KR100480106B1 - 원심팬용 임팰러의 림형성구조 - Google Patents

Abstract

본 발명 원심팬용 임팰러의 림형성구조는 원판형의 중간판(201) 양측에 원통형을 이루도록 날개(202)가 등간격으로 형성되어 있고, 그 날개(202)의 양쪽 단부에 날개(202)를 고정하는 링형의 고정용 림(203)이 형성되어 있는 원심팬용 임팰러에서, 상기 날개(202)의 단부를 고정하기 위하여 날개(202)의 단부에 링형으로 형성되는 고정용 림(203)의 폭(a')(b')을 날개(202)의 폭(A')(B')의 15∼30%가 되도록 하여, 흡입구로 흡입되는 유동이 임팰러(103) 양단부에서 심하게 변화되는 것을 방지함으로써, 유동변화에 의해 발생되는 소음을 감소시키고, 피크(peak)소음의 제거되어짐에 따라 청음감이 현격히 향상되어진다.

Description

원심팬용 임팰러의 림형성구조{RIM STRUCTURE OF IMPELLER IN CENTRIFUGAL FAN}

본 발명은 후드겸용 전자레인지 등에 설치되어 가스렌지에서 발생되는 연소가스 및 오염공기를 흡입하여 직각방향으로 배출하는 원심팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입구로 흡입되는 흡입유동의 심한부분이 억제될 수 있도록 림의 폭을 조정하거나 적정위치에 림이 설치되도록 하여 피크소음의 제거에 따른 전체소음이 감소되도록 한 원심팬용 임팰러의 림형성구조에 관한 것이다.

일반적으로 후드겸용 전자레인지(OTR:over the range)는 주로 가정의 주방에서 가스렌지의 상측에 설치되어 마이크로파를 이용한 조리기능과 가스렌지에서 발생되는 연소가스 및 오염공기를 흡입/배출하는 환기기능을 수행하는 가전기기이다.

이러한 후드겸용 전자레인지의 일반적인 형태가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 후드겸용 전자레인지는 마이크로파에 의해 요리가 이루어지는 음식물을 수용하는 캐비티(C:cavity)가 내부에 구비되어 있는 본체(1)와, 그 본체(1)의 외부를 감싸도록 결합됨과 아울러 양측에 배기로(2)가 형성되도록 설치되는 외부케이싱(3)과, 상기 본체(1)의 상부 후위에 설치되는 양흡입 원심팬(dual-intake sirocco fan)(4)으로 구성되어 있다.

상기 캐비티(C)의 내부 하측에는 캐비티(C)의 내부에 수용되는 음식물을 회전시킬 수 있도록 회전트레이(5)가 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 캐비티(C)의 외측에는 캐비티(C)의 내부로 마이크로파를 방사하는 마그네트론(magnetron)(10)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 외부케이싱(3)의 하면에는 상기 배기로(2)에 연통되는 공기흡입구(11)가 형성되어 있고, 상면 후위에는 외부로 공기를 배출하기 위한 공기배출구(12)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 후드겸용 전자레인지에서 마이크로파에 의한 전자레인지 요리를 할때는, 사용자가 도어를 열고 캐비티(C) 내측의 회전트레이(5)에 음식물을 얹어 놓은 다음, 동작버튼을 누르면 회전트레이(5)가 회전되어 음식물을 회전시킴과 동시에 마그네트론(10)에서 마이크로파가 발생되어 캐비티(C)의 내부로 방사되면서 마이크로파에 의한 음식물의 조리가 이루어지게 된다.

또한, 전자레인지의 하측에 설치된 가스렌지를 이용한 요리를 할 때 생기는 냄새나 연기를 배출시키고자 할때는, 사용자가 후드동작버튼을 누르게 되는데, 이때는 양흡입 원심팬(4)이 회전되며 흡입력이 발생되어 점선으로 표시된 것과 같이 외부케이싱(3)의 하면에 형성된 공기흡입구(11)을 통하여 연소가스 및 오염공기를 흡입하고, 그 흡입된 공기는 배기로(2)를 통하여 외부케이싱(3)의 상면에 형성된 공기배출구(12)를 통하여 외부로 배출되어 진다.

도 2는 종래의 양흡입 원심팬의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 양흡입 원심팬(4)은 중앙부에 구비된 모터(motor)(21)의 양측으로 모터 브라켓(motor bracket)(22)이 결합되어 있고, 그 모터 브라켓(22)의 중앙부 외측으로 돌출된 모터축(미도시)에는 임팰러(impeller)(23)가 결합되어 있으며, 상기 모터 브라켓(22)에 일측이 고정됨과 아울러 임팰러(23)의 외측을 감싸도록 원통형의 스크롤 하우징(scroll housing)(24)이 결합되어 있다.

그리고, 상기 스크롤 하우징(24)은 내측과 외측에 공기를 흡입하기 위한 흡입구(25)가 형성되어 있고, 그 흡입구(25)의 직각방향으로 흡입된 공기를 토출하기 위한 토출구(26)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 양흡입 원심팬(4)은 전원이 인가되어 모터(21)가 회전되면 그 모터(21)에 축설된 임팰러(23)가 회전을 하고, 그 임팰러(23)의 회전에 의하여 흡입력이 발생되어 외부 공기가 스크롤 하우징(24)의 양측 흡입구(25)를 통하여 내측으로 흡입되어 진다.

그리고, 상기와 같이 흡입구(25)를 통하여 스크롤 하우징(24)의 내측으로 흡입된 공기는 임팰러(23)의 회전력에 의해 흡입구(25)의 직각방향에 형성된 토출구(26)로 토출되어진다.

도 3은 종래 임팰러의 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 임팰러(23)는 원판형의 중간판(31) 양측에 다수개의 날개(blade)(32)들이 일정각도를 가지고 등간격으로 설치되어 있고, 그 날개(32)들의 자유단부에는 그 날개(32)들을 지지하는 링형상의 림(rim)(34)이 일체로 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 임팰러(23)는 회전시 내측의 날개(32)들에 의해 발생되는 흡입력에 의해 모터측의 흡입구(25)로 흡입된 공기는 토출구(26)를 통하여 토출되고, 외측의 날개(32)들의 회전에 의해 반대측의 흡입구(25)로 흡입되는 공기도 토출구(26)를 통하여 외부로 토출되어 진다.

그러나, 상기와 같은 종래 양흡입 원심팬(4)에서는 임팰러(23)의 날개(32)들이 변형되지 않도록 고정하기 위해 양단부에 설치된 림(34)은 통상 날개(32)의 폭(A)(B) 대비 폭(a)(b)이 약 10% 미만으로 형성되는데, 그와 같은 림(34)의 주변에서 유동변화가 심하여 소음을 발생시키는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 임팰러(23)의 양쪽에서 흡입되는 유동이 중심으로 집중되면서 토출구에서의 유속불균일로 소음이 발생되고 심한 경우에는 팬의 파손이 발생되는 문제점을 가지고 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 임팰러의 내측으로 흡입되는 유동의 변화를 억제하고, 토출구에서 균일한 유속이 형성되도록 하여 소음감소 및 팬파손이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 적합한 원심팬용 임팰러의 림형성구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원판형의 중간판 양측에 원통형을 이루도록 날개가 등간격으로 형성되어 있고, 그 날개의 양쪽 단부에 날개를 고정하는 링형의 고정용 림이 형성되어 있는 원심팬용 임팰러에 있어서,

상기 중간판과 고정용 림의 사이에 유동이 균일하게 토출되도록 분배하는 링형의 유동분배용 림을 설치하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 원심팬용 임팰러의 림형성구조가 제공된다.

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이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 원심팬용 임팰러의 림형성구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 림형성구조를 가지는 임팰러가 설치된 양흡입 원심팬의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 임팰러의 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 임팰러의 림형성구조를 가지는 양흡입 원심팬(100)은 모터(101)의 양측에 모터 브라켓(102)이 결합되어 있고, 그 각각의 모터 브라켓(102)의 외측에는 공기를 흡입/토출하는 임팰러(103)가 회전가능하게 축설되어 있으며, 그 임팰러(103)의 외측에는 모터 브라켓(102)에 일단부가 고정되어 임팰러(103)의 회전에 의해 흡입/토출되는 공기를 안내하기 위한 스크롤 하우징(104)이 임팰러(103)를 감싸도록 설치되어 있다.

그리고, 상기 스크롤 하우징(104)은 외측의 공기를 내측으로 흡입하기 위한 흡입구(105)가 양측에 형성되어 있고, 그 흡입구(105)의 직각방향으로는 스크롤 하우징(104)의 내측으로 흡입된 공기를 외측으로 토출하기 위한 토출구(106)가 형성되어 있다.

상기 임팰러(103)는 원판형으로된 중간판(201)의 양측에 원통형으로 이루도록 다수개의 날개(202)가 등간격으로 형성되어 있고, 그 날개(202)들의 단부에는 날개(202)들을 고정하는 링형의 고정용 림(203)이 일체로 형성되어 있다.

상기 고정용 림(203)의 폭(a')(b')는 중간판(201)에서 끝부분까지의 폭(A')(B')의 15∼30%의 범위가 되도록 하여, 종래 보다 고정용 림(203)의 폭(a')(b')이 크게 형성되어 있다.

상기와 같이 고정용 림(203)의 폭(a')(b')을 15∼30% 범위가 되도록 한 것은, 상기 고정용 림(203)의 폭(a')(b')을 15% 이하로 설계하는 경우에 유동소음 및 피크소음이 심하게 발생되며, 30% 이상이 되도록 설계하는 경우에는 날개(202)의 폭이 상대적으로 작아지기 때문에 흡입/토출풍량이 저하된다.

상기와 같이 구성되어 있는 양흡입 원심팬(100)은 전원이 인가되어 모터(101)가 회전되면 그 모터(101)에 축설된 임팰러(103)가 회전을 하게 되는데, 그와 같은 임팰러(103)의 회전에 의하여 흡입력이 발생되고, 그 흡입력에 의해 외부 공기가 스크롤 하우징(104)의 양쪽 흡입구(105)를 통하여 내측으로 흡입되어 지며, 그 흡입구(105)를 통하여 스크롤 하우징(104)의 내측으로 흡입된 공기는 임팰러(103)의 회전력에 의해 흡입구(105)의 직각방향에 형성된 토출구(106)로 토출되어진다.

그리고, 상기와 같이 임팰러(103)가 회전을 할 때에 흡입구(105)쪽의 유동변화가 심한 부분의 유동이 억제되어 진다.

도 7은 종래와 본 발명의 일실시예의 유동패턴을 비교한 것으로, 도시된 바와 같이, 종래에는 흡입구(105)쪽에 위치하는 고정용 림(203)의 주변에서 유동의 변화가 심하여 소음이 많이 발생하였으나, 본 발명에서의 유동 패턴을 보면 폭(a')(b')이 넓게 형성된 고정용 림(203)의 주변에서 유동의 변화가 심하게 발생되지 않으며 소음이 현격히 감소되어 진다.

도 8은 종래와 본 발명의 팬소음을 비교한 그래프로서, 그래프에 나타난 것과 같이. 종래에는 팬소음이 59.4 dB(A) 정도이고, 본 발명의 팬소음은 57.9 dB(A) 정도로서 그래프의 전 영역에서 소음이 1.5 dB(A)정도 저감되었으며, 일점쇄선으로 표시한 부분에서 보둣이 굵은실선으로 나타난 본 발명의 그래프는 피크소음이 감소되거나 거의 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른실시예를 보인 정면도로서, 도시된 바와 같이, 임팰러(103)를 이루는 기본적인 구조 즉, 원판형의 중간판(201) 양쪽에 다수개의 날개(202)원통형을 이루도록 등간격으로 형성되어 있고, 그 날개(202)들의 단부에는 날개(202)들의 단부를 고정하는 링형의 고정용 림(203)이 형성되어 있는 것은 동일하다.

여기서, 상기 중간판(201)과 고정용 림(203)의 사이에 유동이 균일하게 토출되도록 분배하는 유동분배용 림(240)이 링형으로 형성되어, 임팰러(103)의 회전시 양쪽으로 흡입된 유동이 중앙부분으로 집중되지 않고 균일하게 토출되어지게 됨에 따라 소음이 저감되고, 팬파손이 방지되어 지게 된다.

도 10은 종래와 발명의 다른실시예의 유동패턴을 비교한 것으로, 그림에서 보는 바와 같이, 종래에는 유동이 주로 임팰러(103)의 중심부분으로 집중되어 토출되는 것으로 나타나는데 반하여, 본 발명의 유동패턴을 보면 유동분배용 림(240)에 의해 유동이 분배되어 균일하게 토출되어짐을 알 수 있다.

도 11는 종래와 유동분배용 림(240)이 있는 본 발명에서 임팰러(103)의 팬소음 비교한 그래프로서, 이에 나타난 것과 같이, 본 발명의 임팰러(103)에서는 1kHz이하에서 발생되는 피크소음이 상당히 감소되어 진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 원심팬용 임팰러의 림형성구조는 날개의 단부를 고정하기 위하여 날개의 단부에 링형으로 형성되는 고정용 림의 폭을 날개의 폭의 15∼30%가 되도록 하여, 흡입구로 흡입되는 유동이 임팰러 양단부에서 변화되는 것을 방지함으로써, 원심팬에서 유동변화에 의해 발생되는 소음을 감소시키고, 피크소음의 제거되어짐에 따라 청음감이 현격히 향상되어지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 원심팬이 설치된 후드겸용 전자레인지의 구조를 개략적으로 보인 정면도.

도 2는 종래의 양흡입 원심팬의 정면도.

도 3은 종래 임팰러의 사시도.

도 4는 도 3의 정면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 림형성구조를 가지는 임팰러가 설치된 양흡입 원심팬의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 임팰러의 정면도.

도 7은 종래와 본 발명의 일실시예를 비교한 유동패턴.

도 8은 종래와 본 발명의 팬소음 비교그래프.

도 9는 본 발명의 다른실시예를 보인 정면도.

도 10은 종래와 발명의 다른실시예를 비교한 유동패턴.

도 11는 종래와 본 발명의 팬소음 비교그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

201 : 중간판 202 : 날개

203 : 고정용 림 240 : 유동분배용 림

Claims (4)

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2. 원판형의 중간판 양측에 원통형을 이루도록 날개가 등간격으로 형성되어 있고, 그 날개의 양쪽 단부에 날개를 고정하는 링형의 고정용 림이 형성되어 있는 원심팬용 임팰러에 있어서,

   상기 중간판과 고정용 림의 사이에 유동이 균일하게 토출되도록 분배하는 링형의 유동분배용 림을 설치하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 원심팬용 임팰러의 림형성구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 유동분배용 림은 날개에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 원심팬용 임팰러의 림형성구조.
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