KR101907239B1 - 축류 송풍기, 송풍기 로터 - Google Patents

Abstract

축류 송풍기(1) 및 송풍기 로터(2)가 제공된다.

Description

축류 송풍기, 송풍기 로터 {AN AXIAL BLOWER COMPRISING A BLOWER ROTOR}

본 발명은 축류 송풍기에 관한 것이고 특히 축류 송풍기용 송풍기 로터에 관한 것이다.

종종 축류 송풍기는 내경을 갖는 실질적으로 원통형인 송풍기 파이프를 포함하고, 송풍기 파이프 내에, 송풍기 로터가 구성되고, 상기 송풍기 로터는 원통형인 송풍기 파이프의 중심 축과 실질적으로 일치하는 로터 샤프트를 갖는다; 또한 송풍기 로터는 복수의 로터 블레이드가 구성되는 중심에 배치되는 로터 허브를 포함한다.

선택적으로 송풍기 파이프에는 로터의 업스트림과 다운스트림 양쪽 마운팅 플랜지가 제공될 수도 있고, 상기 마운팅 플랜지는 송풍기 파이프의 외부로부터 실질적으로 수직하게 연장하고, 상기 마운팅 플랜지는 예를 들어 환기 목적의 배관 시스템에서 송풍기 로터를 마운팅하기 위한 수단을 포함한다.

오늘날, 앞에서 언급된 종류의 축류 송풍기의 여러 다양한 실시예가 알려져 있고, 이것들 가운데, 예를 들어 국제특허공보 WO 2011044909로부터, 이러한 축류 송풍기에는 로터 허브가, 그것의 외부에, 로터 허브의 중심 축에 대해 실질적으로 회전-대칭인 허브 표면을 갖는 것으로 알려져 있고; 또한 상기 로터 허브는 리딩 단부 및 트레일링 단부를 갖고, 분기(diverging) 부분 내 허브 표면의 반지름이 허브의 리딩 단부까지의 거리만큼 증가되는 영역 사이에서의 분기 부분을 갖는다. 로터 허브의 이러한 구조는 축류 송풍기의 매우 높은 효율을 나타내는 것으로 알려져 있다.

동시에 축류 송풍기의 제조와 운용에 관련된 제조 비용과 운용 비용을 가능하면 낮게 유지하면서, 모든 다른 조건이 동일하고, 송풍기 로터를 구동시키기 위해 주어진 모터 전력을 가져, 최대로 가능한 압력 증가 및/또는 최대로 가능한 공기 처리량을 달성하는 것이 이러한 축류 송풍기의 발전에서의 끊임없는 도전에 해당한다.

이를 고려하여, 본 발명의 목적은 앞에서 기술된 종류의 축류 송풍기를 제공하는 것이고, 또한 종래의 축류 송풍기 보다 더 우수하며, 축류 송풍기의 제조 및 운용 면에서 비용 감소가 달성되는 동시에, 축류 송풍기에서의 고 효율 달성을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 로터 허브 내에 - 허브 표면의 분기 부분 내에, 복수의 소켓이 송풍기 로터 내에 제공되고, 상기 소켓은 로터 허브 속으로 연장되고 허브 표면에 개구를 형성하고; 또한 각 소켓은, 로터 블레이드가 소켓으로부터 그리고 로터 허브의 허브 표면으로부터 반지름 방향으로 바깥쪽으로 연장되는 방식으로 소켓 내에 그것이 수용 및 유지될 수 있기 위하여 블레이드 풋이 제공되는, 그 근단부에서, 로터 허브에 존재하는 로터 블레이드의 마운팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 앞서 기술된 바와 같은 축류 송풍기 및 송풍기 로터에 의해 이것이 얻어진다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 축류 송풍기에는 로터의 업스트림과 다운스트림 양쪽 마운팅 플랜지가 제공되고, 상기 마운팅 플랜지는 송풍기 파이프의 외부로부터 실질적으로 수직하게 연장되고, 상기 마운팅 플랜지는 배관 시스템 내 상기 송풍기 로터를 마운팅하는 수단을 포함한다.

특히 상기 로터 허브 및 블레이드가 별도의, 주조된 금속 파트로써 제조되는 경우 생산 비용이 낮아지게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 블레이드 풋 및 소켓이 구성되어 로터 허브로부터 그리고 완전하거나 또는 부분적으로 로터 허브로부터 반지름 방향으로 바깥쪽으로 연장되는 블레이드 축에 대해 2개 이상의 다른 각도에서 상기 블레이드가 마운트되고 유지될 수 있다.

이와 관련하여, 상기 블레이드 풋은 유리하게는 블레이드 축에 대해 실질적으로 회전-대칭되도록 구성되는 피봇을 포함할 수 있고, 또한 여기에 돌아 가는 칼라(round-going collar)가 구성되고, 상기 소켓은 회전-대칭 피봇을 수용하기 위하여 구성되는 상기 돌아 가는 칼라 및 회전-대칭 피봇에 대해 상호보완적으로 구성되는 홀을 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 허브 표면 내 개구는 중심 축으로 블레이드 축을 갖는 원통형인 표면을 따라 연장되는 주변부를 갖는다.

이와 관련하여, 상기 소켓은 바람직하게 허브 표면으로부터 연장되는 원통형 표면 및 상기 로터 허브 속으로 거리를 포함하고, 상기 원통형 표면에 대응하는 직경을 갖는다.

만일 상기 블레이드 풋이 또한 허브 표면 내 개구를 덮는 플랜지를 포함하면 특별히 높은 효율이 가능하게 되며, 상기 플랜지가 구성되어 그것은 블레이드가 연장된 영역으로부터 표면을 갖고, 그 표면은 블레이드가 특정 각도에서 로터 허브에 마운트될 때, 상기 개구의 주변부에서 허브 표면과 실질적으로 높이가 동일한 주변부를 갖는다.

상기 플랜지 표면은 유리하게는 상기 블레이드가 플랜지 표면에 마운트될 때, 2개의 분리된 표면으로 플랜지 표면을 나누는 크기를 갖는다.

이와 관련하여, 상기 로터의 정면에서 볼 때, 상기 블레이드의 리딩 에지는 유리하게는 실질적으로 플랜지의 표면에서의 주변부로부터 연장되고, 또한 상기 로터의 정면에서 볼 때, 상기 블레이드의 트레일링 에지는 플랜지 표면에서의 주변부 외측에 배치될 수도 있다.

도 1은 측면에서 보여지는, 본 발명에 따른 송풍기 로터를 통한 부분적인 단면도이다.
도 2는 정면에서 보여지는, 도 1에 따른 송풍기 로터로서, 오직 1개의 로터 블레이드만 마운트된 송풍기 로터를 나타낸다.
도 3은 정면에서 보여지는, 본 발명에 따른 송풍기 로터를 갖는 축류 송풍기를 나타낸다.
도 4는 축류 송풍기의 중심 축을 통한 수직 단면도에서 측면에서 보여지는, 도 3에 나타난 축류 송풍기를 통한 단면도이다.
도 5는 뒷면에서 보여지는, 로터 블레이드를 나타낸다.
도 6은 일 측면에서 보여지는, 도 5에 따른 로터 블레이드를 나타낸다.

따라서, 도 3 및 4는 본 발명에 따른 축류 송풍기(1)를 나타내고, 축류 송풍기(1)는 모터(6)에 의해 회전되는 프로펠러 형태로 송풍기 로터(2)를 갖고, 상기 송풍기 로터(2)는 로터(2)의 중심 축에 대해 모터(6)에 의해 회전되는 로터 샤프트에 마운트된 로터 허브(4)를 갖는 것을 나타낸다.

배관 시스템을 통해 공기를 보내도록 제공되는, 환기 시스템과 같은, 배관 시스템 내 축류 송풍기(1)의 마운팅을 위한 볼트 홀(bolt hole)이 제공되고 송풍기 파이프(3)로부터 바깥쪽으로 연장되는 마운팅 플랜지(7)를, 양쪽 단부에서, 갖는 송풍기 파이프(3) 내에 중심에 로터(2)가 마련된다. 그러나, 축류 송풍기는 또한 자유 송풍기로써 사용될 수도 있다.

게다가, 로터(2)는 로터 허브(4)로부터 반지름 방향으로 그리고 송풍기 파이프(3)을 향해 밖으로 연장되는 일련의 로터 블레이드(5)를 갖고, 여기서 로터 블레이드(5)의 가장 바깥쪽 단부와 송풍기 파이프(3)의 내벽 사이에 작은 선단 틈새(tip clearance)를 설정하기 위하여 로터 블레이드(5)가 송풍기 파이프(3)의 내벽으로부터 가까운 거리에 종료된다.

이와 같은 상기 송풍기 로터(2)는 로터 허브(4)의 리딩 단부로부터 방향에서 바깥으로 및 로터 허브(4)의 트레일링 에지를 향하는 방향에서 후방으로 전환하는 허브 표면(11)을 갖는 로터 허브(4)를 갖고 구성된다. 나타난 실시예에서, 상기 로터 허브(4)는 포물면의 일 부분으로 구성되었으나, 발명에 따라서는, 특정한 목적에 맞는 로터 허브(4)의 형태의 최적화를 충분히 고려하여 그 형태가 변형될 수도 있다.

도 1 및 2에 자세히 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 소켓(12)이 허브 표면(11)으로부터 그리고 로터 허브(2) 속으로 연장되고, 허브 표면에서, 중심으로 블레이드 축 A을 갖는 실린더 면에 주변부(13)를 갖는 개구 또는 홀의 형태로 제공된다. 이러한 홀 각각에서, 탭(6)이 소켓(12)의 상호 보완적으로 구성된 부분에 마운트될 때에, 블레이드(5)가 블레이드 축 A에 대해 회전할 수도 있기 위하여, 블레이드 축 A에 대해 특정한 회전-대칭을 갖는 피봇으로 구성되는 블레이드 풋(6)를 갖는 블레이드(5)를 마운트하는 것이 가능하다.

로터 허브(4)에 관하여 블레이드(5)의 조절, 마운팅, 해체를 가능하게 하기 위하여, 로터 허브(4)는 2 부분, 즉 분리 선(9)을 따라 분리 및 조립될 수 있는 리딩 부분(7) 및 트레일링 부분(8)으로 나뉜다. 여기서는, 도면에서 미도시된 복수의 볼트를 사용하여 리딩 부분(7) 및 트레일링 부분(9)의 조립체가 만들어지지만, 이러한 목적을 위한 다양한 방법을 제시하는 것은 당업자에게 당연할 것이다.

도 5 및 6은 본 발명에 따른 블레이드(5)를 나타내고, 블레이드(5)는 피봇(6)의 형태로 블레이드 풋을 갖는다. 블레이드(5)와 블레이드 풋(6) 사이에, 소켓(12) 내 개구 또는 홀 각각에서의 주변부(13)와 동일한 형태인 주변부(14)를 갖고, 블레이드(5)가 소켓(12) 내 특정 위치에 마운트 될 때, 플랜지(10)의 주변부(14)가 도 1 및 2에 나타난 바와 같이 소켓(12) 내 개구에서의 주변부(13)와 동일한 높이가 되도록 구성되는, 플랜지(10)가 제공된다. 이로써, 소켓 주위의 난기류를 최소화시키기 위하여 칼라(collar)는 소켓(12) 내 개구를 닫는 리드(lid)를 형성한다.

그러나, 블레이드가 그 회전 축 A에 대한 위치로부터 가까운 거리에서 회전하는 경우에, 칼라의 주변부(14)는 소켓(12) 내 개구의 주변부(13)로부터 단지 작은 거리만 이동될 것이고, 그러나, 이것은, 블레이드(5)가 최적 각도로부터 30도 보다 작게 회전한다면, 단지 최소의 난기류를 생성시키게 된다.

나타난 실시예에서, 칼라는 허브 표면(11)과 실질적으로 동일한 높이의 표면(15)을 갖고, 또한 그것은 본질적으로 허브 표면과 동일한 만곡을 갖는다. 더욱이, 블레이드(5)는 마운트되어 그것이 표면(15)을 2개의 분리된 부분으로 나누는 방식으로 표면(15)로부터 연장된다.

Claims (12)

1. 축류 송풍기(axial blower)로서, 내경을 갖는 원통형인 송풍기 파이프(3)를 포함하고; 또한 송풍기 파이프(3) 내에, 송풍기 로터(blower rotor)(2)가 구성되고, 상기 송풍기 로터(2)는 원통형인 송풍기 파이프(3)의 중심 축과 일치하는 로터 샤프트를 갖고; 또한 상기 송풍기 로터(2)는 복수의 로터 블레이드(5)가 구성되는 중심에 배치된(centrally disposed) 로터 허브(4)를 포함하고, 상기 로터 허브(4)는, 그것의 외부에, 로터 허브(4)의 중심 축에 대해 회전-대칭인(rotary-symmetrical) 허브 표면(11)을 가지며; 또한 상기 로터 허브(4)는 리딩 단부(leading end)와 트레일링 단부(trailing end), 및 분기 부분 내 허브 표면의 반지름이 허브의 리딩 단부까지의 거리만큼 증가되는 영역 사이에서의 분기 부분을 갖고, 그 내부, 상기 로터 허브 내에 - 상기 허브 표면에서의 분기 부분 내에, 복수의 소켓(12)이 상기 송풍기 로터(2) 내에 제공되고, 상기 소켓(12)은 로터 허브 속으로 연장되고 허브 표면에 개구를 형성하고; 또한 각 소켓(12)은, 로터 블레이드(5)가 소켓(12)으로부터 그리고 로터 허브(4)의 허브 표면(11)으로부터 반지름 방향으로 바깥쪽으로 연장되는 방식으로 소켓(12) 내에 그것이 수용 및 유지될 수 있기 위하여 블레이드 풋(blade foot)(6)이 제공되는, 그 근단부(proximal end)에서, 로터 허브에 존재하는 로터 블레이드(5)의 마운팅 수단을 포함하고, 상기 블레이드 풋(6) 및 상기 소켓(12)이 구성되어 상기 로터 허브(4)로부터 그리고 완전하거나 또는 부분적으로 로터 허브로부터 반지름 방향으로 바깥쪽으로 연장되는 블레이드 축(A)에 대해 2개 이상의 다른 각도에서 상기 로터 블레이드(5)가 마운트되고 유지될 수 있으며,
   상기 블레이드 풋(6)은 상기 블레이드 축(A)에 대해 회전-대칭되도록 구성되는 피봇을 포함하고, 또한 여기에 돌아 가는 칼라(round-going collar)가 구성되고; 또한 상기 소켓(12)은 상기 회전-대칭 피봇을 수용하기 위하여 구성되는 상기 돌아 가는 칼라 및 회전-대칭 피봇에 대해 상호보완적으로 구성되는 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송풍기 파이프(3)에는 로터의 업스트림과 다운스트림 양쪽 마운팅 플랜지(7)가 제공되고, 상기 마운팅 플랜지(7)는 송풍기 파이프(3)의 외부로부터 수직하게 연장되고, 상기 마운팅 플랜지(7)는 배관 시스템 내 상기 송풍기 로터(2)를 마운팅하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 로터 허브(4) 및 상기 로터 블레이드(5)는 별도의 주조된 금속 파트로 제조되는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 허브 표면(11) 내 개구는 중심 축으로 블레이드 축(A)을 갖는 원통형 표면을 따라 연장되는 주변부(periphery)(13)를 갖는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 소켓은 상기 허브 표면으로부터 연장되는 원통형 표면 및 상기 로터 허브 속으로 거리(distance)를 포함하고, 상기 원통형 표면에 대응하는 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 블레이드 풋(6)은 상기 허브 표면(11) 내 개구를 덮는 플랜지(10)를 포함하고, 상기 플랜지(10)가 구성되어 상기 로터 블레이드(5)가 연장된 영역으로부터 표면을 갖고, 또한 그 표면은 상기 로터 블레이드(5)가 특정 각도에서 상기 로터 허브(4)에 마운트될 때, 상기 개구의 주변부에서 상기 허브 표면과 높이가 동일한 주변부(14)를 갖는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 로터 블레이드(5)는 상기 플랜지(10)의 표면을 2개의 분리된 표면으로 나누는 상기 플랜지(10)의 표면에 마운트되는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
9. 제7항에 있어서,
   상기 로터의 정면에서 볼 때, 상기 로터 블레이드의 리딩 에지는 상기 플랜지(10)의 표면에서의 주변부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
10. 제7항에 있어서,
    상기 로터의 정면에서 볼 때, 상기 로터 블레이드의 트레일링 에지는 플랜지(10) 표면에서의 주변부 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 축류 송풍기.
    
11. 삭제
12. 삭제

Images