CN102135298B - 通风装置(或吹风装置)及室外单元 - Google Patents

通风装置(或吹风装置)及室外单元 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通风装置(或吹风装置)及室外单元。更具体地，本发明的室外单元包括：具有入口和出口的壳体；安装在所述壳体中的室外换热器；第一风扇，包括沿径向排列的多个第一叶片；第二风扇，包括沿所述径向排列的多个第二叶片；以及至少一个电机，配置为使所述第一风扇和所述第二风扇沿不同的方向旋转，其中所述第一风扇的轴和所述第二风扇的轴排列在相同的直线上，而所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度与所述第二风扇的每个第二叶片的轴向高度不同。本发明的通风装置的风扇在其运转期间具有改善通风效率以及最小化产生的噪声的效果。

Description

通风装置(或吹风装置)及室外单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年1月21日提交的韩国专利申请第10-2010-0005537号的在先提交日的权益和优先权，其内容通过在此援引全文而并入。
技术领域
本发明涉及通风装置以及具有该通风装置的室外单元。
背景技术
通常，空调器是配置为制冷或制热室内空间的电器。这样的空调器包括安装在房间的室内单元和安装在外部的室外单元，室外单元经由制冷剂管或电线与室内单元连接。这样，根据包括室内单元和室外单元的空调器的种类，室内单元和室外单元可一体形成。
为了选择性地运转室内单元和室外单元，可以是包括连接到单个室外单元的多个室内单元的复式空调器，或者是包括连接到多个室外单元的多个室内单元的系统空调器。
这样的室外单元包括：配置为限定出外观的外壳，且在外壳中设有产生气流的风扇；设置在外壳中使吸入外壳的空气与外壳中设置的制冷剂进行热交换的室外单元换热器；以及配置为压缩在室外换热器以及室内换热器中换热的制冷剂的压缩机。
在外壳中形成：配置为吸入外部空气的入口和配置为在室外换热器换热之后排出吸入的空气的出口。在出口中可设置格栅，以保护风扇并防止外部杂质被吸入风扇。
室外单元根据制冷或制热房间来执行热辐射和吸热，并在热辐射或吸热期间运转风扇以改善换热效率。基于这些原因，必需得向室外单元供应充足的空气流量。
另外，即使室外单元典型地安装在室外，也必须防止严重的噪声。
室外单元产生的噪声与风扇的转速成正比，而风扇的转速与风扇的风量成正比。随着空气流量的增加，噪声也随之增加。基于这些原因，要求保证设在室外单元中的通风装置的适当的空气流量并降噪。
发明内容
本发明的目的是提供一种包括正反转的风扇的通风装置，在风扇运转期间，所述风扇能够最小化所产生的噪声，且可改善通风效率，本发明的目的还在于提供一种包括该通风装置的室外单元。
因此，本发明涉及通风装置和包括该通风装置的室外单元。
本发明的另外的优点、目的和特征部分地将在以下描述中阐释，部分地通过下述的验证对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见，或者可从本发明的实践中获得。本发明的目的和其他优点可通过本发明的书面描述和其权利要求以及附图中所具体指明的结构来实现和获得。
为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的目的，如这里体现和广义描述地，室外单元包括具有入口和出口的壳体；安装在壳体中的室外换热器；包括沿径向排列的多个第一叶片的第一风扇；包括沿径向排列的多个第二叶片的第二风扇；以及配置为使第一风扇和第二风扇沿不同的方向旋转的至少一个电机，其中第一风扇的轴和第二风扇的轴被排列在相同的直线上，而第一风扇的每个第一叶片的轴向高度与第二风扇的每个第二叶片的轴向高度不同。
第一风扇排列在室外换热器与第二风扇之间，第二风扇的每个第二叶片的轴向高度大于第一风扇的每个第一叶片的轴向高度。
第二风扇的每个第二叶片的轴向高度是第一风扇的每个第一叶片的轴向高度的一倍或更多，并小于第一风扇的每个第一叶片的轴向高度的四倍。
第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片的螺旋角大于等于20°并小于30°。
第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片的掠角(sweepangle)大于等于20°并小于60°。
第一风扇的第一叶片的数量和第二风扇的第二叶片的数量可分别为2至5个。
室外单元还包括配置为驱动第一风扇的第一电机和配置为驱动第二风扇的第二电机，其中第一电机的轴和第二电机的轴被排列在相同的直线上。
第一电机和第二电机沿不同的方向排列，以使第一电机的轴和第二电机的轴排列在相同的直线上。
第一电机的转速与第二电机的转速不同。
第二电机的转速高于第一电机的转速。
第二电机的转速是第一电机的转速的两倍或更多并小于第一电机的转速的三倍。
第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片具有不同方向的斜度。
在本发明的另一方案中，通风装置包括第一风扇，该第一风扇包括沿径向排列的多个第一叶片；配置为驱动第一风扇的第一电机；第二风扇，该第二风扇包括沿径向排列的多个第二叶片；以及配置为驱动第二风扇的第二电机，其中第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片具有不同方向的斜度，第二风扇的每个第二叶片的轴向高度大于第一风扇的每个第一叶片的轴向高度。
第二风扇的每个第二叶片的高度是第一风扇的每个第一叶片的高度的一倍或更多，并小于第一风扇的每个第一叶片的高度的四倍。
第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于30°的螺旋角。
第一风扇的每个第一叶片和第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于60°的掠角。
第一风扇的第一叶片的数量和第二风扇的第二叶片的数量可分别为2至5个。
第一电机和第二电机沿彼此相对的方向排列，并且单个电机安装架位于它们之间，第二电机的转速大于第一电机的转速。
第二电机的转速是第一电机的转速的两倍或更多并小于第一电机的转速的三倍。
第一电机和第二电机使第一风扇和第二风扇分别沿相反的方向旋转。
第一电机和第二电机沿不同的方向安装到单个电机支架，以使所述第一电机的轴和所述第二电机的轴排列在相同的直线上。
应理解，本发明的前述大体描述和以下的详细描述都是示意性和说明性的，并旨在提供对所声称的发明的进一步的解释。
附图说明
所包括的附图提供对本发明的进一步的理解，附图被并入并构成本申请的一部分，本发明的示出实施例连同描述一起用于解释本发明的原理。
在图中：
图1是示出根据本发明的室外单元的立体图；
图2是示出根据本发明的室外单元的剖视图；
图3是示出根据本发明的第一风扇的侧剖视图和俯视图；
图4是示出根据本发明的第二风扇的侧剖视图和俯视图；
图5是示出根据本发明的关于安装到室内单元或通风装置的风扇的噪声和通风量的实验结果的图表；以及
图6是示出噪声根据每个风扇的掠角的改变的关系的图表。
具体实施方式
现在详细参考本发明的具体实施例，其示例在附图中示出。本领域普通技术人员应理解，可利用其他的实施例，可进行结构上的、电气上的以及程序上的改变而不背离本发明的范围。尽可能地，相同的附图标记在整个附图中指代相同或相似的部件。
图1是示出根据本发明的室外单元的立体图。根据本发明的室外单元包括壳体110以及通风装置，该壳体110具有在其中形成的入口112(未示出)和出口111，出口中设有格栅；该通风装置具有设置在入口112与出口111之间用以吹风的风扇(未示出)。入口112在壳体110的后表面形成，与出口111相对。
通风能力随室内单元的换热容量的变化取决于设置在室外单元的通风装置的容量。设置在室外单元的风扇的通风能力与风扇的大小成正比。这里，应考虑到室外单元的大小有限。同样地，必需要尽可能地降低安装在有限空间的风扇所产生的噪声。
因此，根据本发明的室外单元包括壳体110，该壳体具有在其中形成的入口112和出口111；安装在壳体的室外换热器120；具有沿径向排列的多个第一叶片的第一风扇210；具有沿径向排列的多个第二叶片的第二风扇230；以及至少一个电机，所述电机配置为使第一风扇210和第二风扇230沿不同的方向旋转。第一风扇210的轴和第二风扇230的轴排列在直线方向。第一风扇210的第一叶片212和第二风扇230的第二叶片232具有沿不同方向的斜度。设置在第一风扇210的第一叶片212的轴向高度与设置在第二风扇230的第二叶片232的轴向高度不同。
根据本发明的室外单元包括第一风扇210和相对于第一风扇210沿不同方向旋转的第二风扇230。下面将详细描述包括根据本发明的正反旋转的风扇的通风装置和包括该通风装置的室外单元。
图2是根据本发明的室外单元100的剖视图。根据本发明的室外单元的壳体110包括在壳体的至少一个表面形成的入口112。根据图2所示的实施例，入口112可设置在壳体110的后侧表面。
室外换热器120进一步设置成与经由入口112吸入的空气换热，并且室外换热器120可延伸弯曲，以面向设置在壳体的后侧表面的入口，并使经由入口112吸入的空气换热。压缩机150设置在壳体110内，以压缩用作换热介质的制冷剂，制冷剂在室内单元的室内换热器和室外换热器120循环。
压缩机150设置在壳体110的预定部分，与使室外单元和室内单元彼此连接的高/低压制冷剂管160连接。
根据本发明的室外单元包括具有正反旋转的风扇的通风装置200，该风扇配置为沿不同的方向旋转，且降低室外单元中产生的噪声，并补偿由降噪产生的空气通风的损失。
具体地，通风装置包括第一风扇210，该第一风扇具有沿径向排列的多个第一叶片212；配置为驱动第一风扇的第一电机220；第二风扇230，该第二风扇具有沿径向排列的多个第二叶片232；配置为驱动第二风扇230的第二电机240。第一风扇210的第一叶片212和第二风扇230的第二叶片232可沿不同的方向倾斜。设置在第二风扇230的第二叶片232的轴向高度大于设置在第一风扇210的第一叶片212的轴向高度。
根据图2所示的实施例，分别配置为驱动风扇的电机分开设置。每个电机相对地安装在单个电机支架250上。
换言之，如图2所示，这些电机的轴沿相对方向排列在相同的直线上，电机支架250位于其间。
配置为将每个电机220、240的旋转力传递到每个风扇210、230的每个轴(未示出)可放置在相同的线(如虚线所示)上。然而，每个电机220、240使每个轴沿不同方向旋转，这是本发明的特性。
具体地，第一风扇210和第二风扇230的轴分别排列在相同的线上，它们沿相反方向旋转。电机的转速彼此不同，这将稍后描述。
如下将参考图3描述根据本发明的通风装置和具有该通风装置的室内单元的风扇。
图3是示出第一风扇210的侧剖视图和俯视图。
典型地，安装在传统室外单元的风扇包括多个叶片。如图3所示，第一风扇210包括三个第一叶片212。第二风扇230产生用来使外部空气经由壳体110上形成的入口112吸入，然后在室外换热器120中换热，并经由壳体上形成的出口111排出的压差。基于这些原因，相对于图2所示的室外单元的剖视图而言，设置在第一风扇210之下的第二风扇230，可沿图3中的(a)所示的预定方向旋转，以经由壳体110上形成的出口111排出空气。
第一风扇210包括设置在第一主体214上的多个叶片，第一主体214联接到由第一电机220旋转的第一轴(未示出)。每个叶片212按预定的角度(螺旋角)连接到第一主体214。
螺旋角(θp)意指连接叶片的左端和右端的线与垂直于风扇的轴的平面形成的角，螺旋角与通风量和噪声密切相关。
另外，如图3中的(b)所示的第一风扇210的俯视图所示，每个叶片相对于向下的方向的角度(掠角)与风扇的通风量和噪声有关。掠角(θs)可定义为连接叶片和主体之间的连接点与轴的线与连接叶片和主体之间的连接点(P)与叶片的外端的线所形成的角。
图3所示的第一风扇的螺旋角，即第一螺旋角(θp1)在预定的20°到25°的范围，第一掠角(θs1)，即掠角(θs)在预定的20°到60°的范围。
构成风扇的每个叶片的轴向高度意味着单个叶片相对于风扇的侧剖视图而言的最大高度。
根据图3和图4所示的实施例，轴向高度(h1和h2)由风扇的叶片的直径和螺旋角确定。在螺旋角相同的情况下，轴向高度随着风扇直径的增加而增加。
根据本发明的通风装置或室外单元具有假定的有限空间。因为这些原因，风扇的直径是固定的。
由此，如果叶片的每个主体的大小或每个叶片的大小相等，则轴向高度(h1和h2)与螺旋角成正比。
第一风扇210的第一叶片212和第二风扇230的第二叶片232的数量可等于2个，但小于5个。
图4是示出第二风扇230的侧剖视图和俯视图。将省略图3与图4之间重复的描述。第二风扇230设置在第一风扇210之后。基于这些原因，经由壳体的入口112吸入的空气连续通过第一风扇210和第二风扇230进行通风，且经由出口111排出。
第一风扇210和第二风扇230沿相反方向旋转，并沿同一方向通风。由于这些原因，每个叶片联接到风扇的主体上时具有不同的斜度。即，构成每个风扇的每个叶片的螺旋角具有不同的方向。
这里，图4所示的第二风扇的螺旋角，即第二螺旋角(θp2)在25°到30°的范围。掠角(θs)，即第二掠角(θs2)也在20°到60°的范围。
类同于第一风扇210，第二风扇230产生用来使外部空气经由壳体110上形成的入口112吸入，且在室外换热器120中换热，然后经由壳体110上形成的出口111排出的压差。
同样地，第二风扇230配置为相对于第一风扇210沿反方向旋转。
当两个风扇配置为沿相反方向旋转时，已知的是会改善风的平直度并降噪，同时可改善通风。
本发明的通风装置或包括该通风装置的室外单元以平衡的方式实现了在有限的空间改善通风效率并降噪的矛盾目标。因此，每个风扇的外观(轴向高度(h2/h1)、螺旋角和/或掠角)基于图5和图6所示的实验结果来确定。
图5是本发明的安装在室内单元或通风装置中的风扇的噪声和通风量的实验结果。更明确地，图5中的(a)示出了根据第一风扇210的轴向高度与第二风扇的轴向高度的比率(h2/h1)产生的噪声的大小。图5中的(b)示出了根据第一风扇210的轴向高度与第二风扇的轴向高度的比率(h2/h1)的每小时空气通风量的大小。
图5中的(a)所示的图表的水平轴是无因次变量，意味着第二轴向高度h2/第一轴向高度h1作为轴向高度的比率(h2/h1)。即，图5中的(a)所示的图表的水平轴示出，沿向右的方向，第二风扇230的第二轴向高度h2变得比第一风扇210的轴向高度h1大。换言之，沿着向右的方向，第二风扇230(即后风扇)的轴向高度h2变得比第一风扇210(即前风扇)的轴向高度h1大。这意味着第一风扇210(即前风扇)比第二风扇230(即后风扇)小。
根据图5中的(a)所示的实验结果，当轴向高度h1与轴向高度h2的比率小于预定值时，示出噪声急剧增加。如果第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率小于接近“1”的预定值时，即如果第一风扇210的轴向高度h1等于或大于第二风扇230的轴向高度h2时，示出噪声急剧增加。换言之，如果第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率约小于1时，产生的噪声约为55dB或更多。如果第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率约为1或更多时，产生的噪声小于55dB。
根据示出通风量的实验结果的图5中的(b)，如果第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率增加到预定值或超过预定值时，可看出通风量急剧减小。根据图5所示的实施例，当第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率约为4或大于4时，可看出通风量小于30M3/min。
换言之，当比率(h2/h1)为大值时，即当第一风扇210(即前风扇)小于第二风扇230(即后风扇)时，保证充足的通风量。
基于这些原因，在降噪和通风量增加的方案中，优选第二轴向高度(h2)与第一轴向高度(h1)的比率约为1但小于4。
图6示出了噪声相对于每个风扇的掠角的关系。
如图6所示，可看出当掠角小于预定值时，噪声急剧增加。换言之，当每个叶片的掠角小于20°时，噪声急剧增加到接近60dB。
基于这些原因，组成每个风扇的每个叶片的掠角可以大于或等于20°。为了降噪效果而盲目增加掠角可减少通风量。因而，掠角可小于60°。
根据图5和图6所示的实验结果，优选第二轴向高度h2与第一轴向高度h1的比率约在1与4之间，并且优选构成每个风扇的每个叶片的掠角约在20°与60°之间。
同样地，当在有限的室外单元的内部空间确定比率(h2/h1)时，对应于每个风扇的尺寸确定构成每个风扇的叶片的螺旋角。
第一风扇210的螺旋角约在20°与25°之间，第二风扇210的螺旋角约在25°与35°之间。即，优选地，构成第二风扇230(即后风扇)的每个叶片的螺旋角形成为大于构成第一风扇210(即前风扇)的每个叶片的螺旋角。这里，假设每个风扇的叶片的数量彼此相似。
虽然在实验的结果中未示出，但是当第一风扇210和第二风扇230的各个转速变化，比率(h2/h1)约在1与4之间，且构成每个风扇的每个叶片的掠角约在20°与60°之间时，第二风扇的转速(rpm2)与第一风扇的转速(rpm1)的比率满足预定的低噪声参考，并且要求的通风量约为等于2且小于3。
即，当相对于第一风扇210反方向旋转的、排列在第一风扇210之后的第二风扇230的转速为2到3时，可实现降噪和增加通风量的效果。换言之，降噪/增加通风量的效果可通过使具有预定厚度的侧表面的第二风扇230快速旋转的方法实现。
根据通风装置和包括上述通风装置的室外单元，可尽可能地降低产生的噪声，同时改善通风量。因为通风量增加，室外单元的尺寸可更加紧凑。因为降低了产生的噪声，所以可增加用户的满意度。
如以上提到的，根据通风装置和包括该通风装置的室外单元，可最小化产生的噪声，并可改善通风效率。
此外，根据通风装置和包括上述通风装置的室外单元，可改善通风效率，并使室外单元尺寸紧凑。
又进一步，根据通风装置和包括上述通风装置的室外单元，可降低产生的噪声并增加用户满意度。
对于本领域的技术人员明显的是，对本发明进行的各种更改和变型不背离本发明的精神或范围。因此，本发明旨在覆盖本发明的更改和变型，只要所述更改和变型落入所附的权利要求及其等同替换的范围内即可。

Claims (8)

1.一种室外单元，包括：
壳体，包括入口和出口；
室外换热器，安装在所述壳体中；
第一风扇，包括沿径向排列的多个第一叶片；
第二风扇，包括沿所述径向排列的多个第二叶片；以及
第一电机和第二电机，配置为使所述第一风扇和所述第二风扇沿不同的方向旋转，所述第一电机配置为驱动所述第一风扇，所述第二电机配置为驱动所述第二风扇，
其中所述第一风扇的轴和所述第二风扇的轴排列在相同的直线上，而所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度与所述第二风扇的每个第二叶片的轴向高度不同，
其中所述第一风扇排列在所述室外换热器与所述第二风扇之间，以及所述第二风扇的每个第二叶片的轴向高度大于所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度，
其中所述第二风扇的每个第二叶片的轴向高度是所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度的一倍或更多，并小于所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度的四倍，
其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于30°的螺旋角，
其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于60°的掠角，
其中所述第二电机的转速高于所述第一电机的转速，
其中所述第二电机的转速是所述第一电机的转速的两倍或更多，并小于所述第一电机的转速的三倍。
2.如权利要求1所述的室外单元，其中所述第一风扇的所述第一叶片的数量与所述第二风扇的第二叶片的数量分别为2到5个。
3.如权利要求1所述的室外单元，其中所述第一电机和所述第二电机沿不同的方向排列，以使所述第一电机的轴和所述第二电机的轴排列在相同的直线上。
4.如权利要求1所述的室外单元，其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有不同方向的斜度。
5.一种通风装置，包括：
第一风扇，包括沿径向排列的多个第一叶片；
第一电机，配置为驱动所述第一风扇；
第二风扇，包括沿所述径向排列的多个第二叶片；以及
第二电机，配置为驱动所述第二风扇，
其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有不同方向的斜度，以及所述第二风扇的每个第二叶片的轴向高度大于所述第一风扇的每个第一叶片的轴向高度，
其中所述第二风扇的每个第二叶片的高度是所述第一风扇的每个第一叶片的高度的一倍或更多，并小于所述第一风扇的每个第一叶片的高度的四倍，
其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于30°的螺旋角，
其中所述第一风扇的每个第一叶片和所述第二风扇的每个第二叶片具有大于或等于20°并小于60°的掠角，
其中所述第一电机和所述第二电机沿彼此相反的方向排列，单个电机支架位于所述第一电机和所述第二电机之间，以及所述第二电机的转速高于所述第一电机的转速，
其中所述第二电机的转速是所述第一电机的转速的两倍或更多，并小于所述第一电机的转速的三倍。
6.如权利要求5所述的通风装置，其中所述第一风扇的所述第一叶片的数量和所述第二风扇的所述第二叶片的数量分别为2至5个。
7.如权利要求5所述的通风装置，其中所述第一电机和所述第二电机使所述第一风扇和所述第二风扇分别沿相反的方向旋转。
8.如权利要求5所述的通风装置，其中所述第一电机和所述第二电机沿不同的方向安装到单个电机支架上，以使所述第一电机的轴和所述第二电机的轴排列在相同的直线上。
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