KR20000037789A - 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기 기능을 갖춘 후드 겸용 전자렌지에서 요리시 발생되는 연기를 흡입한 후 외부로 토출시키는 송풍기에 관한 것으로서, 특히 팬의 중심과 유체의 유동을 안내하는 스크롤 하우징(scroll housing)의 중심을 실험을 통한 유동분포에 따라 불일치시킴으로써 유동분포가 균일화되고 그에 따라 입구에서의 유동손실이 줄어들어 유량이 증대되는 동시에 소음이 감소되는 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기(Eccentric scroll housing for blower)에 관한 것으로서,

흡입된 공기의 이동을 안내하는 스크롤 하우징과, 상기 스크롤 하우징의 중심과 편심되도록 설치된 임펠러로 구성되고, 상기 스크롤 하우징은 각도(θ')가 270도에서 360도인 곳으로 그 중심이 편심된 것을 특징으로 한다.

Description

편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기

본 발명은 배기 기능을 갖춘 후드 겸용 전자렌지에서 요리시 발생되는 연기를 흡입한 후 외부로 토출시키는 송풍기에 관한 것으로서, 특히 팬의 중심과 유체의 유동을 안내하는 스크롤 하우징(scroll housing)의 중심을 실험을 통한 유동분포에 따라 불일치시킴으로써 유동분포가 균일화되고 그에 따라 입구에서의 유동손실이 줄어들어 유량이 증대되는 동시에 소음이 감소되는 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기에 관한 것이다.

일반적으로, 전자렌지(micro wave oven)는 2450㎒의 전자파를 이용하여 케이스 속의 식품이 자체의 분자 운동에 의해 발열하는 원리를 응용한 조리기이다.

전자렌지의 원리는 2450㎒의 전파를 마그네트론(magnetron)에서 케이스 속으로 발사하면 식품을 구성하고 있는 분자가 플러스와 마이너스로 대전된다. 이때 전파에 의한 전계의 플러스측에서는 분자의 한쪽이 마이너스로 대전하고, 전계의 마이너스측에서는 분자의 다른 한쪽이 플러스로 대전한다. 여기서 전계의 극성은 고주파 전파에 의해 1초간에 24억 5천만회 변화하기 때문에 식품 분자가 서로 심하게 충돌함으로써 마찰열이 생겨서 식품이 가열되는 원리이다.

그리고, 전자렌지 중에는 전자렌지의 기능은 물론이고 보통 하부에 설치되는 가스렌지의 요리시 발생되는 연기를 외부로 토출하기 위하여 송풍기가 설치되어 있는 것이 있는데, 상기한 바와 같은 후드 겸용 전자렌지를 OTR(over the range)이라 한다.

상기한 OTR에서 보통 사용되는 송풍기는 상하부 양방향이나 일방향으로 유체가 흡입된 후, 흡입 방향에 대하여 그 유동이 90도 꺾여 토출되는 송풍기구이다.

배기 기능을 갖춘 후드 겸용 전자렌지는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(1)에 형성된 가열실(1a)에서 음식물이 조리되도록 전파를 발생시키는 마그네트론(magnetron)(2)과, 상기 마그네트론(2)을 냉각시키는 냉각 팬(fan)(3)과, 상기 가열실(1a)의 상부에 설치되어 조리시 발생되는 연기 등을 외부로 배기시키는 송풍기(4)로 구성된다. 미설명 부호 5는 모터를 나타내고, F는 공기의 유동을 나타낸다..

상기에서, 동작은, 먼저 사용자가 음식물을 상기 가열실(1a) 내부에 넣고 전원을 공급함과 동시에 조리를 시작시키면, 상기 마그네트론(2)에서 전파가 상기 가열실(1a)로 공급되고, 그에 따라 음식이 조리된다. 이때, 상기 냉각 팬(3)은 상기 마그네트론(2)의 동작시 발생되는 열을 식힐 수 있도록 동작되고, 상기 송풍기(4)는 상기 캐비닛(1)의 하부에 설치된 가스렌지(미도시)에서 음식물이 조리되면서 발생되는 연기를 배기하게 된다.

상기한 후드 겸용 전자렌지에서 사용되는 종래의 송풍기(10)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상하부가 개방된 흡입구(11a)를 통하여 유체가 흡입되고 그 방향이 90도 꺾인 후 토출구(11b)를 통하여 외부로 토출되도록 유체의 유동을 안내하는 스크롤 하우징(scroll housing)(11)과, 상기 스크롤 하우징(11)의 내부에 설치되고 림(rim)(12b)으로 연결된 복수개의 블레이드(blade)(12a)로 이루어져 유체의 유동을 일으킬 수 있도록 회전되는 임펠러(impeller)(12)와, 상기 스크롤 하우징(11)의 흡입구(11a) 끝단의 블레이드(12a) 상부에 설치되어 흡입되는 유체의 유동을 안내하는 벨마우스(13)로 구성된다.

상기한 종래의 송풍기(10)의 동작은, 상기 임펠러(12)가 회전되면 상기 스크롤 하우징(11)의 흡입구(11a)를 통하여 유체가 흡입되고, 상기 흡입구(11a)를 통하여 흡입된 공기는 회전되는 상기 임펠러(12)에 의해 스크롤 하우징(11)의 안내에 따라 토출구(11b)를 통하여 토출되게 된다.

그런데, 상기 스크롤 하우징(11)은, 유체가 토출되는 토출구(11b)의 기준이 되고 유체의 압력이 상기 임펠러로부터 토출되는 동안 동압(dynamic pressure)에서 일정량이 정압(static pressure)으로 바뀌는 컷오프(cutoff)의 위치(C)로부터 일정한 팽창각을 가지고 유로가 점차 확대되기 때문에 상기 흡입구(11a)를 통하여 흡입되는 유체의 유동은 원주방향에 따라 불균일한 속도 분포를 가질 수밖에 없다.

그리고, 상기 임펠러(12)의 회전 중심과 스크롤 하우징(11)의 중심은 서로 편심되지 않고 일치하도록 구성되어 있는데, 상기와 같은 송풍기(10)의 흡입구(11a)에서의 유동분포를 측정하여 보면 도 6에 도시된 바와 같이 각도(θ)에 따라 유동분포를 표시할 때 -90도에서 +90도 사이에서 유동이 손실되는 손실영역(L)이 나타나게 되는 것을 알 수 있다.

상기에서, 상기 손실영역(L)이 나타나는 이유는 여러 가지 원인에 대하여 설명할 수 있으나, 유동분포를 고려하지 않고 단순히 임펠러의 중심(I)을 스크롤 하우징의 중심(S)에 일치되도록 설치하였기 때문이다.

즉, 종래의 송풍기(10)는 상기 스크롤 하우징의 중심(S)과 상기 임펠러의 중심(I)이 일치되도록 설치되어 있기 때문에 상기 흡입구(12a)의 일정부위에서 유동이 손실되는 상기 손실영역(L)이 발생되게 되고, 그에 따라 유체의 유동량이 감소하게 되며 유동량의 감소분은 소음으로 변환되어 나타나는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스크롤 하우징의 중심과 임펠러의 중심을 일치하지 않도록 구성하여 흡입구에서의 유동손실을 줄임으로써 유동량을 증대시키는 동시에 소음이 감소되는 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 후드 겸용 전자렌지의 정면 구성도,

도 2는 후드 겸용 전자렌지의 측면 구성도,

도 3은 후드 겸용 전자렌지의 배기장치의 구성도,

도 4는 종래 송풍기의 일부 절개도,

도 5는 종래 송풍기의 정면도,

도 6은 종래 송풍기에서의 유속분포도,

도 7은 본 발명에 의한 송풍기의 정면도,

도 8은 본 발명에 의한 송풍기에서의 유속분포도,

도 9는 종래와 본 발명에 의한 송풍기의 풍량에 대한 정압을 비교한 그래프를 나타낸 도면,

도 10은 종래와 본 발명에 의한 송풍기의 풍량에 대한 소음을 비교한 그래프를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명〉

50 : 송풍기 51 : 스크롤 하우징 51a : 흡입구 51b : 토출구 52 : 임펠러 52a : 블레이드 52b : 림 53 : 벨마우스 C' : 컷오프 위치 I' : 임펠러의 중심 S' : 스크롤 하우징의 중심

본 발명은 흡입된 공기의 이동을 안내하는 스크롤 하우징과, 상기 스크롤 하우징의 중심과 편심되도록 설치된 임펠러로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크롤 하우징은 각도(θ')가 270도에서 360도인 곳으로 그 중심이 편심된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 7은 본 발명에 의한 송풍기의 정면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 송풍기에서의 유속분포도이며, 도 9는 종래와 본 발명에 의한 송풍기의 풍량에 대한 정압을 비교한 그래프를 나타낸 도면이고, 도 10은 종래와 본 발명에 의한 송풍기의 풍량에 대한 소음을 비교한 그래프를 나타낸 도면이다.

본 발명에 의한 송풍기는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상하부의 개방된 흡입구(51a)를 통하여 유체가 흡입되고 그 방향이 90도 꺾인 후 토출구(51b)를 통하여 외부로 토출되도록 유체의 유동을 안내하는 스크롤 하우징(scroll)(51)과, 상기 스크롤 하우징(51)의 내부에 설치되고 림(rim)(52b)으로 연결된 복수개의 블레이드(blade)(52a)로 이루어져 유체의 유동을 일으킬 수 있도록 회전되는 임펠러(impeller)(52)와, 상기 스크롤 하우징(51)의 흡입구(51a) 끝단의 상기 블레이드(52a) 상부에 설치되어 흡입되는 유체의 유동을 안내하는 벨마우스(53)로 구성된다.

특히, 임펠러의 중심(I')과 스크롤 하우징의 중심(S')은 서로 편심되도록 설치되어 있다. 즉, 상기 스크롤 하우징의 중심(S')은 상기 흡입구(51a)에서 발생되는 손실영역쪽에 위치되도록 즉, 각도(θ')로 표시할 때 각도가 270 ~ 360도 되는 곳에 위치되도록 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 송풍기의 동작과 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 임펠러(52)가 회전되면 상기 흡입구(51a)를 통하여 유체가 상기 스크롤 하우징(51) 내부로 흡입되고, 흡입된 유체는 상기 임펠러(52)에 의해 스크롤 하우징(51)을 따라 이동된다. 즉, 상기 스크롤 하우징(51)의 컷오프(C')로부터 이동되어 상기 토출구(51b)를 통과하여 외부로 토출된다.

이때, 상기 스크롤 하우징의 중심(S')은 종래기술에 설명한 손실영역쪽으로 편심되어 있기 때문에 도 8에 도시된 실험 결과와 같이 상기 흡입구(51a)로 흡입되는 유동의 속도분포가 종래기술에 비하여 균일하게 이루어지게 되고, 따라서 손실유동이 감소되어 흡입되는 유량이 증가되게 된다.

또한, 상기 흡입구(51a)에서의 손실유량이 감소되기 때문에 흡입되는 유체의 유동에 의한 소음도 저감되게 된다.

그리고, 도 9는 풍량과 정압에 관한 그래프로서, 본 발명에 의한 경우와 종래기술에 의한 경우를 비교한 것이고, 같은 정압에서 본 발명에 의한 경우가 종래기술에 의한 경우보다 풍량이 크게 나타나는 것이 도시되어 있다.

도 10은 풍량과 소음(dB)에 관한 그래프로서, 본 발명에 의한 경우와 종래기술에 의한 경우 모두 풍량이 증대될수록 소음이 증대되는 것은 주지의 사실이나, 같은 풍량에서 본 발명에 의한 경우가 종래기술에 의한 경우에 비하여 소음이 작게 나타나는 것이 도시되어 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기(50)는 상기 스크롤 하우징의 중심(S')이 손실영역쪽으로 편심되어 있기 때문에 상기 흡입구(51a)를 통하여 흡입되는 유체의 유동이 균일하게 이루어지고 유량이 증대되며 소음이 감소되는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 흡입된 공기의 이동을 안내하는 스크롤 하우징과, 상기 스크롤 하우징의 중심과 편심되도록 설치된 임펠러로 구성된 것을 특징으로 하는 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스크롤 하우징은 각도(θ')가 270도에서 360도인 곳으로 그 중심이 편심된 것을 특징으로 하는 편심 스크롤 하우징을 갖는 송풍기.