WO2022055145A1 - 팬 조립체 및 이를 포함하는 전기 오븐 - Google Patents

팬 조립체 및 이를 포함하는 전기 오븐 Download PDF

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WO2022055145A1
WO2022055145A1 PCT/KR2021/011064 KR2021011064W WO2022055145A1 WO 2022055145 A1 WO2022055145 A1 WO 2022055145A1 KR 2021011064 W KR2021011064 W KR 2021011064W WO 2022055145 A1 WO2022055145 A1 WO 2022055145A1
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WO
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shroud
bell mouth
fan assembly
fan
centrifugal fan
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PCT/KR2021/011064
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Inventor
강용헌
이상진
노경식
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삼성전자 주식회사
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    • F24C15/00—Details
    • F24C15/006—Arrangements for circulation of cooling air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy

Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to fan assemblies employed as cooling systems for electric ovens.
  • the smart monitoring system is remotely linked with mobile phones and other electronic devices so that consumers can check the cooking status according to time and the remaining time until cooking is finished in real time without being constrained by location.
  • the cooling fan flow path structure of the camera cooling device of the microwave oven where the camera is installed uses a general small BLDC fan to secure the camera temperature reliability, and maintains the temperature inside the cooking chamber uniformly. It was a structure in which a cooling fan was used at the same time to lower the temperature of electronic components such as a printed board assembly (PBA). By using two cooling fans with different roles, the structure is complicated and it is disadvantageous in terms of manufacturing cost, but the reliability of the camera temperature can be secured.
  • PBA printed board assembly
  • the present invention includes a rotating plate, a plurality of blades formed to be spaced apart from each other in a radial direction on the rotating plate, and a shroud formed to face the rotating plate, wherein the air introduced in the direction of the rotating shaft is directed in a centrifugal direction. sending centrifugal fan; and a bell mouth shroud assembled to the inlet part of the centrifugal fan, and a bell mouth for guiding the introduced air toward the centrifugal fan, wherein the bell mouth is an end of the shroud when the centrifugal fan operates. and a partition wall extending from the bell mouth shroud toward the blades to block the re-introduction of air into the space between the bell mouth shroud.
  • the body and a fan assembly mounted in the main body to cool an electronic component
  • the fan assembly includes a rotating plate, a plurality of blades spaced apart from the rotating plate in a radial direction, and a shroud facing the rotating plate and a centrifugal fan for sending air introduced in the direction of the rotation shaft in a centrifugal direction; and a bell mouth shroud assembled to the inlet portion of the centrifugal fan, and a bell mouth for guiding the introduced air toward the centrifugal fan, wherein the bell mouth is an end of the shroud when the centrifugal fan operates. and a partition wall extending from the bell mouth shroud toward the blades to block the re-introduction of air into the space between the bell mouth shroud.
  • a single fan secures the temperature reliability for cooling the camera, and in particular, it may be possible to implement a low-noise fan assembly for cooling the camera as well as cooling a plurality of heating elements mounted in an electric oven.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an electric oven according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a fan assembly and a flow path disposed in a body of an electric oven according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a fan assembly coupled to a driving motor according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an assembled fan assembly according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a centrifugal fan according to various embodiments of the present disclosure
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views each showing a bell mouse according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a portion of a structure in which a centrifugal fan and a bell mouth are disposed according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8 is an enlarged view of a part of FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a plan view specifically illustrating an arrangement state of blades of a centrifugal fan according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a graph illustrating performance evaluation of the conventional pan assembly and the assembly of the present invention in a cooking mode and a pyro mode.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an electric oven according to various embodiments of the present invention.
  • an electric oven 10 may include a body 11 , a door 12 , and a cooling system.
  • the door 12 on the front side of the main body 11 is arranged to be opened and closed by the handle 120 , and a cooling system is arranged inside the main body 11 , so that the camera or the heating element in the main body 11 is It may have a structure capable of cooling the printed circuit board.
  • the cooling system may include a fan assembly disposed inside the body 11 and a structure for guiding an air flow path.
  • the structure may include a duct or a partition wall for guiding an air passage.
  • the main body 11 may have a plurality of suction openings 112 formed on the side surface 110 . Air drawn in through the suction opening 112 (direction of the arrow 1) may be directed to the fan assembly.
  • the body 11 may include a discharge slit 122 on the front side.
  • the discharge slit 122 may be an outlet through which the air blown by the fan assembly is discharged to the outside of the main body 11 (arrow 2 direction).
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a fan assembly and a flow path disposed in a body of an electric oven according to various embodiments of the present disclosure
  • the fan assembly 20 when the fan assembly 20 is operated, air is drawn into the body 11 through the suction opening (eg, the suction opening shown in FIG. 1 ) due to the pressure difference, so that the fan assembly 20 .
  • the introduced air may be guided by the duct structure 130 and the partition wall structure 132 to cool the camera c disposed in the body 11 .
  • the air cooled by the camera c is blown by the fan assembly 20 to the outside of the body 11 through the discharge slit (eg, the discharge slit 120 shown in FIG. 1 ) of the body 11 ). can be emitted.
  • Reference numeral 110a may refer to an internal space of the cooking chamber.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a fan assembly coupled to a driving motor according to various embodiments of the present disclosure
  • 4 is a perspective view illustrating an assembled fan assembly according to various embodiments of the present disclosure
  • the fan assembly 30 (eg, the fan assembly 20 shown in FIG. 2 ) according to an exemplary embodiment is a centrifugal fan 31 for air drawn in in the direction of the rotation axis (a) of the fan. ) as an assembly having a function of discharging in the outer circumferential direction, it may be a cooling fan assembly 30 for dissipating heat from an internal camera or printed circuit board, or a centrifugal fan assembly 30 for discharging air in a centrifugal direction.
  • the fan assembly 30 may include a driving motor 33 , a centrifugal fan 31 , and a bell mouth 32 .
  • the uniformity of the flow of intake air is determined by the shape of the bell mouth 32, and the flow distribution is changed by the shape of the blade 312 of the centrifugal fan 31, The figure of merit may also change.
  • the driving motor 33 is a power source that provides the rotational force of the centrifugal fan 31 , and may be coupled to the centrifugal fan 31 by a fastener (not shown). As the shaft 331 of the driving motor 33 is coupled to the hub 314 of the centrifugal fan 31 , the centrifugal fan 31 may rotate according to the rotation of the shaft 331 . According to one embodiment, the driving motor 33 may be seated on a support structure 325 formed in the bell mouth 32 .
  • the centrifugal fan 31 may include a rotating plate 311 , a shroud 313 , and a plurality of blades 312 .
  • a hub 314 for receiving power from the driving motor 33 is formed in the center of the rotating plate 311 , and the blades 312 are arranged at intervals in the outer circumferential direction around the hub 314 .
  • the bell mouth 32 is a member that is disposed at the inlet of the centrifugal fan 31, guides the air sucked in the direction of the rotation axis a, and contributes to the stability of the airflow, and the driving motor 33 is It may be a mounting member to be seated.
  • the bell mouth 32 may include a support structure 325 on which the driving motor 33 is seated.
  • the support structure 325 may be supported on the bell mouth shroud 320 by three supports 326 .
  • the support structure 325 may be a three-point support structure.
  • the bell mouth 32 may include a bell mouth shroud 320 and a partition wall 321 .
  • the rotation plate 311 and the shroud 313 may be disposed not to overlap each other.
  • the end 312a of each blade 312 may extend more in the outer circumferential direction than the end 311a of the rotating plate 311 .
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a centrifugal fan according to various embodiments of the present disclosure
  • a rotating plate 311 , a plurality of blades 312 , and a shroud 313 may be integrally formed.
  • the rotating plate 311 and the shroud 313 may be disposed to face each other around the plurality of blades 312 .
  • the rotating plate 311 may be inclined toward the hub 314 rather than the outer peripheral end 311a. This may be an advantageous structure for discharging air sucked in the axial direction (a) in the centrifugal direction.
  • each of the blades 312 may be arranged at equal intervals between the rotating plate 311 and the shroud 313, and may be arranged in a shape inclined in a specific direction.
  • the rotating plate 311 may be convex upwardly around the hub 314 .
  • each blade 312 may be a hydrodynamic structure for discharging sucked air in a centrifugal direction.
  • the shroud 313 is disposed on the upper end of the centrifugal fan 31, is a part assembled with the bell mouth 32, and may have a curved cross-section. According to one embodiment, the shroud 313 may serve as a support for fixing upper sides of the plurality of blades 312 to support the rotational movement of the plurality of blades 312 . According to one embodiment, the shroud 313 may serve as a guide for guiding the sucked air to flow to each blade 312 . According to one embodiment, the shroud 313 has a ring shape when viewed from above, and has a curved cross-section, and may have an advantageous shape for guiding the sucked air to each of the blades 312 .
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views each showing a bell mouse according to various embodiments of the present invention.
  • the bell mouth 32 may include a bell mouth shroud 320 , a support structure 325 , and a partition wall 321 .
  • the bell mouth shroud 320 has a ring shape when viewed from above, a support structure 325 for seating the driving motor 33 , and the support structure 325 to support the bell mouth shroud 320 . It may be formed integrally with a plurality of supports 326 for this purpose.
  • the bell mouth shroud 320 may be formed with a plurality of fastening structures 323 and 324 for being fixed to the main body 11 of the electric oven 10 at the outer peripheral end.
  • the fastening structure may include a plurality of fastening holes 323 or fastening pieces 324 .
  • the bell mouth shroud 320 is formed with a guide portion 322 protruding upward to guide the sucked air.
  • the guide portion 322 may have a ring shape when viewed from above, and a cross-section may have an upwardly convex shape.
  • the bell mouth 32 may further include a partition wall 321 .
  • the partition wall 321 extends downward from the bell mouth shroud 320, and may have a ring shape when viewed from above.
  • the partition wall 321 is integrally formed with the bell mouth shroud 320, and may be made of the same material.
  • the partition wall 321 may be made of a synthetic resin plastic material.
  • the partition wall 321 is a member that blocks a flow path through which air is re-introduced into the shroud 313 during operation of the centrifugal fan 31 , and may contribute to improving the operating efficiency of the centrifugal fan 31 . there is.
  • the support structure 325 is a seating member for the driving motor 33 to be stably disposed on the bell mouth shroud 320, and the bell mouth shroud 320 by three supports 326. ) can be formed on the
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a portion of a structure in which a centrifugal fan and a bell mouth are disposed according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8 is an enlarged view of a part of FIG. 7 .
  • the centrifugal fan 31 may be disposed to rotate at high speed while having a gap with the bell mouth 32 .
  • the centrifugal fan 31 rotates, external air may be sucked in the axial direction (arrow 1) by the pressure difference.
  • This intake air may be blown in the centrifugal direction (arrow 2 direction) by the centrifugal fan 31 .
  • Part of the air blown in the centrifugal direction is re-introduced toward the bell mouth 32 (arrow 3 direction), and a partition wall 321 may be formed to block this.
  • the partition wall 321 may extend to the extent of having a gap with the outer end 313a of the shroud 313 .
  • the partition wall 321 may extend vertically downward from the bell mouth shroud 320 in a horizontal state.
  • the lower end 321a of the partition wall 321 may be spaced apart from the outer peripheral end 313a of the shroud 313 with a gap d1.
  • the gap d1 may be a distance of approximately 2 mm.
  • the guide portion 322 of the bell mouth shroud 320 and the shroud 313 may be disposed to have a gap.
  • a portion 322a of the guide portion 322 and a portion 313b of the shroud 313 may be disposed to overlap when viewed from the lateral direction.
  • the length d2 of the overlapping portion may be approximately 2.5 mm.
  • the diameter of the partition wall 321 may be larger than the diameter of the rotation plate 311 . According to one embodiment, the diameter of the partition wall 321 may be formed to be larger than the diameter of the centrifugal fan 31 . According to one embodiment, the diameter of the partition wall 321 is larger than the inner diameter of the bell mouth 32, it may be formed smaller than the outer diameter.
  • FIG. 9 is a plan view specifically illustrating an arrangement state of blades of a centrifugal fan according to various embodiments of the present disclosure.
  • each blade 312 of the fan assembly 30 may be hydrodynamically arranged to advantageously blow the sucked air.
  • each blade 312 may include one end 312a facing the outer circumferential direction and the other end 312b facing the hub 314 .
  • each blade 312 may be disposed toward a specific angle from the center point (cp) of the rotating plate (311).
  • the angle formed by the direction each blade 312 faces and the direction passing from the center to the other end part 312b of the blade 312 is approximately 68 degrees
  • the direction each blade 312 faces and , the angle formed by the direction passing the one end 312a of the blade 312 from the center may be approximately 46 degrees.
  • FIG. 10 is a graph illustrating performance evaluation of the conventional pan assembly and the assembly of the present invention in a cooking mode and a pyro mode.
  • the fan assembly 10 is a graph showing the performance evaluation of the conventional fan assembly and the fan assembly 30 of the present invention, and is a graph showing the performance evaluation in the cooking mode and the pyro mode.
  • the conventional fan assembly has a structure in which the centrifugal fan does not have a shroud (eg, the shroud 313 shown in FIG. 3) and the bell mouth does not have a shroud (eg, the shroud 321 shown in FIG. 3).
  • the fan assembly of the present invention may have the same structure as the fan assembly 30 shown in FIGS. 3 to 9 .
  • the fan assembly 30 according to the present invention is compared with a conventional fan assembly.
  • the present invention improved the noise by 3.7 decibels (dB) and the consumption input by 9.5% in the cooking mode, and the noise 5.6 decibels (dB) and the consumption input by 11.4% in the pyro mode under the same wandering conditions.
  • the reason that the improvement effect is large in the high RPM region may mean that the static pressure effect is increased due to the partition 321 between the shroud 313 and the bell mouth.

Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 팬 조립체는 회전 판과, 상기 회전판에 방사 방향으로 간격지게 형성된 복수의 블래이드들 및 상기 회전판과 마주보게 형성되는 쉬라우드를 포함하며, 회전축 방향으로 유입되는 공기를 원심 방향으로 보내는 원심 팬; 및 상기 원심 팬의 입구부에 조립되는 벨 마우스 쉬라우드를 포함하고, 유입된 에어를 상기 원심 팬 쪽으로 안내하는 벨 마우스를 포함하고, 상기 벨 마우스는 상기 원심 팬의 동작 시, 상기 쉬라우드의 단부와 상기 벨 마우스 쉬라우드 사이의 공간으로 에어가 재유입되는 유동을 차단하도록 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 상기 블레이드들쪽으로 연장된 격벽을 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

팬 조립체 및 이를 포함하는 전기 오븐
본 발명의 다양한 실시예는 전기 오븐의 냉각 시스템으로 채용되는 팬 조립체에 관한 것이다.
최근 산업의 발전과 생활 수준 향상에 따라 조리 과정을 실시간으로 촬영하여 조리 상태를 확인하고, 이를 블로그에 게재하여 정보를 공유하는 소비자들이 늘고 있다. 이러한 조리 상태를 실시간으로 직접 확인하고자 하는 소비자의 Needs를 충족시기기 위해 생활 가전 제조사에서는 오븐과 같은 조리 기기 내부에 카메라 모듈을 탑재한 IoT 기반 스마트 모니터링 시스템을 제공하고 있다.
스마트 모니터링 시스템은 휴대폰을 비롯한 전자 기기와 원격으로 연동되어 시간에 따른 조리 상태 및 조리가 끝날 때까지의 남은 시간을 실시간으로 소비자들이 장소에 구속되지 않고 확인할 수 있다.
스마트 기기를 이용하여 원격으로 조리 상태를 확인하고자 하는 소비자들의 Needs를 충족시키기 위해 스마트 모니터링 시스템 개발에 있어서 가장 중요한 요소가 온도에 따른 카메라의 신뢰성 확보가 필수적이다.
이를 위해서 팬을 포함하는 별도의 냉각 장치(Cooling System)가 필요하고 고속으로 회전하는 팬에 의해 발생하는 소음 및 소비 입력을 저감하는 기술 개발이 필요하게 되었다.
카메라가 설치되어 있는 전기 오븐(Microwave oven)의 카메라 냉각 장치의 냉각 팬(Cooling Fan) 유로 구조는 카메라 온도 신뢰성을 확보하기 위해 일반적인 소형의 BLDC Fan을 사용하고, 조리실 내부의 온도를 균일하게 유지 시키고 PBA(printed board assembly)와 같은 전장 부품의 온도를 낮추기 위해 냉각 팬을 동시에 사용하는 구조였다. 역할이 다른 2개의 냉각 팬을 사용함으로 구조는 복잡하고, 제조 원가 측면에서는 불리하지만 카메라 온도에 대한 신뢰성은 확보할 수 있었다.
하지만, 원격으로 조리 상태를 확인하기 위한 스마트 모니터링 시스템 적용에 따른 소비자들의 수요로 인해 카메라 신뢰성 확보하기 위한 별도의 BLDC Fan과 Convection 모드뿐만 아니라 Pyro 조리 조건이 추가되어 짐으로서, 2개의 Fan 사용으로 인해 규격 이상으로 소음이 커지는 문제가 발생하였다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 카메라에 대한 온도 신뢰성 확보뿐 아니라 열악한 조리 모드 추가에 대한 해결 방안으로 고효율 및 저소음의 팬 조립체 및 이를 포함하는 전기 오븐을 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 회전 판과, 상기 회전판에 방사 방향으로 간격지게 형성된 복수의 블래이드들 및 상기 회전판과 마주보게 형성되는 쉬라우드를 포함하며, 회전축 방향으로 유입되는 공기를 원심 방향으로 보내는 원심 팬; 및 상기 원심 팬의 입구부에 조립되는 벨 마우스 쉬라우드를 포함하고, 유입된 에어를 상기 원심 팬 쪽으로 안내하는 벨 마우스를 포함하고, 상기 벨 마우스는 상기 원심 팬의 동작 시, 상기 쉬라우드의 단부와 상기 벨 마우스 쉬라우드 사이의 공간으로 에어가 재유입되는 유동을 차단하도록 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 상기 블레이드들쪽으로 연장된 격벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 본체; 및 상기 본체 내에 실장되어, 전자 부품을 냉각시키는 팬 조립체를 포함하고, 상기 팬 조립체는 회전판과, 상기 회전판에 방사 방향으로 간격지게 형성된 복수의 블래이드들 및 상기 회전판과 마주보게 형성되는 쉬라우드를 포함하며, 회전축 방향으로 유입되는 공기를 원심 방향으로 보내는 원심팬; 및 상기 원심팬의 입구부에 조립되는 벨 마우스 쉬라우드를 포함하고, 유입된 에어를 상기 원심팬 쪽으로 안내하는 벨 마우스를 포함하고, 상기 벨 마우스는 상기 원심 팬의 동작 시, 상기 쉬라우드의 단부와 상기 벨 마우스 쉬라우드 사이의 공간으로 에어가 재유입되는 유동을 차단하도록 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 상기 블레이드들쪽으로 연장된 격벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 한 개의 팬으로 카메라 냉각에 대한 온도 신뢰성을 확보하였으며, 특히 카메라 냉각뿐만 아니, 전기 오븐 내에 실장된 복수의 발열체 냉각에 대한 저소음의 팬 조립체 구현이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전기 오븐의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전기 오븐의 본체 내에 배치된 팬 조립체 및 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 구동 모터에 결합된 팬 조립체를 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 조립된 팬 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬을 나타내는 사시도이다.
도 6a, 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 벨 마우스를 각각 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬과 벨 마우스가 배치된 구조의 일부분을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 일부분을 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬의 블레이드의 배치 상태를 구체적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은 종래의 팬 조립체와 본 발명의 조립체를 조리 모드일 경우와 파이로 모드일 경우에 나타내는 성능 평가를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전기 오븐의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 한 실시예에 따른 전기 오븐(10)은 본체(11)와, 도어(12) 및 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 본체(11) 전면에 도어(12)가 손잡이(120)에 의해 개폐 가능하게 배치되고, 본체(11) 내부에 냉각 시스템이 배치되어서, 본체(11) 내의 발열체인 카메라나 인쇄회로 기판을 냉각할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 냉각 시스템은 본체(11) 내부에 배치된 팬 조립체와, 공기의 유로를 가이드하는 구조물을 포함할 수 있다. 예컨대, 구조물은 공기의 유로를 가이드하는 덕트나 격벽을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 본체(11)는 측면(110)에 복수의 흡입 개구(112)들이 형성될 수 있다. 흡입 개구(112)를 통해 인입된 공기(화살표 ①방향)는 팬 조립체로 향할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 본체(11)는 전면에 방출 슬릿(122)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 방출 슬릿(122)은 팬 조립체에 의해 송풍된 공기가 본체(11) 외부로 방출(화살표 ②방향)되는 출구일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전기 오븐의 본체 내에 배치된 팬 조립체 및 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 한 실시예에 따르면, 팬 조립체(20)가 동작하면, 기압 차로 인해서 흡입 개구(예 ; 도 1에 도시된 흡입 개구)를 통해 공기가 본체(11) 내부로 인입되어 팬 조립체(20)로 향할 수 있다. 입입된 공기는 덕트 구조(130)와 격벽 구조(132)에 의해 가이드되어, 본체(11) 내에 배치된 카메라(c)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 카메라(c)를 냉각시킨 공기는 팬 조립체(20)에 의해 송풍되어서, 본체(11)의 방출 슬릿(예 ; 도 1에 도시된 방출 슬릿(120))을 통해 본체(11) 외부로 배출될 수 있다. 참조부호 110a는 조리실 내부 공간을 지칭할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 구동 모터에 결합된 팬 조립체를 나타내는 분리 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 조립된 팬 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 3, 도 4를 참조하면, 한 실시예에 따른 팬 조립체(30)(예 ; 도 2에 도시된 팬 조립체(20))는 팬의 회전축(a) 방향으로 인입된 공기를 원심 팬(31)의 외주 방향으로 송출하는 기능을 하는 조립체로서, 내부의 카메라나 인쇄회로기판의 열을 방출하기 위한 냉각 팬 조립체(30)이거나, 원심 방향으로 공기를 송출하는 원심 팬 조립체(30)일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 팬 조립체(30)는 구동 모터(33)와, 원심팬(31)과, 벨 마우스(32)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 팬 조립체(30)는 벨 마우스(32)의 형상에 의해 흡입 공기의 유동의 균일도가 결정되고, 원심팬(31)의 블레이드(312) 형상에 의해 유동 분포가 달라지고, 성능 지수도 변경될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 구동 모터(33)는 원심팬(31)의 회전힘을 제공하는 동력원으로서, 미도시된 체결구에 의해 원심팬(31)에 결합될 수 있다. 구동 모터(33)의 샤프트(331)는 원심팬(31)의 허브(314)에 결합되어 짐으로서, 샤프트(331)의 회전에 따라서 원심팬(31)은 회전할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 구동 모터(33)는 벨 마우스(32)에 형성된 지지 구조물(325)에 안착될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 원심팬(31)은 회전판(311)과, 쉬라우드(313)와, 복수의 블레이드(312)들을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 회전판(311)은 중심에 구동 모터(33)로부터 동력을 전달받기 위한 허브(314)가 형성되고, 허브(314)를 중심으로 외주 방향으로 간격지게 블레이드(312)들이 배치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 벨 마우스(32)는 원심팬(31)의 입구에 배치되어, 회전축(a) 방향으로 흡입되는 공기를 안내하여 기류의 안정성에 기여하는 부재이고, 구동 모터(33)가 안착되는 안착 부재일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 벨 마우스(32)는 구동 모터(33)가 안착되는 지지 구조물(325)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지지 구조물(325)은 3개의 지지대(326)에 의해 벨 마우스 쉬라우드(320)에 지지될 수 있다. 예컨대, 지지 구조물(325)은 3점 지지 구조일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 벨 마우스(32)는 벨 마우스 쉬라우드(320)와, 격벽(321)을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 구동 모터(33)의 회전축(a) 방향 위에서 팬 어셈블리(30)를 볼 경우, 회전판(311)과 쉬라우드(313)는 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 블레이드(312)의 단부(312a)가 회전판(311)의 단부(311a)보다 외주 방향으로 더 연장될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬을 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 한 실시예에 따른 원심팬(31)은 회전판(311), 복수의 블레이드(312)들 및 쉬라우드(313)가 일체형으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 블레이드(312)들을 중심으로 회전판(311)과 쉬라우드(313)는 서로 대면 상태로 베치될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 회전판(311)은 외주 단부(311a)보다 허브(314)쪽으로 갈수록 경사진 형상일 수 있다. 이는 축방향(a)으로 흡입된 공기를 원심 방향으로 송출하기 위한 유리한 구조일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 블레이드(312)는 회전판(311) 및 쉬라우드(313) 사이에 등 간격으로 배치되고, 특정 방향으로 경사진 형상으로 배치될 수 있다. 에컨대, 회전판(311)은 허브(314) 주변에서 상방으로 볼록한 형상일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 각각의 블레이드(312)의 배치는 흡입된 공기를 원심 방향으로 송출하기 위한 유체 역학적 구조일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 쉬라우드(313)는 원심팬(31)의 상단에 배치되어, 벨 마우스(32)와 조립되는 부분으로서, 단면이 곡형일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 쉬라우드(313)는 복수의 블레이드(312)들의 상측을 고정시키는 지지체 역할을 하여, 복수의 블레이드(312)들의 회전 운동을 지지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 쉬라우드(313)는 흡입되는 공기가 각각의 블레이드(312)로 유동할 수 있도록 안내하는 가이드 역할을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 쉬라우드(313)는 위에서 봤을 경우, 링 형상이며, 단면은 휘어진 형상으로서, 흡입되는 공기를 각각의 블레이드(312)에게 가이드하기 위한 유리한 형상일 수 있다.
도 6a, 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 벨 마우스를 각각 나타내는 사시도이다.
도 6a, 도 6b를 참조하면, 한 실시예에 따른 벨 마우스(32)는 벨 마우스 쉬라우드(320)와, 지지 구조물(325)과, 격벽(321)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 벨 마우스 쉬라우드(320)는 위에서 보면 링 형상으로서, 구동 모터(33)를 안착시키는 지지 구조물(325)과, 지지 구조물(325)을 벨 마우스 쉬라우드(320)에 지지하기 위한 복수의 지지대(326)들과 일체형으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 벨 마우스 쉬라우드(320)는 외주 단부에 전기 오븐(10)의 본체(11)에 고정되기 위한 복수 개의 체결 구조(323,324)가 형성될 수 있다. 예컨대, 체결 구조는 복수의 체결 구멍(323)이나 체결 편(324)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 벨 마우스 쉬라우드(320)는 상방으로 돌출된 가이드 부분(322)이 형성되어서, 흡입된 공기를 가이드할 수 있다. 예컨대, 가이드 부분(322)은 위에서 봤을 경우 링 형상이고, 단면은 상방으로 볼록한 형상일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 벨 마우스(32)는 격벽(321)을 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 격벽(321)은 벨 마우스 쉬라우드(320)에서 하방으로 연장되며, 위에서 볼 경우 링 형상일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 격벽(321)은 벨 마우스 쉬라우드(320)와 일체형으로 형성되며, 동일 재질일 수 있다. 예컨대, 격벽(321)은 합성 수지인 플라스틱 재질일 수 있다.
한 실시예에 따르면 격벽(321)은 원심팬(31) 동작 시, 쉬라우드(313) 내부로 공기가 재유입되는 유로를 차단하는 부재로서, 원심팬(31)의 동작 효율을 개선하는데 기여할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 지지 구조물(325)은 구동 모터(33)가 벨 마우스 쉬라우드(320) 상에 안정적으로 배치되기 위한 안착 부재로서, 3개의 지지대(326)에 의해 벨 마우스 쉬라우드(320) 상에 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬과 벨 마우스가 배치된 구조의 일부분을 나타내는 단면도이다. 도 8은 도 7의 일부분을 확대한 도면이다.
도 7, 도 8을 참조하면, 한 실시예에 따른 팬 조립체(30)는 원심팬(31)이 벨 마우스(32)와 간극을 가진 채로 고속으로 회전하게 배치될 수 있다. 원심팬(31)이 회전하면, 기압 차에 의해 외부의 공기는 축방향(화살표 ①)으로 흡입될 수 있다. 이러한 흡입 공기는 원심팬(31)에 의해 원심 방향(화살표 ②방향)으로 송풍될 수 있다. 원심 방향으로 송풍된 공기의 일부는 벨 마우스(32)쪽으로 재유입(화살표 ③방향)되는 현상이 발생하는데, 이를 차단하기 위해 격벽(321)이 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면 격벽(321)은 쉬라우드(313)의 외측 단부(313a)와 간극을 가질 정도까지 연장될 수 있다. 예컨대, 격벽(321)은 수평한 상태의 벨 마우스 쉬라우드(320)로부터 수직 하방으로 연장될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 격벽(321)의 하측 단부(321a)는 쉬라우드(313)의 외주 단부(313a)와 간극(d1)을 가지게 이격될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 간극(d1)은 대략적으로 2mm의 거리일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 팬 조립체(30)는 벨 마우스 쉬라우드(320)의 가이드 부분(322)과 쉬라우드(313)가 간극을 가지게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 가이드 부분(322)의 일부분(322a)과 쉬라우드(313)의 일부분(313b)은 측방향에서 봤을 경우 중첩되게 배치될 수 있다. 예컨대, 중첩된 부분의 길이(d2)는 대략적으로(substantially) 2.5mm의 길이일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 격벽(321)의 직경은 회전판(311)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 격벽(321)의 직경은 원심 팬(31)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 격벽(321)의 직경은 벨 마우스(32)의 내부 직경보다 크고, 외부 직경보다 작게 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심 팬의 블레이드의 배치 상태를 구체적으로 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 한 실시예에 따른 팬 조립체(30)의 각각의 블레이드(312)는 흡입된 공기를 송풍하기 유리한 유체 역학적으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 블레이드(312)는 외주 방향으로 향하는 일단부(312a)와, 허브(314)로 향하는 타단부(312b)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 각각의 블레이드(312)는 회전판(311)의 중심점(cp)으로부터 특정 각도로 향하게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면 각각의 블레이드(312)가 향하는 방향과, 중심에서 블레이드(312) 타단부(312b)를 지나는 방향이 이루는 각도가 대략적으로 68도이고, 각각의 블레이드(312)가 향하는 방향과, 중심에서 블레이드(312) 일단부(312a)를 지나는 방향이 이루는 각도가 대략적으로 46도일 수 있다.
도 10은 종래의 팬 조립체와 본 발명의 조립체를 조리 모드일 경우와 파이로 모드일 경우에 나타내는 성능 평가를 나타내는 그래프이다.
도 10은 종래의 팬 조립체와 본 발명의 팬 조립체(30)의 성능 평가를 나타내는 그래프로서, 조리 모드 및 파이로 모드에서 성능 평가를 나타내는 그래프이다. 종래의 팬 조립체는 원심 팬에 쉬라우드(예 ; 도 3에 도시된 쉬라우두(313))가 없고, 벨 마우스에 격벽(예 ; 도 3에 도시된 격벽(321))이 없는 구조인 반면, 본 발명의 팬 조립체는 도 3 내지 도 9에 도시된 팬 조립체(30)와 동일한 구조일 수 있다.
도 10과 하기 [표 1]을 참조하면, 한 실시예에 따르면, 조리 모드(convection mode)와 파이로 모드(Pyro)에서, 본 발명에 따른 팬 조립체(30)는 종래의 팬 조립체와 비교하여, 성능 지수 평과 결과를 보면, 본 발명은 동일 유랑 조건에서 조리 모드에서는 소음 3.7데시벨(dB), 소비 입력 9.5% 정도 개선하였고, 파이로 모드에서는 소음 5.6데시벨(dB), 소비 입력 11.4% 정도 개선하였음을 알 수 있다.
Figure PCTKR2021011064-appb-img-000001
Rpm이 높은 영역에서 개선 효과가 크게 나타나는 이유가 쉬라우드(313)와 벨 마우스 간의 격벽(321)으로 인해 정압 효과가 상승된다는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 팬 조립체에 있어서,
    회전 판과, 상기 회전판에 방사 방향으로 간격지게 형성된 복수의 블래이드들 및 상기 회전판과 마주보게 형성되는 쉬라우드를 포함하며, 회전축 방향으로 유입되는 공기를 원심 방향으로 보내는 원심 팬; 및
    상기 원심 팬의 입구부에 조립되는 벨 마우스 쉬라우드를 포함하고, 유입된 에어를 상기 원심 팬 쪽으로 안내하는 벨 마우스를 포함하고,
    상기 벨 마우스는
    상기 원심 팬의 동작 시, 상기 쉬라우드의 단부와 상기 벨 마우스 쉬라우드 사이의 공간으로 에어가 재유입되는 유동을 차단하도록 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 상기 블레이드들쪽으로 연장된 격벽을 포함하는 팬 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 벨 마우스 쉬라우드로부터 연장되며, 상기 벨 마우스 위에서 봤을 경우, 링 형상인 팬 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 격벽은 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 수직 하방으로 연장되는 팬 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 격벽의 단부는 상기 쉬라우드의 단부와 간극을 가지게 배치되는 팬 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 간극은 대략적으로 2mm인 팬 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 격벽의 직경은 상기 회전판의 직경보다 큰 팬 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 격벽의 직경은 상기 원심 팬의 직경보다 큰 팬 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 격벽의 직경은 상기 벨 마우스의 내부 직경보다 크고, 외부 직경보다 작은 팬 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 쉬라우드는 상기 복수의 블레이드들과 일체형으로 형성되는 팬 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 쉬라우드는 상기 복수의 블레이드들과 동일 재질로 형성되는 팬 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가이드 부분은 상방으로 볼록한 형상인 팬 조립체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 쉬라우드의 상단부의 일부와 상기 가이드 부분의 단부의 일부는 서로 간극을 가지게 이격되되, 상기 벨 마우스를 원심 방향에 봤을 경우, 서로 중첩되게 배치되는 팬 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 쉬라우드의 상단부의 일부와 상기 가이드 부분의 단부의 일부 간의 중첩되는 부분은 대략적으로 2.5mm인 팬 조립체.
  14. 제1항에 있어서, 상기 벨 마우스는 구동 모터를 고정하기 위한 지지 구조물을 더 포함하고, 상기 지지 구조물은 복수의 지지대들에 의해 상기 벨 마우스 쉬라우드에 고정되는 팬 조립체.
  15. 전기 오븐에 있어서,
    본체; 및
    상기 본체 내에 실장되어, 전자 부품을 냉각시키는 팬 조립체를 포함하고,
    상기 팬 조립체는
    회전판과, 상기 회전판에 방사 방향으로 간격지게 형성된 복수의 블래이드들 및 상기 회전판과 마주보게 형성되는 쉬라우드를 포함하며, 회전축 방향으로 유입되는 공기를 원심 방향으로 보내는 원심팬; 및
    상기 원심팬의 입구부에 조립되는 벨 마우스 쉬라우드를 포함하고, 유입된 에어를 상기 원심팬 쪽으로 안내하는 벨 마우스를 포함하고,
    상기 벨 마우스는
    상기 원심 팬의 동작 시, 상기 쉬라우드의 단부와 상기 벨 마우스 쉬라우드 사이의 공간으로 에어가 재유입되는 유동을 차단하도록 상기 벨 마우스 쉬라우드에서 상기 블레이드들쪽으로 연장된 격벽을 포함하는 전기 오븐.
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