CN103133360B - 横流风扇及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横流风扇及包括该横流风扇的空调器，其中该横流风扇包括固定构件和多个叶片，这些叶片固定到该固定构件的上表面并沿周向彼此分隔开，并且这些叶片中的一个或多个叶片包括从叶片的表面沿向下方向突出的突出部。根据本发明的横流风扇可减小涡流的总强度，提高空气的流速并降低噪音。

Description

横流风扇及空调器

技术领域

本发明涉及横流风扇及空调器。

背景技术

一般而言，空调器是冷却或加热室内空间的设备。空调器包括压缩制冷剂的压缩机、使从压缩机排出的制冷剂冷凝的冷凝器、使经过冷凝器的制冷剂膨胀的膨胀器以及使在膨胀器中膨胀的制冷剂蒸发的蒸发器。

空调器中的冷凝器和蒸发器被安装在室外单元或室内单元中，作为使制冷剂与外部空气之间进行热交换的热交换器。当室内单元安装有热交换器时，室内单元可包括位于其一侧的横流风扇。

横流风扇包括圆板和设置在该圆板上的多个叶片。横流风扇用来排放沿径向导入的空气。也就是说，横流风扇可将外部空气导入到室内单元中，以使空气与流经热交换器的制冷剂进行热交换，并将空气排出室内单元。

然而，根据现有技术的这种横流风扇因叶片的旋转而在被排放的空气流中产生涡流，这样可能导致横流风扇在室内空间产生噪音和振动，由此给使用者带来不便。而且，涡流会降低导入和排放空气的效率，导致空调器的整体性能下降。

发明内容

本发明的多个实施例提供一种能够通过叶片的一端具有的突出部来实现降低噪音并改善排气效率的横流风扇以及空调器。

在一个实施例中，一种横流风扇包括：固定构件；以及多个叶片，固定到固定构件的上表面并沿周向彼此分隔开，其中一个或多个所述叶片的一个端部上具有突出部，该突出部从该叶片的表面沿向下方向突出。

在另一个实施例中，一种空调器包括：设置在壳体内的热交换器；横流风扇，设置在热交换器的一侧，该横流风扇包括多个叶片；以及流路导引部，设置在该横流风扇的外周面附近，其中一个或多个所述叶片的外边缘部包括从该叶片的表面沿向下方向突出的突出部。

根据本发明的实施例，从叶片的外边缘沿叶片的向下方向突出的突出部可减少涡流的产生，并提高排放的空气的流速，由此可提高横流风扇的效率。

根据本发明的实施例，突出部的面向横流风扇外侧的一个表面形成为曲面，因此在通过叶片导入空气时可防止进气流速降低。

此外，根据本发明的实施例，叶片的外边缘设有多个凸起，以由此减小排气区域中的涡流强度，并可提高空气的流速及降低噪音。

本发明的一个或多个实施例的细节将在附图和下文的说明中论述。从说明书、附图和权利要求书中将显而易见其他的特征。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的空调器的剖视图；

图2是示出根据第一实施例的叶片的立体图；

图3是图2的局部放大图；

图4是示出根据该第一实施例的横流风扇与现有技术的横流风扇之间的性能比较的曲线图；

图5是示出根据第二实施例的叶片的立体图；

图6是图5的局部放大图；

图7是示出根据第三实施例的叶片的立体图；

图8是图7的局部放大图；以及

图9A和9B是示出根据该第三实施例的横流风扇与现有技术的横流风扇之间的性能比较的曲线图；

图10是示出根据该第三实施例的叶片上的气流的视图。

具体实施方式

现在将详细论述本发明的多个实施例，在附图中示出了这些实施例的示例。

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的横流风扇和空调器。

图1是示出根据第一实施例的空调器的剖视图。

参照图1，根据第一实施例的空调器1包括壳体10、热交换器20、风扇100和流路导引部30。在此情况下，空调器1的这一部分可被称为室内单元。

壳体10可包括前侧的前进气部11和上侧的上进气部12。前进气部11和上进气部12可设有用于过滤导入的空气的过滤器13。过滤器13可设置在壳体10的前侧和上侧，以便覆盖前进气部11和上进气部12。在此情况下，过滤器13可以固定地或可拆卸地安装在壳体10的前侧。

此外，壳体10可包括位于其下侧的排气部14。该排气部14可设有能够控制空气的排放方向的排气窗15。当空调器1停止时，可控制排气窗15以关闭排气部14。

热交换器20设置在壳体10内，用于使外部空气与制冷剂之间进行热交换。热交换器20可以是翅片管热交换器，翅片管热交换器包括供制冷剂流动的制冷剂管和多个制冷剂管经过的热交换翅片。

热交换器20被设置为围绕风扇100的进气侧。例如，热交换器20包括多个以弯曲形式设置的热交换部21、22和23。热交换部21、22和23设置成围绕风扇100的进气侧。因此，在本实施例中，在多个位置弯曲的相对大尺寸的热交换器20能够安装在室内单元提供的空间内，由此提高热交换能力。当然，热交换器20可形成为单个弯曲本体。

通过前进气部11和上进气部12导入的空气流经热交换器20。详细而言，导入壳体10的空气能够在经过热交换器部21、22和23时，通过沿制冷剂管流动与制冷剂进行热交换而被冷却或加热。此后，被冷却或加热的空气通过排气部14被排放到室内空间中，由此产生使用者期望的室内环境。

风扇100设置在热交换器20的一侧。风扇100可以是沿径向方向排放沿径向导入的空气的横流风扇100。

横流风扇100通过沿长度方向联接多个风扇单元（图未示）而形成。每个风扇单元包括具有圆盘状的固定构件120和多个固定到该固定构件120的上表面并沿周向彼此分隔开的叶片110。也就是说，横流风扇100形成有沿周向排列的多个叶片110。稍后将详细描述横流风扇100的叶片110。

流路导引部30设置在横流风扇100的外周面附近，并引导气流。也就是说，流路导引部30引导横流风扇100顺畅地进气和排气。流路导引部30可包括后导引部31和稳定器32。

后导引部31从壳体10的后侧向横流风扇100的进气侧延伸。这种后导引部31允许导入的空气被顺畅地导向在旋转的横流风扇100。而且，后导引部31能够使由横流风扇100驱动流动的横流风扇100的空气的分离最小化。

稳定器32设置在横流风扇100的排气侧。稳定器32与横流风扇100的外周面分隔开，以便防止由横流风扇100排放的空气朝向热交换器20回流。

后导引部31和稳定器32沿横流风扇100的长度方向设置。而且，后导引部31和稳定器32与横流风扇100的外周面分隔开预定距离。

当横流风扇100旋转时，空气通过前进气部11和上进气部12导入，导入的空气经历与经过热交换器20的制冷剂的热交换，然后流向横流风扇100。在此情况下，空气能够通过后导引部31顺畅地导入。

此后，横流风扇100导入空气，使空气从后导引部31侧向排气侧流动。在此情况下，稳定器32防止了从横流风扇100排放的空气朝向热交换器20侧引入，使排气部14的空气能够顺畅地排放到室内空间。

图2是示出根据第一实施例的叶片的立体图，图3是图2的局部放大视图。

参照图2和图3，在根据第一实施例的横流风扇100的叶片110中，沿每个叶片110的长度方向延伸的线被定义为展长（span）S，垂直于展长S的叶片110的高度被定义为弦长C。而且，沿叶片110的长度（展长S）方向的内端被定义为内边缘111，而沿叶片110的长度（展长S）方向的外端被定义为外边缘112。

当叶片110安装于横流风扇100时，内边缘111面向横流风扇100的内部，同时外边缘112面向横流风扇100的外部。在此情况下，每个内边缘111和外边缘112可具有倒圆的区段。而且，叶片110的内边缘111可被设置成平行于或基本平行于横流风扇100的转轴。

此外，叶片110在内边缘111与外边缘112之间可具有不同厚度。也就是说，叶片110可被设置成使得其厚度从内边缘111向外边缘112逐渐减小。

每个叶片110的一端具有突出部113，该突出部113从叶片110的下表面突出，也就是说沿向下的方向突出。突出部113可减少在排放空气时产生涡流。突出部113可设置在叶片110的外边缘112，并沿叶片110的长度方向延伸。

在此情况下，外边缘112的厚度与突出部113的突出厚度之和可与内边缘111的厚度相等。这是为了使进气和排气顺畅。

当经过横流风扇100的中心的空气沿叶片110的下表面流动时，在流路导引部30与叶片110之间的空气流中可产生涡流。在此情况下，设置在叶片110的突出部113将涡流分割成小片段，由此可防止由涡流引起的不规则气流。因此，叶片110使通过前进气部11和上进气部12导入的空气能够沿排气部14顺畅地排放，并可提高排放流速。

在此情况下，突出部113的面向横流风扇100的外部的外表面113a可平滑地连接到叶片110的外边缘112的表面。也就是说，突出部113的外表面113a可连接到叶片110的呈曲面形式的外边缘112的表面。这是为了防止当空气通过突出部113的外表面113a导入时，进气流速因突出部113而降低。

同时，突出部113的面向横流风扇100内部的内表面113b可呈相对于叶片110的下表面倾斜预定角度的平坦平面的形式。该预定角度可以是任何能够提供期望效果的角度。在此情况下，由突出部113的内表面113b与横流风扇100的下表面限定的角度可以是锐角。

在突出部113的内表面113b具有上述形式的情况下，当空气沿叶片110的外边缘112被导入时，在叶片110的下表面与突出部113之间的空间中可产生涡流。当然，当排放空气时，突出部113可用来减少涡流。也就是说，突出部113可减少被排放的空气中的涡流，同时在被导入的空气中产生涡流。然而，因为空气的排放速度高于其进气速度，所以，尽管在进气区域中还产生涡流，但可通过调整排气区域产生的涡流来充分地提高总体效能。

图4是示出根据本第一实施例和现有技术的横流风扇之间的性能比较的图。在图4中，横坐标代表流速，纵坐标代表静压。作为对比示例的现有技术关联地使用不具有突出部113的叶片的横流风扇。在图4中，该实施例的驱动RPM与现有技术的驱动RPM相同，根据本实施例的横流风扇以实线标示，而相关技术（现有技术）以虚线标示。

参照图4，与现有技术相比，根据该第一实施例的横流风扇100在相同流速下具有更高的静压，并且在相同的静压下具有更高的流速。也就是说，与现有技术相比，本实施例能够通过使用突出部113来实现流速和静压性能的总体提高，以控制排气区域中的涡流。

图5是示出根据第二实施例的叶片的立体图，图6是图5的局部放大视图。

参照图5和图6，根据第二实施例的叶片110可包括如第一实施例中那样的从叶片110的外边缘112向下突出的突出部113。然而，与第一实施例不同的是，根据该第二实施例的突出部113可以是叶片110的向下突出的弯曲突出部。这是为了减少进气区域产生涡流。

当然，如在第一实施例中那样，突出部113的外表面113a可连接到叶片110的呈曲面形式的外边缘112。在本实施例中，突出部113的内表面113b和外表面113a被设置成沿向下方向突出的曲面形式。在此情况下，与第一实施例相比，分割排气区域中的涡流的效果降低；然而，在进气区域中产生的涡流的量可减少。

图7是根据第三实施例的叶片的立体图，图8是图7的局部放大图。

参照图7和图8，根据第三实施例的每个叶片的外边缘可包括沿向下方向突出的突出部和朝向横流风扇100的外侧突出的多个凸起114。在此情况下，如图中所示，突出部113可设置成第一实施例中所描绘的形状，但本发明并不局限于如上所述的突出部113的形状。

凸起114可通过减小横流风扇100排放的空气流中涡流的强度而降低噪音并提高流速。多个凸起114可沿叶片110的长度方向彼此分隔开预定距离。

在此情况下，每个凸起114的尖端可以是弯曲的。这是为了防止由凸起114引起空气阻力。

当从叶片110的上表面或下表面观察时，每个凸起114可呈正方形或矩形。详细而言，每个凸起114可呈朝向其端部渐缩的梯形。凸起的形状不会使被引入横流风扇100的空气流中断。而且，凸起114的厚度可朝向端部的方向减小。

每个凸起114附接到叶片110的端部的厚度等于或大于外边缘112附近的厚度，并可小于或等于外边缘112附近的厚度与突出部113的突出厚度之和。在此情况下，外边缘112的附近的厚度指的是沿横流风扇100的向内方向与外边缘112分隔开预定距离的一部分的厚度。

在本实施例中，因为突出部113设置在叶片110的下表面，所以叶片110的外边缘112可比现有技术的叶片110厚。这里，因为凸起114可联接到外边缘112和突出部113，所以凸起114的厚度可比外边缘112的附近的突出部113的厚度要厚。也就是说，在本实施例中，可通过使用突出部113来扩展凸起114与叶片110之间的联接区域，以提高凸起114的联接强度。

图9A和图9B是示出根据第三实施例的横流风扇与现有技术的横流风扇之间的性能比较的曲线图。在图9A中，横坐标代表驱动风扇的电机的RPM，纵坐标代表流速。在图9B中，横坐标代表流速，纵坐标代表噪音。在图9B中，现有技术的驱动RPM与本实施例的RPM相同。而且，图9A和图9B中的现有技术关联地使用不具有任何如图4所示的突出部113或凸起114的叶片110的横流风扇100。在图9A和图9B中，以实线标示本发明，而以虚线标示相关技术（现有技术）。

参照图9A和图9B，当以相同RPM被驱动时，根据第三实施例的横流风扇100可确保获得比现有技术更高的流速。这就意味着以比现有技术更低的RPM足以确保特定的流速。因此，本发明可实现能耗降低约5%。

而且，当确保流速相同时，与现有技术相比，本实施例可以减少噪音的产生。因此，当空气按预定流速被导入和排放时，因为减少了气流中产生的噪音，本发明可提高使用者的满意度。

图10是示出根据第三实施例的叶片上的气流的视图。

参照图10，当空气在根据第三实施例的叶片110上流动时，在展长方向上能够生成沿叶片的上表面流动的多个涡流，同时在展长方向上生成沿凸起流动的多个涡流。在此情况下，沿着上部空间流动的涡流可沿着与沿着凸起流动的涡流相反的方向旋转，使这些涡流能够相互抵消。因此，本发明可减小涡流的总强度，还可提高空气的流速并降低噪音。

如本文所论述，根据这些实施例，从叶片的外边缘沿叶片的向下方向突出的突出部可减少涡流的产生，并提高排放的空气的流速，由此可提高横流风扇的效率。

根据这些实施例，突出部的面向横流风扇外侧的一个表面形成为曲面，因此在通过叶片导入空气时可防止进气流速降低。

此外，根据这些实施例，叶片的外边缘设有多个凸起，以由此减小排气区域中的涡流强度，这些凸起联接到叶片的外边缘和突出部，以确保凸起具有足够的厚度，从而提高了耐用性。

尽管已参照本发明的许多示例性实施例描述了本发明，但应理解的是，本领域技术人员能够设计出多种属于本发明的原理的精神和范围内的其他更改和实施例。更具体而言，在说明书、附图和随附权利要求书的范围内，可以对主题组合排布的零部件和/或排布做出各种变型和更改。除零部件和/或排布的变型和更改之外，备选的应用对本领域技术人员而言也将是显而易见的。

Claims (11)

1.一种横流风扇，包括：

固定构件；以及

多个叶片，固定到所述固定构件的上表面并沿周向彼此分隔开，

其中一个或多个所述叶片的一个端部具有突出部，所述突出部从所述叶片的表面沿向下方向突出，

其中所述突出部从所述叶片的外边缘突出，

其中所述突出部的外表面连接到所述叶片的呈曲面形式的外边缘表面，以及

其中所述突出部的面向所述横流风扇内侧的内表面呈相对于所述叶片的下表面倾斜预定角度的平坦表面的形式。

2.根据权利要求1所述的横流风扇，其中所述突出部沿所述一个或多个叶片的长度方向延伸。

3.根据权利要求1所述的横流风扇，其中由所述突出部的内表面与所述横流风扇的下表面限定的角度是锐角。

4.根据权利要求1所述的横流风扇，其中所述突出部呈从所述叶片的表面沿向下方向突出的弯曲形状的形式。

5.根据权利要求1所述的横流风扇，其中所述叶片的厚度沿从内边缘向外边缘的方向减小。

6.根据权利要求5所述的横流风扇，其中所述内边缘的厚度等于所述外边缘的厚度与所述突出部的厚度之和。

7.根据权利要求1所述的横流风扇，其中所述一个或多个叶片的外边缘部包括沿所述横流风扇的向外方向突出的多个凸起。

8.根据权利要求7所述的横流风扇，其中一个或多个所述凸起的端部呈曲面形式。

9.根据权利要求7所述的横流风扇，其中所述突出部沿所述叶片的长度方向延伸，以及

所述多个凸起沿所述叶片的长度方向彼此隔开预定的间隔。

10.根据权利要求7所述的横流风扇，其中附连于所述一个或多个叶片的所述凸起的厚度等于或小于所述叶片的外边缘部的厚度与所述突出部的厚度之和。

11.根据权利要求7所述的横流风扇，其中所述一个或多个凸起的宽度沿朝向其端部的方向减小。