KR101427270B1 - 냉장고의 팬모듈 - Google Patents

Abstract

냉장고의 팬모듈이 개시된다. 개시되는 냉장고의 팬모듈은, 냉장고의 기계실에 배치되는 압축기, 응축기의 방열을 위해 구비되는 냉장고의 팬모듈에 있어서, 모터와 결합되어 회전되는 축류팬; 및 상기 축류팬에 의한 유동을 안내하도록 상기 축류팬의 둘레에 배치되는 수용공이 형성된 슈라우드;을 포함하며, 상기 축류팬은 그 축방향 폭의 10 ~ 20 %가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치되는 것을 특징으로 한다. 개시되는 냉장고의 팬모듈에 의하면, 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 상기 축류팬의 회전속도가 낮아지게 되어 팬모듈의 동작을 위한 전력의 소모가 감소하게 되는 이점이 있다. 또한, 축류팬을 통과하는 공기에 의해 발생되는 소음이 저감되는 이점이 있다.

냉장고, 팬모듈, 슈라우드

Description

냉장고의 팬모듈{FAN MODULE FOR REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 냉장고의 기계실에 구비되는 압축기, 응축기 등의 방열을 위해 구비되는 냉장고의 팬모듈에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품의 저온저장을 목적으로 하는 장치로서, 보관하고자 하는 식품의 상태에 따라서 냉동 또는 냉장하여 보관하게 된다.

냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급되고, 공급된 냉기는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.

상기 사이클은 냉장고에 식품을 저장하는 냉장실, 냉동실과 같은 저장공간과 별개로 냉장고의 일측에 설치되며, 특히 압축,응축과정은 냉장고의 배면 하측에 형성되는 기계실에 배치되는 압축기와 응축기에 의해 이루어지는 것이 일반적이다.

상기 압축,응축과정에서는 외부로 열이 방출될 필요성이 있는데 이를 위해 상기 기계실에는 방열을 위한 팬모듈이 함께 구비된다.

그러나, 종래 냉장고의 기계실에 구비되는 팬모듈은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 종래의 팬모듈은 축류팬과 이의 구동을 위한 모터가 마련되며, 상기 축류팬의 둘레에 배치되에 배치되어 공기의 유동을 안내하는 슈라우드를 필요로 하게 된다. 그러나 상기 슈라우드는 공기의 유동에 대해 장애물로 작용하게 되는 단점이 있으며, 이로 인한 소음은 소비자에게 감성불만을 유발하는 문제점이 있다. 따라서 상기 슈라우드에 의한 소음을 저감시키는 방안의 개발이 요구되고 있다.

둘째, 상기 슈라우드가 공기의 유동에 대해 장애물로 작용하게 되는 경우, 동일 유량을 얻기 위해서는 상기 축류팬의 회전속도를 증가시켜야하는데, 이 경우 소모전력량이 증가하게 되며, 상기 축류팬의 회전에 의한 소음도 증가하게 되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 축류팬의 회전에 의한 소음을 증가시키지 않으면서 송풍효율을 향상시키는 방안의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 축류팬의 회전속도를 낮출 수 있는 구조를 가진 냉장고의 팬모듈을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 팬모듈은, 냉장고의 기계실에 배치되는 압축기, 응축기의 방열을 위해 구비되는 냉장고의 팬모듈에 있어서, 모터와 결합되어 회전되는 축류팬; 및 상기 축류팬에 의한 유동을 안내하도록 상기 축류팬의 둘레에 배치되는 수용공이 형성된 슈라우드;을 포함하며, 상기 축류팬은 그 축방향 폭의 10 ~ 20 %가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 축류팬은, 그 축방향 폭의 11 %가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 수용공의 둘레를 따라 상기 축류팬의 하류방향으로 개구된 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 축류팬의 축방향 폭 길이는 45 mm로 구비하며, 그 축방향 폭의 5 ~ 10 mm가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치시키는 것이 바람직하다.

이때, 상기 축류팬은, 그 축방향 폭의 5mm가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치되는 것이 더 바람직하다.

한편, 상기 축류팬은, 상기 모터와 결합되는 허브; 및 상기 허브의 반경방향으로 구비되는 복수의 블레이드;를 포함하며, 상기 블레이드의 스윕각(sweep angle)을 26°~ 30°범위 내로 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 블레이드의 스윕각은, 28°인 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 축류팬의 외경은 150 mm으로 구비되는 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 블레이드는, 3개로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 모터는, 외전형 모터(outer rotor type motor)로 구비되며, 상기 허브의 내부에 삽입되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 팬모듈에 의하면,

축류팬이 그 축방향 폭의 10 ~ 20 %가 상기 수용공을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측에 위치되므로, 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 상기 축류팬의 회전속도가 낮아지게 되어 팬모듈의 동작을 위한 전력의 소모가 감소하게 되는 이점이 있다.

또한, 축류팬을 통과하는 공기에 의해 발생되는 소음이 저감되는 이점이 있다.

한편, 본 발명에 일 측면에 따른 냉장고의 팬모듈에 의하면,

상기 축류팬에 구비되는 블레이드의 스윕각(sweep angle)을 26°~ 30°범위 내로 형성하므로, 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 상기 축류팬의 회전속도 를 더욱 낮출 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 냉장고의 팬모듈이 설치되는 냉장고의 기계실 구성에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈이 적용된 냉장고의 기계실을 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉장고(1)의 기계실(10)에는, 압축기(40), 응축기(30), 이들의 방열을 위한 팬모듈(100)이 구비된다.

또한, 상기 압축기(40)와 응축기(30)를 연결하는 냉매배관(50)이 설치되며, 상기 기계실(10) 내부는 기계실커버(20)에 의해 차폐된다.

상기 압축기(40)는, 냉매를 고온 고압의 기체상태의 냉매로 압축하여 응축기(30)로 보내는 장치이다.

상기 압축기(40)는 압축과정에서 진동 및 소음이 발생하게 되므로 압축기(40)의 설치면에는 방진장치가 구비될 수 있다.

상기 응축기(30)는, 상기 압축기(40)에서 나온 고온 고압의 기체 냉매를 저온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 장치이다. 따라서 응축과정에서 외부로 열을 방출하게 되며 이를 위해 팬모듈(100)이 장착되게 된다.

상기 팬모듈(100)은, 공기의 유동을 발생시켜 상기 응축기(30)의 내부에 흐 르는 냉매를 응축시키는 장치이다.

상기 기계실커버(20)에는 외부공기의 유입과 유출을 위한 통기공(21)이 형성된다.

상기 통기공(21)이 형성되는 위치는 상기 팬모듈(100)의 배치에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

한편, 도 1에서 상기 팬모듈(100)은 상기 압축기(40)와 응축기(30) 사이에 구비되는 것으로 도시되었지만, 상기 팬모듈(100)의 위치는 도 1에 있어서 상기 응축기(30)의 우측에 구비될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈을 분해하여 보인 도면이고, 도 3은 도 2에 있어서 축류팬과 슈라우드가 결합된 상태의 단면을 보인 도면이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 냉장고의 팬모듈(100)은, 축류팬(110), 상기 축류팬(110)의 회전을 위한 모터(120), 상기 모터(120)가 장착되며 상기 축류팬(110)이 수용되는 슈라우드(130)를 포함한다.

상기 축류팬(110)은 중앙에 위치되는 허브(112)와 그 둘레에 반경방향으로 구비되는 다수 개의 블레이드(111)를 포함한다.

상기 모터(120)는, 상기 슈라우드(130)에 장착되어 상기 축류팬(110)에 회전력을 부여한다.

상기 모터(120)는, 회전자가 고정자의 외측에 배치되는 외전형 모터(outer rotor type motor)로 구비되는 것이 바람직하다.

이에 의해, 상기 모터(120)가 상기 축류팬(110)의 허브(112) 내부에 수용되게 되므로, 상기 팬모듈(100)의 두께가 감소하게 된다.

따라서 상기 팬모듈(100)이 차지하는 공간이 줄어들게 되므로, 냉장고(1)의 고내용적의 확대를 꾀할 수 있게 된다.

상기 슈라우드(130)는 내부에 상기 축류팬(110)의 회전에 의해 발생되는 공기의 유동을 안내하며 상기 축류팬(110)이 수용되는 수용공이 형성된다.

한편, 상기 축류팬(110)에 의해 발생되는 공기의 유동이 상기 수용공(132)을 통해서만 발생하도록, 상기 슈라우드(130)의 외측 단부는 냉장고의 기계실(10) 종단면과 대응되는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 슈라우드(130)의 배면 측에는 상기 축류팬(110)이 장착되어 지지되도록 모터장착부(140)가 결합된다.

상기 모터장착부(140)는 상기 축류팬(110)에 결합되는 모터(120)가 장착되는 모터지지부(142)와 상기 모터지지부(142)와 상기 슈라우드(130)의 배면을 연결하는 스포크(141)로 이루어진다.

상기 스포크(141)는 상기 모터지지부(142)가 상기 슈라우드(130)에 견고하게 결합될 수 있도록 적당한 수로 구비될 수 있으며 도 2에서는 4개의 스포크(141)가 구비된 예가 도시되었다.

한편, 본 실시예에 있어서, 상기 축류팬(110)의 외주연과 인접하게 배치되는 상기 수용공(132)의 단부에는 상기 축류팬(110)의 하류방향으로 개구된 오목부(131)가 형성된다.

상기 오목부(131)는, 상기 수용공(132)의 둘레를 따라 전체적으로 형성되며 상기 슈라우드(130)의 배면에 형성된다.

상기 오목부(131)를 형성함으로써, 상기 축류팬(110)을 통과한 공기가 상기 축류팬(110)의 반경방향으로 누설되는 현상이 방지되게 된다. 또한, 누설되는 공기의 유동에 의해 발생되는 소음이 감소하게 된다.

다음으로, 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 팬모듈(100)에 있어서 상기 축류팬(110)은 그 축방향 폭(wb)의 10 ~ 20 %가 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치된다.

즉, 도 3에 있어서, 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)은 상기 축류팬(110)의 폭(wb)의 10 ~ 20 % 범위 내에 있게 된다.

이에 의해, 상기 팬모듈(100)을 통해 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 상기 축류팬(110)의 회전속도가 감소하게 된다.

따라서, 상기 축류팬(110)의 회전을 위한 소모전력이 감소하게 되며, 상기 축류팬(110)의 회전에 의한 소음도 저감되게 된다.

이에 대해서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.

도 4는, 도 2에 있어서 동일한 풍량일 때 축류팬과 슈라우드의 상대위치에 대한 회전속도를 나타낸 선도이며, 도 5는 도 2에 있어서 동일한 풍량일 때 축류팬 과 슈라우드의 상대위치에 대한 소음도를 나타낸 선도이다.

도 4에 있어서, 수평축은 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)이며, 수직축은 상기 팬모듈(100)을 통해 소정의 풍량을 내기 위한 상기 축류팬(110)의 회전속도이다.

또한, 상기 축류팬(110)의 그 축방향 폭(wb)은 45 mm이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 증가함에 따라 상기 축류팬(110)의 회전속도는 점차적으로 증가한다.

다만, 상기 축류팬(110)의 회전속도가 최소가 되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 존재한다.

즉, 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 5~10 mm의 범위에 있을 때, 상기 축류팬(110)의 회전속도는 약 1140 rpm으로 최소임을 알 수 있다.

따라서, 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 상기 축류팬(110)의 폭(wb)의 10 ~ 20 % 범위 내에 있을 때, 상기 축류팬(110)의 회전속도가 최소가 된다.

한편, 도 5에 있어서, 수평축은 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)이며, 수직축은 상기 팬모듈(100)에서 발생되는 소음도(SPL, sound pressure level)이다. 또한, 상기 축류팬(110)의 그 축방향 폭(wb)은 45 mm이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 증가함에 따라 상기 팬모듈(100)에서 발생되는 소음도는 대체적으로 증가하나, 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 5 mm 일 때, 상기 팬모듈(100)에서 발생되는 소음도는 약 25 dB로 최소임을 알 수 있다.

즉, 상기 수용공(132)을 기준으로 상기 축류팬(110)의 하류 측에 위치되는 상기 축류팬(110)의 폭(L)이 상기 축류팬(110)의 폭(wb)의 11 %에 있을 때, 상기 팬모듈(100)에서 발생되는 소음도가 최소가 된다.

이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 냉장고의 팬모듈에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 다만, 이를 설명함에 있어서, 상술한 제1실시예에서 설명한 구성과 그에 대한 상세한 설명과 중복되는 범위 내에서는 그에 갈음하고 이하에서는 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉장고의 팬모듈에 있어서 축류팬의 정면을 보인 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 있어서 축류팬(210)은 모터(120)가 내측에 수용되어 결합되는 허브(212)와 상기 허브(212)의 둘레에 그 반경방향으로 구비되는 복수의 블레이드를 포함한다.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 블레이드(212)의 스윕각(sweep angle, A)은 25°~ 30°로 구비된다.

상기 스윕각(A)은, 상기 블레이드(212)가 그 회전방향에 대해 쏠린 정도를 의미하는 것으로, 상기 블레이드허브(BH)의 중심과 상기 블레이드팁(BT)의 중심을 서로 연결한 직선과 상기 허브(212)의 중심과 블레이드허브(BH)의 중심을 서로 연결한 직선이 이루는 각도이다.

이에 의해, 상기 팬모듈(200)을 통해 소정의 유량을 송풍하기 위해 요구되는 상기 축류팬(210)의 회전속도가 감소하게 된다. 따라서, 상기 축류팬(210)의 회전을 위한 소모전력이 감소하게 되며, 상기 축류팬(210)의 회전에 의한 소음도 저감되게 된다.

이에 대해서는, 도 7을 참조하여 자세히 설명한다.

도 7은 도 6에 있어서 동일한 풍량일 때 블레이드의 스윕각(sweep angle, A)에 대한 축류팬의 회전속도를 나타낸 선도이다.

도 7에 있어서, 수평축은 블레이드(112)의 스윕각(A)이며, 수직축은 상기 팬모듈(200)을 통해 소정의 풍량을 내기 위한 상기 축류팬(210)의 회전속도이다.

여기서, 상기 축류팬(210)의 직경(D)은 150 mm 이며, 상기 블레이드(212)는, 3개로 구비되고 상기 허브(212)의 둘레를 따라 균일하게 분포된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드(212)의 스윕각(A)이 증가함에 따라 상기 축류팬(210)의 회전속도는 아래쪽으로 볼록한 포물선으로 표현된다.

즉, 상기 블레이드(212)의 스윕각(A)이 25°~ 30°의 범위에 있을 때, 상기 축류팬(210)의 회전속도는 약 1120 ~ 1160 rpm 임을 알 수 있다.

특히, 상기 블레이드(212)의 스윕각(A)이 28°일 때 상기 축류팬(210)의 회전속도는 약 1120 rpm 으로 최소임을 알 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의 해 제한되지 않아야 하며, 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 사상과 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈이 적용된 냉장고의 기계실을 보인 도면,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉장고의 팬모듈을 분해하여 보인 도면,

도 3은 도 2에 있어서 축류팬과 슈라우드가 결합된 상태의 단면을 보인 도면,

도 4는 도 2에 있어서 동일한 풍량일 때 축류팬과 슈라우드의 상대위치에 대한 회전속도를 나타낸 선도,

도 5는 도 2에 있어서 동일한 풍량일 때 축류팬과 슈라우드의 상대위치에 대한 소음도를 나타낸 선도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉장고의 팬모듈에 있어서 축류팬의 정면을 보인 도면,

도 7은 도 6에 있어서 동일한 풍량일 때 블레이드의 스윕각(sweep angle, A)에 대한 축류팬의 회전속도를 나타낸 선도이다.

Claims (10)

1. 냉장고의 기계실에 배치되는 압축기 또는 응축기의 방열을 위해 구비되는 냉장고의 팬모듈에 있어서,

   모터와 결합되어 회전되는 축류팬; 및

   상기 축류팬에 의한 유동을 안내하도록 상기 축류팬의 둘레에 배치되는 수용공이 형성된 슈라우드;을 포함하며,

   상기 축류팬은 블레이드의 하류측 끝단부터 상기 수용공의 하류측 끝단까지의 축방향 길이(L)가 상기 블레이드의 하류측 끝단부터 상기 블레이드의 상류측 끝단까지의 축방향 길이(WB)의 10 ~ 20 %가 되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 축류팬은,

   상기 블레이드의 하류측 끝단부터 상기 수용공의 하류측 끝단까지의 축방향 길이(L)가 상기 블레이드의 하류측 끝단부터 상기 블레이드의 상류측 끝단까지의 축방향 길이(WB)의 11 %가 되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수용공의 둘레를 따라 상기 축류팬의 하류방향으로 개구된 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드의 하류측 끝단부터 상기 블레이드의 상류측 끝단까지의 축방향 길이(WB)는 45 mm이며, 상기 블레이드의 하류측 끝단이 상기 수용공의 하류측 끝단을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측 방향 5 ~ 10 mm에 위치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 축류팬은, 상기 블레이드의 하류측 끝단이 상기 수용공의 하류측 끝단을 기준으로 상기 축류팬의 하류 측 방향 5mm에 위치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 축류팬은,

   상기 모터와 결합되는 허브; 및

   상기 허브의 반경방향으로 구비되는 복수의 블레이드;를 포함하며,

   상기 블레이드의 스윕각(sweep angle)은 25°~ 30°인 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 블레이드의 스윕각은, 28°인 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 축류팬의 외경은 150 mm 인 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 블레이드는, 3개로 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 모터는,

    외전형 모터(outer rotor type motor)로 구비되며, 상기 허브의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬모듈.

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