KR101452763B1 - 팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다. 본 발명에 따른 팬-모터 조립체는, 허브와, 허브의 둘레에 형성되는 복수의 블레이드를 구비한 팬부와; 허브의 내부에 배치되어 허브를 회전구동시키는 모터와; 팬부가 수용되는 수용공이 형성된 프레임과, 모터가 결합되는 브래킷과, 일 단은 프레임에 연결되고 타 단은 브래킷에 연결되되 공기의 유동방향을 따른 상류측 표면에 라운딩부가 형성된 복수의 스포크를 구비한 지지부를 포함하여 구성됨으로써 축방향 길이를 줄일 수 있으며 공기의 유동저항 및 소음을 줄일 수 있다.

Description

팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고{FAN-MOTOR ASSEMBLY AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}
본 발명은 팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기 저항을 저감할 수 있으며 지지강도를 확보할 수 있도록 한 팬조립체 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 냉장고는, 내부에 물품을 냉동 및/또는 냉장 보관하기 위한 것으로, 내부에 냉각실이 형성되는 냉장고 본체와, 냉각실의 냉각을 위한 냉동사이클 장치를 구비한다.
통상 냉장고 본체의 후방영역에는 기계실이 형성되며, 이 기계실에는 냉동사이클 장치 중 압축기 및 응축기가 설치된다. 상기 기계실의 내부에는 응축기 및/또는 압축기를 냉각시킬 수 있도록 공기의 유동을 촉진시키기 위한 팬-모터 조립체가 구비된다.
도 1은 종래의 팬-모터 조립체의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 팬-모터 조립체는, 공기의 유동을 촉진시키는 팬(10)과, 상기 팬(10)을 회전구동시키기 위한 모터(20)와, 상기 팬(10) 및 모 터(20)의 지지를 위한 프레임(30)을 구비한다.
상기 팬(10)은, 중앙의 허브(12)와, 상기 허브(12)의 둘레에 반경방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 서로 이격 배치되는 복수의 블레이드(14)를 구비한다. 상기 허브(12)에는 상기 모터(20)의 회전축(22)이 결합된다.
상기 블레이드(14)의 외곽에는 판 상의 프레임(30)이 배치되며, 상기 프레임(30)의 후방에는 상기 모터(20)를 지지할 수 있도록 모터지지부(32)가 형성된다. 상기 모터지지부(32)는 상기 모터(20)의 축선 방향을 따라 상기 프레임(30)의 판면으로부터 후방으로 일정 거리 이격되게 형성된다.
그런데, 이러한 종래의 팬-모터 조립체에 있어서는, 상기 팬(10)의 허브(12)에 상기 모터(20)의 회전축(22)이 결합되도록 되어 있어 팬-모터 조립체의 축 방향 길이가 길어지게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 모터지지부(32)는 공기의 유동방향에 가로로 배치되도록 형성되어 있어 공기의 유동저항을 증가시킬 뿐만 아니라 소음을 증가시키게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 축 방향 길이를 줄일 수 있으며 공기의 유동저항 및 소음을 줄일 수 있는 팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 모터의 리드 와이어에 의한 유동저항 및 소음을 저감할 수 있는 팬-모터 조립체 및 이를 구비한 냉장고를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 허브와, 상기 허브의 둘레에 형성되는 복수의 블레이드를 구비한 팬부와; 상기 허브의 내부에 배치되어 상기 허브를 회전구동시키는 모터와; 상기 팬부가 수용되는 수용공이 형성된 프레임과, 상기 모터가 결합되는 브래킷과, 일 단은 상기 프레임에 연결되고 타 단은 상기 브래킷에 연결되되 공기의 유동방향을 따른 상류측 표면에 라운딩부가 형성된 복수의 스포크를 구비한 지지부를; 포함하는 팬-모터 조립체를 제공한다.
여기서, 공기의 유동방향을 따라 상기 스포크의 하류측 표면에는 그루브가 함몰형성될 수 있다.
상기 스포크는 공기의 유동방향을 따라 상류측 표면 및 하류측 표면이 원호 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 스포크는 두께에 비해 큰 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 라운딩부는 상기 스포크의 폭의 80% 이상에 걸쳐 형성되게 구성될 수 있다.
상기 스포크는 연장선이 상기 브래킷의 중심으로부터 이격된 지점을 통과하게 형성될 수 있다.
상기 수용공의 둘레에는 공기의 유동을 안내하는 가이드가 형성될 수 있다.
상기 가이드는 링 형상을 가지게 구성될 수 있다.
상기 가이드는 공기의 유동방향을 따라 상류 측으로 돌출된 호형의 단면 형상을 가지게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 팬-모터 조립체를 구비한 냉장고가 제공된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 허브의 내부에 모터가 수용되고, 스포크의 공기의 유동방향을 따른 상류측 표면에 라운딩부가 형성되도록 함으로써, 축방향 길이를 줄일 수 있고 공기의 유동저항을 줄임과 아울러 소음을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공기의 유동방향에 대해 스포크의 하류측 표면에 함몰되게 그루브를 형성하여 그루브의 내부에 모터의 리드와이어가 수용되도록 함으로써 모터의 리드와이어와 공기의 접촉에 의한 공기 유동저항을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 소음 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공기의 유동방향에 대해 스포크의 상류측 표면 및 하류측 표면 모두 원호 형상을 가지도록 함으로써 공기의 유동저항을 줄일 수 있고 리드와이어가 스포크의 하류측 표면을 따라 인출되도록 함으로써 리드와이어에 의한 풍량 감소 및 소음 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 모터가 결합되는 브래킷의 중심에서 이격된 외곽 지점에 스포크의 단부가 연결되도록 함으로써 지지강도를 제고시킬 수 있어 변형 및 진동 발생을 억제할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체를 구비한 냉장고의 부분사시도이고, 도 4는 도 3의 팬-모터 조립체의 사시도이며, 도 5는 도 4의 팬-모터 조립체의 분리사시도이고, 도 6은 도 4의 팬-모터 조립체의 배면도이며, 도 7은 도 4의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 스포크의 단면도이며, 도 9 및 도 10은 각각 도 4의 팬-모터 조립체의 스포크의 변형례이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 팬-모터 조립체를 구비한 냉장고는, 내부에 냉각실(미도시)이 형성되고 후방 하부에 기계실(112)이 형성되는 냉장고 본체(110)와; 상기 냉장고 본체(110)의 전면에 결합되어 상기 냉각실을 개폐하는 도어(120)와; 상기 기계실(112)의 내부에 배치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체(140)를 구비하고 있다.
상기 냉장고 본체(110)는 상기 냉각실에 냉기를 공급하기 위한 냉동사이클 장치(130)를 구비하며, 상기 냉동사이클 장치(130)는, 냉매를 압축하는 압축기(131)와, 압축된 냉매가 응축되는 응축기(135)와, 상기 응축기(135)를 경유하여 응축된 냉매가 감압 팽창되는 팽창장치(미도시)와, 상기 팽창장치와 연결되고 상기 냉각실의 일 측에 배치되어 주위의 잠열을 흡수하여 냉각작용을 수행하는 증발기(미도시)를 구비한 증기 압축식 냉동사이클 장치로 구성된다.
상기 기계실(112)은 상기 냉장고 본체(110)의 후방으로 개구되고, 상기 기계실(112)에는 스크류(118)에 의해 분리가능하게 결합되는 기계실커버(115)가 구비된다. 상기 기계실커버(115)에는 판면을 관통하여 통기공(117)이 형성되어 있다. 상기 기계실(112)의 내부 일 측에는 냉매를 압축하는 압축기(131)가 설치되어 있으며, 상기 기계실(112)의 타 측에는 상기 압축기(131)에서 압축된 냉매가 방열을 통해 응축되는 응축기(135)가 구비되어 있다. 상기 압축기(131)와 응축기(135) 사이에는 공기의 유동을 촉진시켜 상기 응축기(135) 및 상기 압축기(131)의 냉각을 촉진시키는 상기 팬-모터 조립체(140)가 설치되어 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 팬-모터 조립체(140)는, 허브(143)와, 상기 허브(143)의 둘레에 형성되는 복수의 블레이드(145)를 구비한 팬부(141)와; 상기 허브(143)의 내부에 배치되어 상기 허브(143)를 회전구동시키는 모터(151)와; 상기 팬부(141)가 수용되는 수용공(163)이 형성된 프레임(161)과, 상기 모터(151)가 결합되는 브래킷(171)과, 일 단은 상기 프레임(161)에 연결되고 타 단은 상기 브래킷(171)에 연결되되 공기의 유동방향을 따른 상류측 표면에 라운딩부가 형성된 복수의 스포크(181)를 구비한 지지부(160)를 포함하여 구성된다. 상기 팬-모터 조립체(140)는 상기 응축기(135)측의 공기를 상기 압축기(131)측으로 송풍할 수 있게 설치되어 있다.
상기 팬부(141)는 상기 허브(143) 및 블레이드(145)가 합성수지부재로 일체로 형성된 프로펠러 형상을 가지는 축류팬으로 구현되어 있다. 상기 허브(143)는 일 측, 즉 후방 측이 개방된 원통 형상을 가지며, 외주면에는 반경방향을 따라 돌출되고 둘레방향을 따라 등 간격으로 이격된 복수의 블레이드(145)가 일체로 형성된다.
상기 허브(143)의 내부에는 상기 모터(151)가 수용되어 있으며, 상기 허브(143)의 중심에는 상기 모터(151)의 회전축(152)이 일체로 회전가능하게 결합되어 있다. 여기서, 상기 모터(151)는 상기 허브(143)의 내면에 로터(미도시)가 일체로 회전될 수 있게 결합되고, 상기 로터의 내측에 소정의 공극(air gap)을 두고 스테이터가 배치되는 소위 외전형 모터(outter rotor type motor)로 구성된다. 이에 의해 상기 팬-모터 조립체(140)의 축 방향 길이를 줄일 수 있다.
상기 팬부(141)의 반경 방향을 따라 상기 블레이드(145)의 외곽에는 판 상의 프레임(161)이 배치되어 있다. 상기 프레임(161)에는 상기 팬부(141)의 일부 영역이 수용됨과 아울러 공기가 송풍될 수 있게 판면을 관통하여 수용공(163)이 형성되어 있다. 상기 프레임(161)의 하부영역에는 결합 시 진동전달이 억제될 수 있게 방진부재(168)를 구비한 방진결합부(167)가 형성되어 있다. 상기 수용공(163)에는 공기의 유동을 안내하는 링(ring) 형상의 가이드(165)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 가이드(165)는 상기 프레임(161)과 분리가능하게 형성될 수도 있다. 상기 가이드(165)는 원호 형상의 단면을 가지며, 중앙영역이 공기의 유동방향을 따라 상류 측으로 돌출되게 배치된다.
한편, 상기 허브(143)의 후방영역에는 상기 허브(143)의 내부에 수용된 모터(151)를 지지할 수 있도록 브래킷(171)이 배치되며, 상기 브래킷(171)에는 일 단이 상기 프레임(161), 보다 구체적으로는 상기 가이드(165)에 연결되는 복수의 스포크(spoke)(181)의 각 타 단이 연결되어 있다. 상기 브래킷(171)에는 선단이 상기 모터(151)에 체결되는 스크류 등의 체결부재(174)가 결합될 수 있게 복수의 결합공(173)이 관통 형성되어 있다. 상기 브래킷(171)의 중심에는 상기 모터(151)의 회전축(152)이 결합되어 있으며, 상기 브래킷(171)의 일 측에는 상기 모터(151)의 와이어 또는 리드와이어(lead wire)(153)가 인출될 수 있도록 절취된 인출부(175)가 형성된다. 상기 브래킷(171)에는 인출된 상기 모터(151)의 리드와이어(153)를 지지할 수 있도록 지지돌기(177)가 형성되어 있다. 상기 지지돌기(177)는 상기 브래킷(171)의 표면으로부터 소정 돌출된 후 절곡되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 각 스포크(181)는 두께(t)에 비해 큰 폭(W)을 가지도록 형성되어 있다. 즉, 상기 각 스포크(181)는 폭(W)이 축선방향에 가로로 배치되게 형성된다. 공기의 유동방향을 따라 상기 각 스포크(181)의 상류 측 표면에는 공기의 유동이 원활하게 될 수 있도록 라운딩부(183)가 각각 형성되어 있다. 공기의 유동방향을 따라 상기 각 스포크(181)의 하류측 표면에는 표면으로부터 함몰되고 길이방향을 따라 연장된 홈 또는 그루브(groove)(185)가 각각 형성되어 있다. 이는 상기 모터(151)의 리드와이어(153)를 내부에 수용지지하여 상기 리드와이어(153)가 공기의 유동영역에 배치되어 공기의 유동 저항을 증가시키는 것을 방지하도록 하기 위함이다. 한편, 상기 그루브(185)에는 상기 리드와이어(153)가 상기 그루브(185)의 외부로 불시에 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 이탈방지부(187)가 형성될 수 있다. 상기 이탈방지부(187)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 그루브(185)의 일 측에서 폭 방향으로 타 측으로 돌출되되, 상기 이탈방지부(187)의 단부는 상기 리드와이어(153)가 삽입될 수 있게 상기 그루브(185)의 내벽과 소정 틈새를 두고 이격되게 형성될 수 있다. 상기 이탈방지부(187)는 복수로 구성될 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 공기의 유동방향을 따라 상류측 표면에 라운딩부(193) 및 직선구간부(194)를 구비하고 하류측 표면에 그루브(195)를 구비하게 스포크(191)를 형성할 수도 있다. 이때, 상기 라운딩부(193)의 전체 길이는 각 스포크(191)의 폭(W)의 80%(0.8W) 이상이 되게 라운딩부(193) 및 직선구간부(194)를 각각 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 공기의 유동방향을 따라 상류측 표면 및 하류측 표면에 원호 형의 라운딩부(203) 및 그루브(205)를 구비하게 스포크(201)를 형성할 수도 있다.
또한, 도 9 및 도 10과 관련한 스포크(191,201)에도 도 8과 관련하여 설명한 이탈방지부(187)를 구성할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 모터(151)에 전원이 인가되면 상기 팬부(141)는 상기 회전축(152)을 중심으로 회전되고, 상기 팬부(141)의 전방영역의 공기는 상기 수용공(163)을 통과하여 후방영역으로 송풍된다. 이에 의해 상기 응축기(135)와 접촉되어 상기 응축기(135)를 냉각시킨 열교환된 공기는 상기 압축기(131)측으로 이동되어 상기 압축기(131)의 냉각을 촉진시키게 된다. 이때, 상기 각 스포크(181)의 라운딩부(183)는 공기의 유동을 원활하게 하여 풍량이 저감되는 것을 방지함과 아울러 소음 발생을 저감하게 된다. 또한, 상기 스포크(181)의 하류측 표면에 형성된 그루브(185)는 상기 모터(151)의 리드와이어(153)를 수용지지 함으로써 상기 리드와이어(153)가 유동되는 공기와 접촉되어 불필요한 공기 저항 및 소음이 증가되는 것을 억제하게 된다.
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 의해 제한되지 않아야 하며, 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 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 종래의 팬-모터 조립체의 사시도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체를 구비한 냉장고의 부분사시도,
도 4는 도 3의 팬-모터 조립체의 사시도,
도 5는 도 4의 팬-모터 조립체의 분리사시도,
도 6은 도 4의 팬-모터 조립체의 배면도,
도 7은 도 4의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 스포크의 단면도,
도 9 및 도 10은 각각 도 4의 팬-모터 조립체의 스포크의 변형례이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 냉장고 본체 140: 팬-모터 조립체
141 : 팬부 143 : 허브
145 : 블레이드 151 : 모터
152 : 회전축 153 : 리드와이어
160 : 지지부 161 : 프레임
171 : 브래킷 175 : 인출부
177 : 지지돌기 181 : 스포크
183 : 라운딩부 185 : 그루브

Claims (10)

  1. 허브와, 상기 허브의 둘레에 형성되는 복수의 블레이드를 구비한 팬부와;
    상기 허브의 내부에 배치되어 상기 허브를 회전구동시키는 모터와;
    상기 팬부가 수용되는 수용공이 형성된 프레임과, 상기 모터가 결합되는 브래킷과, 일 단은 상기 프레임에 연결되고 타 단은 상기 브래킷에 연결되되 공기의 유동방향을 따른 상류측 표면에 라운딩부가 형성된 복수의 스포크를 구비한 지지부를;포함하고,
    상기 스포크는 두께에 비해 큰 폭을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    공기의 유동방향을 따라 상기 스포크의 하류측 표면에는 그루브가 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스포크는 공기의 유동방향을 따라 상류측 표면 및 하류측 표면이 원호 형상을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라운딩부는 상기 스포크의 폭의 80% 이상에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스포크는 연장선이 상기 브래킷의 중심으로부터 이격된 지점을 통과하게 형성되는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수용공의 둘레에는 공기의 유동을 안내하는 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드는 링 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드는 공기의 유동방향을 따라 상류 측으로 돌출된 호형의 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 팬-모터 조립체.
  10. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 팬-모터 조립체를 구비한 냉장고.
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