BRPI0622209A2

BRPI0622209A2 - air conditioning unit

Info

Publication number: BRPI0622209A2
Application number: BRPI0622209-9A
Authority: BR
Inventors: Rafael Schabbach; Regis Silva; Carlos Afonso Tesche
Original assignee: Springer Carrier Ltda
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2012-01-03
Also published as: WO2008077221A2; WO2008077221A3

Abstract

UNIDADE DE CONDICIONAMENTO DE AR. Um ventilador de condensador tem um anel de vedação conectando uma pluralidade de lâminas. O anel de vedação tem uma superfície angulada que fica voltada para um alojamento para o condensador. A superfície angulada se estende a um ângulo que é não perpendicular a um eixo rotacional do ventilador para a porção de alojamento para minimizar uma abertura de ar entre a porção de alojamento e a superficie angulada.AIR CONDITIONING UNIT. A condenser fan has a sealing ring connecting a plurality of blades. The sealing ring has an angled surface that faces a housing for the condenser. The angled surface extends at an angle that is not perpendicular to a rotational axis of the fan towards the housing portion to minimize an air gap between the housing portion and the angled surface.

Description

"UNIDADE DE CONDICIONAMENTO DE AR""AIR CONDITIONING UNIT"

FUNDAMENTO DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Este pedido relaciona-se a uma unidade de condicionamento de ar, em que uma abertura entre uma vedação de ventilador de condensador e um alojamento associado, é minimizada angulando uma superfície da vedação relativa a um eixo rotacional do ventilador.This application relates to an air conditioning unit, wherein an opening between a condenser fan seal and an associated housing is minimized by angling a seal surface relative to a rotational fan shaft.

Unidades de condicionamento de ar são conhecidas, e tipicamente incluem um compressor comprimindo e dispensando refrigerante a um trocador de calor externo conhecido como um condensador. Do condensador, o refrigerante passa por um dispositivo de expansão, e então para um trocador de calor em recinto fechado conhecido como um evaporador. Ar é movido através de ambos o condensador e o evaporador. O refrigerante é resfriado pelo ar no condensador. O ar se movendo através do evaporador é condicionado para abaixar a temperatura e a umidade do ar.Air conditioning units are known, and typically include a compressor compressing and dispensing refrigerant to an external heat exchanger known as a condenser. From the condenser, the refrigerant passes through an expansion device, and then to an indoor heat exchanger known as an evaporator. Air is moved through both the condenser and the evaporator. The refrigerant is cooled by air in the condenser. Air moving through the evaporator is conditioned to lower the temperature and humidity of the air.

Um tipo específico de unidade de condicionamento de ar é uma unidade de condicionamento de ar de janela. Em uma unidade de condicionamento de ar de janela, os componentes estão todos montados dentro de um único alojamento que monta dentro de uma janela de um edifício. Com unidades de condicionamento de ar de janela, há uma restrição em tamanho disponível, e assim se torna particularmente importante aumentar a operação eficiente dos componentes. Uma preocupação principal com unidades de condicionamento de ar em geral, e unidades de condicionamento de ar de janela em particular, é minimizar o vazamento de ar. O dispositivo para mover ar através do condensador é tipicamente um ventilador, e o ventilador tem a habilidade para mover um certo volume de ar. Minimizar a quantidade de vazamento de ar que não é passado corretamente através do condensador é importante para aumentar a eficiência.A specific type of air conditioning unit is a window air conditioning unit. In a window air conditioning unit, the components are all mounted within a single housing that mounts within a window of a building. With window air conditioning units, a size restriction is available, and thus it becomes particularly important to increase the efficient operation of components. A major concern with air conditioning units in general, and window air conditioning units in particular, is to minimize air leakage. The device for moving air through the condenser is typically a fan, and the fan has the ability to move a certain volume of air. Minimizing the amount of air leakage that is not properly passed through the condenser is important to increase efficiency.

Em projetos da técnica anterior, o ventilador de condensador inclui uma pluralidade de lâminas presas juntas a uma periferia exterior com um anel de vedação. Uma função do anel de vedação é arremessar água condensada ao condensador a ser evaporada e melhorar a eficiência de troca de calor do condensador. A água condensada é gerada nas aletas de evaporador e é direcionada por gravidade ao lado traseiro da unidade, onde o condensador se situa. O anel de vedação tipicamente tem uma superfície planar que se estende geralmente perpendicularmente a um eixo rotacional do ventilador. Este anel de vedação é espaçado de um alojamento de condensador. Uma abertura tipicamente permanece entre o anel de vedação e o alojamento de condensador, desde que os dois componentes são mantidos fora de contato. Se os dois se moverem em contato haveria ruído indesejável. Porém, a abertura resulta em vazamento de ar, que é indesejável.In prior art designs, the condenser fan includes a plurality of blades attached to an outer periphery with a sealing ring. A function of the sealing ring is to hurl condensed water at the condenser to be evaporated and to improve condenser heat exchange efficiency. Condensed water is generated on the evaporator fins and is gravity directed to the rear side of the unit where the condenser is located. The sealing ring typically has a planar surface that extends generally perpendicular to a rotational axis of the fan. This sealing ring is spaced from a condenser housing. An opening typically remains between the seal ring and the condenser housing as long as the two components are kept out of contact. If the two move in contact there would be undesirable noise. However, opening results in air leakage, which is undesirable.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

Na concretização exposta, um ventilador de condensador para uma unidade de condicionamento de ar é provido com um anel de vedação tendo uma superfície dianteira que se estende de uma porção conectada às lâminas a uma porção exterior ao longo de um ângulo que é não perpendicular ao eixo rotacional, e se estende para o alojamento. Desta maneira, qualquer fluxo de ar de vazamento é sujeito a um trajeto mais tortuoso pela abertura.In the foregoing embodiment, a condenser fan for an air conditioning unit is provided with a sealing ring having a front surface extending from a portion connected to the blades to an exterior portion along an angle that is not perpendicular to the axis. rotational, and extends to the housing. In this way, any leaking airflow is subjected to a more tortuous path through the opening.

Como exposto, o anel de vedação inclui geralmente uma primeira porção presa à lâmina e se estendendo geralmente perpendicular ao eixo de rotação. Uma segunda porção voltada para plano se estende no ângulo que é não perpendicular, para uma porção exterior. A porção exterior se estende atrás longe do alojamento, e está mais perto para ser perpendicular ao eixo rotacional.As explained, the sealing ring generally includes a first portion attached to the blade and extending generally perpendicular to the axis of rotation. A second plane-facing portion extends at a non-perpendicular angle to an outer portion. The outer portion extends rearwardly away from the housing, and is closer to being perpendicular to the rotational axis.

Estas e outras características da presente invenção podem ser entendidas melhor da especificação e desenhos seguintes, o seguinte de qual é uma breve descrição.These and other features of the present invention may be better understood from the following specification and drawings, the following of which is a brief description.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Figura 1 mostra uma unidade de condicionamento de ar de janela.Figure 1 shows a window air conditioning unit.

Figura 2 mostra um ventilador de condensador e perspectiva cortada fora.Figure 2 shows a condenser fan and perspective cut out.

Figura 3 A mostra um detalhe do ventilador inventivo.Figure 3A shows a detail of the inventive fan.

Figura 3B mostra esquematicamente uma característica da lâmina da técnica anterior.Figure 3B schematically shows a feature of the prior art blade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDASDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Uma unidade de condicionamento de ar de janela 20 é ilustrada na Figura 1. Como conhecido, uma grelha 22 voltada para um ambiente a ser condicionado. A grelha 22 está posicionada exatamente à frente de um evaporador 24. Uma roda de insuflador 26 puxa ar através do evaporador e pela grelha 22. Um motor 28 aciona a roda de insuflador 26, e também um ventilador 34 acionado por um eixo 29. O ventilador 34 direciona ar através do condensador 30, e exteriormente de uma grelha de extremidade 32 do alojamento. Como é conhecido, o condensador e seu ventilador estão posicionados em um local exterior enquanto o evaporador e seu insuflador estão posicionados em um local interior.A window air conditioning unit 20 is illustrated in Figure 1. As known, a grid 22 facing an environment to be conditioned. The grille 22 is positioned directly in front of an evaporator 24. An insufflator wheel 26 draws air through the evaporator and the grille 22. A motor 28 drives the insufflator wheel 26, and also a shaft 34 driven fan. Blower 34 directs air through condenser 30, and externally from an end grille 32 of the housing. As is well known, the condenser and its fan are positioned outdoors while the evaporator and its insufflator are positioned indoors.

Para propósitos de simplicidade de ilustração, o compressor que dispensa refrigerante ao condensador, e o dispositivo de expansão que está posicionado entre o condensador e o evaporador não são mostrados. Porém, um trabalhador de habilidade ordinária na técnica reconheceria que tal seria incorporado em uma unidade de condicionamento de ar padrão.For purposes of simplicity of illustration, the compressor that dispenses refrigerant to the condenser, and the expansion device that is positioned between the condenser and the evaporator are not shown. However, one of ordinary skill in the art would recognize that this would be incorporated into a standard air conditioning unit.

Como adicionalmente mostrado, há uma pluralidade de lâminas 38, e um anel de vedação 40 conectando as lâminas 38. Estas lâminas estão posicionadas espaçadas de perto de um alojamento 36. Como pode ser apreciado, ar é puxado nos lados ou topo do alojamento, e direcionado pelo ventilador 34 através do condensador 30.As further shown, there are a plurality of blades 38, and a sealing ring 40 connecting the blades 38. These blades are positioned spaced close to a housing 36. As can be appreciated, air is drawn at the sides or top of the housing, and directed by fan 34 through capacitor 30.

Como mostrado na Figura 2, o anel de vedação 40 é espaçado de perto da porção de alojamento 36. Deveria ser apreciado que as Figura 2, 3 A e 3Β são todas invertidas da direção da Figura 1. Quer dizer, o ventilador está direcionando ar da esquerda à direita na Figura 1, e da direita à esquerda nas Figuras 2, 3 A e 3B.As shown in Figure 2, sealing ring 40 is closely spaced from housing portion 36. It should be appreciated that Figures 2, 3A and 3Β are all reversed from the direction of Figure 1. That is, the fan is directing air. from left to right in Figure 1, and from right to left in Figures 2, 3 A and 3B.

Como mostrado na Figura 3A, o anel de vedação 40 inclui uma primeira porção 56 que é presa às lâminas 38. Esta porção se estende para o alojamento 36, e está perto à perpendicular a um eixo rotacional do ventilador 34. Primeira porção 56 se estende a uma porção angulada 54 que se estende a um ângulo que é não perpendicular ao eixo rotacional, e que se estende de uma extremidade interior para uma extremidade exterior 52 em uma direção para uma porção de alojamento 50 do alojamento 36. Assim, uma extremidade 60 da porção de alojamento 50 está espaçada de perto desta porção angulada 54. Uma porção exterior 58 se estende de extremidade 52 de volta da extremidade de alojamento 60. Agora, quando o ventilador 34 gira para direcionar ar, ar é puxado da direita à esquerda nesta figura. Porém, a abertura entre o alojamento 36 e a vedação 40 cria um trajeto tortuoso. Como pode ser visto, a porção de extremidade de alojamento 50 se estende através de pelo menos uma porção das lâminas 38.As shown in Figure 3A, the sealing ring 40 includes a first portion 56 which is attached to the blades 38. This portion extends to the housing 36, and is close to perpendicular to a rotational axis of the fan 34. First portion 56 extends to an angled portion 54 extending at an angle that is not perpendicular to the rotational axis, and extending from an inner end to an outer end 52 in one direction to a housing portion 50 of housing 36. Thus, an end 60 housing portion 50 is closely spaced from this angled portion 54. An outer portion 58 extends from end 52 around housing end 60. Now, when the fan 34 rotates to direct air, air is pulled from right to left on it. figure. However, the opening between the housing 36 and the seal 40 creates a tortuous path. As can be seen, the housing end portion 50 extends through at least a portion of the blades 38.

A técnica anterior é descrita esquematicamente na Figura 3B. Como mostrado, um anel de vedação 100 está preso a uma pluralidade de lâminas (não mostrado). Uma face dianteira 102 é geralmente perpendicular ao eixo rotacional deste ventilador, e espaçada da extremidade de alojamento 104. Como pode ser apreciado, o trajeto entre a porção de alojamento 104 e a face 102 é menos tortuoso do que na concretização da Figura 3 A.The prior art is described schematically in Figure 3B. As shown, a sealing ring 100 is attached to a plurality of blades (not shown). A front face 102 is generally perpendicular to the rotational axis of this fan, and spaced from housing end 104. As can be appreciated, the path between housing portion 104 and face 102 is less tortuous than in the embodiment of Figure 3A.

Em ambas as Figuras 3A e 3B, a abertura axial entre o anel de vedação e o alojamento pode ser a mesma. Uma abertura mínima é precisada para acomodar diferenças de fabricação e montagem que podem reduzir a abertura da especificação nominal e, no pior caso, causar ruído do ventilador tocando o alojamento. O benefício da invenção é reduzir a quantidade de vazamento de ar sem reduzir esta abertura axial. Em resumo, angulando a face de vedação para o alojamento, a abertura resultante é feita menor, e qualquer fluxo de vazamento deve se mover por um trajeto mais tortuoso do que na técnica anterior.In both Figures 3A and 3B, the axial opening between the sealing ring and the housing may be the same. A minimum opening is required to accommodate manufacturing and assembly differences that may reduce the opening of the nominal specification and, in the worst case, cause fan noise touching the housing. The benefit of the invention is to reduce the amount of air leakage without reducing this axial opening. In short, by angling the sealing face into the housing, the resulting opening is made smaller, and any leakage flow must move a more tortuous path than in the prior art.

Adicionalmente, enquanto esta invenção é exposta como uma unidade de condicionamento de ar, deveria ser entendido que a invenção se estende a bombas de calor também. Para propósitos deste pedido, uma bomba de calor deveria ser entendida satisfazer a descrição de uma "unidade de condicionamento de ar" visto que uma bomba de calor provê uma função de condicionamento de ar como também uma função de aquecimento.Additionally, while this invention is exposed as an air conditioning unit, it should be understood that the invention extends to heat pumps as well. For purposes of this application, a heat pump should be understood to satisfy the description of an "air conditioning unit" since a heat pump provides an air conditioning function as well as a heating function.

Embora uma concretização desta invenção tenha sido exposta, um trabalhador de habilidade ordinária nesta técnica reconheceria que certas modificações vêm dentro da extensão desta invenção. Por essa razão, as reivindicações seguintes deveriam ser estudadas para determinar a verdadeira extensão e conteúdo desta invenção.Although one embodiment of this invention has been set forth, one of ordinary skill in the art would recognize that certain modifications come within the scope of this invention. For this reason, the following claims should be studied to determine the true extent and content of this invention.

Claims

1. Air conditioning unit, characterized in that it includes: a condenser for receiving refrigerant, and for dispensing refrigerant to an evaporator; a fan for moving air through said condenser, said fan including a plurality of rotating blades, and a sealing ring to a radially outer surface connecting said blades, said blades and said sealing ring being driven to rotate about a rotational axis; and a housing surrounding said fan, and directing air from said fan to said condenser, said housing having an end facing said sealing ring, and said sealing ring having an angled face extending from a radially inner portion to a radially outer portion along a direction that is not perpendicular to said rotational axis.

Air conditioning unit according to claim 1, characterized in that said sealing ring includes a first portion attached to the blades, said first portion being perpendicularly closer to said rotational axis than is the angled face of said sealing ring.

Air-conditioning unit according to claim 2, characterized in that an outer portion of said sealing ring extends from a radially outer end of said angled surface behind said housing end.

Air-conditioning unit according to claim 1, characterized in that said air-conditioning unit is a window air-conditioning unit.

Air-conditioning unit according to claim 1, characterized in that said housing end extends through at least a portion of said plurality of blades.

Air-conditioning unit according to claim 1, characterized in that the direction the angled face extends from a radially inner end to a radially outer end has a component parallel to the axis of rotation for the fan blade. which is in a direction contrary to a direction of air flow caused by the fan.