KR100370017B1 - 에어컨의 모터 설치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상치형 에어컨에 관한 것으로서, 모터 및 임펠러가 그 하중에 의해 상기 모터 및 상기 임펠러의 회전축이 하부로 처짐에 의해 발생하는 과도한 진동 및 소음을 방지하며, 에어컨 전체의 고유진동수가 에어컨에 가해지는 가진주파수에 포함되지 않도록 하여 에어컨에 공진이 발생하여 임펠러가 상기 임펠러가 하우징과 충돌하여 파손되지 않도록 하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은 케이싱(110)과; 상기 케이싱(110) 내부 후면에 부착되어 상기 케이싱(110)의 강도를 보강하는 보조강판(120)과; 상기 보조강판(120) 전방에 위치하여 회전력을 발생시키는 모터(141)와; 상기 모터(141)에 축결합되는 임펠러(146)와; 상기 모터(141)의 체결부와 보조강판(120) 사이에 개재되며, 상기 보조강판과 모터(141)의 하측 체결부간의 거리가 상기 보조강판과 체결부간의 거리보다 멀도록 설치되어 상기 모터(141)와 상기 임펠러(146)의 초기 처짐을 방지하는 방진고무(150):를 포함하여 구성되는 에어컨의 모터 설치 구조가 제공된다.

Description

에어컨의 모터 설치 구조{set structure of motor in air condition}

본 발명은 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내에 설치되는 상치형 에어컨의 모터 설치 구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 실내 공기와 냉매를 열교환하여 실내를 냉방하는 기기이며, 이러한 기능을 하는 에어컨 중에는 비교적 넓은 공간의 냉방에 사용되는 상치형 에어컨이 있다.

도 1 은 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 측단면도이고, 도 2a 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 송풍기부 측면 분해도이며, 도 2b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 모터 평면도이다.

도시한 바와 같이 일반적인 상치형 에어컨의 실내기는 크게 케이싱(10) 내부에 열교환기(30)와 송풍기(40)를 포함하여 구성된다.

상기 송풍기(40)는 모터(41)와 임펠러(46)가 축결합되며, 상기 모터(41)는 케이싱(10) 후면에 부착되는 보조강판(20)에 설치된다.

이 때, 상기 모터(41)는 방진고무(50)에 의해 상기 보조강판(20)에 결합되어, 상기 모터(41)에 의해 발생하는 진동을 방지하도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 일반적인 에어컨은, 모터(41)에 의해 임펠러(46)가 회전함에 따라, 케이싱(10) 전면에 구비된 흡입그릴(11)을 통해 외부 공기가 흡입되고, 상기와 같이 흡입된 외부공기는 열교환기(30)에 의해 냉각되어 상기 케이싱(10) 전면에 구비된 토출그릴(12)을 통해 실내로 토출됨으로서, 실내를 냉방하게 되는 것이다.

그런데, 전술한 바와 같이 종래 에어컨에는 모터(41)의 가진 진동이 케이싱(10)에 전달되는 것을 방지하기 위해 방진고무(50)가 상기 모터(41)와 상기 보조강판(20) 사이에 구비된다.

그러나, 상기 보조강판(20)에는 모터(41)의 일단만이 결합 지지되기 때문에, 모터(41) 및 임펠러(46)의 하중 대부분은 모터(41)의 회전축 하부의 방진고무(50a)에 가해지는 반면, 상부의 방진고무(50b)에 가해지는 하중은 미미하다.

따라서, 상기 모터(41) 및 상기 임펠러(46)의 회전축이 도 3 에 도시한 바와 같이 보조강판(20)에 대하여 수직하지 못하고 일정 각도 하부로 기울어지게 된다.

상기와 같이 모터(41) 및 임펠러(46)의 초기처짐이 발생한 상태에서 상기 모터(41) 및 상기 임펠러(46)가 회전하게 되면, 과도한 진동을 유발하게 되어 상기 임펠러(46)의 끝단부의 진동 변위가 크게 증가하게 된다.

즉, 상기 임펠러(46)의 끝단부가 크게 진동하게 되어 상기 임펠러(46) 외부를 이루는 하우징(47)과 충돌하여 마찰음을 발생하고, 진동 변위가 심한 경우에는 상기 임펠러(46)가 파손되기까지 한다.

특히, 임펠러(46)의 부동심도 및 질량 중심이 조금만 불일치하여도 전술한 상기 임펠러(46)의 끝단부의 진동 변위는 크게 증가하나, 전술한 부동심도 및 질량 중심을 정확하게 일치시키기는 제조상에 어려움으로 쉽지 않다.

한편, 도4a,4b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프이다.

도시한 바와 같이 임펠러(46) 끝단부의 종방향 및 횡방향 변위가 임펠러 회전수에 해당하는 주파수에서 큰 피크를 나타내고 있으며, 또한 임펠러의 회전수가 커짐에 따라 더욱 증가함을 알 수 있다.

또한, 도5a,5b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 송풍기를 분리하여 실험한 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프이다.

도시한 바와 같이 송풍기(40)를 에어컨 실내기에서 분리하여 임펠러 끝단부의 진동 변위를 실험한 결과, 전술한 도 4a,4b 에서의 임펠러 끝단부의 진동 변위와 비교해서 종방향 및 횡방향 변위가 미미함을 알 수 있다.

즉, 이는 모터에 의한 임펠러의 회전수가 증가함에 따라 에어컨 전체 시스템의 공진 주파수에 근접하고 있음을 나타낸다.

상기와 같이 종래의 에어컨 실내기에서는 모터(41)와 임펠러(46)로 구성되는 송풍기(40)의 회전 주파수가 에어컨 전체 시스템의 공진 주파수에 가까워짐에 따라공진이 발생하여 임펠러(46)의 끝단부가 심하게 진동하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 모터 및 임펠러가 그 하중에 의해 상기 모터 및 상기 임펠러의 회전축이 하부로 처짐에 의해 발생하는 과도한 진동 및 소음을 방지하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 에어컨 전체 시스템의 공진 주파수가 송풍기의 회전 주파수에 포함되지 않도록 하여, 공진에 의해 임펠러가 상기 임펠러의 하우징과 충돌하여 파손되지 않도록 하는데 그 다른 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 측단면도

도 2a 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 송풍기부 측면 분해도

도 2b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 모터 평면도

도 3 은 일반적인 상치형 에어컨 실내기에서 모터 및 임펠러의 회전축이 기울어진 것을 나타내는 측면도

도4a,4b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프

도5a,5b 는 또한, 도5a,5b 는 일반적인 상치형 에어컨 실내기의 송풍기를 분리하여 실험한 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프

도 6 은 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 송풍기부 분해도

도 7a,7b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프

도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 정면 단면도

도 9 는 도 8 의 A-A 선에 따른 케이싱에 형성되는 다양한 형태의 굴곡을 나타내는 단면도

도 10a,10b 는 본 발명의 제2실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프

도면의 주요부분의 부호설명

113. 굴곡 120. 보조강판

141. 모터 146. 임펠러

151. 상부측 방진고무 152. 하부측 방진고무

153,154 체결홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 케이싱과; 상기 케이싱 내부 후면에 부착되어 상기 케이싱의 강도를 보강하는 보조강판과; 상기 보조강판 전방에 위치하여 회전력을 발생시키는 모터와; 상기 모터에 축결합되는 임펠러와; 상기 모터의 체결부와 보조강판 사이에 개제되며, 상기 보조강판과 모터의 하측 체결부간의 거리가 상기 보조강판과 모터의 상측 체결부간의 거리보다 멀도록 설치되어 상기 모터와 임펠러의 초기 처짐을 방지하는 방진고무:를 포함하여 구성되는 에어컨의 모터 설치 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도 6 내지 도 10a,10b를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6 은 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 송풍기부 분해도이고, 종래와 동일한 구성은 동일 도번을 부여하며 이에 대한 도시 및 설명은 종래 부분을 참조하면 이해 가능하다.

도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기는 케이싱(110) 내부 후면에 보조강판(120)이 부착되고, 상기 보조강판(120)에 모터(141)가 결합되며, 상기 모터(141)에 임펠러(146)가 축결합되고, 상기 모터(141)와 상기 보조강판(120) 사이에 방진고무(150)가 구비된다.

상기 방진고무(150)는 상기 모터(141)의 회전축 상부측에 구비되는 상부측 방진고무(151)와 상기 모터(141)의 회전축 하부측에 구비되는 하부측 방진고무(152)로 구분된다.

상기 보조강판(120)과 상기 모터(141)의 결합관계를 상세히 설명하면, 상기 모터(141)에는 복수개의 체결부(142)가 형성되고, 상기 보조강판(120)에는 상기 모터의 체결부(142)와 동일 갯수의 볼트(121)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 방진고무(151),(152)는 상기 볼트(121)가 삽입되도록 중공됨과 함께 상기 모터의 체결부(142)가 끼워지도록 그 외부 둘레면에 체결홈(153),(154)이 형성된다.

특히, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 보조강판(120)과 결합하는 상기 모터(141) 결합면 하부가 상기 모터(141) 결합면 상부보다 상기 보조강판(120)으로부터 멀리 떨어지도록 하기 위해, 상기 보조강판의 하부측 볼트(121)가 삽입되는 상기 하부측 방진고무의 체결홈(153)이 상기 보조강판의 상부측 볼트(121)에 삽입되는 상기 상부측 방진고무의 체결홈(154)보다 상기 보조강판(120)으로부터 멀리 형성되도록 한다.

상기와 같이 상부측 방진고무의 체결홈(153)과 하부측 방진고무의체결홈(154)을 형성함에 따라, 모터(141) 및 임펠러(146)의 하중이 상기 각 방진고무(151),(152)에 작용한 상태에서 상기 모터(141) 및 상기 임펠러(146)의 회전축이 상기 보조강판(120)에 대해 기울어짐 없이 수직하게 되는 것이다.

또한, 상기 방진고무(151),(152)의 강성을 증가시킴에 있어서, 하부측 방진고무(152)의 강성이 상부측 방진고무(151)의 강성보다 더욱 크게 하여, 에어컨 전체 시스템이 높은 공진 주파수를 갖도록 함과 동시에 모터(141) 및 임펠러(146)의 초기처짐을 방지할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기는 하부측 방진고무의 체결홈(154)이 상부측 방진고무의 체결홈(153)보다 보조강판(120)으로부터 멀리 떨어지게 형성됨에 따라, 모터(141) 및 임펠러(146)의 회전축 설치 위치는 보조강판(120)의 수직축에 대해 상부로 기울어지게 된다.

그러나, 모터(141) 및 임펠러(146)의 하중 대부분이 상기 하부측 방진고무(152)에 작용하게 되고, 방진고무(151),(152)의 재질 특성상 상기 하부측 방진고무(152)가 상기 모터(141) 및 상기 임펠러(146)의 하중을 받으면서 보조강판(120)측으로 압축됨에 따라 결국, 상기 모터(141) 및 임펠러(146)의 회전축이 보조강판(120)에 대해 수직하게 되는 것이다.

즉, 본 발명의 제1실시예에서는 모터(141) 및 임펠러(146)의 하중이 하부측 방진고무(151)에 집중 작용하는 것을 감안하여 방진고무(151)(152)에 체결홈(153)(154)을 형성한 것이다.

이와 같이 모터(141) 및 임펠러(146)의 초기 처짐을 방지함에 따라 상기 임펠러(146) 끝단부에서의 진동 변위는 감소하게 된다.

또한, 방진고무(151),(152)의 전체적인 강성을 증가시키고, 특히 하부측 방진고무(152)의 강성을 상부측 방진고무(151)의 강성보다 더욱 증가시킴에 따라, 에어컨 전체 시스템의 공진 주파수가 가진 주파수보다 높도록 하여, 공진의 발생을 방지하여 이 역시 임펠러(146) 끝단부의 진동 변위를 감소하게 되는 것이다.

도 7a,7b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에서의 임펠러 끝단부 진동 변위는 종래의 임펠러 끝단부 진동 변위를 도시한 도 4a,4b와 비교하여 볼 때, 종방향 및 횡방향 진동 변위가 현저하게 감소됨을 알 수 있다.

이와 같은 결과는 모터(141) 및 임펠러(146)의 초기처짐을 방지함과 동시에 방진고무(151),(152)의 강성을 증가시킴에 따른 것이다.

즉, 방진고무(151),(152)의 강성을 증가시켜 진동의 전달은 케이싱(110)에서 소산하도록 하는 대신에 임펠러(146) 끝단부에서의 진동 변위를 감소시키게 된다.

이는 전술한 바와 같이 방진고무(151),(152)의 강성을 증가시키면 케이싱(110)에 전달되는 진동 전달량은 증가하지만, 방진고무와 시스템간의 공진에 의한 진동을 방지할 수 있게 된다.

또한, 하부측 방진고무(152)의 강성을 상부측 방진고무(151)의 강성보다 더욱 크게함으로써, 모터(141) 및 임펠러(146)의 초기처짐을 막을 수 있게 된다.

도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 정면 단면도이고, 도 9 는 도 8 의 A-A 선에 따른 케이싱의 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에는 전체적인 구성은 전술한 본 발명의 제1실시예와 동일하고, 송풍기(140)부 상부의 케이싱(110) 후면에 종방향의 굴곡(113)을 더 형성한 것이다.

종래 케이싱(10) 후면은 일반적으로 제품의 무게와 비용 절감의 이유로 얇은 강판을 사용함에 따라 모터(41)와 임펠러(46)등으로 구성되는 송풍기(40)의 하중에 의해 상기 케이싱(10)이 약간 휘게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 케이싱(110)에 종방향 굴곡(113)을 형성하여 상기 케이싱(110)의 강도를 보강한 것이다.

또한, 도 9 에 도시한 바와 같은 종방향 굴곡(113)은 반원형상, 삼각형상, 사각형상등 다양한 형상으로 실시 가능하다.

도 10a,10b 는 본 발명의 제2실시예에 따른 상치형 에어컨 실내기의 임펠러 끝단부 진동 변위를 나타내는 그래프이다.

즉, 하부측 방진고무의 체결홈(153)이 상부측 방진고무의 체결홈(154)보다 보조강판(120)으로부터 멀리 떨어지게 형성하고, 상기 하부측 방진고무(152) 및 상부측 방진고무(151)의 강성을 증가시키며, 케이싱(110) 상부 후면에 종방향의 굴곡(113)을 형성한 상태에서 임펠러 끝단부의 진동 변위를 나타낸다.

도시한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에서는 전술한 제1실시예에서의 종방향 진동 변위가 더욱 줄어들었음을 알 수 있다.

한편, 종래 방진고무(50)에 있어서는 그 체결홈이 형성되는 위치가 일측에치우쳐 형성되기 때문에, 하부측 방진고무의 체결홈이 보조강판에서 멀고 상부측 방진고무의 체결홈이 보조강판에서 가깝게 구비하여도 소정의 효과를 얻을 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 각 실시예에서는 상치형 에어컨을 일 예로 설명하였으나, 본 발명은 모터가 케이싱에 수직하게 결합 지지되어, 하중에 따른 처짐이 발생하는 다른 형태의 에어컨에 적용될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 모터 및 임펠러가 작용하는 하중을 고려하여 하부측 방진고무의 체결홈이 상부측 방진고무의 체결홈보다 보조강판에서 멀리 위치하도록 함에 따라, 상기 방진고무에 상기 모터 및 상기 임펠러의 하중이 작용한 상태에서는 상기 모터 및 상기 임펠러의 회전축이 상기 보조강판에 수직되어 초기처짐이 방지되는 효과가 있다.

둘째, 방진고무의 강성을 증가시켜서 에어컨 전체 시스템의 공진 주파수를 송풍기에 의한 가진 주파수보다 높게 하여 공진에 의해 임펠러 끝단부의 큰 변위를 막을 수 있어 상기 임펠러가 하우징과 충돌하여 발생시키는 마찰 소음 및 파손을 방지하는 효과가 있다.

셋째, 케이싱 상부 후면에 종방향 굴곡을 형성하여 임펠러의 종방향 진동 변위를 더욱 낮추는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 케이싱과;

   상기 케이싱 내부 후면에 부착되어 상기 케이싱의 강도를 보강하는 보조강판과;

   상기 보조강판 전방에 위치하여 회전력을 발생시키는 모터와;

   상기 모터에 축결합되는 임펠러와;

   상기 모터의 체결부와 보조강판 사이에 개제되며, 상기 보조강판과 모터의 하측 체결부간의 거리가 상기 보조강판과 모터의 상측 체결부간의 거리보다 멀도록 설치되어 상기 모터와 임펠러의 초기 처짐을 방지하는 방진고무:를 포함하여 구성되는 에어컨의 모터 설치 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터의 체결부가 체결되도록 방진고무에는 체결홈이 형성되며,

   상기 모터의 하측 결합부에 설치된 방진고무의 체결홈은 상기 모터의 상측 결합부에 설치된 방진고무의 체결홈보다 상기 보조강판으로부터 먼 위치에 형성됨을 특징으로 하는 에어컨의 모터 설치 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 모터의 하측 결합부에 설치되는 방진고무는 상기 모터의 상측 결합부에 설치되는 방진고무보다 큰 강성을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 에어컨의 모터 설치 구조.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 케이싱 후면 상부에 종방향의 굴곡을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 모터 설치 구조.