KR100550529B1 - 냉장고용 원심팬 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 냉장고용 원심팬은 날개의 반경 비(r/R)가 0.63±0.01 범위 내에 형성되고, 날개이 입구각이 32°±1 범위 내에 형성되며, 출구각이 41°±1 범위 내에 형성되고, 상기 날개의 솔리더티가 0.9±0.1로 형성되기 때문에, 풍량이 0.82㎥/min 일 경우 종래 축류팬에 비하여 소음은 3dB(A) 정도 낮아지고, 전력사용량은 28% 정도 감소되어 냉장고에서 발생되는 소음을 절감시키고, 전력효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

냉장고용 원심팬{Centrifugal fan of a refrigerator}

도 1은 일반적인 냉장고가 도시된 단면도

도 2는 도 1 중 송풍장치의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 공기조화기용 송풍장치의 개략 단면도

도 4는 도 3 중 절단선 A-A를 따라 절단한 원심팬의 단면도

도 5는 도 3 중 원심팬의 정면도

도 6은 종래 축류팬과 본 발명에 따른 원심팬에서 풍량에 따라 발생되는 소음의 실험결과 그래프

도 7은 종래 축류팬과 본 발명에 따른 원심팬에서 풍량에 따라 사용되는 전력사용량의 실험결과 그래프

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 송풍장치 52 : 하우징

52a : 흡입구 54b : 배출구

51 : 벨마우스 60 : 원심팬

62 : 날개 62a : 압력면

62b : 부압면 62c : 전연부

62d : 후연부 64 : 쉬라우드

66 : 하면 70 : 모터

72 : 모터축 C1 : 내접원

C2 : 외접원 r : 내접원의 반경

R : 외접원의 반경 L : 코드

P : 피치

본 발명은 냉장고용 원심팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원심팬의 날개구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클을 이용하여 냉기를 제공함으로써 음식물을 냉각시키거나 또는 부패를 방지함으로 음식물을 신선한 상태로 장기간 보관하는 장치로써, 이러한 냉기가 냉장실 또는 냉동실 측으로 송풍되도록 냉기순환용 팬이 냉기가 순환되는 유로 상에 설치된다.

도 1은 일반적인 냉장고가 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1 중 송풍장치의 단면도이다.

일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 전면이 개방되도록 외곽을 형 성하는 아우터케이스(1)와, 상기 아우터케이스(1) 내측에 소정의 간격을 두고 설치되는 이너케이스(2)와, 상기 아우터케이스(1) 내측에 설치되는 기계실(C)을 포함하여 구성된다.

특히 상기 이너케이스(2) 내측으로는 냉장실(A)이 형성되고, 상기 냉장실(A)의 상측으로 상기 이너케이스(2)와 상기 아우터케이스(1)에 의해 냉동실(B)이 형성되며, 상기 냉동실(B)로 냉기를 유동시키도록 기계실(C)이 상기 냉동실(B)과 연통되도록 설치된다. 그리고 상기 아우터케이스(1)의 전면 상/하측에 각각 냉장실(A)과 냉동실(B) 개방할 수 있는 도어(3)(4)가 설치되어 사용자가 냉장실(A) 또는 냉동실(B)을 개방하게 된다.

여기서, 상기 냉동실(B)의 일측에 냉매와 공기를 열교환시켜 냉기를 생성시키는 증발기(5)가 설치되고, 상기 아우터케이스(1)와 상기 이너케이스(2) 사이에는 상기 냉기를 순환시키는 유로(1a)가 형성되며, 상기 이너케이스(2) 내부에도 상기 냉기가 이동될 수 있도록 유로(2a)가 형성된다.

더불어 상기 증발기(5)에는 상기 냉기를 순환시키기 위한 송풍장치(10)가 장착된다.

그리고 상기 기계실(C)에는 상기 증발기(5)와 냉매배관으로 연결되는 압축기(미도시), 응축기(미도시) 및 팽창장치(미도시)가 설치되어 냉동사이클로 작동된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 송풍장치(10)는 흡입구(12a) 및 토출구(12b)가 형성되어 공기의 유동로를 형성하는 하우징(12)과, 상기 흡입구(12a) 내측에 설 치되어 상기 흡입구(12a)를 통해 공기를 공급받아 상기 토출구(12b)로 공기를 토출하는 축류팬(14)과, 상기 축류팬(14)을 회전시키는 구동수단으로서 모터(16)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(12)의 흡입구(12a)는 상기 축류팬(14) 쪽으로 곡면을 이루며 라운드로 형성되어 상기 원심팬(14)의 회전시 공기의 흡입을 원활히 하는 벨마우스(11)로 형성된다.

그런데, 종래의 축류팬(14)은 흡입구(12a)를 통해 공기를 유입시켜 토출구(12b)을 통해 공기를 배출시키기 때문에 상기 공기가 축류팬(14)의 축방향으로 유동되어 유동손실이 발생되고 소음이 과도하게 발생되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유동손실을 절감시키고 소음의 발생을 억제시키는 공기조화기용 원심팬을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 축 중심에 대하여 방사상으로 배치되는 복수개의 날개와; 링형상으로 형성되어 상기 날개의 상측에서 상기 날개들을 연결하는 쉬라우드와; 상기 날개가 설치되되, 상기 날개를 기준으로 상기 쉬라우드의 반대편에 위치되는 하면을 포함하여 구성되고, 상기 날개들이 형성하는 상기 축 중심에서부터 상기 날개의 최단거리인 내경(r)과, 상기 축 중심에서부터 상기 날개의 최장거리인 외경(R)의 비(r/R)가 0.63±0.01인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 공기조화기용 송풍장치의 개략 단면도이고, 도 4는 도 3 중 절단선 A-A를 따라 절단한 원심팬의 단면도이며, 도 5는 도 3 중 원심팬의 정면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기용 송풍장치(50)는 흡입구(52a) 및 토출구(52b)가 형성된 하우징(52)과, 상기 하우징(52)의 내부에 장착되어 공기를 유동시키는 원심팬(60)과, 상기 원심팬(60)을 회전시키는 구동수단으로서 모터(70)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(52)은 증발기(미도시)에 의해 냉각된 공기를 유동시키기 위하여 냉장고 내부에 공기의 유동로를 형성시키고, 상기 하우징(52)의 흡입구(52a)는 벨마우스(51)로 형성된다. 상기 벨마우스(51)는 상기 하우징(52)을 통해 유입되는 공기가 내측으로 보다 효율적으로 유입되게 하기 위한 것으로서, 상기 하우징(52)의 흡입구(52a) 밖으로 볼록하게 형성되되, 끝단(51a)이 상기 원심팬(60)을 향하도록 형성된다.

상기 원심팬(60)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(52)의 상기 흡입구(52a)를 통해 유입된 공기를 하우징(52)의 상기 토출구(52b)로 유동시키는 복수개의 날개(62)와, 링형태로 형성되어 상기 복수개의 날개(62)의 상측 외각을 연결함과 아울러 상기 흡입구(52a)를 통해 유입된 공기를 원심팬(60)의 내부로 안내하는 쉬라우드(64)와, 상기 날개(62)를 기준으로 상기 쉬라우드(64)의 반대편에서 상기 복수개의 날개(62)를 연결시키는 하면(66)을 포함하여 구성된다.

상기 쉬라우드(64)는 상기 벨마우스(51)와 소정간격 이격되어 설치되되, 상측 끝단(64a)이 상기 벨마우스(51)의 홈에 삽입되어 설치되어 상기 흡입구(52a)에서 유입되는 공기를 상기 토출구(52b)로 안내한다.

상기 날개(62)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 공기를 밀어내는 압력면(62a)과, 상기 압력면(62a)의 배면으로서 대기압보다 압력이 낮아지게 되는 부압면(62b)을 포함하여 형성된다. 그리고 상기 날개(62)는 상기 압력면(62a)과 상기 부압면(62b)에서 상기 모터(70)의 모터축(72) 쪽에 형성되어 상기 흡입구(52a)를 통해 유입되는 공기와 마찰되는 전연부(62c)와, 상기 압력면(62a)과 상기 부압면(62b)에서 상기 원심팬(60)의 외주 측에 형성되어 상기 토출구(52b) 쪽으로 공기를 토출시키는 후연부(62d)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 복수개의 날개(62)들은 상기 모터축(72)에서부터 상기 전연부(62c)까지를 반경(r)으로 하여 가상의 내접원(C1)을 형성하고, 상기 모터축(72)에서부터 상기 후연부(62d)까지를 반경(R)으로 하여 가상의 외접원(C2)을 형성한다.
그리고 본 발명에 따른 원심팬(60)의 날개(62)는 상기 반경(r)(R)의 비(r/R)가 0.63±0.01 범위 내에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 날개(62)의 전연부(62c)와 상기 내접원(C1)의 접선이 형성하는 입구각(α)은 32°±1의 범위 내에 형성되고, 상기 날개(62)의 후연부(62d)와 상기 외접원(C2)의 접선이 형성하는 출구각(β)은 41°±1 범위 내에 형성되는 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 날개(62)들은 외접원(C2)에서 상기 출구각(β)과 인접한 날개(62)의 출구각(β)을 연결하는 호의 길이인 피치(pitch, P)를 형성하고, 상기 날개(62) 중 적어도 어느 하나는 전연부(62c)와 후연부(62d)를 연결하는 직선거리인 코드(chord, L)를 형성하며, 상기 코드(L)와 상기 피치(P)의 비(L/P)인 솔리더티(solidity)는 0.9±0.1로 형성된다.

이와같이 형성된 원심팬(60)의 날개는 종래의 축류팬(미도시)에 비하여 소음이 적고 전력 효율이 좋은 바, 도 6과 도 7은 종래 축류팬과 본 발명에 따른 원심팬을 비교한 실험결과이다.

도 6, 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원심팬(60)은 종래 축류팬에 비하여 풍량이 0.82㎥/min 일 경우 소음은 3dB(A) 정도 낮아지고, 전력사용량은 28% 정도 줄어드는 것을 확인 할 수 있다.

본 발명에 따른 냉장고용 원심팬은 날개의 반경 비(r/R)가 0.63±0.01 범위 내에 형성되고, 날개이 입구각이 32°±1 범위 내에 형성되며, 출구각이 41°±1 범위 내에 형성되고, 상기 날개의 솔리더티가 0.9±0.1로 형성되기 때문에, 풍량이 0.82㎥/min 일 경우 종래 축류팬에 비하여 소음은 3dB(A) 정도 낮아지고, 전력사용량은 28% 정도 감소되어 냉장고에서 발생되는 소음을 절감시키고, 전력효율을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

Claims (4)

1. 축 중심에 대하여 방사상으로 배치되는 복수개의 날개와;

   링형상으로 형성되어 상기 날개의 상측에서 상기 날개들을 연결하는 쉬라우드와;

   상기 날개가 설치되되, 상기 날개를 기준으로 상기 쉬라우드의 반대편에 위치되는 하면을 포함하여 구성되고,

   상기 날개들이 형성하는 상기 축 중심에서부터 상기 날개의 최단거리인 내경(r)과, 상기 축 중심에서부터 상기 날개의 최장거리인 외경(R)의 비(r/R)가 0.63±0.01인 것을 특징으로 하는 공기조화기용 원심팬
2. 제 1항에 있어서,

   상기 축 중심에서 상기 날개의 최단거리를 반지름(r)으로 가지는 가상의 내접원(C1)에서 상기 날개와 상기 내접원의 접선이 형성하는 입구각은 32°±1 인 것을 특징으로 하는 공기조화기용 원심팬
3. 제 1항에 있어서,

   상기 축 중심에서 상기 날개의 최장거리를 반지름(R)으로 가지는 가상의 외접원(C2)에서 상기 날개와 상기 외접원의 접선이 형성하는 출구각은 41°±1 인 것을 특징으로 하는 공기조화기용 원심팬
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 원심팬은 상기 축 중심에서 상기 날개의 최단거리를 반지름(r)으로 가지는 가상의 내접원(C1)과, 상기 축 중심에서 상기 날개의 최장거리를 반지름(R)으로 가지는 가상의 외접원(C2)을 형성하고,

   상기 날개들은 상기 복수개의 날개 중 어느 하나의 날개와 상기 내접원이 접하는 접점에서 상기 어느 하나의 날개와 상기 외접원이 접하는 접점까지의 직선거리인 코드(chord, L)와,

   상기 어느 하나의 날개와 상기 어느 하나의 날개에 인접한 다른 날개를 연결하는 호의 길이이되, 상기 외접원(C2)에 의해 형성된 길이인 피치(pitch, P)를 형성하며,

   상기 코드(L)와 상기 피치(P)의 비(L/P)인 솔리더티(solidity)는 0.9±0.1 로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 원심팬

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