KR100273385B1

KR100273385B1 - 냉장고용 축류팬

Info

Publication number: KR100273385B1
Application number: KR1019970077638A
Authority: KR
Inventors: 최무용
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990057575A

Abstract

본 발명은 냉장고용 축류팬에 관한 것으로, 본 발명은 냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬(1)의 블레이드(B) 개수가 3개로 형성되고, 축류팬(1)의 팬허브경(HD)과 팬외경(TD)과 의 내외경비(HD/TD)는 0.233으로 형성되며, 블레이드 데이터의 중심점(0,0,0)에서 최대 블레이드 리딩 엣지(BLE)와 최대 블레이드 트레일링 엣지(BTE) 까지의 회전축(Z) 상의 거리인 블레이드 앞전거리(BL1)와 뒷전거리(BL2)는 각각 30.62 ± 1mm, 20.08 ± 1mm로 형성되고, 상기 축류팬(1)의 최대 캠버위치(MCP)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0.73으로 일정하게 분포되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 3.15~9.15%로 선형적인 분포를 이루고, 상기 축류팬의 피치 각도(Φ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 39.20~26.20°로 선형적인 분포를 이루며, 스윕 각도(θ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0~37.0°로 2차 포물선으로 분포된 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 축류팬의 회전에 의해 요구되는 풍량을 충족시키면서 발생되는 소음을 최대로 저감시킬수 있게 된다.

Description

냉장고용 축류팬

본 발명은 냉장고용 축류팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고의 기계실에 설치되는 축류팬의 회전에 의해 요구되는 풍량을 충족시키면서 발생되는 소음을 최대로 저감시킬수 있도록 한 것이다.

종래의 사이드 바이 사이드(Side-By-Side) 냉장고는 제1도 내지 제2(b)도에 나타낸 바와 같이, 본체(4)의 전면을 기준으로 크게 좌측에는 냉동실(5)이 구비되고, 우측에는 냉장실(6)이 구비되어 제1도에 나타낸 바와 같은 화살표 방향으로 냉기가 고내를 순환하게 된다.

또한, 제3도 및 제4도에 나타낸 바와 같이 냉동실(5) 및 냉장실(6)의 후방 하단부에는 기계실(2)이 설치되어 팬모터(7)의 구동에 의한 냉각용 축류팬(1a)이 회전하게 됨에 따라 흡입구(8)를 통해 공기가 흡입되면 상기 팬모터(7)를 거쳐 축류팬(1a)과 쉬라우드(3)를 통해서 열교환기(9)를 냉각시킨 후에 압축기(10)의 표면을 냉각시키면서 토출구(10)로 공기를 토출시키게 된다.

상기한 과정에서 열교환기(9)와 압축기(10)는 냉매를 고온 및 고압으로 압축하고 응축하는 과정에서 발생하는 열을 축류팬(1a)에 의해 냉각시키게 되는데, 축류팬(1a)은 공기를 흡입하여 1차적으로 열교환기(9)를 냉각시키므로써 열교환 효율을 증대시켜 냉장고의 효율을 향상시키고, 2차적으로 압축기(10) 표면의 온도를 낮게 유지하여 압축기(10)의 성능 저하를 방지하는 역할을 하게 된다.

이때 사용되는 축류팬(1a)의 성능은 냉장고의 냉동 효율과 소음에 큰 영향을 미치게 되며, 참고로 현재 사이드 바이 사이드 냉장고는 주로 미국이나 일본 등에서 생산되어 사용되고 있고, 근래에 와서 국내에서도 이미 생산 및 판매를 시작하고 있다.

한편, 공기 조화기 등에 널리 사용되는 축류팬(1a)은 그 설계에 있어서 축류팬(1a)에서 발생하는 소음이 적도록 설계하는 것이 매우 중요하며, 이와 같은 축류팬(1a)의 설계에는 다음과 같은 몇가지의 표준이 되는 인자, 즉 스윕(Sweep)량, 스태거(Stagger)각, 코닝(Coning)각, 캠버각 등의 인자가 있다.

축류팬(1a)에서 발생하는 소음을 줄이면서 팬의 공기 역학적 특성을 유지하는 것은 매우 어려우며, 이에 대한 이론적 근거는 아직 정립되어 있지 않은 상태임에 따라 축류팬(1a)을 설계하기 위해서 상기와 같은 인자들을 가지고 여러번의 시행착오를 거친 실험을 하게 되며, 이와 같은 실험을 통하여 최적의 성능을 나타내는 상기 인자들의 값을 선택하여 설계하는 것이 일반적이다.

그러나 이와 같은 종래의 외국이나 우리나라 업체에서 생산되는 사이드 바이 사이드 냉장고의 기계실(2)에 설치되는 축류팬(1a)은 대부분 블레이드(B)의 개수가 3개이고, 팬외경(TD)은 Ψ 165 mm(외국 업체), Ψ 145 mm(우리나라 업체)이며, 스윕 각도(θ), 피치 각도(Φ), 캠버량(%)이 작은 경향인데, 상기와 같이 피치 각도(Φ)가 작으면 블레이드폭(BW)이 작아지게 됨에 따라 많은 양의 공기를 흡입하는데 부적합하고, 캠버량(%)이 작아 축류팬(1a)과 쉬라우드(3)를 통과하는 유체의 정압을 효율적으로 상승시키지 못해서 팬 회전수가 증가하게 되며, 스윕 각도(θ)가 작아 소음이 크게 발생하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉장고의 기계실에 설치되는 축류팬의 회전에 의해 요구되는 풍량을 충족시키면서 발생되는 소음을 최대로 저감시킬수 있도록 하여 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있는 냉장고용 축류팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래 사이드 바이 사이드 냉장고의 내부 구조 및 냉기 유로를 절개하여 나타낸 사시도.

제2(a)도 및 제2(b)도는 제1도의 냉동실과 냉장실을 각각 나타낸 종단면도.

제3도는 제2(a)도 및 제2(b)도의 기계실을 나타낸 횡단면도.

제4도는 제3도의 종단면도.

제5도는 본 발명을 나타낸 정면도.

제6도는 제5도의 요부 평면도.

제7도는 제5도의 블레이드 단면도.

제8도는 본 발명을 적용하기 위해 실험한 실험치.

제9도는 종래의 축류팬과 본 발명의 축류팬 외경과 회전수 및 소음을 각각 나타낸 비교표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 축류팬 TD : 팬외경

HD : 팬허브경 B : 블레이드

BL1 : 블레이드 앞전거리 BL2 : 블레이드 뒷전거리

BLE : 블레이드 리딩 엣지 BTE : 블레이드 트레일링 엣지

BT : 블레이드팁 MC : 최대 캠버

CL : 코드 길이 H : 허브

Φ : 피치 각도 θ : 스윕 각도

2 : 기계실 BW : 블레이드폭

MCP : 최대 캠버 위치 3 : 쉬라우드

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬(1)의 블레이드(B) 개수가 3개로 형성되고, 축류팬(1)의 팬허브경(HD)과의 팬외경(TD)과 내외경비(HD/TD)는 0.233으로 형성되며, 블레이드 데이터의 중심점(0,0,0)에서 최대 블레이드 리딩 엣지(BLE)와 최대 블레이드 트레일링 엣지(BTE) 까지의 회전축(Z) 상의 거리인 블레이드 앞전거리(BL1)와 뒷전거리(BL2)는 각각 30.62 ± 1mm, 20.08 ± 1mm로 형성되고, 상기 축류팬(1)의 최대 캠버위치(MCP)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0.73으로 일정하게 분포되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 3.15~9.15%로 선형적인 분포를 이루고, 상기 축류팬의 피치 각도(Φ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 39.20~26.20°로 선형적인 분포를 이루며, 스윕 각도(θ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0~37.0°로 2차 포물선으로 분포된 것을 그 특징으로 하는 냉장고용 축류팬이 제공된다.

따라서, 본 발명에 의하면 냉장고의 기계실에 설치되는 축류팬의 회전에 의해 요구되는 풍량을 충족시키면서 발생되는 소음을 최대로 저감시킬수 있어서 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있게 된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 본 발명을 나타낸 정면도이고, 제6도는 제5도의 요부 평면도이며, 제7도는 제5도의 블레이드 단면도이고, 제8도는 본 발명을 적용하기 위해 실험한 실험치로서, 본 발명에 의한 축류팬(1)의 팬외경(TD)은 Ψ 150 ± 1 mm, 팬허브경(HD)은 Ψ 35 ± 1 mm, 블레이드(B)의 개수는 3개, 블레이드 앞전거리(BLI)는 30.62 ± 1 mm, 블레이드 뒷전거리(BL2)는 20.08 ± 1 mm로 형성된다.

상기 블레이드 앞전거리(BLI)와 블레이드 뒷전거리(BL2)는 블레이드 데이터의 중심점(0,0,0)에서 최대 블레이드 리딩 엣지(BLE)와 최대 블레이드 트레일링 엣지(BTE)까지의 회전축(Z) 상의 거리를 의미하며, 축류팬(1)의 팬허브경(HD)과 팬외경(TD)의 내외경비는 0.233이고, 최대 캠버위치(MCP)는 0.73으로 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 일정하게 분포되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 3.15∼9,15%로 선형적인 분포를 이루게 된다.

또한, 상기 피치 각도(Φ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 39.20~26.20°로 선형적인 분포를 이루고, 스윕 각도(θ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0~37.0°의 2차 포물선으로 분포되며, 회전하는 방향에 따라서 선행하는 블레이드(B)의 트레일링 엣지(BTE)와 후행하는 블레이드(B)의 리딩 엣지(BLE) 사이의 간격은 제5도에 도시되어 있는 ⓐ~ⓑ~ⓒ~ⓓ에 따라 8.0~21.0~16.0~27.0 mm로 분포되고, 상기 블레이드(B) 사이의 간격중 21.0와 16.0 mm인 부분은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 사이의 위치는 0.75와 0.97(허브~팁: 0.0∼1.0)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 축류팬(1)을 사이드 바이 사이드 냉장고의 기계실(2)에 설치하여 사용할 때 종래와 동일하게 동작하게 되므로 동작 상태의 설명은 생략하며, 종래의 축류팬이 스윕 각도(θ), 피치 각도(Φ), 캠버량(%)이 비교적 작은 경향인 반면에, 본 발명의 축류팬(1)은 스윕 각도(θ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0~37.0° 의 2차 포물선으로 분포되고, 피치 각도(Φ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 39.20∼26.20°로 선형적인 분포를 이루게 되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁 (BT)까지 3.15∼9.15%로 선형적인 분포를 이루게 된다.

따라서, 종래의 축류팬보다 본 발명의 축류팬(1)의 피치 각도(Φ)가 크므로 블레이드폭(BW)도 커지게 됨에 따라 종래보다 많은 양의 공기를 효율적으로 흡입할수 있고, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율이 커져 축류팬(1)과 쉬라우드(3)를 통과하는 유체의 정압을 효과적으로 상승시킬수 있어서 팬 회전수를 줄일수 있으며, 스윕 각도(θ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0∼37.0°의 2차 포물선으로 분포됨에 따른 스윕 각도(θ)가 커지므로 인해 발생되는 소음을 감소시킬수 있게 된다.

즉, 본 발명의 축류팬(1)의 효과는 제9도에 나타낸 종래의 축류팬과 본 발명의 축류팬 외경과 회전수 및 소음을 각각 나타낸 비교표와 같이, 동급용량(700ℓ 급)의 사이드 바이 사이드 냉장고에서 타사 제품과 비교한 소음치에서 알수 있으며, 또한 본 발명의 축류팬(1)은 타사 제품에 비해 동일 냉각성능에서 팬소음이 크게 저감됨을 알수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 냉장고의 기계실에 설치되는 축류팬의 회전에 의해 요구되는 풍량을 충족시키면서 발생되는 소음을 최대로 저감시킬수 있으므로써 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있으므로 인해 제품의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims

냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬(1)의 블레이드(B) 개수가 3개로 형성되고, 축류팬(1)의 팬허브경(HD)과 팬외경(TD)과 의 내외경비(HD/TD)는 0.233으로 형성되며, 블레이드 데이터의 중심점(0,0,0)에서 최대 블레이드 리딩 엣지(BLE)와 최대 블레이드 트레일링 엣지(BTE) 까지의 회전축(Z) 상의 거리인 블레이드 앞전거리(BL1)와 뒷전거리(BL2)는 각각 30.62 ± 1mm, 20.08 ± 1mm로 형성되고, 상기 축류팬(1)의 최대 캠버위치(MCP)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0.73으로 일정하게 분포되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 3.15~9.15%로 선형적인 분포를 이루고, 상기 축류팬의 피치 각도(Φ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 39.20~26.20°로 선형적인 분포를이루며, 스윕 각도(θ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0~37.0°로 2차 포물선으로 분포된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬의 팬외경(TD)은 Ψ 150 ± 1 mm, 팬허브경(HD)은 Ψ 35 ± 1 mm로 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬(1)의 회전하는 방향에 따라서 선행하는 블레이드(B)의 트레일링 엣지(BTE)와 후행하는 블레이드(B)의 리딩 엣지(BLE) 사이의 간격은 허브(H)에서 0, 블레이드팁(BT)에서 1 이라 정의할 때 허브(H)에서 날개 간격이 8.0 ± 1 mm, 0∼0.75 구간에서 2차 포물선으로 8.0 ± 1 mm에서 21.0 ± 1 mm까지 증가되고, 0.75∼0.97 구간은 2차 포물선으로 21.0 ± 1 mm에서 16.0 ± 1 mm까지 감소되다가 블레이드팁 부분(BT)인 0.97~1.0 구간에서 3차 포물선으로 16.0 ± 1 mm에서 27.0 ± 1 mm까지 증가된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제3항에 있어서 , 상기 블레이드(B) 각 구간의 경계점(0.75, 0.97)에서의 미분도 함수는 0 이며, 구간 내에서의 날개 간격 분포식은 2차 및 3차 포물선식을 사용하여 간격을 분포시키도록 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.