KR20120096261A - 공기조화기의 터보팬 - Google Patents

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Abstract

쉬라우드의 구조를 두 개로 분할하여 공기유로가 형성되도록 함으로써, 쉬라우드 상부에 형성되는 와류가 압력차에 의해 벨마우스와 쉬라우드 사이의 공간으로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 공기유로로 분산되도록 하는 공기조화기의 터보팬을 제공한다.
공기조화기의 터보팬은 공기 유입홀이 형성된 링 형상의 제1쉬라우드; 상기 제1쉬라우드의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고, 상기 제1쉬라우드와의 사이에 공기유로를 형성하는 제2쉬라우드; 구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브; 상기 공기 유입홀을 통해 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하도록 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기의 터보팬{TURBOFAN IN AN AIR HARMONIZING SYSTEM}
쉬라우드를 다수로 분할하여 소음발생을 저감시킬 수 있는 공기조화기의 터보팬을 개시한다.
공기조화기의 터보팬은 냉장고나 에어컨과 같은 공기조화기에 설치되어 공기를 강제 유동시킨다.
공기조화기의 터보팬은 링 형상의 쉬라우드와, 구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브와, 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격을 두고 형성되는 블레이드로 구성된다.
벨마우스를 통해 유입되는 공기는 쉬라우드에 형성된 공기 유입홀을 통해 공기조화기의 터보팬으로 유입되고, 공기조화기의 터보팬으로 유입된 공기는 허브의 축방향으로 유동된 후, 블레이드의 회전에 의해 허브의 원주방향으로 유동되어 열교환기로 유입된다.
상기와 같은 공기의 유동 과정에서 열교환기와 블레이드의 길이 불일치 및 열교환기의 토출구 위치 등에 의해 필연적으로 쉬라우드의 상부에 와류가 발생된다.
쉬라우드의 상부에 발생되는 와류 중 일부는 벨마우스와 쉬라우드 사이의 공간으로 재유입되어 공기조화기 터보팬에서의 공기 유동을 방해하게 되고, 이로 인해 소음이 발생된다.
본 발명의 일 측면은 쉬라우드의 구조를 두 개로 분할하여 공기유로가 형성되도록 함으로써, 쉬라우드 상부에 형성되는 와류가 압력차에 의해 벨마우스와 쉬라우드 사이의 공간으로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 공기유로로 분산되도록 하는 공기조화기의 터보팬을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬은 공기 유입홀이 형성된 링 형상의 제1쉬라우드; 상기 제1쉬라우드의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고, 상기 제1쉬라우드와의 사이에 공기유로를 형성하는 제2쉬라우드; 구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브; 상기 공기 유입홀을 통해 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하도록 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드는 상기 블레이드 상면의 일부와 결합될 수 있다.
상기 제1쉬라우드는 상기 공기 유입홀로 유입되는 공기를 상기 허브의 축방향으로 안내하는 제1안내부와, 상기 공기 유입홀로 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하는 제2안내부를 포함할 수 있다.
상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 상기 공기유로를 형성하고, 상기 공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 유도부를 포함할 수 있다.
상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제1안내부에 대응되어 상기 제1안내부와 함께 상기 공기유로를 형성하는 연장부, 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 공기유로를 형성하고 상기 공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 유도부를 포함할 수 있다.
상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 연장부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제1안내부 상단의 높이와 동일하고, 상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 공기유로는 환형으로 형성될 수 있다.
상기 공기 유입홀로 유입되어 상기 블레이드에 의해 상기 허브의 원주방향으로 안내되는 공기가 와류에 의해 상기 공기 유입홀로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 사이에 형성되는 상기 공기유로로 유입되도록 할 수 있다.
상기 허브는 상기 블레이드 하면의 일부와 결합되는 베이스와, 상기 구동모터의 회전축이 고정되는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 블레이드는 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 및 상기 허브에 대하여 수직한 판형상으로 형성될 수 있다.
상기 블레이드는 상기 허브의 회전중심에 대하여 나선방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬은 링 형상의 쉬라우드, 구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브, 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드를 포함하고, 상기 쉬라우드는 공기 유입홀이 형성되는 제1쉬라우드와, 상기 제1쉬라우드와의 사이에 제1공기유로가 형성되도록 상기 제1쉬라우드의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되는 제2쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와의 사이에 제2공기유로가 형성되도록 상기 제2쉬라우드의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되는 제3쉬라우드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와, 상기 제3쉬라우드는 상기 블레이드 상면의 일부와 결합될 수 있다.
상기 제1쉬라우드는 상기 공기 유입홀로 유입되는 공기를 상기 허브의 축방향으로 안내하는 제1안내부와, 상기 공기 유입홀로 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하는 제2안내부를 포함할 수 있다.
상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 상기 제1공기유로를 형성하고, 상기 제1공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 제1유도부를 포함할 수 있다.
상기 제3쉬라우드는 상기 제2쉬라우드의 상기 제1유도부에 대응되어 상기 제1유도부와 함께 상기 제2공기유로를 형성하고, 상기 제2공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 제2유도부를 포함할 수 있다.
상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 제1유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 제3쉬라우드에 포함되는 상기 제2유도부 상단의 높이는 상기 제2쉬라우드의 상기 제1유도부 상단의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 제1공기유로와 상기 제2공기유로는 환형으로 형성될 수 있다.
상기 공기 유입홀로 유입되어 상기 블레이드에 의해 상기 허브의 원주방향으로 안내되는 공기가 와류에 의해 상기 공기 유입홀로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 사이에 형성되는 상기 제1공기유로와 상기 제2쉬라우드와 상기 제3쉬라우드 사이에 형성되는 상기 제2공기유로로 유입되도록 할 수 있다.
상기 허브는 상기 블레이드 하면의 일부와 결합되는 베이스와, 상기 구동모터의 회전축이 고정되는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 블레이드는 상기 제1쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와, 상기 제3쉬라우드 및 상기 허브에 대하여 수직한 판형상으로 형성될 수 있다.
상기 블레이드는 상기 허브의 회전중심에 대하여 나선방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 쉬라우드의 구조를 두 개로 분할하여 공기유로가 형성되도록 함으로써, 공기유로를 통해 벨마우스와 쉬라우드 사이의 공간으로 재유입되는 공기를 분산시켜 소음을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 공기의 유동을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 공기의 유동을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 다른 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 공기의 유동을 나타내는 단면도.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 공기의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 터보팬(1)은 공기 유입홀(11)이 형성된 링 형상의 제1쉬라우드(10), 제1쉬라우드(10)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고 제1쉬라우드(10)와의 사이에 공기유로(P)를 형성하는 제2쉬라우드(20), 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)에 의해 축회전하는 허브(30), 공기 유입홀(11)을 통해 유입된 공기를 허브(30)의 원주방향으로 안내하도록 허브(30)의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드(40)를 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1쉬라우드(10)는 링 형상으로 형성되고, 중앙에 원형의 공기 유입홀(11)이 형성된다.
벨마우스(B)를 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(10)에 형성된 공기 유입홀(11)을 통해 공기조화기의 터보팬(1)에 유입된다.
중앙에 원형의 공기 유입홀(11)이 형성된 제1쉬라우드(10)는 하기할 허브(30)의 베이스(31)에 수직한 방향으로 형성되어 공기 유입홀(11)로 유입되는 공기를 허브(30)의 축방향으로 안내하는 제1안내부(13)와, 하기할 블레이드(40) 상면의 일부와 결합되고 공기 유입홀(11)로 유입된 공기를 허브(30)의 원주방향으로 안내하는 제2안내부(15)를 포함한다.
공기 유입홀(11)을 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(10)의 제1안내부(13)에 의해 허브(30)의 축방향으로 안내되고, 허브(30)의 축방향으로 안내되는 공기는 하기할 블레이드(40)의 회전에 의해 허브(30)의 원주방향으로 유동하고 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15)에 의해 열교환기(H)로 안내된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제2쉬라우드(20)는 제1쉬라우드(10)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성된다.
제2쉬라우드(20)가 제1쉬라우드(10)와 소정 간격 이격되어 형성됨으로써 제2쉬라우드(20)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간에는 공기유로(P)가 형성된다.
제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 사이의 공간에 형성되는 공기유로(P)는 제1쉬라우드(10) 및 제2쉬라우드(20)와 동일한 형상인 환형으로 형성된다.
제2쉬라우드(20)는 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15)에 대응되어 제2안내부(15)와 함께 공기유로(P)를 형성하고, 공기유로(P)로 유입되는 공기를 허브(30)의 원주방향으로 유도하는 유도부(21)를 포함한다.
제2쉬라우드(20)에 포함되는 유도부(21)는 하기할 블레이드(40) 상면의 일부와 결합된다.
제1쉬라우드(10)의 공기 유입홀(11)을 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(10)의 제1안내부(13)에 의해 허브(30)의 축방향으로 안내되고, 허브(30)의 축방향으로 안내되는 공기는 하기할 블레이드(40)의 회전에 의해 허브(30)의 원주방향으로 유동하여 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15)와 제2쉬라우드(20)의 유도부(21)에 의해 열교환기(H)로 안내된다.
열교환기(H)로 안내되는 공기 중 일부는 열교환기(H)와 블레이드(40)의 길이 불일치 및 열교환기(H)의 토출구 위치 등으로 인해 열교환기(H)로 안내되지 않고 제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20)의 상부 쪽으로 이동되어 와류를 형성하게 된다.
제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20)의 상부 쪽에 형성되는 와류의 일부는 벨마우스(B)를 통해 빠른 속도로 유입되는 공기와의 압력차에 의해 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되게 된다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기는 제1쉬라우드(10)의 공기 유입홀(11)로 유입되어 열교환기(H)로 안내되는 공기의 흐름을 방해하여 소음발생의 원인이 된다.
상기와 같은 소음발생을 감소시키기 위해서는 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도를 줄여 줄 필요가 있다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도를 줄여 주기 위해 제2쉬라우드(20)가 제1쉬라우드(10)와 소정 간격 이격되어 형성되도록 하여 제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 사이의 공간에 공기유로(P)가 형성됨으로써 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 일부가 공기유로(P)로 유입되게 된다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 일부가 제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 사이의 공기유로(P)로 유입됨으로써, 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도가 감소되게 된다.
제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 사이의 공기유로(P)로 유입되는 공기는 제2쉬라우드(20)의 유도부(21)에 의해 열교환기(H) 쪽으로 유도됨으로써 제1쉬라우드(10)의 공기 유입홀(11)로 유입되어 열교환기(H)로 안내되는 공기의 흐름은 방해를 적게 받으면서 열교환기(H) 쪽으로 유동하게 된다.
제2쉬라우드(20)에 포함되는 유도부(21) 상단의 높이는 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15) 상단의 높이 보다 낮게 형성되도록 하여 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(10) 사이의 공간으로 재유입되는 공기 중 제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 사이의 공기유로(P)로 유입되는 공기가 원활하게 유입되도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 허브(30)는 공기조화기의 터보팬(1) 중앙에 위치하여 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)에 의해 축회전하게 된다.
허브(30)는 하기할 블레이드(40) 하면의 일부와 결합되는 원판형의 베이스(31)와, 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)이 고정되는 돌출부(33)를 포함한다.
구동모터(미도시)가 구동되면 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)에 의해 허브(30)가 축회전하게 되고, 허브(30)가 축회전하면 허브(30)의 베이스(31)와 결합되는 블레이드(40)가 허브(30)의 돌출부(33)를 중심으로 회전하고, 블레이드(40)와 결합되는 제1쉬라우드(10) 및 제2쉬라우드(20)도 블레이드(40)와 함께 허브(30)의 돌출부(33)를 중심으로 회전하게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 블레이드(40)는 허브(30)의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성된다.
블레이드(40)는 상면의 일부가 제1쉬라우드(10) 및 제2쉬라우드(20)에 결합되고, 하면의 일부가 허브(30)의 베이스(31)에 결합된다.
블레이드(40)는 제1쉬라우드(10)와 제2쉬라우드(20) 및 허브(30)에 대하여 수직한 판형상으로 형성될 수 있다.
또한, 블레이드(40)는 허브(30)의 회전중심에 대하여 나선방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
블레이드(40)는 제1쉬라우드(10) 및 제2쉬라우드(20)와 결합되어 제1쉬라우드(10) 및 제2쉬라우드(20)와 함께 회전한다.
블레이드(40)는 회전을 통해 제1쉬라우드(10)의 공기 유입홀(11)로 유입되어 허브(30)의 축방향으로 안내되는 공기를 허브(30)의 원주방향으로 강제로 유동시키게 된다.
블레이드(40)의 회전에 의해 허브(30)의 원주방향으로 유동되는 공기는 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15)와 제2쉬라우드(20)의 유도부(21)에 의해 열교환기(H)로 안내된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 제2쉬라우드의 구조가 변형된 모습을 나타내는 도면이다.
제2쉬라우드(20)는 제1쉬라우드(10)의 제1안내부(13)에 대응되어 제1안내부(13)와 함께 공기유로(P)를 형성하는 연장부(23)와, 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15)에 대응되어 제2안내부(15)와 함께 공기유로(P)를 형성하고 공기유로(P)로 유입되는 공기를 허브(30)의 원주방향으로 유도하는 유도부(21)를 포함할 수 있다.
제2쉬라우드(20)에 포함되는 연장부(23) 상단의 높이는 제1쉬라우드(10)의 제1안내부(13) 상단의 높이와 동일하도록 할 수 있고, 제2쉬라우드(20)에 포함되는 유도부(21) 상단의 높이는 제1쉬라우드(10)의 제2안내부(15) 상단의 높이 보다 낮게 형성되도록 할 수 있다.
상기와 같은 제2쉬라우드(20)의 구성을 제외한 나머지 구성 및 공기의 유동은 도 1 내지 도 3에 도시된 공기조화기의 터보팬(1)과 동일하므로 설명은 생략하도록 한다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬을 나타내는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 변형예에 따른 공기조화기의 터보팬에서 공기의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 터보팬(100)은 공기 유입홀(111)이 형성된 링 형상의 제1쉬라우드(110), 제1쉬라우드(110)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고 제1쉬라우드(110)와의 사이에 제1공기유로(P1)를 형성하는 제2쉬라우드(120), 제2쉬라우드(120)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고 제2쉬라우드(120)와의 사이에 제2공기유로(P2)를 형성하는 제3쉬라우드(130), 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)에 의해 축회전하는 허브(140), 공기 유입홀(111)을 통해 유입된 공기를 허브(140)의 원주방향으로 안내하도록 허브(140)의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드(150)를 포함한다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1쉬라우드(110)는 링 형상으로 형성되고, 중앙에 원형의 공기 유입홀(111)이 형성된다.
벨마우스(B)를 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(110)에 형성된 공기 유입홀(111)을 통해 공기조화기의 터보팬(100)에 유입된다.
중앙에 원형의 공기 유입홀(111)이 형성된 제1쉬라우드(110)는 하기할 허브(140)의 베이스(141)에 수직한 방향으로 형성되어 공기 유입홀(111)로 유입되는 공기를 허브(140)의 축방향으로 안내하는 제1안내부(113)와, 하기할 블레이드(150) 상면의 일부와 결합되고 공기 유입홀(111)로 유입된 공기를 허브의 원주방향으로 안내하는 제2안내부(115)를 포함한다.
공기 유입홀(111)을 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(110)의 제1안내부(113)에 의해 허브(140)의 축방향으로 안내되고, 허브(140)의 축방향으로 안내되는 공기는 하기할 블레이드(150)의 회전에 의해 허브(140)의 원주방향으로 유동하고 제1쉬라우드(110)의 제2안내부(115)에 의해 열교환기(H)로 안내된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2쉬라우드(120)는 제1쉬라우드(110)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성된다.
제2쉬라우드(120)가 제1쉬라우드(110)와 소정 간격 이격되어 형성됨으로써 제2쉬라우드(120)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간에는 제1공기유로(P1)가 형성된다.
제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 사이의 공간에 형성되는 제1공기유로(P1)는 제1쉬라우드(110) 및 제2쉬라우드(120)와 동일한 형상인 환형으로 형성된다.
제2쉬라우드(120)는 제1쉬라우드(110)의 제2안내부(115)에 대응되어 제2안내부(115)와 함께 제1공기유로(P1)를 형성하고, 제1공기유로(P1)로 유입되는 공기를 허브의 원주방향으로 유도하는 제1유도부(121)를 포함한다.
제2쉬라우드(120)에 포함되는 제1유도부(121)는 블레이드(150) 상면의 일부와 결합된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제3쉬라우드(130)는 제2쉬라우드(120)의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성된다.
제3쉬라우드(130)가 제2쉬라우드(120)와 소정 간격 이격되어 형성됨으로써 제3쉬라우드(130)와 제2쉬라우드(120) 사이의 공간에는 제2공기유로(P2)가 형성된다.
제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130) 사이의 공간에 형성되는 제2공기유로(P2)는 제2쉬라우드(120) 및 제3쉬라우드(130)와 동일한 형상인 환형으로 형성된다.
제3쉬라우드(130)는 제2쉬라우드(120)의 제1유도부(121)에 대응되어 제1유도부(121)와 함께 제2공기유로(P2)를 형성하고, 제2공기유로(P2)로 유입되는 공기를 허브(140)의 원주방향으로 유도하는 제2유도부(131)를 포함한다.
제3쉬라우드(130)에 포함되는 제2유도부(131)는 블레이드(150) 상면의 일부와 결합된다.
도 7 내지 도 9를 참고로 하여 공기조화기의 터보팬(100)에서 공기의 유동을 살펴본다.
제1쉬라우드(110)의 공기 유입홀(111)을 통해 유입되는 공기는 제1쉬라우드(110)의 제1안내부(113)에 의해 허브(140)의 축방향으로 안내되고, 허브(140)의 축방향으로 안내되는 공기는 하기할 블레이드(150)의 회전에 의해 허브(140)의 원주방향으로 유동하여 제1쉬라우드(110)의 제2안내부(115)와 제2쉬라우드(120)의 제1유도부(121)와 제3쉬라우드(130)의 제2유도부(131)에 의해 열교환기(H)로 안내된다.
열교환기(H)로 안내되는 공기 중 일부는 열교환기(H)와 블레이드(150)의 길이 불일치 및 열교환기(H)의 토출구 위치 등으로 인해 열교환기(H)로 안내되지 않고 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 및 제3쉬라우드(130)의 상부 쪽으로 이동되어 와류를 형성하게 된다.
제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 및 제3쉬라우드(130)의 상부 쪽에 형성되는 와류의 일부는 벨마우스(B)를 통해 빠른 속도로 유입되는 공기와의 압력차에 의해 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되게 된다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기는 제1쉬라우드(110)의 공기 유입홀(111)로 유입되어 열교환기(H)로 안내되는 공기의 흐름을 방해하여 소음발생의 원인이 된다.
상기와 같은 소음발생을 감소시키기 위해서는 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도를 줄여 줄 필요가 있다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도를 줄여 주기 위해 제2쉬라우드(120)가 제1쉬라우드(110)와 소정 간격 이격되어 형성되고, 제3쉬라우드(130)가 제2쉬라우드(120)와 소정 간격 이격되어 형성되도록 하여 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 사이의 공간에 제1공기유로(P1)가 형성되고, 제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130) 사이의 공간에 제2공기유로(P2)가 형성됨으로써 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 일부가 제1공기유로(P1)와 제2공기유로(P2)로 유입되게 된다.
벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 일부가 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 사이의 제1공기유로(P1)와 제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130) 사이의 제2공기유로(P2)로 유입됨으로써, 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기의 양과 속도가 감소되게 된다.
제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 사이의 제1공기유로(P1)로 유입되는 공기는 제2쉬라우드(120)의 제1유도부(121)에 의해 열교환기(H) 쪽으로 유도되고, 제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130) 사이의 제2공기유로(P2)로 유입되는 공기는 제3쉬라우드(130)의 제2유도부(131)에 의해 열교환기(H) 쪽으로 유도됨으로써 제1쉬라우드(110)의 공기 유입홀(111)로 유입되어 열교환기(H)로 안내되는 공기의 흐름은 방해를 적게 받으면서 열교환기(H) 쪽으로 유동하게 된다.
제2쉬라우드(120)에 포함되는 제1유도부(121) 상단의 높이는 제1쉬라우드(110)의 제2안내부(115) 상단의 높이 보다 낮게 형성되도록 하고, 제3쉬라우드(130)에 포함되는 제2유도부(131) 상단의 높이는 제2쉬라우드(120)의 제1유도부(121) 상단의 높이 보다 낮게 형성되도록 하여 벨마우스(B)와 제1쉬라우드(110) 사이의 공간으로 재유입되는 공기 중 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 사이의 제1공기유로(P1)와 제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130) 사이의 제2공기유로(P2)로 유입되는 공기가 원활하게 유입되도록 할 수 있다.
도면상에는 공기조화기의 터보팬(100)이 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120)와 제3쉬라우드(130)의 3개의 쉬라우드(110, 120, 130)로 구성되는 것으로 도시하고 있지만, 3개 이상의 다수의 쉬라우드로 구성되도록 할 수 있다.
허브(140)와 블레이드(150)의 구성은 블레이드(150)의 상면 일부가 제1쉬라우드(110)와 제2쉬라우드(120) 및 제3쉬라우드(130)와 결합되는 구성을 제외하고는 도 1 내지 도 6에 도시된 공기조화기의 터보팬(1) 구성과 동일하므로 설명은 생략한다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 공기조화기의 터보팬(1, 100)을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 이는 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 100 : 공기조화기의 터보팬
10 : 제1쉬라우드 11 : 공기 유입홀
13 : 제1안내부 15 : 제2안내부
20 : 제2쉬라우드 21 : 유도부
23 : 연장부
30, 140 : 허브 31, 141 : 베이스
33, 143 : 돌출부
40, 150 : 블레이드
P : 공기유로
P1 : 제1공기유로 P2 : 제2공기유로
B : 벨마우스 H : 열교환기

Claims (24)

  1. 공기 유입홀이 형성된 링 형상의 제1쉬라우드;
    상기 제1쉬라우드의 반경 방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되고, 상기 제1쉬라우드와의 사이에 공기유로를 형성하는 제2쉬라우드;
    구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브;
    상기 공기 유입홀을 통해 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하도록 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드는 상기 블레이드 상면의 일부와 결합되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1쉬라우드는 상기 공기 유입홀로 유입되는 공기를 상기 허브의 축방향으로 안내하는 제1안내부와, 상기 공기 유입홀로 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하는 제2안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 상기 공기유로를 형성하고, 상기 공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제1안내부에 대응되어 상기 제1안내부와 함께 상기 공기유로를 형성하는 연장부, 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 공기유로를 형성하고 상기 공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 연장부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제1안내부 상단의 높이와 동일하고, 상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기유로는 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기 유입홀로 유입되어 상기 블레이드에 의해 상기 허브의 원주방향으로 안내되는 공기가 와류에 의해 상기 공기 유입홀로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 사이에 형성되는 상기 공기유로로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 허브는 상기 블레이드 하면의 일부와 결합되는 베이스와, 상기 구동모터의 회전축이 고정되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 및 상기 허브에 대하여 수직한 판형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 허브의 회전중심에 대하여 나선방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  13. 링 형상의 쉬라우드, 구동모터의 회전축에 의해 축회전하는 허브, 상기 허브의 원주방향을 따라 복수개가 소정 간격 이격되어 형성되는 블레이드를 포함하고,
    상기 쉬라우드는 공기 유입홀이 형성되는 제1쉬라우드와, 상기 제1쉬라우드와의 사이에 제1공기유로가 형성되도록 상기 제1쉬라우드의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되는 제2쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와의 사이에 제2공기유로가 형성되도록 상기 제2쉬라우드의 반경방향 외측으로 소정 간격 이격되어 형성되는 제3쉬라우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와, 상기 제3쉬라우드는 상기 블레이드 상면의 일부와 결합되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1쉬라우드는 상기 공기 유입홀로 유입되는 공기를 상기 허브의 축방향으로 안내하는 제1안내부와, 상기 공기 유입홀로 유입된 공기를 상기 허브의 원주방향으로 안내하는 제2안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부에 대응되어 상기 제2안내부와 함께 상기 제1공기유로를 형성하고, 상기 제1공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 제1유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제3쉬라우드는 상기 제2쉬라우드의 상기 제1유도부에 대응되어 상기 제1유도부와 함께 상기 제2공기유로를 형성하고, 상기 제2공기유로로 유입되는 공기를 상기 허브의 원주방향으로 유도하는 제2유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2쉬라우드에 포함되는 상기 제1유도부 상단의 높이는 상기 제1쉬라우드의 상기 제2안내부 상단의 높이 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제3쉬라우드에 포함되는 상기 제2유도부 상단의 높이는 상기 제2쉬라우드의 상기 제1유도부 상단의 높이 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1공기유로와 상기 제2공기유로는 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 공기 유입홀로 유입되어 상기 블레이드에 의해 상기 허브의 원주방향으로 안내되는 공기가 와류에 의해 상기 공기 유입홀로 재유입될 때, 재유입되는 공기의 일부가 상기 제1쉬라우드와 상기 제2쉬라우드 사이에 형성되는 상기 제1공기유로와 상기 제2쉬라우드와 상기 제3쉬라우드 사이에 형성되는 상기 제2공기유로로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 허브는 상기 블레이드 하면의 일부와 결합되는 베이스와, 상기 구동모터의 회전축이 고정되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 제1쉬라우드와, 상기 제2쉬라우드와, 상기 제3쉬라우드 및 상기 허브에 대하여 수직한 판형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 허브의 회전중심에 대하여 나선방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 터보팬.
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