KR20180013514A - 축류팬 및 이를 포함하는 공기 조화기의 실외기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 축류팬은 압력면 상에 리브가 형성된다. 상기 리브는 허브와 블레이드의 트레일링 에지를 연결하며, 상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은, 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 30% 내지 80%에 위치하고, 상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은, 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 35% 내지 45%가 되는 지점에 위치한다.

Description

축류팬 및 이를 포함하는 공기 조화기의 실외기{An axial fan and an outdoor unit of an air conditioner having the axial fan}

본 발명은 축류팬 및 이를 포함하는 공기 조화기의 실외기에 관한 것이다.

도 12 내지 도 13을 참조하면, 일반적으로 축류팬(60)은 중심 또는 회전축 (X, axis of rotation)과 평행한 방향으로 기류를 토출하는 팬으로써, 공기 조화기의 실외기 등에 적용될 수 있다. 축류팬(60)은 모터의 회전축과 연결되는 허브(61)와, 허브(61)의 외주를 따라 배열된 다수개의 블레이드(62)를 포함한다.

도 12를 참조하면, 통상의 축류팬(60)에서는 블레이드(61)에 의해 발생되는 유동이 반경방향의 성분을 갖기 때문에 압력차가 블레이드의 팁(tip)쪽으로 갈수록 크고, 허브(61)쪽으로 갈수록 작다. 이러한 압력 차로 압력면(621)에서는 팬의 중심(X)을 향하는 역방향 유동이 생기게 되는데, 이러한 역방향 유동의 발달을 억제하는 방편으로써 원기둥 형태로 허브(61)를 구성한다. 그러나, 이러한 구조는 압력 차로 인한 역방향 유동을 어느 정도 제어할 수는 있으나, 여전히 허브(61)쪽에 와류가 생성되는 유동손실 구간이 존재하게 된다.

즉, 도 12에는, 측면에서 바라볼 시, 블레이드(62)의 하단으로부터 상단까지의 거리가 H로 표시되어 있고, 블레이드(62)의 하단으로부터의 높이를 X라고 할 시, X/H가 각각 0.6, 0.7, 0.8인 위치를 표시하고 있다. 그리고, 도 13은 도 12에 표시된 각각의 높이에서 취한 단면 상에서의 유동을 도시하고 있다. 이들 도면을 참조하면, 블레이드(62)의 하단으로부터 거리가 먼 곳에서 취한 단면일수록, 허브(61)와 근접한 부분에서 와류가 발달되는 것을 알 수 있다. 특히, 도 14의 (a)에서는 역방향 유동으로 인한 말굽 와류(horse shoe vortex)가 생성되었으나 아직까지는 통로 와류(passage vortex)로 발달하지는 않았다. 그러나, 도 14의 (b), (c) 및 도 15에서는 허브(61) 인근에서 통로 와류가 생성되는 것을 확인할 수 있다.

특히, 통로 와류는 H가 비교적 큰 곳에서 확연하게 발달되는 것을 알 수 있으며, 이는 곧 블레이드(62)의 트레일링 에지(TE: Trailing Edge) 부분으로 갈수록 와류가 발달되는 유동손실 구간이 형성된다는 것을 의미한다. 이러한 유동손실 구간에서의 와류는 팬의 성능을 저하시키고 소음을 증가시키는 원인이 된다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 블레이드의 압력면에서 허브 측을 향해 발달되는 유동을 억제하여 와류의 생성을 저감한 축류팬과, 이러한 축류팬을 구비한 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것이다.

또한, 종래와 동일한 회전수에서 풍량을 증가시킨 축류팬과, 이러한 축류팬을 구비한 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것이다.

또한, 종래의 축류팬에 비해, 풍량, 소비 전력, 소음 등의 측면에서 성능을 개선한 축류팬과, 이러한 축류팬을 구비한 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것이다.

또한, 종래의 축류팬을 사출하는데 필요한 금형의 수정을 최소화하면서 블레이드의 압력면 상에 리브를 추가할 수 있는 축류팬과, 이러한 축류팬을 구비한 공기 조화기의 실외기를 제공하는 것이다.

본 발명의 축류팬은 모터의 구동축과 연결되는 허브와, 상기 허브의 외주면으로부터 방사상으로 연장되는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 압력면에 형성되고, 상기 허브로부터 상기 블레이드의 트레일링 에지로 연장되는 리브를 포함한다.

상기 리브는 상기 압력면에서 상기 허브를 향해 발생되는 역방향 유동을 억제하여, 상기 트레일링 에지 부분에서 상기 허브와 근접한 부분의 유동을 개선할 수 있다.

특히, 상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 30% 내지 80%에 위치할 수 있다.

또한, 상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 35% 내지 45%가 되는 지점에 위치할 수 있다.

상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은, 바람직하게는, 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 40% 내지 60%가 되는 지점에 위치할 수 있다. 이때, 상기 리브가 상기 허브와 연결되는 부분은, 상기 블레이드의 트레일링 에지와 상기 블레이드의 팁이 만나는 부분보다 상기 축류팬의 회전 방향으로 전향하는 측에 위치할 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은, 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 50%에 위치한다.

한편, 상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은, 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 45%가 되는 지점에 위치할 수 잇다.

상기 허브의 외주면은 상기 축방향으로 연장되는 원통형일 수 있고, 상기 리브는 기류가 토출되는 방향으로 가장 돌출된 상기 허브의 외주면의 상단까지 이를 수 있다.

상기 외주면의 상단은 상기 허브의 회전축과 직교하는 평면상에 위치할 수 있다.

상기 리브가 상기 허브의 외주면과 만나는 부분은 상기 허브의 회전축과 평행하게 연장될 수 있다.

본 발명의 공기 조화기의 실외기는, 냉매를 압축하는 압축기와, 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전되는 축류팬과, 상기 압축기와 냉매 배관을 통해 연결되어, 냉매를 주변 공기와 열교환시키는 열교환기와, 내측으로 상기 열교환기, 상기 모터 및 상기 축류팬이 배치되고, 외기를 흡입하는 흡입구와, 상기 축류팬에 의해 송풍된 공기를 토출하는 토출구가 형성되는 캐비닛을 포함할 수 있다.

상기 축류팬은 상기 모터의 구동축과 연결되는 허브와, 상기 허브의 외주면으로부터 방사상으로 연장되는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 압력면에 형성되고, 상기 허브로부터 상기 블레이드의 트레일링 에지로 연장되는 리브를 포함할 수 있다.

상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 30% 내지 80%에 위치할 수 있다.

상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은 상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 35% 내지 45%가 되는 지점에 위치할 수 있다.

본 발명의 축류팬과 이를 포함하는 공기 조화기의 실외기는, 블레이드의 압력면 상에 허브로부터 상기 블레이드의 트레일링 에지로 연장되는 리브를 형성하여, 상기 블레이드의 반경방향 유속차이로 인해 상기 압력면 상에서 상기 허브측에서 소용돌이 형태로 발생되는 와류의 생성을 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 축류팬과 동일한 동일한 회전수에서 풍량이 증대되는 효과가 있다.

또한, 종래의 축류팬과 동일한 풍량에서 소비 전력과 소음이 저감되는 효과가 있다.

또한, 상기 리브와 상기 허브가 만나는 부분을 상기 허브의 회전축과 평행하게 형성함으로써, 종래의 축류팬에 상기 리브를 추가하기 위한 금형의 수정을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 실외기를 A-A를 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 압력면을 바라본 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 측면도이다.
도 6은 리브의 여러 실시예들을 도시한 것으로써, 특히, 블레이드의 루트 상에서 리브의 선단의 위치를 달리하며 도시한 것이다.
도 7은 블레이드 루트에서의 블레이드의 단면을 보이는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 블레이드 단면을 전개한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 각 리브들이 적용된 축류팬의 풍량, 소비전력 및 소음을 비교한 그래프이다.
도 10은 리브의 여러 실시예들을 도시한 것으로써, 특히, 블레이드의 트레일링 에지 상에서의 리브의 후단의 위치를 달리하며 도시한 것이다.
도 11은 도 10에 도시된 각 리브들이 적용된 축류팬의 풍량, 소비전력 및 소음을 비교한 그래프이다.
도 12은 종래의 축류팬을 부분적으로 도시한 측면도이다.
도 13은 종래의 축류팬에서 블레이드의 압력면에서의 유동을 도시한 것이다.
도 14는 도 13에 표시된 단면들에서의 유동장(flow field)을 도시한 것이다.
도 15는 도 13에서 X/H=1에서의 평면(블레이드의 상단에 위치하는 평면) 상의 유동장을 도시한 것이다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 사시도이다. 도 2는 도 1의 실외기를 A-A를 따라 절개한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 압력면을 바라본 것이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축류팬의 측면도이다. 도 6은 리브의 여러 실시예들을 도시한 것으로써, 특히, 블레이드의 루트 상에서 리브의 선단의 위치를 달리하며 도시한 것이다. 도 7은 블레이드 루트에서의 블레이드의 단면을 보이는 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 블레이드 단면을 전개한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 냉매와 주변 공기를 열교환시켜, 실내 온도를 조절하는 장치이다. 이러한 공기조화기는 실내에 설치되어 냉풍/또는 온풍을 토출하는 실내기(미도시)와, 실외에 설치되어 냉매를 실외 공기와 열교환시키는 실외기(1)를 포함할 수 있다.

실내기와 실외기(1)는 각각 주변 공기와 냉매를 열교환시키는 열교환기를 포함하며, 상기 열교환기들은 냉매 배관을 통해 서로 연결되어 있다. 냉매가 상기 냉매 배관을 따라 이송될 수 있도록 압축기(36)가 구비되며, 압축기(36)는 통상 실외기(1)에 구비된다. 냉방 운전시, 압축기(36)가 구동되어 냉매의 이송이 이루어지면, 냉매가 실외기에 구비된 열교환기(20, 이하, "실외 열교환기"라고 함.)를 통과하며 응축되고, 팽창기에 의해 팽창된 후, 실내기에 구비된 열교환기(미도시, 이하, "실내 열교환기"라고 함.)를 통과하며 증발된다. 실내 열교환기를 통과하는 과정에서 냉매는 주변 공기로부터 열을 흡수하기 때문에, 실내 열교환기의 주변 공기가 냉각되고, 이렇게 냉각된 공기가 송풍기에 의해 실내로 토출됨으로써 냉방이 이루어진다.

실내 난방이 가능한 공기 조화기의 경우, 압축기(36)에 의해 압축된 냉매가 실내 열교환기로 먼저 공급되어 응축이 이루어지고, 이 과정에서 가열된 공기가 송풍기에 의해 실내로 토출되며, 실외 열교환기(20)는 주변 공기로부터 열을 흡수하여 냉매를 증발시키는 증발기로써 작용한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 실외기(1)는 캐비닛(10), 열교환기(20), 모터(34), 축류팬(40), 오리피스(35) 및 압축기(36)를 포함할 수 있다.

캐비닛(10)은 내측으로 소정의 공간을 형성하고, 전면에는 토출구(11h)가 형성되고, 좌측면과 후면에는 각각 흡입구(12h, 14h)가 형성된다. 이하, 필요한 경우, 캐비닛(10)의 좌측면에 형성된 흡입구(12h)를 측면 흡입구, 후면에 형성된 흡입구(14h)를 후면 흡입구라고 구분하기로 한다.

도 2에 도시된 굵은 화살표는 기류(또는, 공기의 유동)을 도시한 것으로써, 축류팬(40)이 회전되면, 외기가 측면 흡입구(12h)와 후면 흡입구(14h)를 통해 흡입되어 열교환기(20)를 통과한 후, 토출구(11h)를 통해 전방으로 토출된다.

보다 상세하게, 캐비닛(10)은 대략 직육면체 형상으로 이루어지고, 전면을 형성하는 전면부(11)와, 좌측면을 형성하는 좌측면부(12), 우측면을 형성하는 우측면부(13), 후면을 형성하는 후면부(14), 상면을 형성하는 상면부(16, 도 1 참조.) 및 압축기(36) 등의 각종 장치들이 설치되는 바닥을 형성하는 바닥부(15)를 포함할 수 있다.

측면 흡입구(12h)는 좌측면부(12)에 다수가 형성될 수 있다. 후면 흡입구(14h)는 후면부(14)에 다수가 형성될 수 있다.

토출구(11h)는 전면부(11)에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 실시예에서는 한 쌍의 토출구(11h)가 상하로 배치되었다. 이렇게 한 쌍의 토출구(11h)가 배치되는 경우, 모터(34), 축류팬(40) 및 오리피스(35)도 각각 한 쌍씩이 구비될 수 있으며, 열교환기(20) 역시 상하로 한 쌍이 구비될 수 있다.

캐비닛(10)의 내부는 파티션(18)에 의해 좌, 우로 양분될 수 있으며, 양분된 두 영역 중 어느 하나에 해당하는 기계실에는 압축기(36)가 배치되고, 다른 하나의 영역에 해당하는 열교환실에는 열교환기(20), 모터(34), 축류팬(40) 및 오리피스(35)가 배치될 수 있다. 실시예에서는, 파티션(18)을 기준으로 우측의 영역이 기계실이고, 좌측의 영역이 열교환실이나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니며, 반대로 좌측의 영역이 기계실이 되고, 우측의 영역이 열교환실이 되는 것도 가능하며, 이 경우에는 캐비닛(10)의 좌측면부(12)와 우측면부(14) 중에 우측면부(14)에 측면 흡입구가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 열교환실과 기계실은, 반드시 파티션(18)에 의해 서로 완전히 격리 또는 분리되어야 하는 것은 아니며, 열교환실과 기계실 간에도 어느 정도의 기류가 소통되어도 무방하다.

압축기(36)는 냉매 배관을 통해 열교환기(20)와 연결되어 있다. 냉방운전시 압축기(36)에 의해 압축된 냉매가 열교환기(20)를 통과하면서 응축된다.

난방 기능을 갖춘 공기 조화기의 경우, 난방 운전시, 압축기(36)에 의해 압축된 냉매가 실내기(미도시)에 구비된 열교환기(미도시)를 통과하며 응축되고, 실외기(1)의 열교환기(20)에서는 증발이 이루어진다.

모터(34)는 회전력을 제공하는 것으로, 열교환실 내에 배치될 수 있다. 모터(34)는 캐비닛(10)의 바닥부(15)에 입설된 서포터(32)에 의해 지지될 수 있다. 모터(24)의 구동축은 전후방향(X축 방향)으로 연장되며, 상기 구동축에는 전방(+X)로 공기를 송풍하는 축류팬(40)이 결합될 수 있다.

오리피스(35)는 축류팬(40)에 의해 송풍된 공기를 전면부(11)의 토출구(11h)로 안내한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 축류팬(40)은 모터(34)의 구동축(미도시)과 결합되는 허브(410)와, 허브(410)의 외주면(411)으로부터 방사상으로 연장된 다수개의 블레이드(420)를 포함할 수 있다.

허브(410)는 축방향(X 방향)으로 길게 연장된 원통형으로 이루어질 수 있고, 그 중심에 모터(34)의 구동축이 결합될 수 있다.

블레이드(420)는 공기가 유입되는 방향(도 4에서 굵은 화살표로 표시됨.)을 대향하는 흡입면(suction surface, 421)과, 흡입면(421)의 반대면에 해당하는 압력면(422)을 포함할 수 있다.

블레이드(420)는 기류가 닿기 시작하는 부분에 해당하는 리딩 에지(leading edge: LE)와, 블레이드(420)로부터 기류가 분리되는 부분에 해당하는 트레일링 에지(trailing edge, TE)와, 리딩 에지(LE)와, 트레일링 에지(TE)을 연결하는 블레이드 팁(blade tip, BT)을 포함할 수 있다.

블레이드 루트(blade root, BR)는 블레이드(420)가 허브(410)와 만나는 지점이며, 블레이드 루트(BR)에서 리딩 에지(LE(BR))는 트레일링 에지(TE(BR))보다 기류가 유입되는 방향(즉, 기류의 상류측, -X 방향)에 위치한다. 리딩 에지(LE)와 트레일링 에지(TE)는 각각 블레이드 루트(BR)로부터 블레이드 팁(BT)까지 연장된다.

압력면(422)으로부터 리브(430)가 돌출될 수 있다. 리브(430)는 허브(410)의 외주면(411)으로부터 트레일링 에지(TE)를 향해 연장될 수 있다. 이렇게 압력면(422) 상에 리브(430)를 형성하는 이유는, 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같은, 종래의 축류팬(60)에서 트레일링 에지(TE)측 유동이 허브(61)와 인접한 곳에서 와류를 형성하는 것을 방지하기 위해서이다.

특히, 압력면(422)에서 허브(410)를 향해 발생되는 역방향 유동(도 13 참조.)이 리브(430)에 의해 차단됨으로써, 허브(410) 측에서의 유동을 개선시킬 수 있다. 이러한 유동이 개선은 동일한 회전수(또는, 회전속도)에서 풍량은 종래에 비해 증가시킬 수 있고, 더 작은 전력을 소비하면서도 종래와 동일한 유량을 확보할 수 있으며, 그러면서도 소음은 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

리브(430)는 허브(410)와 연결되는 부분이, 외주면(411)의 상단(411U, 도 4 참조.)에까지 이를 수 있다. 여기서, 상단(411U)은 기류가 토출되는 방향으로 가장 돌출된 부분이다. 상단(411U)은 허브(410)의 회전축(X)과 직교하는 평면상에 위치할 수 있다.

리브(430)가 허브(410)와 연결되는 부분(L, 도 4 참조.)은 축류팬(40)의 회전축(X)과 평행할 수 있다. 축류팬(40)이 하나의 부품으로 이루어진 사출물인 경우에, 금형으로부터 사출물을 회전축 방향(X방향)으로 용이하게 취출할 수 있을 뿐더러, 허브(40)의 상단(411U)에 이르는 영역까지 유동이 개선될 수 있다.

이하, 바람직한 리브(430)의 설계를 검토한다.

우선 도 7 내지 도 8을 참조하여, 이하에서 사용되는 용어들을 정의한다. 허브(410)의 외주면(411)은 원통형이기 때문에, 블레이드 루트(BR)에서의 블레이드(320)의 단면(SE(BR))은 도 7에 도시된 바와 같은 입체적인 형태인데, 이를 평면상에 전개하면 도 8과 같다. 도 8에 도시된 전개된 형태에서, 리딩 에지(LE(BR))와 트레일링 에지(TE(BR))을 직선으로 연결한 선을 코드(chord, CL)라고 한다. 그리고, 리딩 에지(LE(BR))로부터 트레일링 에지(TE(BR))까지의 거리를 C로 표시하기로 한다.

도 6은 블레이드 루트(BR)의 코드(CL) 상의 3곳으로부터 각각 연장되는 리브들(RB1, RB2, RB3)을 도시하고 있다. 리브(RB(a))는 P(0.2C)로부터 연장되는 것으로써, 여기서, P(0.2C)는 리딩 에지(LE(BR))로부터의 거리가 0.2C인 코드(CL) 상의 지점과 대응하는 지점이다. 리브(RB(a)는 허브(410)와의 간섭을 피하기 위해 구부러진 형태이나, 리브(RB(a))의 후단의 위치가 달라지면 직선형으로 구성되는 것도 가능하다. 리브(RB(b))는 P(0.5C)로부터 연장되는 것으로써, 여기서, P(0.5C)는 리딩 에지(LE(BR))로부터의 거리가 0.5C인 코드(CL) 상의 지점과 대응하는 지점이다. 리브(RB(c))는 P(0.8C)로부터 연장되는 것으로써, 여기서, P(0.8C)는 리딩 에지(LE(BR))로부터의 거리가 0.8C인 코드(CL) 상의 지점이다.

리브들(RB(a), RB(b). RB(c))은 각 지점(P(0.2C), P(0.5C), P(0.8C))으로 로부터 트레일링 에지(TE) 상의 동일한 지점까지 연장된다.

도 9는 코드(CL) 상의 지점으로부터 트레일링 에지(TE) 상의 동일한 지점까지 리브가 연장될 시, 풍량, 소비전력, 소음을 도시한 그래프들이다. 여기서, 풍량은 동일한 회전수에서의 종래의 축류팬(60)의 소비전력을 100%로 하여 비교한 것이고, 소비전력은 동일한 풍량에서 종래의 축류팬(60)의 소비전력을 100%로 하여 비교한 것이다. 그리고, 소음은 동일한 풍량에서 종래의 축류팬(60)의 소음을 0으로 하여 비교한 것이다("-"는 소음의 저감, "+"는 소음의 증가를 표시하는 부호임.).

도 9에서 볼 수 있듯이, 리브의 선단이 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 30%로부터 대략 80%에 이르는 지점에 위치하는 경우, 풍량, 소비전력 및 소음의 모든 항목들이 종래에 비해 개선되었다. 특히, 리브의 선단이 P(0.5c)에 위치하는 경우(즉, 도 6의 리브(RB(b))가 종래 대비하여 풍량이 최대가 되고, 소비전력과 소음은 최소가 됨을 알 수 있다. 따라서, 리브는 그 선단이 바람직하게는, 축방향(X 방향)으로 바라볼 시, 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 30%(Ma)로부터 대략 80%(Mb)에 이르는 구간 내에 위치한다.

더 바람직하게는 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 40%에서 60%dp 이르는 구간에 위치한다. 특히 이 구간에서는 리브의 선단이, 트레일링 에지(TE)와 블레이드의 팁(BT)이 만나는 부분보다 축류팬(40)의 회전 방향으로 전향하는 측에 위치한다.

더 나아가 리브의 선단은, 가장 바람직하게는, 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 50%에 위치한다.

도 10은 위에서 최선의 위치로 선정된 P(0.5C)로부터 트레일링 에지(TE) 상의 각 지점들로 연장되는 리브들(430a 430b, 430c)를 도시하고 있다.

허브(410)의 중심(X)으로부터 블레이드 팁(BT)까지의 거리(이하, "팬 반지름"이라고 함.)를 R이라고 하자. 리브(430a)가 트레일링 에지(TE)와 만나는 지점(TE(a))은, 허브(410)의 중심(X)으로부터의 거리가 0.35R인 지점이다. 리브(430b)가 트레일링 에지(TE)와 만나는 지점(TE(b))은, 허브(410)의 중심(X)으로부터의 거리가 0.4R인 지점이다. 리브(430c)가 트레일링 에지(TE)와 만나는 지점(TE(c))는, 허브(410)의 중심(X)으로부터의 거리가 0.5R인 지점이다.

도 11은 P(0.5C)으로부터 연장된 리브가 트레일링 에지(TE)와 만나는 지점을 가로 축으로 하고, 각 지점에서의 풍량, 소비전력, 소음을 세로 축으로 하는 그래프들이다.

도 11에서 볼 수 있듯이, 리브의 후단이 트레일링 에지(TE) 상에서 팬 반지름(R)의 대략 35% 내지 45%이르는 구간에 위치할 시, 풍량, 소비전력 및 소음의 모든 항목들이 종래에 비해 개선되었다. 특히, 리브의 후단이 TE(b)에 위치하는 경우가 종래 대비하여 풍량이 최대가 되고, 소비전력과 소음은 최소가 됨을 알 수 있다.

따라서, 리브는 그 후단이 바람직하게는, 트레일링 에지(TE)상에서 팬 반지름(R)의 대략 35% 내지 45%이르는 구간에 위치하는 것이 좋고, 가장 바람직하게는, 팬 반지름(R)의 대략 40%로 지점에 위치하는 것이 좋다.

위와 같은 실험결과를 종합하면, 리브(430)의 전단은, 바람직하게는 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 30%(Ma)로부터 대략 80%(Mb)와 대응하는 구간에 위치하고, 후단은 트레일링 에지(TE) 상에서 팬 반지름(R)의 대략 35% 내지 50%이르는 구간에 위치한다.

더 바람직하게는, 리브(430)의 선단은 리딩 에지(LE(BR))로부터 코드 길이(C)의 대략 40%에서 60%와 대응하는 지점에 위치하고, 후단은 트레일링 에지(TE) 상에서 팬 반지름(R)의 대략 35% 내지 45%지점에 위치한다. 이때, 가장 바람직하게는 리브(430)의 후단은 트레일링 에지(TE) 상에서 팬 반지름(R)의 40% 지점에 위치한다.

한편, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 블레이드(420)의 흡입면(421)에는 허브(410)의 중심을 기준으로 한 동심원들을 따라 다수개의 골이 형성된 적어도 하나의 영역(421a, 421b)이 구비될 수 있다. 상기 골은 흡입면(421) 상에서만 식별이 되는 정도의 깊이를 가지며, 따라서, 압력면(422) 상에서 상기 영역들(421a, 421b)과 대응하는 부분은 매끈한 표면을 이룬다.

블레이드(420)의 트레일링 에지(TE)로부터 허브(410)의 중심을 기준으로 한 동심원들을 따라 다수개의 요철(425)이 연장될 수 잇다. 요철(425)들은 흡입면(421) 뿐만 아니라 압력면(422)의 표면에도 영향을 미친다. 흡입면(421) 상에서 요철들(425)에 의해 볼록한 부분은 압력면(422) 상에서는 오목한 부분이되고, 반대로, 흡입면(421) 상에서 오목한 부분은 압력면(422) 상에서는 볼록한 부분이 된다.

Claims (9)

1. 모터의 구동축과 연결되는 허브;
   상기 허브의 외주면으로부터 방사상으로 연장되는 다수개의 블레이드; 및
   상기 블레이드의 압력면에 형성되고, 상기 허브로부터 상기 블레이드의 트레일링 에지로 연장되는 리브를 포함하고,
   상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 30% 내지 80%에 위치하고,
   상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 35% 내지 45%가 되는 지점에 위치하는 축류팬.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 40% 내지 60%가 되는 지점에 위치하는 축류팬.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 50%에 위치하고,
   상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 45%가 되는 지점에 위치하는 축류팬.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 허브의 외주면은,
   상기 축방향으로 연장되는 원통형이고,
   상기 리브는,
   기류가 토출되는 방향으로 가장 돌출된 상기 허브의 외주면의 상단까지 이르는 축류팬.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 외주면의 상단은,
   상기 허브의 회전축과 직교하는 평면상에 위치하는 축류팬.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 리브가 상기 허브의 외주면과 만나는 부분은 상기 허브의 회전축과 평행하게 연장되는 축류팬.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 리브가 상기 허브와 연결되는 부분은,
   상기 블레이드의 트레일링 에지와 상기 블레이드의 팁이 만나는 부분보다 상기 축류팬의 회전 방향으로 전향하는 측에 위치하는 축류팬.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 허브의
   상기 블레이드는,
   상기 리딩 에지가 상기 트레일링 에지보다 기류가 유입되는 방향에 위치하는 축류팬.
9. 냉매를 압축하는 압축기;
   회전력을 제공하는 모터;
   상기 모터에 의해 회전되는 축류팬;
   상기 압축기와 냉매 배관을 통해 연결되어, 냉매를 주변 공기와 열교환시키는 열교환기; 및
   내측으로 상기 열교환기, 상기 모터 및 상기 축류팬이 배치되고, 외기를 흡입하는 흡입구와, 상기 축류팬에 의해 송풍된 공기를 토출하는 토출구가 형성되는 캐비닛을 포함하고,
   상기 축류팬은,
   상기 모터의 구동축과 연결되는 허브;
   상기 허브의 외주면으로부터 방사상으로 연장되는 다수개의 블레이드; 및
   상기 블레이드의 압력면에 형성되고, 상기 허브로부터 상기 블레이드의 트레일링 에지로 연장되는 리브를 포함하고,
   상기 리브가 상기 허브와 연결되는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 블레이드가 상기 허브와 만나는 상기 블레이드의 루트에서, 리딩 에지로부터 코드 길이의 30% 내지 80%에 위치하고,
   상기 리브가 상기 트레일링 에지와 만나는 지점은,
   상기 허브의 축방향에서 바라볼 시, 상기 허브의 중심으로부터의 거리가, 상기 허브의 중심으로부터 상기 블레이드의 팁까지의 거리의 35% 내지 45%가 되는 지점에 위치하는 공기조화기의 실외기.
   

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