KR102567520B1 - 송풍장치 및 이를 갖춘 공기조화기의 실외기 - Google Patents

송풍장치 및 이를 갖춘 공기조화기의 실외기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송풍장치 및 이를 갖는 공기조화기 실외기에 관한 것으로, 송풍장치는 팬과, 팬을 회전시키는 모터와, 팬의 회전에 따라 발생하는 공기가 유동하는 유로에 배치되어 모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하며, 모터 지지부재는 최대폭을 갖는 최대 폭부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 확대되는 폭을 갖는 상류부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 축소되는 폭을 갖는 하류부를 포함하는 단면 형상을 가지며, 하류부의 하류측에 위치한 하류단은 공기 유동 방향에 대해 직각 방향으로 폭을 갖는다.

Description

송풍장치 및 이를 갖춘 공기조화기의 실외기{BLOWING DEVICE AND OURTOOR UNIT OF AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}
본 발명은 공기를 송풍하는 송풍장치 및 이를 갖춘 공기조화기의 실외기에 관한 것이다.
공기조화기 실외기는 회전하며 공기가 유동하도록 하는 팬과, 팬에 의해 유동하는 공기와 열교환하는 열교환기와, 팬을 구동하는 모터와, 모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함한다.
이러한 공기 조화기 실외기 중에는 모터 지지부재가 모터를 지지할 수 있도록 강성을 갖는 재질로 형성되는 모터 지지대와, 모터 지지대의 공기 유동 방향 상류측에 설치되어 모터 지지대를 향해 유동하는 공기를 안내하는 정류부재를 포함한 공기조화기 실외기가 알려져 있다.
모터 지지부재는 팬에 의해 유동하는 공기를 안내하는 유로 상에 배치되어 있으므로, 모터 지지부재의 형상에 따라 유로 저항 및 소음이 증가 또는 감소할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 모터를 지지하는 모터 지지부재에 의해 발생하는 유로 저항 및 소음을 보다 감소시킬 수 있는 송풍장치 및 공기조화기 실외기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기 실외기는 공기를 유동시키는 송풍장치와, 상기 송풍장치의 공기 유동 방향 상류측에 배치된 열교환기 및 상기 송풍장치 및 상기 열교환기를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 송풍장치는 팬과, 상기 팬을 회전시키는 모터와, 상기 팬의 회전에 따라 발생하는 공기가 유동하는 유로에 배치되어 상기 모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하며, 상기 모터 지지부재는 공기 유동 방향에 대해 직각인 방향으로 최대폭을 갖는 최대 폭부와, 공기 유동 방향 상류측에서 하류측으로 진행하며 확대되는 폭을 갖는 상류부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 축소되는 폭을 갖는 하류부를 포함하는 단면 형상을 가지며, 상기 하류부의 하류측에 위치한 하류단은 공기 유동 방향에 대해 직각 방향으로 폭을 갖는다.
또한, 상기 상류부는 곡선적으로 확대되는 폭의 단면 형상을 가지며, 상기 하류부는 곡선적으로 축소되는 폭의 단면 형상을 가지며, 상기 상류부와 상기 하류부는 곡선으로 연결되는 단면을 갖는다.
또한, 상기 상류부의 길이의 상기 최대 폭에 대한 비율이 1.00 이상 1.50 이하이다.
또한, 상기 하류부의 길이의 상기 상류부의 길이에 대한 비율이 0.58 이상 1.00 이하이다.
또한, 상기 하류단 폭의 상기 최대 폭에 대한 비율이 0.86 이상 0.94 이하이다.
또한, 상기 모터 지지부재의 단면 형상은 상기 모터 지지부재의 길이 방향 일부 구간에만 제한적으로 형성된다.
또한, 상기 모터 지지부재의 단면 형상은 상기 팬의 날개와 인접한 일부 구간에 제한적으로 형성된다.
또한, 상기 모터 지지부재의 단면 형상은 상기 모터와 인접한 일부 구간에 제한적으로 형성된다.
또한, 상기 모터 지지부재는 금속 재질로 형성되어 상기 모터 지지부재의 하류측을 형성하는 모터 지지대와, 수지 재질로 형성되어 상기 모터 지지부재의 상류측을 형성하는 정류부재를 포함한다.
또한, 상기 모터 지지대는 상류측을 향하여 개방된 개구부를 포함하며, 상기 정류부재는 그 하류측 단부가 상기 개구부 내에 삽입된다.
또한, 상기 모터 지지부재는 상기 모터 지지대와 상기 정류부재 사이를 씰링하는 씰링부재를 더 포함한다.
또한, 상기 모터 지지대의 하류측 단면에 설치되는 추가 정류부재를 더 포함한다.
또한, 상기 추가 정류부재는 상기 모터 지지부재의 일측 단부 절반을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.
또한, 상기 추가 정류부재의 폭이 상기 모터 지지대의 하류단 폭 보다 작게 형성되도록 하여 형성되는 단차를 더 포함한다.
또한, 상기 모터 지지대는 상류측을 향하여 개방된 개구부를 포함하며, 상기 정류부재는 상기 모터 지지대의 상류측, 양 측면 및 하류측을 감싸도록 형성된다.
또한, 상기 정류부재의 하류측 단부는 상기 모터 지지부재의 일측 단부 절반을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 송풍장치는 팬과, 상기 팬을 회전시키는 모터와, 상기 팬의 회전에 따라 발생하는 공기가 유동하는 유로에 배치되어 상기 모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하며, 상기 모터 지지부재는 공기 유동 방향에 대해 직각인 방향으로 최대폭을 갖는 최대 폭부와, 공기 유동 방향 상류측에서 하류측으로 진행하며 확대되는 폭을 갖는 상류부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 축소되는 폭을 갖는 하류부를 포함하는 단면 형상을 가지며, 상기 하류부의 하류측에 위치한 하류단은 공기 유동 방향에 대해 직각 방향으로 폭을 갖는다.
본 발명의 일측면에 따른 송풍장치 및 공기조화기 실외기는 모터 지지부재의 단면 형상이 상류측에서 하류측으로 진행하며 확대되는 폭을 갖는 상류부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 축소되는 폭을 갖는 하류부를 포함하므로, 모터 지지부재의 후방측에서 발생하는 후방 와류의 폭을 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 유로 저항 및 소음을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터 지지부재의 단면 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 모터 지지부재에 의해 발생하는 공기의 유동에 대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 모터 지지부재의 단면 형상의 치수 명칭을 도시한 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 모터 지지부재에서 상류부 길이의 최대 폭에 대한 비율의 바람직한 값을 검토하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 모터 지지부재에서 하류부 길이의 상류부 길이에 대한 비율의 바람직한 값을 검토하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 모터 지지부재에서 하류단 폭의 최대 폭에 대한 비율의 바람직한 값을 검토하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 지지부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 모터 지지부재에서 모터 지지대의 단면 형상을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 모터 지지부재에서 씰링부재의 설치 구조를 보인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 지지부재로 실제 시험을 수행한 경우의 송풍 소음 감소 값을 표시한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터 지지부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터 지지부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 14A 및 도 14B는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 모터 지지부재에서 정류부재가 수지 재질인 경우에 모터 지지대를 정류부재로 감싸는 모습을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 모터 지지부재에서 정류부재가 발포제인 경우에 모터 지지대를 정류부재로 감싸는 모습을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 모터 지지부재와 팬의 날개 전방 테두리와의 위치 관계를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 모터, 레그부 및 모터 지지부재를 보인 측단면도이다.
도 18A 및 도 18B는 본 발명의 모터 지지부재를 설치부에 설치하기 전 및 설치한 후의 설치부의 상태를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 개략도이다.
도 20은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 개략도이다.
도 21은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 개략도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 공기조화기의 실외기를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[본 실시예의 배경 및 개요]
최근 공기조화기는 상품성을 고려하여 소형화 및 고효율화가 요구되고 있는 추세로, 공기조화기의 송풍량을 증가시키는 방향으로 공기조화기의 개발이 이루어지고 있다.
공기조화기에 있어서 송풍량을 증가시킬 경우 송풍 소음이 증가한다. 따라서 송풍량을 증가시키면서도 소음을 줄이기 위해서는 팬의 형상이나 공기가 유동하는 유로 상에 배치되는 구조물의 형상이 개선되어야 한다.
본 발명은 공기가 유동하는 유로 내에 배치되는 구조물인 모터 지지부재로 인해 발생하는 유로 저항 및 소음을 감소시키기 위한 것으로, 모터 지지부재의 단면 형상, 구조 및 배치를 개선함으로써, 모터 지지부재에 의해 공기 유동 방향 하류 측에서 발생하는 와류의 폭을 작게 하여 압력 변동을 감소시키는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기의 실외기(1) 개략도이다.
실외기(1)는 공기를 송풍하는 송풍장치와, 송풍장치의 상류측에 배치되어 송풍장치에 의해 송풍되는 공기와 열교환하는 열교환기(60)를 포함한다.
송풍장치는 회전하며 공기를 흡입 및 토출하는 팬(10)과, 팬(10)을 회전시키는 모터(20)와, 레그부(30)와, 모터 지지부재(40)와, 벨 마우스(50)를 포함한다.
팬(10)은 회전력을 전달받아서 회전하면서 흰색 화살표로 방향으로 공기가 유동하도록 한다. 팬(10)에 의해 공기가 흰색 화살표 방향으로 유동함에 따라 검은 색 화살표 방향으로도 공기가 유동하며 열교환기(60)를 통과한다.
모터(20)는 전원을 공급받아 회전력을 발생시키며 회전축을 통해 팬(10)에 회전력을 전달한다. 레그부(30)는 모터(20)에 접촉하여 모터(20)를 직접 지지한다. 모터 지지부재(40)는 레그부(30)에 고정되어 레그부(30)를 통해 모터(20)를 지지한다.
벨 마우스(50)는 팬(10)의 회전에 따라 유동하는 공기를 안내하는 유로를 형성하며, 모터 지지부재(40)는 유로 내에 배치된다.
열교환기(60)는 검은색 화살표 방향으로 열교환기(60)를 통과하는 공기와 냉매가 열교환하도록 한다.
또한, 실외기(1)는 냉매를 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매를 감압 팽창하는 팽창밸브(미도시)와, 냉매를 전달하는 냉매관(미도시)들을 포함한다.
실외기(1)는 상부 토출형 실외기로, 모터 지지부재(40)가 팬(10) 보다 공기 유동 방향 상류측에 위치한다.
실외기(1)의 모터 지지부재(40)는 열교환기(60)의 상단 보다 높이 설치된다. 즉, 모터 지지부재(40)는 열교환기(60)의 공기 유동 방향 하류측의 단부 보다 공기 유동 방향 하류측에 설치된다.
모터 지지부재(40)는 전후 방향으로 길게 연장되어 그 전단 및 후단이 실외기(1)의 내부에 고정된다.
상기에서 모터 지지부재(40)는 전후 방향으로 연장되나, 좌우 방향이나 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 이하에서 모터 지지부재(40)가 연장된 방향을 모터 지지부재(40)의 길이 방향이라 하며, 모터 지지부재(40)의 길이 방향은 모터 지지부재(40)의 단면에 대해 직각인 방향이다.
도 2는 모터 지지부재(40)의 단면 형상을 도시한 도면으로, 모터 지지부재(40)는 대략 유선형 날개의 단면 형상으로 형성된다. 모터 지지부재(40)는 길이 방향에 대해 직각인 단면에서 공기 유동 방향에 대해 직각인 방향으로 최대 폭을 갖는 부위인 최대 폭부와, 최대 폭부를 중심으로 공기 유동 방향 상류측에 위치한 상류부와, 최대 폭부를 중심으로 공기 유동 방향 하류측에 위치한 하류부를 포함하는 단면 형상을 갖는다.
모터 지지부재(40)의 상류부는 실선 화살표로 도시한 바와 같이, 공기 유동 방향의 상류측으로부터 하류측으로 진행하며 폭이 확대되는 단면 형상을 가진다. 모터 지지부재(40)의 상류부는 상류측에서 하류측으로 진행하며 곡선적으로 폭이 확대되는 단면 형상을 갖는다.
모터 지지부재(40)의 하류부는 실선 화살표로 도시한 바와 같이 상류측에서 하류측으로 진행하며 폭이 감소하는 단면 형상을 가진다. 모터 지지부재(40)의 하류부는 상류측에서 하류측으로 진행하며 곡선적으로 폭이 축소되는 단면 형상을 갖는다.
모터 지지부재(40)의 단면 형상에서 최대 폭부가 형성되는 상류부와 하류부의 사이는 파선 화살표로 도시한 바와 같이 곡선으로 매끄럽게 연결되는 단면 형상을 갖는다.
또한, 모터 지지부재(40)의 공기 유동 방향 하류측에 위치한 하류부의 하류측에 위치한 하류단은 날개 형상의 축소부의 중간이 팬(10)의 회전축에 대략 수직한 평면으로 잘라낸 것과 같이 형성되어 폭을 갖는다. 즉, 모터 지지부재(40)의 하류단은 공기 유동 방향에 대해 직각인 방향으로 폭을 갖는다. 본 실시예에서 모터 지지부재(40)의 하류단은 공기 유동 방향에 대략 직교하는 직선 형상으로 형성된다.
도 3은 모터 지지부재(40)를 통과하는 공기의 유동을 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 단면 형상을 갖는 모터 지지부재(40)를 따라 공기가 유동함에 따라 화살표로 도시한 바와 같은 가상의 날개 단면 형상으로 공기가 유동한다.
도 4는 모터 지지부재(40)의 단면 형상의 치수 조건을 표시하기 위한 도면이다. 도시한 바와 같이 모터 지지부재(40) 단면의 최대 폭을 W라 한다. 즉, 모터 지지부재(40)의 단면 폭이 최대가 되는 최대 폭부의 좌측 단부 및 우측 단부의 점을 각각 X 및 Y로 하면, 점 X와 점 Y 사이의 거리가 최대 폭(W)이 된다.
또한, 모터 지지부재(40)의 단면에서 공기 유동 방향 하류측 단부의 폭(이하, "하류단 폭”이라 함.)을 W1이라 한다. 하류단 폭(W1)은 모터 지지부재(40) 양측의 하류측으로의 연장선과 모터 지지부재(40)의 하류측 끝단의 연장선의 교차점들 가운데 좌측 및 우측의 점을 각각 X1 및 Y1이라 하고, 점 X1과 점 Y1의 거리를 하류단 폭(W1)으로 한다.
또한, 모터 지지부재(40)의 단면에서 상류측 끝단에서 하류측 끝단까지의 길이를 전체 길이(L)로 한다. 모터 지지부재(40)의 상류측 끝단으로부터 모터 지지부재(40)의 최대 폭을 갖는 부위까지의 부분(이하, "상류부"라 함.)의 길이를 상류부 길이(L1)라 하고, 모터 지지부재(40)의 최대 폭을 갖는 부위에서 모터 지지부재(40)의 하류측 끝단까지의 부분(이하, "하류부"라 함.)의 길이를 하류부 길이(L2)라 한다.
도 5는 상류부 길이(L1)과 최대 폭(W)의 비율(L1/W)의 적정 값을 확인하기 위한 그래프이다. 그래프를 통해 상류부 길이(L1)과 최대 폭(W)의 비율(L1/W)이 1.00 이상 1.50 이하인 경우에, 소음 감소 값이 매우 커지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상류부 길이(L1)과 최대 폭(W)의 비율(L1/W)은 백색 양쪽 화살표로 도시한 바와 같이 1.00 이상 1.50 이하인 것이 바람직하다.
도 6은 하류부 길이(L2)와 상류부 길이(L1)의 비율(L2/L1)의 적정 값을 확인하기 위한 그래프이다. 그래프를 통해 하류부 길이(L2)와 상류부 길이(L1)의 비율(L2/L1)이 0.58 이상 1.00 이하인 경우에 소음 감소 값이 매우 커지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 하류부 길이(L2)와 상류부 길이(L1)의 비율(L2/L1)은 백색 양쪽 화살표로 표시한 바와 같이 0.58 이상 1.00 이하인 것이 바람직하다.
도 7은 하류단 폭(W1)과 최대 폭(W)의 비율(W1/W)의 적정 값을 검토하기 위한 그래프이다. 그래프를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 하류단 폭(W1)과 최대 폭(W)의 비율(W1/W)은 하류부 길이(L2)와 상류부 길이(L1)의 비율(L2/L1)에 의해 결정된다. 하류단 폭(W1)과 최대 폭(W)의 비율(W1/W)이 0.94보다 커지면, 도 3의 모터 지지부재(40)의 하류측에 가상의 날개 단면 형상으로 형성되는 공기 유동의 폭을 작아지도록 할 수 없다.
반대로 하류단 폭(W1)과 최대 폭(W)의 비율(W1/W)이 0.86보다 작아지면, 모터 지지부재(40)의 강성을 확보할 수 없으며, 모터(20)를 설치하기 위한 공간 및 체결부를 형성하기 위한 공간을 확보할 수 없다. 따라서, 하류단 폭(W1)과 최대 폭(W)의 비율(W1/W)은 도 7에 백색 화살표로 도시한 바와 같이 0.86 이상 0.94 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기에서 송풍장치가 실외기(10)에 사용될 경우의 실험 결과에 의해 결정된 치수 조건을 채용하였으나, 송풍장치가 단독으로 사용될 경우를 공기역학적으로 고려하여 결정된 치수 조건을 채용하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로 상류부 길이(L1)가 최대 폭(W)보다 길다는 치수 조건이나, 하류부 길이(L2)가 상류부 길이(L1)보다 짧다는 치수 조건을 채용하는 것이 가능하다.
다음으로 모터 지지부재(40)의 단면 형상의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
[제 1 실시예]
도 8에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터 지지부재(40)가 도시된다.
상술한 바와 같이 공기가 유동 방향 상류측에서 하류측으로 가상의 날개 형상으로 유동하도록 하기 위해 모터 지지부재(40)는 상류부와 하류부가 완만하게 연결되는 단면 형상을 갖는다.
따라서 모터 지지부재(40)는 금속 재질로 형성되며 모터 지지부재(40)의 하류측을 형성하는 모터 지지대(41)와, 수지 재질로 형성되어 모터 지지부재(40)의 상류측을 형성하는 정류부재(42)를 포함한다.
모터 지지부재(40)의 모터 지지대(41)는 모터(20)를 지지할 수 있도록 금속과 같이 일정 이상의 강도를 갖는 부재로 형성된다.
도 9에 도시한 바와 같이 모터 지지부재(40)의 하류측을 3개의 얇고 길게 연장된 부위(411, 412, 413)들로 감싸는 단면 형성을 가지며, 상류측을 향하여 개방된 개구부(414)를 포함한다. 모터 지지대(41)는 그 하류면을 형성하는 하류면부(411)와, 하류면부(411)의 양측에서 상류측으로 연장된 양 측면부(412, 413)들을 포함하며, 양 측면부(412, 413)들은 모터 지지부재(40)의 최대 폭을 형성하는 최대폭부를 형성한다. 정류부재(42)의 하류측 단부는 모터 지지대(41)의 개구부(414)에 삽입되어 모터 지지대(41)의 상류측에서 하류측으로 연장된 부위(412, 413)의 내면에 접촉한다. 모터 지지대(41)는 정류부재(42)에 나사(46)를 통해 고정된다.
또한, 모터 지지대(41)와 정류부재(42) 사이에는 씰링부재(47)가 설치된다. 따라서 씰링부재(47)가 모터 지지대(41)와 정류부재(42)의 사이의 틈을 통해 물이 유입되는 것을 방지한다.
도 10은 모터 지지대(41)와 정류부재(42) 사이에 씰링부재(47)가 설치된 상태를 보인 사시도이다.
씰링부재(47)는 도 1의 도면에 대해 수직인 방향의 끝단부에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 씰링부재(47)를 설치할 경우 씰링부재(47)를 안정적으로 설치되도록 하거나, 씰링하는 부위가 보다 확실하게 씰링될 수 있도록 하기 위하여, 정류부재(42)에 시트면(421)을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기에서는 모터 지지대(41)와 정류부재(42)의 간극을 채우기 위해 씰링부재(47)가 설치되나, 수지 재질의 캡이 설치되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 도시하지 않았으나 모터 지지대(41)의 상류측을 정류부재(42)로 덮을 경우, 정류부재(42)의 하부에 배수구를 형성하는 것이 바람직하다.
배수구를 형성할 경우, 배수구로부터 물을 효율적으로 배출하기 위하여, 정류부재(42)의 내측 하부에 배수구를 향해 경사진 경사를 설치하는 것도 가능하다.
도 11은 송풍 소음 저감 효과를 시험한 결과가 표시된 그래프이다. 그래프에서 파선은 종래의 단면 형상을 갖는 모터 지지부재(40)가 적용될 경우의 송풍 소음을 표시하고 있으며, 실선은 본 실시예의 단면 형상(도 2에 도시한 단면 형상)을 갖는 모터 지지부재(40)가 적용될 경우의 송풍 소음을 표시한다. 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 실시예에 따른 단면 형상의 모터 지지부재(40)가 적용된 경우 종래의 단면 형상의 모터 지지부재(40)가 적용된 경우에 비해 송풍 소음이 약 3.0dB이 감소한 것을 확인할 수 있다.
[제 2 실시예]
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터 지지부재(40)를 도시한다.
도 12에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터 지지부재(40)는 모터 지지부재의 하류측을 형성하는 모터 지지대(41)와, 모터 지지부재의 상류측을 형성하는 정류부재(43)를 포함하며, 모터 지지대(41)의 하류측 단면에 설치되는 추가 정류부재(44)를 더 포함한다.
정류부재(43) 및 추가 정류부재(44)는 수지 재질로 형성되어 모터 지지대(41)의 상류측 및 하류측에 끼워지며, 모터 지지대(41)에 스크류를 통해 고정된다.
제 1 정류부재(43)는 모터 지지대(41)의 상류측에 설치되는 정류부재로 상술한 제 1 실시예에 개시한 정류부재(42)와 대응한다.
제 2 정류부재(44)는 모터 지지대의 하류측의 설치되는 정류부재로, 모터 지지대(41)의 하류측 단면에 설치된다.
또한, 제 2 실시예에서 추가 정류부재(44)의 단면 형상은 도 12에 도시한 바와 같이 모터 지지부재(40)의 단면 형상과 대응하는 형상으로 형성한다. 즉, 추가 정류부재(44)는 모터 지지부재(40)의 단면 형상의 우측 절반을 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.
상기에서 추가 정류부재(44)의 형상은 모터 지지부재(40)를 중심으로 우측에 모터(20)가 위치할 경우를 고려한 것으로, 모터 지지부재(40)를 중심으로 좌측에 모터(20)가 위치할 경우 추가 정류부재(44)의 단면 형상은 모터 지지부재(40) 단면 형상의 좌측 절반을 시계 방향으로 90도 회전시킨 형상으로 형성된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에서 제 2 정류부재(44)는 본 실시예의 단면 형상을 가지면서 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로 변경하는 것도 가능하다. 즉, 모터 지지부재(40)의 길이 방향 중 일부 구간에만 제한적으로 상술한 최대 폭부, 상류부, 하류부 및 하류단이 형성되도록 하는 것이 가능하다.
또한, 제 2 실시예에서는 도시한 바와 같이, 추가 정류부재(44)를 추가할 경우, 추가 정류부재(44)와 모터 지지대(41)에 사이에는 단차(48)가 형성된다. 단차(48)는 추가 정류부재(44)의 폭을 모터 지지대(41)의 하류단 폭(W1)보다도 작게 하여 형성된다.
[제 3 실시예]
도 13은 제 3 실시예에 따른 모터 지지부재(40)의 구성을 도시한 도면이다.
제 3 실시예에 따른 모터 지지부재(40)는 정류부재(45)가 모터 지지대(41)를 감싸도록 설치된다. 즉, 모터 지지부재(40)는 도시한 바와 같은 대략 역 U자 형상의 단면을 갖는 모터 지지대(41)와, 모터 지지대(41)의 상류측, 양측면 및 하류측을 덮는 정류부재(45)를 포함한다.
정류부재(45)는 점진적으로 확대되는 직경을 갖도록 형성되어 모터 지지부재(40)의 상류부를 형성하는 부재와, 모터 지지대(41)의 양 측면 및 하류측을 덮어 모터 지지부재(40)의 최대 폭부 및 하류부를 형성하는 부재로 분할되어 있다.
여기서 정류부재(45)의 하류측은 제 2 실시예에 따른 추가 정류부재(44)와 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 정류부재(45)의 하류측 단부는 모터 지지부재(40)의 우측 단부 절반을 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.
[제 4 실시예]
또한, 정류부재(45)는 수지 재질로 형성될 경우, 도 14A, 14B에 제 4 실시예로 도시한 바와 같이 정류부재(45)는 모터 지지대(41)의 양 측면 및 하류측을 덮도록 설치될 수 있다.
도 14A는 모터 지지대(41)를 감싼 상태에서의 정류부재(45)의 형상을 도시하고 있으며, 도 14B는 모터 지지대(41)를 감싸려고 하는 과정에서의 정류부재(45)의 형상을 도시하고 있다. 단, 여기에서는 제 2 실시예의 추가 정류부재(44)에 대응하는 부위는 생략되어 있다.
또한, 정류부재(45)는 발포재로 형성되는 것도 가능하다. 이러한 경우, 도 15에 도시한 바와 같이 모터 지지대(41)가 정류부재(45)에 의해 감싸지도록 하는 것이 바람직하다. 도 15는 모터 지지대(41)를 감싸려고 하고 있는 과정에서의 정류부재(45)의 형상을 도시하고 있다. 단, 여기에서는 제 2 실시예의 추가 정류부재(44)에 대응하는 부분은 생략되어 있다.
도 16은 본 실시예에 따른 모터 지지부재(40)의 단면 형상을 갖는 정류부재가 후단부에 설치된 모터 지지부재(40)와, 팬(10)의 날개 전방 테두리(11)의 위치 관계를 도시한 도면이다. 모터 지지부재(40)의 단면 형상을 갖는 정류부재를 후단부에 설치함으로써, 백색 화살표로 표시한 공기의 회전 유동 방향에 대해 모터 지지부재(40)에 의해 박리된 유동이 매끄럽게 유동하도록 할 수 있도록 되어 있다.
이어서, 모터 지지부재(40)의 단면에 대해 직각인 길이 방향의 구성에 대하여 설명한다.
도 17은 도 1에 도시한 구성 중, 모터(20), 레그부(30) 및 모터 지지부재(40)로 이루어지는 구성을 실외기(1)의 측면으로부터 보았을 때의 도면이다. 여기서 좌측이 실외기(1)의 정면이며 우측이 실외기(1)의 배면이다. 또한, 모터 지지부재(40)로 상술한 제1 실시예의 모터 지지부재(40)를 채용한다. 즉, 모터 지지부재(40)는 모터 지지대(41)와 정류부재(42)를 포함한다.
도시한 바와 같이, 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로의 단면 형상은 실외기(1)의 정면측으로부터 후방측을 향하여, 처음에는 단면 형상 40a이다. 계속하여, 단면 형상 변화 영역 40c를 통과하여, 단면 형상 40b가 되고, 단면 형상 변화 영역 40d를 통과하여, 다시 단면 형상 40b로 복귀된다. 그 후, 단면 형상 변화 영역 40c를 통과하여, 단면 형상 40a로 복귀된다.
이와 같이, 모터 지지부재(40)의 단면 형상은 본 실시예의 단면 형상(도 2에 도시한 단면 형상)을 유지하면서, 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로는 변화시키는 것이 바람직하다. 이것을 공기 유동에 따른 다른 평면으로 절단했을 때의 단면이 본 실시예의 단면 형상의 조건을 충족시키는 다른 형상을 갖는다고 할 수 있다.
또한, 상기의 모터 지지부재(40)의 단면 형상(도 2에 도시한 단면 형상)은 상기 모터 지지부재(40)의 일부 구간에만 제한적으로 형성하는 것도 가능하다.
즉, 모터 지지부재(40)에서 팬(10)의 날개와 인접한 위치나, 모터(20)와 인접한 위치에 상술한 단면 형상을 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 17에서 정류부재(42)로는 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로 일체화되어 있는 정류부재(42)가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 정류부재(42)로 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로 복수의 부분들로 분할되어 있는 정류부재(42)를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 정류부재(42)는 모터 지지부재(40)의 길이 방향으로 복수의 부분으로 분할되는 것이 가능하다.
또한, 도 17에서 모터 지지부재(40) 좌우의 굵은 검은색 선으로 표시된 부위는 모터 지지부재(40)를 실외기(1)의 하우징에 설치하기 위한 설치부(70)를 표시한다. 도 1에 도시되어 있지는 않으나, 설치부(70)는 실외기(1)의 하우징의 내부 전면 및 후면에 좌우로 설치된다.
이하에서는 이러한 모터 지지부재(40)의 설치 방법을 구체적으로 설명한다.
도 18A는 모터 지지부재(40)를 설치부(70)에 설치하기 전의 설치부(70) 상태를 도시한다. 도시한 바와 같이 설치부(70)에는 모터 지지부재(40)의 설치 시트면(71)을 확보하기 위한 절곡부(72)가 마련되고, 절곡부(72)에는 한 쌍의 슬릿(73)이 마련되어 한 쌍의 슬릿(73)에 모터 지지대()의 양 측면부(412, 413)이 삽입된다.
도 18B는 모터 지지부재(40)가 설치부(70)에 설치된 후의 모터 지지부재(40) 및 설치부(70) 상태를 도시한다. 모터 지지부재(40)가 슬릿(73)에 삽입된 상태에서 스크류(74)가 체결되어 모터 지지부재(40)가 설치 시트면()에 고정된다. 스크류(74)는 도면 기준으로 위로부터 체결될 수 있다.
[제 5 실시예]
도 19는 제 5 실시예에 따른 공기조화기의 실외기(2)의 개략 구성을 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이 실외기(2)는 팬(10)과, 모터(20)와, 레그부(30)와, 모터 지지부재(40)와, 벨 마우스(50)와, 열교환기(60)를 포함한다. 여기서, 팬(10), 모터(20), 레그부(30), 모터 지지부재(40), 벨 마우스(50) 및 열교환기(60)의 기능은 제1 실시예의 실외기(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
제 2 실시예의 실외기(2)도 제1 실시예에 있어서의 실외기(1)와 마찬가지로, 소위 상면 블러워 타입이며, 팬(10)의 공기 유동 방향 상류측에 모터 지지부재(40)가 위치하는 타입의 실외기이다. 그러나, 제 1 실시예의 실외기(1)와 달리, 모터 지지부재(40)가 열교환기(60)의 상단부보다 낮은 위치, 즉, 높이 방향으로 열교환기(60)와 겹치는 위치에 설치된다. 이것을 일반화 하면, 모터 지지부재(40)는 공기 유동 방향으로 열교환기와 겹치는 위치에 설치된다고 할 수 있다.
[제 6 실시예]
도 20은 제 6 실시예에 따른 공기조화기의 실외기(3)의 개략 구성을 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이 실외기(3)는 팬(10)과, 모터(20)와, 레그부(30)와, 모터 지지부재(40)와, 벨 마우스(50)와, 열교환기(60)를 포함한다. 여기서, 팬(10), 모터(20), 레그부(30), 모터 지지부재(40), 벨 마우스(50) 및 열교환기(60)의 기능은 제 1 실시예에의 실외기(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
제 3 실시예에 있어서의 실외기(3)도, 제 1 실시예에 있어서의 실외기(1)와 마찬가지로, 소위 상면 블로워 타입 실외기이다. 그러나, 제 1 실시예의 실외기(1)와는 달리, 모터 지지부재(40)가 팬(10)의 공기 유동 방향 하류측에 위치하는 타입의 실외기이다.
[제 7 실시예]
도 21은 본 발명의 제 7실시예에 따른 공기조화기 실외기(4)의 개략도이다.
도 21에 도시한 바와 같이 실외기(4)는 팬(10)과, 팬(10)을 회전시키기 위한 모터(20)와, 레그부(30)와, 모터 지지부재(40)와, 벨 마우스(50)와, 열교환기(60)를 포함한다. 여기서, 팬(10), 모터(20), 레그부(30), 모터 지지부재(40), 벨 마우스(50) 및 열교환기(60)의 기능은 제1 실시예의 실외기(1)와 동일하므로 설명을 생략한다.
제 7 실시예의 실외기(4)는 제1 실시예의 실외기(1)와 달리, 소위 측면 블로워 타입 실외기이다. 즉, 본 발명은 측면 블로워 타입 실외기에도 적용 가능하다.
[본 실시예의 효과]
본 실시예에서는 모터 지지부재(40)의 단면 형상을 개선하여 모터 지지부재(40)의 축소부를 따라 공기 유동이 형성된다. 따라서 가상의 날개 단면 형상의 유동이 형성되어, 모터 지지부재(40)의 폭 보다 후방 와류(vortex in the wake)의 폭이 확대되는 것은 억제된다.
또한, 본 실시예에서 모터 지지부재(40)의 단면 형상은 후단부가 잘려진 형성으로 형성된다. 따라서 입사각을 갖는 공기 유동에 대해서도 어느 정도 입사각을 따르는 가상의 날개 단면 형상의 유동이 형성되어 후방 와류(vortex in the wake)의 폭 확대가 억제된다.
또한, 본 실시예에서는 모터 지지부재(40)의 단면 형상은 축소부의 도중에서 그 후단부를 잘라 낸 형상으로 형성된다. 따라서, 입사각을 갖는 공기 유동에 대해 모터 지지부재(40)의 전방 투영 면적이 감소하므로 유로 저항이 감소한다.
또한, 본 실시예에서는 모터 지지부재(40)의 후단부의 형상이 개선되어 유선형 형상의 약점인 유선형 형상의 후단과 날개 회전 방향으로의 공기 유동 사이의 간섭이 억제된다.
상기와 같이 송풍 유로 내의 압력 손실을 감소시키고, 날개 상류측에 대해 와류도 및 속도의 변동을 작아지도록 함으로써, 날개면상 압력의 시간 변동이 감소되어 팬(10)의 송풍 소음이 저감된다. 또한, 모터 지지부재(40)에서 발생하는 소음도 대폭으로 저감된다.
본 발명의 권리범위는 상기에서 설명한 특정 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 벗어나지 아니하는 범위 안에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 다른 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1: 실외기 10: 팬
20: 모터 30: 레그부
40: 모터 지지부재 41: 모터 지지대
42: 정류부재 43: 제1 정류부재
44: 추가 정류부재 46: 스크류
47: 씰링부재 48: 단차
50: 벨 마우스 60: 열교환기
70: 설치부

Claims (20)

  1. 공기를 유동시키는 송풍장치;
    상기 송풍장치의 공기 유동 방향 상류측에 배치된 열교환기; 및
    상기 송풍장치 및 상기 열교환기를 수용하는 하우징;을 포함하며,
    상기 송풍장치는 팬과, 상기 팬을 회전시키는 모터와, 상기 팬의 회전에 따라 발생하는 공기가 유동하는 유로에 배치되어 상기 모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하며,
    상기 모터 지지부재는 공기 유동 방향에 대해 직각인 방향으로 최대폭을 갖는 최대 폭부와, 공기 유동 방향 상류측에서 하류측으로 진행하며 점진적으로 확대되는 폭을 갖는 상류부와, 상류측에서 하류측으로 진행하며 점진적으로 축소되는 폭을 갖는 하류부를 포함하는 단면 형상을 가지며,
    상기 하류부의 하류측에 위치한 하류단은 공기 유동 방향에 대해 직각 방향으로 폭을 갖고,
    상기 최대 폭부는 상기 상류부와 상기 하류부 사이에 형성되고,
    상기 모터 지지부재의 전체 길이는 상기 상류부의 길이와 상기 하류부의 길이의 합과 같고,
    상기 모터 지지부재는 금속 재질로 형성되어 상기 모터 지지부재의 하류측을 형성하는 모터 지지대와, 수지 재질로 형성되어 상기 모터 지지부재의 상류측을 형성하는 정류부재를 포함하고,
    상기 모터 지지대의 하류측 단면에 설치되는 추가 정류부재를 더 포함하고,
    상기 추가 정류부재는 상기 모터 지지부재의 일측 단부 절반을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성되는 공기조화기 실외기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상류부는 곡선적으로 확대되는 폭의 단면 형상을 가지며,
    상기 하류부는 곡선적으로 축소되는 폭의 단면 형상을 가지며,
    상기 상류부와 상기 하류부는 곡선으로 연결되는 단면을 갖는 공기조화기 실외기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상류부의 길이의 상기 최대 폭에 대한 비율이 1.00 이상 1.50 이하인 공기조화기 실외기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하류부의 길이의 상기 상류부의 길이에 대한 비율이 0.58 이상 1.00 이하인 공기조화기 실외기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하류단 폭의 상기 최대 폭에 대한 비율이 0.86 이상 0.94 이하인 공기조화기 실외기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 지지대는 상류측을 향하여 개방된 개구부를 포함하며,
    상기 정류부재는 그 하류측 단부가 상기 개구부 내에 삽입되는 공기조화기 실외기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 지지부재는 상기 모터 지지대와 상기 정류부재 사이를 씰링하는 씰링부재를 더 포함하는 공기조화기 실외기.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가 정류부재의 폭이 상기 모터 지지대의 하류단 폭 보다 작게 형성되도록 하여 형성되는 단차를 더 포함하는 공기조화기 실외기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 지지대는 상류측을 향하여 개방된 개구부를 포함하며,
    상기 정류부재는 상기 모터 지지대의 상류측, 양 측면 및 하류측을 감싸도록 형성되는 공기조화기 실외기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정류부재의 하류측 단부는 상기 모터 지지부재의 일측 단부 절반을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상과 대응하는 형상으로 형성되는 공기조화기 실외기.
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  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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