KR100600713B1 - 냉장고용 원심팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 원심팬은 날개의 상측이 라운드 또는 경사면으로 형성되고, 상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 라운드 반경(R)의 비(R/t)가 0.8 내지 1.2이거나 상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 경사면 길이(L)의 비(L/t)는 0.7 내지 1.1이기 때문에 날개가 공기와 마찰 시 발생되던 소음을 절감할 뿐만 아니라 동일한 풍량을 토출시킬 때 전력을 절감하는 이점을 가지고 있다.

Description

냉장고용 원심팬{Centrifugal fan of a refrigerator}

도 1은 일반적인 원심팬이 적용된 냉장고의 단면도

도 2는 도 1 중 송풍장치의 단면도

도 3은 도 2 중 원심팬의 정면도

도 4는 도 3 중 절단선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 단면도

도 5는 본 발명에 따른 실시예로서 냉장고용 송풍장치의 단면도

도 6은 본 발명에 따른 제 1 실시예로서 원심팬의 사시도

도 7은 도 6 중 절단면 A-A의 단면도

도 8은 도 5 중 B의 상세 단면도

도 9는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서 날개의 단면도

도 10는 본 발명에 따른 원심팬과 종래 원심팬의 소음 및 소비전력의 비교 실험결과

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 하우징 50a : 흡입구

50b : 토출구 55 : 벨마우스

60 : 원심팬 62 : 하면

62a : 허브 64 : 쉬라우드

70 : 모터 80, 90 : 날개

81 : 상측 82, 92 : 압력면

84, 94 : 부압면 86 : 라운드

96 : 경사면 t : 날개의 두께

L : 경사면의 길이 θ: 경사면의 각도

R : 라운드의 반경

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 장치로서, 이러한 냉기가 냉장실 또는 냉동실 측으로 송풍되도록 냉기순환용 팬이 냉기가 순환되는 유로 상에 설치된다.

도 1은 일반적인 원심팬이 적용된 냉장고의 단면도이고, 도 2는 도 1 중 송풍장치의 단면도이며, 도 3은 도 2 중 원심팬의 정면도이고, 도 4는 도 3 중 절단 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 절단한 단면도이다.

일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 전면이 개방되도록 외곽을 형성하는 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.

상기 송풍장치(10)는 흡입구(12a) 및 토출구(12b)가 형성되어 공기의 유동로를 형성하는 스크롤(12)과, 상기 흡입구(12a) 내측에 설치되어 상기 흡입구(12a)를 통해 공기를 공급받아 상기 토출구(12b)로 공기를 토출하는 원심팬(14)과, 상기 원심팬(14)을 회전시키는 구동수단으로서 모터(16)를 포함하여 구성된다.

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

상기 원심팬(14)은 상기 흡입구(12a)로부터 공기를 공급받는 흡입홀(14a)이 형성되고, 상기 흡입홀(14a)과 직교하는 방향으로 토출홀(14b)이 형성되며, 상기 흡입홀(14a)과 상기 토출홀(14b)은 쉬라우드(13)와 허브(15)에 의해 형성되고, 상기 쉬라우드(13)와 상기 허브(15) 사이에 날개(17)가 형성되어 공기를 유동시킨다.

상기 쉬라우드(13)는 상기 흡입구(12a) 측에 형성된 판이고, 상기 허브(15)는 상기 모터(16) 측에 형성된 판으로서 공기를 유동시키는 날개(17)는 상기 쉬라우즈(13)와 상기 허브(15)를 연결시켜며 완곡하게 형성된다.

더불어 상기 모터(16)는 모터축(16a)이 상기 허브(15)를 관통하여 상기 허브(15)를 고정시키는 바, 상기 모터축(16a)이 회전됨에 따라 상기 원심팬(14)이 회전된다.

한편, 상기 쉬라우드(13)의 상측 끝단에는 상기 쉬라우드(13)로부터 연장된 팁(13a)이 형성되고, 상기 팁(13a)은 상부로 볼록하게 형성된 상기 벨마우스(11) 내측에 위치되어 상기 흡입구(12a)를 통해 흡입되는 공기를 보다 효율적으로 상기 토출구(12b)로 이송하기 위해 형성된다.

그런데 상기 흡입구(12a)에 의해 상기 원심팬(14)으로 유입되는 공기는 날개(17)와 마찰되고, 특히 상기 벨마우스(11)를 타고 이동되던 공기는 상기 벨마우스(11)의 끝단(11a)에서 박리되어 상기 날개(17)의 상측(17a)과 간섭을 일으키기 때문에 상기 원심팬(14)에 의해 유동되는 풍량을 감소시킬 뿐만 아니라 소음을 증가시키는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 쉬라우드에 형성된 팁에 의해 공기를 효율적으로 이동시키고, 상기 팁에서 발생되던 풍량의 감소와 소음을 개선한 원심팬을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제 1 특징에 따른 냉장고용 원심팬은 흡입 공기를 원주방향으로 토출시키는 압력면과; 상기 압력면의 반대면에 형성된 부압면으로 구성된 날개를 포함하여 구성되고, 상기 부압면에서 상기 압력면으로 넘어가는 날개의 상측은 라운드 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 라운드는 상기 부압면에서 상기 압력면으로 높이가 상승되도록 형성되고, 상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 라운드(R)의 반경 비(R/t)는 0.8 내지 1.2이다.
본 발명에 따른 제 2 특징에 따른 냉장고의 원심팬은 흡입 공기를 원주방향으로 토출시키는 압력면과; 상기 압력면의 반대면에 형성된 부압면으로 구성된 날개를 포함하여 구성되고, 상기 부압면에서 상기 압력면으로 넘어가는 날개의 상측은 경사면으로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 경사면은 상기 부압면에서 상기 압력면 쪽으로 높이가 상승되도록 형성되고, 상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 경사면 길이(L)의 비(L/t)는 0.7 내지 1.1이며, 상기 경사면과 상기 부압면이 이루는 각(θ)은 35°≤θ≤ 45°이다.

삭제

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

도 5는 본 발명에 따른 실시예로서 냉장고용 송풍장치의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제 1 실시예로서 원심팬의 사시도이며, 도 7은 도 6 중 절단면 A-A의 단면도이고, 도 8은 도 5 중 절단면 B-B의 상세 단면도이다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉장고용 송풍장치는 흡입구(50a) 및 토출구(50b)가 형성된 하우징(50)과, 상기 하우징(50)의 내부에 장착되어 공기를 유동시키는 원심팬(60)과, 상기 원심팬(60)을 구동시키는 구동수단으로서 모터(70)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(50)은 상면(52)의 중앙에 흡입구(50a)가 형성되고, 측면에 토출구(50b)가 형성되며, 상기 흡입구(50a)를 형성시키는 벨마우스(55)는 상기 흡입구(50a)의 가장자리에 형성되어 끝단이 상기 하우징(50)의 내측을 향해 곡면으로 형성된다. 여기서 상기 벨마우스(55)는 공기를 상기 하우징(50)의 내측으로 유동시킬 때 난류의 발생을 최소화시키기 위한 것이다.

상기 원심팬(60)은, 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙부가 볼록하게 형성된 허브(62a)를 포함하는 하면(62)과, 상기 하면(62)에 방사상으로 배치된 복수개의 날개(80)와, 링 형상으로서 상기 날개(80)의 상측(81)에 고정되어 상기 벨마우스(55)의 내측(55a)으로 상측 일단(64a)이 삽입되는 쉬라우드(64)를 포함하여 구성된다.

상기 쉬라우드(64)는 상기 흡입구(50a)를 통해 유입된 공기가 상기 날개(80)로 유동되도록 공기를 가이드하며, 상기 쉬라우드(64)의 상측 일단(64a)은 상기 날개(80)보다 높이가 높아서 상기 벨마우스(55)가 형성하는 내측(55a)으로 삽입되게 설치된다.

상기 모터(70)는 상기 흡입구(50a)의 상측에 설치되고, 상기 모터(70)의 모터축(72)은 상기 허브(62a)의 중심을 관통하여 장착되며, 상기 모터(70)에 전류가 인가되어 상기 모터축(72)을 구동시킴으로서 상기 원심팬(60)이 회전된다.

상기 날개(80)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 공기를 밀어내는 압력면(82)과, 상기 압력면(82)의 반대쪽에 위치되어 회전 시 대기압보다 압력이 낮게 형성되는 부압면(84)을 포함하여 구성되고, 상기 날개(80)의 상측(81)은 라운드(86)로 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 라운드(86)는 상기 부압면(84)에서 상기 압력면(82)으로 높이가 점차적으로 증가하도록 형성되고, 상기 라운드(86)의 반경(R)은 상기 날개(80)의 두께(t)에 비례해서 변하게 된다. 실험적으로 상기 두께(t)에 대한 상기 라운드(86)의 비(比)(R/t)가 0.8 내지 1.2의 값을 가질 때 상기 날개(80)의 효율이 좋아짐을 얻을 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 제 2 실시예로서 날개의 단면도이다.

도 9에 도시된 날개(90)의 단면은 제 1 실시예와 달리 라운드(86)가 형성되지 않고, 경사면(96)이 형성되는 바, 상기 경사면(96)은 상기 부압면(94)에서 상기 압력면(92)으로 높이가 점차적으로 증가되면서 형성된다.

특히 상기 날개(90)의 두께(t)에 대한 상기 경사면(96) 길이(L)의 비(比)(L/t)가 0.7 내지 1.1이고, 상기 부압면(94)에서 연장된 가상의 면과 상기 경사면(96)이 이루는 각(θ)은 35°≤θ≤ 45°일 때 상기 날개(90)의 효율이 좋아짐을 얻을 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 원심팬과 종래 원심팬의 소음 및 소비전력의 비교 실험결과이다.

도시된 바와 같이 종래 사각단면의 날개와 본 발명에 따른 경사면이 형성된 날개는 0.82㎥/min을 기준으로 소비전력은 0.2 내지 0.4W 절감되어 4% 정도의 전력이 절감되고, 소음은 0.8 내지 1.3dB(A) 이하 절감된다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 5 내지 도 7을 중심으로 보다 상세히 설명한다.

먼저, 상기 모터(70)에 전류가 인가되면 상기 모터(70)는 상기 모터축(72)을 구동시키고, 상기 모터축(72)이 회전됨으로서 상기 모터(70)에 고정된 상기 원심팬(80)이 회전된다. 상기 원심팬(60)이 회전되면, 상기 원심팬(80)에 형성된 날개(80)에 의해 공기가 유동되고, 공기는 상기 하우징(50)의 벨마우스(55)를 타고 상기 흡입구(50a)로 유입되어 상기 날개(80)에 의해 토출구(50b)로 토출된다. 이때 상기 벨마우스(55)를 타고 원심팬(60)의 내부로 유입된 공기는 상기 날개(80)에 의해 유동되는 바, 상기 쉬라우드(64) 내측으로 형성되어 공기와 마찰을 일으켜 소음 및 풍량의 감소를 일으키던 부위가 라운드(86) 또는 경사면(96)으로 형성되어 공기와의 마찰을 감소시키게 된다.

본 발명에 의한 냉장고용 원심팬은 공기와 마찰되던 날개의 상측을 라운드 또는 경사면으로 형성시켜 공기와 마찰 시 발생되던 소음을 절감할 뿐만 아니라 동 일한 풍량을 토출시킬 때 전력을 절감하는 이점을 가지고 있다.

Claims (7)

1. 흡입 공기를 원주방향으로 토출시키는 압력면과;

   상기 압력면의 반대면에 형성된 부압면으로 구성된 날개를 포함하여 구성되고,

   상기 부압면에서 상기 압력면으로 넘어가는 날개의 상측은 라운드 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
2. 제 1항에 있어서,

   상기 라운드는 상기 부압면에서 상기 압력면으로 높이가 상승되도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
3. 제 1항에 있어서,

   상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 라운드(R)의 반경 비(R/t)는 0.8 내지 1.2인 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
4. 흡입 공기를 원주방향으로 토출시키는 압력면과;

   상기 압력면의 반대면에 형성된 부압면으로 구성된 날개를 포함하여 구성되고,

   상기 부압면에서 상기 압력면으로 넘어가는 날개의 상측은 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
5. 제 4항에 있어서,

   상기 경사면은 상기 부압면에서 상기 압력면 쪽으로 높이가 상승되도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
6. 제 4항에 있어서,

   상기 날개의 두께(t)에 대한 상기 경사면 길이(L)의 비(L/t)는 0.7 내지 1.1인 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬
7. 제 4항에 있어서,

   상기 경사면과 상기 부압면이 이루는 각(θ)은 35°≤θ≤ 45°인 것을 특징으로 하는 냉장고용 원심팬

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