KR20160135992A - 원심팬 - Google Patents

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KR20160135992A
KR20160135992A KR1020150069578A KR20150069578A KR20160135992A KR 20160135992 A KR20160135992 A KR 20160135992A KR 1020150069578 A KR1020150069578 A KR 1020150069578A KR 20150069578 A KR20150069578 A KR 20150069578A KR 20160135992 A KR20160135992 A KR 20160135992A
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김호산
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 원심팬에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 원심팬에는, 모터에 결합되는 허브를 가지는 회전판; 상기 회전판에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드; 및 상기 다수의 블레이드에 결합되며, 상기 다수의 블레이드를 향하여 공기를 흡입시키는 흡입부를 가지는 쉬라우드가 포함되며, 상기 블레이드에는, 공기의 유입측을 형성하는 리딩 에지 및 공기의 배출측을 형성하는 트레일링 에지가 포함되고, 상기 블레이드의 형상은, 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지를 향하여 단면적이 증가하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

원심팬 {Centrifugal fan}
본 발명은 원심 팬에 관한 것이다.
원심팬은 공기를 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출하는 팬으로서, 냉장고 또는 공기 조화기에 설치될 수 있다.
한편, 최근에는 냉장고의 고내 용적을 증가시키기 위하여 냉기유로 면적이 좁아지는 문제점이 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 고정압 특성을 가지는 원심팬이 많이 사용되고 있다.
도 1은 종래의 원심팬 어셈블리의 구성을 보여준다. 도 1을 참조하면, 종래의 원심팬 어셈블리(1)에는, 원심팬 및 상기 원심팬의 흡입측에 설치되어 흡입되는 공기의 유동을 가이드 하는 벨 마우스(8)가 포함된다.
상세히, 상기 원심팬에는, 모터를 수용하는 허브(2a) 및 블레이드 결합부(2b)를 가지는 회전판(2)과, 상기 블레이드 결합부(2b)에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드(3) 및 상기 다수의 블레이드(3)의 상측에 결합되는 팬 쉬라우드(4)가 포함된다.
상기 블레이드 결합부(2b)는, 상기 원심팬으로 흡입되는 공기의 유동방향에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되며, 상기 블레이드(3)의 저면은 상기 블레이드 결합부(2b)에 결합된다. 이러한 구성에 의하여, 상기 블레이드(3)는 대략 직사각형의 형상을 가질 수 있다 (도 4의 (A) 참조).
상기 허브(2a)의 상부에는, 상기 모터의 회전축이 결합되는 축 연결부(2c)가 구비된다.
상기 팬 쉬라우드(4)에는, 상기 벨 마우스(8)를 거친 공기가 흡입되는 흡입부(5)가 형성된다. 그리고, 상기 블레이드(3)의 일측 단부에는, 상기 다수의 블레이드(3)를 통과한 냉매가 배출되는 토출부(6)가 형성된다.
그리고, 상기 팬 쉬라우드(4)에는, 상기 다수의 블레이드(3)의 상면에 결합되며 공기 유동방향의 수직방향 외측으로 절곡되는 절곡부(4a)가 포함된다.
종래의 원심팬에 의하면, 아래와 같은 문제점이 존재한다.
먼저, 공기는 상기 블레이드(3)를 따라 유동할 때, 블레이드(3)의 흡입측 상부로부터 토출측 하부를 향하여 대략 대각선 방향으로 유동하게 된다. 즉, 상기 블레이드(3)의 흡입측 하부에는 상대적으로 적은 유동이 발생하며, 이에 따라 마찰손실에 따른 정압효율이 저하되는 문제점이 나타난다.
다음으로, 상기 팬 쉬라우드(4)에 절곡부(4a)가 형성됨에 따라, 상대적으로 흡입부(5)의 흡입면적, 즉 흡입부(5)의 흡입반경(r0)이 작아지고 이에 따라 유동저항이 커지는 문제점이 있었다. 그리고, 블레이드(3)의 토출측 압력과 팬 쉬라우드(4)의 흡입부(5)측 압력의 차이에 의하여, 역류(b)가 발생되며, 이에 따라 유동성능이 저하되는 문제점이 있었다.
특히, 냉장고의 고내면적을 증가시키기 위하여, 원심팬의 크기를 줄여야 하는 경우, 이러한 종래의 팬 특성에 따른 문제점은 더욱 커지게 되었다.
본 출원인은, 원심팬과 관련하여 아래와 같은 종래 출원을 실시한 바 있다.
1. 출원번호(출원일) : 10-2013-0050745(2013년 5월 6일)
2. 발명의 명칭 : 원심팬
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 정압 효율 및 유동 성능이 개선된 원심팬을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 따른 원심팬에는, 모터에 결합되는 허브를 가지는 회전판; 상기 회전판에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드; 및 상기 다수의 블레이드에 결합되며, 상기 다수의 블레이드를 향하여 공기를 흡입시키는 흡입부를 가지는 쉬라우드가 포함되며, 상기 블레이드에는, 공기의 유입측을 형성하는 리딩 에지 및 공기의 배출측을 형성하는 트레일링 에지가 포함되고, 상기 블레이드의 형상은, 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지를 향하여 단면적이 증가하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬라우드의 흡입부를 통하여 축방향으로 흡입된 공기는, 상기 블레이드의 리딩 에지를 경유하여 상기 트레일링 에지를 향하여 반경방향으로 토출되며, 상기 트레일링 에지의 축방향 높이(H2)는, 상기 리딩 에지의 축방향 높이(H1)보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드에는, 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지를 연결하는 연결부가 더 포함되며, 상기 연결부는 상기 반경방향에 대하여 설정각도(θ)만큼 경사지게 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드는 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전판에는, 상기 블레이드가 결합되는 블레이드 결합부가 더 포함되며, 상기 허브는 상기 블레이드 결합부로부터 상기 쉬라우드를 향하여 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드 결합부는, 상기 연결부의 형상에 대응하여, 상기 반경방향에 대하여 설정각도(θ)만큼 경사지게 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부에 결합되며, 나머지 일부분은 상기 블레이드 결합부의 일측으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬라우드는, 내주면에 흡입부를 가지도록 환형의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬라우드는 상기 블레이드의 상측에 결합되며, 상기 쉬라우드에는, 상기 쉬라우드의 외주면을 형성하며, 상기 트레일링 에지의 연장방향에 대응하여 하방으로 연장되는 외면부가 더 포함된다.
또한, 상기 외면부는, 상기 트레일링 에지와 평행한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외면부는, 상기 외면부를 연장한 가상의 선이 상기 트레일링 에지와 일치되도록 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬라우드에는, 상기 쉬라우드의 내주면에 구비되며, 내측 반경방향으로 돌출되어 상기 블레이드를 지지하는 돌출부가 더 포함된다.
또한, 상기 쉬라우드의 흡입부측에 설치되어, 공기의 흡입을 가이드 하는 벨 마우스가 더 포함되며, 상기 외면부의 적어도 일부분은 상기 벨 마우스의 개구된 하단부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수 개의 블레이드의 사이에는, 상기 쉬라우드에 의하여 지지되는 보조 블레이드가 더 포함된다.
다른 측면에 따른 원심팬에는, 블레이드 결합부 및 상기 블레이드 결합부로부터 상방으로 돌출되는 허브가 구비되는 회전판; 상기 블레이드 결합부에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드; 및 상기 다수의 블레이드의 상측에 결합되는 환형의 쉬라우드가 포함되며, 상기 블레이드에는, 상기 쉬라우드를 통하여 흡입된 공기의 유입측 단부를 형성하며, 상기 블레이드 결합부의 상면에 결합되는 리딩 에지; 및 상기 리딩 에지를 통과한 공기의 배출측 단부를 형성하는 트레일링 에지가 포함되고, 상기 트레일링 에지의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쉬라우드에는, 외주면을 형성하며, 상기 트레일링 에지에 대응하는 방향으로 하방으로 연장되는 외면부; 및 내주면으로터 내측 방향으로 돌출되어, 상기 다수의 블레이드를 지지하는 돌출부가 포함된다.
제안되는 실시예에 따르면, 블레이드의 리딩에지로부터 트레일링 에지를 향하여 블레이드의 면적이 점점 증가하도록 구성됨으로써, 마찰손실을 감소하여 정압을 증가시키고, 유동성능을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 종래에 비하여 팬 쉬라우드의 직경이 증가되도록 설계변경 함으로써, 팬의 흡입면적이 증가될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 팬 쉬라우드의 외면이 블레이드의 일측 단부, 즉 트레일링 에지와 평행하거나 대략 일직선상에 위치되도록 함으로서, 블레이드를 통과한 공기가 팬 쉬라우드의 내측으로 역류되는 현상을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 원심팬 어셈블리의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원심팬의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 3의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 형상이, 종래의 블레이드 형상에 대비하여 변경된 모습을 보여주는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원심팬 어셈블리의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상 변경에 따른 유동성능이 개선된 효과를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상 변경에 따른 유동성능이 개선된 효과를 보여주는 그래프이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원심팬의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 3의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원심팬(10)에는, 모터(미도시)를 수용하는 허브(111)를 가지는 회전판(110)과, 상기 회전판(110)에 결합되는 블레이드(120) 및 상기 블레이드(120)의 일측에 결합되는 쉬라우드(140)가 포함된다.
방향을 정의한다. 상기 쉬라우드(140)로부터 상기 블레이드(120)를 향하는 방향을 하방으로 정의하며, 반대로 상기 블레이드(120)로부터 상기 쉬라우드(140)를 향하는 방향을 상방으로 정의한다.
공기는 상기 모터의 회전축과 나란한 방향, 즉 축방향으로, 상기 쉬라우드(140)로부터 블레이드(130)를 향하여 하방 유동하며 상기 블레이드(120)를 따라 외측 반경방향으로 토출되는 것으로 이해될 수 있다.
상세히, 상기 회전판(110)에는, 상기 모터의 회전축이 결합되는 축연결부(112)가 더 포함된다. 상기 축연결부(112)는 상기 허브(111)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 회전판(110)에는, 상기 블레이드(120)가 결합되는 블레이드 결합부(114)가 더 포함된다. 상기 블레이드 결합부(114)는 상기 회전판(110)의 하부 구성을 이루며, 상기 블레이드(120)는 상기 블레이드 결합부(114)의 상면에 결합될 수 있다.
상기 허브(111)는 상기 회전판(110)의 중앙부에서, 상기 블레이드 결합부(114)로부터 상방으로, 즉 쉬라우드(140)를 향하여 돌출되도록 구성될 수 있다.
상기 블레이드(120)에는, 공기의 유동을 가이드 하는 가이드 면을 가지는 블레이드 본체(121)와, 상기 블레이드 본체(121)의 일측 단부를 형성하여 블레이드(120)로의 공기 유입을 가이드 하는 리딩 에지(123, leading edge) 및 상기 블레이드 본체(121)의 타측 단부를 형성하여 블레이드(120)로부터의 공기 토출을 가이드 하는 트레일링 에지(125, trailing edge)가 포함된다.
즉, 상기 리딩 에지(123)는 외측 반경방향으로 토출되는 공기의 유입부측 단부이며, 상기 트레일링 에지(125)는 공기의 배출부측 단부로서 이해될 수 있다.
상기 블레이드(120)는 상기 블레이드 결합부(114)의 상면에서, 방사상으로 다수 개가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 블레이드(120)의 사이에는, 상기 블레이드(120)보다 작은 크기를 가지는 보조 블레이드(130)가 배치될 수 있다. 상기 보조 블레이드(130)는 상기 쉬라우드(140)의 저면에 결합되어 하방으로 연장될 수 있다. 상기 보조 블레이드(130)의 하부는 상기 블레이드 결합부(114)로부터 상방으로 이격하여 위치된다. 그리고, 상기 보조 블레이드(130)는 다수 개가 배치될 수 있다.
상기 보조 블레이드(130)가 상기 블레이드(120)의 사이에 제공됨으로써, 상기 블레이드(120)의 트레일링 에지(125) 상부와 하부의 속도 또는 압력차이에 의한 유동손실이 방지될 수 있다는 효과가 나타난다.
상기 쉬라우드(140)는 상기 블레이드(120) 및 보조 블레이드(130)의 상측에 구비되며, 대략 링 형상을 가질 수 있다.
상기 쉬라우드(140)에는, 상기 블레이드(120)를 향하여 공기를 흡입시키는 흡입부(141)가 포함된다. 상기 흡입부(141)는 상기 쉬라우드(140)의 개구된 내측부 또는 내주면에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 쉬라우드(140)에는, 상기 쉬라우드(140)의 외주를 형성하며 상기 블레이드(120)의 트레일링 에지(125)를 향하여 하방으로 연장되는 외면부(142)가 더 포함된다.
일례로, 상기 외면부(142)는 상기 트레일링 에지(125)와 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 트레일링 에지(125)는 상기 쉬라우드(140)로부터 직하방으로 연장될 수 있으며, 상기 외면부(142)는 상기 트레일링 에지(125)에 대응하여 직하방으로 연장될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 외면부(142)를 하방으로 연장한 가상의 선은 상기 트레일링 에지(125)와 일치되도록 또는 인접하게 연장될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 종래 기술(도 1 참조)과 비교할 때, 쉬라우드에 구비되었던 절곡부가 제거될 수 있으므로, 쉬라우드의 흡입부 면적, 즉 팬으로 흡입되는 흡입유로의 면적 또는 흡입부(141)의 반경(r1)이 증가될 수 있다는 효과가 나타난다.
상기 쉬라우드(140)에는, 상기 쉬라우드(140)의 내주면에 형성되는 돌출부(144)가 더 포함된다. 상기 돌출부(144)는 상기 쉬라우드(140)의 내주면으로부터 내측 반경방향으로 설정된 길이만큼 돌출되도록 구성되어, 상기 블레이드(120) 또는 보조 블레이드(130)의 지지면 또는 결합면을 제공할 수 있다.
상기 블레이드(120) 또는 보조 블레이드(130)의 상면은 상기 돌출부(144)에 결합될 수 있다.
상기 블레이드(120)의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부(114)의 하측으로 더 연장될 수 있다. 상세히, 상기 블레이드(120)의 리딩 에지(123)는 상기 블레이드 결합부(114)의 상면에 결합된다. 반면에, 상기 블레이드(120)의 트레일링 에지(125)의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부(114)의 하측, 즉 상기 블레이드 결합부(114)의 하단부(114a)보다 아래에 위치하게 된다.
즉, 상기 블레이드(120)는, 상기 리딩 에지(123)로부터 상기 트레일링 에지(125)를 향하여, 하향 경사지게 연장될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기블레이드(120)는, 상기 리딩 에지(123)로부터 상기 트레일링 에지(125)를 향하여 단면적이 증가하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 리딩 에지(123)로부터 상기 트레일링 에지(125)를 향하는 방향은, 외측 반경방향인 것으로 이해될 수 있다.
상기 블레이드 결합부(114)는 상기 블레이드(120)의 형상 또는 공기의 유동방향에 대응하여, 외측 반경방향을 기준으로, 하향 경사지도록 구성될 수 있다.
도면을 참조하여, 블레이드(120) 및 블레이드 결합부(114)의 형상에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 형상이, 종래의 블레이드 형상에 대비하여 변경된 모습을 보여주는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(120)는, 리딩 에지(123)로부터 상기 트레일링 에지(125)를 향하여 단면적이 증가하도록 구성될 수 있다.
블레이드(120)의 상단부를 연장한 가상의 선을 ℓ1이라 하고, 블레이드 결합부(114)의 하단부(114a)를 지나는 반경방향의 선을 ℓ2라 정의한다.
종래 기술의 경우, 회전판(2, 도 2 참조)의 블레이드 결합부(2b)는 공기의 흡입방향에 대하여 대략 수직한 방향, 즉 모터의 회전축 방향에 대하여 수직한 방향으로 연장되며, 블레이드(3)는 상기 블레이드 결합부(2b)에 결합될 수 있도록 대략 단면이 직사각형인 형상으로 구성될 수 있다.
한편, 쉬라우드를 통하여 축방향 하측으로 흡입된 공기는 외측 반경방향으로 방향 전환하면서, 상기 블레이드의 리딩 에지를 경유하여 트레일링 에지로 배출된다.
따라서, 상기 블레이드(3)의 리딩 에지(3a)측 하부영역(D)은 공기유량이 적게 발생되며, 이에 따라 마찰손실이 증가하여 정압성능이 저하되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 실시예는 공기유량이 적게 발생되는 블레이드(120)의 리딩 에지(123)측의 단면적 또는 상하 높이(H1)를 상대적으로 줄이고, 상기 트레일링 에지(125)측의 단면적 또는 상하 높이(H2)를 상대적으로 증가시켜 마찰손실을 줄이고 정압 성능을 개선시키는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 상하 높이 H1 및 H2는, 축방향으로의 높이로서 이해될 수 있다.
본 실시예에 따른 블레이드(120)의 형상은, 일례로 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 상세히, 상기 블레이드(120) 중 하나의 변을 형성하는 리딩 에지(123)의 길이는 다른 하나의 변을 형성하는 트레일링 에지(125)의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
상기 블레이드(120)에는, 상기 리딩 에지(123)로부터 상기 트레일링 에지(125)를 연결하는 연결부(127)가 더 포함된다. 상기 연결부(127)의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부(114)에 결합되며, 나머지 일부분은 상기 블레이드 결합부(114)의 하측으로 돌출된다.
그리고, 상기 연결부(127)는 반경 방향에 대하여 설정각도(θ)만큼 경사지게 연장될 수 있다.
상기 리딩 에지(123)는 상기 블레이드 결합부(114)의 상면에 결합되며, 상기 트레일링 에지(125)는 상기 블레이드 결합부(114)의 하단부(114a)보다 미리 설정된 길이(H3)만큼 하측으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 블레이드 결합부(114)는, 상기 블레이드(120) 또는 연결부(127)의 형상에 대응하여, 상기 ℓ2를 기준으로 설정각도(θ)만큼 하향 경사지게 연장될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 공기 유동이 적게 발생하는 영역에서는 블레이드의 면적을 감소시키고, 공기유동이 많이 발생하는 영역에서는 블레이드의 면적을 증대시킴으로써, 공기의 유동성능을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원심팬 어셈블리의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원심팬 어셈블리에는, 원심팬 및 상기 원심팬의 흡입측에 배치되어 상기 원심팬으로의 공기 흡입을 가이드 하는 벨 마우스(160)가 포함된다.
상기 벨 마우스(160)는, 단면이 캡(∩) 형상을 가지며 전체적으로 환형의 형상을 가질 수 있다. 상세히, 상기 벨 마우스(160)에는, 하단부에 개구되도록 형성되어 상기 쉬라우드(140)의 적어도 일부분이 삽입되는 개구부(161)가 포함된다.
상기 쉬라우드(140)에는, 환형의 외주면을 형성하는 외면부(142) 및 환형의 내주면으로부터 돌출되는 돌출부(144)가 포함된다.
상기 외면부(142)는 상기 블레이드(120)의 트레일링 에지(125)에 대응하여, 상하 방향으로 연장된다. 상기 그리고, 상기 외면부(142)의 상부는 상기 벨 마우스(160)의 개구부(161)에 삽입될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 쉬라우드(140)의 흡입부 반경(r1, 도 3 참조)이 상대적으로 증가하여, 흡입성능을 개선할 수 있다.
그리고, 상기 외면부(142)가 상기 개구부(161)에 삽입되므로, 상기 블레이드(120)를 통과한 공기가 상기 벨 마우스(160)의 개구부(161)를 통하여 쉬라우드(140)의 흡입부(141)측으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 외면부(142)는 역류하는 공기의 차단부로서 기능할 수 있으므로, 공기의 유동성능을 개선할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상 변경에 따른 유동성능이 개선된 효과를 보여주는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상 변경에 따른 유동성능이 개선된 효과를 보여주는 그래프이다.
먼저, 도 7은, 블레이드의 형상에 관한 조건(도 4 참조)을 제외하고 다른 조건을 동일하게 하였을 경우, 종래기술과 본 발명에 따른 팬 성능을 보여준다.
(A)는 원심팬의 회전수(RPM)에 따라 팬을 통과하는 유량(Cubic Meter Per Hour,CMM)이 변화되는 모습을 비교하여 보여준다. 그래프에 도시된 바와 같이, 종래기술과 본 발명 모두, 팬 회전수가 증가함에 따라 유량은 증가한다.
다만, 종래기술에 비하여 본 발명은, 동일한 팬 회전수를 기준으로, 더 많은 유량(풍량)을 발생시킬 수 있음을 알 수 있다. 일례로, 동일한 팬 회전수를 기준으로, 풍량은 종래기술에 비하여, 5.8% 증가하였다.
(B)는 원심팬의 입력(전력,W)에 따라 풍량이 변화되는 모습을 비교하여 보여준다. 그래프에 도시된 바와 같이, 종래기술과 본 발명 모두, 원심팬의 입력이 증가함에 따라 유량은 증가한다.
다만, 종래기술에 비하여 본 발명은, 동일한 풍량을 기준으로, 더 적은 팬 입력이 요구됨을 알 수 있다. 일례로, 동일한 풍량을 기준으로, 팬 입력은 종래기술에 비하여 12.5% 감소하였다.
이와 같이, 블레이드(120)의 형상이, 리딩 에지로부터 트레일링 에지로 갈수록 단면적이 작아지도록 구성됨으로써, 풍량이 증가하고 팬 입력이 감소될 수 있다.
다음으로, 도 8은, 쉬라우드의 외면부 및 돌출부 형상에 관한 조건을 제외하고 다른 조건을 동일하게 하였을 경우, 종래기술과 본 발명에 따른 팬 성능을 보여준다.
(A)는 원심팬에 인가되는 전압(V)에 따라 팬을 통과하는 유량(Cubic Meter Per Hour,CMM)이 변화되는 모습을 비교하여 보여준다. 그래프에 도시된 바와 같이, 종래기술과 본 발명 모두, 팬 전압이 증가함에 따라 유량은 증가한다.
다만, 종래기술에 비하여 본 발명은, 동일한 팬 전압을 기준으로, 더 많은 유량(풍량)을 발생시킬 수 있음을 알 수 있다. 일례로, 동일한 팬 전압을 기준으로, 풍량은 종래기술에 비하여, 6.5% 증가하였다.
(B)는 원심팬의 풍량에 따라 팬 입력이 변화되는 모습을 비교하여 보여준다. 그래프에 도시된 바와 같이, 종래기술과 본 발명 모두, 원심팬의 풍량이 증가함에 따라 팬 입력은 증가한다.
다만, 종래기술에 비하여 본 발명은, 동일한 풍량을 기준으로, 더 적은 팬 입력이 요구됨을 알 수 있다. 일례로, 동일한 풍량을 기준으로, 팬 입력은 종래기술에 비하여 13.5% 감소하였다.
이와 같이, 쉬라우드(140)의 형상이, 외면부가 트레일링 에지의 연장방향에 대응하여 하방으로 연장되고, 돌출부가 쉬라우드의 내면으로부터 돌출되도록 구성되는 것에 의하여, 풍량이 증가하고 팬 입력이 감소될 수 있다.
10 : 원심팬 110 : 회전판
111 : 허브 114 : 블레이드 결합부
120 : 블레이드 123 : 리딩 에지
125 : 트레일링 에지 130 : 보조 블레이드
140 : 쉬라우드 141 : 흡입부
142 : 외면부 144 : 돌출부
160 : 벨 마우스

Claims (16)

  1. 모터에 결합되는 허브를 가지는 회전판;
    상기 회전판에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드; 및
    상기 다수의 블레이드에 결합되며, 상기 다수의 블레이드를 향하여 공기를 흡입시키는 흡입부를 가지는 쉬라우드가 포함되며,
    상기 블레이드에는, 공기의 유입측을 형성하는 리딩 에지 및 공기의 배출측을 형성하는 트레일링 에지가 포함되고,
    상기 블레이드의 형상은, 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지를 향하여 단면적이 증가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 흡입부를 통하여 축방향으로 흡입된 공기는, 상기 블레이드의 리딩 에지를 경유하여 상기 트레일링 에지를 향하여 반경방향으로 토출되며,
    상기 트레일링 에지의 축방향 높이(H2)는, 상기 리딩 에지의 축방향 높이(H1)보다 큰 것을 특징으로 하는 원심팬.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드에는, 상기 리딩 에지로부터 상기 트레일링 에지를 연결하는 연결부가 더 포함되며,
    상기 연결부는 상기 반경방향에 대하여 설정각도(θ)만큼 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드는 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전판에는, 상기 블레이드가 결합되는 블레이드 결합부가 더 포함되며,
    상기 허브는 상기 블레이드 결합부로부터 상기 쉬라우드를 향하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블레이드 결합부는,
    상기 연결부의 형상에 대응하여, 상기 반경방향에 대하여 설정각도(θ)만큼 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결부의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부에 결합되며, 나머지 일부분은 상기 블레이드 결합부의 일측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉬라우드는,
    내주면에 흡입부를 가지도록 환형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉬라우드는 상기 블레이드의 상측에 결합되며,
    상기 쉬라우드에는,
    상기 쉬라우드의 외주면을 형성하며, 상기 트레일링 에지의 연장방향에 대응하여 하방으로 연장되는 외면부가 더 포함되는 원심팬.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 외면부는, 상기 트레일링 에지와 평행한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 외면부는,
    상기 외면부를 연장한 가상의 선이 상기 트레일링 에지와 일치되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 쉬라우드에는,
    상기 쉬라우드의 내주면에 구비되며, 내측 반경방향으로 돌출되어 상기 블레이드를 지지하는 돌출부가 더 포함되는 원심팬.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 흡입부측에 설치되어, 공기의 흡입을 가이드 하는 벨 마우스가 더 포함되며,
    상기 외면부의 적어도 일부분은 상기 벨 마우스의 개구된 하단부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 블레이드의 사이에는, 상기 쉬라우드에 의하여 지지되는 보조 블레이드가 더 포함되는 원심팬.
  15. 블레이드 결합부 및 상기 블레이드 결합부로부터 상방으로 돌출되는 허브가 구비되는 회전판;
    상기 블레이드 결합부에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드; 및
    상기 다수의 블레이드의 상측에 결합되는 환형의 쉬라우드가 포함되며,
    상기 블레이드에는,
    상기 쉬라우드를 통하여 흡입된 공기의 유입측 단부를 형성하며, 상기 블레이드 결합부의 상면에 결합되는 리딩 에지; 및
    상기 리딩 에지를 통과한 공기의 배출측 단부를 형성하는 트레일링 에지가 포함되고,
    상기 트레일링 에지의 적어도 일부분은 상기 블레이드 결합부보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 원심팬.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 쉬라우드에는,
    외주면을 형성하며, 상기 트레일링 에지에 대응하는 방향으로 하방으로 연장되는 외면부; 및
    내주면으로터 내측 방향으로 돌출되어, 상기 다수의 블레이드를 지지하는 돌출부가 포함되는 원심팬.
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