KR20070034669A

KR20070034669A - 작동 소음 저감 기능을 갖는 블로워

Info

Publication number: KR20070034669A
Application number: KR1020050089110A
Authority: KR
Inventors: 이상용
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-03-29

Abstract

본 발명은 원심력에 의해 회전 구동되어 공기 흐름을 발생시키는 블로워에 관한 것으로, 특히 임펠러를 감싸는 측벽 하우징과 토출구 하우징 사이의 교차점에 의해 결정되는 컷오프 영역에서 발생되는 작동 소음을 저감할 수 있는 블로워에 관한 것으로, 중앙에 공기 흡입구(14)가 형성되며 바깥 일측으로 공기 토출구(16)가 형성되는 중공의 하우징(12) 내에 회동 가능한 임펠러(18)가 축설되되, 상기 하우징(12)에는 상기 임펠러(18)의 일부를 감싸는 측벽(17)을 포함하며, 이 측벽(17)의 일단부는 공기 토출구(16)를 구성하는 하우징(12) 면과 컷오프 영역에서 교차하도록 구성된 블로워에 있어서, 상기 하우징(12) 내측에는 공기 토출구(14)와 상기 측벽(17)이 교차하는 컷오프 영역에서 연장되어 상기 임펠러(18)의 블레이드(24)와 공기 토출구(16) 사이의 단면적을 가변할 수 있도록 하우징 내에 축설되는 배플 플레이트(110)가 구비되며, 상기 배플 플레이트(110)는 상기 임펠러(18)의 회전 속도를 감지하는 제어유니트(120)에 의해 구동 제어되어, 임펠러의 회전 속도에 따라 배플 플레이트의 간극을 능동적으로 가변하여 블로워 작동 시에 발생될 수 있는 진동 및 작동 소음을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

블로워, 임펠러, 컷오프 영역, 소음, 진동, 배플 플레이트, 제어유니트.

Description

작동 소음 저감 기능을 갖는 블로워{Blower having a function of decreasing operating noise}

도 1은 종래의 블로워의 일부 절개 사시도,

도 2는 종래의 블로워의 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 블로워의 측면 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 블로워에 있어 배플 플레이트 제어를 위한 임펠러

구동속도와 간극 사이의 상관관계를 보여주는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 블로워 12 : 하우징

14 : 공기 흡입구 16 : 공기 토출구

17 : 측벽 18 : 임펠러

24 : 블레이드 110 : 배플 플레이트

120 : 제어유니트 121 : 모터

본 발명은 원심력에 의해 회전 구동되어 공기 흐름을 발생시키는 블로워에 관한 것으로, 특히 임펠러를 감싸는 측벽 하우징과 토출구 하우징 사이의 교차점에 의해 결정되는 컷오프 영역에서 발생되는 작동 소음을 저감할 수 있는 블로워에 관한 것이다.

일반적인 원심형 팬 또는 블로워는 가정용 기기, 사무 기기, 및 자동차의 공조유니트 등으로 많이 사용되고 있다.

이러한 원심형 블로워는 그 작동 원리가 동일하다. 나선형의 패턴을 갖는 블레이드로 이루어진 임펠러가 모터에 의해 회전 구동하며, 임펠러의 회전에 의해 공기 흡입구로 흡입된 공기는 하우징 내에서 압축되어 공기 토출구 측으로 배출된다.

이러한 형태의 블로워는 컷오프 영역(cut-off area)에 의해 작동 소음의 원인이 된다.

블로워에 있어 컷오프 영역은 공기 토출구 하우징과 임펠러를 감싸게 되는 측벽 하우징과의 교차 부분에서 정의되며, 이러한 컷오프 영역에서는 임펠러 작동 시에 접선 방향으로 급격한 단면 변화가 발생되어 임펠러에 의해 발생된 공기 흐름에 많은 영향을 미친다.

즉, 컷오프 영역에서의 급작스런 공기 흐름 변화는 일정한 주기로 큰 압력 펄스를 발생시켜 블로워의 진동과 소음을 발생시키는 원인이 된다.

이러한 원심형 블로워의 컷오프 영역에서의 작동 소음을 저감하기 위한 수단이 미국 특허 제6,039,532호(2000.05.21자 특허등록)에 개시되어 있으며, 이를 간략히 살펴본다.

도 1은 상기 미국 특허공보에서 개시된 블로워의 일부 절개 사시도이며, 도 2는 도 1의 측단면도이다.

도 1을 참고하면, 종래의 블로워(10)는 하우징(12)과 이 하우징(12)에 축설되어 회동 가능한 임펠러(18)로 이루어진다. 중공의 하우징(12)은 중앙에 공기 흡입구(14)가 형성되며, 바깥 일측으로 공기 토출구(16)가 형성된다. 또한, 하우징(12)의 외측 일부는 대략 원통 형상의 측벽(17)을 포함하며, 이 측벽(17)은 임펠러(18)를 감싸도록 형성된다.

임펠러(18)는 하우징(12) 내에 회동 가능하도록 샤프트(20)에 의해 축설되며, 미도시된 모터에 의해 회전 구동한다. 임펠러의 작동에 의해 화살표 22를 따라 공기 흡입구(14)로 흡입된 공기는 임펠러(18)에 의해 하우징(12)의 측벽(17)을 따라 가속되어 화살표 26을 따라 공기 토출구(16)를 통해 배출된다.

도 2를 참고하면, 컷오프 영역(대략 도면부호 36 지점)에서의 급격한 단면 변화가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 배플 플레이트(34)가 연장되어 고정 설치된다.

이때, 배플 플레이트(34)는 임펠러(18)의 블레이드(24)와 일정한 간극을 유지하도록 한다.

이러한, 종래의 블로워는 컷오프 영역에서 확장된 배플 플레이트가 설치됨으로써, 임펠러의 작동 시에 컷오프 영역에서의 급격한 공기 흐름 변화를 방지하여 블로워 작동시의 진동과 소음을 저감할 수 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 블로워는 배플 플레이트가 고정된 형태이므로, 임펠러의 동작 범위와 연동하여 효과적인 진동과 소음 저감 효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 통상적으로 블로워의 임펠러는 사용 조건에 따라 1단 또는 다단으로 회전 속도가 수시로 변동될 수가 있다. 그러나, 종래의 블로워에서는 배플 플레이트가 고정된 형태이므로, 특정한 임펠러의 회전 속도에 대해서만 최적의 효과만을 발휘할 뿐이며, 회전 속도의 변화에 따라 능동적으로 배플 플레이트와 블레이드 사이의 간극이 조정이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 블로워의 임펠러 회전 속도와 연동하여 배플 플레이트와 블레이드 사이의 간극을 능동적으로 조정하여 블로워의 진동 및 작동 소음을 효과적으로 저감할 수 있는 블로워를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 작동 소음 저감 기능을 갖는 블로워는 중앙에 공기 흡입구 가 형성되며 바깥 일측으로 공기 토출구가 형성되는 중공의 하우징 내에 회동 가능한 임펠러가 축설되되, 상기 하우징에는 상기 임펠러의 일부를 감싸는 측벽을 포함하며, 이 측벽의 일단부는 공기 토출구를 구성하는 하우징 면과 컷오프 영역에서 교차하도록 구성된 블로워에 있어서, 상기 하우징 내측에는 공기 토출구와 상기 측벽이 교차하는 컷오프 영역에서 연장되어 상기 임펠러의 블레이드와 공기 토출구 사이의 단면적을 가변할 수 있도록 하우징 내에 축설되는 배플 플레이트가 구비되며, 상기 배플 플레이트는 상기 임펠러의 회전 속도를 감지하는 제어유니트에 의해 구동됨으로써 달성된다.

도 3은 본 발명에 따른 블로워의 측면 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 블로워에 있어 배플 플레이트 제어를 위한 임펠러 구동속도와 간극 사이의 상관관계를 보여주는 그래프이다.

참고로, 이하 실시예의 설명에서는 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하도록 하며, 종래기술에서 설명되었던 중복되는 설명은 생략하고 본 발명의 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 블로워(100)는 중앙에 공기 흡입구(14)가 형성되며 바깥 일측으로 공기 토출구(16)가 형성되는 중공의 하우징(12) 내에 회동 가능한 임펠러(18)가 축설되되, 상기 하우징(12)에는 상기 임펠러(18)의 일부를 감싸는 측벽(17)을 포함하며, 이 측벽(17)의 일단부는 공기 토출구(16)를 구성하는 하우징(12) 면과 컷오프 영역에서 교차하도록 구성된 블로워에 있어서, 상기 하우징(12) 내측에는 공기 토출구(14)와 상기 측벽(17)이 교차하는 컷오프 영역에서 연장되어 상기 임펠러(18)의 블레이드(24)와 공기 토출구(16) 사이의 단면적을 가변할 수 있도록 하우징 내에 축설되는 배플 플레이트(110)가 구비되며, 상기 배플 플레이트(110)는 상기 임펠러(18)의 회전 속도를 감지하는 제어유니트(120)에 의해 구동 제어가 이루어지는 것을 기술상의 특징으로 한다.

배플 플레이트(110)는 컷오프 지점의 하우징(12) 내에 회동 가능하도록 축설된다.

또한, 배플 플레이트(110)의 회동축에는 공지의 정,역회전 모터(121)가 설치되며, 모터(121)의 회전 구동에 의해 배플 플레이트(110)의 회전이 이루어진다.

한편, 모터(121)는 제어유니트(120)에 의해 구동 제어가 이루어지며, 제어유니트(120)는 임펠러와 연결되어 임펠러의 회전 속도를 감지한다.

도 4는 본 발명에 따른 블로워에 있어 배플 플레이트 제어를 위한 임펠러 구동속도와 간극 사이의 상관관계를 보여주는 그래프로서, 본 발명에 있어 제어유니트(120)는 임펠러(18)의 회전속도가 클수록 배플 플레이트(110)와 임펠러의 블레이드(24) 사이의 간극을 크게 유지하도록 제어하는 것을 또 다른 기술상의 특징으로 한다.

즉, 제어유니트(120)는 임펠러(18)의 회전속도를 실시간으로 감지하며, 임펠러의 회전속도에 대한 최적의 간극을 유지할 수 있도록 배플 플레이트의 각도를 제어한다.

이상과 같은 본 발명의 블로워는 임펠러의 회전 속도와 연동하여 배플 플레이트와 임펠러의 블레이드 사이의 간극을 능동적으로 조정함으로써, 블로워 작동 시에 발생될 수 있는 진동 및 작동 소음을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims

중앙에 공기 흡입구가 형성되며 바깥 일측으로 공기 토출구가 형성되는 중공의 하우징 내에 회동 가능한 임펠러가 축설되되, 상기 하우징에는 상기 임펠러의 일부를 감싸는 측벽을 포함하며, 이 측벽의 일단부는 공기 토출구를 구성하는 하우징 면과 컷오프 영역에서 교차하도록 구성된 블로워에 있어서,

상기 하우징 내측에는 공기 토출구와 상기 측벽이 교차하는 컷오프 영역에서 연장되어 상기 임펠러의 블레이드와 공기 토출구 사이의 단면적을 가변할 수 있도록 하우징 내에 축설되는 배플 플레이트가 구비되며,

상기 배플 플레이트는 상기 임펠러의 회전 속도를 감지하는 제어유니트에 의해 구동 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 작동 소음 저감 기능을 갖는 블로워.
제1항에 있어서, 상기 제어유니트는 상기 임펠러의 회전속도가 클수록 상기 배플 플레이트와 상기 임펠러의 블레이드 사이의 간극을 크게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 작동 소음 저감 기능을 갖는 블로워.