KR19990019556A - 에어콘 횡류팬용 스태빌라이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내공기를 흡입하고 증발기에서 열교환된 냉기를 다시 실내로 송풍하는 에어콘용 횡류팬(Closs Flow Fan) 내부의 와류형성에 결정적인 역할을 수행하는 스태빌라이저(stabilizer)에 관한 것으로서, 특히 스태빌라이저의 설계인자중 스태빌라이저의 설치각도와 횡류팬과의 간극을 실험을 통해 산출된 수치인 42°∼ 46°와 11∼14㎜ 로 각각 최적화하여 에어콘의 풍량특성과 저소음특성을 개선함에 따라 제품에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

Description

에어콘 횡류팬용 스태빌라이저 (A stabilizer for the closs flow fan of air-conditioner)

본 발명은 에어콘 횡류팬용 스태빌라이저(stabilizer)에 관한 것으로서, 특히 횡류팬 내부의 와류(vortex) 형성에 결정적인 역할을 수행하는 스태빌라이저의 설치각도와, 횡류팬 사이의 간극(clearance)을 최적화하여 풍량특성과 저소음특성을 향상시킨 에어콘 횡류팬용 스태빌라이저에 관한 것이다.

일반적으로, 에어콘에는 실내의 공기를 흡입하고, 이 흡입된 공기를 증발기에서 열교환시킨 후, 다시 실내로 송풍하는 송풍팬이 장착되어 있는데, 벽걸이형 에어콘의 실내기에는 일반적으로 상기와 같이 공기를 순환시키는 송풍팬으로 횡류팬이 사용된다.

도 6은 상기와 같이 공기를 순환시키는 일반적인 횡류팬이 장착된 벽걸이형 에어콘의 실내기를 나타낸 도면으로, 실내공기를 흡입하고 흡입된 실내공기를 열교환시킨 후, 다시 실내로 송풍하는 횡류팬(110)이 실내기 본체(100)의 내측에 형성된 장착홈(101)에 설치되며, 이 횡류팬(110)의 일단은 구동모터(130)의 회전축(131)에 결합된다.

한편, 드레인팬(120)과 일체로 형성되어 있는 고정구(121)가 실내기 본체(100)의 장착홈(101)에 삽입된 횡류팬(110)이 상기 장착홈(101)으로 부터 이탈되지 않도록 고정한다. 이와같이 횡류팬(110)이 고정구(121)에 의해 실내기 본체(100)에 고정되면 토출그릴(141)이 형성된 전면판(140)이 실내기 본체(100)에 체결되어 횡류팬(110)의 외부 노출을 방지하게 된다.

상기와 같이 에어콘의 실내기에 장착되어 공기를 순환시키는 횡류팬의 성능은 에어콘의 전체 성능에 커다란 영향을 미친다. 즉, 횡류팬은 실내기의 흡입구, 증발기 및 실내기의 토출구에서 충분한 공기가 통과할 수 있도록 압력성능을 가져야하며, 아울러 이러한 성능향상과 함께 소비자가 만족할 수 있는 저소음특성을 유지하여야 한다.

따라서, 설계자는 에어콘의 성능향상을 위해 상기 횡류팬의 설계에 신중을 기하여야 한다. 즉, 횡류팬의 성능에 영향을 미치는 설계인자인 블레이드의 설치각도, 블레이드의 길이와 두께, 블레이드의 형상 및 챔버를 최적화하여 에어콘이 최상의 성능을 발휘할 수 있도록 하여야 한다.

또한, 횡류팬 내부의 와류형성에 결정적인 역할을 수행하는 스태빌라이저의 설계인자인 횡류팬과의 간극, 스테빌라이저의 설치각도, 폭 및 끝단의 형상을 최적화하여 에어콘이 최상의 성능을 발휘할 수 있도록 하여야 한다.

즉, 도 7a 및 도 7b에 도시된 것처럼 스태빌라이저(150)와 횡류팬(110) 사이의 간극이 변화됨에 따라 횡류팬(110) 내부의 와류 형성위치 및 형태가 변화되고, 이에따라 스크롤(160)과 스태빌라이저(150) 부근에서의 풍속분포 및 압력이 변화되므로, 스태빌라이저의 설계인자를 최적화하여 에어콘이 최상의 성능을 발휘할 수 있도록 하여야 한다.

그러나, 현재까지는 횡류팬 내부의 와류형성에 지대한 영향을 미치는 스태빌라이저의 설계인자의 변화에 따른 성능변화에 관한 데이터가 마련되지 않아 에어콘의 성능개선은 매우 미비한 상태에 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 횡류팬 내부의 와류형성에 결정적인 역할을 수행하는 스태빌라이저의 설계인자의 변화에 따른 성능변화를 실험을 통해 산출하고, 이 산출된 결과에 따라 스태빌라이저의 설치각도와, 횡류팬과의 간극을 최적화하여 풍량특성과 저소음특성을 향상시킨 에어콘 횡류팬용 스태빌라이저를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실내공기를 흡입하고 증발기에서 열교환된 냉기를 다시 실내로 송풍하는 횡류팬(Closs Flow Fan)을 구비한 에어콘에 있어서, 상기 횡류팬 내부의 와류형성에 결정적인 영향을 미치는 스태빌라이저를 횡류팬으로 부터 11∼14㎜ 이격되게 42°∼ 46°의 각도로 실내기 내부에 설치한 것을 특징으로 한다.

도 1은 스태빌라이저의 간극변화에 따른 풍량특성을 나타낸 도면,

도 2는 스태빌라이저의 설치각도변화에 따른 풍량특성을 나타낸 도면,

도 3은 스태빌라이저의 간극변화에 따른 소음특성을 나타낸 도면,

도 4는 도 1 내지 도 3의 실험결과에 따른 본 발명의 스태빌라이저가

에어콘의 실내기내에 장착된 상태를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 스태빌라이저에 의한 횡류팬 내부의 공기의

유동상태의 나타낸 도면,

도 6은 일반적인 에어콘의 실내기를 나타낸 분해 사시도,

도 7은 스태빌라이저의 간극변화에 따른 공기의 유동형태를 나타낸

도면으로,

도 7a는 간극이 최대인 경우의 공기의 유동형태를 나타낸 도면,

도 7b는 간극이 최소인 경우의 공기의 유동형태를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 증발기 20 : 횡류팬

30 : 스크롤 40 : 스태빌라이저

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

최적의 스태빌라이저 설치각도 및 횡류팬과의 간극을 얻기 위하여 본 발명에서는 스태빌라이저의 설치각도와 간극을 다양하게 변화시켜 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼 간극변화에 따른 풍량특성, 설치각도변화에 따른 풍량특성 및 간극변화에 따른 소음특성을 측정하였다.

도 1은 스태빌라이저의 간극을 5, 8, 11, 14 및 17㎜로 변화시킨 경우의 풍량특성을 나타낸 도면이고, 도 2는 스태빌라이저의 설치각도를 38, 42, 46, 50 및 54°로 변화시킨 경우의 풍량특성을 나타낸 도면이며, 도 3은 스태빌라이저의 간극을 5, 8, 11, 14 및 17㎜로 변화시킨 경우의 소음특성을 각각 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 것처럼 횡류팬과의 간격이 좁아질수록 풍량특성은 개선되지만, 이에따라 소음특성은 도 3에 도시된 것처럼 악화됨을 알 수 있다. 따라서, 풍량특성과 소음특성을 동시에 만족시키는 것은 스태빌라이저와 횡류팬 사이의 간극이 11∼14㎜인 경우이다.

또한, 도 2에 도시된 것처럼 스태빌라이저의 설치각도가 42°∼ 46°인 경우에 가장 양호한 풍량특성을 나타내고 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 4에 도시된 것처럼 스태빌라이저(40)를 횡류팬(20)으로 부터 11∼14㎜ 이격되게 42°∼ 46°의 각도로 실내기 내부에 설치하였다. 미설명된 도면부호 10은 증발기를, 30은 스크롤을 각각 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 스태빌라이저에 의한 횡류팬 내부의 공기의 유동상태의 나타낸 도면으로, 컷-오프(cut-off)와 스태빌라이저 부근의 압력변동을 계산한 결과이다.

도면에 도시된 것처럼, 스태빌라이저 부근에서 압력변동이 심하게 발생되지 않음을 알 수 있다. 다시말해 본 발명에 따라 스태빌라이저를 설치하면 BPF(Blade Passing Frequency)가 감소됨을 알 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 횡류팬 내부의 와류형성에 결정적인 역할을 수행하는 스태빌라이저를 횡류팬으로 부터 11∼14㎜ 이격되게 42°∼ 46°의 각도로 실내기의 내부에 설치하므로 풍량특성과 저소음특성을 개선할 수 있다. 따라서, 제품에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 실내공기를 흡입하고 증발기에서 열교환된 냉기를 다시 실내로 송풍하는 횡류팬(Closs Flow Fan)(20)을 구비한 에어콘에 있어서, 상기 횡류팬(20) 내부의 와류형성에 결정적인 영향을 미치는 스태빌라이저(40)를 횡류팬(20)으로 부터 11∼14㎜ 이격되게 42°∼ 46°의 각도로 실내기 내부에 설치한 것을 특징으로 하는 에어콘 횡류팬용 스태빌라이저.