KR970011169B1

KR970011169B1 - 전자레인지용 축류팬

Info

Publication number: KR970011169B1
Application number: KR1019950010833A
Authority: KR
Inventors: 최무용
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 구자홍
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 1997-07-08
Anticipated expiration: 2015-05-03
Also published as: KR960041753A

Abstract

내용없음.

Description

전자레인지용 축류팬

제1도는 종래 기술에 의한 축류팬이 구비된 일반적인 OTR을 전면에서 본 내부 구성도.

제2도는 종래 기술에 의한 축류팬의 구성을 보인 정면도.

제3도는 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬의 구조를 보인 도면으로서,

(a)는 정면도,

(b)는 측면도.

제4도는 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬을 설명하기 위한 도면으로서,

(a)는 최대캠버(Maximum Camber),

(b)는 수윕 각도(Sweep Angle),

(c)는 피치 각도(Pitch Angle),

(d)는 날개 경계를 설명하기 위한 도면.

제5도는 본 발명에 의한 팬과 종래 기술에 의한 팬의 팬 및 팬 조립체의 단독 소음을 비교한 그래프로서,

(a)는 전면,

(b)는 후면의 소음을 각각 비교한 그래프.

제6도는 본 발명에 의한 팬과 종래 기술에 의한 팬을 구비한 OTR의 전면 소음을 도시한 그래프로서,

(a)는 종래 기술에 의한 팬,

(b)는 본 발명에 의한 팬의 전면 소음을 각각 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 축류팬 22 : 날개

23 : 허브 24 : 팁

25 : 리딩 에지 2 26 : 트레일링 에지

27 : 코드(Chord) D_H: 팁 직경

θ_P: 피치 각도 θ : 스윕 각도

Cm : 최대 캠버 B : 날개폭

본 발명은 OTR(Over The Microwave Range) 또는 전자레인지에 사용되는 축류팬에 관한 것으로, 특히 OTR 또는 전자레인지의 냉각 및 환기 기능을 보다 효율적으로 수행하는 고풍량, 저소음의 전자레인지용 축류팬에 관한 것이다.

제2도에 도시한 바와 같이 종래의 일반적인 축류팬(1)은 정면 중앙에 구동수단(8)의 회전축(7)이 끼워지는 허브(3)가 구비되고, 상기 허브(3)의 외주면에 4개의 날개(2)가 형성되어 있다.

상기와 같이 축류팬중 공기흡입용 보조 축류팬(11)은 팬 외경(D)이 108mm이고, 냉각용 축류팬(1)은 팬 외경(D)이 126mm이고, 허브경(D_H)은 36mm이며, 팬 폭(B)(제3도(b) 참조)은 30mm이다. 그리고 최대캠버(Cm)(제4도(a) 참조)의 위치는 리딩 에지(Leading Edge)를 '0'으로 하고 트레일링 에지(Trailing Edge)를 '1'로 하였을 때 대략 0.6정도의 위치에 존재한다. 날개(2) 사이의 간격은 허브(3)에서부터 팁(4)까지 8∼25mm 사이의 값을 가지도록 분포된다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래 기술의 축류팬은 제1도에 도시한 바와 같이, OTR(10) 등에 장착되어 필요한 부분에 냉각 및 환기 등을 수행한다.

도면중 미설명 부호 13은 조리실(Cooking Room), 14는 마그네트론(Magnetron), 15는 시로코팬(Sirocco Fan), 16은 팬이다.

상기한 바와 같이 종래 기술에 의한 축류팬(1)을 구비한 OTR(10)은 실제로 주방에서 사용될 때, 축류팬(1)의 성능에 의해서 냉각 및 소음 정도가 결정된다. 즉, 냉각성능에 있어서는 회로부의 HVT(High Voltage Transformer)(12)와 마그네트론(14)의 표면 온도를 얼마만큼 낮게 유지하는가가 그 성능의 지표가 되는 것으로, HVT(12)의 표면 온도를 기준(150℃) 이하로 유지할 것이 요구된다. 따라서 축류팬(1)은 동일한 조건에서 보다 많은 공기 유량(Air Flow)을 형성하는 것이 요구된다.

그리고 소음에 있어서는 특히 OTR(10)의 전면 및 우측면에서 발생되는 팬(1)의 소음을 저감시키는 것이 지상의 과제이다. 따라서 OTR(10) 등에 사용되는 축류팬(1)의 소음 특성을 개선하는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 일반적인 팬에서 요구되는 냉각 성능 및 소음 특성을 개선하기 위한 것으로, 냉각 성능 및 소음 특성이 개선된 고풍량, 저소음의 전자레인지용 축류팬을 제공하려는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 중앙에 구동수단의 회전축이 끼워지는 허브가 구비되고, 상기 허브의 외주면에 다수개의 날개가 형성되어 팬의 허브 직경에 대한 팁 직경의 비가 0.2∼0.3 사이의 값을 가지고, 피치 각도는 허브에서 팁까지(44.04°- 31.04°)±2°의 값이 선형분포되며, 스윕 각도는 허브에서 0°이고, 팁에서 30°∼ 40° 사이의 값으로 되어 있을 때 허브에서 팁사이의 값은 상기 값 사이에서 2차포물선적으로 분포됨을 특징으로 하는 전자렌인지용 축류팬에 의해 달성된다.

상기 날개의 두께는 허브에서의 최대두께를 Th라고 하면 날개의 팁에는 Th-0.75Th이며, 허브에서 팁사이의 두께는 이들 값 사이에서 선형적으로 변하는 값을 가지고, 리딩 에지로부터 트레일링 에지 사이의 두께분포는 이중타원곡선을 이용하여 분포되며, 허브에서의 두께는 1.8∼2.5mm임을 특징으로 한다.

상기 날개의 최대캠버는 리딩 에지를 '0', 트레일링 에지를 '1'로 했을 때, 허브에서는 0.4∼0.6의 위치에 있게 되고, 팁에서는 0.6∼0.8의 위치에 있게 되며, 허브에서 팁 사이에서의 최대캠버의 위치는 상기 허브와 팁의 위치의 값 사이에서 선형적으로 분포되고, 날개의 앞전거리는 21.4±0.5mm, 뒷전거리는 14.2±0.5mm의 값을 가짐을 특징으로 한다.

상기 날개들 사이의 간격은 허브의 위치를 '0'으로, 팁의 위치를 '1'로 할 때, 허브에서의 날개들 사이의 간격은 6.4mm±0.5mm, 0∼0.75 위치 사이의 구간에서는 6.4mm±0.5mm와 16.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 증가하고, 0.75∼0.95 위치 사이의 구간에서는 16.0mm±0.5mm∼14.4mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 감소하며, 0.95∼1 사이의 구간에서는 14.4mm±0.5mm∼40.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 3차포물선적으로 분포되어 상기 각 구간의 경계점인 0.75와 0.95위치에서는 그 미분도함수가 '0'일 때의 2차, 3차포물선식을 이용하여 날개 사이의 간격을 분포시킴을 특징으로 한다.

상기 팬은 날개의 개수가 5개이고, 허브직경은 35mm이며, 팬 외경은 124mm의 값을 가지고, 날개폭은 35.6mm이고, 팬의 앞전 거리는 21.4mm, 뒷전 거리는 14.2mm이며, 허브에서의 최대날개두께가 2.0mm이고, 팁에서는 1.5mm이며, 허브와 팁 사이의 두께를 상기 값들 사이의 값으로 선형분포시킴을 특징으로 한다.

상기 날개의 최대캠버율은 허브에서 팁까지(4.02-1.02%)±0.05% 사이의 값으로 선형적으로 분포되고, 스윕 각도는 허브에서 '0'이고, 팁에서 35가 되도록 하며, 이들 사이의 값은 2차포물선적으로 분포되고, 피치 각도는 허브에서 44.04°이고, 팁에서 31.04°이며, 최대캠버의 위치는 허브에서 0.45, 팁에서 0.65의 값을 가지며, 상기 피치 각도와 최대캠버의 위치는 상기 허브 및 팁에서의 값들 사이에서 선형적으로 분포됨을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 몇가지 용어의 정의를 설명한다.

최대캠버(Cm)는 제4도의 (a)에 도시된 바와 같이 리딩 에지(25)와 트레일링 에지(26) 사이를 잇는 코드(27)에서부터 날개(22)의 단면을 보았을 때 최고 높이를 말하는 것이고, 최대 챔버율은 상기 최대캠버(Cm)를 코드 길이(Chord Length)(C₁)로 나누고 100을 곱하여 나타낸 값이다.

스윕 각도(Sweep Angle)(θ_S)란 제4도의 (b)에 도시된 바와 같이, 날개의 허브(23)측의 중심점과 팁(24)의 중심선을 연결한 직선이 Y축과 이루는 각도를 말한다.

앞전 거리(V₁)는 팬(21)의 중심(즉, 제3도의 좌표축상의 원점(0)에서 최대 리딩 에지(24)까지의 Z축 방향(회전축 방향)의 거리를 말하고, 뒷전 거리(R₁)는 팬(21)의 중심에서 최대 트레일링 에지(26)를 잇는 직선을 말하고, 피치 각도(θ_P)는 상기 Z축 방향, 즉 회전축(Z축)과 코드(27)가 이루는 각도를 말한다.

제3도에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬(21)은 그 중앙에 구동수단(도시되지 않음)의 회전축이 끼워지는 허브(23)가 구비되고, 이 허브(23)의 외주면 주위에 다수개의 날개(22)가 형성되어 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 날개(22)의 개수는 5∼6개로 형성되고, 팬(21)의 허브 직경(D_H)에 대한 팁 직경(D_T)의 비가 0.2∼0.3 사이의 값을 가지고, 피치 각도(θ_P)는 허브(23)에서 팁(24)까지 (44.04°∼ 31.04°)±2°의 값이 선형 분포된다.

스윕 각도(θ_S)는 허브(23)에서 0°이고 팁(24)에서 30°∼ 40°사이의 값으로 되고, 허브(23)와 팁(24) 사이의 스윕 각도(θ_S)는 상기 허브(23)에서의 0°와 팁(24)에서의 30°∼ 40°사이의 값 사이에서 2차포물선적으로 분포되도록 한다.

날개(22)의 두께는 허브(23)에서의 최대 두께를 Th라고 하면 날개의 팁(24)에서는 Th-0.75Th이며, 허브(23)에서 팁(24) 사이의 두께는 선형적으로 변하는 값을 가진다. 이와 같은 날개(22)의 두께는 허브(23)에서의 최대 날개 두께가 2.0mm±0.2mm이고, 팁(24)에서는 1.5mm±0.2mm의 값을 가지도록 분포되며, 허브(23)와 팁(24) 사이의 두께는 상기 값들 사이의 값으로 선형 분포시킨다. 또한 리딩 에지(25)로부터 트레일링 에지(26) 사이의 두께 분포는 이중타원곡선적으로 분포시키며, 허브(23)에서의 두께는 1.8∼2.5mm이다.

그리고 임의의 날개 단면에서 최대캠버(Cm)는 반드시 존재하게 되는데, 이러한 최대캠버(Cm)는 리딩 에지(25)를 '0', 트레일링 에지(26)를 '1'로 하였을 때, 허브(23)에서는 0.4∼0.6의 위치에 있게 되고, 팁(24)에서는 0.6∼0.8의 위치에 있게 된다. 그리고 허브(23)에서 팁(24) 사이에서의 최대캠버(Cm)의 위치는 상기 허브(23)와 팁(24)의 위치의 값 사이에서 선형적으로 분포되는 값을 가진다.

그리고 날개(22)들 사이의 간격(M)은 허브(23)의 위치를 '0'으로, 팁(24)의 위치를 '1'로 정할 때, 허브(23)에서는 6.4mm±0.5mm, 0∼0.75 위치 사이의 구간에서는 6.4mm±0.5mm와 16.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 증가하게 날개(22)들 사이의 간격을 가지며, 0.75∼0.95 위치 사이의 구간에서는 16.0mm±0.5mm∼14.4mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 감소하게 날개(22)들 사이의 간격을 가지며, 0.95∼1 사이의 구간에서는 14.4mm±0.5mm∼40.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 3차포물선적으로 급격히 날개(22) 사이의 간격이 증가하도록 된다. 이때, 상기 각 구간의 경계점인 0.75와 0.95 위치에서는 그 미분도함수가 '0'일 때의 2차, 3차포물선식을 사용하여 간격을 분포시키게 된다.

그리고 팬의 앞전 거리(V₁)는 21.4±0.5mm, 뒷전 거리(R₁)는 14.2±0.5mm이다.

그리고 팬 날개(22)의 경계는 표 4에 나타나 있는 데이터에 의하여 도시된다. 즉, 표 4에 나타나 있는 X, Y, Z의 값들을 각각 X-Y-Z의 3차원 좌표축상에 표시하여 연결하게 되면 본 발명에 의한 팬의 경계가 도시된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬에 있어서 바람직한 팬의 형상은 다음과 같다.

즉, 날개(22)의 개수는 5개이고, 허브직경(D_H)은 35mm이며, 팬 외경(D_T)은 124mm이다. 그리고 날개폭(B)은 35.6mm이고, 팬의 앞전 거리(V₁)는 21.4mm, 뒷전 거리(R₁)는 14.2mm이며, 허브(23)에서의 최대날개 두께가 2.0mm이고, 팁(24)에서는 1.5mm이다. 그리고 허브(23)와 팁(24) 사이의 두께를 상기 값들 사이의 값으로 선형분포시킨다.

그리고 최대캠버율은 허브(23)에서 팁(24)까지 (4.02-10.02%)±0.05% 사이의 값으로 선형적으로 분포되고, 스윕 각도(θ_S)는 허브(23)에서 '0'이고 팁(24)에서 35가 되도록 하며, 이들 사이의 값은 2차포물선적으로 분포시킨다. 피치 각도(θ_P)는 허브(23)에서 44.04°이고 팁(24)에서 31.04°이며, 최대캠버(Cm)의 위치는 허브(23)에서 0.45, 팁(24)에서 0.65의 값을 가지며, 상기 피치 각도(θ_P)와 최대캠버(Cm)의 위치는 상기 허브(23) 및 팁(24)에서의 값들 사이에서 선형적으로 분포하게 된다.

날개(22)들 사이의 간격은 허브(23)의 위치를 '0'으로, 팁(24)의 위치를 '1'로 할 때, 허브(23)에서의 날개(23)들 사이의 간격은 6.4mm, 0∼0.75 위치 사이의 구간에서의 날개(22)들의 간격은 6.4mm와 16.0mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 증가하는 값을 가지며, 0.95∼1 사이의 구간에서의 날개(22)들의 간격은 14.4mm∼40.0mm 사이의 값을 가지도록 3차포물선적으로 급격히 증가하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 전자레인지용 축류팬은 종래의 팬에 비해 날개의 수, 팬의 직경, 날개폭, 그리고 그외의 스윕 각도, 피치 각도, 최대캠버의 위치 및 최대캠버 등을 변형시켜 형성한 것으로, 이와 같이 구성된 팬에 의해 팬의 냉각성능 및 소음특성이 개선된다. 이와 같은 종래의 팬에 비해 개선된 성능은 아래의 표 1 내지 표 3에 잘 나타나 있다.

[표 1 팬 및 어셈블리 단독소음 측정결과]

[표 2 OTR에 장착된 팬의 소음 측정결과]

[표 3 OTR 회로부 냉각성능시험(H. V. T. 평상온도 상승시험결과)]

[표 4 축류팬 경계데이터]

Claims

중앙에 구동수단의 회전축이 끼워지는 허브가 구비되고, 상기 허브의 외주면에 다수개의 날개가 형성되어 팬의 허브 직경에 대한 팁 직경의 비가 0.2∼0.3 사이의 값을 가지고, 피치 각도는 허브에서 팁까지 (44.04°- 31.04°)±2°의 값이 선형분포되며, 스윕 각도는 허브에서 0°이고, 팁에서 30°∼ 40°사이의 값으로 되어 있을 때 허브에서 팁사이의 값은 상기 값 사이에서 2차포물선적으로 분포됨을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 날개의 두께는 허브에서의 최대 두께를 Th라고 하면 날개의 팁에서 Th-0.75Th이며, 허브에서 팁사이의 두께는 이들 값사이에서 선형적으로 변하는 값을 가지고, 리딩 에지로부터 트레일링 에지 사이의 두께분포는 이중타원곡선을 이용하여 분포되며, 허브에서의 두께는 1.8∼2.5mm임을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 날개의 최대캠버는 리딩 에지를 '0', 트레일링 에지를 '1'로 했을 때, 허브에서는 0.4∼0.6의 위치에 있게 되고, 팁에서는 0.6∼0.8의 위치에 있게 되며, 허브에서 팁 사이에서의 최대캠버의 위치는 상기 허브와 팁의 위치의 값 사이에서 선형적으로 분포되고, 날개의 앞전 거리는 21.4±0.5mm, 뒷전 거리는 14.2±0.5mm의 값을 가짐을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.
제1항에 있어서, 상기 날개들 사이의 간격은 허브의 위치를 '0'으로 팁의 위치를 '1'로 할 때, 허브에서의 날개들 사이의 간격은 6.4mm±0.5mm, 0∼0.75 위치 사이의 구간에서는 6.4mm±0.5mm와 16.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 증가하고, 0.75∼0.95 위치 사이의 구간에서는 16.0mm±0.5mm∼14.4mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 2차포물선적으로 감소하며, 0.95∼1 사이의 구간에서는 14.4mm±0.5mm∼40.0mm±0.5mm 사이의 값을 가지도록 3차포물선적으로 분포되어 상기 각 구간의 경계점인 0.75와 0.95 위치에서는 그 미분도함수가 '0'일 때의 2차, 3차포물선식을 사용하여 날개 사이의 간격을 분포시킴을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.
제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬은 날개의 개수가 5개이고, 허브 직경은 35mm이며, 팬외경은 124mm의 값을 가지고, 날개폭은 35.6mm이고, 팬의 앞전 거리는 21.4mm, 뒷전 거리는 14.2mm이며, 허브에서의 최대 날개두께가 2.0mm이고, 팁에서는 1.5mm이며, 허브와 팁사이의 두께를 상기 값들 사이의 값으로 선형분포시킴을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.
제5항에 있어서, 상기 날개의 최대캠버율은 허브에서 팁까지 (4.02-1.02%)±0.05% 사이의 값으로 선형적으로 분포되고, 스윕 각도는 허브에서 '0'이고, 팁에서 35가 되도록 하며, 이들 사이의 값은 2차포물선적으로 분포되고, 피치 각도는 허브에서 44.04°이고, 팁에서 31.04°이며, 최대캠버의 위치는 허브에서 0.45, 팁에서 0.65의 값을 가지며, 상기 피치 각도와 최대캠버의 위치는 상기 허브 및 팁에서의 값들 사이에서 선형적으로 분포됨을 특징으로 하는 전자레인지용 축류팬.