KR19990057576A

KR19990057576A - 냉장고용 축류팬

Info

Publication number: KR19990057576A
Application number: KR1019970077639A
Authority: KR
Inventors: 최무용
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR100273386B1

Abstract

본 발명은 냉장고용 축류팬에 관한 것으로, 본 발명은 냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬의 블레이드 개수가 3개로 형성되고, 축류팬의 내외경비는 0.20∼0.375 형성되며, 블레이드 앞전 거리와 뒷전 거리는 각각 (18.0∼26.0) ± 1mm, (19.0∼21.0) ± 1mm로 형성된 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 냉장고의 냉동실에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전하여 냉기를 공급 및 순환시키는 축류팬이 고풍량을 발생시키면서 소음을 최대 한도로 저감시킬수 있으므로써 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있고, 사용 소비전력을 줄일수 있게 된다.

Description

냉장고용 축류팬

본 발명은 냉장고용 축류팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고의 냉동실에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전하여 냉기를 공급 및 순환시키는 축류팬이 고풍량을 발생시키면서 소음을 최대 한도로 저감시킬수 있도록 한 것이다.

종래의 냉장고는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체(3)의 전면을 기준으로 크게 상부에는 냉동실(2)이 구비되고, 하부에는 냉장실(4)이 구비되며, 상기 냉동실(2)의 냉기 순환시에는 냉동실(2)의 후벽에 설치된 팬모터(5)의 구동에 의한 냉기공급용 축류팬(1a)이 회전하게 됨에 따라 상기 팬모터(5) 측에서 냉기가 흡입되어 상기 축류팬(1a)과 쉬라우드(6)를 통과해서 그릴팬(7)에 의해서 형성된 원주 방향의 출구로 냉기가 토출되는데, 이때 상기 그릴팬(7)은 축류팬(1a) 및 쉬라우드(6)를 통과한 유동이 냉동실(2)로 유입되도록 가이드하는 역할을 하게 된다.

일반적으로, 상기 축류팬(1a)으로 유입되는 냉기는 축류팬(1a)을 기준으로 전방에 팬모터(5) 및 팬모터 지지부재(8)에 의해서 형성되는 흡입 유로가 있고, 상기 축류팬(1a) 및 쉬라우드(6)에 의해서 형성되는 정압 상승의 유로가 형성되어 있다.

한편, 축류팬(1a)은 그 설계에 있어서 축류팬(1a)에서 발생하는 소음이 적도록 설계하는 것이 매우 중요하며, 이와 같은 축류팬(1a)의 설계에는 다음과 같은 몇가지의 표준이 되는 인자, 즉 스윕(Sweep)량, 스태거(Stagger)각, 코닝(Coning)각, 캠버각 등의 인자가 있다.

축류팬(1a)에서 발생하는 소음을 줄이면서 팬의 공기 역학적 특성을 유지하는 것은 매우 어려우며, 이에 대한 이론적 근거는 아직 정립되어 있지 않은 상태임에 따라 축류팬(1a)을 설계하기 위해서 상기와 같은 인자들을 가지고 여러번의 시행착오를 거친 실험을 하게 되며, 이와 같은 실험을 통하여 최적의 성능을 나타내는 상기 인자들의 값을 선택하여 설계하는 것이 일반적이다.

그러나, 이와 같은 종래의 축류팬(1a)은 블레이드(B)의 개수가 3개이고, 팬외경(TD)은 ψ110mm이며, 스윕 각도(θ), 피치 각도(Ψ), 캠버량(%)이 작은 경향인데, 상기와 같이 피치 각도(Ψ)가 작으면 블레이드폭(BW)이 28.1mm로 작아지게 됨에 따라 많은 공기를 흡입하는데 부적합하고, 캠버량(%)이 작아 축류팬(1a)과 쉬라우드(6)를 통과하는 유체의 정압을 효율적으로 상승시키지 못해서 팬 회전수가 증가하게 되며, 스윕 각도(θ)가 작아 소음이 크게 발생하게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉장고의 냉동실에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전하여 냉기를 공급 및 순환시키는 축류팬이 고풍량을 발생시키면서 소음을 최대 한도로 저감시킬수 있도록 하여 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있는 냉장고용 축류팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 냉장고를 개략적으로 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 냉동실에 축류팬이 설치된 상태를 나타낸 확대도

도 3은 종래의 축류팬을 나타낸 정면도

도 4는 본 발명을 나타낸 정면도

도 5는 도 4의 요부 평면도

도 6은 도 4의 블레이드 단면도

도 7은 본 발명을 적용하기 위해 실험한 실험치

도 8은 종래의 축류팬과 본 발명의 축류팬 회전수 및 소음과 효율을 각각 나타낸 비교표

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 축류팬TD : 팬외경

HD : 팬허브경B : 블레이드

BL1 : 블레이드 앞전거리BL2 : 블레이드 뒷전거리

BLE : 블레이드 리딩 엣지BTE : 블레이드 트레일링 엣지

BT : 블레이드팁MC : 최대 캠버

CL : 코드 길이H : 허브

ψ : 피치 각도θ : 스윕 각도

2 : 냉동실BW : 블레이드폭

MCP : 최대 캠버 위치

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬의 블레이드 개수가 3개로 형성되고, 축류팬의 내외경비는 0.2∼0.375으로 형성되며, 블레이드 앞전 거리와 뒷전 거리는 각각 (18.0∼26.0) ± 1mm, (19.0∼21.0) ± 1mm로 형성된 것을 그 특징으로 하는 냉장고용 축류팬이 제공되므로써 달성된다.

또한, 상기 축류팬의 팬외경은 ψ120 ± 1mm, 팬허브경은 ψ27 ± 1mm로 되고, 상기 축류팬의 최대 캠버위치가 허브에서 블레이드팁까지 0.7∼0.75로 일정하게 분포되고, 최대 캠버율은 허브에서는 2.64∼4.84%, 블레이드팁에서는 8.64∼10.84%로 허브와 블레이드팁 사이에서는 선형적인 분포를 이루고, 상기 축류팬의 피치 각도는 허브에서 35.55∼40.75°, 블레이드팁까지 22.55∼27.75°로 허브와 블레이드팁 사이에서는 선형적인 분포를 이루며, 스윕 각도는 허브에서 블레이드팁까지 0∼37.0°로 2차 포물선으로 분포된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 축류팬의 블레이드 사이의 간격은 허브에서 0, 블레이드팁에서 1이라 정의할 때 허브에서 날개 간격이 8.0 ± 1mm, 0∼0.75 구간에서 2차 포물선으로 8.0 ± 1mm에서 21.0 ± 1mm까지 증가하고, 0.75∼0.97 구간은 2차 포물선으로 21.0 ± 1mm에서 16.0 ± 1mm까지 감소되다가 블레이팁 부분인 0.97∼1.0 구간에서 3차 포물선으로 16.0 ± 1mm에서 27.0 ± 1mm까지 증가된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 블레이드 각 구간의 경계점(0.75, 0.97)에서의 미분도 함수는 0이며, 구간 내에서의 날개 간격 분포식은 2차 및 3차 포물선식을 사용하여 간격을 분포시키도록 된 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 냉장고의 기계실에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전하여 냉기를 공급 및 순환시키는 축류팬이 고풍량을 발생시키는 한편 소음을 최대 한도로 저감시킬수 있게 된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명을 나타낸 정면도이고, 도 5은 도 4의 요부 평면도이며, 도 6은 도 4의 블레이드 단면도이고, 도 7은 본 발명을 적용하기 위해 실험한 실험치로서, 본 발명에 의한 축류팬(1)의 팬외경(TD)은 ψ120 ± 1mm, 팬허브경(HD)은 ψ27 ± 1mm, 블레이드(B)의 개수는 3개, 블레이드 앞전거리(BL1)는 25.61 ± 1mm, 블레이드 뒷전거리(BL2)는 20.64 ± 1mm이다.

상기 블레이드 앞전거리(BL1)와 블레이드 뒷전거리(BL2)는 블레이드 데이터의 중심점(0,0,0)에서 최대 블레이드 리딩 엣지(BLE)와 최대 블레이드 트레일링 엣지(BTE)까지의 회전축(Z) 상의 거리를 의미하며, 축류팬(1)의 팬허브경(HD)과 팬외경(TD)의 내외경비는 0.225이고, 최대 캠버위치(MCP)는 0.73으로 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 일정하게 분포되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 2.64∼8.64%로 선형적인 분포를 이루게 된다.

또한, 상기 피치 각도(Ψ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 40.75∼27.75°로 선형적인 분포를 이루고, 스윕 각도(θ)는 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0∼37.0°의 2차 포물선으로 분포되며, 블레이드(B) 사이의 간격은 도 5에 도시되어 있는 ⓐ∼ⓑ∼ⓒ∼ⓓ에 따라 8.10∼21.0∼16.0∼27.0mm로 분포되고, 상기 블레이드(B) 사이의 간격중 21.0와 16.0mm인 부분은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 사이의 위치는 0.75와 0.97(허브∼팁 : 0.0∼1.0)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 축류팬(1)을 냉장고의 냉동실(2) 후벽에 설치하여 사용할 때 종래와 동일하게 동작하게 되므로 동작 상태의 설명은 생략하며, 종래의 축류팬이 스윕 각도(θ), 피치 각도(Ψ), 캠버량(%)이 비교적 작은 경향인 반면에, 본 발명의 축류팬(1)은 스윕 각도(θ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0∼37.0°의 2차 포물선으로 분포되고, 피치 각도(Ψ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 40.75∼27.75°로 선형적인 분포를 이루게 되며, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율은 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 2.64∼8.64%로 선형적인 분포를 이루게 된다.

따라서, 종래의 축류팬보다 본 발명의 축류팬(1)의 피치 각도(θ)가 크므로 블레이드폭(BW)도 커지게 됨에 따라 종래보다 많은 양의 공기를 효율적으로 흡입할수 있고, 최대 캠버(MC)와 코드 길이(CL)와의 백분율인 최대 캠버율이 커져 축류팬(1)과 쉬라우드(3)를 통과하는 유체의 정압을 효과적으로 상승시킬수 있어서 팬 회전수를 줄일수 있으며, 스윕 각도(θ)가 허브(H)에서 블레이드팁(BT)까지 0∼37.0°의 2차 포물선으로 분포됨에 따른 스윕 각도(θ)가 커지므로 인해 발생되는 소음을 감소시킬수 있게 된다.

즉, 본 발명의 축류팬(1)의 효과는 도 8에 나타낸 종래의 축류팬과 본 발명의 축류팬 외경과 회전수 및 소음을 각각 나타낸 비교표와 같이, 동급용량(500ℓ급)의 탑마운트 형태의 냉장고에서 타사 제품과 비교한 소음치에서 알수 있으며, 또한 본 발명의 축류팬(1)은 타사 제품에 비해 동일 냉각성능에서 사용 소비전력은 감소되면서 팬소음이 크게 저감됨을 알수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 냉장고의 냉동실에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전하여 냉기를 공급 및 순환시키는 축류팬이 고풍량을 발생시키면서 소음을 최대 한도로 저감시킬수 있으므로써 제품을 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있고, 사용 소비전력이 줄일수 있으므로 인해 제품의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims

냉동실의 후벽에 설치되어 팬모터의 구동에 의해 회전함에 따라 냉기를 공급하여 순환시키기 위한 냉장고용 축류팬에 있어서, 상기 축류팬의 블레이드 개수가 3개로 형성되고, 축류팬의 내외경비는 0.2∼0.375으로 형성되며, 블레이드 앞전 거리와 뒷전 거리는 각각 (18.0∼26.0) ± 1mm, (19.0∼21.0) ± 1mm로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬의 팬외경은 ψ120 ± 1mm, 팬허브경은 ψ27 ± 1mm로 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬의 최대 캠버위치가 허브에서 블레이드팁까지 0.7∼0.75로 일정하게 분포되고, 최대 캠버율은 허브에서는 2.64∼4.84%, 블레이드팁에서는 8.6∼10.84%로 허브와 블레이드팁 사이에서는 선형적인 분포를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬의 피치 각도는 허브에서 35.55∼40.75°, 블레이드팁까지 22.55∼27.75°로 허브와 블레이드팁 사이에서는 선형적인 분포를 이루고, 스윕 각도는 허브에서 블레이드팁까지 0∼37.0°로 2차 포물선으로 분포된 것을 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 축류팬의 블레이드 사이의 간격은 허브에서 0, 블레이드팁에서 1이라 정의할 때 허브에서 날개 간격이 8.0 ± 1mm, 0∼0.75 구간에서 2차 포물선으로 8.0 ± 1mm에서 21.0 ± 1mm까지 증가되고, 0.75∼0.97 구간은 2차 포물선으로 21.0 ± 1mm에서 16.0 ± 1mm까지 감소되다가 블레이팁 부분인 0.97∼1.0 구간에서 3차 포물선으로 16.0 ± 1mm에서 27.0 ± 1mm까지 증가된 것을 그 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.
제5항에 있어서, 상기 블레이드 각 구간의 경계점(0.75, 0.97)에서의 미분도 함수는 0이며, 구간 내에서의 날개 간격 분포식은 2차 및 3차 포물선식을 사용하여 간격을 분포시키도록 된 것을 그 특징으로 하는 냉장고용 축류팬.