KR20200068887A - 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기 - Google Patents

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KR20200068887A
KR20200068887A KR1020180155788A KR20180155788A KR20200068887A KR 20200068887 A KR20200068887 A KR 20200068887A KR 1020180155788 A KR1020180155788 A KR 1020180155788A KR 20180155788 A KR20180155788 A KR 20180155788A KR 20200068887 A KR20200068887 A KR 20200068887A
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정재혁
이창훈
최석호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

풍량을 최대화함과 아울러 소음을 저감시킬 수 있는 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기가 제공된다.
이를 위해, 모터의 회전축이 중심에 결합되는 허브와, 상기 허브와 축방향으로 이격되어 배치되고 중심에 공기흡입구가 형성되며 상기 허브의 직경보다 외경이 큰 쉬라우드와, 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드를 포함하고, 상기 복수개의 블레이드 각각은, 상기 허브 및 상기 쉬라우드 사이에 배치되는 내부 삽입부와 상기 허브의 외주보다 돌출되고 상기 내부 삽입부에서 연장되는 외부 연장부를 포함하고, 회전방향의 전면인 정압면이 볼록하고 회전방향의 후면인 부압면이 오목한 휘어진 사각판 형상으로 형성되고, 상기 외부 연장부의 외측끝단에는 상기 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고, 상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성된다.

Description

터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기{TURBO FAN AND AIR-CONDITIONER HAVING THE SAME}
본 발명은 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기로 이루어진 냉동사이클을 이용하여, 실내의 공기를 쾌적하게 하는 장치이다.
상기 공기조화기는 냉방운전만 가능한 공기조화기로 구성되거나 난방운전만 가능한 공기조화기로 구성될 수 있다. 또는, 상기 공기조화기는 냉난방겸용 공기조화기로 구성될 수 있다.
상기 공기조화기는 냉난방겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 상기 압축기를 통과한 냉매의 흐름을 상기 실외열교환기 및 상기 실내열교환기 중 하나로 절환하는 유로절환밸브를 포함한다.
상기 공기조화기의 냉방운전 시, 상기 실외열교환기는 응축기로 기능하고, 상기 실내열교환기는 증발기로 기능할 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전 시, 상기 실내열교환기는 응축기로 기능하고, 상기 실외열교환기는 증발기로 기능할 수 있다.
상기 공기조화기는 설치위치에 따라 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 창문형 공기조화기로 구별된다.
상기 스탠드형 공기조화기는 실내기 및 실외기가 서로 분리되어 있는 공기조화기로서, 상기 실내기가 실내의 바닥에 설치된다.
상기 벽걸이형 공기조화기는 실내기 및 실외기가 서로 분리되어 있는 공기조화기로서, 상기 실내기가 실내의 측벽에 설치된다.
상기 창문형 공기조화기는 실내기 및 실외기가 일체로 되어 있는 공기조화기로서, 실내기 측이 실내에 위치하고, 실외기 측이 실외에 위치하게, 창문에 설치된다.
상기 창문형 공기조화기는, 실외열교환기 측에 실외팬이 설치되고, 실내열교환기 측에 실내팬이 설치된다. 상기 창문형 공기조화기의 초기모델은, 상기 실외팬 및 상기 실내팬은 모두 축류팬으로 형성되었다. 상기 축류팬은 공기를 축방향으로 흡입한 후 축방향으로 배출하는 팬을 지칭한다.
그런데, 상기 축류팬은 토출되는 풍량이 적다는 단점이 있었다. 상기 단점을 보완하기 위해, 상기 창문형 공기조화기는, 상기 실외팬은 축류팬으로 형성되고, 상기 실내팬은 터보팬으로 형성된 모델이 개발되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0077366호(이하, '종래기술'이라 함)에는 상기 실외팬이 축류팬으로 형성되고, 상기 실내팬이 터보팬으로 형성된 창문형 공기조화기가 개시되어 있다.
그런데, 상기 터보팬은 상기 축류팬에 비해 토출되는 풍량을 많게 할 수 있는 장점이 있으나, 상기 축류팬에 비해 소음이 커지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0077366호(2007.07.26.)
본 발명이 해결하려는 과제는, 풍량을 최대화함과 아울러 소음을 저감시킬 수 있는 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 터보팬은, 허브와, 상기 허브와 축방향으로 이격되어 배치되는 쉬라우드와, 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드로 구성된다. 상기 허브의 중심에는 모터의 회전축이 중심에 결합된다. 상기 쉬라우드의 중심에는 공기흡입구가 형성되고, 상기 쉬라우드의 외경은 상기 허브의 직경보다 크게 형성된다. 상기 복수개의 블레이드 각각은, 허브 및 쉬라우드 사이에 배치되는 내부 삽입부와 상기 허브의 외주보다 돌출되고 상기 내부 삽입부에서 연장되는 외부 연장부로 구성된다. 상기 복수개의 블레이드 각각은, 회전방향의 전면인 정압면이 볼록하고 회전방향의 후면인 부압면이 오목한 휘어진 사각판 형상으로 형성된다. 상기 외부 연장부의 외측끝단에는 상기 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고, 상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성된다.
상기 제1 유동가이드 돌기는 제1 경사면과, 라운드면과, 제2 경사면으로 구성될 수 있다. 상기 제1 경사면은 상기 정압면에서 상기 외부 연장부의 외측끝단을 향하여 제1 소정지점까지 연장되되 상기 외부 연장부의 외측끝단에 가까워질수록 상기 정압면에서 점점 멀어지게 연장될 수 있다. 상기 라운드면은 상기 제1 소정지점으로부터 상기 외부 연장부의 외측끝단을 향하여 제2 소정지점까지 연장될 수 있고, 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 제2 경사면은 상기 제2 소정지점으로부터 상기 외부 연장부의 외측끝단까지 연장되되 상기 외부 연장부의 외측끝단에 가까워질수록 상기 정압면에 점점 가까워지게 연장될 수 있다.
상기 내부 삽입부의 상기 정압면에는 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기가 형성될 수 있다. 상기 제2 유동가이드 돌기는 상기 내부 삽입부의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성될 수 있다.
상기 제2 유동가이드 돌기는 볼록한 라운드면으로 형성될 수 있다.
상기 제2 유동가이드 돌기는 상기 내부 삽입부의 내측끝단으로부터 블레이드의 길이방향으로 이격된 부분에 형성될 수 있다.
상기 제2 유동가이드 돌기는 복수개의 제2 유동가이드 돌기로 형성될 수 있다. 상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는 블레이드의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는 상기 블레이드의 길이방향을 따라 등간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는, 아우터 유동가이드 돌기와, 이너 유동가이드 돌기와, 미들 유동가이드 돌기로 구성될 수 있다. 상기 아우터 유동가이드 돌기는 상기 블레이드의 길이방향으로 외측에 배치될 수 있다. 상기 이너 유동가이드 돌기는 상기 블레이드의 길이방향으로 내측에 배치될 수 있다. 상기 미들 유동가이드 돌기는 상기 아우터 유동가이드 돌기 및 상기 이너 유동가이드 돌기 사이에 배치될 수 있다.
상기 미들 유동가이드 돌기는 복수개의 미들 유동가이드 돌기로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 미들 유동가이드 돌기는 제1 미들 유동가이드 돌기 및 제2 미들 유동가이드 돌기로 구성될 수 있다.
상기 내부 삽입부의 상기 정압면에는 에지 경사면이 형성될 수 있다. 상기 에지 경사면은 상기 내부 삽입부의 상기 쉬라우드에 가까운 일측 중 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 블레이드 각각은, 축방향의 일측에서 타측까지 상기 회전축과 평행하게 형성될 수 있다.
상기 허브의 직경은 상기 공기흡입구의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 외부 연장부의 외측끝단은 상기 쉬라우드의 외주보다 돌출되지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 실외열교환기 및 실외열교환기가 축방향으로 이격되어 배치된다. 상기 실외열교환기 및 상기 실내열교환기 사이에서 상기 실외열교환기 측에는 축류팬이 배치된다. 상기 실외열교환기 및 상기 실내열교환기 사이에서 상기 실내열교환기 측에는 터보팬이 배치된다. 상기 터보팬은, 허브와, 상기 허브와 축방향으로 이격되어 배치되는 쉬라우드와, 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드로 구성된다. 상기 허브의 중심에는 모터의 회전축이 중심에 결합된다. 상기 쉬라우드의 중심에는 공기흡입구가 형성되고, 상기 쉬라우드의 외경은 상기 허브의 직경보다 크게 형성된다. 상기 복수개의 블레이드 각각은, 허브 및 쉬라우드 사이에 배치되는 내부 삽입부와 상기 허브의 외주보다 돌출되고 상기 내부 삽입부에서 연장되는 외부 연장부로 구성된다. 상기 복수개의 블레이드 각각은, 회전방향의 전면인 정압면이 볼록하고 회전방향의 후면인 부압면이 오목한 휘어진 사각판 형상으로 형성된다. 상기 외부 연장부의 외측끝단에는 상기 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고, 상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성된다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 블레이드의 외부 연장부의 외측끝단에 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고, 상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 상기 제1 유동가이드 돌기 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 상기 블레이드의 내부 삽입부의 상기 정압면에는 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기가 형성되고, 상기 제2 유동가이드 돌기는 상기 내부 삽입부의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 상기 제2 유동가이드 돌기 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 상기 내부 삽입부의 상기 정압면에는 에지 경사면이 형성되고, 상기 에지 경사면은 상기 내부 삽입부의 상기 쉬라우드에 가까운 일측 중 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 형성되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기는, 상기 에지 경사면 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터보팬이 포함되는 공기조화기를 나타내는 도면,
도 2는 도 1에 도시된 실외송풍기 및 실내송풍기를 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 터보팬을 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 블레이드의 수평단면도,
도 5는 도 2에 도시된 터보팬을 나타내는 도면,
도 6은 도 5에 도시된 블레이드의 수평단면도,
도 7은 도 3에 점선으로 구획한 A부분을 확대한 도면,
도 8은 도 7에 도시된 블레이드의 수직단면도이다.
본 발명의 실시예에 의한 터보팬 및 이를 포함하는 공기조화기를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터보팬이 포함되는 공기조화기를 나타내는 도면, 도 2는 도 1에 도시된 실외송풍기 및 실내송풍기를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는 실내기 및 실외기가 일체로 형성된 공기조화기로서, 건물의 창문에 설치되는 공기조화기이다.
본 발명의 실시예에 의한 공기조화기(100)는, 실외열교환기(20)와, 상기 실외열교환기(20)로부터 축방향으로 이격되어 배치되는 실내열교환기(30)와, 상기 실외열교환기(20) 및 상기 실내열교환기(30) 사이에서 상기 실외열교환기(20) 측에 배치되는 축류팬(50)과, 상기 실외열교환기(20) 및 상기 실내열교환기(30) 사이에서 상기 실내열교환기(30) 측에 배치되는 터보팬(70)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 공기조화기(100)는, 외관을 형성하는 케이스(10)를 더 포함한다. 케이스(10)는 사각형상의 육면체로 형성된다. 케이스(10)의 내부에는 실외열교환기(20), 실내열교환기(30), 실외송풍기(40) 및 실내송풍기(60)가 설치될 수 있다.
또한, 케이스(10)의 내부에는 냉매를 압축하는 압축기(80)와, 냉매를 팽창시키는 팽창기구(미도시)가 더 설치될 수 있다.
압축기(80), 실외열교환기(20), 상기 팽창기구 및 실내열교환기(30)는 복수개의 냉매배관을 통해 서로 연결될 수 있다.
공기조화기(100)는, 냉방운전만 가능한 공기조화기로 형성될 수도 있고, 난방운전만 가능한 공기조화기로 형성될 수도 있으며, 냉방운전 및 난방운전이 모두 가능한 공기조화기로 형성될 수도 있다.
공기조화기(100)는 냉방운전 및 난방운전이 모두 가능한 공기조화기로 형성되는 경우, 압축기(80)에서 토출되는 압축된 냉매를, 실외열교환기(20) 및 실내열교환기(30) 중 하나로 냉매의 흐름을 절환하는 냉난방절환밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
공기조화기(100)의 냉방운전시, 상기 냉난방절환밸브는 압축기(80)에서 토출되는 압축된 냉매를 실외열교환기(20)로 흐르도록 한다. 공기조화기(100)의 냉방운전시, 실외열교환기(20)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능하고, 실내열교환기(30)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능한다. 공기조화기(100)의 냉방운전시, 냉매는 압축기(80), 실외열교환기(20), 상기 팽창기구 및 실내열교환기(30)의 순서대로 순환할 수 있다.
공기조화기(100)의 난방운전시, 상기 냉난방절환밸브는 압축기(80)에서 토출되는 압축된 냉매를 실내열교환기(30)로 흐르도록 한다. 공기조화기(100)의 난방운전시, 실외열교환기(20)는 냉매를 증발시키기는 증발기로 기능하고, 실내열교환기(30)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능한다. 공기조화기(100)의 난방운전시, 냉매는 압축기(80), 실내열교환기(30), 상기 팽창기구 및 실외열교환기(20)의 순서대로 순환할 수 있다.
케이스(10)의 실내측면에는 실내공기흡입구(11) 및 실내공기토출구(13)가 형성된다. 실내공기흡입구(11)는 실내공기토출구(13)의 아래에 배치된다.
터보팬(70)이 회전되는 경우, 실내공기는 실내공기흡입구(11)를 통해 케이스(10)의 내부로 들어가 실내열교환기(30)와 열교환된 후, 터보팬(70)을 통과하여 실내공기토출구(13)를 통해 실내로 토출될 수 있다.
케이스(10)의 실외측면에는 실외공기토출구(미도시)가 형성된다. 여기서, 케이스(10)의 실외측면은, 케이스(10)의 실내측면과 반대되는 면을 의미한다. 또한, 케이스(10)의 실외부의 상면 및 측면에는 실외공기흡입구(미도시)가 형성된다.
축류팬(50)이 회전되는 경우, 실외공기는 상기 실외공기흡입구를 통해 케이스(10)의 내부로 들어가 축류팬(50)을 통과한 후, 실외열교환기(20)와 열교환되어 상기 실외공기토출구를 통해 실외로 토출될 수 있다.
실외송풍기(40)는, 축류팬(50)과, 축류팬(50)의 중심에 회전축이 결합되는 실외모터(55)를 포함할 수 있다. 축류팬(50)은 공기를 축방향으로 흡입한 후, 축방향으로 배출할 수 있다.
실내송풍기(60)는, 터보팬(70)과, 터보팬(70)의 중심에 회전축이 결합되는 실내모터(75)를 포함할 수 있다. 터보팬(70)은 공기를 축방향으로 흡입한 후, 원주방향으로 배출할 수 있다.
실외모터(55)의 회전축과, 실내모터(75)의 회전축은, 동축 상에 배치될 수 있다.
케이스(10)는 여러 피스의 패널을 포함할 수 있다. 일예로, 케이스(10) 내에는 실외모터(55) 및 실내모터(75)가 설치되는 구획판이 구비될 수 있다. 상기 구획판은 케이스(10)의 내부공간을 제1 공간 및 제2 공간으로 나눌 수 있다. 상기 제1 공간은 실외열교환기(20) 및 실외송풍기(40)가 설치되는 공간을 의미하고, 상기 제2 공간은 실내열교환기(30) 및 실내송풍기(60)가 설치되는 공간을 의미할 수 있다. 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간은 서로 분리된 공간일 수 있다.
터보팬(70)은 축류팬(50)에 비해 풍량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는 실내송풍기(60)가 터보팬(70)을 포함하기 때문에, 실내송풍기(60)가 축류팬(50)을 포함하는 경우에 비해, 풍량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
하지만, 터보팬(70)은 축류팬(50)에 비해 소음이 크게 발생되는 단점이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는 실내송풍기(60)기 터보팬(70)을 포함하기 때문에, 실내송풍기(60)기 축류팬(50)을 포함하는 경우에 비해, 풍량은 증가시킬 수 있는 장점이 있으나, 소음이 크게 발생되는 단점이 있다.
터보팬(70)의 풍량을 최대화함과 아울러 소음을 저감시키기 위한, 터보팬(70)의 구조를 아래에서 자세하게 설명하기로 한다.
이하, 실내모터(75)는 모터(75)로 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 터보팬을 나타내는 도면, 도 4는 도 3에 도시된 블레이드의 수평단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70)은, 허브(71)와, 쉬라우드(72)와, 복수개의 블레이드(73)를 포함한다.
허브(71)의 중심에는 모터(75)의 회전축이 결합된다. 허브(71)의 내측 중심에는 모터(75)의 회전축이 결합되는 축결합부(71A)가 돌출 형성될 수 있다. 축결합부(71A)는 축방향으로 길게 형성될 수 있다. 축결합부(71A)의 외측에는 내측을 향해 연장되는 축삽입홈(미도시)이 형성될 수 있다. 모터(75)의 회전축은 허브(71)의 외측에서 상기 축삽입홈을 통해 축결합부(71A) 내에 삽입되어 축결합부(71A)와 결합됨으로써, 모터(75)의 회전축은 허브(71)의 중심에 결합될 수 있다. 모터(75)는 허브(71)의 외측에 배치될 수 있다.
허브(71)의 중심부는, 내측이 볼록하고, 외측이 오목하게 형성될 수 있다. 이 경우, 허브(71)의 중심부의 오목한 외측에 모터(75)가 삽입될 수 있다.
허브(71)는 원판형으로 형성될 수 있다.
쉬라우드(72)는 허브(71)와 축방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 쉬라우드(72)는 허브(71)와 마주보게 배치될 수 있다. 쉬라우드(72)의 중심에는 공기흡입구(72A)가 형성될 수 있다. 쉬라우드(72)는 원형으로 형성될 수 있고, 공기흡입구(72A)는 원형으로 형성될 수 있다. 공기흡입구(72A)를 통해 흡입된 공기는 허브(71) 및 쉬라우드 사이를 통해 배출될 수 있다.
허브(71)의 직경은 쉬라우드(72)의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 허브(71)의 직경은 공기흡입구(72A)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
쉬라우드(72)의 외경은 허브(71)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
복수개의 블레이드(73)는 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 본 실시예에서 복수개의 블레이드(73)는 9개로 형성되나, 복수개의 블레이드(73)의 개수는 9개로 한정되지 않는다.
상기 복수개의 블레이드(73) 각각은, 내부 삽입부(73A)와 외부 연장부(73B)를 포함할 수 있다. 내부 삽입부(73A)는 허브(71) 및 쉬라우드(72) 사이에 배치될 수 있다. 외부 연장부(73B)는 허브(71)의 외주(71B)보다 돌출되고 내부 삽입부(73A)에서 연장될 수 있다.
내부 삽입부(73A)는 허브(71)의 외주(71B)를 기준으로 내측에 배치될 수 있다. 외부 연장부(73B)는 허브(71)의 외주(71B)를 기준으로 외측에 배치될 수 있다.
외부 연장부(73B)의 외측끝단은 쉬라우드(72)의 외주보다 돌출되지 않을 수 있다.
상기 복수개의 블레이드(73) 각각은, 회전방향의 전면인 정압면(73C)이 볼록하고, 회전방향의 후면인 부압면(73D)이 오목한, 휘어진 사각판 형상으로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 블레이드(73) 각각은, 축방향의 일측에서 타측까지 모터(75)의 회전축과 평행하게 형성될 수 있다.
외부 연장부(73B)의 외측끝단에는 정압면(73C)으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기(76)가 형성될 수 있다. 제1 유동가이드 돌기(76)는 외부 연장부(73B)의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성될 수 있다.
제1 유동가이드 돌기(76)는, 제1 경사면(76A)과, 라운드면(76B)과, 제2 경사면(76C)을 포함할 수 있다.
제1 경사면(76A)은, 정압면(73C)에서 외부 연장부(73B)의 외측끝단을 향하여 제1 소정지점(P1)까지 연장되되, 외부 연장부(73B)의 외측끝단에 가까워질수록 정압면(73C)에서 점점 멀어지게 연장될 수 있다.
라운드면(76B)은 제1 소정지점(P1)으로부터 외부 연장부(73B)의 외측끝단을 향하여 제2 소정지점(P2)까지 연장될 수 있다. 라운드면(76B)은 볼록하게 형성될 수 있다.
제2 경사면(76C)은, 제2 소정지점(P2)으로부터 외부 연장부(73B)의 외측끝단까지 연장되되, 외부 연장부(73B)의 외측끝단에 가까워질수록 정압면(73C)에 점점 가까워지게 연장될 수 있다.
제1 경사면(76A)의 길이가 제2 경사면(76C)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
외부 연장부(73B)의 외측끝단은 제2 경사면(76C)에 의해 경사면으로 형성될 수 있다.
터보팬(70)의 회전시, 블레이드(73)의 정압면(73C)을 타고 흐르는 공기는, 블레이드(73)의 외부 연장부(73B)의 외측끝단에 정압면(73C)으로 돌출 형성된 제1 유동가이드 돌기(76)에 의해, 토출 유동 각도가 터보팬(70)의 회전방향으로 변경될 수 있다.
따라서, 블레이드(73)의 외부 연장부(73B)의 외측끝단에 제1 유동가이드 돌기(76)가 형성되지 않은 경우에 비해, 터보팬(70)의 풍량을 유지하면서 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5는 도 2에 도시된 터보팬을 나타내는 도면, 도 6은 도 5에 도시된 블레이드의 수평단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C)에는 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기(77)가 형성될 수 있다. 제2 유동가이드 돌기(77)는 내부 삽입부(73A)의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성될 수 있다.
제2 유동가이드 돌기(77)는 볼록한 라운드면으로 형성될 수 있다.
제2 유동가이드 돌기(77)는 내부 삽입부(73A)의 내측끝단으로부터 블레이드(73)의 길이방향으로 이격된 부분에 형성될 수 있다.
제2 유동가이드 돌기(77)는 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77)로 형성될 수 있다. 상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77)는 블레이드(73)의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77) 각각은 볼록한 라운드면으로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77)는 블레이드(73)의 길이방향을 따라 등간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77)는 아우터 유동가이드 돌기(77A)와, 이너 유동가이드 돌기(77B)와, 미들 유동가이드 돌기(77C)를 포함할 수 있다.
아우터 유동가이드 돌기(77A)는 블레이드(73)의 길이방향으로 외측에 배치될 수 있다.
이너 유동가이드 돌기(77B)는 블레이드(73)의 길이방향으로 내측에 배치될 수 있다.
미들 유동가이드 돌기(77C)는 아우터 유동가이드 돌기(77A) 및 이너 유동가이드 돌기(77B) 사이에 배치될 수 있다.
상기 미들 유동가이드 돌기(77C)는 복수개의 미들 유동가이드 돌기(77C)로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 미들 유동가이드 돌기(77C)는 제1 미들 유동가이드 돌기(77D) 및 제2 미들 유동가이드 돌기(77E)로 구성될 수 있다.
제1 미들 유동가이드 돌기(77D)는 제2 미들 유동가이드 돌기(77E)에 비해 블레이드(73)의 길이방향으로 외측에 배치될 수 있다.
제1 미들 유동가이드 돌기(77D)는 아우터 유동가이드 돌기(77A) 및 이너 유동가이드 돌기(77B) 사이에서 아우터 유동가이드 돌기(77A)에 가깝게 배치될 수 있다.
제2 미들 유동가이드 돌기(77E)는 아우터 유동가이드 돌기(77A) 및 이너 유동가이드 돌기(77B) 사이에서 이너 유동가이드 돌기(77B)에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 복수개의 미들 유동가이드 돌기(77C)가 제1 미들 유동가이드 돌기(77D) 및 제2 미들 유동가이드 돌기(77E)로 구성되는 경우, 복수개의 제2 유동가이드 돌기(77)는 총 4개로 형성되어서, 아우터 유동가이드 돌기(77A), 제1 미들 유동가이드 돌기(77D), 제2 미들 유동가이드 돌기(77E) 및 이너 유동가이드 돌기(77B)로 구성될 수 있다.
아우터 유동가이드 돌기(77A), 제1 미들 유동가이드 돌기(77D), 제2 미들 유동가이드 돌기(77E) 및 이너 유동가이드 돌기(77B)는 서로 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
터보팬(70)의 회전시, 공기흡입구(72A)로부터 블레이드(73)의 정압면(73C)으로 초기 유입된 공기는, 블레이드(73)의 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C) 중 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 돌출 형성된 제2 유동가이드 돌기(77)에 의해, 난류 에너지가 증가하여 유동박리를 방지할 수 있다.
따라서, 블레이드(73)의 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C) 중 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기(77)가 형성되지 않은 경우에 비해, 터보팬(70)의 풍량을 유지하면서 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 7은 도 3에 점선으로 구획한 A부분을 확대한 도면, 도 8은 도 7에 도시된 블레이드의 수직단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C)에는 에지 경사면(78)이 형성될 수 있다. 상기 에지 경사면(78)은 내부 삽입부(73A)의 쉬라우드(72)에 가까운 일측 중 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 형성될 수 있다.
터보팬(70)의 회전시, 공기흡입구(72A)로부터 블레이드(73)의 정압면(73C)으로 초기 유입된 공기는, 에지 경사면(78)을 타고 부드럽게 빠져나가게 된다.
따라서, 블레이드(73)의 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C)에 에지 경사면(78)이 형성되지 않는 경우에 비해, 내부 삽입부(73A)의 에지 경사면(78)을 통과하면서 와류가 생성되지 않게 되므로, 터보팬(70)의 풍량을 유지하면서 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 블레이드(73)의 외부 연장부(73B)의 외측끝단에 정압면(73C)으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기(76)가 형성되고, 제1 유동가이드 돌기(76)는 외부 연장부(73B)의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 제1 유동가이드 돌기(76) 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 블레이드(73)의 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C)에는 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기(77)가 형성되고, 제2 유동가이드 돌기(77)는 내부 삽입부(73A)의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 제2 유동가이드 돌기(77) 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 내부 삽입부(73A)의 정압면(73C)에는 에지 경사면(78)이 형성되고, 에지 경사면(78)은 내부 삽입부(73A)의 쉬라우드(72)에 가까운 일측 중 공기흡입구(72A)와 대응되는 부분에 형성된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 터보팬(70) 및 이를 포함하는 공기조화기(100)는, 에지 경사면(78) 덕분에 풍량을 최대화할 수 있고 소음을 저감시킬 수 있는 효과도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
20 : 실외열교환기 30 : 실내열교환기
50 : 축류팬 70 : 터보팬
71 : 허브 72 : 쉬라우드
72A : 공기흡입구 73 : 블레이드
73A : 내부 삽입부 73B : 외부 연장부
73C : 정압면 73D : 부압면
75 : 모터 76 : 제1 유동가이드 돌기
76A : 제1 경사면 76B : 라운드면
76C : 제2 경사면 77 : 제2 유동가이드 돌기
77A : 아우터 유동가이드 돌기 77B : 이너 유동가이드 돌기
77C : 미들 유동가이드 돌기 77D : 제1 미들 유동가이드 돌기
77E : 제2 미들 유동가이드 돌기 78 : 에지 경사면
P1 : 제1 소정지점 P2 : 제2 소정지점

Claims (15)

  1. 모터의 회전축이 중심에 결합되는 허브;
    상기 허브와 축방향으로 이격되어 배치되고, 중심에 공기흡입구가 형성되며, 상기 허브의 직경보다 외경이 큰 쉬라우드; 및
    원주방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드;를 포함하고,
    상기 복수개의 블레이드 각각은,
    상기 허브 및 상기 쉬라우드 사이에 배치되는 내부 삽입부와, 상기 허브의 외주보다 돌출되고 상기 내부 삽입부에서 연장되는 외부 연장부를 포함하고, 회전방향의 전면인 정압면이 볼록하고, 회전방향의 후면인 부압면이 오목한, 휘어진 사각판 형상으로 형성되고,
    상기 외부 연장부의 외측끝단에는 상기 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고,
    상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되는 터보팬.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유동가이드 돌기는,
    상기 정압면에서 상기 외부 연장부의 외측끝단을 향하여 제1 소정지점까지 연장되되, 상기 외부 연장부의 외측끝단에 가까워질수록 상기 정압면에서 점점 멀어지게 연장되는 제1 경사면과,
    상기 제1 소정지점으로부터 상기 외부 연장부의 외측끝단을 향하여 제2 소정지점까지 연장되고, 볼록하게 형성된 라운드면;
    상기 제2 소정지점으로부터 상기 외부 연장부의 외측끝단까지 연장되되, 상기 외부 연장부의 외측끝단에 가까워질수록 상기 정압면에 점점 가까워지게 연장되는 제2 경사면으로 구성되는 터보팬.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부 삽입부의 상기 정압면에는 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 제2 유동가이드 돌기가 형성되고,
    상기 제2 유동가이드 돌기는 상기 내부 삽입부의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되는 터보팬.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 유동가이드 돌기는 볼록한 라운드면으로 형성되는 터보팬.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 유동가이드 돌기는 상기 내부 삽입부의 내측끝단으로부터 블레이드의 길이방향으로 이격된 부분에 형성되는 터보팬.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 유동가이드 돌기는 복수개의 제2 유동가이드 돌기로 형성되고,
    상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는 블레이드의 길이방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 터보팬.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는 상기 블레이드의 길이방향을 따라 등간격으로 서로 이격되어 배치되는 터보팬.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수개의 제2 유동가이드 돌기는,
    상기 블레이드의 길이방향으로 외측에 배치되는 아우터 유동가이드 돌기와,
    상기 블레이드의 길이방향으로 내측에 배치되는 이너 유동가이드 돌기와,
    상기 아우터 유동가이드 돌기 및 상기 이너 유동가이드 돌기 사이에 배치되는 미들 유동가이드 돌기를 포함하는 터보팬.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 미들 유동가이드 돌기는 복수개의 미들 유동가이드 돌기로 형성되는 터보팬.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수개의 미들 유동가이드 돌기는 제1 미들 유동가이드 돌기 및 제2 미들 유동가이드 돌기로 구성되는 터보팬.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부 삽입부의 상기 정압면에는 에지 경사면이 형성되고,
    상기 에지 경사면은 상기 내부 삽입부의 상기 쉬라우드에 가까운 일측 중 상기 공기흡입구와 대응되는 부분에 형성되는 터보팬.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 블레이드 각각은,
    축방향의 일측에서 타측까지 상기 회전축과 평행하게 형성되는 터보팬.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 허브의 직경은 상기 공기흡입구의 직경보다 작은 터보팬.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부 연장부의 외측끝단은 상기 쉬라우드의 외주보다 돌출되지 않은 터보팬.
  15. 실외열교환기;
    상기 실외열교환기로부터 축방향으로 이격되어 배치되는 실내열교환기;
    상기 실외열교환기 및 상기 실내열교환기 사이에서 상기 실외열교환기 측에 배치되는 축류팬; 및
    상기 실외열교환기 및 상기 실내열교환기 사이에서 상기 실내열교환기 측에 배치되는 터보팬;을 포함하고,
    상기 터보팬은,
    모터의 회전축이 중심에 결합되는 허브;
    상기 허브와 축방향으로 이격되어 배치되고, 중심에 공기흡입구가 형성되며, 상기 허브의 직경보다 외경이 큰 쉬라우드; 및
    원주방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수개의 블레이드;를 포함하고,
    상기 복수개의 블레이드 각각은,
    상기 허브 및 상기 쉬라우드 사이에 배치되는 내부 삽입부와, 상기 허브의 외주보다 돌출되고 상기 내부 삽입부에서 연장되는 외부 연장부를 포함하고, 회전방향의 전면인 정압면이 볼록하고, 회전방향의 후면인 부압면이 오목한, 휘어진 사각판 형상으로 형성되고,
    상기 외부 연장부의 외측끝단에는 상기 정압면으로 돌출되는 제1 유동가이드 돌기가 형성되고,
    상기 제1 유동가이드 돌기는 상기 외부 연장부의 외측끝단의 축방향의 일측에서 타측까지 길게 형성되는 공기조화기.
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