風機及具有其的空調的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了風機及具有其的空調。該風機包括：蝸殼，蝸殼包括間隔設置的蝸殼前段和蝸殼后段，蝸殼前段與蝸殼后段圍成沿繞蝸殼周向一周的出風口，蝸殼前段具有沿軸向貫穿蝸殼前段的進風口，出風口與進風口連通；葉輪，葉輪設置在蝸殼前段與蝸殼后段之間，且對應于出風口。該風機可以360°出風，換熱更均勻。
【專利說明】風機及具有其的空調

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣調節(jié)設備領域，具體而言，涉及一種風機及具有其的空調。

【背景技術】
[0002]目前大部分空調均為單向出風式結構，該類出風結構使得空調對于各方向的換熱效果不一致，這樣使得室內溫度不均勻，易造成室內環(huán)境的熱舒適性差。由于離心風機在蝸殼內部流動呈現(xiàn)出較明顯的非對稱性，較冗長的蝸殼流道雖然能使氣體較平穩(wěn)流出，但其無法完全利用葉輪各個出口角度氣體，綜合而言單向出流方式對于室內換熱均勻性與風機特性均較為不利。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種風機及具有其的空調，以解決現(xiàn)有技術中的風機出風方向單一的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種風機，風機包括:蝸殼，蝸殼包括間隔設置的蝸殼前段和蝸殼后段，蝸殼前段與蝸殼后段圍成繞蝸殼周向一周的出風口，蝸殼前段具有沿軸向貫穿蝸殼前段的進風口，出風口與進風口連通；葉輪，葉輪設置在蝸殼前段與蝸殼后段之間，且對應于出風口。
[0005]進一步地，蝸殼前段包括集流器，集流器為環(huán)形，且集流器具有大截面端和小截面端，由大截面端至小截面端集流器的中心孔的截面積逐漸減小，集流器的小截面端靠近葉輪。
[0006]進一步地，集流器的小截面端的內徑dl小于葉輪的內徑Dl。
[0007]進一步地，蝸殼前段還包括:葉輪前盤，葉輪前盤固定連接在集流器的小截面端，并沿蝸殼的徑向，向遠離集流器的方向延伸；擋環(huán)，擋環(huán)固定設置在葉輪前盤的遠離集流器的一端，且沿蝸殼的軸向延伸，擋環(huán)的遠離葉輪前盤的一端與集流器的大截面端平齊，集流器、葉輪前盤和擋環(huán)圍成共振腔。
[0008]進一步地，葉輪前盤的壁面與葉輪的端面平行，且葉輪前盤與葉輪之間具有第一間隙Atl,第一間隙Atl的取值范圍為16mm> Δ tl>2mm。
[0009]進一步地,第一間隙Atl的取值范圍為6mm> Δ tl>4mm。
[0010]進一步地，蝸殼前段和蝸殼后段的外徑d3相等，蝸殼前段的外徑d3大于葉輪的外徑D2，且蝸殼前段的外徑d3減葉輪的外徑D2的值大于0.5倍的葉片型線長度L。
[0011]進一步地，共振腔的最大消聲頻率等于i倍的旋轉噪聲基頻，其中，i為正整數(shù)。
[0012]進一步地，蝸殼后段包括:環(huán)形基板；擴壓環(huán)，擴壓環(huán)固定連接在環(huán)形基板的外周，并沿蝸殼的徑向，向遠離葉輪的方向延伸，沿遠離環(huán)形基板的方向擴壓環(huán)的截面積逐漸增大。
[0013]進一步地，擴壓環(huán)的外環(huán)面的最大截面積SI大于擴壓環(huán)的內環(huán)面的最小截面積S2，且擴壓環(huán)的外環(huán)面的最大截面積SI與擴壓環(huán)的內環(huán)面的最小截面積S2的比值大于1.2。
[0014]進一步地，環(huán)形基板與葉輪的端面之間具有第二間隙Λ t2，第二間隙的取值范圍為 1mm t2 ^ 2mm。
[0015]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種空調，包括風機，風機為上述的風機。
[0016]進一步地，空調還包括換熱器，換熱器設置在風機的進風口處。
[0017]應用本發(fā)明的技術方案，風機包括蝸殼和葉輪。其中，蝸殼包括間隔設置的蝸殼前段和蝸殼后段，蝸殼前段與蝸殼后段圍成繞蝸殼周向一周的出風口，蝸殼前段具有沿軸向貫穿蝸殼前段的進風口，出風口與進風口連通，蝸殼用于對葉輪引入的風進行整流，并通過出風口送出，蝸殼的出風口為繞蝸殼的周向一周的出風口，因而能夠實現(xiàn)360°出風口，以此解決單方向出風造成的換熱不均的問題，同時能夠增大出風量，減少風量損失。葉輪設置在蝸殼前段與蝸殼后段之間，且對應于出風口，通過葉輪的轉動引風。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的風機的側視示意圖；以及
[0020]圖2示出了圖1中的風機的A-A向剖視圖；
[0021]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的帶有換熱器的風機的剖視圖；
[0022]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的風機的風路圖。
[0023]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0024]10、蝸殼；11、蝸殼前段；111、集流器；112、葉輪前盤；113、擋環(huán)；114、共振腔；12、蝸殼后段；121、環(huán)形基板；122、擴壓環(huán)；13、出風口 ；14、進風口 ；20、葉輪；30、換熱器；40、電機。

【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0026]如圖1至4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，風機包括蝸殼10和葉輪20。其中，蝸殼10包括間隔設置的蝸殼前段11和蝸殼后段12，蝸殼前段11與蝸殼后段12圍成繞蝸殼10周向一周的出風口 13，蝸殼前段11具有沿軸向貫穿蝸殼前段11的進風口 14，出風口 13與進風口 14連通，蝸殼10用于對葉輪20引入的風進行整流，并通過出風口送出，蝸殼10的出風口 13為繞蝸殼10的周向一周的出風口 13，因而能夠實現(xiàn)360°出風口，以此解決單方向出風造成的換熱不均的問題，同時能夠增大出風量，減少風量損失。葉輪20設置在蝸殼前段11與蝸殼后段12之間，且對應于出風口 13，通過葉輪20的轉動引風。
[0027]在本實施例中，蝸殼前段11包括集流器111，集流器111為環(huán)形，且集流器111具有大截面端和小截面端，由大截面端至小截面端集流器111的中心孔的截面積逐漸減小，集流器111的小截面端靠近葉輪20。集流器111的弧形內壁面可以實現(xiàn)導流作用，實現(xiàn)平緩入流，防止氣體在進風口 14發(fā)生竄動，一方面保證氣流均勻性，另一方面減少噪音。集流器111的截面積逐漸減小可以有效地集流，提高進風量與入流均勻度。
[0028]優(yōu)選地，集流器111的小截面端的內徑dl小于葉輪20的內徑D1。以此保證平緩進風。
[0029]在本實施例中，蝸殼前段11還包括葉輪前盤112和擋環(huán)113。
[0030]其中，葉輪前盤112固定連接在集流器111的小截面端，并沿蝸殼10的徑向，向遠離集流器111的方向延伸。擋環(huán)113固定設置在葉輪前盤112的遠離集流器111的一端，且沿蝸殼10的軸向延伸，擋環(huán)113的遠離葉輪前盤112的一端與集流器111的大截面端平齊，集流器111、葉輪前盤112和擋環(huán)113圍成共振腔114。通過圍成共振腔114能夠實現(xiàn)降噪的目的。
[0031 ] 在本實施例中，集流器111、葉輪前盤112和擋環(huán)113為一體化結構，連接穩(wěn)固結構強度高，圍成共振腔114后能夠降低噪音的效果好。該共振腔114為Helmholtz共振腔，能夠有效消除旋轉噪音。
[0032]優(yōu)選地，為了防止漏風，減少風量損失，葉輪前盤112的壁面與葉輪20的端面平行，且葉輪前盤112與葉輪20之間具有第一間隙Atl，第一間隙Atl的取值范圍為16mm> Δ 該第一間隙Λ tl為軸向間隙。葉輪前盤112與葉輪20之間的間隙可以保證葉片前盤112不會干涉葉輪20轉動，而葉輪前盤112和葉輪20之間若間隙過小容易造成異常噪音，而間隙過大容易造成泄漏，使得風量損失。
[0033]優(yōu)選地，第一間隙Atl的取值范圍為6mm> Δ tl>4mm。在這一取值范圍內的效果最好。
[0034]優(yōu)選地，蝸殼前段11和蝸殼后段12的外徑d3相等，蝸殼前段11的外徑d3大于葉輪20的外徑D2，且蝸殼前段11的外徑d3減葉輪20的外徑D2的值大于0.5倍的葉片型線長度L，葉片型線長度L為葉片翼型輪廓線各個內切圓的中心連線長度，即翼型中線長度。蝸殼前段11的外徑d3即為擋環(huán)113的外徑。
[0035]在本實施例中，擋環(huán)113的遠離葉輪前盤112的一側具有凸起，該凸起朝向集流器111，以使共振腔114呈凹形，而共振腔114的各尺寸可以根據(jù)Helmholtz共振腔的消聲機理確定。
[0036]優(yōu)選地，共振腔114的最大消聲頻率等于i倍的旋轉噪聲基頻，其中，i為正整數(shù)，以實現(xiàn)最好的消音效果。
[0037]在本實施例中，蝸殼后段12包括環(huán)形基板121和擴壓環(huán)122。
[0038]環(huán)形基板121用于與蝸殼前段11組成圍成出風口 13。在本實施例中，環(huán)形基板121上設置有通孔。
[0039]擴壓環(huán)122固定連接在環(huán)形基板121的外周，并沿蝸殼10的徑向，向遠離葉輪20的方向延伸，沿遠離環(huán)形基板121的方向擴壓環(huán)122的截面積逐漸增大，以使出風平緩，降低噪音。
[0040]優(yōu)選地,擴壓環(huán)122的外環(huán)面的最大截面積SI大于擴壓環(huán)122的內環(huán)面的最小截面積S2，且擴壓環(huán)122的外環(huán)面的最大截面積SI與擴壓環(huán)122的內環(huán)面的最小截面積S2的比值大于1.2，以此滿足使用需求，并保證出風平緩，出流均勻。
[0041]優(yōu)選地，為了保證環(huán)形基板121不會干涉葉輪20轉動，環(huán)形基板121與葉輪20的端面之間具有第二間隙Λ t2，第二間隙的取值范圍為1mm彡Λ t2彡2mm,以在保證風量，避免漏風嚴重的情況下降低噪音，提高使用舒適性。
[0042]優(yōu)選地,第二間隙Δ t2的取值范圍為3mm至6mm時效果最好。
[0043]葉輪20通過電機40帶動轉動，電機40通過環(huán)形基板121上的通孔與葉輪20連接。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種空調，包括風機，風機為上述的風機。
[0045]優(yōu)選地，空調還包括換熱器30，換熱器30設置在風機的進風口 14處。換熱器30設置在風機的進風口 14的前端，可以有效利用離心風機對氣流的卷吸作用實現(xiàn)入風，入流更加均勻，入流的換熱也更加均勻，換熱效果更好。
[0046]如圖4所示，氣流由風機的卷吸作用由換熱器30進入風機，這樣的結構形式可以較好的實現(xiàn)入流平穩(wěn)均勻，同時平穩(wěn)均勻的入流形式能較好的實現(xiàn)換熱器在入口壁面的均勻換熱，在一定程度提高換熱效率。氣體沿換熱器30經(jīng)集流器11流入葉輪20，在葉輪20做功加速后徑向流入出風口 13，并進入擴壓環(huán)122，經(jīng)擴壓環(huán)122擴壓作用使出流平順化，氣體最終由出口 360°徑向流出與室內環(huán)境換熱，且各向流速較為均勻，實現(xiàn)空調對室內環(huán)境的均勻換熱。另外，由于出口不直對用戶，其出風不直接吹向用戶，這給用戶帶來較優(yōu)的換熱舒適性感受。
[0047]通過該風機可以實現(xiàn)360°出風，配以具有周向出風口的空調殼體即可以實現(xiàn)360°出風換熱，解決了空調單向出風無法保證室內各位置換熱均勻的問題，提升了使用舒適性，且有效地利用了風機的進風量，減少了風量損失，更加有利于節(jié)省能源，提高能源利用率。進風口 14設置在蝸殼10的一側，在蝸殼10的集流器111的導流作用下，實現(xiàn)了單向入風，徑向360°出風效果，同時在保證風機噪聲符合要求的前提下，進一步提升了風機風量，進一步改善了室內換熱效果。
[0048]本發(fā)明的風機摒棄了一般離心風機所使用的蝸殼結構，其在葉輪20外側設置分體式的蝸殼10，通過合理設置蝸殼10與葉輪20的配合尺寸，在保證葉輪20出流平穩(wěn)的前提下，實現(xiàn)對風機出風量的提升。同時通過將蝸殼10的出風口 13設置為周向出風口，使風機實現(xiàn)360°均勻出風，改善普通空調所存在的室內換熱不均問題，另外將換熱器30置于進風口 14的如端更有利于空調入流穩(wěn)定并在一定程度提聞空調的換熱效率。
[0049]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:空調由風機、換熱器、外框和電機組成。其中風機由蝸殼前段、葉輪與蝸殼后段三者組成，通過蝸殼前段和蝸殼后段的導流作用實現(xiàn)流體軸向進風、徑向360°出風的效果，其出流量為一般離心風機的2?3倍，進而增大了空調換熱量。
[0050]集流器與葉輪前盤、擋環(huán)組合形成一體化結構，集流器內側壁面型線呈弧形過渡，且集流器內徑dl小于葉輪內徑D1，實現(xiàn)平緩入流并防止氣體在進風口產(chǎn)生竄動。集流器出口與葉片前盤相接處采用圓角平滑過渡，以保證入流平緩。
[0051]葉輪前盤壁面與葉輪的前端面相互平行，葉輪可采用等高葉片或不等高葉片，無論何類情況，葉輪前盤壁面始終與相鄰葉輪外緣相平行。葉輪前盤壁面與葉輪間沿軸向具有第一間隙Atl, Atl的取值范圍為16mm至2mm,最好為6mm至4mm,以控制該處泄漏損失并避免因間隙過小產(chǎn)生的異常噪聲。
[0052]擋環(huán)與集流器、葉輪前盤組成共振腔，擋環(huán)內側遠離葉輪前盤的一端有朝向集流器的凸起，使共振腔呈凹形，蝸殼前段11的外徑d3大于葉輪外徑D2，且d3-D2大于0.5L，其中L為葉片型線長度。該共振腔的各尺寸在滿足以上要求的前提下需符合Helmholtz共振腔消聲機理，使其最大消聲頻率處于旋轉噪聲基頻或i倍基頻上。
[0053]蝸殼后段為風機出口擴壓段，出口擴壓段需滿足擴壓環(huán)的外環(huán)面的最大截面積SI大于其內環(huán)面的最小截面積S2，其面積比大于1.2，同時擴壓段型線呈弧形，以保證風機全壓滿足工況要求并平順流體，實現(xiàn)出流均勻化。蝸殼后段與葉輪后盤二者軸向具有第二間隙Δ t2,第二間隙Δ t2的取值范圍為1mm至2mm,最好為3mm至6mm以減小泄漏損失。
[0054]在保證出風均勻性前提下，增大風機流量并實現(xiàn)風機在徑向360°均勻出風，以此提高空調換熱量并改善空調對于室內環(huán)境的換熱均勻性；空調內部離心風機引入Helmholtz共振腔，以減弱離心風機運行時所產(chǎn)生的旋轉噪聲；同時對各動靜結構間間隙進行限定，以控制其中泄漏損失。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種風機，其特征在于，包括: 蝸殼(10)，所述蝸殼(10)包括間隔設置的蝸殼前段(11)和蝸殼后段(12)，所述蝸殼前段(11)與所述蝸殼后段(12)圍成繞所述蝸殼(10)周向一周的出風口(13)，所述蝸殼前段(11)具有沿軸向貫穿所述蝸殼前段(11)的進風口(14)，所述出風口(13)與所述進風口(14)連通； 葉輪(20)，所述葉輪(20)設置在所述蝸殼前段(11)與所述蝸殼后段(12)之間，且對應于所述出風口(13)。
2.根據(jù)權利要求1所述的風機，其特征在于，所述蝸殼前段(11)包括集流器(111)，所述集流器(111)為環(huán)形，且所述集流器(111)具有大截面端和小截面端，由所述大截面端至所述小截面端所述集流器(111)的中心孔的截面積逐漸減小，所述集流器(111)的小截面端靠近所述葉輪(20)。
3.根據(jù)權利要求2所述的風機，其特征在于，所述集流器(111)的小截面端的內徑dl小于所述葉輪(20)的內徑Dl。
4.根據(jù)權利要求2所述的風機，其特征在于，所述蝸殼前段(11)還包括: 葉輪前盤(112)，所述葉輪前盤(112)固定連接在所述集流器(111)的小截面端，并沿所述蝸殼(10)的徑向，向遠離所述集流器(111)的方向延伸； 擋環(huán)(113)，所述擋環(huán)(113)固定設置在所述葉輪前盤(112)的遠離所述集流器(111)的一端，且沿所述蝸殼(10)的軸向延伸，所述擋環(huán)(113)的遠離所述葉輪前盤(112)的一端與所述集流器(111)的大截面端平齊，所述集流器(111)、所述葉輪前盤(112)和所述擋環(huán)(113)圍成共振腔(114)。
5.根據(jù)權利要求4所述的風機，其特征在于，所述葉輪前盤(112)的壁面與所述葉輪(20)的端面平行，且所述葉輪前盤(112)與所述葉輪(20)之間具有第一間隙Atl，所述第一間隙Atl的取值范圍為16mm> Δ tl>2mm。
6.根據(jù)權利要求5所述的風機，其特征在于，所述第一間隙Atl的取值范圍為6mm > Δ t,1 >4mnin
7.根據(jù)權利要求4所述的風機，其特征在于，所述蝸殼前段(11)和所述蝸殼后段(12)的外徑d3相等，所述蝸殼前段(11)的外徑d3大于所述葉輪(20)的外徑D2，且所述蝸殼前段(11)的外徑d3減所述葉輪(20)的外徑D2的值大于0.5倍的葉片型線長度L。
8.根據(jù)權利要求4所述的風機，其特征在于，所述共振腔(114)的最大消聲頻率等于i倍的旋轉噪聲基頻，其中，i為正整數(shù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的風機，其特征在于，所述蝸殼后段(12)包括: 環(huán)形基板(121)； 擴壓環(huán)(122)，所述擴壓環(huán)(122)固定連接在所述環(huán)形基板(121)的外周，并沿所述蝸殼(10)的徑向，向遠離所述葉輪(20)的方向延伸，沿遠離所述環(huán)形基板(121)的方向所述擴壓環(huán)(122)的截面積逐漸增大。
10.根據(jù)權利要求9所述的風機，其特征在于，所述擴壓環(huán)(122)的外環(huán)面的最大截面積SI大于所述擴壓環(huán)(122)的內環(huán)面的最小截面積S2，且所述擴壓環(huán)(122)的外環(huán)面的最大截面積SI與所述擴壓環(huán)(122)的內環(huán)面的最小截面積S2的比值大于1.2。
11.根據(jù)權利要求9所述的風機，其特征在于，所述環(huán)形基板(121)與所述葉輪(20)的端面之間具有第二間隙Λ t2，所述第二間隙的取值范圍為1mm彡Λ t2彡2mm。
12.—種空調，包括風機，其特征在于，所述風機為權利要求1至11所述的風機。
13.根據(jù)權利要求12所述的空調，其特征在于，空調還包括換熱器(30)，所述換熱器(30)設置在所述風機的進風口(14)處。
【文檔編號】F04D29/44GK104329271SQ201410596849
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】廖俊杰, 熊軍, 彭勃, 劉池 申請人:珠海格力電器股份有限公司