CN102400954A - 空调器的轴流风扇结构 - Google Patents

Abstract

一种空调器的轴流风扇结构，包括：风扇轮毂、轴套和风扇叶片，每个风扇叶片的顶端边缘位置设置加厚区，加厚区为光滑曲面结构。气流在风扇叶片的顶端边缘受到加厚区的影响，沿加厚区的表面不断改变方向，在加厚区光滑曲面的引导下，气流的流向变化相对平缓，不会与轴流风扇轴向的气流发生剧烈碰撞和压力变化冲突，因此能够降低轴流风扇在工作时产生的噪音。

Description

空调器的轴流风扇结构

技术领域

本发明涉及空调器的技术领域，具体说是一种在风扇叶片的顶端设置由光滑曲面构成的加厚区，通过加厚区将风扇的压力面和吸力面平滑连接，从而减少空气从压力面到吸力面的流动损失，降低噪音并提高风扇效率空调器的轴流风扇结构。

背景技术

通常，空调器是对于室内环境进行制冷或制热，由此创造舒适的室内环境的机器，大致上分为一体式空调器和分体式空调器。

一体式空调器和分体式空调器在功能上虽然相同，但是一体式空调器在同一个机壳内设置了制冷、散热的零部件，穿墙设置在墙面或者设置在窗户上，窗式空调器是最常见的一体式空调器，而分体式空调器在室内机上设置了制冷装置，在室外机上设置了散热以及压缩装置，室内机和室外机利用冷媒导管连接。

图1是现有技术的空调器的结构分解图；图2是现有技术的空调器的轴流风扇结构的示意图；图3是现有技术的空调器的轴流风扇结构中轴套部位的结构示意图。

如图１至图3所示，现有的窗式空调器由形成外表的机箱2；安装机件的底盘3；设置于底盘室内侧的室内面板4；室内面板4下侧形成有将空气吸入到空调器内部空间的进气口4a；其上侧形成将空调器内部调节后的空气排放到室内的排气口4b；室内面板4的内侧依次设置蒸发器6；室内风扇7及空气引导装置8（8a、8b、8c）；空气引导装置8包括安装室内风扇的空气引导板8a；在空气引导板8a前面安置有挡板8b；挡板8b上有将通过蒸发器6流动的空气引导到室内风扇7的通孔，安装在挡板8b上侧及空气引导板8a上端前方，引导空气流向室内面板上的排气口4b的导风罩8c。空气引导板8a将窗式空调器分为室内部分和室外部分，隔断了室内空气与室外空气之间的流通。空气引导板8a后面的室外部分设置有风扇电机14；引导架10；室外风扇11、冷凝器12、压缩机16及具有进、排风口的室外面板（未图示）；底盘3上设计有聚集、排出蒸发器流下来的冷凝水的接水盘电机14的旋转轴向相反方向伸出机壳外并延伸一定距离，分别连接室内风扇7及室外风扇11。当接入电源时压缩机16和电机14运转，冷媒经压缩机16压缩后通过冷凝器12、膨胀阀（未图示）、蒸发器6后回到压缩机从而完成循环，随着风扇电机14的运转，室内风扇7和室外风扇11开始转动，室内空气通过室内面板4的进气口4a进入空调机，与蒸发器6进行热交换，变为冷气后，由室内面板4的排气口4b排回室内；室外空气由室外面板的进气格栅进入空调器的室外部分，经室外风扇11、冷凝器12进行热交换后变为热空气由室外面板排气口排出到空调器外的室外大气环境中。

现有技术中窗式空调器的室外风扇为轴流风扇结构，包括: 风扇轮毂21，设置在室外风扇的正中部位，留有轴孔22并形成室外风扇的主体；轴套25，与风扇轮毂共圆心并一体成型，由多个设置在风扇轮毂背面、向外突出并相互间可以弹性开合的轴套板26构成，轴套板之间相互分开仅通过轮毂相连，轴套内部与轴孔相连通并容纳固定风扇电机轴；风扇叶片23，呈辐射状设置于风扇轮毂的外周面，具有相同扭转角度，在旋转时使空气流动产生气流；打水环24，与风扇叶片的外围相连接，并随风扇叶片一同转动带起接水盘中的冷凝水。

但是，如上所述的已有技术中存在如下的不足点:

在上述现有技术的轴流风扇中，根据轴流风扇的工作方式，可将轴流风扇分为压力面和吸力面，风扇所对应的出风方向即为压力面，而相应的将风扇的轴侧进风方向作为吸力面，风扇叶片将压力面和吸力面分隔开，空气在风扇叶片的搅动下由风扇叶片间的空隙从吸力面到达压力面，进而沿风扇轴方向出风。当轴流风扇工作时，在风扇叶片的两侧形成压力差，吸力面一侧的气压较低，而压力面一侧的气压比较高，因此空气从压力面越过风扇叶片的顶端边缘流向吸力面，从而造成轴流风扇的工作效率损失，而且由于风扇叶片顶端边缘比较薄，气流从压力面向吸力面流动的过程中，压力和气流的流向变化比较剧烈，容易造成较大的噪音。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在风扇叶片的顶端设置由光滑曲面构成的加厚区，通过加厚区将风扇的压力面和吸力面平滑连接，从而减少空气从压力面到吸力面的流动损失，降低噪音并提高风扇效率空调器的轴流风扇结构。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的空调器的轴流风扇结构，包括：风扇轮毂，设置在风扇的正中部位，留有轴孔并形成室外风扇的主体；轴套，与风扇轮毂共圆心并一体成型，由多个设置在风扇轮毂背面、向外突出并相互间可以弹性开合的轴套板构成，轴套内部与轴孔相连通并容纳固定风扇电机轴；风扇叶片，呈辐射状设置于风扇轮毂的外周面，具有相同扭转角度，在旋转时使空气流动产生气流，每个风扇叶片的顶端边缘位置设置加厚区，加厚区为光滑曲面结构。

本发明还可采用以下技术方案：

在风扇叶片上垂直并对应于加厚区位置的截面部分的形状为平滑的弧形的一部分。

所述的加厚区与风扇叶片为一体成型。

所述的位于风扇叶片上的风扇直径最大处的加厚区最大，即加厚区前端所在圆形的直径最大。

所述的风扇叶片顶端的加厚区同时分布在风扇叶片的上下两个面上。本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的空调器的轴流风扇结构中，每个风扇叶片的顶端边缘位置设置加厚区，加厚区为光滑曲面结构，通过光滑曲面将风扇叶片两侧的压力面和吸力面连接起来。当轴流风扇工作时风扇叶片的两面形成压力差，压力面的高压气流流向吸力面的低压区域进行补充，此时气流在风扇叶片的顶端进行转向流动，气流在风扇叶片的顶端边缘受到加厚区的影响，沿加厚区的表面不断改变方向，在加厚区光滑曲面的引导下，气流的流向变化相对平缓，不会与轴流风扇轴向的气流发生剧烈碰撞和压力变化冲突，因此能够降低轴流风扇在工作时产生的噪音。另外由于加厚区设置在风扇叶片的顶端边缘位置，气流在从压力面向吸力面流动时也必须要越过加厚区，部分气流在经过加厚区时的力量减弱，这部分气流逐渐在流动过程中消退，因此在一定程度上也能够减缓气流由压力面向吸力面流动所造成的气流流失和抵消影响，提高了出风量，即提高了轴流风扇的工作出风效率。在轴流风扇的风扇叶片顶端边缘设置加厚区还能够提高轴流风扇的整体结构强度，使风扇叶片更加不容易损坏。

附图说明

图1是现有技术的空调器的结构分解图；

图2是现有技术的空调器的轴流风扇结构的示意图；

图3是现有技术的空调器的轴流风扇结构中轴套部位的结构示意图；

图4是本发明的空调器的轴流风扇结构的示意图；

图5是本发明的空调器的轴流风扇的图。

附图中主要部件符号说明:

2:机箱                    3:底盘

4:室内面板                4a:进气口

4b: 排风口                6:蒸发器

7:室内风扇                8:空气引导装置

8a:空气引导板             

8b:挡板                   8c:导风罩 

10:引导架                

11:室外风扇               12:冷凝器

14:风扇电机               16:压缩机。

具体实施方式

图4是本发明的空调器的轴流风扇结构的示意图；图5是本发明的空调器的轴流风扇的图。

如图4、图5所示，本发明的一体型窗式空调器中，室内面板设置在空调器朝向室内侧的前端，形成有进气口、排气口和控制部，空调器在运转时从进气口由室内吸入空气，然后由排气口将经过热交换后的空气再次排出到室内从而完成温度调节；机箱形成空调器的外观，并且容纳空调器的各个部件，上述机箱在空调器的室外侧形成容纳冷凝器、室外风扇、风扇电机、压缩机、底盘等部件的空间，经压缩机压缩后的高温高压的冷媒流入到冷凝器中，室外风扇转动产生流动的空气流过冷凝器翅片间的空隙，并且与冷凝器中的冷媒进行热交换，使冷凝器中的冷媒温度降低，从而完成空调器在室外侧的热量交换。在机箱内部通过挡板将室内侧部分和室外侧部分分隔开，从而保证空调器室外侧的冷凝器换热和用于室内空气热交换的蒸发器换热完全独立,避免空调器机箱内部的空气流动相互影响。蒸发器与室外侧的冷媒流路相互连通，在蒸发器的冷媒管内液态冷媒蒸发为气态从而吸收大量的热，当室内的空气由进气口进入到进气通道时与蒸发器发生热量交换，从而使空气的温度降低。

本发明的空调器的轴流风扇结构中，风扇轮毂21设置在轴流风扇的正中部位，形成室外风扇的主体，轮毂的外围成筒状，内部有多条支撑肋用以在保证较轻重量的同时确保轮毂具有较高的强度，在轮毂的内部位置一体形成了挡板，挡板上留有轴孔，轮毂承载室外风扇的叶片，使叶片与轮毂一同转动；轴套25与风扇轮毂共圆心并一体成型，由三个相同的设置在风扇轮毂背面、向外突出并相互间可以弹性开合的轴套板构成，构成轴套的多个相邻轴套板的底部相互连接形成连接部，连接部与各轴套板间均为一次成型，在加工过程中直接注塑成为相互连接的结构，使轴套的底部封闭，相邻轴套板之间的连接部的高度为5毫米，一方面使连接部足够长以便减轻轮毂挡板上的过大扭矩压力，另一方面也为轴套板的自由弹性开合留有余地；沿连接部的顶端向外，相邻轴套板逐渐分开并在轴套板之间形成“V”型的开口，轴套板之间的“V”型开口大小相同，使轴套各方向的受力趋于均衡，在风扇旋转时不至于影响到风扇的旋转平衡，轴套内部与轴孔相连通并容纳固定风扇电机轴，当风扇电机轴插入到轴套时，各个轴套板沿相互之间开口向径向外部打开，使电机轴顺利进入，然后在轴套的外部对电机轴使用螺钉或者定位销加以固定就可以使电机轴与轴套完全成为一体，保证在室外风扇的旋转时电机轴不会从轴套中脱出；风扇叶片23呈辐射状设置于风扇轮毂的外周面，具有相同扭转角度，在旋转时使空气流动产生气流，每个风扇叶片的顶端边缘位置都向外突起形成加厚区30，加厚区为光滑曲面结构，与风扇叶片的曲面平滑连接，即风扇叶片的曲面能够平滑过渡到加厚区的曲面结构中，某一位置的加厚区位于风扇叶片上下表面的部分都相对于此处的风扇叶片对称，形成完整的空气导流结构，当空气由压力面向吸力面流动转移时始终能够平缓的紧贴风扇叶片上的加厚区来改变流动的方向和角度。

在风扇叶片23上垂直并对应于加厚区30位置的截面为圆形的一部分，加厚区与风扇叶片为一体成型，在轴流风扇的生产和加工时更加简单，空气沿加厚区所在的圆周流动时需要进行较大的消耗，从而减弱由压力面流到吸力面的空气量。

风扇叶片边缘某一位置的加厚区的厚度和大小与该点和风扇轴之间的距离成正比，这种设置与该点所处的风扇叶片处能够产生的风量大小保持一致，位于风扇叶片上的风扇直径最大处的加厚区最大，即加厚区前端所在圆形的直径最大。

风扇叶片顶端的加厚区同时分布在风扇叶片的上下两个面上，使空气在从压力面到吸力面转移的过程中始终受加厚区的引导和影响，减少在风扇叶片顶端边缘所出现的湍流。

空调器运行时，室外机壳中的压缩机开始运转，并且压缩冷媒使其在冷媒管中流动，此高温高压的冷媒流入到室外侧的冷凝器中，并且在冷凝器中循环流动，轴流风扇在风扇电机的带动下同步旋转，从而在机箱内形成负压，室外的空气由设置在机箱后两侧的进气格栅中分别沿水平方向流入，在轴流风扇的作用下空气沿轴向流过位置对应于轴流风扇的冷凝器，并且与冷凝器进行热量交换，带走冷媒具有的热量，然后经热交换后的空气由设置在机箱后壁上的排气隔栅排出到室外，室外侧的进气方向和排气方向相互垂直，室外侧部分的进气和排气发生相互影响的可能减少，气流间不会发生相互干扰。采用轴流风扇将气流导向冷凝器完成室外侧的空气交换，提高流过冷凝器的总体风量，使冷媒的温度更低，当冷媒通过膨胀阀进入到位于室内机壳中的蒸发器中时，温度更低的冷媒蒸发所需要吸收的热量更多，也就是说能够从循环流入室内机壳内部的空气中吸收的热量更多，因此增大了空调器的整体热交换能力。冷媒流过蒸发器、进行过室内侧的热量交换后经储液罐的气液分离，然后再次被吸入到压缩机内部，从而开始下一次的冷媒循环。

本发明的空调器的轴流风扇结构中，每个风扇叶片的顶端边缘位置设置加厚区，加厚区为光滑曲面结构，通过光滑曲面将风扇叶片两侧的压力面和吸力面连接起来。当轴流风扇工作时风扇叶片的两面形成压力差，压力面的高压气流流向吸力面的低压区域进行补充，此时气流在风扇叶片的顶端进行转向流动，气流在风扇叶片的顶端边缘受到加厚区的影响，沿加厚区的表面不断改变方向，在加厚区光滑曲面的引导下，气流的流向变化相对平缓，不会与轴流风扇轴向的气流发生剧烈碰撞和压力变化冲突，因此能够降低轴流风扇在工作时产生的噪音。另外由于加厚区设置在风扇叶片的顶端边缘位置，气流在从压力面向吸力面流动时也必须要越过加厚区，部分气流在经过加厚区时的力量减弱，这部分气流逐渐在流动过程中消退，因此在一定程度上也能够减缓气流由压力面向吸力面流动所造成的气流流失和抵消影响，提高了出风量，即提高了轴流风扇的工作出风效率。在轴流风扇的风扇叶片顶端边缘设置加厚区还能够提高轴流风扇的整体结构强度，使风扇叶片更加不容易损坏。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种空调器的轴流风扇结构，包括：风扇轮毂，设置在风扇的正中部位，留有轴孔并形成室外风扇的主体；轴套，与风扇轮毂共圆心并一体成型，由多个设置在风扇轮毂背面、向外突出并相互间可以弹性开合的轴套板构成，轴套内部与轴孔相连通并容纳固定风扇电机轴；风扇叶片，呈辐射状设置于风扇轮毂的外周面，具有相同扭转角度，在旋转时使空气流动产生气流，其特征在于：每个风扇叶片的顶端边缘位置设置加厚区，加厚区为光滑曲面结构。

2.根据权利要求1所述的空调器的轴流风扇结构，其特征在于:在风扇叶片上垂直并对应于加厚区位置的截面部分的形状为平滑的弧形的一部分。

3.根据权利要求2所述的空调器的轴流风扇结构，其特征在于:加厚区与风扇叶片为一体成型。

4.根据权利要求2所述的空调器的轴流风扇结构，其特征在于:位于风扇叶片上的风扇直径最大处的加厚区最大，即加厚区前端所在圆形的直径最大。

5.根据权利要求1所述的空调器的轴流风扇结构，其特征在于:风扇叶片顶端的加厚区同时分布在风扇叶片的上下两个面上。

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