KR102420181B1

KR102420181B1 - 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치

Info

Publication number: KR102420181B1
Application number: KR1020220021441A
Authority: KR
Inventors: 정성래
Original assignee: 정성래
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2022-07-11
Anticipated expiration: 2042-02-18

Abstract

본 발명은 외부의 강제 송풍으로 인해 공기를 유입시켜 임펠러(300)를 회전시켜 공기의 순환이 활발하게 이루어지게 함에 따라 냉각 장치의 단순화로 인해 제작이 용이할 뿐만 아니라 냉각에 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치(10)에 관한 것으로서, 중공부(201)를 형성하면서 중공부(201)와 연통된 상부의 안내공(202)이 형성되며, 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로(211)가 하부의 분사부(210)에 형성된 인테이크(200)와, 상기 인테이크(200)가 내측에 고정되며 상기 인테이크(200) 분사부(210)의 외측면과 내측면 사이에 흡기분배공간(103)이 형성되면서 흡기분배공간(103)과 연통되어 외부공기를 유입시키는 흡입구(101)가 외측 일면에 형성 그리고 흡기분배공간(103)과 구분되면서 인테이크(200)의 안내공(202)과 연계되어 냉각공기를 배출하는 배출구(102)가 상부에 형성된 케이싱(100)과, 상기 인테이크(200)의 중공부(201)에 회전가능하게 마련되어 상기 공기분사통로(211)를 통하여 분사되는 공기에 의하여 회전되어 분사된 공기를 냉각시켜 축방향으로 안내하여 인테이크(200)의 안내공(202)을 통해 케이싱(100)의 배출구(102)로 배출되게 하는 임펠라(300)를 포함하여 이루어지며, 상기 공기분사통로(211)는 곡선형태의 방사상으로 형성되면서 중공부(201)로 향해 갈수록 점진적으로 내부 단면적이 좁아지는 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치{A COOLING TURBINE APPARATUS FOR AIR COOLING DEVICE WITHOUT REFRIGERANT}

본 발명은 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치에 관한 것으로 상세하게는 외부의 강제 송풍으로 인해 공기를 유입시켜 임펠러를 회전시켜 공기의 순환이 활발하게 이루어지게 함에 따라 냉각 장치의 단순화로 인해 제작이 용이할 뿐만 아니라 냉각에 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치에 관한 것이다.

송풍기는 유체의 에너지를 발생시키는 기계장치를 말하는 것으로, 일반적으로 유체의 유동을 일으키는 임펠러와, 임펠러로 들어가고 나오는 유동을 안내하는 케이싱으로 이루어진다.

또한, 원심형 송풍기는 보통 임펠러 입구 유동은 회전축 방향이나 출구 유동은 회전축의 직각 방향이 되도록 나선형의 케이싱을 사용하는 경우와, 임펠러 입구 유동과 출구 유동이 둘 다 회전축 방향이 되도록 튜브형 케이싱을 사용하는 경우로 크게 구별된다.

원심 송풍기의 일종인 터보 블로워는 비교적 압력비가 큰 원심 송풍기를 말하는 것으로, 임펠러를 용기 속에서 고속 회전시켜 기체를 방사상(放射狀)으로 흐르게 하고, 원심력을 이용하는 원심 송풍기중에서 압력비가 작은 것을 원심형 통풍기, 터보 통풍기라 하고, 압력비가 그 이상의 것을 원심형 송풍기, 터보 송풍기라고 한다.

이러한 터보 블로워는 외관을 형성하는 본체, 본체 내부에 마련되어 실질적으로 공기의 가압이 이루어지는 구동부, 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 본체에 형성된 공기 유입구를 통해 본체 내부로 유입된 공기는 구동부를 통해 일정 압력 이상으로 가압된 후 배출된다. 그러나 종래에는 내부 구동부에서 발생하는 소음이 외부로 크게 전달되었으며, 구동부의 내부 구성품을 적절하게 냉각하기 위한 내부 구조가 마련되어 있지 않아 내부 구성품의 수명이 감소하여 전체 구동부의 내구성이 저감하는 단점이 발생하였다.

상기 구동부 내부의 냉각은 대개 임펠러로 유입되는 흡입 공기 또는 가스를 이용하는 방식으로 이루어지거나, 회전자와 고정자 사이에 형성되는 에어갭이나 고정자에 형성되는 냉각구멍 등을 통해 다량의 공기를 불어 넣는 방식이 사용된다.

그러나 전자의 방식은 냉각에 소요되는 동력이 작지만 냉각시스템 자체가 임펠러와 밀접하게 연동하는 구조를 갖기 때문에 임펠러에 대한 민감도가 매우 크다는 단점을 가지며, 냉각시스템의 특성상 터보기기의 전체적인 크기가 커지는 문제점을 갖는다.

반면 후자의 방식은 냉각팬을 이용하여 다량의 공기를 상당한 압력으로 불어넣는 구조이기 때문에 냉각 효율이 매우 낮은 단점을 갖는다. 따라서 후자의 방식을 이용하면서도 구동부 냉각을 위한 냉각 효율을 높일 수 있는 방법이 필요하다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1173518호(무냉매 냉방장치) 2. 대한민국 등록특허 제10-2003981호(양방향 임펠라로 구성된 터버 모터의 이중 냉각구조)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 과제는, 본 발명은 무냉매의 조건하에도 충분히 냉각된 공기를 공급하여 탁월한 냉각환경을 조성할 수 있는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공하고자 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일실시예는 중공부를 형성하면서 중공부와 연통된 상부의 안내공이 형성되며, 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로가 하부의 분사부에 형성된 인테이크, 상기 인테이크가 내측에 고정되며 상기 인테이크 분사부의 외측면과 내측면 사이에 흡기분배공간이 형성되면서 흡기분배공간과 연통되어 외부공기를 유입시키는 흡입구가 외측 일면에 형성 그리고 흡기분배공간과 구분되면서 인테이크의 안내공과 연계되어 냉각공기를 배출하는 배출구가 상부에 형성된 케이싱, 상기 인테이크의 중공부에 회전가능하게 마련되어 상기 공기분사통로를 통하여 분사되는 공기에 의하여 회전되어 분사된 공기를 냉각시켜 축방향으로 안내하여 인테이크의 안내공을 통해 케이싱의 배출구로 배출되게 하는 임펠라를 포함하여 이루어지는 냉각터빈장치에 있어서,

상기 공기분사통로는 곡선형태의 방사상으로 형성되면서 중공부로 향해 갈수록 점진적으로 내부 단면적이 좁아지는 형태를 가지는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

한편, 상기 인테이크의 분사부에 장착되어 공기분사통로의 수(數)와 형상에 대응된 흡기공이 형성되면서 흡기공과 공기분사통로가 서로 연통되도록 이웃하게 설치되며, 상기 흡기공의 양측 외주면에 상호 대칭형태로 한 쌍의 경사유도탭이 돌출 형성된 원주형의 흡입유도플레이트가 포함하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

한편, 상기 흡입유도플레이트의 흡기공과 흡기공 사이에 한 쌍의 가로탭이 돌출 형성되되, 상기 가로탭과 가로탭 사이의 폭이 흡기공의 세로폭에 대응되게 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

한편, 상기 흡입유도플레이트의 외주면 양단에 각각 흡입유도플레이트의 원주방향으로 돌출된 원주형의 원주탭이 형성된 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

한편, 상기 흡입유도플레이트의 외주면에 형성된 흡기공 외주단에서 돌출 연장된 유도가이드가 형성되되, 상기 유도가이드의 상부가 경사지게 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

한편, 상기 인테이크 분사부의 공기분사통로와 흡입유도플레이트의 흡기공 사이에 결합되며, 흡입유도플레이트의 세로 폭에 대응되는 폭을 가지면서 가로길이로 형성된 박판형태의 지지판과 상기 지지판의 중앙에 흡기공에 대응되게 가이드공이 형성된 공기유도부가 설치되되,

상기 공기분사통로에 마주한 지지판의 가이드공 양측단에 각각 경사지게 돌출 연장된 경사편과 상기 가이드공의 전측단에서 돌출 연장되어 양단이 양측 경사편 일단에 연결된 돌출편으로 구성된 제1방향유도부가 형성되며,

상기 흡기공에 마주한 지지판의 가이드공에 제1방향유도부와 대칭형태의 제2방향유도부가 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 상기와 같이 본 발명은 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에 의하여 냉각된 공기를 제공함으로써 제작비용이 저감되면서 에너지를 절감할 수 있는 냉방장치를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치의 단면 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치의 분리 결합도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 인테이크의 정면도(a)와 분사부의 절단 사시도(b).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 인테이크의 분사부와 흡입유도플레이트의 결합 구조도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 흡입유도플레이트의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 흡입유도플레이트의 흡기공 주변에 경사유도탭이 형성된 일부 구조도(a)와 가로탭이 형성된 일부 구조도(b).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 흡입유도플레이트의 양측단에 원주탭이 형성된 일부 구조도(a)와 흡기공 외측으로 유도가이드가 형성된 일부 구조도(b).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 지지판의 가이드공에 제1 2방향유도부가 형성된 공기유도부의 하측 사시도(a), 상측 사시도(b) 및 측면도(c).
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 흡입유도플레이트의 흡기공에 방향유도부가 형성된 일부 사시도(a)와 일부 평면도(b).
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무냉매의 냉방장치용 냉각터빈장치에서 케이싱의 흡입구에 장착되는 공기유입부의 단면 구조도.

이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 중공부(201)를 형성하면서 중공부(201)와 연통된 상부의 안내공(202)이 형성되며, 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로(211)가 하부의 분사부(210)에 형성된 인테이크(200)와, 상기 인테이크(200)가 내측에 고정되며 상기 인테이크(200) 분사부(210)의 외측면과 내측면 사이에 흡기분배공간(103)이 형성되면서 흡기분배공간(103)과 연통되어 외부공기를 유입시키는 흡입구(101)가 외측 일면에 형성 그리고 흡기분배공간(103)과 구분되면서 인테이크(200)의 안내공(202)과 연계되어 냉각공기를 배출하는 배출구(102)가 상부에 형성된 케이싱(100)과, 상기 인테이크(200)의 중공부(201)에 회전가능하게 마련되어 상기 공기분사통로(211)를 통하여 분사되는 공기에 의하여 회전되어 분사된 공기를 냉각시켜 축방향으로 안내하여 인테이크(200)의 안내공(202)을 통해 케이싱(100)의 배출구(102)로 배출되게 하는 임펠라(300)를 포함하여 이루어지는 냉각터빈장치에 있어서,

상기 공기분사통로(211)는 곡선형태의 방사상으로 형성되면서 중공부(201)로 향해 갈수록 점진적으로 내부 단면적이 좁아지는 형태를 가지는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치(10)를 제공한다.

상기 냉각터빈장치(10)는 외부공기를 유입하면서 임펠라(300)를 통해 냉각공기를 배출되하는 케이싱(100)과 상기 케이싱(100)의 내측 하부에 장착되어 유입된 외부공기를 임펠라(300)로 가속 분사되도록 하는 공기를 분사하는 인테이크(200)와 상기 인테이크(200)의 중공부(201)에 장착되어 인테이크(200)에서 분사되는 공기에 의해 회전시켜 케이싱(100)의 배출구(102)로 냉각공기를 배출하는 임펠라(300)로 구성된다.

상기 인테이크(200)는 상부의 장착부(220)와 하부의 분사부(210)로 구분된 일체의 구조를 가지며, 내측에 중공부(201)를 구비하면서 중공부(201)와 연통된 상부의 안내공(202)이 관통 형성되며, 상기 분사부(210)의 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로(211)가 형성된다.

그리고, 상기 분사부(210)의 다수 공기분사통로(211)는 곡선형태의 방사상으로 형성되면서 중공부(201)로 향해 갈수록 점진적으로 내부 폭이 좁아지는 형태를 가진 사이클로이드 곡선(cycloid curve)으로 이루어지며, 상기 공기분사통로(211)로 공기가 유입시 공기분사통로(211)의 통로형상이 곡선형태이면서 점진적으로 내부 단면적이 작아져 공기의 속도가 증가하게 되며, 이때 중공부(201)에 위치한 공기분사통로(211)의 끝단부에서는 가속된 공기가 확산 및 분사되는 형태를 가지어 중공부(201)에 위치한 임펠라(300)의 회전속도를 증가시키게 된다.

상기 사이클로이드 곡선은 임의의 동일 위치에서 동일 물체가 하강될 때 가장 빨리 하강되는 최단 강하곡선과, 사이클로이드 곡선 상의 서로 다른 위치에서 정지된 상태의 물체가 하강될 때 하부에 동시에 떨어지는 등시곡선의 특징을 가지는 곡선을 의미하며, 이러한 사이클로이드 곡선이 적용된 공기분사통로(211)에 의해 공기를 증폭 및 가속시켜 중공부로 배출되면서 중공부(201)에 위치한 임펠라(300)를 빠르게 등속으로 회전시키게 된다.

그리고, 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 케이싱(100)은 인테이크(200)가 내측에 고정되며 상기 인테이크(200) 분사부(210)의 외측면과 내측면 사이에 흡기분배공간(103)이 형성되면서 흡기분배공간(103)과 연통되어 외부공기를 유입시키는 흡입구(101)가 외측 일면에 형성 그리고 흡기분배공간(103)과 구분되면서 인테이크(200)의 안내공(202)과 연계되어 냉각공기를 배출하는 배출구(102)가 상부에 형성된다.

상기 케이싱(100)에 연결된 배출구(102)는 케이싱(100)과 일체로 연결되거나 분리된 형태로 상호 조립구조를 가질 수 있다.

상기 인테이크(200)의 공기분사통로(211)의 외측에 공기가 배분되도록 케이싱(100)에는 인테이크(200)의 공기분사통로(211)를 감싸는 형태로 흡기분배공간(103)이 형성되며, 공기를 강제 이송시키는 장치(미도시)에서 강제 송풍된 외부공기는 케이싱(100)의 흡입구(101)를 통해 유입되어 흡기분배공간(103)에 유입되며, 이때 흡기분배공간(103)의 원주형태의 공간이면서 공기흐름의 방향과 동일 방향의 나선형태로 형성되어 외부공기의 가속 후 공기분사통로(211)를 따라 인테이크(200)의 중공부(201)로 분사된다.

즉, 상기 흡입구(101)를 통해 유입된 흡기분배공간(103)은 단면적이 점점 좁아지는 달팽이 껍질 모양으로 형성되어 공기의 유속 및 압력을 증가시켜 분사부(210)의 공기분사통로(211)를 통해 공기를 가속적으로 토출하게 된다.

이렇게 중공부(201)로 분사된 공기가 중공부(201)에 위치한 임펠라(300)를 회전시키며, 이때 임펠러(300)의 회전으로 유입된 공기를 냉각시켜 축방향으로 안내하여 인테이크(200)의 안내공(202)을 통해 케이싱(100)의 배출구(102)로 배출되게 된다.

그리고, 상기 임펠러(300)의 중심에 회전축(310)이 결합되어 배출구(102)와 대향되는 임펠라(300)의 하면 중앙에 회전축(310)이 축설되며, 이때 케이싱(100)의 하부로 회전축(310)과 연결된 다른 임펠라(미도시) 그리고 다른 케이싱(미도시)이 결합되어 냉각공기를 다른 방향으로 배출하거나 회전축(310)에 전기발생장치(미도시)가 결합되어 회전축(310)의 회전으로 전기발생장치를 통해 전기를 발생시킬 수 있는 구조가 더 부가될 수 있다.

그리고, 상기 임펠러(300)의 회전으로 배출되는 냉각공기의 배출압에 의해 흡기분배공간(103) 내의 외부공기를 공기분사통로(211)로 유도하여 상기 임펠러(300)로 유입시킬 수 있다.

그리고, 상기 케이싱(100)의 하부에는 임펠라(300)의 회전축(310)을 지지하는 커버판(400)이 결합된다.

그리고, 상기 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)으로 유입된 외부공기가 인테이크(200)의 공기분사통로(211)로 빠르게 흡입되도록 유도하기 위해 다음과 같은 구조가 포함된다.

도 4, 도 5 및 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 인테이크(200)의 분사부(210)에 장착되어 공기분사통로(211)의 수(數)와 형상에 대응된 흡기공(501)이 형성되면서 흡기공(501)과 공기분사통로(211)가 서로 연통되도록 이웃하게 설치되며, 외주면에 형성된 흡기공(501)의 양측에 상호 대칭형태로 한 쌍의 경사유도탭(510)이 돌출 형성된 원주형의 흡입유도플레이트(500)가 포함하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 흡입유도플레이트(500)는 인테이크(200)의 분사부(210) 외주면을 밀착형태로 감싸면서 공기분사통로(211)에 대응된 위치에 흡기공(501)이 형성되며, 이때 흡기공(501)의 형상은 공기분사통로(211)의 입구형상과 동일하게 형성된다.

상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면에 형성된 흡기공(501)의 양측에 각각 한 쌍의 경사유도탭(510)이 이격되게 돌출 형성되면서 흡기공(501)을 기준으로 상호 대칭형태로 형성되며, 이때 경사유도탭(510)은 기울기는 공기의 진행방향에 따라 흡기공(501)을 기준으로 서로 마주하는 양측 경사유도탭(510) 사이의 폭이 점차 작아지는 형태로 형성되며, 이에 공기가 양측 경사유도탭(510) 사이로 빠르게 포집 및 진입을 유도하여 흡기공(501)을 통해 빠르게 흡입되어 공기분사통로(211)로 가속된 상태로 흐르게 된다.

그리고, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)과 흡기공(501) 사이에 한 쌍의 가로탭(520)이 돌출 형성되되, 상기 가로탭(520)과 가로탭(520) 사이의 폭이 흡기공(501)의 세로폭에 대응되게 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 외부공기는 흡기분배공간(103)의 나선형태로 인해 나선방향으로 공기의 흐름방향을 가지게 되며, 이때 상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)으로 외부공기가 유입시 흡기공(501)을 제외한 주변에 외부공기가 충돌하면서 기류가 변할 수 있으며, 이에 공기의 흐름을 유도하도록 흡기공(501)과 흡기공(501) 사이에 한 쌍의 가로탭(520)이 돌출 형성되면서 가로탭(520)과 가로탭(520) 사이의 폭이 흡기공(501)의 세로폭에 대응되게 형성되며, 이는 공기의 흐름을 가로탭(520)에 의해 유도하여 흡기공(501)으로 진입을 최대한 유도하게 된다.

그리고, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면 양단에 각각 흡입유도플레이트(500)의 원주방향으로 돌출된 원주형의 원주탭(530)이 형성된 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면을 따라 외부공기의 유속을 저감시키지 않고 흡기공(501)으로 흡입을 유도하도록 상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면 양단에 각각 돌출된 원주형의 원주탭(530)이 형성된다.

그리고, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면에 형성된 흡기공(501) 내주단 전체가 돌출 연장된 유도가이드(540)가 형성되되, 상기 유도가이드(540)의 상단부가 경사지게 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 유도가이드(540)는 흡기공(501)의 내주단에서 상향 돌출 연장되어 내부가 흡기공(501)과 연통되면서 상부가 개방된 형태를 가지며, 이때 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)의 내주면과 이웃하는 위치에 형성된 유도가이드(540) 상단부는 경사지게 형성되며, 상기 유도가이드(540)의 상단부 경사진 형태는 공기의 진행방향에 따라 유도가이드(540)의 높이가 점차 커지는 형태로 형성되어 공기의 진입시 층류 또는 난류를 방지하며, 즉 흡기공(501)의 공기 진입방향과 대응하는 유도가이드(540)는 양측 횡편(540-1)과 상기 횡편(540-1)의 단부를 연결하는 일측의 종편(540-2)으로 구성되며, 이때 횡편(540-1)은 종편(540-2)쪽으로 갈수록 높이가 커지는 경사진 형태로 형성되는 형상구조를 가진다.

이에 공기가 흡기공(501)으로 용이하게 유입되면서 빠르게 진입을 유도하여 공기분사통로(211)로 가속된 형태로 유입되게 된다.

그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 인테이크(200) 분사부(210)의 공기분사통로(211)와 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501) 사이에 결합되며, 흡입유도플레이트(500)의 세로 폭에 대응되는 폭을 가지면서 가로길이로 형성된 박판형태의 지지판(610)과 상기 지지판(610)의 중앙에 흡기공(501)에 대응되게 형성된 가이드공(611)이 형성된 공기유도부(600)가 설치되되,

상기 공기분사통로(211)에 마주한 지지판(610)의 가이드공(611) 양측단에 각각 경사지게 돌출 연장된 경사편(621)과 상기 가이드공(611)의 전측단에서 돌출 연장되어 양단이 양측 경사편(621) 일단에 연결된 돌출편(622)으로 구성된 제1방향유도부(620a)가 형성되며,

상기 흡기공(501)에 마주한 지지판(610)의 가이드공(611)에 제1방향유도부(620a)와 대칭형태의 제2방향유도부(620b)가 형성되는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 공기유도부(600)는 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)으로 공기흐름을 유도하면서 인테이크(200)의 공기분사통로(211)로 공기를 균일하게 진입시킴과 동시에 방향성을 제어하는 역할을 하게 된다.

상기 공기유도부(600)는 박판형태로서 즉, 흡입유도플레이트(500)의 내주면 및 분사부(210)의 외주면에 대응된 형상의 곡면형으로서, 중앙에 흡기공(501)에 대응된 형상의 가이드공(611)이 형성된 지지판(610)과, 상기 지지판(610)의 가이드공(611) 양측단에 각각 경사지게 돌출 연장된 경사편(621)과 상기 공기분사통로(211)와 마주한 가이드공(611)의 전측단에서 돌출 연장되어 양단이 양측 경사편(621) 일단에 연결된 돌출편(622)으로 구성된 제1방향유도부(620a) 및 상기 흡기공(501)에 마주한 지지판(610)의 가이드공(611)에 제1방향유도부(620a)와 대칭형태의 제2방향유도부(620b)가 형성된 구조를 가진다.

상세하게는 상기 경사편(621)은 흡기공(501)의 양측단 각각의 중앙에서 전측단 모서리각까지 경사지게 연결되며, 상기 돌출편(622)은 흡기공(501)의 전측단에서 상향 돌출되어 양단이 경사편(621)의 끝단과 연결한다.

상기 제1방향유도부(620a)는 공기분사통로(211)의 내부로 삽입된 형태로 위치하며, 상기 제2방향유도부(620b)는 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(6501) 외측으로 돌출된 형태를 가진다.

상기 제2방향유도부(620b)는 제1방향유도부를 구성하는 경사편과 돌출편의 형상과 동일하며, 단지 제1방향유도부과 대칭형태로 형성되며, 즉 상기 경사편(621)은 흡기공(501)의 양측단 각각의 중앙에서 후측단 모서리각까지 경사지게 연결되며, 상기 돌출편(622)은 흡기공(501)의 후측단에서 상향 돌출되어 양단이 경사편(621)의 끝단과 연결된 제2방향유도부(620b)를 가진다.

상기 제2방향유도부(620b)는 흡기공(501)으로 공기의 유입을 공기분사통로(211)로 진입을 유도하며, 상기 제1방향유도부(620a)는 제1방향유도부(620a)에 의해 흡기공(501)으로 유입된 공기가 공기분사통로(211) 입구 내측에 경사진 제2방향유도부(620b)에 진입 방향을 유도하면서 마찰저항을 최소화하여 공기분사통로(211)의 내부 곡선로로 자연스럽게 흐름을 유도함과 더불어 직선적인 층류 이상의 속도로 가속시킬 수 있는 것이다.

그리고, 상기 공기유도부(600)의 상면에 마주한 흡입유도플레이트(500)의 내측면에 지지판(610)의 형상에 대응된 오목형의 음각홈(미도시)이 형성되어 흡입유도플레이트(500)가 인테이크(200)의 분사부(210)에 결합하면서 공기유도부(600)가 장착시 분사부(210)의 외주면과 흡입유도플레이트(500)의 내주면이 긴밀히 밀착 결합되게 된다.

또한, 도면에 미도시되었지만, 상기 공기유도부(600)가 설치되지 않고, 상기 공기유도부(6000에 형성된 동일한 제1, 2방향유도부(620a)(620b)가 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)에 형성되며, 즉 공기분사통로(211)에 마주한 흡입유도플레이트(500) 내측의 흡기공(501)에 제1방향유도부(620a)가 형성되면서 흡입유도플레이트(500) 외측의 흡기공(501)에 제2방향유도부(620b)가 형성되며, 즉 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)을 기준으로 공기분사통로(211)에 마주하는 내측면에 제1방향유도부(620a)가 위치 그리고 상기 제1방향유도부(620a)가 형성된 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501) 외측면에 제2방향유도부(620b)가 위치한다.

그리고, 상술한 공기유도부(600)의 제1, 2방향유도부(620a)(620b) 또는 흡입유도플레이트(500)의 제1, 2방향유도부(620a)(620b)는 상단이 경사면을 형성한 경사편(621)이 형성되면서 돌출편(622)도 흡기공(501) 내측방향으로 경사지게 형성되어 공기의 진입시 빠르게 흡기공(501)으로 유입되게 된다.

그리고, 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)의 모서리에 각각 형성되며, 폭이 동일한 "ㄴ"형 단면을 가진 방향리브(551)와 상기 방향리브(551)의 내측 모서리에서 대각으로 연장된 방향편(552)으로 구성된 방향유도부(550)가 형성되며, 상기 인테이크(200)의 공기분사통로(211)로 인입되도록 흡입유도플레이트(500) 내측에 위치한 흡기공(501)의 방향유도부(550) 하부가 소정 길이로 하향 돌출 연장되며,

상기 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)에서 이동되는 외부공기의 방향에 대응하는 흡입유도플레이트(500)의 외측에 위치한 흡기공(501)의 방향유도부(550) 상부가 소정 길이로 상향 돌출 연장되며, 상향 돌출된 방향유도부(550)가 흡기공(501)의 후측에 위치한다면 흡기공(501) 전측에 위치한 방향유도부(550)의 상단은 흡기공(501) 내측에 위치하는 구조를 가지는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치를 제공한다.

상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501) 모서리에 각각 형성된 방향유도부(550)는 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)을 통해 이동되는 외부공기를 유도하는 동시에 증폭 및 가속시켜 대량의 공기가 흡기공(501)으로 이동하게 된다.

상기 방향유도부(550)는 흡기공(501)의 모서리각부에 대응되는 “ㄴ"형 단면을 가진 방향리브(551)와 상기 방향리브(551)의 내측 모서리에서 대각으로 연장된 방향편(552)으로 구성되며, 그리고 상기 분사부(210)의 공기분사통로(211)로 인입되도록 흡입유도플레이트(500) 내측에 위치한 흡기공(501)의 방향유도부(5500 하부가 소정 길이로 하향 돌출 연장된다.

그리고, 상기 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)에서 이동되는 공기의 방향에 맞대어 흡기공(501)으로 공기를 밀어 넣어 가속화하도록 흡기공(501) 후측의 이웃하는 모서리에 형성된 방향유도부(550)가 소정길이로 상향 연장되며, 반대로 흡기공(501) 전측의 이웃하는 모서리에 형성된 방향유도부(550)의 상단은 흡기공(501) 내측에 위치하여 공기와의 마찰을 최소화하도록 한다.

그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 케이싱(100)의 흡입구(101)에 장착되며, 일측의 입구(701)와 타측의 출구(702)가 형성되면서 입구(701)와 출구(702)를 연통하는 관로(703)가 형성되며, 상기 관로(703)는 출구(702)로 갈수록 점진적으로 직경이 커지는 형태를 가지며, 상기 입구(701)의 주변 외주면에 등간격으로 다수 개의 통구(704)가 원주형으로 형성되며, 상기 통구(704)를 통해 사선으로 연장된 가속로(704-1)와 상기 가속로(704-1)에 연결되어 가속로(704-1)의 방향과 대칭되게 연장되면서 끝단이 관로(703)와 연통되게 관로(703) 내주면을 관통하는 감압로(704-2)가 형성된 공기유입부(700)가 더 포함되며, 상기 공기유입부(700)는 케이싱(100)의 흡입구(101)로 외부공기를 유입시 공기의 가속을 낮추어 케이싱(100)의 흡기분배공간(103)으로 자연스럽게 이동되도록 하면서 흡기분배공간(103) 내의 가압시 역류되는 공기압을 감소하도록 하는 역할을 한다.

상기 공기유입부(700)의 입구(701)는 내경이 점진적으로 작아지는 형상을 가지며, 상기 공기유입부(700)의 내부 중앙에서 입구(701)와 출구(702)를 연결하는 관로(703)가 형성하되, 출구(702)로 갈수록 점진적으로 직경이 작아지는 형태를 가진다.

그리고, 상기 입구(701)의 주변 외주면에 내측을 관통하여 관로(703)의 내주면으로 통과되어 외부공기가 유입되도록 다수 개의 통구(704)가 원주형태로 형성되며, 상기 통구(704)는 가속로(704-1)와 감압로(704-2)로 구분되어 상호 연결된 공기이동로로서, 상기 가속로(704-1)는 사선방향으로 형성된다면 감압로(704-2)는 가속로(704-1) 사선방향과 대칭되는 방향으로 형성되며, 이때 감압로(704-2)의 내경은 가속로(704-1)의 내경에 비해 큰 내경을 가지어 가속로(704-1)를 통해 이동된 공기는 감압로(704-2)에 도달시 이동된 공기의 압력이 감소되어 관로(703)로 유입되게 된다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

케이싱 100 흡입구 101 배출구 102
흡기분배공간 103 인테이크 200 중공부 201
안내공 202 분사부 210 공기분사통로 211
장착부 220 임펠라 300 흡입유도플레이트 500
흡기공 501 경사유도탭 510 가로탭 520
원주탭 530 유도가이드 540 방향유도부 550
방향리브 551 방향편 552 공기유도부 600
지지판 610 제1방향유도부 620a 제2방향유도부 620b
경사편 621 돌출편 622 공기유입부 700

Claims

중공부(201)를 형성하면서 중공부(201)와 연통된 상부의 안내공(202)이 형성되며, 내주면과 외주면을 연통시키는 다수의 공기분사통로(211)가 하부의 분사부(210)에 형성된 인테이크(200)와, 상기 인테이크(200)가 내측에 고정되며 상기 인테이크(200) 분사부(210)의 외측면과 내측면 사이에 흡기분배공간(103)이 형성되면서 흡기분배공간(103)과 연통되어 외부공기를 유입시키는 흡입구(101)가 외측 일면에 형성 그리고 흡기분배공간(103)과 구분되면서 인테이크(200)의 안내공(202)과 연계되어 냉각공기를 배출하는 배출구(102)가 상부에 형성된 케이싱(100)과, 상기 인테이크(200)의 중공부(201)에 회전가능하게 마련되어 상기 공기분사통로(211)를 통하여 분사되는 공기에 의하여 회전되어 분사된 공기를 냉각시켜 축방향으로 안내하여 인테이크(200)의 안내공(202)을 통해 케이싱(100)의 배출구(102)로 배출되게 하는 임펠라(300)를 포함하여 이루어지는 냉각터빈장치에 있어서,
상기 공기분사통로(211)는 곡선형태의 방사상으로 형성되면서 중공부(201)로 향해 갈수록 점진적으로 내부 단면적이 좁아지는 형태를 가지며,
상기 케이싱(100)의 흡입구(101)에 장착되며, 일측의 입구(701)와 타측의 출구(702)가 형성되면서 입구(701)와 출구(702)를 연통하는 관로(703)가 형성되며,
상기 관로(703)는 출구(702)로 갈수록 점진적으로 직경이 커지는 형태를 가지며,
상기 입구(701)의 주변 외주면에 등간격으로 다수 개의 통구(704)가 원주형으로 형성되며,
상기 통구(704)를 통해 사선으로 연장된 가속로(704-1)와 상기 가속로(704-1)에 연결되어 가속로(704-1)의 방향과 대칭되게 연장되면서 끝단이 관로(703)와 연통되게 관로(703) 내주면을 관통하는 감압로(704-2)가 형성된 공기유입부(700)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
제1항에 있어서,
상기 인테이크(200)의 분사부(210)에 장착되어 공기분사통로(211)의 수(數)와 형상에 대응된 흡기공(501)이 형성되면서 흡기공(501)과 공기분사통로(211)가 서로 연통되도록 이웃하게 설치되며, 외주면에 형성된 흡기공(501)의 양측에 상호 대칭형태로 한 쌍의 경사유도탭(510)이 돌출 형성된 원주형의 흡입유도플레이트(500)가 포함하는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
제2항에 있어서,
상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)과 흡기공(501) 사이에 한 쌍의 가로탭(520)이 돌출 형성되되, 상기 가로탭(520)과 가로탭(520) 사이의 폭이 흡기공(501)의 세로폭에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
제2항에 있어서,
상기 흡입유도플레이트(500)의 외주면에 형성된 흡기공(501) 내주단 전체가 돌출 연장된 유도가이드(540)가 형성되되,
상기 유도가이드(540)의 상단부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
제2항에 있어서,
상기 인테이크(200) 분사부(210)의 공기분사통로(211)와 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501) 사이에 결합되며, 흡입유도플레이트(500)의 세로 폭에 대응되는 폭을 가지면서 가로길이로 형성된 박판형태의 지지판(610)과 상기 지지판(610)의 중앙에 흡기공(501)에 대응되게 형성된 가이드공(611)이 형성된 공기유도부(600)가 설치되되,
상기 공기분사통로(211)에 마주한 지지판(610)의 가이드공(611) 양측단에 각각 경사지게 돌출 연장된 경사편(621)과 상기 가이드공(611)의 전측단에서 돌출 연장되어 양단이 양측 경사편(621) 일단에 연결된 돌출편(622)으로 구성된 제1방향유도부(620a)가 형성되며,
상기 흡기공(501)에 마주한 지지판(610)의 가이드공(611)에 제1방향유도부(620a)와 대칭형태의 제2방향유도부(620b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
제2항에 있어서,
상기 흡입유도플레이트(500)의 흡기공(501)의 모서리에 각각 형성되며, 폭이 동일한 "ㄴ"형 단면을 가진 방향리브(551)와 상기 방향리브(551)의 내측 모서리에서 대각으로 연장된 방향편(552)으로 구성된 방향유도부(550)가 형성되며, 상기 인테이크(200)의 공기분사통로(211)로 인입되도록 흡입유도플레이트(500) 내측에 위치한 흡기공(501)의 방향유도부(550) 하부가 소정 길이로 하향 돌출 연장되며,
상기 흡입유도플레이트(500)의 외측에 위치한 흡기공(501)의 방향유도부(550) 상부가 소정 길이로 상향 돌출 연장되며, 상향 돌출된 방향유도부(550)가 흡기공(501)의 후측에 위치한다면 흡기공(501) 전측에 위치한 방향유도부(550)의 상단은 흡기공(501) 내측에 위치하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 무냉매 냉방장치용 냉각터빈장치.
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