smoothed to naturally change the discharge direction in the axial direction to reduce the loss, thereby improving the efficiency of the flow-type blower and changing the operating point The present invention relates to a structure of an airfoil camber type airfoil which improves flow in an impeller feather passage to reduce noise generated in an impeller,
일반적으로 임펠러는 펌프, 송풍기 또는 압축기의 주요 부분으로, 원주상에 같은 간격으로 배치된 수개의 깃을 가지고 회전되며, 공기나 물 또는 기름 등의 기체나 유체가 구동모터에 축과 연결되어 회전되는 깃 사이로 흘러나갈때 에너지가 만들어진다.Generally, an impeller is a main part of a pump, a blower or a compressor. The impeller is rotated with several pulleys arranged at equal intervals on a circumference, and a gas or fluid such as air, water or oil is connected to a shaft Energy is created when flowing through the feathers.
그리고 통상적으로 상기 깃은 원심형과 축류형으로 구분되며, 원심형 깃은 유체 또는 기체가 회전되는 축에 수직방향으로 흐르고, 축류형 깃은 유체 또는 기체가 회전되는 축의 축방향으로 흐른다.Normally, the feathers are divided into a centrifugal type and an axial flow type, and the centrifugal type feathers flow in a direction perpendicular to the axis in which the fluid or gas is rotated, and the axial flow vortex flows in the axial direction of the axis in which the fluid or gas rotates.
한편 상기와 같은 임펠러는 유체의 이송 등에 이용되는데, 유체를 이송하기 위한 용도로 만들어지는 종래의 원심임펠러 구성을 보면 다음과 같다.Meanwhile, the above-mentioned impeller is used for conveying a fluid, and a conventional centrifugal impeller configured to be used for conveying a fluid is as follows.
도 1은 종래의 원심임펠러의 정면 투시도이고 도 2는 측단면도인데, 종래의 원심임펠러는 주판(1), 측판(2), 깃(3) 그리고 회전축(4)으로 구성되며, 회전축(4)을 회전시키므로서 유체가 흡입구(S1) 흡입되고, 주판(1)과 측판(2) 및 깃(3)으로 형성된 깃통로를 통하여 임펠러출구(S2)로 토출되므로서 유체에 에너지를 가해준다.FIG. 1 is a front perspective view of a conventional centrifugal impeller and FIG. 2 is a side sectional view. A conventional centrifugal impeller is composed of an abacus plate 1, a
상기 임펠러깃(3)은 주판과 측판사이를 연결하며 다수의 임펠러깃이 방사상으로 배열되고 각 임펠러깃은 약간 휜판상을 형성한다. 휘어진 형태의 임페러깃(3)은 안쪽으로 오목하게 휘어진 오목면(3')과 밖으로 볼록하게 휜 볼록면(3")이 나타 난다. 상기 오목하게 휜 오목면(3')은 볼록면(3")에 비하여 유체의 압력이 낮게 형성된다. 따라서 임펠러깃(3)의 오목면(3')에서 유체 흐름의 박리로 인하여 도 2 에 도시된 바와 같이 역류영역이 발생되어 임펠러의 성능이 저하된다.The
그리고 임펠러는 깃(3)의 수가 제한되어 있고 또한 유체는 점성을 가지고 있기 때문에 깃통로에서의 마찰, 유동의 박리 등으로 인하여 임펠러출구(7)에서의 상대속도는 출구 깃각과는 달리 변하게 되며, 유체의 배출방향은 깃(3)의 수가 감소함에 따라 점차 출구깃각과는 커다란 차이가 발생한다.Since the impeller has a limited number of
이러한 현상으로 인하여 임펠러출구(7)에서 미끄럼속도가 발생되고 미끄럼속도는 임펠러회전 방향의 반대방향으로 발생하기 때문에 임펠러의 압력수두를 감소시키는 원인이 되며, 미끄럼속도가 크게 발생할수록 동일한 압력을 발생시키기 위하여 주속도를 증가시켜야 하므로 임펠러의 성능 및 효용성이 감소하게 된다.Because of this phenomenon, the sliding velocity is generated at the impeller outlet (7) and the sliding velocity is generated in the direction opposite to the direction of rotation of the impeller, which causes the pressure head of the impeller to be decreased. The performance and efficiency of the impeller is reduced.
원심 임펠러의 성능저하는 임펠러를 구동하기 위한 축동력의 상승과 효용성의 저하로 나타나며, 이러한 요인을 일부제거하여 준다면 원심임펠러의 성능을 향상시킬 수 있다는 가능성을 제공하여 준다.The performance deterioration of the centrifugal impeller is caused by the increase of the shaft force for driving the impeller and the deterioration of the efficiency. If some of these factors are removed, the performance of the centrifugal impeller is improved.
직경에 대한 출구폭의 비율이 작은 원심임펠러의 경우, 측판(4)의 곡률반경과 주판(1)의 곡률반경의 차이가 작고 깃통로가 길기 때문에 측판입구(2')에서 가속된 흐름은 약간 감소되다가 임펠러출구(S2)에 도달할 때에는 다시 가속되며, 흡입구의 측판입구(2')에서 정압이 감소되어도, 깃통로내에서의 흐름이 전반적으로 감속이 발생하지 않고 가속되므로, 역압력구배가 크게 형성되는 깃통로에서의 압력구배에 불구하고, 측판입구(2')에서 흐름이 박리되지 않는다.In the case of a centrifugal impeller having a small ratio of the outlet width to the diameter, since the difference between the radius of curvature of the
직경에 대한 출구폭의 비율이 큰 원심임펠러의 경우, 측판(2)의 곡률반경과 주판(1)의 곡률반경의 차이가 크고 깃통로가 짧기 때문에 측판입구(2')에서 가속된 흐름은 임펠러출구(S2)에 도달할 때에는 크게 감속되고, 임펠러출구(S2)에서의 속도분포는 측판입구(2')가 주판입구(8)쪽에 비해 매우 증가한 상태로 배출된다.In the case of the centrifugal impeller having a large ratio of the outlet width to the diameter, since the difference between the radius of curvature of the
이때 측판(2)의 내부벽면을 따르면 유동이 강한 역압력구배가 형성되는 유동현상과유사한 형태의 유동현상이 발생하므로 흐름이 크게 가속되는 측판입구(2')에서 강한 박리현상이 발생하며, 박리된 흐름으로 인하여 측판(2)의 내부벽면의 깃통로가 완전히 차단되어 측판출구(2")에서는 강한 역류영역이 형성된다.At this time, according to the inner wall surface of the
이러한 현상이 발생되면, 박리된 흐름으로 인하여 측판(2)의 내부벽면의 깃통로가 완전히 차단되어 측판출구(2")에서는 반경방향속도가 크게 감소되고, 미끄럼속도가 급격히 증가하여 압력발생을 감소시켜 임펠러의 성능 및 효용성이 크게 저하된다.When such a phenomenon occurs, due to the peeled flow, the feather passage of the inner wall surface of the
그러나 임펠러 깃통로의 폭이 커질수록 도 2에서와 같이 흐름은 측판에서 박리되어 임펠러 깃통로내에서 소용돌이 흐름이 발생하고, 박리로 인한 에너지의 손실이 발생한다.However, as the width of the impeller feather passage increases, the flow is peeled off from the side plate as shown in Fig. 2, causing a swirling flow in the impeller feather passage, resulting in energy loss due to peeling.
이렇듯, 기존의 원심임펠러를 관류형송풍기에 적용할 경우, 도 2처럼 임펠러 토출구에서의 흐름이 반경방향으로 배출되어 덕트(D) 벽면에 수직으로 진입함으로써 덕트 벽면에서의 흐름이 축방향으로 유도되지 않고 덕트(D) 벽면에서의 충돌로 인하여 에너지가 소산되어 손실이 증가하게 되므로 관류형송풍기의 효율이 급감한다.When a conventional centrifugal impeller is applied to a flow-through type blower, the flow from the impeller discharge port is radially discharged and vertically enters the wall of the duct (D) as shown in FIG. 2, The energy is dissipated due to the collision at the wall of the duct (D), and the loss is increased, so that the efficiency of the flow-through type blower is reduced.
또한, 미끄럼속도는 원심임펠러의 성능에 매우 큰 영향을 주는 인자로 미끄럼속도가 증가할수록 원심임펠러의 효용성은 크게 감소한다.In addition, the sliding speed is a factor that greatly affects the performance of the centrifugal impeller. As the sliding speed increases, the efficiency of the centrifugal impeller is greatly reduced.
이같이 역류영역의 형성 즉 흐름의 박리현상으로 인한 깃통로 일부가 차단되며 역류영역에서의 반경방향속도와 접선방향속도가 감소되어 임펠러의 성능이 저하된다.
In this way, the formation of the countercurrent region, that is, the part of the vane passage due to the separation of the flow, is blocked, and the radial velocity and the tangential velocity in the countercurrent region are reduced, thereby deteriorating the performance of the impeller.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,
주판이 뒤제침각(θ)으로 경사지게 형성되고, 상기 경사진 주판과 측판사이의 위치, 즉 임펠러의 반경에 따라 깃의 각도가 변하는 3차원의 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃이 형성됨으로써, 임펠러의 회전시, 유체가 깃과 깃 사이에서 박리(와류)가 발생되지 않아 흐름이 원활하게 이송되고, 임펠러의 주판과 측판 사이에서의 흐름이 적절한 부하를 갖도록 분포되어 임펠러 토출구에서의 배출방향을 반경방향에서 축방향쪽으로 원활하게 변경시키고, 특히 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃은 임펠러의 주판 부근에서는 깃의 붙임각을 크게 하여 압력발생을 크게 하고 임펠러의 측판 부근에서는 깃의 붙임각을 작게 하여 풍량을 크게 발생시켜 전반적으로 임펠러의 주판과 측판사이의 깃통로에서의 유동에너지가 효율적으로 변환되어 압력과 풍량을 증가시킴으로써 임펠러의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조를 제공하는데 목적으로 한다.Dimensional airfoil camber shape in which the angle of the feather varies depending on the position between the inclined main plate and the side plate, that is, the radius of the impeller, and then a curved torsion bar is formed The flow is smoothly transferred between the main plate and the side plate when the impeller is rotated, so that the fluid is not separated (eddy) between the collar and the collet, so that the flow between the main plate and the side plate of the impeller is distributed so as to have an appropriate load, The airfoil camber shape of the plate is changed smoothly in the radial direction, and in particular, the airfoil camber shape in the future after the twist collar is increased near the periphery of the impeller to increase the angle of the feather to increase the pressure generation and attach the collar near the side plate of the impeller The angle is reduced to generate a large amount of air, and the flow energy in the vane passage between the main plate and the side plate of the impeller as a whole is efficiently changed It is an object to provide a structure of the pressure and increasing the air flow by after the airfoil kembeo form that of the impeller operating efficiency increased significantly improve the performance of the blower plate next song torsion collar mixed flow impeller.
또한, 깃의 단면이 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃으로 됨으로써, 축류형 사류송풍기에 사용할 수 있고, 적용시 임펠러의 깃통로에서의 흐름을 부드럽게 하여 토출방향을 축방향으로 자연스럽게 변화시켜 손실을 감소하고, 그로 인해 축류형 사류송풍기의 효율이 향상되며, 작동점을 변화시킬 수 있고, 임펠러 깃통로에서의 흐름을 개선하여 임펠러에서 발생되는 소음을 감소시키며, 임펠러 시동시 회전축에 가해지는 구조적인 파손위험성을 제거하기 위하여 날개단면의 흡입면 만을 성형하여 깃단면을 생성함으로써 임펠러의 무게를 줄여 임펠러의 관성모멘트를 감소시키는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, since the cross section of the feathers is formed into a plate shape of an airfoil camber, it can be used for an axial flow type fan afterwards, and the flow in the impeller feather channel is smoothly changed in the axial direction Thereby reducing the loss, thereby improving the efficiency of the axial flow type blower, changing the operating point, improving the flow in the impeller pulley passage to reduce the noise generated in the impeller, In order to eliminate the risk of structural breakage, the airfoil in the form of an airfoil camber that reduces the weight of the impeller by reducing the weight of the impeller by forming only the suction surface of the wing section and providing the structure of the twisted vane impeller There is another purpose.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 회전력이 전달되는 회전축과;In order to accomplish the above object, the present invention provides a rotary compressor comprising: a rotary shaft to which a rotary force is transmitted;
상기 회전축이 중앙부에 고정 설치되어 회전축에 의해 회전되고, 외주연이 기준점(C)을 기준으로 뒤제침각(θ)으로 경사지게 주판이 형성되어 유체가 원활하게 이송되는 주판과;A main plate having a rotation axis fixedly installed at a central portion thereof and rotated by a rotation axis and having an outer peripheral edge inclined at an acute angle? Relative to a reference point C so that fluid is smoothly transferred;
상기 주판의 경사판 일단면에 부착되어 주판이 회전시, 유체를 일측으로 이송시키도록 에어포일 켐버 형태로 형성되는 판형 후향후곡 비틀림깃과;A torsion bar attached to one end surface of the swash plate of the main plate and formed in the shape of an airfoil camber so as to transfer the fluid to one side when the main plate rotates;
상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구가 형성되는 측판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조에 관한 것이다.
And a side plate formed on the upper surface of the airfoil camber-shaped plate and then formed on the upper surface of the airfoil camber in the future and having a suction port for allowing fluid to flow in the center thereof. The present invention relates to a structure of a jet impeller.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조는 주판의 경사판이 뒤제침각(θ)으로 경사지게 형성되고, 상기 경사진 경사판에 깃이 형성됨으로써, 임펠러의 회전시, 유체가 깃과 깃 사이에서 박리(와류)가 발생되지 않아 흐름이 원활하게 이송되고, 임펠러 토출구에서의 배출방향을 반경방향에서 축방향쪽으로 변경시켜 유동에너지가 효율적으로 이용되어 임펠러의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되는 효과가 있다.As described above, the structure of the airfoil camber-shaped plate of the present invention after the plate-shaped airfoil camber of the present invention has a structure in which the swash plate of the main plate is formed obliquely at an acute angle (θ), and a collar is formed on the inclined swash plate, When the impeller is rotated, the flow is smoothly transferred because no fluid is generated between the feathers and the vanes, and the discharge direction at the impeller discharge port is changed from the radial direction to the axial direction so that the flow energy is efficiently utilized, So that the performance of the blower is greatly improved.
또한, 날개깃의 단면이 에어포일 흡입면 형태의 후향후곡형으로 형성됨으로써, 축류형 사류송풍기에 사용할 수 있고, 적용시 임펠러의 깃통로에서의 흐름을 부드럽게 하여 토출방향을 축방향으로 자연스럽게 변화시켜 손실을 감소하고, 그로 인해 축류형 사류송풍기의 효율이 향상되며, 작동점을 변화시킬 수 있고, 임펠러 깃통로에서의 흐름을 개선하여 임펠러에서 발생되는 소음을 감소시키는 효과가 있다.
Further, since the cross-section of the blade is formed into a curved shape after the shape of the airfoil suction surface, it can be used in an axial flow type fan, smoothes the flow in the blade channel of the impeller when applied, The efficiency of the axial flow type blower is improved, the operating point can be changed, and the flow in the impeller blade passage is improved to reduce the noise generated in the impeller.
도 1은 종래의 원심임펠러를 나타낸 정면도이고,
도 2는 종래의 원심임펠러를 나타낸 측면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러를 나타낸 평면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러를 나타낸 측면 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각에 따라 팬의 유량계수와 압력계수 간의 관계를 나타낸 그래프도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 총합효율을 나타낸 그래프도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 최대총합효율의 변화와 유량계수 변화와, 비속도 변화를 나타낸 그래프도이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 풍량과 전압의 관계를 나타낸 그래프도이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 풍량과 전압효율의 관계를 나타낸 그래프도이다.1 is a front view of a conventional centrifugal impeller,
2 is a side view of a conventional centrifugal impeller,
FIG. 3 is a plan view of a torsion-doubling mixer impeller in the form of an airfoil camber according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a twisted vane impeller after a plate-shaped air foil camber according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of flow meters and the number of pressure meters of a fan according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a graph showing the total efficiency of the fans according to the variation of the dummy plow according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a graph showing changes in the maximum total efficiency of the fan, the change of the flow meter, and the change of the specific speed according to the change in the damping angle according to the embodiment of the present invention,
8 is a graph showing the relationship between air volume and voltage according to an embodiment of the present invention,
9 is a graph showing the relationship between air volume and voltage efficiency according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.
본 발명은 회전력이 전달되는 회전축과;The present invention relates to a rotary shaft,
상기 회전축이 중앙부에 고정 설치되어 회전축에 의해 회전되고, 외주연이 기준점(C)을 기준으로 뒤제침각(θ)으로 경사지게 경사판이 형성되어 유체가 원활하게 이송되는 주판과;A main plate on which the rotating shaft is fixedly installed at a central portion and is rotated by a rotating shaft, an outer peripheral edge of which is inclined at an acute angle? With respect to a reference point C so that fluid is smoothly transferred;
상기 주판의 경사판 일단면에 부착되어 주판이 회전시, 유체를 일측으로 이송시키도록 내부가 중공된 공간부가 형성되는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃과;An air foil camber-shaped plate attached to one end surface of the swash plate of the main plate and having a hollow space therein to transfer the fluid to one side when the main plate rotates;
상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구가 형성되는 측판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
And a side plate formed on the upper surface of the torsion barriers in the shape of the airfoil camber plate and having a suction port to allow fluid to flow in the center thereof.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing in detail several embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of construction and the arrangement of components shown in the following detailed description or illustrated in the drawings will be. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral," and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used herein for the purpose of the description and the appended claims, and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러를 나타낸 측면 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각에 따라 팬의 유량계수와 압력계수 간의 관계를 나타낸 그래프도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 총합효율을 나타낸 그래프도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 최대총합효율의 변화와 유량계수 변화와, 비속도 변화를 나타낸 그래프도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 풍량과 전압의 관계를 나타낸 그래프도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 풍량과 전압효율의 관계를 나타낸 그래프도이다.FIG. 3 is a plan view of a torsionally twisted impeller after a plate-shaped air foil camber type impeller according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of an airfoil camber shape according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of flow meters and the pressure coefficient of a fan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between the number of flow meters and the number of pressure meters according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the change in the maximum total efficiency of the fan, the change in the flow meter, and the change in the specific speed according to the change in the durometer according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a graph showing the relation between air volume and voltage according to an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a graph showing a relationship between air volume and voltage efficiency according to an embodiment of the present invention The.
도 3 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러 구조는 회전축(10)과, 주판(20)과, 깃(30)과, 측판(40)으로 구성된다.3 to 9, the airfoil camber-shaped plate-shaped airfoil cam follower structure of the present invention will be described in the following. The airfoil cam follower structure has a
상기 회전축(10)은 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 일측이 주판(20)의 중앙부에 고정 설치되고, 타측은 덕트(D) 내측에 설치되어 회전력을 전달하는 축으로써, 상기 회전축(10)의 타측은 덕트(D) 내측에서 외부로 돌출되어 모터 등의 회전장치(미도시)에 연결되고, 상기 회전장치에 의해 회전되어 회전력을 주판(20)에 전달한다.
3 to 4, the
상기 주판(20)은 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 원형의 평판으로 형성되어 하단면 중앙부에 회전축(10)이 고정 설치되고, 상기 회전축(10)에 의해 주판(20)이 회전되며, 상기 주판(20)의 외주연은 기준점(C)을 기준으로 뒤제침각(sweep back angle,θ)으로 경사지게 경사판(21)이 형성된다.3 to 4, the
여기서, 상기 경사판(21)은 도 4를 참고하여, 수평으로 형성된 주판(20)의 외주연 양끝단부에서 기준점(C)을 기준으로 단면상 "∧" 형태로 형성되어 유체의 흐름이 원활하게 이송된다. 이때, 상기 유체의 흐름이 원활하게 이송되도록 경사판(21)의 뒤제침각(θ)이 주판(20)의 수평선을 기준으로 10 ~ 45도 각도로 형성되어 상기 주판(20)의 회전시, 측판(40)의 흡입구(41)를 통해 유입된 유체가 깃(30) 사이에서 박리(와류)현상이 발생되지 않고, 임펠러 토출구에서의 배출방향을 반경방향에서 축방향쪽으로 변경시킨다.4, the
이러한, 상기 경사판(21)의 뒤제침각(θ)에 따른 유량계수와 압력계수 간의 관계를 실험데이터 값으로 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이, θ = 0도인 경우 최대 유량계수가 0.19로 가장 낮은 것으로 나타났고, θ = 17.5°인 경우 0.34로 나타났으며, θ = 35도인 경우 0.49로 나타났으며, θ = 52.5도가 가장 높게 0.55로 나타났다.As shown in FIG. 5, the relationship between the flow coefficient and the pressure coefficient according to the durometer angle θ of the
또한, 도 6에 도시한 팬의 총합효율의 경우 θ=0도인 경우 유량계수 0.15에서 40%, θ=17.5도인 경우 0.20에서 52%, θ=35도인 경우 0.29에서 49%, 그리고 θ=52.5도인 경우 0.31에서 38%의 최대 총합효율을 보였다. 즉, 임펠러 주판의 뒤제침각(θ)이 증가함에 따라 최대 유량에 큰 변화가 있고, 최대 총합효율의 위치가 유량계수가 큰 쪽으로 이동함을 볼 수 있다.In the case of the total efficiency of the fan shown in Fig. 6, it is 52% at 0.20 for θ = 17.5 degrees, 49% at 0.29 for θ = 35 degrees, and 52.5 degrees at θ = The maximum total efficiency was 0.31 to 38%. In other words, it can be seen that there is a large change in the maximum flow rate and the position of the maximum total efficiency shifts toward a larger flow rate as the dummy angle (θ) of the impeller abacus increases.
그리고, 상기 뒤제침각 변화에 따른 최대 총합효율의 변화를 살펴보면, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, θ=0도에서 θ=17.5도까지의 범위에서는 최대 총합효율이 급격히 상승하다가 θ=17.5도부터 θ=35도 사이의 영역에서는 최대 총합효율이 서서히 감소하는 것으로 나타났으며, θ=35도 이후부터 최대 총합효율이 급격히 감소하는 경향을 보였다.As shown in FIG. 7 (a), the maximum total efficiency increases sharply in the range from 0 to 17.5 degrees, and the maximum total efficiency is increased to 17.5 The maximum total efficiency decreased gradually in the range of θ = 35 degrees and the maximum total efficiency decreased sharply after θ = 35 degrees.
또한, 상기 뒤제침각 변화에 따른 최대 총합효율에서의 유량계수 변화를 살펴보면, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, θ=0도에서 θ=35도까지 걸쳐 유량계수가 증가하다가 θ=35도 이후부터는 유량계수가 증가하는 경향이 현저히 감소하는 것으로 나타난다. 그리고, 상기 뒤제침각 변화에 따른 최대 총합효율에서의 비속도 변화를 살펴보면, 도 7(c)에 도시한 바와 같이, 뒤제침각이 증가함에 따라 비속도가 커지는 것을 알 수 있고, θ=17.5도부터 비속도가 급격히 크게 나타나는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 7 (b), the flow coefficient increases from θ = 0 ° to θ = 35 °, and θ = 35 ° after the maximum total efficiency according to the after- The tendency of increasing the number of flowmeters is remarkably reduced. As shown in FIG. 7 (c), it is found that the specific velocity increases with an increase in the damping angle, and the variation of the specific velocity from θ = 17.5 degrees to It can be seen that the specific speed is rapidly increased.
이렇듯, 상기 경사판(21)의 뒤제침각(θ)은 10 ~ 45도 각도로 형성되어야 유량계수와 압력계수가 안정적이면서 총합효율이 좋은 것을 실험데이터 값을 통해 알 수 있다.
As described above, it is necessary to form the angle of inclination? Of the
상기 깃(30)은 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 주판(20)의 경사판(21) 일단면 즉, 도 4에서처럼 경사판(21)의 상부면에 부착되어 주판(20)이 회전축(10)에 의해 회전시, 깃(30)도 동시에 회전되어 측판(40)의 흡입구(41)를 통해 유체가 유입되게 하는 역할을 하며, 유입된 유체를 일측(토출구(32))으로 이송시키는 역할을 한다.3 to 4, the
여기서, 상기 깃(30)은 도 4를 참고하여, 경사판(21)의 일단면에 수직으로 돌출 형성되면서 도 3을 참고하여, 주판(20)의 중앙부를 기준으로 방사상으로 다수개가 형성되고, 상기 다수개의 깃(30) 상부면에 측판(40)이 부착되어 깃(30)과 깃(30) 사이에 유체 유로(31)가 형성되며, 상기 유체 유로(31)를 통해 이송된 유체가 배출되도록 유체 유로(31)의 일측에 토출구(32)가 형성된다.Referring to FIG. 3, a plurality of the
그리고, 상기 깃(30)은 도 3에 도시한 바와 같이, 에어포일 켐버(Airfoil camber) 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃으로 형성되는데, 상기 깃(30)의 형태에 따라 축류형 사류송풍기 및 관류송풍기 등 다양한 송풍기에 임펠러가 사용된다.
As shown in FIG. 3, the
상기 측판(40)은 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구(41)가 형성된 원형 판으로 형성되고, 상기 흡입구(41)가 관통되어 전체적으로 도넛 형태로 형성되어 다수개의 깃(30) 상부면에 구비되며, 그로 인해 상기 깃(30)과 깃(30) 사이에 유체 유로(31)가 형성되도록 칸막이 역할을 하는 것이다.As shown in FIGS. 3 to 4, the
여기서, 상기 측판(40)은 도 4를 참고하여, 깃(30)의 상부면에 구비된다는 것은 경사판(21)의 상부면에 소정간격 이격되어 구비되는 것으로, 상기 경사판(21)의 뒤제침각처럼 측판(40)도 단면상 "∧" 형태로 경사지게 형성된다. 이때, 상기 측판(40)의 경사각은 깃(30)의 수직 폭에 따라 경사판(21)과 동일하거나 다르게 변경될 수 있다. 그로 인해, 상기 유체 유로(31)의 토출구(32)는 다양한 크기로 형성된다.Referring to FIG. 4, the
그런데, 상기 측판(40)의 흡입구(41)는 측판(40)이 경사지게 형성됨으로써, 도 2의 종래 측판(2)의 흡입구(S1) 관경보다 크게 형성되어 많은 양의 유체가 유입될 수 있다.
The
이렇듯, 상기에서 기술한 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러(50)는 유체가 반경방향에서 축방향으로 흐르도록 형성되고, 일반적으로 사용되는 축류형 사류 송풍기 및 관류형 송풍기 등에 적용된다.As described above, the airfoil camber-shaped plate-shaped airfoil-shaped
여기서, 상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러(50)는 관류형송풍기에 적용할 경우, 도 4에서처럼 임펠러출구에서의 토출되는 흐름이 덕트(D)에 거의 평행하게 진입하여 관벽면에서의 에너지소산에 의한 손실이 크게 감소하여 도 8과 도 9에서처럼, 관류형송풍기의 효율이 증가한다.4, the flow discharged from the outlet of the impeller is substantially parallel to the duct (D), as shown in FIG. 4, so that the flow of the impeller (50) The loss due to energy dissipation at the wall surface is greatly reduced, thereby increasing the efficiency of the flow-through type blower, as shown in Figs. 8 and 9. Fig.
또한, 상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러(50)는 일반적인 원심 임펠러의 형상이 유체가 반경방향에서 축방향으로 흐르도록 경사판(21)이 경사지게 변형되어서 혼류 임펠러(50)로 되는 것이다.
In addition, after the air foil camber-shaped plate is formed, the
10 : 회전축
20 : 주판
21 : 경사판
30 : 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃
31 : 유체 유로
32 : 토출구
40 : 측판
41 : 흡입구
50 : 혼류 임펠러10: rotating shaft 20: abacus
21:
30: Plate after air foil camber shape Future tangle
31: Fluid flow path 32:
40: side plate 41: inlet
50: mixed impeller
Claims (5)
상기 회전축(10)이 중앙부에 고정 설치되어 회전축(10)에 의해 회전되고, 외주연이 기준점(C)을 기준으로 뒤제침각(θ)으로 경사지게 경사판(21)이 형성되어 유체가 원활하게 이송되는 주판(20)과;
상기 주판(20)의 경사판 일단면에 부착되어 주판(20)이 회전시, 유체를 일측으로 이송시키도록 에어포일 켐버(Airfoil camber) 형태로 형성되는 판형 후향후곡 비틀림깃(30)과;
상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30)의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구(41)가 형성되는 측판(40);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조.
A rotating shaft 10 to which rotational force is transmitted;
The swash plate 21 is formed so that the swash plate 21 is fixed at the center and rotated by the rotating shaft 10 and the outer circumference of the swash plate 10 is obliquely inclined with respect to the reference point C, An abacus plate (20);
A curved torsion bar 30 attached to one end surface of the swash plate 20 of the main plate 20 and formed in the form of an airfoil camber so as to transfer the fluid to one side when the main plate 20 rotates;
A side plate (40) formed on the upper surface of the curved torsion bar (30) after plate-shaped in the form of the airfoil camber and having a suction port (41) for allowing fluid to flow in the center thereof;
And an airfoil camber-shaped plate-like shape afterwards.
상기 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30)은 경사판(21)의 일단면에 수직으로 돌출 형성되면서 주판(20)의 중앙부를 기준으로 방사상으로 다수개가 형성되고, 상기 다수개의 에어포일 켐버형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30) 상부면에 측판(40)이 부착되어 에어포일 켐버형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30)과 에어포일 켐버형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30) 사이에 유체 유로(31)가 형성되며, 상기 유체 유로(31)를 통해 이송된 유체가 배출되도록 유체 유로(31)의 일측에 토출구(32)가 형성되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조.
The method according to claim 1,
The airfoil camber-like plate-like shape of the airfoil cam follower 30 is formed so as to protrude perpendicularly to one end surface of the swash plate 21, and a plurality of airfoils 30 are formed radially with respect to the center of the main plate 20, After the plate shape of the camber is formed, the side plate 40 is attached to the upper surface of the torsion barriers 30 to form a plate of an airfoil camber shape, and then a plate of the airfoil camber shape is formed. And a discharge port 32 is formed at one side of the fluid flow path 31 so that the fluid transferred through the fluid flow path 31 is discharged. Structure of Torsion - Lattice Mixture Impeller After Plate.
상기 경사판(21)의 뒤제침각(θ)은 주판(20)의 회전시, 측판(40)의 흡입구(41)를 통해 유입된 유체가 에어포일 켐버형태의 판형 후향후곡 비틀림깃(30)에 의해 이송되는 유체가 유체 유로(31)에서 박리(와류)되지 않도록 10 ~ 45도 각도로 형성되어 유체가 원활하게 이송되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조.
3. The method of claim 2,
When the main plate 20 is rotated, the fluid introduced through the suction port 41 of the side plate 40 is shaped into an airfoil camber shape and is then applied to the curved torsion bar 30 Is formed at an angle of 10 to 45 degrees so as not to be separated from the fluid flow path (31), so that the fluid is smoothly conveyed. The airfoil-type plate- .
상기 측판(40)은 중앙부에 흡입구(41)가 형성된 원형 판으로 형성되어 원주면이 경사판의 뒤제침각(θ)에 맞춰 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조.
The method according to claim 1,
The side plate (40) is formed as a circular plate having a suction port (41) formed at its center portion, and its circumferential surface is formed so as to be inclined in accordance with a posterior angle (?) Of the swash plate. Structure of impeller.
상기 혼류 임펠러(50)는 덕트(D) 내에 설치되어 유체 유로(31)의 토출구(32)를 통해 배출된 유체가 덕트(D)를 타고 축방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 에어포일 켐버 형태의 판형 후향후곡 비틀림깃 혼류 임펠러의 구조.3. The method of claim 2,
The mixed impeller 50 is installed in the duct D so that the fluid discharged through the discharge port 32 of the fluid flow path 31 is conveyed in the axial direction on the duct D. Structure of Torsion - Lattice Mixture Impeller After Plate.
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