KR101419943B1 - Air conditioner and Fan assembly thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner and a fan assembly of an air conditioner.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에 의하여, 원심팬이 회전하는 과정에서 흡입되는 실내 공기의 유동이 교란되는 현상이 제거되어, 실내로 토출되는 공기의 압력 및 풍량이 균일하게 유지되는 효과가 있다. According to the fan assembly of the air conditioner and the air conditioner according to the embodiment of the present invention, the phenomenon of disturbance of the flow of the room air sucked in the process of rotating the centrifugal fan is eliminated, and the pressure of the air, There is an effect of maintaining the uniformity.
팬, 블레이드, 허브 Fans, blades, hubs
Description
본 발명은 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner and a fan assembly of an air conditioner.
공기 조화기는 냉매와 실내 공기와의 열교환을 통하여 실내 공기가 실외 온도보다 낮게 또는 높게 유지되도록 하는 장치이다.The air conditioner is a device that keeps the room air temperature lower or higher than the outdoor temperature through heat exchange between the refrigerant and the room air.
상세히, 상기 공기 조화기의 내부에는 냉매 사이클이 제공되고, 냉매 사이클을 통하여 상변화하는 냉매와 외부 공기가 열교환하게 된다. 그리고, 상기 냉매 사이클은, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환하는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창되는 팽창변 및 상기 팽창변을 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환하는 증발기로 구성된다. 여기서, 상기 공기 조화기가 냉방기로 사용될 경우, 상기 응축기는 실외 열교환기에 해당하고, 상기 증발기는 실내 열교환기에 해당한다.In detail, the inside of the air conditioner is provided with a refrigerant cycle, and a phase-change refrigerant and outside air are heat-exchanged through the refrigerant cycle. The refrigerant cycle includes a compressor for compressing the refrigerant at a high temperature and a high pressure, a condenser for exchanging heat with the outdoor air through the refrigerant passed through the compressor, an expansion valve for expanding the refrigerant passing through the condenser at a low temperature and a low pressure, And an evaporator in which a refrigerant exchanges heat with indoor air. Here, when the air conditioner is used as a cooler, the condenser corresponds to an outdoor heat exchanger, and the evaporator corresponds to an indoor heat exchanger.
더욱 상세히, 냉방용 공기 조화기의 경우, 상기 증발기는 실내기에 장착되고, 상기 응축기는 실외기에 장착된다. 그리고, 압축기와 팽창변은 실외기에 장착된다. More specifically, in the case of an air conditioner for air conditioning, the evaporator is mounted on an indoor unit, and the condenser is mounted on an outdoor unit. The compressor and the expansion valve are mounted on the outdoor unit.
일반적으로 공기 조화기는, 응축기와 증발기가 하나의 케이스에 수용되는 일체형 공기 조화기와, 응축기와 증발기가 별개의 케이스에 수용되는 분리형 공기 조화기로 나뉠 수 있다. 그리고, 상기 공기 조화기의 실내기는, 설치 방식에 따라 상치형, 벽걸이형 및 천장형으로 구분되고, 기능에 따라 냉방용, 난방용 및 냉난방 겸용으로 구분된다. Generally, an air conditioner can be divided into an integrated air conditioner in which a condenser and an evaporator are housed in a single case, and a separate type air conditioner in which a condenser and an evaporator are housed in separate cases. The indoor unit of the air conditioner is classified into a standing type, a wall-mounted type, and a ceiling type according to the installation mode, and classified into cooling, heating, and cooling and heating depending on functions.
도 1은 종래의 천장형 공기 조화기 실내기에 장착되는 팬의 측면도이다.1 is a side view of a fan installed in a conventional ceiling-type air conditioner indoor unit.
도 1을 참조하면, 종래의 천장형 공기 조화기 실내기에 장착되는 팬(1)은 터보팬으로서, 허브(4)와, 상기 허브(4)의 외주면에 연장되는 복수 개의 블레이드(3) 및 상기 블레이드(3)의 상단에 안착되어 공기 유입을 가이드하는 벨마우스(2)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a fan 1 installed in a conventional ceiling-type air conditioner indoor unit is a turbo fan, which comprises a
상세히, 상기 허브(4)는 하측으로 갈수록 수평 단면의 직경이 커지는 원추 형태로 이루어지고, 상기 블레이드(3)는 상기 허브(4)의 하측 외주면으로부터 소정의 높이와 길이를 가지고 방사상 연장되는 형태를 이룬다. 그리고, 상기 블레이드(3)는 상기 허브(4)의 바깥쪽으로 연장되면서 소정 곡률로 만곡되는 구조를 이룬다. 따라서, 상기 허브(4)의 축방향으로 흡입된 공기는 회전축과 직교되는 방향으로 토출되며, 상기 블레이드(3)의 형상에 의하여 휘어지면서 토출된다. In detail, the
또한, 종래의 팬(1)에 있어서, 상기 블레이드(3)의 하단부는 상기 허브(4)의 하단부보다 하측으로 더 연장된다. 그리고, 상기 블레이드(30)의 하단부를 지나는 연장선과 상기 팬(2)의 회전축이 직교하는 형태를 이룬다. In the conventional fan 1, the lower end of the blade 3 extends further downward than the lower end of the
상기와 같은 구조에 의하여, 상기 블레이드(30)의 하단부로 토출되는 공기의 유동이 교란되어 유동 저항이 발생하는 문제가 발생한다.Due to the above structure, the flow of air discharged to the lower end of the blade 30 is disturbed and a flow resistance is generated.
또한, 상기 팬(1)이 장착되는 베이스 패널과 블레이드(30) 하단부 사이에서 공기 유동 소음이 발생하게 되고, 상기 유동 소음은 상기 베이스 패널을 통하여 실내기 외부로 전달된다. 따라서, 실내기의 기동으로 인하여 발생하는 소음 때문에 사용자가 불편을 느끼는 문제가 있다. Also, air flow noise is generated between the base panel on which the fan 1 is mounted and the lower end of the blade 30, and the flow noise is transmitted to the outside of the indoor unit through the base panel. Therefore, there is a problem that the user feels inconvenience due to the noise generated due to the start of the indoor unit.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 원심팬을 구성하는 블레이드의 구조를 개선함으로써, 팬 회전시에 발생하는 유동 저항 및 유동 소음을 저감시킬 수 있는 팬 어셈블리 및 이를 구비한 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a fan assembly capable of reducing the flow resistance and flow noise generated during fan rotation by improving the structure of the blades constituting the centrifugal fan, And to provide a harmonizer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에는, 하단으로 갈수록 수평단면 직경이 커지는 허브; 상기 허브의 외주에 배열되는 복수 개의 블레이드;및 상기 블레이드의 상단에 안착되는 벨마우스가 포함되고, 상기 블레이드의 하단부는 상기 허브의 중심축에 대하여 경사지게 커팅되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fan assembly for an air conditioner and an air conditioner, comprising: a hub having a horizontal cross-sectional diameter increasing toward a lower end; A plurality of blades arranged on an outer periphery of the hub, and a bell mouth seated on an upper end of the blade, wherein a lower end of the blade is cut obliquely with respect to a center axis of the hub.
다른 측면에서의 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에는, 하단으로 갈수록 수평단면 직경이 커지는 허브; 상기 허브의 외주에 배열되는 복수 개의 블레이드;및 상기 블레이드의 상단에 안착되는 벨마우스가 포함되고, 상기 허브의 하단부 직경은 상기 벨마우스의 내경보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fan assembly for an air conditioner and an air conditioner, comprising: a hub having a horizontal cross-sectional diameter increasing toward a lower end; A plurality of blades arranged on an outer periphery of the hub, and a bell mouth seated on an upper end of the blade, wherein a diameter of a lower end of the hub is smaller than or equal to an inner diameter of the bell mouth.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 팬 어셈블리에 의하여, 원심팬이 회전하는 과정에서 흡입되는 실내 공기 의 유동이 교란되는 현상이 제거되어, 실내로 토출되는 공기의 압력 및 풍량이 균일하게 유지되는 효과가 있다. According to the fan assembly of the air conditioner and the air conditioner according to the embodiment of the present invention, the disturbance of the flow of the room air sucked in the centrifugal fan rotation is eliminated, The air pressure and air volume can be uniformly maintained.
또한, 흡입된 실내 공기가 블레이드와 베이스 패널 사이의 공간으로 흐르면서 유동 소음을 발생시키는 현상이 줄어들게 되어, 실내기의 전체적인 구동 소음이 감소되는 효과가 있다. In addition, the phenomenon that the inhaled indoor air flows into the space between the blades and the base panel and generates the flow noise is reduced, and the overall driving noise of the indoor unit is reduced.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 사상은 제시되는 실시예 및 도면에 제한되지 아니하면, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 실시예의 변경, 추가, 삭제가 가능함을 밝혀 둔다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be understood that the spirit and scope of the present invention are not limited to the embodiments and drawings, and that various changes, additions and deletions may be made within the scope of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 천장형 공기 조화기의 실내기의 분해 사시도이다. 2 is an exploded perspective view of an indoor unit of a ceiling-type air conditioner according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기 실내기의 구성을 설명하기 위하여, 실내 공기 흡입구가 형성되는 부분을 상부면으로, 팬 어셈블리가 안착되는 부분을 하부면으로 정의하여 설명하도록 한다. Hereinafter, to describe the structure of the indoor unit of the air conditioner according to the embodiment of the present invention, a portion where the room air inlet is formed is defined as an upper surface and a portion where the fan assembly is seated is defined as a lower surface.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 천장형 공기 조화기의 실내기(10)에는, 외관을 둘러싸는 캐비닛(11)과, 상기 캐비닛(11)의 내측에 삽입되어 내부 부품을 보호하는 케이스(12)와, 상기 케이스(12)의 바닥면에 부착되는 베이스(13)와, 상기 케이스(12)의 내부에 제공되고, 상기 케이스(12)로부터 내측으로 이격되게 장착되는 열교환기(14)와, 상기 열교환기(14)의 내측에 제공되는 팬 어셈 블리와, 상기 열교환기(14)의 상측에 안착되어 상기 열교환기(14) 표면에 형성되는 응축수를 받는 드레인팬(drain pan)(15)과, 상기 드레인팬(15)의 내측에 제공되어, 실내 공기 흡입을 가이드하는 쉬라우드(22)와, 상기 쉬라우드(22)의 가장자리에 안착되는 컨트롤 박스(21)와, 상기 드레인팬(15)의 상측에 안착되어 상기 케이스(12)를 덮는 프런트 패널(18)이 포함된다.2, the
상세히, 상기 열교환기(14)는 냉방 모드에서 증발기의 기능을 수행한다. 그리고, 상기 팬 어셈블리에는, 팬 모터(17)와, 상기 팬 모터(17)의 회전축에 연결되어 회전하면서 실내 공기를 흡입하는 송풍팬(16)이 포함된다. 그리고, 상기 송풍팬(16)은 축방향으로 공기를 흡입하여 반경 방향으로 토출하는 원심팬이 가능하며, 그 중에서 터보팬이 적용될 수 있다. 그리고, 상기 팬 모터(17)는 모터 마운트에 의하여 상기 베이스(13)에 고정 장착된다. In detail, the
또한, 상기 프런트 패널(18)에는 실내 공기가 흡입되는 흡입 그릴(19)이 장착되고, 상기 흡입 그릴(19)의 저면에는 흡입되는 실내 공기를 정화하는 필터(20)가 장착된다. 그리고, 상기 프런트 패널(18)의 가장자리 네 면에는 흡입된 실내 공기가 토출되는 토출구(182)가 제공되고, 상기 토출구(182)는 루버(181)에 의하여 선택적으로 개폐된다. A
또한, 상기 드레인 팬(15)의 저면에는 상기 열교환기(14)의 하단부가 수용되는 함몰부(152)가 형성된다. 상세히, 상기 함몰부(152)는 상기 열교환기(14)의 표면에 생성된 응축수가 낙하하여 고이는 공간으로서, 상기 함몰부(152)에 응축수 배수를 위한 배수 펌프(미도시)가 장착된다. 그리고, 상기 함몰부(152)로부터 이격되 는 지점에는 소정 길이의 토출구(151)가 형성된다. 따라서, 상기 송풍팬(16)에 의하여 흡입된 실내 공기는 상기 열교환기(14)를 통과하면서 냉각된 후, 상기 토출구(151)를 통하여 다시 실내로 토출된다. 그리고, 상기 토출구(151)를 통과한 냉각 공기는 상기 프런트 패널(18)의 토출구(182)를 통하여 실내로 토출된다. A depression 152 is formed in the bottom surface of the
또한, 상기 쉬라우드(22)의 내측에는 실내 공기가 흡입되는 과정에서 유동 저항이 최소화되도록 하는 오리피스(22)가 소정 곡률로 만곡되어 형성된다. 그리고, 상기 오리피스(22)는 상기 송풍팬(16) 방향으로 원통 형상으로 연장된다. An
또한, 상기 케이스(12)는 스티로폼과 같은 단열 소재로 이루어지고, 상기 캐비닛(11)은 상기 케이스(12)의 강도를 보강하기 위하여 금속 판재로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 베이스(13)는 상기 팬모터(17)를 지지할 수 있도록 금속 판재로 이루어지고, 강도 보강을 위한 포밍부가 형성된다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기를 구성하는 송풍팬의 측면도이고, 도 4는 상기 송풍팬의 저면 사시도이며, 도 5는 상기 송풍팬의 부분 측단면도이다. FIG. 3 is a side view of a blowing fan constituting an air conditioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a bottom perspective view of the blowing fan, and FIG. 5 is a partial side sectional view of the blowing fan.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 실내기, 특히 천장형 공기 조화기의 실내기를 구성하는 송풍팬(16)은 실내 공기가 축방향으로 흡입되어 반경 방향으로 토출되는 원심팬이 적용될 수 있다. 특히, 원심팬에 속하는 터보팬이 적용될 수 있다. 3 to 5, the
상세히, 상기 송풍팬(16)에는, 하단으로 갈수록 직경이 커지는 워추형의 허브(161)와, 상기 허브(161)의 외주면에 소정 간격을 두고 배열되는 블레이드(162) 및 상기 블레이드(162)의 상단에 안착되는 벨마우스(163)가 포함된다. More specifically, the blowing
더욱 상세히, 상기 허브(161)의 상단부는 상기 블레이드(162)의 상단부보다 낮게 형성되고, 상기 허브(161)의 상단부 저면에는 팬 모터의 회전축이 결합된다. 그리고, 상기 블레이드(162)는 상기 허브(161)의 중심으로부터 외측으로 소정 간격 이격된 지점으로부터 방사상으로 소정 길이 연장되며, 외측으로 갈수록 사이클론 형상으로 휘어지는 구조를 이룬다. More specifically, the upper end of the
또한, 상기 벨마우스(163)는 상기 허브(161)의 바깥쪽으로 라운드지게 형성된다. 따라서, 상기 쉬라우드(22)의 중심부에 형성되는 오리피스를 통하여 흡입된 실내 공기가 상기 허브(161) 및 블레이드(162)를 따라 반경 방향으로 토출되도록 가이드한다. The
한편, 상기 블레이드(162)의 하단부는 상기 송풍팬(16)이 장착된 상태에서 수평면과 소정 각도(θ)만큼 경사지게 커팅(cutting)된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드(162)의 하단부의 연장 방향이 상기 허브(161)의 하단부 연장 방향과 유사하게 형성되도록 한다. 따라서, 상기 허브(161) 표면을 따라 토출되는 공기는 상기 블레이드(162)의 하단부를 따라 부드럽게 안내된다. Meanwhile, the lower end of the
뿐만 아니라, 상기 블레이드(162)의 하단부가 경사지게 커팅됨으로써, 블레이드(162)의 하단부와 상기 베이스(13) 사이의 공간으로 유입되는 공기에 의한 유동 소음이 저감된다. In addition, since the lower end of the
상세히, 상기 블레이드(162)의 하단부가 종래와 같이 허브(161)의 저면으로부터 더 연장되어 수평하게 커팅되는 경우, 상기 허브(161)와 베이스(13) 사이의 공간으로 유입된 공기가 상기 허브(161)의 하측으로 연장된 블레이드(162) 하단부에 의하여 휩쓸리면서 유동 소음을 발생하게 된다.The air introduced into the space between the
그러나, 본 발명에서 제시된 바와 같이, 블레이드(162)의 하단부가 경사지게 커팅되면서, 허브(161)의 저면으로부터 연장되는 부분이 최소화되도록 하면, 상기 허브(161)와 베이스(13) 사이로 유입되는 공기가 블레이드(162) 하단부에 의하여 휩쓸리지 않으므로, 유동 소음이 저감되는 효과를 얻을 수 있다. However, as shown in the present invention, when the lower end portion of the
한편, 본 발명의 목적인 소음 저감을 위하여, 상기 블레이드(162)의 하단부가 도 4의 A 부분과 같이 블렌딩(blending)처리되는 것도 가능하다. Meanwhile, in order to reduce the noise of the present invention, it is also possible that the lower end of the
상세히, 상기 블레이드(162)의 하단부, 특히 안쪽 모서리 부분이 도시된 바와 같이 부드럽게 라운드지는 형상으로 성형되도록 한다. Specifically, the lower end portion of the
상기와 같이, 블레이드(162)의 하단부가 블렌딩 공정에 의하여 부드럽게 라운드지는 경우, 상기 허브(161)를 따라 방사상으로 토출되는 공기에 대한 유동 저항이 최소화되는 효과가 있다. 나아가, 공기의 유동 저항이 감소되면서 공기와 블레이드(162)가 부딪혀서 발생하는 유동 소음이 감소되는 효과를 얻을 수 있다. As described above, when the lower end of the
유동 저항 및 유동 소음을 저감하기 위한 또다른 방법으로서, 상기 블레이드(162)의 하단면이 평면을 이루도록 커팅하는 경우 외에, 볼록하게 라운드지게 가공하는 방법이 적용 가능하다. As another method for reducing the flow resistance and the flow noise, a method of convex rounding is applicable in addition to the case where the lower end face of the
다시 말하면, 블레이드(162)의 하단면을 지나는 면이 평면이 아닌 곡면을 이루도록 하는 것이다. 만일, 블레이드(162)의 하단면이 내측으로 함몰되게 형성되는 경우, 상기 함몰부로 유입되는 공기는 순간적으로 맴돌이 현상을 일으키면서 유동 저항을 발생할 수 있다. 반대로, 상기 블레이드(162)의 하단면이 바깥쪽으로 볼록하게 라운드지는 경우, 블레이드(162)의 표면을 따라 하강하는 공기가 맴돌이 현상을 일으키는 것을 방지하고, 유동 저항을 줄일 수 있다. In other words, the surface passing through the lower end surface of the
또한, 상기 블레이드의 하단부의 경사 각도는 팬의 종류 및 허브의 형태에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 상기 송풍팬(16)의 회전축과 90도 이상의 각도로 경사지게 커팅되는 것에 있어서는 공통된다 할 것이다. In addition, the inclination angle of the lower end of the blade may be variously set according to the type of the fan and the shape of the hub, but it will be common when the inclination angle is 90 degrees or more with the rotation axis of the blowing
또는, 상기 허브(161)의 하단부를 지나는 접선과, 상기 블레이드(162)의 하단면이 평행하게 연장되도록 구성될 수 있다. Alternatively, the tangent line passing through the lower end of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬(16)은 허브(161)와, 블레이드(162) 및 벨마우스(163)가 일체로 사출 성형되는 구조에 적용될 수 있다. Meanwhile, the blowing
상세히, 상기 구성 요소들이 일체로 사출 성형되기 위해서는, 상기 허브(161)의 하단부 직경이 상기 벨 마우스(163)의 내경보다 작거나 같게 형성된다. 따라서, 상기 블레이드(162)의 내측 일부는 상기 허브(161)와 일체로 형성되고, 나머지 일부는 상기 허브(161)의 하단부로부터 외측으로 더 연장되는 구조를 이룬다. In detail, the diameter of the lower end of the
또한, 상기 블레이드(162)의 하단부가 경사지게 커팅될 때, 상기 블레이드(162)의 내측 하단부는 상기 허브(161)의 저면과 동일 면을 이루고, 바깥쪽으로 갈수록 상기 허브(161)의 저면보다 하측으로 더 연장되는 형태를 이루도록 할 수 있다. 또는, 상기 블레이드(162)의 내측 하단부가 상기 허브(161)의 저면으로부터 약간 더 돌출된 상태에서 경사지게 커팅될 수도 있다. When the lower end of the
도 1은 종래의 천장형 공기 조화기 실내기에 장착되는 팬의 측면도.1 is a side view of a fan installed in a conventional ceiling-type air conditioner indoor unit.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 천장형 공기 조화기의 실내기의 분해 사시도.FIG. 2 is an exploded perspective view of an indoor unit of a ceiling-type air conditioner according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기를 구성하는 송풍팬의 측면도.3 is a side view of a blowing fan constituting an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 4는 상기 송풍팬의 저면 사시도.4 is a bottom perspective view of the blowing fan.
도 5는 상기 송풍팬의 부분 측단면도.5 is a partial side sectional view of the blowing fan.
Claims (11)
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