KR100748966B1

KR100748966B1 - 송풍장치

Info

Publication number: KR100748966B1
Application number: KR1020050006643A
Authority: KR
Inventors: 김욱; 김창준; 배준호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2007-08-13
Anticipated expiration: 2025-01-25
Also published as: EP1683972A2; KR20060085797A; CN1811193A; EP1683972A3; JP2006207587A; US20060182628A1; EP1683972B1; CN1811193B; JP4995464B2

Abstract

본 발명에 따른 송풍장치는, 하우징과 원심형 임펠러와 가이드 베인, 그리고 상기 원심형 임펠러를 회전시키는 모터로 구성되어 상기 원심형 임펠러의 임펠러 블레이드가 평균 직경이 하우징의 직경의 87% 내지 93%이도록 설계됨과 아울러, 상기 원심형 임펠러의 쉬라우드, 허브 및 상기 가이드 베인이 상기 하우징의 크기 또는 상기 임펠러 블레이드의 평균 직경을 기준으로 하여 최적 설계되기 때문에 팬 효율 및 상기 모터의 방열성이 향상될 수 있다.

송풍장치, 임펠러, 쉬라우드, 허브, 블레이드, 가이드 베인

Description

송풍장치{Fan}

도 1은 종래 기술에 따른 송풍장치의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 송풍장치의 요부 구성이 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 송풍장치의 요부 구성이 도시된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 하우징의 직경에 대한 임펠러 블레이드의 평균외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 하우징의 직경에 대한 쉬라우드의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명에 따른 임펠러 블레이드의 평균외경에 대한 쉬라우드의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 7은 본 발명에 따른 임펠러 블레이드의 평균외경에 대한 허브의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 8은 본 발명에 따른 하우징의 직경에 대한 가이드 베인 블레이드의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 9는 본 발명에 따른 임펠러 블레이드의 평균외경에 대한 가이드 베인 블레이드의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 10은 본 발명에 따른 하우징의 직경에 대한 가이드 베인 플레이트의 외경의 비 변화에 다른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 11은 본 발명에 따른 임펠러 블레이드의 평균외경에 대한 가이드 베인 플레이트의 외경의 비 변화에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 12는 본 발명에 따른 원심형 임펠러의 임펠러 높이에 대한 가이드 베인의 높이의 비 변호에 따른 팬효율을 나타낸 그래프,

도 13은 본 발명과 종래 기술에 따른 송풍장치의 압력계수를 나타낸 그래프,

도 14는 본 발명과 종래 기술에 따른 송풍장치의 팬효율을 나타낸 그래프,

도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송풍장치의 요부 구성이 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 하우징 60 : 원심형 임펠러

62 : 쉬라우드 64 : 허브

66 : 블레이드 70 : 가이드 베인

본 발명은 송풍장치에 관한 것으로서, 특히 팬 효율 및 모터의 방열성을 향 상시킬 수 있도록 원심형 임펠러 및 가이드 베인을 최적 설계한 송풍장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 송풍장치의 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 송풍장치의 요부 구성이 도시된 단면도이다.

종래 기술에 따른 송풍장치는, 회전력을 발생시키는 모터(2)와, 상기 모터(2)와 연결되어 상기 모터(2)의 회전력에 의해 송풍력을 발생시키는 원심형 임펠러(4)와, 공기가 유출입될 수 있도록 공기 입구(6a), 공기 출구(6b)가 각각 형성되어 상기 원심형 임펠러(4)를 둘러싸는 하우징(6)으로 구성된다.

상기 원심형 임펠러(4)는 상기 모터(2)의 축(2a)에 일체로 회전토록 결합된 허브(4a)와, 상기 허브(4a)와 축 방향으로 이격되고 중앙에 공기가 유입될 수 있도록 공기 입구(4b')가 형성된 쉬라우드(4b)와, 상기 쉬라우드(4b)와 허브(4a) 사이에 방사 방향으로 배치되어 상기 쉬라우드(4b)의 공기 입구(4b')를 통해 유입된 공기를 원심방향으로 토출시키는 복수개의 블레이드(4c)로 이루어진다.

상기 쉬라우드(4b)의 외경(d)과 상기 다수개의 블레이드(4c) 외측 끝단들이 연결된 블레이드(4c)의 외경, 그리고 상기 허브(4a)의 외경이 같다.

이와 같이 구성된 원심형 임펠러(4)는 반경방향으로 상기 하우징(6)과 소정간격(g1)을 두고 상기 하우징(6)의 내부에 설치됨으로써, 상기 하우징(6)과 간섭되지 않고 상기 모터(2)의 회전력에 의해 회전될 수 있고 아울러, 상기 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기의 유동 저항을 최소화할 수 있다.

상기 하우징(6)의 공기 입구(6a)는 상기 쉬라우드(4b)의 공기 입구(4b')와 대응될 수 있도록 상기 하우징(6)의 전면 중앙에 형성된다. 상기 하우징(6)의 공기 출구(6b)는 상기 하우징(6)의 후면이 개구됨으로써 이루어진다.

한편, 상기 하우징(6)의 내부에는 상기 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기를 상기 하우징(6b)의 공기 출구(6b)로 안내하는 가이드 베인(8)이 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 송풍장치는, 상기 모터(2)의 회전력에 의해 상기 모터(2)의 축과 연결된 원심형 임펠러(4)가 회전되게 하여 송풍력을 발생시킨다.

다시 말해서 상기 원심형 임펠러(4)가 회전되면, 상기 하우징(6)의 외부 공기가 상기 하우징(6)의 공기 입구(6a)와 쉬라우드(4b)의 공기 입구(4b')를 통해 상기 원심형 임펠러(4)에 유입된 후, 다시 상기 원심형 임펠러(4)의 원심방향으로 토출됨으로써 송풍력이 발생된다.

아울러, 상기 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기는, 상기 가이드 베인(8)에 의해 안내되어 상기 하우징(6)의 공기 출구(6b)를 통해 상기 하우징(6)의 외부로 배출된다.

상기 하우징(6)의 공기 출구(6b)를 통해 배출된 공기는, 상기 하우징(6)과 연결된 상기 모터(2)의 내부로 유입되어 상기 모터(2)를 방열할 수 있다.

이와 같이 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기가 바로 가이드 베인(8)으로 유 동되는 송풍장치는, 소형 청소기 등에 주로 이용된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 송풍장치는, 상기 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기가 상기 가이드 베인(8)으로 원활하게 유동되지 못하고 아울러, 상기 쉬라우드(4b)와 하우징(6) 간 소정간격(g1)을 통해 상기 하우징(6)의 공기 입구(6a)로 누설되기 때문에 유동 손실이 커 팬 효율이 낮음은 물론 상기 하우징(6)의 공기 입구(6a)로 누설된 유동이 상기 하우징(6)의 공기 입구(6a)를 통해 유입되는 유동과 부딪치면서 유동소음이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 송풍장치는, 상기 원심형 임펠러(4)에서 토출된 공기를 확산시킬 수 있는 디퓨저가 없기 때문에 상기 가이드 베인(8)의 크기는 적합하지 못하다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 팬 효율 및 모터의 방열성을 향상시킬 수 있는 송풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 송풍장치는, 공기 입구와 공기 출구가 각각 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능토록 배치되어 상기 하우징의 공기 입구와 대응되는 공기 입구가 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 이격되어 모터의 축과 연결된 허브와, 상기 허브와 쉬라우드 사이에 방사 방향으로 배치되어 상기 쉬라우드의 공기 입구를 통해 유입된 공기를 원심방향으로 토출시키는 다수개의 임펠러 블레이드를 포함하고; 특히, 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경은 상기 하우징의 직경의 87% 내지 93%인 것을 특징으로 한다.

상기 임펠러 블레이드의 외측 끝단은, 상기 임펠러 블레이드의 외경이 축 방향으로 동일하도록 축 방향에 대하여 수직하거나, 상기 임펠러 블레이드의 외경이 상기 쉬라우드에서 허브를 향해 갈수록 줄어들도록 축 방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 한다.

상기 쉬라우드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 106%인 것을 특징으로 한다.

상기 허브의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 95% 내지 98%인 것을 특징으로 한다.

상기 쉬라우드의 외둘레와 허브의 외둘레 간 축방향 거리인 임펠러의 높이는 상기 하우징의 높이의 25% 내지 50%인 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 내부에는 상기 허브와 대향된 가이드 베인 플레이트와, 상기 임펠러 블레이드에서 토출된 공기를 상기 하우징의 공기 출구로 안내할 수 있도록 상기 가이드 베인 플레이트에 방사 방향으로 배치된 다수개의 가이드 베인 블레이드로 이루어진 가이드 베인이 설치되고; 상기 가이드 베인 블레이드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 108%인 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 베인 플레이트의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 100% 내지 102%인 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 베인의 축방향 높이는, 상기 쉬라우드의 외둘레와 허브의 외둘레 간 축방향 거리인 임펠러의 높이의 100% 내지 110%인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 송풍장치 중 요부 구성이 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 송풍장치는, 공기 입구(50a)와 공기 출구(50b)가 각각 형성된 하우징(50)과, 상기 하우징(50)의 내부에 회전 가능토록 설치되고 모터와 연결되어 상기 하우징(50)의 공기 입구(50a)에서 공기 출구(50b) 방향으로 송풍력을 발생시키는 원심형 임펠러(60)와, 상기 하우징(50)의 내부에 구비되어 상기 원심형 임펠러(60)에 의해 송풍되는 공기를 상기 하우징(50)의 공기 출구(50b)로 안내하는 가이드 베인(70)으로 이루어진다.

상기 하우징(50)은 도면에서 보아 정면 중앙에 소정 직경의 홀이 형성됨으로써, 상기 하우징(50)의 내부로 공기가 유입될 수 있는 공기 입구(50a)가 구비된다. 그리고, 상기 하우징(50)의 공기 출구(50b)는 상기 하우징(50)의 후면이 개구됨으로써 구비될 수 있다.

특히, 상기 하우징(50)의 축방향 높이(50H)는 상기 하우징(50)의 직경(50D)에 대하여 20% 내지 100% 범위 내에서 결정되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 하우징(50)이 직경(50D)은 상기 원심형 임펠러(60)가 위치된 측의 직경을 말한다.

상기 원심형 임펠러(60)는, 상기 하우징(50)의 공기 입구(50a)와 대응되는 공기 입구(62a)가 형성된 쉬라우드(62)와, 상기 쉬라우드(62)의 뒤쪽에 소정간격 이격되어 상기 모터의 축과 연결된 허브(64)와, 상기 허브(64)와 쉬라우드(62) 사이에 방사 방향으로 배치된 다수개의 임펠러 블레이드(66)로 이루어진다.

특히, 상기 쉬라우드(62)와 허브(64), 그리고 임펠러 블레이드(66)는, 팬 효율이 최적이 될 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다. 물론, 팬 효율이 좋을수록 상기 모터로 공기가 보다 더 원활하게 유동되기 때문에 모터의 방열성도 함께 좋아진다.

따라서, 상기 하우징(50)의 크기가 일정한 경우, 상기 임펠러 블레이드(66)가 클수록 상기 원심형 임펠러(60)의 송풍용량이 커지지만 상기 원심형 임펠러(60)와 하우징(50) 간 공간이 협소해져서 유동 충돌로 인해 손실이 커진다. 그러므로, 상기 임펠러 블레이드(66)는 상기 하우징(60)에 대하여 소정크기로 설계되는 것이 바람직하다.

즉, 도 4는 상기 하우징(50)의 직경(50D)에 대한 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)은 상기 하우징(50)의 직경(50D)의 87% 내지 93%로 설계될 때, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

상기에서, 상기 다수개의 임펠러 블레이드(66)의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이 임펠러 블레이드(66)의 외경이라 할 수 있고, 상기 임펠러 블레이드(66)의 외경을 축 방향으로 평균한 값이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외 경(66Dm)이 된다.

이 때, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)을 사용하는 이유는, 상기 임펠러 블레이드(66)의 외경이 상기 쉬라우드(62)에서 허브(64)를 향해 갈수록 점차 줄어들도록, 상기 임펠러 블레이드(66)의 외측 끝단이 축 방향에 대하여 경사질 수 있기 때문이다.

물론, 상기 임펠러 블레이드(66)의 외측 끝단은, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 임펠러 블레이드(66)의 외경(66d)이 축 방향으로 동일하도록 축 방향에 대하여 수직할 수도 있다.

상기 쉬라우드(62)는 상기 원심형 임펠러(60)에서 토출된 공기가 상기 쉬라우드(62)와 하우징(50) 간 소정간격을 통해 상기 하우징(50)의 공기 입구(50a) 측으로 누설되는 것을 최소화할 수 있도록, 상기 임펠러 블레이드(66)보다 크게 형성되는 것이 좋다.

즉, 도 5는, 상기 하우징(50)의 직경(50D)에 대한 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)이 상기 하우징(50)의 직경(50D)의 90% 이상일 때, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

도 6은, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 103% 이상이면, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

하지만, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 쉬라우드(62)의 외경의 비가 커짐에 따라 상기 임펠러 블레이드(66)가 상기 하우징(50)에 비하여 너무 작아지거나, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 쉬라우드(62)의 외경의 비가 일정 수준이상임과 아울러 상기 쉬라우드(62)와 임펠러 블레이드(66)가 함께 커지면 상기 임펠러 블레이드(66)가 하우징(50)에 비하여 너무 커져서 오히려 팬 효율이 적정수준 미만으로 저하될 수 있다.

그러므로, 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)은 상기 하우징(50)의 직경(50D)의 90% 내지 95%이고 아울러, 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 103% 내지 106%로 설계된다.

상기 허브(64)는 상기 원심형 임펠러(60)에 의해 송풍되는 공기가 상기 가이드 베인(70) 측으로 보다 더 원활하게 유동될 수 있도록, 상기 임펠러 블레이드(66)보다 작게 형성되는 것이 좋다.

즉, 도 7은 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 허브(64)의 외경(64D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 허브(64)의 외경(64D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 95% 내지 98%로 설계될 때, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

한편, 상기 가이드 베인(70)은 상기 원심형 임펠러(60)의 허브(64)의 후방에 방사방향으로 배치된 다수개의 가이드 베인 블레이드(72)와, 상기 허브(64)와 대항 토록 배치되어 상기 다수개의 가이드 베인 블레이드(72)를 연결하는 가이드 베인 플레이트(74)로 이루어진다.

상기 가이드 베인 블레이드(72)와 가이드 베인 플레이트(74)도 아래와 같이, 팬 효율 및 모터의 방열성이 최적이 될 수 있도록 설계된다.

즉, 도 8은 상기 하우징(50)의 직경(50D)에 대한 상기 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D) 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D)이 상기 하우징(50)의 직경(50)의 90%정도이거나 95%이상이면, 팬 효율이 적정수준 이상이 됨을 알 수 있다.

도 9는 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 100% 미만이거나 103%이상이면, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

그러므로, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 베인 블레이드(72)는 외경(72D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 103% 내지 106%로 설계되는 것이 가장 바람직하다.

상기에서, 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D)은 상기 다수개의 가이드 베인 블레이드(72)의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이 된다.

그리고, 도 10은 상기 하우징(50)의 직경(50D)에 대한 상기 가이드 베인 플레이트(72)의 외경(72D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 가 이드 베인 플레이트(74)의 외경(74D)이 상기 하우징(50)의 직경(50D)의 90%정도일 때, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

도 11은 상기 임펠러 블레이드(66D)의 평균 외경(66Dm)에 대한 상기 가이드 베인 플레이트(74)의 외경(74D)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 가이드 베인 플레이트(74)의 외경(74D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 100%정도일 때, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

그러므로, 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 베인 플레이트(74)는 외경(74D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 100% 내지 102%로 설계되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 가이드 베인(70)의 축방향 높이(70H) 또한 도 에 도시된 바와 같이, 팬 효율에 영향을 미친다.

즉, 도 12는 상기 원심형 임펠러(60)의 임펠러 높이(60H)에 대한 상기 가이드 베인(70)의 높이(70H)의 비 변화에 따른 팬 효율을 나타낸 그래프로서, 상기 가이드 베인(70)의 높이(70H)가 상기 원심형 임펠러(60)의 임펠러 높이(60H)의 100% 내지 110%이면, 팬 효율이 적정수준 이상이 될 수 있음을 알 수 있다.

아울러, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 원심형 임펠러(60)의 임펠러 높이(60H)에 대한 상기 가이드 베인(70)의 높이(70H)의 비 변화에 따른 팬 효율을 고려하여, 상기 원심형 임펠러(60)의 임펠러 높이(60H)는 상기 하우징(50)의 높이(50H)의 25% 내지 50%로 설계되는 것이 바람직하다.

상기에서, 원심형 임펠러(60)의 임펠러 높이(60H)는 상기 쉬라우드(62)의 외둘레와 허브(64)의 외둘레 간 축방향 거리를 말한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 송풍장치의 작용을 살펴보면, 다음과 같다.

상기 모터가 구동되면, 상기 쉬라우드(62), 허브(64), 블레이드(66)가 일체로 회전된다. 그러면, 외부 공기가 상기 하우징(50)의 공기 입구(50a) 및 쉬라우드(62)의 공기 입구(62a)를 통해 상기 원심형 임펠러(60)에 유입된 후 상기 다수개의 블레이드(66)에 의해 상기 원심형 임펠러(60)로부터 원심방향으로 토출되고, 상기 원심형 임펠러(60)에서 토출된 공기가 상기 가이드 베인(70)에 의해 상기 하우징(50)의 공기 출구(50b)로 배출되면서 송풍력이 발생된다.

이 때, 도 3 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원심형 임펠러(60)와 가이드 베인(70)이 최적으로 설계됨에 따라 본 발명에 따른 팬 효율이 도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술에 따른 송풍장치보다 더 향상되었음을 알 수 있다.

즉, 상기 원심형 임펠러(60)는 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)이 상기 하우징(50)의 직경(50D)의 87% 내지 93%이고, 상기 쉬라우드(62)의 외경(62D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 103% 내지 106%이고, 상기 허브(64)의 외경(64D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 95% 내지 98%이며, 임펠러 높이(60H)가 상기 하우징(50)의 높이(50H)의 25% 내지 50%이 도록 설계된다.

또한, 상기 가이드 베인(70)은 상기 가이드 베인 블레이드(72)의 외경(72D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 103% 내지 108%이고, 상기 가이드 베인 플레이트(74)의 외경(74D)이 상기 임펠러 블레이드(66)의 평균 외경(66Dm)의 100% 내지 102%이며, 상기 가이드 베인(70)의 축방향 높이(70H)가 상기 임펠러 높이(60H)의 100% 내지 110%이도록 설계된다.

따라서, 도 13은 유동계수에 따른 압력계수를 나타낸 그래프이고, 도 14는 유동계수에 따른 팬 효율계수를 나타낸 그래프로서, 본 발명에 따른 송풍장치(A)가 도1,2에 도시된 종래 기술에 따른 송풍장치(B)보다 더 우수함을 알 수 있다.

한편, 상기 원심형 임펠러(60)에 의해 상기 하우징(50)의 공기 출구(50b)로 배출된 공기가 상기 모터로 유입됨으로써 상기 모터가 방열된다. 물론, 팬 효율이 좋음에 따라 상기 원심형 임펠러(60)에 의해 상기 모터로도 공기가 원활하게 유동됨으로써, 상기 모터의 방열성 또한 향상된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 송풍장치는, 임펠러 블레이드의 평균 외경이 쉬라우드의 외경보다 작도록 구비됨으로써 원심형 임펠러에서 토출된 공기가 상기 하우징과 쉬라우드 사이 좁은 공간으로 누설되지 않고 가이드 베인으로 원활히 송풍될 수 있어 팬 효율 및 모터의 방열성이 향상될 수 있고, 상기 원심형 임펠러에 토출된 공기가 원심형 임펠러의 공기 입구 측으로 누설되지 않음으로써 유동 소음이 현격히 줄어들 수 있는 이점이 있다.
또한 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 송풍장치는, 허브의 외경이 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경보다 작도록 구비됨으로써 상기 원심형 임펠러에서 토출된 공기가 보다 더 원활히 상기 가이드 베인으로 송풍될 수 있어 팬 효율 및 모터의 방열성 향상, 유동 소음 저감 효과 극대화될 수 있는 이점이 있다.
또한 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 송풍장치는. 하우징과 원심형 임펠러와 가이드 베인, 그리고 상기 원심형 임펠러를 회전시키는 모터로 구성되어 상기 원심형 임펠러의 임펠러 블레이드가 평균 직경이 하우징의 직경의 87% 내지 93%이도록 설계됨과 아울러, 상기 원심형 임펠러의 쉬라우드, 허브 및 상기 가이드 베인이 상기 하우징의 크기 또는 상기 임펠러 블레이드의 평균 직경을 기준으로 하여 최적 설계되기 때문에 팬 효율 및 상기 모터의 방열성이 향상, 유동 소음 저감 효과가 극대화될 수 있는 이점이 있다.

Claims

공기 입구와 공기 출구가 각각 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능토록 배치되어 상기 하우징의 공기 입구와 대응되는 공기 입구가 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 이격되어 모터의 축과 연결된 허브와, 상기 허브와 쉬라우드 사이에 방사 방향으로 배치되어 상기 쉬라우드의 공기 입구를 통해 유입된 공기를 원심방향으로 토출시키는 다수개의 임펠러 블레이드를 포함하고;

상기 임펠러 블레이드는 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이 상기 쉬라우드의 외경보다 작도록 구비되고,

상기 하우징의 내부에는 상기 허브와 대향된 가이드 베인 플레이트와, 상기 임펠러 블레이드에서 토출된 공기를 상기 하우징의 공기 출구로 안내할 수 있도록 상기 가이드 베인 플레이트에 방사 방향으로 배치된 다수개의 가이드 베인 블레이드로 이루어진 가이드 베인이 설치되고;

상기 가이드 베인 블레이드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 108%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.

상기에서, 다수개의 임펠러 블레이드의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이 임펠러 블레이드의 외경이고, 상기 임펠러 블레이드의 외경을 축 방향으로 평균한 값이 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이고,

상기 가이드 베인 블레이드의 외경은 상기 다수개의 가이드 베인 블레이드의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이다.
제 1 항에 있어서,

상기 임펠러 블레이드의 외측 끝단은, 상기 임펠러 블레이드의 외경이 축 방향으로 동일하도록, 축 방향에 대하여 수직한 것을 특징으로 하는 송풍장치.
공기 입구와 공기 출구가 각각 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능토록 배치되어 상기 하우징의 공기 입구와 대응되는 공기 입구가 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 이격되어 모터의 축과 연결된 허브와, 상기 허브와 쉬라우드 사이에 방사 방향으로 배치되어 상기 쉬라우드의 공기 입구를 통해 유입된 공기를 원심방향으로 토출시키는 다수개의 임펠러 블레이드를 포함하고;

상기 임펠러 블레이드는 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이 상기 쉬라우드의 외경보다 작도록 구비되고,

상기 임펠러 블레이드의 외측 끝단은, 상기 임펠러 블레이드의 외경이 상기 쉬라우드에서 허브를 향해 갈수록 줄어들도록, 축 방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 송풍장치.

상기에서, 다수개의 임펠러 블레이드의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이 임펠러 블레이드의 외경이고, 상기 임펠러 블레이드의 외경을 축 방향으로 평균한 값이 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이다.
제 3 항에 있어서,

상기 쉬라우드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 106%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
제 3 항에 있어서,

상기 허브는 상기 허브의 외경이 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경보다 작도록 구비된 것을 특징으로 하는 송풍장치.
제 3 항에 있어서,

상기 쉬라우드의 외둘레와 허브의 외둘레 간 축방향 거리인 임펠러의 높이는, 상기 하우징의 높이의 25% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
공기 입구와 공기 출구가 각각 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능토록 배치되어 상기 하우징의 공기 입구와 대응되는 공기 입구가 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드와 이격되어 모터의 축과 연결된 허브와, 상기 허브와 쉬라우드 사이에 방사 방향으로 배치되어 상기 쉬라우드의 공기 입구를 통해 유입된 공기를 원심방향으로 토출시키는 다수개의 임펠러 블레이드를 포함하고;

상기 임펠러 블레이드는 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이 상기 쉬라우드의 외경보다 작도록 구비되고,

상기 쉬라우드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 106%이고,

상기 허브의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 95% 내지 98%이며,

상기 쉬라우드의 외둘레와 허브의 외둘레 간 축방향 거리인 임펠러의 높이는 상기 하우징의 높이의 25% 내지 50%이고,

상기 임펠러 블레이드의 외측 끝단은 축 방향에 대하여 수직하거나 상기 임펠러 블레이드의 외경이 상기 쉬라우드에서 허브를 향해 갈수록 줄어들도록 축 방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 송풍장치.

상기에서, 다수개의 임펠러 블레이드의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이 임펠러 블레이드의 외경이고, 상기 임펠러 블레이드의 외경을 축 방향으로 평균한 값이 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경이다.
제3,7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하우징의 내부에는 상기 허브와 대향된 가이드 베인 플레이트와, 상기 임펠러 블레이드에서 토출된 공기를 상기 하우징의 공기 출구로 안내할 수 있도록 상기 가이드 베인 플레이트에 방사 방향으로 배치된 다수개의 가이드 베인 블레이드로 이루어진 가이드 베인이 설치되고;

상기 가이드 베인 블레이드의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 103% 내지 108%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.

상기에서, 가이드 베인 블레이드의 외경은 상기 다수개의 가이드 베인 블레이드의 외측 끝단들을 연결할 수 있는 원의 직경이다.
제 8 항에 있어서,

상기 가이드 베인 플레이트의 외경은, 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 100% 내지 102%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
제 8 항에 있어서,

상기 가이드 베인의 축방향 높이는, 상기 쉬라우드의 외둘레와 허브의 외둘레 간 축방향 거리인 임펠러의 높이의 100% 내지 110%인 것을 특징으로 하는 송풍 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 임펠러 블레이드의 평균 외경은 상기 하우징의 직경의 87% 내지 93%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
제 5 항에 있어서,

상기 허브의 외경은 상기 임펠러 블레이드의 평균 외경의 95% 내지 98%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.