CN102536907B - 用于空调的鼓风机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于空调的鼓风机。用于空调的鼓风机包括离心扇和风扇罩。风扇罩覆盖离心扇，并形成涡旋式流路，涡旋式流路具有变化的横截面积且将离心扇强力吹送的空气引导到出口。这里，涡旋式流路的底部表面倾斜，并在涡旋式流路结束处的区域附近最薄。底部表面的厚度沿从底部表面最薄的区域穿过离心扇的中心行进到所述涡旋式流路的相对外侧的直线逐渐增加。

Description

用于空调的鼓风机
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0122847的优先权，其内容以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用于空调的鼓风机，更具体地，涉及通过倾斜形成覆盖离心扇的风扇罩的底部表面而在出口的侧面具有延伸的流路横截面积的用于空调的鼓风机。
背景技术
一般而言，空调是通过使用制冷剂的制冷循环冷却/加热室内空间或者通过过滤室内空气来为使用者提供更惬意的室内环境的装置，制冷循环由压缩机、冷凝器、膨胀单元和蒸发器组成。
这种空调包括用于排放与换热器热交换的空气的鼓风机。鼓风机包括将从轴向吸入的空气沿周向强力吹送的离心扇和覆盖离心扇的风扇罩。
被离心扇强力吹送的空气被引导通过形成于风扇罩中的流路而被排放。然而，在现有技术的鼓风机中，形成于风扇罩中的流路因接近出口而不能充分扩张。这会引起喘振现象，喘振现象可造成流速损失并增加噪声。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于空调的鼓风机，通过使对离心扇强力吹送的空气进行引导的风扇罩的内流路在接近出口时充分扩张，该鼓风机增大了排气量并降低了噪声。
根据本发明的方案，提供一种用于空调的鼓风机，包括：离心扇；以及风扇罩，覆盖离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的横截面积且将离心扇强力吹送的空气引导到出口，其中，涡旋流路的底部表面倾斜并在涡旋流路结束处的区域附近最薄，底部表面的厚度沿从底部表面最薄的区域穿过离心扇的中心行进到涡旋式流路的相对外侧的直线逐渐增加。
涡旋式流路的横截面积沿从涡旋式流路开始处的截断区域(cut-offregion，截止区域)到涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
涡旋式流路的底部表面可以一定倾角倾斜。
空调的鼓风机还可以包括从涡旋式流路结束处的区域延伸到出口的排放流路，其中，排放流路的底部表面的倾角与涡旋式流路的倾角相同。
涡旋式流路的底部表面的厚度可在相对于涡旋式流路开始处的截断区域具有一定涡旋角的位置变得最大。
根据本发明的另一方案，提供一种用于空调的鼓风机，包括：离心扇；以及风扇罩，覆盖离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的截面积且将离心扇强力吹送的空气引导到出口，其中，涡旋式流路的底部表面通过加工成倾斜表面而形成，并使涡旋式流路结束处的区域的厚度比涡旋式流路开始处的截断区域的厚度更薄。
涡旋式流路的底部表面可通过加工成以一定倾角倾斜的倾斜表面而形成。
用于空调的鼓风机还可以包括从涡旋式流路结束处的区域延伸到出口的排放流路，其中，排放流路的底部表面的倾角与涡旋式流路的倾角相同。
涡旋式流路的横截面积可沿从截断区域到涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
根据本发明的另一方案，提供一种用于空调的鼓风机，包括：离心扇；以及风扇罩，覆盖离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的横截面积且将离心扇强力吹送的空气引导到出口，其中，涡旋式流路的高度沿涡旋式流路从上游到下游逐渐增加，排气量的增加量对应于流路截面积因涡旋式流路的高度的增加而带来的增量。
涡旋式流路的底部表面可倾斜，而且涡旋式流路的高度可在涡旋式流路结束处的临近区域变得最大，并可沿从涡旋式流路的高度最大的位置穿过离心扇的中心连接到涡旋式流路的相对外侧的直线逐渐降低。
涡旋式流路的横截面积可沿从涡旋式流路开始处的截断区域到涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
涡旋式流路的高度可沿从涡旋式流路的高度最大的位置穿过离心扇的中心连接到涡旋式流路的相对外侧的直线以一定比率降低。
用于空调的鼓风机还可以包括从涡旋式流路结束处的位置延伸到出口的排放流路。这里，排放流路的高度连贯地连接到涡旋式流路的高度。
附图说明
通过对参照附图的本发明的详细描述的阅读，本发明的特征和优点将变得更加显而易见，其中：
图1是示出空调的视图；
图2是示出根据实施例的鼓风机的视图；
图3A是沿图2的线A-A剖开的剖视图；
图3B是沿图2的线B-B剖开的剖视图；
图3C是沿图2的线C-C剖开的剖视图；
图4是示出图2的风扇罩的立体图；
图5是沿图4的线B-B剖开的剖视图；
图6是示出图5的漏斗嘴的后表面的立体图；
图7是示出图3A的部分D的放大剖视图；以及
图8是示出现有技术的鼓风机与根据本发明的实施例的鼓风机之间的噪声量的对比示例的曲线图。
具体实施方式
在下文中，参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示意性实施例。然而，本发明可以多种不同的形式实施，而且不应解释为限于在此提出的示意性实施例。确切点说，提供这些示意性实施例是为了使得本发明内容详尽一些，并向本领域技术人员完整地表达本发明的范围。图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1示出空调。参照图1，空调1可包括壳体2、设置在壳体2的前表面上的前面板3以及升降单元7，该升降单元7沿壳体2升降并包括沿向前方向排气的向前排放部8。
在壳体2的两侧可形成吸气部4a、4b。吸气部4a、4b可由旋转安装在壳体2上的叶片5a、5b打开/关闭。叶片5a、5b可设有用于排气的侧表面排放部(未图示)。侧表面排放部可由旋转设置在叶片5a、5b上的出口盖6a、6b打开/关闭。
上述空调1可包括位于壳体2中的鼓风机。由于鼓风机必须将通过吸气部4a、4b吸入的空气吹送到形成于叶片5a、5b上的侧表面排放部和/或形成于升降单元7上的向前排放部8，所以鼓风机可优选离心扇。
下面根据本发明的实施例描述的用于空调的鼓风机100可应用于以上参照图1所描述的空调和其它各种空调。
图2是示出根据实施例的鼓风机的视图。图3A是沿图2的线A-A剖开的剖视图。图3B是沿图2的线B-B剖开的剖视图。图3C是沿图2的线C-C剖开的剖视图。图4是示出图2的风扇罩的立体图。图5是沿图4的线B-B剖开的剖视图。图6是示出图5的漏斗嘴的后表面的立体图。图7是示出图3A的部分D的放大剖视图。
参照图2，根据本发明的实施例的用于空调的鼓风机100可包括从轴向吸气并沿径向排气的离心扇10、向离心扇10引导空气的漏斗嘴30以及覆盖离心扇10并将离心扇10强力吹送的空气引导至出口26的风扇罩20。在图3A中，吸入离心扇10中的轴向流动被表示为F进，通过出口26排放的流动被表示为F出。
离心扇10可包括电机40、联接到电机40所旋转的驱动轴的毂14、以径向样式布置在毂14上的多个叶片11以及使多个叶片11的端部彼此连接的轮缘12。轮缘12可用来防止叶片11变形或因高速旋转而脱落。
空气可沿漏斗嘴30的顶部表面被引导到离心扇10。漏斗嘴30可呈环形，其直径向着朝向离心扇10布置的出口端逐渐缩小。因此，漏斗嘴30的截面形状可包括如图7所示的弯曲部32a，从弯曲部32a的外圆周伸出的侧壁部32b可沿风扇罩20的开口的圆周联接。
另一方面，可设置格栅31以防异物从外部进入。格栅31可与漏斗嘴30一体形成，或者可作为单独部件联接到漏斗嘴30。
风扇罩20可形成为流路向出口26逐渐扩张的涡旋式罩。沿截断区域24，离心扇10强力吹送的一部分空气可直接通过出口26排放，另一部分空气可沿涡旋式流路25被引导，然后通过出口26排放。也就是说，截断区域24可被定义为起始点，被离心扇10强力吹送的气流在该起始点处分叉而沿涡旋式流路25流动。
风扇罩20中的涡旋式流路25可形成流路半径从截断区域24处逐渐增加的扩张样式。流路半径可表示从离心扇10的中心C到离心扇20的圆周的距离。
排放流路28可连接涡旋式流路25和出口26。排放流路28的底部表面28a可具有与涡旋式流路的底部表面23相同的倾角，并可从涡旋式流路25结束处的部分沿直线行进并延伸到出口26。因此，排放流路28的底部表面28a的厚度可与涡旋式流路25结束处的厚度相同，排放流路28的高度可与涡旋式流路25结束处的流路高度相同。
也就是说，排放流路28可从涡旋式流路25延伸，排放流路28的底部表面28a可具有与涡旋式流路的底部表面23相同的倾角。而且，排放流路28可具有与涡旋式流路25相同的高度。
风扇罩20可具有位于涡旋式流路的底部表面23内以吸气的第一入口和位于顶部表面21上以面向第一入口的第二入口。通过第一入口和第二入口被吸入离心扇10的中心部的空气可在多个叶片11之间排放。一部分排放的空气可被直接引导到截断区域24处的出口26，另一部分排放的空气可沿风扇罩20中的涡旋式流路25被引导到出口26。
涡旋式流路的底部表面23可形成为具有倾斜表面，其厚度随该倾斜表面逐渐改变。参照图2和图3B，涡旋式流路的底部表面23可在涡旋式流路25结束处的临近位置最薄。在本发明的PB4处，涡旋式流路的底部表面23的厚度可变成最小值D4。在此情况下，涡旋式流路25的厚度可在从PB4延伸并穿过离心扇10的中心的直线与涡旋式流路25的相对外侧会合的位置PB1处变成最大值D1。
涡旋式流路的底部表面23可形成为具有一定倾角。在此情况下，涡旋式流路的底部表面23的厚度可从位置PB1到位置PB4按一定比率逐渐减小。在下文中，倾角称为倾角α。也就是说，参照图3B，当沿穿过离心扇10的中心的直线(图2的线B-B)经过位置PB1、PB2、PB3和PB4时，涡旋式流路的底部表面23的厚度可按D1、D2、D3和D4的一定比率逐渐减小。
另一方面，当底部表面23与顶部表面21之间的距离被定义为涡旋式流路25的高度时，涡旋式流路25的高度沿涡旋式流路25从上游到下游可逐渐增加。也就是说，涡旋式流路25的高度从图2的截断区域24沿涡旋式流路25的流向可逐渐增加。因此，流速会因流路截面积根据涡旋式流路25的高度的增大而提高。
更明确地，涡旋式流路25的高度可在涡旋式流路25结束的位置附近变成最大。在本发明中，涡旋式流路25的高度可在位置PB4处变得最大值H4，并可在从位置PB4延伸并穿过离心扇10的中心的直线与涡旋式流路25的相对外侧会合的位置PB1处变成最小值H1。因此，由于位置PB4处的涡旋式流路25的高度与位置PB1处的涡旋式流路25的高度之差，所以涡旋式流路25的截面积从位置PB1到位置PB4会增加，从位置PB4排放的空气的流速会因截面积的增大而提高。
如上所述，涡旋式流路25的高度可随着其经过位于穿过离心扇10的中心的直线上的位置PB1、PB2、PB3和PB4而逐渐增加。当涡旋式流路25的底部表面23通过加工成具有一定倾角的倾斜表面来形成时，涡旋式流路25的高度可线性增加。
参照图3A，涡旋式流路25的底部表面23以一定倾角倾斜，涡旋式流路25的底部表面23的厚度在沿线A-A(其垂直于涡旋式流路25的底部表面23的倾斜方向)剖开的剖视图中显示为具有恒定的厚度DA(见图3A)。类似地，不管怎样沿平行于图2的线A-A的某一线剖开，涡旋式流路25的底部表面23的横截面都显示为具有与厚度DA不同的恒定厚度。
而且，参照图3C(其示出沿平行于图2的线B-B的线C-C剖开的剖视图)，涡旋式流路的底部表面23的厚度从位置PC1到位置PC2可逐渐减小，其倾角可为角α。
当将涡旋式流路底部表面23在涡旋式流路25开始处的截断区域24(PC1)的厚度与涡旋式流路底部表面23在临近涡旋式流路结束处的厚度比较时，截断区域PC1处的厚度DC1可大于涡旋式流路25结束处的临近位置PC2的厚度。而且，涡旋式流路25的底部表面23的外侧在相对于截断区域PC1具有一定涡旋角的位置处具有最大厚度D1。这里，涡旋角从截断区域24沿逆时针方向可逐渐增加，位置PB1可以是底部表面23的厚度最大处。
另一方面，涡旋式流路25的底部表面23可通过加工成倾斜表面(尤其是具有倾角的倾斜表面)来形成，其厚度自厚度D1均匀减小。涡旋式流路25的底部表面23的外表面可在相对于截断区域24具有一定角度的位置具有最大厚度D1，涡旋式流路25的底部表面23的外侧可在涡旋式流路结束处的临近位置PB4具有最小厚度。
流路横截面积在涡旋式流路25结束处的区域可比涡旋式流路25开始处的截断区域24得到更充分地确保。因此，能够减少喘振现象，并能够增加排气量。另外，能够降低吹送空气引起的噪声。
而且，其优点还在于，在不增加风扇罩20的整体尺寸的情况下，仅通过形成涡旋式流路的倾斜底部表面就能够增大通过出口26的排气量。尤其是，由于采用小型化鼓风机100就能够获得与标准尺寸的单元相同的流速，所以有利于使空调小型化。
另一方面，涡旋式流路25的横截面积可在截断区域24变得最小，并可沿由涡旋式流路25引导的流向逐渐增大。涡旋式流路25的横截面积可在涡旋式流路结束处的区域变得最大。为此，有必要使涡旋式流路25的扩张比和涡旋式流路25的底部表面的倾角α(在此，扩张比可定义为涡旋式流路25的外径的增加量与涡旋式流路的流向角的增加量之比)具有适当的值。
图6是示出图5的漏斗嘴的后表面的立体图。图7是示出图3A的部分D的放大剖视图。参照图6和图7，可在漏斗嘴30的后表面上形成第一肋33。第一肋33可从形成于漏斗嘴30的后表面上的曲面部突出而以环形延伸。因此，第一肋33和轮缘12可形成同心圆。第一肋33和轮缘12的直径可具有相同的值。
在内侧表面上可形成第二肋22以环绕轮缘12。如图5所示，第二肋22可从风扇罩20的顶部表面21(漏斗嘴联接其上)向风扇罩20的内部突出，以形成以旋转轴线C为中心的圆形。第二肋22的直径可具有比第一肋33更大的值。
第二肋22的突出长度必须限制成使得离心扇10强力产生的流动不会被第二肋22干扰。优选地，第二肋22不可延伸到轮缘12以下。
在鼓风机100运转期间，在风扇罩20与漏斗嘴30的出口处会产生气压差。因此，离心扇10强力吹送的一部分空气可沿漏斗嘴30的后表面返回离心扇10的中心部。第一肋33可阻挡气流如上所述那样沿漏斗嘴30的后表面返回。
作为旋转体的轮缘12和作为固定体的第一肋33必须彼此分开。然而，由于轮缘12与第一肋33之间的间隙必须最小化以防止气流返回漏斗嘴30的后表面，所以凸缘12和第一肋33具有相同的直径。
另一方面，从风扇罩20的顶部表面21延伸到风扇罩20的内侧的第二肋22也可阻挡气流返回漏斗嘴30的后表面。
在本实施例中，被离心扇10强力吹送到风扇罩20中的流动在进入漏斗嘴30的后表面之前主要被第二肋22阻挡，然后在漏斗嘴30的后表面再次被第一肋33阻挡。因此，沿漏斗嘴30的后表面流动而再次被吸入离心扇10中的气流可被完全阻挡，而且被吸入离心扇10的空气的压力能够维持在相同的水平。另外，能够增加通过风扇罩20的出口26的排气量。
图8是示出涡旋式流路的底部表面23不倾斜的现有技术的鼓风机与根据本发明的实施例的鼓风机100之间的噪声量的对比示例的曲线图。这里，X轴表示无量纲的流速，而Y轴表示无量纲的噪声。如图8所示，当吹送等体积的空气时，在根据本发明的实施例的鼓风机100中测量的噪声小于现有技术的鼓风机中测量的噪声。
由于根据本发明的实施例的用于空调的鼓风机在涡旋式流路的出口处具有扩张的流路截面积，所以能够增大排气量，并能够降低噪声。
而且，根据本发明的实施例的用于空调的鼓风机能够减少喘振现象。
此外，由于根据本发明的实施例的用于空调的鼓风机包括具有倾斜的底部表面的涡旋式流路，所以涡旋式流路的高度从上游到下游逐渐增加。因此，排气量能够增加的量对应于流路截面积因涡旋式流路的高度的增加而带来的增量。
另外，根据本发明的实施例的用于空调的鼓风机的优点在于，通过加工成倾斜表面来形成涡旋式流路的底部表面的简单制造方法，流路截面积能够在涡旋式流路的出口处扩张。
虽然已经参照示意性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，不背离随附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行多种改变。

Claims (11)

1.一种用于空调的鼓风机，包括：
离心扇；以及
风扇罩，覆盖所述离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的横截面积且将所述离心扇强力吹送的空气引导到出口，
其中，所述涡旋式流路的底部表面倾斜，并且所述涡旋式流路的底部表面的厚度在临近所述涡旋式流路结束处的区域最薄，且所述涡旋式流路的底部表面的厚度沿从所述底部表面最薄的区域穿过所述离心扇的中心连接到所述涡旋式流路的相对外侧的直线逐渐增加，
其中，所述涡旋式流路的横截面积沿从所述涡旋式流路开始处的截断区域到所述涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
2.如权利要求1所述的用于空调的鼓风机，其中，所述涡旋式流路的底部表面以一定倾角倾斜。
3.如权利要求1所述的用于空调的鼓风机，还包括从所述涡旋式流路结束处的区域向所述出口延伸的排放流路，其中所述排放流路的底部表面的倾角与所述涡旋式流路的倾角相同。
4.如权利要求1所述的用于空调的鼓风机，其中，所述涡旋式流路的底部表面的厚度在相对于所述涡旋式流路开始处的截断区域具有一定涡旋角的位置处最大。
5.一种用于空调的鼓风机，包括：
离心扇；以及
风扇罩，覆盖所述离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的横截面积且将所述离心扇强力吹送的空气引导到出口，
其中，所述涡旋式流路的底部表面通过加工一倾斜表面而被形成，而且所述涡旋式流路结束处的底部表面的厚度比所述涡旋式流路开始处的截断区域的底部表面的厚度更薄，
其中，所述涡旋式流路的横截面积沿从所述截断区域到所述涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
6.如权利要求5所述的用于空调的鼓风机，其中，所述涡旋式流路的底部表面通过加工以一定倾角倾斜的一倾斜表面而被形成。
7.如权利要求5所述的用于空调的鼓风机，还包括从所述涡旋式流路结束处的区域向所述出口延伸的排放流路，其中，所述排放流路的底部表面的倾角与所述涡旋式流路的倾角相同。
8.如权利要求5所述的用于空调的鼓风机，其中，所述涡旋式流路的横截面积沿从所述截断区域开始到所述涡旋式流路结束处的区域结束的线逐渐增加。
9.一种用于空调的鼓风机，包括：
离心扇；以及
风扇罩，覆盖所述离心扇，并形成涡旋式流路，所述涡旋式流路具有变化的横截面积且将所述离心扇强力吹送的空气引导到出口，
其中，所述涡旋式流路的高度沿所述涡旋式流路从上游到下游变化，而且排气量增加的量对应于流路的横截面积因所述涡旋式流路的高度的增加而带来的增量，
其中，所述涡旋式流路的底部表面倾斜，并且所述涡旋式流路的高度在所述涡旋式流路结束处的区域变得最大，并沿从所述涡旋式流路的高度最大的位置穿过所述离心扇的中心连接到所述涡旋式流路的相对外侧的直线逐渐降低，
其中，所述涡旋式流路的横截面积沿从所述涡旋式流路开始处的截断区域到所述涡旋式流路结束处的区域的流向逐渐增大。
10.如权利要求9所述的用于空调的鼓风机，其中，所述涡旋式流路的高度沿从所述涡旋式流路的高度最大的位置穿过所述离心扇的中心连接到所述涡旋式流路的相对外侧的直线以一定比率降低。
11.如权利要求9所述的用于空调的鼓风机，还包括从所述涡旋式流路结束处的位置向所述出口延伸的排放流路，
其中，所述排放流路的高度对应于所述涡旋式流路的高度。
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