KR200303705Y1 - 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기 조화기의 토출구에 풍향 조절을 위하여 구비되는 블레이드에 관한 것으로서, 특히 토출공기의 유동에 의한 소음을 감소시키기에 적합한 형상을 가지도록 한 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드에 관한 것이다.

본 고안에 따른 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드는, 공기 조화기의 토출장치에 구비되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드(20)의 양면에 토출 공기의 유동 특성에 변화를 줄 수 있는 다수의 요홈(22)을 형성시켜 구성한 것이다.

이러한 본 고안은, 공기 조화기의 토출장치로부터 공기가 토출될 때, 블레이드(20)의 표면에 형성된 다수의 요홈(22)에 의하여 블레이드 표면에서 발생하는 와류의 강도가 감소됨 아울러 유동 저항이 줄어들게 되고, 이에 따라 토출 공기에 의한 소음이 줄어 든다.

Description

소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드{Outlet vent blade of air conditioner for noise reduction}

본 고안은 공기 조화기의 토출구에 풍향 조절을 위하여 구비되는 블레이드에 관한 것으로서, 특히 토출공기의 유동에 의한 소음을 감소시키기에 적합하도록 한 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드에 관한 것이다.

첨부도면 도 1은 에어컨 등의 일반적인 공기 조화기의 실내기(10)를 나타내는 바, 실내기(10)는 통상 아래측의 흡입구(12)를 통하여 공기를 유입하고, 이를 설정된 온도와 습도로 제어한 후, 상부의 토출구(14)를 통하여 실내로 토출시키게 된다.

상기한 토출구(14)에는 수평 및 수직 방향으로 다수의 블레이드(16)가 구비되어 토출되는 공기의 방향을 조절할 수 있도록 되어 있다.

첨부도면 도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 전형적인 블레이드 단면 형상 및 그에 대한 토출 공기의 유동 상태를 나타낸다.

도시된 종래의 블레이드(16)는 앞,뒤가 약간 경사진 평판 형태의 것을 도시하고 있다. 종래에는 이와 같이 앞,뒤가 약간 경사진 평판 형태의 것 뿐만 아니라, 앞,뒤의 경사 없이 순전히 평탄한 상태의 것들도 널리 사용되고 있다.

위와 같이, 종래의 블레이드(16)의 형상이 어떤 것이든 간에, 종래의 블레이드는 모두 표면이 매끈한 평판의 형태를 취하고 있다. 공기역학적 관점에서 볼 때,풍속의 변화에 따라 박리점의 위치가 이동이 되고, 이에 따라 와류가 발생하는데, 공기의 유동에 의한 소음은 상기 와류의 생성이 어떻게 되었는가에 따라 민감하게 반응한다. 따라서 공기 조화기의 토출장치에서의 주된 소음은 이 와류에 기인된다고 할 수 있다.

그러나, 종래의 블레이드는 공기역학적인 설계가 아닌 단순한 형상으로 설계되었으므로 소음 저감에 근본적으로 접근하기가 상당히 어려운 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 블레이드 표면에서 발생하는 와류의 강도를 감소시킴으로써 토출 공기에 의한 소음을 줄일 수 있는 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 공기 조화기를 나타내는 도면

도 2a는 종래의 전형적인 블레이드 단면 형상을 나타내는 도면

도 2b는 종래의 블레이드에 대한 토출 공기의 유동 상태를 나타내는 도면

도 3은 본 고안에 따른 블레이드를 나타내는 사시도

도 4a는 본 고안에 따른 블레이드의 요홈 및 토출 공기의 유동 상태를 나타내는 단면도

도 4b는 본 고안에 따른 블레이드의 요홈 형상의 다른 예를 나타내는 단면도

도 4c는 본 고안에 따른 블레이드의 요홈 형상의 또 다른 예를 나타내는 단면도

도 4d는 본 고안에 따른 블레이드의 요홈 형상의 또 다른 예를 나타내는 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 블레이드 22 : 요홈

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드는, 공기 조화기의 토출장치에 구비되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드의 양면에 토출 공기의 유동 특성에 변화를 줄 수 있는 다수의 요홈을 형성시킨 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 상기 요홈의 형상은, 대략 반원형, 타원형 또는 다각형 중 선택된 하나로 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 공기 조화기의 토출장치로부터 공기가 토출될 때, 블레이드의 표면에 형성된 다수의 요홈에 의하여 블레이드 표면에서 발생하는 와류의 강도가 감소됨 아울러 유동 저항이 줄어들게 되고, 이에 따라 토출 공기에 의한 소음이 줄어 들게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 3, 도 4a에 내지 도 4d를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 첨부도면 도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 의한 블레이드를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 블레이드(20)는, 블레이드(20)의 양면에 다수의 요홈(22)을 형성한 구조로 이루어진다.

상기 요홈(22)의 갯수, 크기, 간격 및 배치형태는 공기 조화기의 용량이나 토출 공기의 속도 등에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

첨부도면 도 4는 위와 같은 본 고안의 블레이드에 대한 토출 공기의 유동 상태를 나타낸다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 블레이드(20)는 그 표면에 다수의 요홈(22)이 형성되어 있으므로, 토출 공기는 요홈(22) 부분에서 매우 작은 와류가 발생하게 된다. 이러한 와류는 종래의 매끈한 표면에서 발생한 와류에 비해 강도가 매우 작기 때문에, 여기서 발생하는 소음 또한 현저히 줄어들게 된다.

예컨대, 공기 조화기와 같은 보통의 속도(또는 그 이상의 빠른 속도)에서의공기의 유동 저항에는 크게 두 가지 종류가 있다.

첫 번째로는, 물체의 앞 뒤에 압력의 차이 때문에 생기게 되는 압력저항이다. 압력저항은 유동의 박리(seperation)효과에 의한 압력항력(Pressure Drag)이다. 이러한 압력항력은 물체의 형상과 유속에 의하여 결정된다.

두 번째로는, 공기와 물체의 마찰로 인해 발생하는 마찰저항이다. 이는 경계층(Boundary layer)내에서의 전단응력에 의한 마찰항력(Friction drag)이다.

본 고안의 경우, 블레이드(20)의 표면에 요홈(22)이 형성되면 압력저항이 감소하게 됨과 아울러, 강도가 큰 와류의 발생을 억제함으로써 유동저항이나 소음이 저하되는 효과가 있게 된다.

다시 말해서, 블레이드(20)에 대하여 토출되는 공기의 유동에 있어서는, 토출공기의 유속에 따른 경계층이 존재하는데, 이러한 경계층에서는 유체의 점성의 효과로 인해서 전단응력이 크게 작용한다. 그러나 속도가 커지게 되면 블레이드(20)의 중간쯤에서 경계층의 폭이 커지면서 블레이드(20)의 표면으로부터 먼쪽과 가까운 쪽 사이에 속도차이가 많이 발생하게 되며, 이에 따라 공기의 흐름이 바뀌면서(유동의 박리가 발생하면서) 강도가 큰 와류가 발생하게 된다. 또한 이때에 블레이드(20)의 앞부분과 뒷부분의 압력차이가 증가하게 된다. 이러한 와류와 압력차는 토출공기에 대한 유동저항으로 작용함과 아울러 소음의 원인이 되는 것이다.

상술한 바와 같은 좋지 않은 현상은 경계층 내의 유동이 층류인 경우가 난류인 경우에 비하여 심하게 발생하게 되는데, 경계층 내의 유동을 난류로 바꾸어 주면 박리를 지연시킬 수 있고, 박리가 지연되면 유동저항(압력저항)을 크게 줄일 수 있다.

본 고안에 따라서, 블레이드(20)의 표면에 형성된 다수의 요홈(22)은 경계층의 유동을 작은 강도의 난류로 바꾸어주게 된다. 따라서 박리가 지연됨과 아울러 강도가 큰 와류가 강도가 작은 와류로 변화되어 생성됨으로써, 유동저항과 소음이 줄어들게 되는 것이다.

첨부도면 도 4b 내지 도 4d는 본 고안의 다른 예에 의한 블레이드(20)의 요홈 형상을 나타낸다.

본 고안에 따르면, 요홈의 형상을 앞서 설명한 반원형태의 요홈(22)으로 형성할 수도 있고, 도 4b 내지 도 4d에 도시된 형상으로도 할 수 있다.

도 4b 내지 도 4d와 같이, 삼각 모양의 요홈(22a), 사각 모양의 요홈(22b), 또는 그 외의 다각 모양의 요홈(22c) 등으로 구성할 수 있음을 나타낸다.

또한, 도시되지는 않았지만, 타원형의 요홈으로 구성할 수 있는 등, 본 고안에 따른 요홈의 형상을 상술한 형상만으로 제한하는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드에 의하면, 블레이드의 표면에 다수의 요홈을 형성함으로써, 공기 토출시 블레이드 표면에서 발생하는 와류의 강도가 감소됨 아울러 유동 저항이 줄어들게 되고, 이에 따라 토출 공기에 의한 소음이 줄어드는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 공기 조화기의 토출장치에 구비되는 블레이드에 있어서,

   상기 블레이드(20)의 양면에 토출 공기의 유동 특성에 변화를 줄 수 있는 다수의 요홈을 형성시킨 것을 특징으로 하는 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 요홈(22)의 형태는, 반원 모양, 타원 모양 또는 다각 모양 중 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 저감을 위한 공기 조화기의 토출구 블레이드.