KR101240178B1 - Structure of mixed flow impeller having reverse airfoil blades - Google Patents

Abstract

본 발명은 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 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 임펠라의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되며, 역구배로 형성된 익형 날개 깃이 설치됨으로써, 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 있는 특징이 있다.The present invention relates to the structure of the inverse gradient airfoil type impeller, and more specifically, the inclined plate of the abacus is formed to be inclined with a trailing angle (θ), and the feather is formed on the inclined inclined plate, so that fluid rotates when the impeller rotates. The flow is smoothly transferred because no separation (vortex) occurs between the blades and the feathers, and the discharge energy from the impeller outlet is changed from radial to axial to efficiently use the flow energy to increase the operating efficiency of the impeller and improve the performance of the blower. It is greatly improved, and by installing the airfoil wing feather formed by a reverse gradient, it can be used in an axial flow fan, and when applied, smooths the flow in the impeller's feather passage to naturally change the discharge direction in the axial direction to reduce losses, As a result, the efficiency of the axial flow type four-way blower is improved, and there is a feature that can change the operating point.

Description

역구배 익형 혼류 임펠러의 구조{Structure of mixed flow impeller having reverse airfoil blades}Structure of mixed flow impeller having reverse airfoil blades

본 발명은 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 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 임펠라의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되며, 역구배로 형성된 익형 날개 깃이 설치됨으로써, 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 있는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to the structure of the inverse gradient airfoil type impeller, and more specifically, the inclined plate of the abacus is formed to be inclined with a trailing angle (θ), and the feather is formed on the inclined inclined plate, so that fluid rotates when the impeller rotates. The flow is smoothly transferred because no separation (vortex) occurs between the blades and the feathers, and the discharge energy from the impeller outlet is changed from radial to axial to efficiently use the flow energy to increase the operating efficiency of the impeller and improve the performance of the blower. It is greatly improved, and by installing the airfoil wing feather formed by a reverse gradient, it can be used in an axial flow fan, and when applied, smooths the flow in the impeller's feather passage to naturally change the discharge direction in the axial direction to reduce losses, Therefore, the efficiency of the axial flow type four-way blower is improved, and it relates to a structure of a reverse-gradient airfoil type impeller capable of changing an operating point.

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.In general, the impeller is a main part of a pump, blower, or compressor. It is rotated with several feathers arranged at equal intervals on the circumference, and gas or fluid, such as air, water, or oil, is connected to the drive motor and rotated. Energy flows through the feathers.

그리고 통상적으로 상기 깃은 원심형과 축류형으로 구분되며, 원심형 깃은 유체 또는 기체가 회전되는 축에 수직으로 흐르고, 축류형 깃은 유체 또는 기체가 회전축의 방향으로 흐른다.And usually, the feather is divided into a centrifugal type and an axial flow, and the centrifugal feather flows perpendicular to the axis in which the fluid or gas rotates, and the axial flow feather flows in the direction of the rotation axis.

한편 상기와 같은 임펠러는 유체의 혼합 등에도 이용되는데, 유체를 혼합하기 위한 용도로 만들어지는 종래의 원심임펠러 구성을 보면 다음과 같다.On the other hand, the above-described impeller is also used for mixing of the fluid, etc. Looking at the conventional centrifugal impeller configuration made for the purpose of mixing the fluid 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.1 is a front perspective view of a conventional centrifugal impeller and FIG. 2 is a side cross-sectional view, wherein the conventional centrifugal impeller is composed of a main plate 1, a side plate 2, a collar 3, and a rotating shaft 4, and a rotating shaft 4 By rotating the fluid is sucked to the inlet (S1), and discharged to the impeller outlet (S2) through the feather passage formed by the main plate (1) and the side plate (2) and the collar (3) to apply energy to the fluid.

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 impeller collar 3 connects between the main plate and the side plate, and a plurality of impeller collars are arranged radially, and each impeller collar forms a slightly flat plate shape. The curved impeller 3 has concavely curved concave surfaces 3'inward and convexly convex surfaces 3". The concavely concave surfaces 3'are convex surfaces ( The pressure of the fluid is formed lower than 3"). Therefore, due to the separation of the fluid flow from the concave surface 3'of the impeller 3, a reverse flow region is generated as shown in FIG. 2, and the performance of the impeller is deteriorated.

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.In addition, because the number of the impellers 3 is limited and the fluid has a viscosity, the relative speed at the impeller exit 7 changes unlike the exit collar angle due to friction in the feather passage, separation of flow, and the like. As the number of feathers 3 decreases, the discharge direction of the fluid gradually increases from the exit feather angle.

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 speed is generated at the impeller exit (7) and the sliding speed occurs in the opposite direction of the impeller rotation direction, which causes the pressure head of the impeller to decrease, and the larger the sliding speed, the same pressure is generated. In order to increase the main speed, the impeller's performance and utility are 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 deterioration of the performance of the centrifugal impeller appears as an increase in axial power and a decrease in effectiveness to drive the impeller, and if some of these factors are eliminated, it provides the possibility of improving the performance of the centrifugal impeller.

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, the difference in the curvature radius of the side plate 4 and the radius of curvature of the main plate 1 is small, and the long passageway allows the accelerated flow at the side plate inlet 2'to be slightly When it decreases and reaches the impeller outlet (S2), it accelerates again, and even if the static pressure decreases at the side plate inlet (2') of the inlet, the flow in the feather passage is accelerated without overall deceleration, so the reverse pressure gradient Despite the pressure gradient in the largely formed feather passage, the flow does not peel off at the side plate inlet 2'.

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 a centrifugal impeller having a large ratio of the outlet width to the diameter, the difference between the radius of curvature of the side plate 2 and the radius of curvature of the main plate 1 is large, and the short path of the feather is short. When reaching the outlet (S2), it is greatly decelerated, and the speed distribution at the impeller outlet (S2) is discharged in a state where the side plate inlet (2') is significantly increased compared to the main plate inlet (8) side.

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, along the inner wall surface of the side plate 2, a flow phenomenon in a form similar to the flow phenomenon in which a strong reverse pressure gradient is formed occurs, so that a strong peeling phenomenon occurs at the side plate inlet 2'where the flow is greatly accelerated. Due to the flow, the feather passage on the inner wall surface of the side plate 2 is completely blocked, and a strong backflow region is formed at the side plate outlet 2".

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 this phenomenon occurs, the feather path of the inner wall surface of the side plate 2 is completely blocked due to the separated flow, and thus the radial speed is greatly reduced at the side plate outlet 2", and the sliding speed is rapidly increased to reduce pressure generation. The impeller's performance and utility are greatly reduced.

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 path increases, the flow is peeled off the side plate as shown in FIG. 2, and a vortex flow occurs in the impeller feather path, and energy loss due to peeling occurs.

이렇듯, 기존의 원심임펠러를 In-Line-Duct-Fan에 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 소산(dissipation)되어 손실이 증가하게 되므로 In-Line-Duct-Fan의 효율이 급감한다.As described above, when the existing centrifugal impeller is applied to the In-Line-Duct-Fan, the flow from the impeller outlet is radially discharged and vertically enters the duct (D) wall surface as shown in FIG. The efficiency of In-Line-Duct-Fan decreases sharply because energy is dissipated due to collision in the wall surface of the duct (D) without being guided in the direction.

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 effectiveness of the centrifugal impeller decreases significantly.

이같이 역류영역의 형성 즉 흐름의 박리현상으로 인한 깃통로 일부가 차단되며 역류영역에서의 반경방향속도와 접선방향속도가 감소되어 임펠러의 성능이 저하된다.
In this way, the formation of the reverse flow region, that is, part of the feather path due to the separation of the flow is blocked, and the radial speed and the tangential velocity in the reverse flow region are reduced, thereby deteriorating the impeller performance.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been devised to solve the above problems,

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 임펠라의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조를 제공하는데 목적이 있다.The inclined plate of the main plate is formed to be inclined at the trailing angle (θ), and the feather is formed on the inclined inclined plate, so that when the impeller is rotated, fluid does not peel (vortex) between the collar and the collar, and the flow is smoothly transferred. , It is an object of the present invention to provide a structure of an inverted airfoil-type impeller that improves the performance of a blower by increasing the operating efficiency of the impeller by efficiently using the flow energy by changing the discharge direction from the impeller outlet from radial to axial.

또한, 역구배로 형성된 익형 날개 깃이 설치됨으로써, 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 있는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, by installing the airfoil wing feather formed by a reverse gradient, it can be used in an axial flow four-way blower, and when applied, smooths the flow in the impeller's feather passage to naturally change the discharge direction in the axial direction to reduce losses, thereby reducing axial flow Another object is to provide a structure of a reverse gradient airfoil type impeller capable of improving the efficiency of the type four-way blower and changing the operating point.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 회전력이 전달되는 회전축과;In order to achieve the above object, the present invention is a rotating shaft to which the rotational force is transmitted;

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 in which the rotating shaft is fixedly installed at the central portion, rotated by the rotating shaft, and the outer periphery is inclined at an oblique angle (θ) relative to the reference point (C) to smoothly transport fluid;

상기 주판의 경사판 일단면에 부착되어 주판이 회전시, 유체를 일측으로 이송시키도록 역구배로 형성된 익형 날개 깃과;An airfoil wing feather attached to one end surface of the inclined plate of the main plate and formed in a reverse gradient to transfer fluid to one side when the main plate rotates;

상기 익형 날개 깃의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구가 형성되는 측판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조에 관한 것이다.
It is formed on the upper surface of the airfoil wing feather, the side plate is formed with a suction port so that the fluid flows into the center; relates to the structure of the inverted airfoil-type mixed impeller.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 역구배 익형 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 임펠라의 작동 효율이 높아져 송풍기의 성능을 크게 향상되는 효과가 있다.As described above, the structure of the inverted airfoil-type mixed impeller of the present invention is formed by inclining the inclined plate of the abacus with an inclination angle (θ), and by forming a collar on the inclined inclined plate, the fluid is feathered when the impeller rotates. The flow is smoothly transferred because no separation (vortex) occurs between the blades and the feathers, and the discharge energy from the impeller outlet is changed from radial to axial to efficiently use the flow energy to increase the operating efficiency of the impeller and improve the performance of the blower. It has the effect of greatly improving.

또한, 역구배로 형성된 익형 날개 깃이 설치됨으로써, 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 있는 효과가 있다.
In addition, by installing the airfoil wing feather formed by a reverse gradient, it can be used in an axial flow four-way blower, and when applied, smooths the flow in the impeller's feather passage to naturally change the discharge direction in the axial direction to reduce losses, thereby reducing axial flow The efficiency of the type blower is improved, and it has the effect of changing the operating point.

도 1은 종래의 원심임펠러를 나타낸 정면도이고,
도 2는 종래의 원심임펠러를 나타낸 측면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 역구배 익형 혼류 임펠러를 나타낸 평면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역구배 익형 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 팬의 총합효율을 나타낸 그래프도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 최대 총합효율의 변화와 유량계수 변화와, 비속도 변화를 나타낸 그래프도이다.1 is a front view showing a conventional centrifugal impeller,
Figure 2 is a side view showing a conventional centrifugal impeller,
3 is a plan view showing a reverse gradient airfoil impeller according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a side cross-sectional view showing a reverse gradient airfoil impeller according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a graph showing the relationship between the flow coefficient and the pressure coefficient of the fan according to the back depression angle according to an embodiment of the present invention,
6 is a graph showing the total efficiency of the fan according to an embodiment of the present invention,
7 is a graph showing a change in the maximum total efficiency of the fan, a change in the flow coefficient, and a change in specific speed according to a change in the backing angle 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 to achieve the above object.

본 발명은 회전력이 전달되는 회전축과;The present invention is a rotating shaft to which the rotational force is transmitted;

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 in which the rotating shaft is fixedly installed at the central portion, rotated by the rotating shaft, and the outer periphery is inclined at an oblique angle (θ) relative to the reference point (C) to smoothly transport fluid;

상기 주판의 경사판 일단면에 부착되어 주판이 회전시, 유체를 일측으로 이송시키도록 역구배로 형성된 익형 날개 깃과;An airfoil wing feather attached to one end surface of the inclined plate of the main plate and formed in a reverse gradient to transfer fluid to one side when the main plate rotates;

상기 익형 날개 깃의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구가 형성되는 측판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
It is formed on the upper surface of the airfoil wing feather, the side plate is formed with a suction port so that the fluid flows into the center; characterized in that it comprises a.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics may be more clearly described through preferred embodiments accordingly.

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.Before describing the various embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, it can be seen that its application is not limited to the details of the configurations and arrangements of components described in the following detailed description or illustrated in the drawings. will be. The present invention can be implemented and implemented in other embodiments and can be performed in various ways. In addition, the device or element orientation (eg "front", "back", "up", "down", "top", "bottom") The expressions and predicates used herein with respect to terms such as “, “left”, “right”, “lateral”, etc. are used only to simplify the description of the present invention, and related devices Or you will see that the element simply indicates or does not mean that it should have a specific direction. Also, terms such as “first” and “second” are used herein and in the appended claims for explanation and are not intended to indicate or mean 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 configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 역구배 익형 혼류 임펠러를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역구배 익형 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 팬의 총합효율을 나타낸 그래프도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 뒤제침각 변화에 따라 팬의 최대 총합효율의 변화와 유량계수 변화와, 비속도 변화를 나타낸 그래프도이다.3 is a plan view showing a reverse gradient airfoil mixed impeller according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a reverse gradient airfoil mixed impeller according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side view of the present invention It is a graph showing the relationship between the flow coefficient and the pressure coefficient of the fan according to the after-sewing angle according to the embodiment, Figure 6 is a graph showing the total efficiency of the fan according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is the present invention It is a graph showing a change in the maximum total efficiency of the fan, a change in the flow coefficient, and a change in specific speed according to a change in the backing angle according to an embodiment.

도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조는 회전축(10)과, 주판(20)과, 익형 날개 깃(30)과, 측판(40)으로 구성된다.3 to 7, the structure of the inverse gradient airfoil impeller of the present invention is composed of a rotating shaft 10, a main plate 20, an airfoil wing feather 30, and a side plate 40.

상기 회전축(10)은 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.
As shown in FIG. 4, the rotating shaft 10 is fixed to one side of the main plate 20, and the other side is installed inside the duct D to transmit rotational force. The other side protrudes from the inside of the duct D to the outside and is connected to a rotating device (not shown) such as a motor, and rotated by the rotating device to transmit rotational force to the abacus 20.

상기 주판(20)은 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.The abacus 20 is formed of a circular flat plate, as shown in FIG. 4, and a rotating shaft 10 is fixedly installed at the center of the lower surface, and the abacus 20 is rotated by the rotating shaft 10, The outer periphery of (20) is formed with an inclined plate (21) inclined at a sweep back angle (θ) based on the reference point (C).

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 익형 날개 깃(30) 사이에서 박리(와류)현상이 발생되지 않고, 임펠러 토출구에서의 배출방향을 반경방향에서 축방향쪽으로 변경시킨다.Here, referring to Figure 4, the inclined plate 21 is formed in a cross-sectional "∧" shape based on the reference point (C) at both ends of the outer peripheral edge of the horizontally formed main plate 20, the fluid flow is smoothly transferred . At this time, the back flow angle (θ) of the inclined plate 21 is formed at an angle of 10 to 45 degrees based on the horizontal line of the main plate 20 so that the flow of the fluid is smoothly conveyed, and when the main plate 20 is rotated, the side plate ( The fluid introduced through the suction port 41 of 40) does not cause separation (vortex) between the airfoil wing blades 30, and changes the discharge direction from the impeller discharge port from radial to axial.

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상기 익형 날개 깃(30)은 도 3과 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, 익형 날개 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.As shown in FIGS. 3 and 4, the airfoil wing feather 30 is attached to one end surface of the inclined plate 21 of the abacus 20, that is, as shown in FIG. 4, the abacus 20 is attached to the upper surface of the inclined plate 21. When rotated by the rotating shaft 10, the airfoil wing feather 30 is also rotated at the same time to serve to allow fluid to flow through the suction port 41 of the side plate 40, and the flow of the introduced fluid to one side (discharge port 32) It plays a role of transferring.

여기서, 상기 익형 날개 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 익형 날개 깃(30) 상부면에 측판(40)이 부착되어 익형 날개 깃(30)과 익형 날개 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.Here, with reference to FIG. 4, the airfoil wing feather 30 is formed to protrude perpendicularly to one end surface of the inclined plate 21, and radially based on the central portion of the abacus 20 with reference to FIG. 3. , The plurality of airfoil wing feather 30, the side plate 40 is attached to the upper surface is formed between the airfoil wing 30 and the airfoil wing 30, the fluid flow path 31, the fluid flow path 31 The discharge port 32 is formed on one side of the fluid flow path 31 so that the fluid transferred through is discharged.

이때, 상기 익형 날개 깃(30)은 도 3에 도시한 바와 같이, 익형으로 형성되고, 상기 익형 날개 깃(30)는 일반 익형 날개 깃과는 다르게 역구배로 깃이 형성되어 축류형 사류송풍기 및 관류송풍기 등 다양한 송풍기에 임펠러가 사용되며, 임펠러의 깃통로에서의 흐름이 부드럽게 해주며, 도 4에서처럼 토출방향을 축방향으로 자연스럽게 변화시켜 손실을 감소시킨다.
At this time, as shown in Figure 3, the airfoil wing feather 30 is formed of a airfoil, and the airfoil wing feather 30 is formed with a reverse gradient, unlike an ordinary airfoil wing feather, so as to form an axial flow four-way blower and perfusion. An impeller is used for various blowers such as a blower, and the flow in the impeller's feather passage is smoothed, and the discharge direction is naturally changed in the axial direction as shown in FIG. 4 to reduce the loss.

상기 측판(40)은 도 3과 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 익형 날개 깃(30) 상부면에 구비되며, 그로 인해 상기 익형 날개 깃(30)과 익형 날개 깃(30) 사이에 유체 유로(31)가 형성되도록 칸막이 역할을 하는 것이다.3 and 4, the side plate 40 is formed of a circular plate having a suction port 41 formed to allow fluid to flow into the center, and the suction port 41 is penetrated to form a donut as a whole. It is provided on the upper surface of the dog airfoil wing 30, thereby acting as a partition so that the fluid flow path 31 is formed between the airfoil wing 30 and the airfoil wing 30.

여기서, 상기 측판(40)은 도 4를 참고하여, 익형 날개 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 익형 날개 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.Here, with reference to Figure 4, the side plate 40 is provided on the upper surface of the airfoil wing feather 30 is provided at a predetermined distance from the upper surface of the inclined plate 21, the back of the inclined plate 21 Like the incision, the side plate 40 is also formed to be inclined in the form of “∧” in cross section. At this time, the inclination angle of the side plate 40 may be changed to the same or different from the inclined plate 21 according to the vertical width of the airfoil wing feather 30. Therefore, the outlet 32 of the fluid flow path 31 is formed in various sizes.

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.
By the way, the suction port 41 of the side plate 40 is formed by the side plate 40 is inclined, it is formed larger than the diameter of the suction port (S1) of the conventional side plate 2 of Figure 2, a large amount of fluid may be introduced.

이렇듯, 상기에서 기술한 혼류 임펠러(50)는 유체가 반경방향에서 축방향으로 흐르도록 형성되고, 일반적으로 사용되는 축류형 사류 송풍기 및 관류형 송풍기 등의 In-Line-Duct-Fan에 적용된다.As described above, the mixed-flow impeller 50 described above is formed so that the fluid flows in the axial direction from the radial direction, and is applied to an In-Line-Duct-Fan such as an axial flow type blower and a perfusion type blower that are generally used.

여기서, 상기 혼류 임펠러(50)는 In-Line-Duct-Fan에 적용할 경우, 도 4에서처럼 임펠러출구에서의 토출되는 흐름이 덕트(D)에 거의 평행하게 진입하여 관벽면에서의 에너지소산(dissipation)에 의한 손실이 크게 감소하여 In-Line-Duct-Fan의 효율이 증가한다.Here, when the mixed impeller 50 is applied to the In-Line-Duct-Fan, the flow discharged from the impeller outlet as shown in FIG. 4 enters substantially parallel to the duct D, resulting in energy dissipation at the pipe wall surface. ) Greatly reduces the efficiency of In-Line-Duct-Fan.

또한, 상기 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, the mixed flow impeller 50 is such that the shape of the general centrifugal impeller is deformed so that the inclined plate 21 is inclined so that the fluid flows in the radial direction in the axial direction to become the mixed flow impeller 50.

10 : 회전축 20 : 주판
21 : 경사판 30 : 익형 날개 깃
31 : 유체 유로 32 : 토출구
40 : 측판 41 : 흡입구
50 : 임펠러10: rotating shaft 20: abacus
21: inclined plate 30: airfoil wing feathers
31: fluid passage 32: outlet
40: side plate 41: inlet
50: impeller

Claims (5)

회전력이 전달되는 회전축(10)과;
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 역구배로 형성된 익형 날개 깃(30)과;
상기 익형 날개 깃(30)의 상부면에 형성되고, 중앙부에 유체가 유입되도록 흡입구(41)가 형성되는 측판(40);을 포함하여 구성되며,
상기 익형 날개 깃(30)은 경사판(21)의 일단면에 수직으로 돌출 형성되면서 주판(20)의 중앙부를 기준으로 방사상으로 다수개가 형성되고, 상기 다수개의 익형 날개 깃(30) 상부면에 측판(40)이 부착되어 익형 날개 깃(30)과 익형 날개 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 형성되고,
상기 익형 날개 깃(30)이 역구배로 형성됨으로써, 임펠러가 덕트(D) 내에 설치되어 유체 유로(31)의 토출구(32)를 통해 배출된 유체 흐름이 덕트(D)를 타고 축방향으로 원활하게 이송되는 것을 특징으로 하는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조.
A rotating shaft 10 through which a rotating force is transmitted;
The rotating shaft 10 is fixedly installed at the central portion, rotated by the rotating shaft 10, and the inclined plate 21 is formed such that the outer periphery is inclined at a back-feeding angle θ based on the reference point C, so that fluid is smoothly transferred. Abacus 20;
An airfoil wing feather 30 attached to one end surface of the inclined plate of the main plate 20 and formed in a reverse gradient to transfer fluid to one side when the main plate 20 rotates;
It is formed on the upper surface of the airfoil wing feather 30, the side plate 40 is formed with a suction port 41 so that the fluid flows into the center;
The airfoil wing feather 30 is formed to protrude perpendicularly to one end surface of the inclined plate 21, and a radially plural number is formed based on the central portion of the main plate 20, and the side plate is formed on the upper surface of the airfoil wing feather 30. 40 is attached to form a fluid flow path 31 between the airfoil wing 30 and the airfoil wing 30, the fluid flow path 31 so that the fluid transferred through the fluid flow path 31 is discharged The discharge port 32 is formed on one side,
As the airfoil wing feather 30 is formed in a reverse gradient, an impeller is installed in the duct D so that the fluid flow discharged through the outlet 32 of the fluid flow path 31 is smoothly axially on the duct D. The structure of the inverse gradient airfoil impeller characterized by being transported.
제 1항에 있어서,
상기 경사판(21)의 뒤제침각(θ)은 주판(20)의 회전시, 측판(40)의 흡입구(41)를 통해 유입된 유체가 익형 날개 깃(30)에 의해 이송되는 유체가 유체 유로(31)에서 박리(와류)되지 않도록 10 ~ 45도 각도로 형성되어 유체가 원활하게 이송되는 것을 특징으로 하는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조.
According to claim 1,
The back set angle (θ) of the inclined plate 21 is a fluid flow path through which the fluid flowing through the suction port 41 of the side plate 40 is transferred by the airfoil blade feather 30 when the main plate 20 is rotated. It is formed at an angle of 10 to 45 degrees so as not to peel (vortex) at 31), and the structure of the inverse gradient airfoil impeller is characterized in that the fluid is smoothly transferred.
제 1항에 있어서,
상기 측판(40)은 중앙부에 흡입구(41)가 형성된 원형 판으로 형성되어 원주면이 경사판의 뒤제침각(θ)에 맞춰 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 역구배 익형 혼류 임펠러의 구조.
According to claim 1,
The side plate 40 is formed of a circular plate with a suction port 41 formed in the central portion, and a circumferential surface is formed to be inclined in accordance with the backward angle of inclination (θ) of the inclined plate.
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