KR101781694B1 - 원심팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심팬에 관한 것이다. 일 측면에 따른 원심팬은 공기를 흡입 또는 토출하기 위한 임펠러; 상기 임펠러를 회전시키기 위한 모터; 상기 임펠러를 수용하며, 상기 임펠러의 회전에 의해 공기가 흡입되는 흡입구 및 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 하우징; 및 상기 토출구의 일측에 형성된 컷오프부를 포함하고, 상기 하우징 내부에서 유동되는 공기의 유동단면적은 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 증가하고, 상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 내주면까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 적어도 일부분에서 증가한다.

Description

원심팬 {CENTRIFUGAL FAN}

본 발명은 원심팬에 관한 것이다.

원심팬은 송풍기의 일종으로서 모터에 의해 구동되며, 날개차의 회전에 의해 공기를 날개차 안쪽에서 원심력에 의해 원주 방향으로 내보낸다. 일반적으로 원심팬은 유량과 압력이 요구되는 곳에 사용된다. 일례로 원심팬은 공기조화기, 건조기, 헤어 드라이기 등에 이용되고 있다.

원심팬은 하우징과 하우징 내부에 수용되는 임펠러 및 임펠러를 회전시키기 위한 모터를 포함한다. 외부 공기는 임펠러의 축방향을 따라 하우징 내로 유입되어 압축된 후 임펠러의 회전방향으로 토출된다. 원심팬의 토출 유량 성능은 임펠러의 형상, 모터의 성능 또는 하우징의 형상 등에 의해 영향을 받는다.

선행문헌인 한국공개특허공보 제10-2004-0016709호에는 "원심팬의 유동안내장치"에 관한 내용이 개시된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원심팬의 내부 유로 구조를 변경함으로써 원심팬의 토출 유량 성능을 향상시키는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 원심팬은 임펠러; 하우징; 및 상기 토출구의 일측에 형성된 컷오프부를 포함하고, 상기 하우징 내부에서 유동되는 공기의 유동단면적은 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 증가하고, 상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 내주면까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 적어도 일부분에서 증가한다.

또한, 상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 내주면까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부에서 가장 짧게 형성될 수 있다.

또한, 상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 내주면까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 하우징 내부의 공기 유동 방향을 따라 갈수록 어느 일 지점까지는 증가하고, 상기 일 지점으로부터 상기 토출구까지는 일정할 수 있다.

또한, 상기 어느 일 지점은 상기 임펠러의 회전축을 중심으로 상기 토출구에서의 공기 토출방향과 180도를 이루는 지점일 수 있다.

또한, 상기 토출구에서의 공기 토출방향과 상기 컷오프부 사이의 각도는 10도 내지 15도일 수 있다.

또한, 상기 공기 유로는 스크롤(scroll) 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 임펠러의 회전축으로부터 상기 하우징의 내주면까지 상기 임펠러의 반경방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 증가할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 원심팬의 내부 공기 유동구조의 간단한 변경을 통하여 동일한 부피를 갖는 타 원심팬에 비해 높은 토출 유량을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원심팬의 사시도이다.
도 2는 도 1의 하우징의 내부 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 원심팬을 토출구 측에서 바라본 도면이다.
도 4는 공기 유로 내에서 공기 토출 방향과 이루는 각도에 따른 유동 단면적의 높이 변화량을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원심팬의 사시도이고, 도 2는 도 1의 하우징의 내부 형상을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 원심팬(1)은 하우징(10), 임펠러(20) 및 모터(미도시)를 포함한다.

상기 임펠러(20)는 외부 공기를 흡입 및 토출하기 위한 것이다. 상기 임펠러(20)는 상기 임펠러(20)는 상기 하우징(10) 내부에 회전 가능하게 장착되고, 상기 모터는 상기 임펠러(20)에 연결되어 상기 임펠러(20)를 회전시킬 수 있다.

상기 하우징(10)에는 외부 공기가 흡입되는 흡입구(11) 및 공기가 토출되는 토출구(12)가 형성된다.

상기 흡입구(11)는 상기 하우징(10)의 측면부(101)에 형성된다. 외부에서 유입되는 공기는 상기 흡입구(11)를 통해 상기 임펠러(20)의 회전축(O)방향을 향한다. 상기 토출구(12)는 상기 임펠러(20)의 반경방향에 형성될 수 있다. 즉, 상기 흡입구(11)와 상기 토출구(12)는 서로 수직한 방향에 형성된다.

이에 따라, 상기 흡입구(11)를 통해 상기 하우징(10)으로 유입된 공기는 상기 토출구(12)를 통해 반경방향으로 토출될 수 있다. 상기 하우징(10) 내부의 공기 유로는 스크롤(scroll) 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 토출구(12)의 일측에는 컷오프(cut-off)부(13)가 형성될 수 있다. 상기 하우징(10) 내부에 형성된 공기 유로의 폭(W)은 상기 컷오프부(13)로부터 상기 임펠러(20)의 회전방향을 따라 점차 확대된다.

또한, 상기 임펠러(20)의 회전축(O)으로부터 상기 하우징(10)의 내주면까지 상기 임펠러(20)의 반경방향으로의 거리는, 상기 컷오프부(13)로부터 상기 공기의 유동 방향(F)을 따라 상기 토출구(12) 측으로 갈수록 증가하는 것으로 볼 수 있다.

이에 따라, 상기 공기 유로의 유동 단면적도 상기 컷오프부(13)로부터 상기 임펠러(20)의 회전방향, 즉 공기의 유동 방향(F)을 따라 점차 확대된다.

상기 흡입구(11)로 유입된 공기는 상기 컷오프부(13)로부터 점차 확대되는 유로를 따라 상기 토출구(12)로 이동된다. 상기 토출구(12)로 토출되는 공기는 상기 토출구(12) 주위에서 동압을 정압으로 회복하면서 상기 토출구(12) 외부로 토출되게 된다.

한편, 상기 토출구(12)에서의 공기 토출방향(D)과 상기 컷오프부(13) 사이의 각도(θ)는 10도 내지 15도를 이루도록 형성될 수 있다.

도 3은 도 1의 원심팬을 토출구 측에서 바라본 도면이고, 도 4는 공기 유로 내에서 공기 토출 방향과 이루는 각도에 따른 유동 단면적의 높이 변화량을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 임펠러(20)는 상기 하우징(10)에 구비된 장착부(102)에 장착되어 회전할 수 있다. 상기 장착부(102)는 상기 하우징(10) 내부의 저면부(103)로부터 돌출되어 형성될 수 있다.

따라서, 상기 임펠러(20)의 저면부(203)는 상기 하우징(10)의 저면부(103)와 소정 간격(h)으로 이격된다. 상기 간격(h)은 상기 임펠러(20)의 저면부(203)에서 상기 하우징(10)의 내주면까지 상기 임펠러(20)의 회전축(O)방향으로의 거리로 정의 가능하다.

상기 임펠러(20)의 저면부(203)에서 상기 하우징(10)의 저면부(103)까지의 거리는 상기 컷오프부(13)로부터 상기 공기의 유동 방향(F)을 따라 상기 토출구(12) 측으로 갈수록 상기 간격(h)이 길어질 수 있다.

즉, 상기 하우징(10)의 저면부(103)의 높이는 상기 공기의 유동 방향(F)을 따라 상기 토출구(12) 측으로 갈수록 낮아진다.

다만, 상기 간격(h)은 상기 공기 토출방향(D)과 180도를 이루는 지점까지는 증가하고, 180도를 이루는 지점으로부터 상기 공기 토출방향(D)까지는 일정하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 거리(h)는 상기 컷오프부(13)에서 가장 짧게 형성될 수 있다.

상기 간격(h)이 상기 컷오프부(13)로부터 공기 유동방향(F)을 따라 갈수록 증가하므로, 상기 공기 유로의 유동 단면적도 증가하게 된다. 즉, 유동 단면적의 폭이 동일한 경우에는 상기 간격(h)의 증가로 인하여 유동단면적이 실질적으로 증가하는 효과가 있으므로 상기 원심팬(1)의 토출 유량을 상승시키는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 원심팬 10: 하우징
20: 임펠러

Claims (7)

1. 공기를 흡입 또는 토출하기 위한 임펠러;
   상기 임펠러를 회전시키기 위한 모터;
   상기 임펠러를 수용하며, 상기 임펠러의 회전에 의해 공기가 흡입되는 흡입구 및 상기 흡입구로 흡입된 공기가 토출되는 토출구가 형성되는 하우징;
   상기 하우징의 저면부로부터 돌출되어 형성되며, 상기 임펠러가 장착되는 장착부; 및
   상기 토출구의 일측에 형성된 컷오프부를 포함하고,
   상기 흡입구는, 상기 장착부와 마주보는 위치에 이격 형성되며,
   상기 하우징 내부에서 유동되는 공기의 유동단면적은 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 증가하고,
   상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 저면부까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 임펠러의 회전축을 중심으로 상기 토출구에서의 공기 토출방향과 180도를 이루는 지점까지 증가하는 원심팬.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 저면부까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는, 상기 컷오프부에서 가장 짧게 형성되는 원심팬.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 임펠러의 저면부에서 상기 하우징의 저면부까지 상기 임펠러의 회전축방향으로의 거리는,
   상기 토출구에서의 공기 토출방향과 180도를 이루는 지점부터, 상기 토출구까지는 일정한 것을 특징으로 하는 원심팬.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 토출구에서의 공기 토출방향과 상기 컷오프부 사이의 각도는 10도 내지 15도인 원심팬.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징 내부에서 유동되는 공기의 유로는 스크롤(scroll) 형상으로 이루어진 원심팬.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 임펠러의 회전축으로부터 상기 하우징의 저면부까지 상기 임펠러의 반경방향으로의 거리는, 상기 컷오프부로부터 상기 공기의 유동 방향을 따라 상기 토출구 측으로 갈수록 증가하는 원심팬.
   
   
   
   

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