WO2013058494A9 - 시로코팬 및 그를 갖는 공기조화기 - Google Patents

시로코팬 및 그를 갖는 공기조화기 Download PDF

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WO2013058494A9
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김병순
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이감규
권경민
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Definitions

  • the present invention relates to a sirocco fan and an air conditioner having the same, and more particularly, to a sirocco fan and an air conditioner having the air sucked through both left and right sides of the scroll housing.
  • a sirocco fan is a fan having a plurality of short forward curved blades, and because it is low in noise, it is widely used in a ventilator or an air conditioner.
  • the sirocco fan may include an impeller and a scroll housing surrounding the impeller, and the scroll housing may have an air suction hole for guiding intake of air on at least one of left and right sides of the impeller.
  • the sirocco fan according to the related art has a problem in that air flowed from the impeller toward the fan housing may be rapidly changed in flow direction as it flows along the fan housing, and noise is generated while collision with the inner surface of the fan housing is large.
  • the sirocco fan according to the present invention for solving the above problems is an impeller formed with a plurality of first blades on one surface of the left, right surface of the main plate and a plurality of second blades on the other surface of the left, right surface of the main plate; And a scroll housing surrounding the impeller, wherein the scroll housing has air suction holes formed in the left and right side plates, respectively, and a scroll portion convex in the opposite direction of the impeller is formed in the scroll portion connecting the left and right side plates.
  • the round part has the largest distance from the main plate to the round part in a direction orthogonal to the rotational central axis of the impeller.
  • the round part may be formed between a cutoff point and a reference angle point.
  • the round part may have a non-uniform radius of curvature from the cut-off point to the reference angle.
  • the rounded portion may have a radius of curvature of 180 ° from a point of reference angle greater than a radius of curvature of a point of 270 ° from a point of reference angle.
  • the radius of curvature may increase from the point of 270 ° from the point of reference angle to the point of reference angle.
  • One example of the scroll portion is a round plate formed from the left plate connecting portion connected to the left plate to the right plate connecting portion connected to the right plate, and the gap between the central portion and the main plate between the left plate connecting portion and the right plate connecting portion is Can be the largest.
  • scroll part may be the largest gap between the central part of the round part and the main plate while a portion is rounded between the left plate connecting part connected to the left plate and the right plate connecting part connected to the right plate.
  • the present invention has the advantage that the flow of air flowing from the impeller to the scroll portion is drastically minimized and the flow loss can be reduced and the efficiency can be increased while the collision between the air and the scroll portion is alleviated.
  • the volume occupied by the sirocco fan can be minimized, and space utilization around the sirocco fan is high.
  • FIG. 1 is a plan view showing the inside of an embodiment of an air conditioner having a sirocco fan according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the scroll housing shown in FIG.
  • Figure 3 is a partial cutaway cross-sectional view showing an embodiment of the sirocco fan according to the present invention compared to a conventional sirocco fan,
  • FIG. 4 is a side view of one embodiment of a sirocco fan according to the present invention.
  • FIG. 5 is a partial cutaway cross-sectional view of one embodiment of a sirocco fan according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view comparing the speed vector of the sirocco fan according to an embodiment of the present invention with that of the conventional sirocco fan;
  • FIG. 7 is a view comparing the speed distribution of a sirocco fan according to an embodiment of the present invention with that of a conventional sirocco fan;
  • FIG. 8 is a view comparing the pressure distribution of a sirocco fan according to an embodiment of the present invention with the pressure distribution of a conventional sirocco fan,
  • FIG. 9 is a view comparing the turbulence intensity of one embodiment of the sirocco fan according to the present invention with the turbulence intensity of the conventional sirocco fan,
  • FIG. 10 is a partially cutaway sectional view of another embodiment of the sirocco fan according to the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing the inside of an embodiment of an air conditioner having a sirocco fan according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the scroll housing shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an embodiment of the sirocco fan according to the present invention. Is a partial cutaway cross-sectional view shown in comparison to a conventional siroccofan.
  • the air conditioner includes a cabinet (2), a heat exchanger (4) installed inside the cabinet (2), and a sirocco fan (6) for drawing air through the heat exchanger (4) and blowing air through the heat exchanger (4). It may include.
  • the air conditioner may be configured as a duct type air conditioner.
  • the cabinet 2 may be connected with a suction duct 8 for guiding the air of the air conditioning chamber to be sucked into the heat exchanger 4.
  • the cabinet 2 or the sirocco fan 6 may be connected to the discharge duct 10 for guiding the air blown from the sirocco fan 5 to the air conditioning chamber.
  • the cabinet 2 may form an appearance of the duct type air conditioner, and may be formed long in the left and right directions and short in the front and rear directions.
  • the heat exchanger 4 may be formed long in the direction orthogonal to the flow direction of the air, and may be installed vertically or inclined inside the cabinet 2.
  • the sirocco fan 6 may include a motor 12, an impeller 20 connected to the motor 12 to be rotated, and a scroll housing 30 surrounding the impeller 20.
  • the sirocco fan 6 may be configured such that one motor 12 rotates the plurality of impellers 20, the motor 12 is positioned at the center, and the impeller 20 is disposed at each of the left and right sides of the motor 12. ) May be connected, and the scroll housing 30 may surround each of the impeller 20.
  • the motor 12 may be formed of a biaxial motor in which the rotating shaft 22 protrudes in both left and right directions, and one rotating shaft may be connected to a rotation center of the impeller 20 located on the left side, and the other rotating shaft may be located on the right side. It can be connected to the center of rotation of the impeller 20.
  • a plurality of first blades 24 are formed on one surface of the left and right surfaces of the main plate 22, and a plurality of second blades 26 are formed on the other surface of the left and right surfaces of the main plate 22.
  • the main plate 22 and the plurality of first blades 24 may form the first impeller portion, and the main plate 22 and the plurality of second blades 26 may form the second impeller portion. have.
  • Figure 3 (a) is a partially cutaway cross-sectional view of one embodiment of a sirocco fan according to the present invention
  • Figure 3 (b) is a partial cutaway cross-sectional view of a conventional sirocco fan.
  • the scroll housing 30 may have air suction holes 36 and 38 formed in the left and right side plates 32 and 34, respectively.
  • the left side plate 32 and the right side plate 34 may be arranged side by side.
  • the air suction hole 36 of the left plate 32 and the air suction hole 38 of the right plate 34 may be formed to face each other.
  • the scroll housing 30 may include a housing portion that surrounds the impeller 20.
  • the housing part may include a scroll part 40 connected to both left and right side plates 32 and 34 and formed in a scroll shape.
  • the scroll portion 40 is formed to be round in the rotational direction of the impeller 20.
  • the scroll housing 30 may include a plate body portion 42 extending from the scroll portion 40 in the air discharge direction and connecting the left and right side plates 32 and 34.
  • the scroll housing 30 may include a discharge guide 44.
  • the discharge guide 44 moves away from the plate body portion 44 toward the air discharge direction in the scroll portion 40, and connects the left and right side plates 32 and 34.
  • the scroll housing 30 may have an air discharge port 46 formed between the left and right side plates 32 and 34, the plate body 42, and the discharge guide 44.
  • the convex round part 50 may be formed in the scroll part 40 in the opposite direction of the impeller 20.
  • the round part 50 may be formed convexly in a direction orthogonal to the rotation center axis of the scroll housing 30.
  • the round part 50 has the largest distance L1 with the main plate 22 in the direction orthogonal to the rotation center axis R of the impeller 20.
  • the round part 50 may have the largest distance from the main plate 22 to the round part 50 in a direction orthogonal to the rotation center axis R of the impeller 20.
  • the round part 50 has a distance L1 between the central portion and the main plate 22 in a direction orthogonal to the rotational central axis R of the impeller 20 orthogonal to the rotational central axis R of the impeller 20. Direction larger than the distance L2 between the portion other than the center and the main plate 22.
  • the scroll portion 40 ′ is in contact with the scroll portion 40 ′ in a direction orthogonal to the rotational central axis R of the impeller 20.
  • the gap L3 of the parlor 20 is formed uniformly.
  • the round part 50 of the present invention may be formed between the left plate connecting portion connected to the left plate 32 of the scroll portion 40 and the right plate connecting portion connected to the right plate 32 of the scroll portion 40.
  • the scroll part 40 may be formed to have the largest distance L1 between the central part and the main plate 22 between the left side plate connection part and the right side plate connection part, from the left side plate connection part to the right side plate connection part.
  • the scroll portion 40 may be formed to have the largest gap L1 between the central portion of the round portion 50 and the main plate 22 while a portion of the left plate connecting portion and the right plate connecting portion are rounded.
  • the scroll housing 30 has the scroll housing 30 when the left and right side plates 32 and 34 connected to the scroll unit 40 are largely formed as the outermost point of the round unit 50.
  • the volume occupies becomes large.
  • the portion of the left and right side plates 32 and 34 connected to the scroll portion 40 is smaller than the outermost point of the round portion 50, the volume occupied by the scroll housing 30 becomes small. .
  • the present invention can minimize the volume of the scroll housing 30 while minimizing the flow loss and noise of the sirocco fan 6, when the sirocco fan 6 is installed in the air conditioner, it is possible to increase the space utilization of the surroundings
  • the air conditioner can be configured to be as compact as possible.
  • Figure 4 is a side view of one embodiment of a sirocco fan according to the present invention
  • Figure 5 is a partial cutaway cross-sectional view of one embodiment of a sirocco fan according to the present invention.
  • FIG. 5A is a partial cutaway sectional view of a point 90 ° from the reference angle
  • FIG. 5B is a partial cutaway sectional view of a point 180 ° from the reference angle
  • FIG. 5D is a reference angle from the reference angle.
  • FIG. 5D is a partially cutaway sectional view of a reference angle point.
  • the cut-off S may be located at a point within about 90 ° in the rotational direction of the impeller 20.
  • the scroll portion 40 may have a round portion 50 formed in some regions in the rotation direction of the impeller 20, and a flat portion 51 not rounded in the remaining regions.
  • the impeller 12 is rotated about the central axis of rotation in the scroll housing 30 when the motor 12 is driven.
  • air located on the left side of the scroll housing 30 is sucked through the air suction hole 36 of the left plate 32 to the inside left side of the scroll housing 30.
  • air located on the right side of the scroll housing 30 is sucked through the air suction hole 38 of the right plate 34 to the inside right side of the scroll housing 30.
  • Air sucked to the inner left side of the scroll housing 30 flows toward the scroll portion 40 by the plurality of first blades 24.
  • the plurality of second blades 26 sucked to the inside right side of the scroll housing 30 flow toward the scroll portion 40.
  • the air flowing by the plurality of first blades 24 and the air flowing by the plurality of second blades 26 are mixed inside the scroll housing 30 and the round part 50 and the impeller of the scroll portion 40.
  • the flow direction is changed, the dynamic pressure is converted to the static pressure, and then flowed toward the air discharge port 46 and then discharged through the air discharge port 44.
  • FIG. 6 is a diagram comparing a velocity vector of a sirocco fan according to an embodiment of the present invention with a velocity vector of a conventional sirocco fan, and FIG. 6 (a) illustrates a velocity vector of a conventional sirocco fan. (B) is a diagram showing a velocity vector of the sirocco fan according to the present invention.
  • the sirocco fan according to the present invention when the flow discharged from the impeller 20 is changed direction along the scroll housing 30 in the flow discharge portion (Z), Compared to the conventional sirocco fan, the direction is changed relatively smoothly, the collision between the flow and the scroll housing 30 is reduced compared to the conventional sirocco fan, and the efficiency can be increased.
  • FIG. 7 is a diagram comparing a speed distribution of a sirocco fan according to an embodiment of the present invention with a speed vector of a conventional sirocco fan, and FIG. 7 (a) illustrates a speed distribution of a conventional sirocco fan.
  • FIG. (B) is a diagram showing the velocity distribution of the sirocco fan according to the present invention.
  • the velocity gradient is large as the flow discharged from the impeller 20 flows at a high speed along the scroll housing 30 in the flow discharge part Z, Such high speeds and large speed gradients can cause efficiency degradation and noise.
  • the sirocco fan according to the present invention is conventional when the flow discharged from the impeller 20 flows along the scroll housing 30 in the flow discharge part Z, as shown in FIG.
  • the noise can be reduced when flowing at a lower speed and gentle velocity gradient compared to a sirocco fan, and at a lower velocity and gentle velocity gradient compared to a conventional sirocco fan.
  • FIG. 8 is a view comparing the pressure distribution of a sirocco fan according to an embodiment of the present invention with the pressure distribution of a conventional sirocco fan
  • FIG. 8 (a) is a diagram illustrating a pressure distribution of a conventional sirocco fan
  • FIG. 8. (B) is a diagram showing the pressure distribution of the sirocco fan according to the present invention.
  • the wall surface of the scroll housing 30 becomes high pressure when the flow discharged from the impeller 20 flows in the flow discharge part Z, as shown in FIG.
  • the pressure is low while the flow does not recover pressure, and the degree of dynamic pressure in the scroll housing 30 is converted into a positive pressure is low, so the pressure performance may be low.
  • the sirocco fan according to the present invention has a scroll housing (compared to the conventional sirocco fan when the flow discharged from the impeller 20 flows in the flow discharge part Z, as shown in FIG. 8 (b)).
  • the pressure characteristics are generally shown in a wide range, the pressure recovery of the scroll housing 30 as a whole, and the dynamic pressure in the scroll housing 30 is excellently converted to the static pressure may increase the pressure performance.
  • FIG. 9 is a view comparing turbulence intensity of one embodiment of the sirocco fan according to the present invention with the turbulence intensity of the conventional sirocco fan
  • FIG. 9 (a) is a diagram illustrating the turbulence intensity of the conventional sirocco fan
  • FIG. 9. (B) is a diagram showing the turbulence intensity of the sirocco fan according to the present invention.
  • the turbulence intensity of the flow discharged from the impeller 20 is large in the flow discharge portion Z, and the large turbulence intensity generates noise. Can cause.
  • the sirocco fan according to the present invention has a turbulence intensity of the flow discharged from the impeller 20 in a wider range than the conventional sirocco fan in the flow discharge portion (Z), as shown in FIG. There is a low area and the noise can be reduced by this low turbulence intensity.
  • FIG. 10 is a partially cutaway sectional view of another embodiment of the sirocco fan according to the present invention.
  • the impeller 20 ′ may include a main plate 22 ′, a plurality of first blades 24 ′, and a plurality of second blades 26 ′.
  • the plurality of first blades 24 ′ may be formed to have a length different from that of the plurality of second blades 26 ′.
  • the main plate 22 ′ may be located closer to either of the left side plate 32 and the right side plate 34 of the scroll housing 40.
  • the scroll portion 40 may be formed with a convex round portion in the opposite direction of the impeller 20 'as in the embodiment of the present invention, the round portion 50' is the central axis of rotation (R) of the impeller 20 'and The distance L1 with the main plate 22 ′ may be formed to be the largest in the direction perpendicular to each other.
  • the rounded portion 50 ' may be a portion opposed to the longer blade 26' with respect to the portion opposed to the main plate 22 ', and a portion opposed to the longer blade 26' may be continuous. Can be.
  • the round portion 50 ' may be formed such that the radius of curvature of the portion opposite to the longer blade 26' is greater than the radius of curvature of the portion opposite to the shorter blade 24 '.
  • the round part 50 ' is positioned at the center of the scroll part 40 when the main plate 22' is located closer to any one of the left plate 32 and the right plate 34 of the scroll housing 40.
  • One side of the left and right as a reference may be formed more convex than the other side.
  • the present embodiment uses the same reference numerals and the detailed description thereof is omitted because other configurations and actions other than the impeller 20 'and the round portion 50' is the same or similar to the embodiment of the present invention.

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Abstract

본 발명의 시로코팬은 주판의 좌,우면 중 일면에 복수개의 제 1 블레이드가 형성되고 주판의 좌,우면 중 타면에 복수개의 제 2 블레이드가 형성된 임펠러와; 임펠러를 감싸는 스크롤 하우징을 포함하며, 스크롤 하우징은 좌,우 양 측판에 공기 흡입홀이 각각 형성되고, 좌,우 양측판을 잇는 스크롤부에 임펠러의 반대 방향으로 볼록한 라운드부가 형성되며, 라운드부는 임펠러의 회전 중심축과 직교하는 방향으로 주판과의 간격이 가장 크게 형성되어, 임펠러에서 스크롤 하우징으로 유동된 공기가 급격하게 유동 방향 전환되는 것이 최소화하고 스크롤부와의 충돌이 완화되면서 유동 손실이 감소될 수 있고 효율이 상승될 수 있는 이점이 있다.

Description

시로코팬 및 그를 갖는 공기조화기
본 발명은 시로코팬 및 그를 갖는 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 공기가 스크롤 하우징의 좌,우 양면을 통해 흡입되는 시로코팬 및 그를 갖는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 시로코팬은 다수의 짧은 전방 만곡형(彎曲形) 날개를 가진 팬으로서, 소음이 적으므로 환기장치나 공기조화기에 널리 사용되는 있다.
시로코팬은 임펠러와, 임펠러를 감싸는 스크롤 하우징을 포함할 수 있고, 스크롤 하우징은 임펠러의 좌,우 중 적어도 일면에 공기의 흡입을 안내하는 공기 흡입홀이 형성될 수 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
KR 10-2006-0076647 A (2006.07.04)
종래 기술에 따른 시로코팬은 임펠러에서 팬 하우징을 향해 유동된 공기가 팬 하우징을 따라 유동되면서 급격하게 유동 방향 전환될 수 있고, 팬 하우징 내면과의 충돌이 크면서 소음이 크게 발생되는 문제점이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 시로코팬은 주판의 좌,우면 중 일면에 복수개의 제 1 블레이드가 형성되고 상기 주판의 좌,우면 중 타면에 복수개의 제 2 블레이드가 형성된 임펠러와; 상기 임펠러를 감싸는 스크롤 하우징을 포함하고, 상기 스크롤 하우징은 좌,우 양 측판에 공기 흡입홀이 각각 형성되고, 상기 좌,우 양측판을 잇는 스크롤부에 상기 임펠러의 반대 방향으로 볼록한 라운드부가 형성되며, 상기 라운드부는 상기 임펠러의 회전 중심축과 직교하는 방향 중 상기 주판에서 상기 라운드부까지의 간격이 가장 크다.
상기 라운드부는 컷 오프부터 기준각도의 지점의 사이에 형성될 수 있다.
상기 라운드부는 컷 오프로부터 기준각도의 지점까지 곡률반경이 불균일할 수 있다.
상기 라운드부는 기준각도의 지점로부터 180°인 지점의 곡률반경이 기준각도의 지점으로부터 270°인 지점의 곡률반경 보다 클 수 있다.
상기 라운드부는 기준각도의 지점로부터 270°인 지점에서부터 기준각도의 지점으로 갈수록 곡률반경이 커질 수 있다.
상기 스크롤부의 일예는 상기 좌측판과 연결되는 좌측판 연결부부터 상기 우측판과 연결되는 우측판 연결부까지 그 전부가 라운드지게 형성되면서 상기 좌측판 연결부와 우측판 연결부 사이의 중앙 부분과 주판 사이의 간격이 가장 클 수 있다.
상기 스크롤부의 다른 예는 상기 좌측판과 연결되는 좌측판 연결부와 상기 우측판과 연결되는 우측판 연결부의 사이 일부가 라운드지게 형성되면서 라운드부의 중앙 부분과 주판 사이의 간격이 가장 클 수 있다.
본 발명은 임펠러에서 스크롤부로 유동된 공기가 급격하게 유동 방향 전환되는 것이 최소화하고 공기와 스크롤부의 충돌이 완화되면서 유동 손실이 감소될 수 있고 효율이 상승될 수 있는 이점이 있다.
또한, 시로코 팬이 차지하는 용적을 최소화할 수 있고, 시로코 팬 주변의 공간 활용도가 높은 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시로코팬을 갖는 공기조화기 일실시예의 내부가 도시된 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 스크롤 하우징의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예를 종래의 시로코팬과 비교하여 도시된 일부 절결 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 일부 절결 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 속도 벡터를 종래의 시로코팬의 속도 벡터와 비교한 도,
도 7은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 속도 분포를 종래의 시로코팬의 속도 분포와 비교한 도,
도 8은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 압력 분포를 종래의 시로코팬의 압력 분포와 비교한 도,
도 9는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 난류 강도를 종래의 시로코팬의 난류 강도와 비교한 도,
도 10은 본 발명에 따른 시로코팬 다른 실시예의 일부 절결 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 시로코팬을 갖는 공기조화기 일실시예의 내부가 도시된 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스크롤 하우징의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예를 종래의 시로코팬과 비교하여 도시된 일부 절결 단면도이다.
공기조화기는 캐비닛(2)과, 캐비닛(2) 내부에 설치된 열교환기(4)와, 열교환기(4)로 공기를 흡입시키고 열교환기(4)를 통과한 공기를 송풍하는 시로코팬(6)을 포함할 수 있다.
공기조화기는 덕트형 공기조화기로 구성될 수 있다. 캐비닛(2)에는 피공조실의 공기가 열교환기(4)로 흡입되게 안내되는 흡입덕트(8)가 연결될 수 있다. 캐비닛(2) 또는 시로코팬(6)에는 시로코팬(5)에서 송풍된 공기를 피공조실로 안내하는 토출덕트(10)가 연결될 수 있다. 캐비닛(2)은 덕트형 공기조화기의 외관을 형성할 수 있고, 좌우 방향으로 길고 전후 방향으로 짧게 형성될 수 있다.
열교환기(4)는 공기의 유동 방향과 직교하는 방향으로 길게 형성될 수 있고, 캐비닛(2) 내부에 수직하거나 경사지게 설치될 수 있다.
시로코팬(6)은 모터(12)와, 모터(12)에 연결되어 회전되는 임팰러(20)와, 임팰러(20)를 감싸는 스크롤 하우징(30)을 포함할 수 있다.
시로코팬(6)은 하나의 모터(12)가 복수개의 임펠러(20)를 회전시키게 구성되는 것이 가능하고, 모터(12)가 중앙에 위치하고, 모터(12)의 좌측과 우측 각각에 임펠러(20)가 연결될 수 있으며, 임펠러(20)의 각각을 스크롤 하우징(30)이 둘러쌀 수 있다.
모터(12)는 회전축(22)이 좌,우 양측 방향으로 돌출된 양축 모터로 이루어질 수 있고, 일측 회전축은 좌측에 위치하는 임펠러(20)의 회전중심에 연결될 수 있으며, 타측 회전축은 우측에 위치하는 임펠러(20)의 회전중심에 연결될 수 있다.
임팰러(20)는 주판(22)의 좌,우면 중 일면에 복수개의 제 1 블레이드(24)가 형성되고 주판(22)의 좌,우면 중 타면에 복수개의 제 2 블레이드(26)가 형성된다.
임펠러(20)는 주판(22)과 복수개의 제 1 블레이드(24)가 제 1 임펠러부를 형성할 수 있고, 주판(22)과 복수개의 제 2 블레이드(26)가 제 2 임팰러부를 형성할 수 있다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 일부 절결 단면도이고, 도 3의 (b)는 종래의 시로코팬의 일부 절결 단면도로이다.
스크롤 하우징(30)은 좌,우 양 측판(32)(34)에 공기 흡입홀(36)(38)이 각각 형성될 수 있다.
좌측판(32)과 우측판(34)은 나란하게 배치될 수 있다. 좌측판(32)의 공기 흡입홀(36)과 우측판(34)의 공기 흡입홀(38)은 대향되게 형성될 수 있다.
스크롤 하우징(30)은 임펠러(20)의 둘레를 둘러싸는 하우징부를 포함할 수 있다. 하우징부는 좌,우 양측판(32)(34)을 잇고 스크롤 형상으로 형성된 스크롤부(40)를 포함할 수 있다. 스크롤부(40)는 임펠러(20)의 회전 방향으로 라운드지게 형성된다.
스크롤 하우징(30)은 스크롤부(40)에서 공기 토출 방향으로 연장되고 좌,우 양측판(32)(34)을 잇는 판체부(42)를 포함할 수 있다.
스크롤 하우징(30)은 토출 가이드(44)를 포함할 수 있다. 토출 가이드(44)는 스크롤부(40)에서 공기 토출 방향으로 갈수록 판체부(44)와 멀어지고 좌,우 양측판(32)(34)을 잇는다.
스크롤 하우징(30)은 좌,우 양측판(32)(34)과 판체부(42)와 토출 가이드(44)의 사이에 공기 토출구(46)가 형성될 수 있다.
본 발명의 시로코팬은 도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 스크롤부(40)에 임펠러(20)의 반대 방향으로 볼록한 라운드부(50)가 형성될 수 있다. 라운드부(50)는 도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 스크롤 하우징(30)의 회전 중심축과 직교한 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 라운드부(50)는 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 주판(22)과의 간격(L1)이 가장 크게 형성된다. 라운드부(50)는 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향 중 주판(22)에서 라운드부(50)까지의 간격이 가장 크게 형성될 수 있다. 라운드부(50)는 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 중앙 부분과 주판(22) 사이의 간격(L1)이 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 중앙 이외 부분과 주판(22) 사이의 간격(L2) 보다 크게 형성될 수 있다.
반면에, 종래의 시로코팬은 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 스크롤부(40‘)가 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 스크롤부(40‘)와 임팰러(20)의 간격(L3)이 일정하게 형성된다.
본 발명의 라운드부(50)는 스크롤부(40) 중에서 좌측판(32)과 연결되는 좌측판 연결부와 스크롤부(40) 중에서 우측판(32)과 연결되는 우측판 연결부 사이에 형성될 수 있다. 스크롤부(40)는 좌측판 연결부부터 우측판 연결부까지 그 전부가 라운드지게 형성되면서 좌측판 연결부와 우측판 연결부 사이의 중앙 부분과 주판(22) 사이의 간격(L1)이 가장 크게 형성될 수 있다. 스크롤부(40)는 좌측판 연결부와 우측판 연결부의 사이 일부가 라운드지게 형성되면서 라운드부(50)의 중앙 부분과 주판(22) 사이의 간격(L1)이 가장 크게 형성될 수 있다.
스크롤 하우징(30)은 좌,우 양 측판(32)(34) 중 스크롤부(40)와 연결되는 부분이 라운드부(50)의 최외곽 지점과 같이 크게 형성될 경우, 스크롤 하우징(30)이 차지하는 용적이 크게 된다. 반면에, 좌,우 양 측판(32)(34) 중 스크롤부(40)와 연결되는 부분이 라운드부(50)의 최외곽 지점 보다 작게 형성될 경우 스크롤 하우징(30)이 차지하는 용적이 작게 된다.
본 발명은 시로코팬(6)의 유동 손실 및 소음을 최소화하면서 스크롤 하우징(30)의 용적을 최소화할 수 있고, 시로코팬(6)은 공기조화기에 설치되었을 때, 그 주변의 공간 활용도를 높일 수 있게 되고, 공기조화기는 최대한 컴팩트화되게 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 측면도이이고, 도 5는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 일부 절결 단면도이다.
도 5의 (a)는 기준각도로부터 90°인 지점의 일부 절결 단면도이고, 도 5의 (b)는 기준각도로부터 180°인 지점의 일부 절결 단면도이고, 도 5의 (d)은 기준각도로부터 270°인 지점의 일부 절결 단면도이고, 도 5의 (d)는 기준각도 지점의 일부 절결 단면도이다.
라운드부(50)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 컷 오프(S)부터 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점 사이에 형성될 수 있다.
여기서, 기준각도(θ=0°또는 360°)는 스크롤부(40)의 곡면이 끝나는 지점을 기준으로 정한 각도가 될 수 있다. 그리고, 컷 오프(S)는 임펠러(20)의 회전 방향으로 대략 90°이내인 지점에 위치될 수 있다.
라운드부(50)는 컷 오프(S)부터 기준각도((θ=0°또는 360°)의 지점 전체에 걸쳐 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 라운드지게 형성될 수 있다.
라운드부(50)는 컷 오프(S)부터 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점 사이의 일부에만 임펠러(20)의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 라운드지게 형성될 수 있다.
라운드부(50)는 컷 오프(S)로부터 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점까지 곡률반경이 불균일하게 형성될 수 있다.
스크롤부(40)는 임펠러(20)의 회전 방향으로 일부 영역에 라운드부(50)가 형성되고, 나머지 영역에 라운드지지 않은 평판부(51)가 형성될 수 있다.
스크롤부(40)는 컷 오프(S)와 근접한 영역이 평판부(51)로 이루어질 수 있고, 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점이 평판부(51)로 이루어 질 수 있다.
라운드부(50)는 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점로부터 180°인 지점의 곡률반경이 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점로부터 270°인 지점의 곡률반경 보다 크게 형성될 수 있다.
라운드부(50)는 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점로부터 270°인 지점에서부터 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점으로 갈수록 곡률반경이 커지게 형성될 수 있다.
스크롤 하우징(30)은 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점로부터 180°인 지점의 주변과 컷 오프(S)의 사이가 유동 흡입부가 될 수 있고, 기준각도(θ=0°또는 360°)의 지점로부터 270°인 지점의 주변이 유동 토출부가 될 수 있으며, 유동 토출부의 유동은 스크롤 하우징(30)을 따라 방향 변경될 때 완만하게 방향 변경되면서 유속 분포가 균일하게 된다.
임펠러(12)는 모터(12)의 구동시 스크롤 하우징(30)의 내부에서 회전 중심축을 중심으로 회전된다. 임펠러(12)의 회전시 스크롤 하우징(30)의 좌측에 위치하는 공기는 좌측판(32)의 공기 흡입홀(36)을 통과하여 스크롤 하우징(30)의 내부 좌측으로 흡인된다. 임펠러(12)의 회전시 스크롤 하우징(30)의 우측에 위치하는 공기는 우측판(34)의 공기 흡입홀(38)을 통과하여 스크롤 하우징(30)의 내부 우측으로 흡인된다.
스크롤 하우징(30)의 내부 좌측으로 흡인된 공기는 복수개의 제 1 블레이드(24)에 의해 스크롤부(40)를 향해 유동된다. 스크롤 하우징(30)의 내부 우측으로 흡입된 복수개의 제 2 블레이드(26)에 의해 스크롤부(40)을 향해 유동된다. 복수개의 제 1 블레이드(24)에 의해 유동되는 공기와 복수개의 제 2 블레이드(26)에 의해 유동되는 공기는 스크롤 하우징(30) 내부에서 혼합되고 스크롤부(40)의 라운드부(50)와 임펠러(12) 사이에서 유동 방향이 변경되고, 동압이 정압으로 변환되며, 이후 공기 토출구(46)를 향해 유동된 후 공기 토출구(44)를 통해 토출된다.
도 6은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 속도 벡터를 종래의 시로코팬의 속도 벡터와 비교한 도로서, 도 6의 (a)는 종래의 시로코팬의 속도 벡터를 도시한 도이며, 도 6의 (b)는 본 발명에 따른 시로코팬의 속도 벡터를 도시한 도이다.
종래의 시로코팬은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 스크롤 하우징(30)을 따라 급격하게 방향 변경되고 유동이 스크롤 하우징(30)과 충돌되는 것이 심하다. 유동과 스크롤 하우징(30)의 심한 충돌과 급격한 유동 방향의 변경은 유동 손실에 의한 효율 저하와 소음의 원인이 될 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 시로코팬은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 스크롤 하우징(30)을 따라 방향 변경될 때, 종래의 시로코팬에 비해 상대적으로 완만하게 방향 변경되고, 유동과 스크롤 하우징(30)의 충돌이 종래의 시로코팬에 비해 감소하며, 효율이 상승될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 속도 분포를 종래의 시로코팬의 속도 벡터와 비교한 도로서, 도 7의 (a)는 종래의 시로코팬의 속도 분포를 도시한 도이며, 도 7의 (b)는 본 발명에 따른 시로코팬의 속도 분포를 도시한 도이다.
종래의 시로코팬은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 스크롤 하우징(30)을 따라 빠른 속도로 유동되면서 속도 구배가 크고, 이와 같은 빠른 속도와 큰 속도 구배는 효율 저하와 소음의 원인이 될 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 시로코팬은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 스크롤 하우징(30)을 따라 유동될 때 종래의 시로코팬에 비해 낮은 속도와 완만한 속도 구배로 유동되고, 종래의 시로코팬에 비해 낮은 속도와 완만한 속도 구배로 유동될 때 소음은 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 압력 분포를 종래의 시로코팬의 압력 분포와 비교한 도로서, 도 8의 (a)는 종래의 시로코팬의 압력 분포를 도시한 도이며, 도 8의 (b)는 본 발명에 따른 시로코팬의 압력 분포를 도시한 도이다.
종래의 시로코팬은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 유동될 때 스크롤 하우징(30)의 벽면이 높은 압력이 되고, 전체적으로 유동이 압력 회복되지 않으면서 압력이 낮으며, 스크롤 하우징(30) 내의 동압이 정압으로 변환되는 정도가 약해 압력 성능이 낮을 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 시로코팬은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동이 유동 토출부(Z)에서 유동될 때 종래의 시로코팬에 비해 스크롤 하우징(30)을 따라 전반적으로 넓은 범위에서 압력 특성을 보이고, 전체적으로 스크롤 하우징(30)의 압력 회복이 되며, 스크롤 하우징(30) 내의 동압이 정압으로 변환되는 것이 우수하여 압력 성능이 상승될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 시로코팬 일실시예의 난류 강도를 종래의 시로코팬의 난류 강도와 비교한 도로서, 도 9의 (a)는 종래의 시로코팬의 난류 강도를 도시한 도이며, 도 9의 (b)는 본 발명에 따른 시로코팬의 난류 강도를 도시한 도이다.
종래의 시로코팬은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동의 난류강도가 유동 토출부(Z)에서 전체적으로 큰 영역이 존재하고, 이러한 큰 난류 강도는 소음 발생의 원인이 될 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 시로코팬은 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)에서 토출된 유동의 난류강도가 유동 토출부(Z)에서 종래의 시로코팬에 비해 넓은 범위에서 낮은 영역이 존재하고, 이러한 낮은 난류 강도에 의해 소음이 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 시로코팬 다른 실시예의 일부 절결 단면도이다.
본 실시예의 시로코팬은 도 10에 도시된 바와 같이, 임펠러(20')가 주판(22')과 복수개의 제 1 블레이드(24') 및 복수개의 제 2 블레이드(26')를 포함할 수 있다. 복수개의 제 1 블레이드(24')는 그 길이가 복수개의 제 2 블레이드(26') 길이와 상이하게 형성될 수 있다. 주판(22')은 스크롤 하우징(40)의 좌측판(32)과 우측판(34) 중 어느 하나에 더 가깝게 위치될 수 있다.
스크롤부(40)는 본 발명 일실시예와 같이 임펠러(20')의 반대 방향으로 볼록한 라운드부가 형성될 수 있고, 라운드부(50')는 임펠러(20')의 회전 중심축(R)과 직교하는 방향으로 주판(22')과의 간격(L1)이 가장 크게 형성될 수 있다.
라운드부(50')는 주판(22')과 대향되는 부분을 기준으로 길이가 더 긴 블레이드(26')와 대향되는 부분과, 길이가 더 긴 블레이드(26')와 대향되는 부분이 연속될 수 있다. 라운드 부분(50')는 길이가 더 긴 블레이드(26')와 대향되는 부분의 곡률 반경이 길이가 더 짧은 블레이드(24')와 대향되는 부분의 곡률 반경 보다 크게 형성될 수 있다.
즉, 라운드부(50')는 주판(22')이 스크롤 하우징(40)의 좌측판(32)과 우측판(34) 중 어느 하나에 더 가깝게 위치될 경우, 스크롤부(40)의 정중앙을 기준으로 좌우 중 일측이 타측보다 더 볼록하게 형성될 수 있다.
본 실시예는 임펠러(20')와 라운드부(50') 이외의 기타 구성 및 작용이 본 발명 일실시예와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

Claims (8)

  1. 주판의 좌,우면 중 일면에 복수개의 제 1 블레이드가 형성되고 상기 주판의 좌,우면 중 타면에 복수개의 제 2 블레이드가 형성된 임펠러와;
    상기 임펠러를 감싸는 스크롤 하우징을 포함하고,
    상기 스크롤 하우징은 좌,우 양 측판에 공기 흡입홀이 각각 형성되고 상기 좌,우 양측판을 잇는 스크롤부에 상기 임펠러의 반대 방향으로 볼록한 라운드부가 형성되며,
    상기 라운드부는 상기 임펠러의 회전 중심축과 직교하는 방향 중 상기 주판에서 상기 라운드부까지의 간격이 가장 큰 시로코팬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 컷 오프부터 기준각도의 지점의 사이에 형성된 시로코팬.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 컷 오프로부터 기준각도의 지점까지 곡률반경이 불균일한 시로코팬.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 기준각도의 지점로부터 180°인 지점의 곡률반경이 기준각도의 지점으로부터 270°인 지점의 곡률반경 보다 큰 시로코팬.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 라운드부는 기준각도의 지점로부터 270°인 지점에서부터 기준각도의 지점으로 갈수록 곡률반경이 커지는 큰 시로코팬.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤부는 상기 좌측판과 연결되는 좌측판 연결부부터 상기 우측판과 연결되는 우측판 연결부까지 그 전부가 라운드지게 형성되면서 상기 좌측판 연결부와 우측판 연결부 사이의 중앙 부분과 주판 사이의 간격이 가장 큰 시로코팬.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤부는 상기 좌측판과 연결되는 좌측판 연결부와 상기 우측판과 연결되는 우측판 연결부의 사이 일부가 라운드지게 형성되면서 라운드부의 중앙 부분과 주판 사이의 간격이 가장 큰 시로코팬.
  8. 제 1 항의 시로코팬을 포함하는 공기조화기.
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