KR102613279B1 - 컨트롤러 일체형 팬모터 - Google Patents

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KR102613279B1
KR102613279B1 KR1020220084555A KR20220084555A KR102613279B1 KR 102613279 B1 KR102613279 B1 KR 102613279B1 KR 1020220084555 A KR1020220084555 A KR 1020220084555A KR 20220084555 A KR20220084555 A KR 20220084555A KR 102613279 B1 KR102613279 B1 KR 102613279B1
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여환걸
한석만
홍요한
김병관
이승철
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주식회사 아마스윙
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Abstract

컨트롤러 일체형 팬모터가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터는 이너 로터형 모터, 이너 로터형 모터가 삽입되는 허브 및 허브를 중심으로 방사상으로 형성되는 블레이드를 포함하는 축류팬, 및 냉동공조용 냉매의 압력에 따라 축류팬의 회전속도를 조절하도록 이너 로터형 모터의 출력전압을 제어하는 제어유닛을 포함하다. 여기서, 허브는 내측의 중앙에 원형 측벽이 구비되고, 원형 측벽으로부터 허브의 내측면까지 방사상으로 선형 측벽이 구비되며, 허브는 전면에 복수개의 통기홀이 구비되고, 통기홀은 이웃하는 선형 측벽 사이에 구비되며, 통기홀은 허브의 내측면과 이너 로터형 모터의 측면 사이의 유로와 연통할 수 있다.

Description

컨트롤러 일체형 팬모터{Fan motor integrated with controller}
본 발명은 컨트롤러 일체형 팬모터에 관한 것으로, 특히, 모터를 효율적으로 냉각시키는 동시에 허브 내부에 형성되는 물방울을 외부로 배출할 수 있고, 압력조절 범위가 설정 가능하여 팬의 속도조절의 정밀도를 향상시킬 수 있는 컨트롤러 일체형 팬모터에 관한 것이다.
일반적으로 냉동공조 분야에서 사용되는 팬모터는 아웃로터 방식(OUT ROTOR Type)의 컨트롤러 일체형 팬모터와 EC 모터(또는 BLDC 모터 + 컨트롤러)등이 있다.
그러나 냉동기 또는 냉장기의 효율을 증대하기 위해서는 팬의 속도조절이 요구되지만, 아웃로터 방식의 팬모터는 인버터 또는 위상제어기의 대응이 어렵기 때문에 속도조절이 용이하지 않다. 또한 EC 모터는 속도조절이 자유롭게 가능하지만 사용온도 조건에 제한이 있으며(85℃) 대부분 고가의 수입제품에 의존하고 있다. 따라서 속도조절이 용이한 팬모터가 요구되고 있다.
한편, 냉동기 또는 냉장기는 냉매를 활용하여 온도를 낮추는 방식이기 때문에 부분적으로 물방울이 생성될 수 있다. 특히 팬모터의 배치에 따라 축류팬의 허브 내에 물방울이 고이는 현상이 발생하며 이는 고장을 초래한다. 아울러, 냉동기 또는 냉장기는 장시간 지속적으로 사용되기 때문에 모터의 동작에 따른 발열이 지속되어 효과적인 냉각방식이 필요한 실정이다.
KR 10-1636185 B1
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 축류팬의 허브 내부에 유로를 형성하여 모터를 효율적으로 냉각시키는 동시에 허브 내부에 형성되는 물방울을 외부로 배출할 수 있는 컨트롤러 일체형 팬모터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 딥 스위치를 통하여 압력조절 범위가 설정 가능하여 팬의 속도조절의 정밀도를 향상시킬 수 있는 컨트롤러 일체형 팬모터를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 이너 로터형 모터; 상기 이너 로터형 모터가 삽입되는 허브 및 상기 허브를 중심으로 방사상으로 형성되는 블레이드를 포함하는 축류팬; 및 냉동공조용 냉매의 압력에 따라 상기 축류팬의 회전속도를 조절하도록 상기 이너 로터형 모터의 출력전압을 제어하는 제어유닛;을 포함하고, 상기 허브는 내측의 중앙에 원형 측벽이 구비되고, 상기 원형 측벽으로부터 상기 허브의 내측면까지 방사상으로 선형 측벽이 구비되며, 상기 허브는 전면에 복수개의 통기홀이 구비되고, 상기 통기홀은 서로 이웃하는 상기 선형 측벽 사이에 구비되며, 상기 통기홀은 상기 허브의 내측면과 상기 이너 로터형 모터의 측면 사이의 유로와 연통하는 컨트롤러 일체형 팬모터가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 선형 측벽은 상기 원형 측벽에서의 높이가 상기 허브 내측면에서의 높이보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 상기 통기홀의 직경은 상기 축류팬의 직경의 1~3%이고, 상기 통기홀은 상기 허브의 중심으로부터 상기 내측면까지의 거리의 2/10~6/10 지점에 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어유닛은, 상기 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서; 상기 모터의 출력전압에 따른 상기 압력의 범위를 선택하고, 상기 압력 센서의 오작동시 상기 모터의 출력전압 범위를 선택하는 딥 스위치; 상기 축류팬의 동작 상태를 표시하는 LED; 및 상기 압력 센서의 감지 결과 및 상기 딥 스위치에서 선택된 압력 범위에 따라 상기 축류팬의 회전속도를 제어하고, 상기 압력 센서의 오작동시에 상기 딥 스위치에서 선택된 출력전압에 따라 상기 축류팬의 회전을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 딥 스위치는, 상기 냉매의 종류에 따른 압력에 대한 컷오프 범위를 선택하고, 상기 압력 센서의 오작동시 상기 이너 로터형 모터의 출력 전압을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터는 축류팬의 허브의 전면에 구비된 통기홀을 통하여 모터와 허브 사이에 유로가 형성되고, 허브의 내측면에 선형 측벽이 구비됨으로써, 통기홀을 통하여 허브 내부로 공기가 유입되어 모터를 효율적으로 냉각시키는 동시에 허브 내부에 형성되는 물방울을 외부로 배출할 수 있으므로 팬모터의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터는 허브 내부의 선형 측벽의 형성과 통기홀의 위치 및 크기를 최적화함으로써, 허브와 모터 사이의 유로에서 유체의 유동을 원활하게 할 수 있으므로 모터의 냉각 효율 및 물방울의 외부로의 배출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터는 압력조절 범위 설정이 가능하도록 딥 스위치를 구비함으로써, 팬의 속도조절의 정밀도를 향상시킬 수 있는 동시에 냉동공조기의 냉매의 특성에 따라 압력조절 범위를 맞춤 선택할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시키고 고객 요구조건을 만족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터는 압력 센서의 오작동시 모터의 출력 전압을 선택함으로써, 압력 센서의 고장수리 전까지 지속적으로 모터를 구동할 수 있으므로 사용자 편의성을 향상시키고 동작의 안정성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 후방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 전방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 축류팬의 전방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 축류팬의 후방 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 일측을 절단한 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 블록도이다.
도 8은 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 동작특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 후방 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 전방 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 축류팬(110), 이너 로터형 모터(120), 제어 유닛(130) 및 안전망(140)을 포함할 수 있다.
컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 냉동(냉방)기 등과 같은 냉동공조용 팬모터로서, 이너 로터형 모터(120)를 기반으로 하여 위상제어기와 드라이버를 포함하는 컨트롤러가 내장되어 일체화된 것으로 냉동공조 기기에 사용되는 냉매의 압력에 따른 속도제어가 가능한 장치이다.
이너 로터형(inner rotor type) 모터(120)는 로터가 내부에 위치한 형태의 모터로서, 축류팬(110)에 결합될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이너 로터형 모터(120)는 축류팬(110)의 허브(111)에 삽입되며, 몸체(122) 및 회전축(124)을 포함할 수 있다. 몸체(122)는 케이스 내부에 로터와 스테이터를 포함할 수 있다. 회전축(124)은 로터의 회전축에 연결될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 축류팬(110)은 이너 로터형 모터(120)의 회전축에 결합되어 이너 로터형 모터(120)의 구동에 따라 회전할 수 있다. 여기서, 축류팬(110)은 이너 로터형 모터(120)가 그 허브의 내부에 삽입될 수 있다.
제어 유닛(130)은 축류팬(110)의 일측에 구비될 수 있다. 여기서, 제어 유닛(130)은 이너 로터형 모터(120) 측에 배치될 수 있다. 이러한 제어 유닛(130)은 냉동공조용 냉매의 압력에 따라 축류팬(110)의 회전속도를 조절하도록 이너 로터형 모터(120)의 출력전압을 제어할 수 있다.
이때, 제어 유닛(130)은 Al 소재의 케이스를 포함할 수 있다. 이에 의해, 제어 유닛(130)은 별도의 방열판이 필요 없이 자체적으로 방열 구조를 형성할 수 있으므로 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
안전망(140)은 축류팬(110)과 제어 유닛(130) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 안전망(140)은 축류팬(110)의 외측에 구비되어 축류팬(110)이 외부의 물체와 접촉하는 것을 차단하여 인명 사고 및 기기 파손을 예방할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 축류팬의 전방 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 축류팬의 후방 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 축류팬(110)은 허브(111) 및 블레이드(116)를 포함할 수 있다.
허브(111)는 축류팬(110)의 중심부에 구비되어 이너 로터형 모터(120)가 삽입될 수 있다. 허브(111)는 이너 로터형 모터(120)가 삽입되는 공간을 갖도록 원통형으로 구비될 수 있다. 이때, 허브(111)는 전면(111a)이 평면으로 이루어지고, 전면(111a)과 측면(111b) 사이에 굴곡면(111c)이 구비될 수 있다. 여기서, 굴곡면(111c)은 일정한 곡률을 가질 수 있다.
허브(111)는 내측의 중앙에 원형 측벽(114)이 구비될 수 있다. 원형 측벽(114)은 전면(111a)의 중앙에 구비되는 중심홀(113)의 외측에 구비될 수 있다. 이때, 원형 측벽(114)의 내부에는 이너 로터형 모터(120)의 회전축(124)이 고정되는 고정구(114a)가 구비될 수 있다. 즉, 원형 측벽(114)은 고정구(114a)를 둘러쌓도록 구비될 수 있다.
원형 측벽(114)으로부터 허브(111)의 내측면까지 방사상으로 선형 측벽(115)이 구비될 수 있다. 즉, 선형 측벽(115)은 원형 측벽(114)과 허브의 측면(111b) 사이에 복수개로 구비될 수 있다.
이에 의해, 선형 측벽(115)은 레디얼 팬으로서 역할을 가질 수 있다. 즉, 선형 측벽(115)은 축류팬(110)의 회전시 후술하는 바와 같이 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 내부로 유입되는 공기를 반대측으로 배출하도록 회전력을 제공할 수 있다. 아울러,
선택적으로, 선형 측벽(115)은 원형 측벽(114)에서의 높이가 허브 측면(111b)에서의 높이보다 클 수 있다. 즉, 선형 측벽(115)은 허브(111)의 중심에서 외곽으로 갈수로 낮은 높이로 구비될 수 있다. 이에 의해, 선형 측벽(115)의 외곽측의 높이가 작기 때문에 허브(111)의 중심측보다 측면(111b) 측에서 더 큰 유로가 구비되어 공기의 유동을 원활하게 할 수 있다.
또한, 허브(111)는 전면(111a)에 복수개의 통기홀이 구비될 수 있다. 이러한 통기홀(112)은 이웃하는 선형 측벽(115) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 통기홀(112)은 전면(111a)을 관통하여 형성되며, 선형 측벽(115) 사이에 배치될 수 있다. 아울러, 통기홀(112)은 허브(111)의 내측면(111b)과 이너 로터형 모터(120)의 측면 사이의 유로(F)와 연통할 수 있다. 따라서 유로(F)를 따라 흐르는 외기에 의해 이너 로터형 모터(120)가 냉각될 수 있다.
이때, 통기홀(112)의 직경은 축류팬(110)의 직경의 1~3%일 수 있다. 여기서, 통기홀(112)의 직경이 축류팬(110)의 직경의 1% 미만인 경우, 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 측으로 유입되는 공기량이 작아 이너 로터형 모터(120)의 냉각 효과가 미비하다. 아울러, 통기홀(112)의 직경이 축류팬(110)의 직경의 3%를 초과하는 경우, 허브(111) 내부로 유입되는 공기의 유동이 축류팬(110)의 회전에 영향을 미쳐 축류팬(110)이 유동하여 소음이 발생한다. 일례로, 축류팬(110)의 직경이 550㎜ 인 경우, 통기홀(112)의 직경은 5.5~16.5㎜일 수 있다. 축류팬(110)의 직경이 480㎜ 인 경우, 통기홀(112)의 4.8~14.4㎜일 수 있다. 축류팬(110)의 직경이 370㎜ 인 경우, 통기홀(112)의 직경은 3.7~11.1㎜일 수 있다.
또한, 통기홀(112)은 허브(111)의 중심으로부터 내측면(111b)까지의 거리의 2/10~6/10 지점에 구비될 수 있다. 여기서, 통기홀(112)이 허브(111)의 중심으로부터 내측면(111b)까지의 거리의 2/10 미만에 구비되는 경우, 통기홀(112)과 원형 측벽(114) 및 선형 측벽(115) 사이의 간격이 작아지므로 통기홀(112)의 성형성이 나빠지고 결과적으로 허브(111)의 견고성이 약화된다. 아울러, 통기홀(112)이 허브(111)의 중심으로부터 내측면(111b)까지의 거리의 6/10 미만에 구비되는 경우, 통기홀(112)은 전면(111a)을 초과하여 굴곡면(111c)에 배치되기 때문에 통기홀(112)의 방향이 공기 유입 방향과 일치하지 않으므로 허브(111) 내부로 유입되는 공기량이 감소한다. 더욱이, 선형 측벽(115)의 회전에 의한 유체의 이동 방향과 통기홀(112)을 통한 공기의 유입 방향이 상이하여 공기 배출에 방해가 되기 때문에 냉각 효율이 감소할 뿐만 아니라, 허브(111) 내에서 불규칙한 기류가 발생하여 축류팬(110)의 불규칙한 유동이 발생하여 소음을 초래한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 허브(111) 내부의 선형 측벽(115)의 형성과 통기홀(112)의 위치 및 크기를 최적화함으로써, 허브(111)와 이너 로터형 모터(120) 사이의 유로(F)에서 유체의 유동을 원활하게 할 수 있으므로 이너 로터형 모터(120)의 냉각 효율 및 물방울의 외부로의 배출 효율을 향상시킬 수 있다.
블레이드(116)는 허브(111)를 중심으로 방사상으로 복수개로 형성될 수 있다. 여기서 블레이드(116)는 축류팬(110)의 직경에 따라 개수 및 개당 크기가 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 일측을 절단한 상태의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 이너 로터형 모터(120)는 축류팬(110)의 허브(111) 내에 삽입될 수 있다. 이때, 회전축(124)은 원형 측벽(114)에 고정될 수 있다. 여기서, 허브(111)의 선형 측벽(115)과 이너 로터형 모터(120)의 몸체(122) 상면 사이 및 허브(111)의 측면(111b)과 이너 로터형 모터(120)의 몸체(122)의 측면 사이에 틈이 형성된다.
이와 같은 구조에서, 외부 공기는 허브(111)의 전면(111a)에서 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 내부로 유입된다. 여기서, 통기홀(112)은 허브(111)의 선형 측벽(115)과 이너 로터형 모터(120)의 상면 사이 및 허브(111)의 내측면(111b)과 이너 로터형 모터(120)의 측면 사이의 유로(F)와 연통할 수 있다.
이때, 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 내부로 유입된 공기는 선형 측벽(115)의 외각측으로 유동한다. 즉, 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 내부로 유입된 공기는 허브(111)의 측면(111b)으로 이동한다. 이때, 선형 측벽(115)이 레디얼 팬으로서 기능하여 회전력을 제공하기 때문에 허브(111)의 측면(111b)과 이너 로터형 모터(120)의 몸체(122) 사이의 유로(F)를 통하여 허브(111)의 반대측으로 배출될 수 있다. 따라서 허브(111) 내부로 유입된 공기는 몸체(122)의 후방측으로 이동하면서 이너 로터형 모터(120)를 냉각시킬 수 있다.
한편, 축류팬(110)이 수평으로 배치되는 경우, 전면(111a)은 지면을 향하게 된다. 이때, 축류팬(110)의 후방측으로부터 허브(111)로 물방울이 유입되면, 물방울은 허브(111)의 전면(111a) 측으로 이동한다. 여기서, 허브(111)는 컵 형상이 되기 때문에 허브(111)에 유입된 물방울은 허브(111) 내에서 전면(111a)에 대응하는 바닥에 모이게 되고 통기홀(112)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 축류팬(110)의 허브(111)의 전면에 구비된 통기홀(112)을 통하여 이너 로터형 모터(120)와 허브(111) 사이에 유로(F)가 형성되고, 허브(111)의 내측면에 선형 측벽(115)이 구비됨으로써, 통기홀(112)을 통하여 허브(111) 내부로 공기가 유입되어 이너 로터형 모터(120)를 효율적으로 냉각시키는 동시에 허브(111) 내부에 형성되는 물방울을 외부로 배출할 수 있으므로 팬모터의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 블록도이다. 이다.
도 7을 참조하면, 제어 유닛(130)은 압력 센서(132), 딥 스위치(134), LED(136) 및 컨트롤러(138)를 포함할 수 있다.
압력 센서(132)는 컨트롤러 일체형 팬모터(100)가 설치되는 냉동기 또는 냉장기 등의 냉매의 압력을 감지할 수 있다.
딥 스위치(134)는 이너 로터형 모터(120)의 출력전압에 따른 압력 센서(132)에서 감지되는 냉매의 압력 범위를 선택할 수 있다. 이때, 딥 스위치(134)는 냉매의 종류에 따른 압력에 대한 컷오프 범위를 선택할 수 있다.
아울러, 딥 스위치(134)는 압력 센서(132)의 오작동시 이너 로터형 모터(120)의 출력전압 범위를 선택할 수 있다. 이때, 딥 스위치(134)는 압력 센서(132)의 오작동시 이너 로터형 모터(120)의 출력전압을 선택할 수 있다.
LED(136)는 축류팬(110)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 이때, LED(136)는 녹색 LED 및 적색 LED를 포함할 수 있다. 일례로, LED(136)는 정상 60㎐ 동작시 녹색 LED가 5초 간격으로 점멸할 수 있다. 또한, LED(136)는 정상 60㎐ 동작시 녹색 LED가 1초 간격으로 점멸할 수 있다. 아울러, LED(136)는 역결상 에러시 적색 LED가 점등될 수 있다. 또한, LED(136)는 압력 센서(132)의 측정범위를 초과하거나 단선, 단락, 파손 등의 압력 센서(132) 오동작이 발생하는 경우, 적색 LED가 0.5초 간격으로 점멸할 수 있다.
컨트롤러(138)는 압력 센서(132)의 감지 결과에 따라 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다. 즉, 컨트롤러(138)는 냉매의 압력에 따라 그에 비례하도록 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(138)는 압력 센서(132)에서 냉매의 압력에 따른 출력 전압을 이너 로터형 모터(120)로 제공할 수 있다.
아울러, 컨트롤러(138)는 냉매의 종류에 따라 딥 스위치(134)에서 선택된 냉매 압력의 범위에 기초하여 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다. 여기서, 냉매는 그 종류에 따라 냉동기 또는 냉장기 내에서 정상 동작시의 압력 범위가 상이하기 때문에 컨트롤러(138)는 넓은 동작범위가 필요하다. 그러나 넓은 압력 범위에 대하여 출력전압을 제어하는 경우에는 압력 변동에 따른 출력전압의 변화가 상대적으로 작기 때문에 압력 변동에 대한 민감도가 감소하므로 축류팬(110)의 회전속도 제어의 정밀도가 감소한다.
따라서 본 발명은 전체 압력 범위에 대하여 압력 변화에 대한 민감도를 동일하게 유지하도록 압력 동작 범위를 구분하여 선택할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 딥 스위치(134)에서 선택된 압력 센서(132)의 압력 동작 범위에 따라 컨트롤러(138)는 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(138)는 압력 센서(132)의 작동여부를 판단하여 오작동시 미리 설정된 방식으로 축류팬(110)의 회전을 제어할 수 있다. 즉, 압력 센서(132)가 오작동하더라도 고장 조치가 이루어지기 전까지 냉동기 또는 냉장기는 지속적으로 동작해야 하기 때문에, 압력 센서(132)의 오작동시에도 축류팬(110)은 회전을 멈추지 말아야 한다. 따라서 컨트롤러(138)는 압력 센서(132)의 오작동시 냉매의 압력과 무관하게 축류팬(110)의 회전을 제어할 수 있다. 일례로, 컨트롤러(138)는 딥 스위치(134)에서 선택된 출력전압에 따라 축류팬(110)의 회전을 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(138)는 축류팬(110) 및 압력 센서(132)의 동작 상태에 따라 LED(136)의 점등을 제어할 수 있다.
도 8은 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터의 동작특성을 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 냉매의 종류에 따라 압력 범위를 설정할 수 있다. 이때, 딥 스위치(134)는 3개로 구성되는 경우, 8개의 구간으로 구분될 수 있다. 즉, 컨트롤러(138)는 딥 스위치(134)의 선택에 따라 A~H의 압력 범위에 대하여 각각 이너 로터형 모터(120)의 출력 전압을 제어할 수 있다.
여기서, A~H의 각 구간은 이너 로터형 모터(120)의 출력전압의 최소 30%부터 최대 100%의 범위 내에서 선형 특성을 나타낸다. 아울러, A~H의 각 구간의 최소 압력 미만 및 최대 압력 초과에서는 일정한 출력 전압으로 유지되는 컷오프 특성을 나타낸다. 일례로, 이너 로터형 모터(120)는 각 구간의 최소 압력 미만시에는 30%의 출력 전압으로, 최대 압력 초과시에는 100%의 출력 전압으로 동작할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 압력조절 범위 설정이 가능하도록 딥 스위치(134)를 구비함으로써, 블레이드(116)의 속도조절의 정밀도를 향상시킬 수 있는 동시에 냉동공조기의 냉매에 따라 압력조절 범위를 맞춤 선택할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시키고 고객 요구조건을 만족시킬 수 있다.
한편, 압력 센서(132)의 고장시에도 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 지속적으로 동작해야 한다. 이때, 컨트롤러(138)는 이너 로터형 모터(120)의 미리 설정된 출력전압으로 축류팬(110)을 제어할 수 있다. 이때, 딥 스위치(134)는 3개로 구성되는 경우, 8개의 구간으로 구분될 수 있다. 즉, 컨트롤러(138)는 딥 스위치(134)의 선택에 따라 a~h의 출력전압 중 어느 하나로 이너 로터형 모터(120)의 출력 전압을 제어할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 압력과 무관하게 딥 스위치(134)에서 선택된 일정한 출력 전압으로 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다. 일례로, h 구간으로 설정된 경우, 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 압력 센서(132)의 오작동시 이너 로터형 모터(120)의 최고 속도인 100%의 출력전압으로 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다. a 구간으로 설정된 경우, 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 압력 센서(132)의 오작동시 이너 로터형 모터(120)의 최저 속도인 30%의 출력전압으로 축류팬(110)의 회전속도를 제어할 수 있다.
이와 같이, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 일체형 팬모터(100)는 압력 센서(132)의 에러시 이너 로터형 모터(120)의 출력 전압을 선택함으로써, 압력 센서(132)의 고정수리 전까지 지속적으로 이너 로터형 모터(120)를 구동할 수 있으므로 사용자 편의성을 향상시키고 동작의 안정성을 보장할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 컨트롤러 일체형 팬모터 110 : 축류팬
111 : 허브 112 : 통기홀
113 : 중심홀 114 : 원형 측벽
115 : 선형 측벽 116 : 블레이드
120 : 이너 로터형 모터 122 : 몸체
124 : 회전축 130 : 제어 유닛
132 : 압력 센서 134 : 딥 스위치
136 : LED 138 : 컨트롤러
140 : 안전망

Claims (5)

  1. 냉동공조용 팬모터에 있어서,
    이너 로터형 모터;
    상기 이너 로터형 모터가 삽입되는 허브 및 상기 허브를 중심으로 방사상으로 형성되는 블레이드를 포함하는 축류팬; 및
    냉동공조용 냉매의 압력에 따라 상기 축류팬의 회전속도를 조절하도록 상기 이너 로터형 모터의 출력전압을 제어하는 제어유닛;을 포함하고,
    상기 허브는 내측의 중앙에 원형 측벽이 구비되고, 상기 원형 측벽으로부터
    상기 허브의 내측면까지 방사상으로 선형 측벽이 구비되며,
    상기 허브는 전면에 복수개의 통기홀이 구비되고, 상기 통기홀은 서로 이웃하는 상기 선형 측벽 사이에 구비되며,
    상기 통기홀은 상기 허브의 내측면과 상기 이너 로터형 모터의 측면 사이의 유로와 연통하고,
    상기 제어유닛은,
    상기 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서;
    상기 모터의 출력전압에 따른 상기 압력의 범위를 선택하고, 상기 압력 센서의 오작동시 상기 모터의 출력전압 범위를 선택하는 딥 스위치;
    상기 축류팬의 동작 상태를 표시하는 LED; 및
    상기 압력 센서의 감지 결과 및 상기 딥 스위치에서 선택된 압력 범위에 따라 상기 축류팬의 회전속도를 제어하고, 상기 압력 센서의 오작동시에 상기 딥 스위치에서 선택된 출력전압에 따라 상기 축류팬의 회전을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 컨트롤러 일체형 팬모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선형 측벽은 상기 원형 측벽에서의 높이가 상기 허브 내측면에서의 높이보다 큰 컨트롤러 일체형 팬모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통기홀의 직경은 상기 축류팬의 직경의 1~3%이고,
    상기 통기홀은 상기 허브의 중심으로부터 상기 내측면까지의 거리의 2/10~6/10 지점에 구비되는 컨트롤러 일체형 팬모터.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 딥 스위치는,
    상기 냉매의 종류에 따른 압력에 대한 컷오프 범위를 선택하고,
    상기 압력 센서의 오작동시 상기 이너 로터형 모터의 출력 전압을 선택하는 컨트롤러 일체형 팬모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100511991B1 (ko) * 2003-07-23 2005-09-02 엘지전자 주식회사 공기조화기용 송풍팬구조
KR101636185B1 (ko) 2011-12-28 2016-07-04 다이킨 고교 가부시키가이샤 축류팬
KR101866424B1 (ko) * 2018-04-09 2018-07-05 주식회사 세일공조 Bldc모터를 이용한 에너지 절약형 전산실 항온항습장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100511991B1 (ko) * 2003-07-23 2005-09-02 엘지전자 주식회사 공기조화기용 송풍팬구조
KR101636185B1 (ko) 2011-12-28 2016-07-04 다이킨 고교 가부시키가이샤 축류팬
KR101866424B1 (ko) * 2018-04-09 2018-07-05 주식회사 세일공조 Bldc모터를 이용한 에너지 절약형 전산실 항온항습장치

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