KR100457568B1 - 냉장고의 냉기순환용 송풍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환된 공기를 송풍시키는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치에 관한 것으로서, 특히 공기의 흐름을 안내하도록 중앙에 홀이 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드의 홀 내측에 설치되어 공기를 송풍시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬과 연결되도록 설치되어 상기 송풍팬을 구동시키는 모터와, 상기 쉬라우드의 홀과 이격된 위치에 상기 모터가 고정되는 지지대 본체와, 상기 지지대 본체와 상기 쉬라우드의 홀 사이를 연결하되 상기 송풍팬 작동시 유동 간섭으로 인하여 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 상기 쉬라우드의 홀 둘레에 각각 140°±10°와 110°±5°간격으로 형성된 제1,2,3지지대로 구성되어 송풍팬 작동시 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

냉장고의 냉기순환용 송풍장치 {Refrigerator's cool-air circulation blower}

본 발명은 열교환된 공기를 송풍시키는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치에 관한 것으로서, 특히 송풍팬 작동시 유동의 간섭에 의해 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있도록 모터 지지대가 형성된 냉장고의 냉기순환용 송풍장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클을 이용하여 냉기를 제공함으로써 음식물을 냉각시키거나 또는 부패를 방지함으로 음식물을 신선한 상태로 장기간 보관하는 장치이다.

도 1은 일반적인 냉장고가 도시된 측단면도이고, 도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 측면도 및 배면도이다.

일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 외관을 형성하는 아웃케이스(1) 및 이너케이스(2) 내부는 상/하측이 냉장실(A)과 냉동실(B)로 구획되고, 상기 냉동실(B) 측의 아웃케이스(1)와 이너케이스(2) 사이에는 증발기(3)가 내장되며, 상기 증발기(3) 주변의 냉기가 상기 아웃케이스(1)와 이너케이스(2) 사이에 형성된 별도의 유로를 따라 냉장실(A) 및 냉동실(B)로 순환될 수 있도록 상기 증발기(3) 일측에는 송풍장치(10)가 설치되고, 상기 냉동실(B) 하측에는 기계실(C)이 형성된다.

여기서, 상기 기계실(C)에는 상기 증발기(3)와 냉매배관으로 연결되도록 설치되어 상기 증발기(3)로부터 유입된 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기(4)와, 상기 압축기(4)와 냉매배관으로 연결되도록 설치되어 상기 압축기(4)를 통과한 냉매를 고압의 액체상태로 응축시키는 응축기(미도시)와, 상기 응축기와 냉매배관으로 연결되도록 설치되어 상기 응축기를 통과한 냉매를 저압의 액체 또는 기체냉매로 감압시키는 모세관(미도시)이 설치되며, 상기 모세관은 상기 증발기(3)와 냉매배관으로 연결되도록 설치되어 상기 모세관을 통과한 저온 저압의 냉매는 다시 상기 증발기(3)로 유입되어 주위로부터 열을 흡수하여 증발되는 한편, 냉기를 생성하게 된다.

특히, 종래 기술에 따른 송풍장치(10)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 공기를 송풍시키는 송풍팬(12)과, 상기 송풍팬(12) 작동시 유동을 안내하도록 중앙에 홀(14h)이 형성된 쉬라우드(14)와, 상기 송풍팬(12)을 구동시키도록 회전축으로 연결된 모터(16)와, 상기 모터(16)를 상기 쉬라우드(14)에 고정시키는 모터 지지대(18)로 구성되며, 상기 모터 지지대(18)는 상기 모터(16)가 고정되도록 상기 쉬라우드의 홀(14h) 내측에 이격되게 위치된 지지대 본체(18')가 상기 쉬라우드의 홀(14h) 둘레에 제1,2,3지지대(18a,18b,18c)와 연결되도록 설치된다.

여기서, 상기 송풍팬(12)은 상기 회전축이 연결되는 허브(12a)와, 상기 허브(12a)의 외주면에 일정 간격을 두고 설치된 다수개의 블레이드(12b)로 구성되며, 상기 제1,2,3지지대(18a,18b,18c)는 180°, 90°, 90°간격을 가지도록 상기쉬라우드의 홀(14h)과 지지대 본체(18') 사이에 연결되게 설치된다.

상기와 같이 구성된 송풍장치(10)는 상기 모터(16)가 작동되면, 상기 송풍팬(12)이 회전됨에 따라 상기 송풍팬(12)의 하측으로부터 공기가 흡입되어 상기 송풍팬(12)의 상측으로 토출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치는 상기 송풍팬(12)을 통하여 흡입되는 유동이 상기 제1,2,3지지대(18a,18b,18c)에 부딪혀 주기적인 유동의 간섭이 발생되고, 이러한 주기적인 유동의 간섭에 의해 특정 주파수 대역에서 피크 소음이 발생될 뿐 아니라 상기 송풍팬(12)을 통하여 흡입되는 유동이 상기 쉬라우드의 홀(14h)에 부딪혀 특정 주파수 대역에서 BPF(Blade Passing Frequency) 소음이 발생된다.

이때, 상기 쉬라우드의 홀(14h)과 상기 제1,2지지대(18a,18b)가 축방향으로 서로 동일한 직선상에 형성되어 상기 쉬라우드의 홀 직경(D)과 상기 제1,2지지대 사이의 거리(a)가 서로 동일함에 따라 상기 송풍팬(12)에 의해 송풍되는 유동에 의해 동일한 주파수 대역에서 진동이 발생된다.

따라서, 상기 송풍팬(12)에 의해 송풍되는 유동이 상기 제1,2,3지지대(18a,18b,18c) 및 상기 쉬라우드의 홀(14h)에 부딪혀 동일한 특정 주파수 대역에서 공진 현상을 일으킴으로 소음이 증폭되며, 이러한 소음은 냉장고의 신뢰성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 송풍팬이 설치되는 쉬라우드의 홀과 모터가 장착되는 지지대 본체를 연결하도록 설치되는 제1,2,3지지대의 설치 각도를 변경함으로 송풍팬 작동시 발생되는 유동이 상기 제1,2,3지지대 및 쉬라우드의 홀에 부딪혀 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 냉장고가 도시된 측단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 측면도,

도 3은 종래 기술에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 배면도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 배면도,

도 6은 제1,2지지대의 설치 각도에 따른 소음이 도시된 그래프,

도 7과 도 8은 종래의 송풍장치와 본 발명의 송풍장치에 대해 각각 풍량 및 주파수에 따른 소음이 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 송풍팬 54 : 쉬라우드

54h : 쉬라우드의 홀 56 : 모터

58 : 모터 지지대 58' : 지지대 본체

58a,58b,58c : 제1,2,3지지대

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치는 공기의 흐름을 안내하도록 중앙에 홀이 형성된 쉬라우드와, 상기 쉬라우드의 홀 내측에 설치되어 공기를 송풍시키는 송풍팬과, 상기 송풍팬과 연결되도록 설치되어 상기 송풍팬을 구동시키는 모터와, 상기 쉬라우드의 홀과 이격된 위치에 상기 모터가 고정되는 지지대 본체와, 상기 지지대 본체와 상기 쉬라우드의 홀 사이를 연결하되 상기 송풍팬 작동시 유동 간섭으로 인하여 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 상기 쉬라우드의 홀 둘레에 각각 140°±10°와 110°±5°간격으로 형성된 제1,2,3지지대로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치가 도시된 측면도 및 배면도이고, 도 6은 제1,2지지대의 설치각도에 따른 소음이 도시된 그래프이다.

상기 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 냉장고의 외곽을 형성하는 아웃케이스와 상기 아웃케이스 내측에 소정 간격을 두고 설치된 이너케이스 사이에 형성된 공간에 냉매와 순환되는 공기를 열교환시키는 증발기가 설치됨과 아울러 냉기가 냉장실 또는 냉동실 측으로 순환되도록 하는 유로가 형성되고, 상기 증발기에 의해 열교환된 냉기를 송풍시키도록 상기 증발기 주변에 설치되되, 상기 송풍장치는 냉기를 송풍시키도록 허브(52a) 주변에 다수개의 블레이드(52b)가 형성된 송풍팬(52)과, 상기 유로 상에 고정됨과 아울러 상기 송풍팬(52)이 내측에 설치되어 상기 송풍팬(52)에 의해 송풍되는 냉기의 흐름을 안내하도록 중앙에 홀(54h)이 형성된 쉬라우드(54)와, 상기 송풍팬의 허브(52a)와 회전축(55)에 의해 연결되어 상기 송풍팬(52)을 회전시키는 모터(56)와, 상기 모터(56)를 고정시킴과 아울러 상기 송풍팬(52) 회전시 유동의 간섭으로 발생되는 소음을 최소화되도록 하는 모터 지지대(58)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 모터 지지대(58)는 상기 쉬라우드(54)의 하측 방향으로 상기 쉬라우드의 홀(54h)과 이격되도록 위치된 지지대 본체(58')와, 상기 지지대 본체(58')와 상기 쉬라우드의 홀(54h) 둘레 사이를 연결하도록 상기 쉬라우드의 홀(54h) 둘레에 각각의 설치 각도 간격으로 형성된 제1,2,3지지대(58a,58b,58c)로 구성되어 상기 쉬라우드(54)와 일체로 형성된다.

물론, 상기 제1,2,3지지대(58a,58b,58c)의 설치 각도는 합하면 360°가 된다.

이때, 상기 제1,2지지대(58a,58b)는 상기 제3지지대(58c)를 중심으로 대칭되도록 형성되되, 상기 지지대 본체(58')가 상기 쉬라우드의 홀(54h)보다 직경이 작기 때문에 상기 지지대 본체(58')와 상기 쉬라우드의 홀(54h) 둘레를 연결하도록 설치된 제1,2,3지지대(58a,58b,58c)는 절곡되도록 형성된다.

특히, 상기 송풍장치 작동시 발생되는 소음을 최소화하기 위하여 상기 제1,2지지대(58a,58b)의 최적 설치 각도를 도 6을 참고로 하여 살펴보면, 실험 결과 상기 제1,2지지대(58a,58b)가 140°±10° 간격을 두고 형성됨과 아울러 상기 제2,3지지대(58b,58c) 및 상기 제1,3지지대(58a,58c)가 110°±5° 간격을 두고 형성된 송풍장치가 작동될 경우 비교적 작은 소음이 발생된다.

물론, 이러한 소음은 상기 송풍팬(52)에 의해 송풍되는 유동이 상기 제1,2,3지지대(58a,58b,58c)에 부딪히는 유동의 주기적인 간섭으로 인하여 특정 주파수 대역에서 피크 소음을 발생시킬 뿐 아니라 상기 쉬라우드의 홀(54h)에 부딪혀 특정 주파수 대역에서 BPF 소음을 발생시키게 된다.

그러나, 상기 제1,2,3지지대(58a,58b,58c)의 설치 각도가 변경됨에 따라 유동이 상기 1,2,3지지대(58a,58b,58c) 및 상기 쉬라우드의 홀(54h)에 부딪혀 서로 다른 주파수 대역에서 소음이 발생되기 때문에 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 줄일 수 있다.

이때, 상기 쉬라우드의 홀(54h)과 상기 제1,2지지대(58a,58b)가 축방향으로 서로 다른 직선상에 형성되어 상기 쉬라우드의 홀 직경(D)과 상기 제1,2지지대 사이의 거리(a)가 서로 동일하지 않으므로 상기 송풍팬(52)에 의해 송풍되는 유동에 의해 서로 다른 주파수 대역에서 진동이 발생됨으로 공진 현상으로 인하여 소음이 증폭되는 것을 방지할 수 있다.

특히, 실험 결과 상기 제1,2지지대(58a,58b)가 140°간격을 두고 형성됨과 아울러 상기 제2,3지지대(58b,58c) 및 제1,3지지대(58a,58c)가 110°간격을 두고 형성된 송풍장치가 작동될 경우 가장 작은 소음이 발생된다.

상기와 같이 상기 제1,2,3지지대가 140°와 110°간격으로 형성된 모터 지지대가 설치된 본 발명의 송풍장치와 상기 제1,2,3지지대가 180°와 90°간격으로 형성된 모터 지지대가 설치된 종래의 송풍장치에 대해 풍량 및 주파수에 따라 발생되는 소음을 비교하면 다음과 같다.

도 7과 도 8은 종래의 송풍장치와 본 발명의 송풍장치에 대해 각각 풍량 및 주파수에 따른 소음이 도시된 그래프이다.

본 발명의 송풍장치와 종래의 송풍장치는 도 7에 도시된 바와 같이 풍량이 커질수록 소음이 커지게 되는데, 본 발명의 송풍장치는 종래의 송풍장치에 비해 풍량 대비 소음이 우수할 뿐 아니라 소음 대비 풍량이 우수함을 알 수 있다.

한편, 종래의 송풍장치는 특정한 풍량에서 공진 현상으로 갑자기 큰 소음이 발생되는 반면, 본 발명의 송풍장치는 공진이 발생되지 않는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 송풍장치는 도 8에 도시된 바와 같이 종래의 송풍장치에 비해 특정 주파수인 180Hz에서 소음이 3dB(A) 이상 저감되는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명의 송풍장치는 상기 송풍팬에 의해 송풍되는 유동이 상기 쉬라우드의 홀에 부딪혀 180Hz에서 BPF 소음이 발생됨과 아울러 상기 제1,2,3지지대에 부딪혀 소음이 발생되는데, 유동이 상기 제1,2,3지지대에 부딪혀 발생되는 소음이 줄어듦에 따라 전체적인 소음의 크기가 줄어들게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환용 송풍장치는 송풍팬이 설치되는 쉬라우드의 홀과 모터가 장착되는 지지대 본체를 연결하는 제1,2,3지지대가 상기 쉬라우드의 홀 둘레에 140°±10°와 110°±5°간격으로 설치되기 때문에 송풍팬 작동시 유동이 상기 제1,2,3지지대 및 쉬라우드의 홀에 부딪혀 발생되는 소음을 최소화할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 공기의 흐름을 안내하도록 중앙에 홀이 형성된 쉬라우드와,

   상기 쉬라우드의 홀 내측에 설치되어 공기를 송풍시키는 송풍팬과,

   상기 송풍팬과 연결되도록 설치되어 상기 송풍팬을 구동시키는 모터와,

   상기 쉬라우드의 홀과 이격된 위치에 상기 모터가 고정되는 지지대 본체와,

   상기 지지대 본체와 상기 쉬라우드의 홀 사이를 연결하되 상기 송풍팬 작동시 유동 간섭으로 인하여 특정 주파수 대역에서 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 상기 쉬라우드의 홀 둘레에 각각 140°±10°와 110°±5°간격으로 형성된 제1,2,3지지대로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1,2,3지지대는 상기 제1,2지지대가 상기 제3지지대를 중심으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1,2,3지지대는 각각 140°와 110°간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환용 송풍장치.