KR0162419B1 - 공기조화기의 팬모터 지지대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 팬모터 지지대에 관한 것으로, 종래의 팬모터 지지대가 유로 저항이 크고 팬 날개의 리딩 에지와의 거리가 가까워서 소음 레벨이 큰 문제점이 있어 이를 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 지지대 몸체(31)의 공기유동공(32,33)이 형성되어 있는 상하부를 팬(20)이 설치되는 반대쪽으로 경사지도록 형성하고, 공기유동공(32,33)의 내주면과 지지대 몸체(31)의 가장자리에는 기류유동방향으로 말단부가 향하도록 보강 에지(36,37)가 형성되며, 상기 보강 에지(36,37)의 길이는 서로 마주보는 것이 다르도록 형성되고, 상대적으로 긴 보강 에지(36)의 길이를 a, 짧은 보강 에지(37)의 길이를 b라 할 때 이들 사이에 a≥1/2b의 식이 성립되도록 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 공기의 유동에 있어서 경계층과 와류의 발생이 억제되므로 유로 저항이 줄어들고 팬모터 지지대와 팬 날개의 리딩 에지 사이의 거리가 최대한 멀어지게 되어 간섭 소음이 줄어들게 되는 이점이 있다.

Description

공기조화기의 팬모터 지지대

제1도는 종래의 일반적인 공기조화기의 실외기를 도시한 도면으로,

(a)는 외부 형상을 도시한 정면도.

(b)는 내부 구조를 도시한 횡단 평면도.

(c)는 내부 구조를 도시한 종단 측면도.

제2도는 종래 일반적인 공기조화기의 실외기에 사용되는 팬과 팬모터 지지대를 도시한 도면으로,

(a)는 팬모터 지지대에 팬이 설치되어 있는 구조를 보인 측면도.

(b)는 팬의 정면도.

(c)는 팬모터 지지대의 정면도.

(d)는 (c)의 A-A'선 단면도.

제3도는 팬모터 지지대 주위의 공기유동상태를 도시한 도면.

제4도는 종래 기술에 의한 공기조화기의 각 부품의 유로 저항을 도시한 그래프.

제5도는 본 발명에 의한 팬모터 지지대가 구비된 공기조화기의 실외기 내부 구성을 보인 단면도.

제6도는 본 발명에 의한 팬모터 지지대의 구조를 도시한 도면으로,

(a)는 측면도.

(b)는 정면도.

(c)는 (b)의 B-B'선 단면도.

(d)는 유동안내리브의 형성된 요철부를 도시한 측면도.

제7도는 본 발명 및 종래의 팬모터 지지대의 성능을 비교한 그래프로서,

(a)는 유로 저항을 비교한 그래프.

(b)는 소음 레벨을 비교한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실외기 2 : 압축기

3 : 응축기 4 : 모세관

20 : 팬 30 : 팬모터 지지대

31 : 지지대 몸체 32,33 : 공기유동공

36,37 : 보강 에지 38 : 요철부

θ₁,θ₂: 경사각

본 발명은 공기조화기의 실외기에 사용되는 팬모터 지지대에 관한 것으로, 특히 실외기의 내부에 형성되는 공기의 유동 성능을 개선하도록 팬 날개의 리딩 에지와 팬모터 지지대 사이의 거리가 최대한 이격되도록 하고 지지대의 형성을 개선한 공기조화기의 팬모터 지지대에 관한 것이다.

제1도는 종래 일반적인 공기조화기의 실외기를 도시한 도면으로, (a)는 외부 형상을 도시한 정면도, (b)는 내부 구조를 도시한 횡단 평면도, (c)는 내부 구조를 도시한 종단 측면도이고, 제2도는 종래의 일반적인 공기조화기의 실외기에 사용되는 팬과 팬모터 지지대를 도시한 도면으로, (a)는 팬모터 지지대에 팬이 설치되어 있는 구조를 보인 측면도, (b)는 팬의 정면도, (c)는 팬모터 지지대의 정면도, (d)는 (c)의 A-A'선 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 일반적인 공기조화기는 실내기(미도시) 내부에 구비되어 있는 증발기에서 공기조화를 위한 실내의 공기와 열교환을 한 냉매는 과열상태가 되어 연결배관(5)을 통해 실외기(1)의 내부에 있는 압축기(2)로 흡입된다. 압축기(2)로 흡입된 냉매는 고온고압의 냉매로 압축되어 실외기(1)의 내부에 설치되어 있는 방열을 위한 응축기(3)로 유동된다. 이와 같이 응축기(3)로 유동된 냉매는 실외기(1)의 팬(20)에 의해 외부에서 흡입되어 실외기(1)의 내부로 유동된 공기와 열교환을 한다. 이와 같이 실외에서 흡입된 공기와 열교환을 하게 되면 냉매는 저온고압의 상태로 되고, 모세관(4)으로 전달되어 압력 강하가 발생된다. 모세관(4)에서의 압력 강하에 의해 냉매는 저온저압의 냉매가 되어 연결배관(5)을 통해 실내기에 구비되어 있는 증발기로 전달된다. 이와 같이 증발기로 전달된 냉매는 실내의 공기와 열교환을 하는 등 위에서 상세히 설명한 바와 같은 과정을 반복 수행하게 된다.

한편, 상기와 같은 과정을 수행하는 공기조화기에서 실외기(1)의 내부로 공기를 유동시켜 응축기(3)에서 열교환을 수행하게 하는 것은 실외기(1)의 내부에 구비되어 있는 팬(20)에 의해 이루어진다.

이와 같은 팬(20)은 실외기(1)의 내부에 설치되어 있는 팬모터 지지대(10)에 구비되어 있는 팬모터(26)의 구동축(26')에 고정 설치된다.

상기 팬모터 지지대(10)는 장방형 판으로 몸체가 형성되고, 상기 몸체에는 다수개의 공기유동공(11,12)이 형성된다. 그리고 상기 몸체의 중앙에는 모터공(13)과 나사공(14)이 천공되어 있어 팬모터(26)가 나사(27)로 설치된다.

상기 몸체의 하단부에는 베이스팬(9)과 나사(9')로 체결되는 체결브래키트(16)가 형성되어 있고, 상단부에는 수직 브래키트(17)가 형성되어 있다.

한편, 상기 몸체의 가장자리와 상기 공기유동공(11,12)의 내면 가장자리에는 기류의 유동 방향으로 보강 에지(15,15')가 형성되어 있다. 상기 보강 에지(15,15')는 그 돌출 길이가 동일하게 형성되어 있다. 이와 같은 보강 에지(15,15')의 단면 구성이 제2도의 (d)에 도시되어 있다.

도면 중 미설명 부호 1'는 레그, 6은 토출 그릴, 7은 쉬라우드, 8은 브래키트 마운트, 21은 팬 날개, 23은 리딩 에지, 24는 트레일링 에지이다.

상기와 같이 구성된 팬모터 지지대(10)에는 구동축에 팬(20)이 삽입 설치된 팬모터(26)가 상기 모터공(13)에 삽입되어 나사(27)로 체결되며, 공기조화기가 작동되면 팬(20)이 회전하면서 외부의 공기를 실외기(1)의 내부로 흡입하여 응축기(3)에서 냉매와 열교환이 이루어지도록 한다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 팬모터 지지대(10)에 의하면 팬모터 지지대(10)가 베이스 팬(9)에 대하여 수직으로 설치되어 팬 날개(22)의 리딩 에지(23)와 팬모터 지지대(10)와의 거리가 가깝게 형성된다. 따라서 팬(20)이 회전함에 따라 제3도에 도시된 바와 같이 기류가 형성되며, 이때 상기 기류가 팬모터 지지대(10)를 통과함에 의해 발생되는 와류가 팬(20)의 리딩 에지(23)에 그대로 혼입된다. 이와 같이 와류가 팬(20)의 리딩 에지(23)에 그대로 혼입됨에 의해 팬(20)에서는 양력 변동이 발생되고 궁극적으로는 소음 레벨이 증가되는 문제점이 있다.

이에 대해 제2도의 (d)에 도시된 바와 같은 지지대 몸체의 보강 에지(15,15')의 단부가 기류가 흘러오는 방향으로 형성되어 있고, 그 표면이 평탄하여 경계층 박리가 증폭되어 소음 레벨 증가의 또 하나의 원인이 된다.

한편, 제4도는 종래 공기조화기의 실외기(1) 각 부품의 유로 저항을 측정하여 도시한 것으로, 전체의 유로 저항중 응축기(3)의 유로 저항을 제외하면 팬모터 지지대(10)의 유로 저항이 절반을 차지함을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팬모터 지지대에 의해 발생되는 유로 저항을 최소화하여 팬의 회전수를 낮추고, 팬모터 지지대와 팬 날개의 리딩 에지 사이의 거리를 가능한 한 멀게 하여 실외기의 팬소음을 저감시키도록 한 공기조화기의 팬모터 지지대를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 지지대 몸체의 공기유동공이 형성되어 있는 상하부를 팬이 설치되는 반대쪽으로 경사지도록 형성하고, 상기 공기유동공의 내주면과 지지대 몸체의 가장자리 내외측에는 말단부가 기류유동방향을 향하며 서로 길이가 다른 보강 에지를 형성하며, 상기 내외측 보강 에지 중 긴 보강 에지의 길이를 a, 짧은 보강 에지의 길이를 b라 할 때 이들 사이에 a≥1/2b의 식이 성립되도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 팬모터 지지대에 의해 달성된다.

상기 지지대 몸체의 상,하부의 경사각은 5°∼30°사이에 있게 하여서 됨을 특징으로 한다.

상기 보강 에지의 외측면에는 요철부가 지그재그로 형성됨을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 공기조화기의 팬모터 지지대를 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

제5도는 본 발명에 의한 팬모터 지지대가 구비된 공기조화기의 실외기 내부 구성을 보인 단면도이고, 제6도는 본 발명에 의한 팬모터 지지대의 구조를 도시한 도면으로, (a)는 측면도, (b)는 정면도, (c)는 (b)의 B-B'선 단면도, (d)는 유동안내리브의 형성된 요철부를 도시한 측면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 팬모터 지지대(30)는 지지대 몸체(31)의 공기유동공(32,33)이 형성되어 있는 상하부를 팬(20)이 설치되는 반대쪽으로 경사지도록 형성하고, 공기유동공(32,33)의 내주면과 지지대 몸체(31)의 가장자리 내외측에는 말단부가 기류유동방향을 향하도록 보강 에지(36,37)가 형성된다.

한편, 상기 지지대 몸체(31)의 하단부에는 체결 브래키트(31b)가 형성되어 있어 베이스 팬(9)에 체결되도록 구성되고, 상단부에는 수직 브래키트(31a)가 형성되어 있다.

상기 지지대 몸체(31)의 상하부의 경사각(θ₁,θ₂)은 5°∼30°사이에 있도록 형성되며, 이와 같이 지지대 몸체(31)의 상하부를 경사지게 함으로써 팬 날개(22)의 리딩 에지(23)와 지지대 몸체(31)와의 거리가 최대한 멀게 되어 지지대 몸체(31)에 의해 발생되는 와류가 팬 날개(22)의 리딩 에지(23)에 영향을 미치지 않도록 구성된다.

한편, 상기 지지대 몸체(31)의 보강 에지(36,37)의 길이는 서로 마주보는 것이 서로 다르도록 형성하며, 상대적으로 긴 보강 에지(36)의 길이를 a, 짧은 보강 에지(37)의 길이를 b라 할 때 이들 사이에는 a≥1/2b의 식이 성립하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 서로 마주보는 보강 에지(36,37)의 길이를 서로 다르게 형성하게 되면, 기류가 상기 보강 에지(36,37)의 외측면을 타고 유동될 때 양측 보강 에지(36,37)에서 발생되는 경계층 난류 및 와류에 의해 발생되는 소음의 주파수가 분사되어 소음을 저감시키게 된다.

그리고 상기 보강 에지(36,37)의 외측면에는 요철부(39)가 지그재그로 형성되어 구성된다.

도면 중 미설명 부호 34는 모터 설치공이고, 35는 나사공이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 팬모터 지지대의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

공기조화기가 작동되면 실외기(1)의 팬(20)이 회전되어 실외의 공기를 실외기(1)의 내부로 흡입하여 응축기(3)내의 냉매와 열교환을 하도록 한다. 이와 같이 하여 응축기(3)를 통과한 공기는 팬(20)을 거쳐 토출그릴(6)로 토출된다. 이때 실외기(1) 내부에서 형성되는 기류는 상기 보강 에지(36,37)의 말단부가 기류가 진행되는 방향으로 향하고 있고, 보강 에지(36,37)의 외측면에 상기 요철부(39)가 지그재그로 형성되어 있어 보강 에지(36,37)를 지나 유동하는 기류의 경계층 발생이 억제되고 동시에 와류 발생이 억제됨에 의해 팬모터 지지대(30)에 의한 유로 저항이 줄어들게 된다.

그리고 상기 보강 에지(36,37)의 길이는 상기한 바와 같이 서로 마주보는 보강 에지(36,37)의 길이는 상기한 바와 같이 서로 마주보는 보강 에지(36,37)들이 서로 다르게 되어 있어 서로 마주보는 보강 에지(36,37)에서 발생되는 소음의 주파수가 분산되어 소음 레벨이 낮아지게 된다.

그리고 상기 지지대 몸체(31)의 공기유동공(32,33)이 형성되어 있는 상하부가 경사지게 형성되어 있어 지지대 몸체(31)와 팬 날개(22)의 리딩 에지(23) 사이의 거리를 최대로 멀게 하여 지지대 몸체(31)에서 발생되는 와류가 직접 팬 날개(22)의 리딩 에지(23)에 혼입되는 정도를 감소시켜 팬(20)의 소음을 줄여주게 된다.

한편, 제7도의 (a)는 본 발명 및 종래 기술에 의한 팬모터 지지대의 유로 저항을 비교한 그래프인데 여기서 알 수 있듯이 본 발명에 의한 팬모터 지지대의 유로 저항이 훨씬 낮게 됨을 알 수 있다.

그리고 제7도의 (b)에는 본 발명 및 종래 기술에 의한 팬모터 지지대를 채용한 공기조화기의 실외기의 소음 레벨을 비교한 것으로 본 발명의 팬모터 지지대를 채용한 것이 소음 특성이 좋음을 알 수 있다. 여기서 제7도의 (b)에 도시한 실험 데이터는 2,5마력급 실외기의 송풍 소음을 비교한 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 공기조화기의 팬모터 지지대에 의하면 팬모터 지지대와 팬 날개의 리딩 에지와의 거리를 최대한 멀게 하여 팬모터 지지대에서 발생된 와류가 리딩 에지에 영향을 미치는 것을 방지하고, 팬모터 지지대에 형성되어 있는 보강 에지의 길이와 보강 에지 외측면의 형상을 달리하여 보강 에지에서 경계층의 발생 및 와류의 발생을 억제할 수 있게 되어 전체적으로 소음 레벨이 낮아지는 효과가 있고, 팬모터 지지대의 유로 저항을 줄일 수 있어 팬이 상대적으로 적은 회전수로 구동할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 지지대 몸체의 공기유동공이 형성되어 있는 상하부를 팬이 설치되는 반대쪽으로 경사지도록 형성하고, 상기 공기유동공의 내주면과 지지대 몸체의 가장자리 내외측에는 말단부가 기류유동방향을 향하며 서로 길이가 다른 보강 에지를 형성하며, 상기 내외측 보강 에지 중 긴 보강 에지의 길이를 a, 짧은 보강 에지의 길이를 b라 할 때 이들 사이에 a≥1/2b의 식이 성립되도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 팬모터 지지대.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지대 몸체의 상,하부의 경사각은 5°∼30°사이에 있게 하여서 됨을 특징으로 하는 공기조화기의 팬모터 지지대.
3. 제1항에 있어서, 상기 보강 에지의 외측면에는 요철부가 지그재그로 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 팬모터 지지대.