CN102454642B - 带有室外单元的空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调的室外单元。所述室外单元包括：壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由该出口从该室外单元排出；轴流式风扇，其设置在该壳体中，用以经由该出口吹送空气，其中该轴流式风扇包括毂、从该毂延伸出的多个主翼片、以及将这些主翼片相互连接并与这些主翼片一体地转动的圈环；以及一个或多个进气阻挡部，设置在该圈环与该壳体的限定该出口的部分之间的余隙空间中。

Description

带有室外单元的空调
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年10月27日在韩国知识产权局递交的韩国第10-2010-0105396号专利申请的优先权，出于如在此所充分阐述的所有目的，在此以援引方式纳入该专利申请的全部内容。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种空调的室外单元，尤其涉及一种包括轴流式风扇的室外单元。
背景技术
一般而言，空调是这样一种设备：其通过由压缩机、冷凝器、膨胀单元和蒸发器构成的制冷剂的制冷循环对室内空间进行冷却/加热，或者通过过滤室内空气，而为使用者提供更为舒适的室内环境。
这种典型的空调包括：安装在室内的室内单元，用以在制冷剂与室内空气之间进行热交换，进而将热空气或冷空气排入到室内空间；以及室外单元，其通过制冷剂管连接到该室内单元，用以在制冷剂与室外空气之间进行热交换。
这里，为使室外单元中的制冷剂能够有效地发生相态变化，设置轴流式风扇来将室外单元中的空气吹向外部。采用这种轴流式风扇的鼓风装置的主要缺陷是顶端漏气损失，这导致气流减小和转动噪音增大。
发明内容
因此，本发明针对一种空调的室外单元，该室外单元基本上避免了由于现有技术的缺陷和不足导致的一个或多个问题。
本发明的一个优点是提供一种噪音降低的空调的室外单元。
本发明的另一个优点是提供一种空调的室外单元，该室外单元增大了轴流式风扇所吹送的气流。
本发明的另一个优点是提供一种空调的室外单元，该室外单元减少了在轴流式风扇的顶端处的泄流(leakage flow)的发生。
本发明其它的特征和优点将在随后的说明中加以描述，并且某种程度上将通过下文的说明而变得显而易见，或者可通过对本发明的实践而获知。借助于本说明书及其权利要求书和附图中所具体指明的结构，将能实现并获得本发明的目的和其它的优点。
为了实现上述的及其它的优点，并且根据本发明的目的，如所涵盖和宽泛地描述的，一种空调的室外单元可包括：壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由该出口从室外单元排出；轴流式风扇，设置在该壳体中，用以经由该出口吹送空气，其中该轴流式风扇包括毂、从该毂延伸出的多个主翼片(main wing)、以及将这些主翼片相互连接并与这些主翼片一体地转动的圈环(rim)；以及一个或多个进气阻挡部(blocker)，设置在该圈环与该壳体的限定该出口的部分之间的余隙空间(clearance space)中。
上述一个或多个进气阻挡部可形成在该圈环和该壳体部分的其中至少一者上。
该圈环可包括前沿、后沿、内表面和外表面，其中该前沿比该后沿更靠近该出口，并且其中上述一个或多个进气阻挡部包括设置于圈环外表面上的多个辅助翼片。所述多个辅助翼片可设置在该余隙空间中。
每个辅助翼片可具有：气流在此处开始的前缘(leading edge)、以及位于该前缘对面的后缘。前缘可被定位成向着转动方向比该后缘更为靠前，而后缘可被定位成向着该圈环的前部的方向比该前缘更为靠前。
该圈环的前部的外径可小于该圈环的后部的外径，而且辅助翼片的前缘与轴流式风扇的轴线之间的距离可大于辅助翼片的后缘与轴流式风扇的轴线之间的距离。该圈环后部的外径可大于轴流式风扇与辅助翼片的所有部分之间的距离。
上述一个或多个进气阻挡部可包括形成于圈环与该壳体部分之间的迷宫式密封(labyrinth seal)。
该迷宫式密封可包括位于该圈环和该壳体部分的其中至少一者上的褶皱部。
上述一个或多个进气阻挡部可包括形成在该圈环和该壳体部分的其中至少一者上的一个或多个折流部(baffle)。
上述一个或多个折流部可包括位于该壳体部分上并围绕该出口延伸的多个第一折流部、以及位于该圈环上并围绕该圈环延伸的第二折流部，其中该第二折流部设置在相邻的第一折流部之间。上述多个第一折流部从该出口延伸的距离大于该第二折流部从该圈环延伸的距离。
室外单元还可包括位于该出口上的格栅，用以防止异物进入该出口。
每个主翼片可具有：气流在此处开始的前缘；位于该前缘对面的后缘；以及位于该前缘与该后缘之间的翼片顶端(wing tip，翼梢)；其中该圈环将这些主翼片的翼片顶端的一部分相互连接。该前缘的长度可以比该翼片顶端和该后缘的组合长度短。
在本发明的另一方案中，一种空调的室外单元可包括：壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由该出口从该室外单元排出；轴流式风扇，设置在经由该出口吹送空气的壳体中，其中该轴流式风扇包括毂、用于连接提供旋转力的驱动轴、从该毂径向延伸出的多个主翼片、以及围绕主翼片沿周缘设置并将这些主翼片相互连接的圈环，其中该圈环与这些主翼片一体地转动；以及多个辅助翼片，设置在该圈环的周缘上，用以减少外部空气经由该圈环与该壳体的限定该出口的部分之间的余隙空间回流。
该壳体的限定该出口的部分可以与该壳体的前表面分开地形成，然后紧固到该壳体的前表面，或者可以与该壳体的前表面一体地形成。
在本发明的又一方案中，一种空调的室外单元可包括：壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由该出口从该室外单元排出；轴流式风扇，其经由该出口吹送空气，其中该轴流式风扇包括、毂、从毂径向延伸出的多个主翼片、以及将这些主翼片相互连接并与多个主翼片一体地转动的圈环；以及用于减小外部空气经由位于转动的该圈环与该壳体的限定该出口的部分之间的余隙空间回流的装置。
应当理解的是，前文的概括描述和以下的详细说明均是示例性和解释性的，并且意在提供对所请求保护的发明的进一步说明。
附图说明
随附的附图旨在提供对本发明的进一步理解，且被结合于本申请文件中而构成本申请文件的一部分，这些附图阐示了本发明的实施例，并与说明书一同用来解释本发明的原理。
在附图中：
图1是包括轴流式风扇的空调室外单元的立体图；
图2是沿图1中的线A-A截取的剖视图，而图3是图2所示的轴流式风扇的立体图；
图4是图3中的B部分的放大的立体图；
图5A和图5B示出图4中的矢量；
图6示出包括轴流式风扇的另一种空调室外单元；
图7是图6中B部分的放大视图；
图8是另一种空调室外单元的一部分的放大视图。
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的具体实施例，在附图中阐示了这些实施例的示例。然而，本发明可通过多种不同形式来体现，而不应被解释为局限于此处所列举的示例性实施例的范围。相反地，提供这些示例性的实施例是为了使本发明更易于理解，并向本领域技术人员全面地表达本发明的保护范围。在所有附图中，尽可能以相同的附图标记指代相同或相似的部件。
图1是包括轴流式风扇的空调室外单元的立体图。图2是沿图1中的线A-A截取的剖视图，而图3是图2所示的轴流式风扇的立体图。图4是图3中的B部分的放大的立体图。图5A和图5B示出图4中的矢量。
参照图1和图2，空调的室外单元1可包括：壳体2，其形成空调的室外单元1的外表；以及电机(图未示)，其提供转动力，并且由电机带动旋转的轴流式风扇10可设置在壳体2中。
在壳体2的侧面可形成有入口3，并且在壳体2的前面可形成一开口。壳体2的一部分20限定一出口，该出口用以将由轴流式风扇10吹送的空气排出。该壳体部分20可以是这样的部分20：其独立地形成，然后紧固到形成在壳体2的前表面的开口上，或者限定出口的该壳体部分20可与壳体2的前表面一体地形成。
由轴流式风扇10吹送的空气可经由壳体部分20限定的出口排出到室外。壳体部分20可设置有格栅4以防止异物经该出口涌入。
参照图3，轴流式风扇10可由诸如电机(图未示)之类的驱动部件转动，为此目的，轴流式风扇10可包括：毂11，用于连接到该电机的驱动轴；从毂11径向延伸出的多个主翼片12；以及圈环13，其将这些主翼片12的每个顶端相互连接并与这些主翼片12一体转动。主翼片12从毂11的周缘径向延伸出，并且主翼片12具有：前缘12a，气流从该前缘12a处开始上升；后缘12c，位于前缘12a的相对侧；以及翼片顶端12b，位于前缘12a与后缘12c之间。
以下，将轴流式风扇10顶端的气流损失称为顶端漏气损失。顶端漏气损失的典型的起因包括，在主翼片12的翼片顶端12b处产生的涡流，以及从外部流入主翼片12的翼片顶端与壳体部分20内周缘之间的泄流。为了减少这种顶端漏气损失，轴流式风扇10将每个主翼片12的翼片顶端12b与圈环13连接，以均匀地保持圈环13与壳体部分20之间的径向内部余隙。
圈环13的内径沿着主翼片12驱动空气的流路逐渐地减小。所以，圈环13起着将由主翼片12驱动的空气引导到该出口的作用，并形成为使得与由主翼片12驱动的空气接触的内周缘13a的直径朝出口逐渐变小。同样地，圈环13的外周缘13b可包括曲面部分，该曲面部分的直径朝出口逐渐减小。
借助轴流式风扇的转动，来自室外单元1中的大部分空气被向外(即，室外)排出，并且在圈环13与壳体部分20之间产生的涡流效应，亦即由于圈环13的每个表面与壳体部分20之间的空气的摩擦效应，使得一部分空气具有这样一种趋势，即在圈环13与壳体部分20之间沿着与该排出方向相反的方向从室外回流到室外单元1中的趋势。以下，将进入圈环13与壳体部分20之间的气流定义为泄流，因为其为使轴流式风扇10所吹送的气流减小的一个因素。泄流越多，轴流式风扇10的鼓风(机)性能越低，而且除了减少气流之外，泄流还使噪音增大。
为了防止发生这种泄流，轴流式风扇10还包括一个或多个进气阻挡部，进气阻挡部设置在该圈环与限定该出口的该壳体部分之间的余隙空间处，或者包括任何适于减小外部空气经由位于转动的圈环与限定该出口的该壳体部分之间的余隙空间回流的装置。以下，将对多个实施例进行描述，首先将描述第一实施例的如图2到图5所示的沿圈环13的外周缘形成的多个辅助翼片14。
当轴流式风扇10转动时，由主翼片12强制吹送的空气被沿轴向排出，这里，辅助翼片14与圈环13绕旋转轴线(C)一体地转动，由辅助翼片14形成的空气流阻碍了处于圈环13与壳体部分20之间的外来空气的涌入。因此，由辅助翼片14强制吹送的空气的流动方向可具有一轴向分量。
与主翼片12类似地，辅助翼片14可被构造为沿转动方向向前延伸出的翼片。图4和图5A所示的P1和P2是标示在辅助翼片14的正压力表面上的点，当轴流式风扇10转动时，在辅助翼片14的正压力表面上作用有比大气压力更大的压力。P1是辅助翼片14的外端点，而P2是辅助翼片14的内端点，所以，相对于转动方向而言，P1比P2的位置更靠前。因此，连接P1和P2的线LA与经过P2并和圈环13的外周缘正切的切线LT所形成的角度θ1是锐角。
参照图4和图5B，垂直于辅助翼片14的正压力表面的某一法线LN被表示为平行于转动轴线(C)的分量LZ和朝向圈环13中心部的定向分量LR的(矢量)和，并且由LN与LZ形成的角度θ2小于90度。因此，由辅助翼片14的正压力表面所吹送的空气在圈环13与壳体部分20之间产生气幕(aircurtain，气帘)以阻碍空气从室外进入。
特别是，当θ2是锐角时，由于气流被位于圈环13与壳体部分20之间的辅助翼片14排出到外部，其使得由主翼片12排出的气流增加，从而使总气流增大。
图6示出了第二实施例。图7是图6中B部分的放大视图。参照图6和图7，在壳体部分120与圈环130之间设置一迷宫式密封。
为了形成迷宫式密封，在壳体部分的内周缘和圈环130的外周缘的其中至少一者中可形成有多个褶皱部122。尽管图6绘示了形成在壳体部分120的内周缘中的褶皱部，但是该褶皱部也可以形成在圈环130的外周缘上，或者该褶皱部可以分别形成在壳体部分120的内周缘和圈环130的外周缘上以形成迷宫。
圈环130将多个主翼片12的翼片顶端12b相互连接；并且圈环130包括弯曲部131，该弯曲部131的内径沿由主翼片12强制吹送的空气的流动方向逐渐减少；以及侧面部132，其从弯曲部131与壳体部分120平行地延伸。尽管图7中的迷宫式密封是由形成在限定于壳体部分120的内周缘和圈环130的侧面部132中的多个褶皱部122之间的曲径(labyrinth)构造而成，但在圈环130的侧面部132中也可以形成褶皱部以使曲径变得更狭窄。
图8示出另一个实施例。参照图8，在壳体部分220的内周缘和圈环230的外周缘的其中至少一者上形成折流部。“折流部”是表示将流体的流动限制于某一路径或者改变流向的装置，并且在本实施例中，为了阻碍流过位于壳体部分220与圈环230之间的内部径向余隙的空气，可以沿壳体部分220的内周缘以环形形式延伸形成第一折流部224，并且可以沿圈环230的弯曲部131的外周缘以环形形式延伸形成第二折流部133。
此处，第一折流部224和第二折流部133分别形成为多个，并且第二折流部133设置在多个第一折流部224之间。同时，为了减少当圈环230以高速转动时所产生的噪音，第二折流部133可在低于第一折流部224的高度处形成。
根据本发明实施例的空调的室外单元能阻碍轴流式风扇的叶尖(bladetip)与出口之间的空气涌入，从而使轴流式风扇吹送的气流增大。而且，该室外单元也可降低在轴流式风扇转动过程中产生的噪音。
而且，该空调的室外单元可防止外部空气经由位于转动的轴流式风扇与形成出口的壳体部分之间的径向余隙流入。
对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明实质或范围的情况下，可对本发明做出各种变型和改变。因此，本发明旨在覆盖那些落入所附权利要求书及其等价物所界定的范围内的变型和改变。

Claims (14)

1.一种空调的室外单元，包括： 
壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由所述出口从所述室外单元排出； 
轴流式风扇，设置在所述壳体中，用以经由所述出口吹送空气，其中所述轴流式风扇包括： 
毂； 
从所述毂延伸的多个主翼片；以及 
圈环，其将所述主翼片相互连接，与所述主翼片一体地转动并具有限定所述圈环与所述壳体的限定所述出口的部分之间的余隙空间的外表面；以及 
至少一个辅助翼片，形成于所述圈环的外表面上。 
2.如权利要求1所述的室外单元，其中所述圈环还包括前沿和后沿，其中所述前沿比所述后沿更靠近所述出口。 
3.如权利要求1所述的室外单元，其中多个辅助翼片设置在所述余隙空间中。 
4.如权利要求2所述的室外单元，其中每个辅助翼片具有：气流在此开始的前缘；以及位于所述前缘对面的后缘，其中所述前缘被定位成向着转动方向比所述后缘更为靠前，并且其中所述后缘被定位成朝向所述圈环的前部的方向比所述前缘更为靠前。 
5.如权利要求4所述的室外单元，其中所述圈环的前部的外径小于所述圈环的后部的外径，并且其中所述辅助翼片的前缘与所述轴流式风扇的轴线之间的距离大于所述辅助翼片的后缘与所述轴流式风扇的轴线之间的距离。 
6.如权利要求5所述的室外单元，其中所述圈环的后部的外径大于所述轴流式风扇的轴线与所述辅助翼片的所有部分之间的距离。 
7.一种空调的室外单元，包括： 
壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由所述出口从所述室外单元排出； 
轴流式风扇，设置在所述壳体中，用以经由所述出口吹送空气，其中所述轴流式风扇包括： 
毂； 
从所述毂延伸的多个主翼片；以及 
圈环，其将所述主翼片相互连接并与所述主翼片一体地转动；以及 
迷宫式密封，具有位于所述壳体的限定所述出口的部分上的褶皱部，其中所述褶皱部沿轴向延伸。 
8.一种空调的室外单元，包括： 
壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由所述出口从所述室外单元排出； 
轴流式风扇，设置在所述壳体中，用以经由所述出口吹送空气，其中所述轴流式风扇包括： 
毂； 
从所述毂延伸的多个主翼片；以及 
圈环，其将所述主翼片相互连接并与所述主翼片一体地转动；以及 
多个折流部，形成在所述圈环和所述壳体的限定所述出口的部分上，其中所述多个折流部包括： 
多个第一折流部，位于所述壳体的限定所述出口的部分上并围绕所述壳体的限定所述出口的部分延伸，其中所述多个第一折流部沿轴向设置；以及 
第二折流部，位于所述圈环上并围绕所述圈环延伸，其中所述第二折流部设置在相邻的第一折流部之间。 
9.如权利要求8所述的室外单元，其中所述第一折流部从所述出口延伸的距离大于所述第二折流部从所述圈环延伸的距离。 
10.如权利要求1、7和8中任一项所述的室外单元，其中每个主翼片具有：气流在此开始的前缘；位于所述前缘对面的后缘；以及位于所述前缘与所述后缘之间的翼片顶端，其中所述圈环将所述主翼片的翼片顶端的一部分相互连接。 
11.如权利要求10所述的室外单元，其中所述前缘的长度比所述翼片顶端和所述后缘的组合长度短。 
12.一种空调的室外单元，包括： 
壳体，其包括限定一出口的部分，空气经由该出口从所述室外单元排出； 
轴流式风扇，设置在所述壳体中，用以经由所述出口吹送空气，其中所述轴流式风扇包括： 
毂，用于连接到提供旋转力的驱动轴； 
从所述毂径向延伸的多个主翼片； 
圈环，其沿周向围绕所述主翼片设置并将所述主翼片相互连接，其中所述圈环与所述主翼片一体地转动；以及 
多个辅助翼片，设置在所述圈环的周缘上，用以减少外部空气经由位于所述圈环与所述壳体的限定所述出口的部分之间的余隙空间回流。 
13.如权利要求12所述的室外单元，其中所述壳体的限定所述出口的部分被与所述壳体的前表面分开地形成，然后紧固到所述壳体的前表面。 
14.如权利要求12所述的室外单元，其中所述壳体的限定所述出口的部分被与所述壳体的前表面一体地形成。 
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