KR20080062891A - 공기조화기의 팬 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소음을 감소시키고 풍량을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 팬에 관한 것이다. 상기 팬은 허브의 공기 토출측 구간의 외경을 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 커지게 하여 상기 허브 영역에서 공기가 퍼지도록 유도한다. 따라서, 상기 허브 영역에서 풍량을 증가시키고 소음을 감소시킬 수 있다. 또한, 토출 그릴과 토출 공기간의 간섭을 최소화할 수 있다.
팬, 허브

Description

공기조화기의 팬{fan in the air conditioner}
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 실외기에 배치되는 모터와 팬을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 팬을 구성하는 허브의 제1실시예를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1의 팬을 구성하는 허브의 공기 토출측 구간의 경사각에 대한 소음을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬의 제2실시예를 도시한 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 팬 110: 허브
111: 흡입측 구간 112: 토출측 구간
113: 수용홈 120: 블레이드
본 발명은 팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소음을 감소시킬 수 있는 공기 조화기의 팬에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매 시스템을 가동시킴에 따라 실내 공간을 냉방 또는 냉난방시키는 장치이다.
상기 공기조화기는 통상적으로 실내에 배치되는 실내기와 실외에 배치되는 실외기로 구성된다. 상기 실내기에는 실내열교환기 등이 배치된다. 상기 실외기에는 압축기, 응축기, 팬 및 모터 등이 배치된다. 상기 실외기의 팬은 축방향으로 공기를 흡토출한다.
상기 팬이 회전될 때에 발생되는 소음이 상기 실외기의 소음원 중에서 가장 큰 비중을 차지한다. 상기 팬의 소음은 허브 영역에서 발생되는 소음에 비해 블레이드에서 발생되는 소음이 상대적으로 큰 비중을 차지한다. 최근에는 상기 블레이드의 형상을 최적화함으로써 상기 팬에서 발생되는 소음이 점차적으로 감소되고 있다. 또한, 상대적으로 소음 기여도가 작았던 허브의 형상에 관한 연구도 진행되고 있다.
그런데, 종래 팬의 허브는 원통형으로 형성되므로, 상기 원통형 허브로 근처의 공기는 대부분 전방에 배치된 그릴의 중앙부를 향하여 토출된다. 이때, 상기 그릴의 중앙부는 주변부에 비해 상대적으로 강성이 가장 취약하므로, 상기 허브 영역에서 토출된 공기가 그릴의 중앙부에 집중됨에 따라 소음을 증가시켰다. 또한, 상기 그릴의 중앙부에서 공기의 간섭이 증가되므로, 상기 그릴의 중앙부에서 공기의 유동 성능이 감소 되었다. 또한, 상기 그릴의 중앙부에서는 유동 공기의 간섭이 발생되므로, 풍량을 감소시켰다.
또한, 종래 팬은 단순히 허브의 중심에 모터의 구동축이 결합되는 구조이므로, 상기 허브와 모터 사이의 간격이 커지게 되어 상기 허브와 모터 사이의 영역에 서 공기의 유동성능이 저하되고 소음이 증가 되었다. 또한, 상기 허브와 모터의 간격이 커질수록 상기 팬이 흔들림이 심해지므로, 상기 팬이 회전될 때에 소음이 증가 되었다. 또한, 상기 팬과 모터 사이의 간격이 커짐에 따라 실외기의 부피가 커졌다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 허브 영역에서 소음을 감소시키고 공기의 유동성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 팬을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 실외기에서 발생되는 소음을 감소시킬 수 있는 공기조화기의 팬을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 실외기의 부피를 감소시킬 수 있는 공기조화기의 팬을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 의하면, 공기 흡입측 구간과 공기 토출측 구간으로 구분되는 허브; 및 상기 허브의 외주면에 배치되는 다수의 블레이드를 포함하고, 상기 허브의 공기 토출측 구간의 외경이 점차적으로 커지는 공기 조화기의 팬을 제공한다.
상기 공기 흡입측 구간은 동일한 직경으로 형성될 수 있다.
상기 토출측 구간의 경사각은 10 < θ < 80[deg]로 형성될 수 있다.
상기 허브의 공기 흡입단에는 모터의 일부가 수용되도록 수용홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 의하면, 공기 토출측 구간이 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 외경이 커지도록 테이퍼지게 형성된 허브; 및 상기 허브의 외주면에 배치되는 다수의 블레이드;를 포함하는 공기 조화기의 팬을 제공한다.
상기 허브는 공기 흡입측 구간의 외경이 공기 흡입단에서 공기 토출단측으로 갈수록 점차적으로 커지도록 테이퍼지게 형성될 수 있다.
상기 공기 토출측 구간의 경사각은 상기 공기 흡입측 구간의 경사각과 다르게 형성될 수 있다.
이하 상기 목적을 달성할 수 있는 본 발명의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 실외기의 케이스(10)는 구획벽(11)에 의해 구획된다. 상기 구획벽(11)의 일측 공간에는 압축기(20) 등이 배치되고, 상기 구획벽(11)의 타측 공간에는 실외 열교환기(30), 모터(40) 및 팬(100) 등이 배치된다.
상기 케이스(10)에는 공기 흡입 그릴(12)과 토출 그릴(13)이 배치된다. 상기 공기 흡입 그릴(12)은 실외 열교환기(30)의 일면(도 1에서 후면)과 측면에 배치되고, 상기 토출 그릴(13)은 실외 열교환기(30)의 타면(도 1에서 전면)에 배치된다.
상기 실외 열교환기(30)는 열교환 면적을 증가시키기 위해 대략 "L" 형태로 절곡된다. 이러한 실외 열교환기(30)는 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 케이스(10)의 내부에는 모터(40)가 배치된다. 상기 모터(40)는 브라켓(42)에 의해 케이스(10)에 지지된다.
상기 모터(40)의 구동축(41)에는 회전 가능하게 팬(100)이 결합된다. 이때, 상기 팬(100)의 전방측에는 토출 그릴(13)이 배치된다.
도 2는 도 1의 실외기에 배치되는 모터와 팬을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 팬을 구성하는 허브의 제1실시예를 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 팬(100)은 허브(110)와 다수의 블레이드(120)를 포함한다. 상기 블레이드(120)는 허브(110)의 외주면에 배치된다.
상기 허브(110)의 공기 흡입단에는 모터(40)의 일부가 수용되도록 수용홈(113)이 형성된다. 이때, 상기 모터(40)의 일부는 상기 수용홈(113)의 내면과 약간 이격된다. 상기 모터(40)의 일부가 수용홈(113)에 수용됨에 의해 상기 모터(40)와 팬(100) 사이의 결합 길이가 감소된다. 그러므로, 상기 케이스(10) 내의 설치 공간을 감소시킬 수 있고, 동일한 케이스(10) 내에 상대적으로 큰 팬(100)을 설치할 수 있다. 또한, 상기 모터(40)의 구동축(41)의 결합 길이가 짧아짐 따라 상기 모터(40) 구동시 상기 팬(100)의 흔들림이 적어진다. 따라서, 상기 팬(100)의 소음이 감소되고 풍량이 증가하게 된다.
상기 허브(110)는 공기 흡입측 구간(111)과 공기 토출측 구간(112)으로 구분된다.
상기 허브(110)의 공기 흡입측 구간(111)은 동일한 직경으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 허브(110)의 공기 토출측 구간(112)의 외경은 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 커지도록 형성된다. 이때, 상기 허브(110)의 토출측 구간(112)의 경사각(θ1)은 10 < θ1 < 80 [deg]로 형성될 수 있다.
또한, 상기 허브(110)의 토출측 구간(112)은 라운드지게 형성될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 팬(100)의 작용에 관해 설명하기로 한다.
상기 팬(100)이 모터(40)에 의해 회전되면, 상기 케이스(10)의 흡입 그릴(12)을 통해 공기가 흡입된다. 상기 흡입되는 공기는 실외 열교환기(30)를 통과하면서 열교환된다.
이때, 상기 팬(100)의 블레이드(120)는 상기 열교환된 공기를 토출 그릴(13) 측으로 송풍시킨다. 상기 블레이드(120)는 팁과 허브(110) 사이의 거리 중 상기 허브(110)에서 2/3되는 근처에서 공기의 풍량이 가장 많고 유속이 빠르다.
또한, 상기 허브(110) 근처의 공기는 공기 흡입측 구간(111)을 따라 유동된 후 공기 토출측 구간(112)에 도달된다. 상기 토출측 구간(112)이 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 커지므로, 상기 토출측 구간(112)의 공기는 상기 블레이드(120) 측으로 확산되도록 유도된다. 상기 토출측 구간(112)에서 확산되도록 유도된 공기는 상대적으로 유속이 빠른 블레이드(120) 측으로 유동된다. 이렇게 상기 허브(110) 영역의 공기는 유속이 상대적으로 빨라지게 되어 상기 허브(110) 영역에서 풍량이 증가되고 소음이 감소된다.
도 4는 도 1의 팬을 구성하는 허브의 공기 토출측 구간의 경사각에 대한 소 음을 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 상기 허브(110)의 토출측 구간(112)이 종래와 같이 원통형일 경우 상기 토출측 구간(112)의 경사각은 0[deg]이며, 이 경우 소음이 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 토출측 경사각이 20[deg]일 경우 소음이 급격히 감소된다. 또한,상기 토출측 경사각이 20~80[deg] 구간에서는 소음이 거의 일정하게 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 토출측 경사각이 80[deg] 이상에서는 소음이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 허브(110)의 토출측 구간(112)은 20~80[deg] 범위의 경사각으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 팬(100)에서 토출된 공기는 케이스(10)의 토출 그릴(13)을 통해 외부로 토출된다. 이때, 상기 허브(110) 영역에서 토출된 공기는 상기 케이스(10)의 토출 그릴(13) 중심에 집중되지 않으므로, 상기 토출 그릴(13)의 중심부에서 공기 간섭과 소음이 현저히 감소된다.
다음으로, 본 발명에 따른 팬의 제2실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 팬의 제2실시예를 도시한 측면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 허브(220)는 공기 토출측 구간(212)이 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 외경이 커지도록 테이퍼(taper)지게 형성된다. 또한, 상기 허브(220)는 공기 흡입측 구간(211)의 외경이 공기 흡입단에서 공기 토출단측으로 갈수록 점차적으로 커지도록 테이퍼지게 형성된다.
이때, 상기 공기 토출측 구간(212)의 경사각(θ3)은 상기 공기 흡입측 구간(211)의 경사각(θ2)과 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 공기 토출측 구 간(212)의 경사각(θ3)이 상기 공기 흡입측 구간(211)의 경사각(θ2)보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 상기 공기 토출측 구간(212)의 경사각(θ3)과 공기 흡입측 구간(211)의 경사각(θ2)이 동일하게 형성될 수도 있다.
또한, 상기 허브(220)의 흡입단에는 모터(40)의 일부가 수용되도록 수용홈(213)이 형성될 수도 있다.
상기 허브(220)의 흡입측 구간(211)이 테이퍼지게 형성되므로, 상기 허브(220)의 흡입단 근처에서 공기 저항이 상대적으로 감소된다. 또한, 상기 허브(220)의 흡입측 구간(211)으로 흡입된 공기는 테이퍼진 공기 토출단에 의해 블레이드(미도시) 측으로 확산되게 유도된다. 도 5에서는 팬의 허브만을 도시하고 블레이드는 도시를 생략하였다.
상기와 같이 허브(220)의 흡입측 구간(211)과 토출측 구간(212)을 모두 테이퍼지게 형성함으로써, 상기 허브(220)의 전체 구간에서 공기의 유동 저항이 감소된다. 또한, 상기 허브(220)에서 공기 유동 성능이 향상되므로, 상기 허브(220) 영역에서 소음이 감소되고 풍량이 증가한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 효과는 다음과 같다.
본 발명에 의하면, 상기 허브의 공기 토출측 구간을 점차적으로 커지게 형성하므로, 상기 허브의 공기 토출측 구간에서 공기의 유동 성능을 향상시키고 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 허브 영역에서 공기가 확산되면서 토출되므 로, 테두리보다 상대적으로 강성이 약한 토출 그릴 중심에 토출 공기가 집중되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 토출 그릴에서 공기의 간섭을 최소화하고 공기의 토출 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 허브의 흡입측 구간이 경사지게 형성되므로, 상기 허브 영역으로 흡입되는 공기의 유동 저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 허브의 흡입단에 모터의 일부가 수용되므로, 상기 모터의 구동축의 결합 길이가 감소된다. 따라서, 상기 모터의 구동시 팬의 흔들림을 최소화할 수 있으므로, 상기 팬의 소음이 감소되고 풍량이 증가되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 공기 흡입측 구간과 공기 토출측 구간으로 구분되는 허브; 및
    상기 허브의 외주면에 배치되는 다수의 블레이드를 포함하고,
    상기 허브의 공기 토출측 구간의 외경이 점차적으로 커지는 공기 조화기의 팬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 흡입측 구간은 동일한 직경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 팬.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출측 구간의 경사각은 10 < θ < 80[deg]로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 팬.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브의 공기 흡입단에는 모터의 일부가 수용되도록 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 팬.
  5. 공기 토출측 구간이 공기 토출단으로 갈수록 점차적으로 외경이 커지도록 테 이퍼지게 형성된 허브; 및
    상기 허브의 외주면에 배치되는 다수의 블레이드;를 포함하는 공기 조화기의 팬.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 허브는 공기 흡입측 구간의 외경이 공기 흡입단에서 공기 토출단측으로 갈수록 점차적으로 커지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 팬.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기 토출측 구간의 경사각은 상기 공기 흡입측 구간의 경사각과 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 팬.
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