CN103890406A - 多叶片式风扇及具有多叶片式风扇的空调 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的多叶片式风扇，包括：叶轮，在主板的左右表面中的一表面上形成有多个第一叶片，在主板的左右表面中的另一表面上形成有多个第二叶片；以及涡壳，包围上述叶轮；在上述涡壳的左侧板和右侧板上分别形成有吸气孔，在连接上述左侧板和右侧板的涡卷部上形成有朝向上述叶轮的相反方向凸出的圆弧部，在与上述叶轮的旋转中心轴垂直的方向上，从上述主板到上述圆弧部为止的间距最大，由此，使从叶轮向涡壳流动的空气的流动方向急速转换的程度最小化，缓解与涡卷部的冲突，从而具有减少流动损失、提高效率的优点。

Description

多叶片式风扇及具有多叶片式风扇的空调
技术领域
本发明涉及一种多叶片式风扇（sirocco fan）及具有多叶片式风扇的空调，尤其涉及一种通过涡壳（scroll housing）的左右两面吸入空气的多叶片式风扇及具有多叶片式风扇的空调。
背景技术
一般而言，多叶片式风扇是具有多个前弯形短翼的风扇，由于噪音小，广泛用于通风装置或空调。
多叶片式风扇能够包括叶轮和包围叶轮的涡壳，涡壳能够在叶轮的左右表面中的至少一表面上形成用于引导空气的吸入的吸气孔。
[现有技术文献]
[专利文献]
KR10-2006-0076647A（2006.07.04）
发明内容
技术问题
根据现有技术的多叶片式风扇，从叶轮朝风扇外壳流动的空气沿着风扇外壳流动时，会急速转变其流动方向，与风扇外壳内表面的冲突大，从而导致噪音变大的问题。
解决问题的方法
为了解决上述存在问题，本发明的多叶片式风扇，包括：叶轮，在主板的左右表面中的一表面上形成有多个第一叶片，在上述主板的左右表面中的另一表面上形成有多个第二叶片，以及涡壳，包围上述叶轮；在上述涡壳的左侧板和右侧板上分别形成有吸气孔，在连接上述左侧板和右侧板的涡卷部上形成有朝向上述叶轮的相反方向凸出的圆弧部；在与上述叶轮的旋转中心轴垂直的方向上，从上述主板到上述圆弧部为止的间距最大。
上述圆弧部可形成在从切断部到基准角度的位置为止的部分。
上述圆弧部的从切断部到基准角度的位置的曲率半径可不均匀。
上述圆弧部的与基准角度的位置相差180°的位置的曲率半径可大于与基准角度的位置相差270°的位置的曲率半径。
随着从与基准角度的位置相差270°的位置靠近基准角度的位置，上述圆弧部的曲率半径可逐渐变大。
作为上述涡卷部的一例，可从与上述左侧板相连接的左侧板连接部到与上述右侧板相连接的右侧板连接部为止的整个部分呈圆弧状，且上述左侧板连接部与右侧板连接部之间的中央部分和主板之间的间距最大。
作为上述涡卷部的另一例，可在和上述左侧板相连接的左侧板连接部与和上述右侧板相连接的右侧板连接部之间的一部分呈圆弧状，且圆弧部的中央部分和主板之间的间距最大。
发明的效果
根据本发明，能够使从叶轮向涡卷部流动的空气的流动方向急速转换的程度最小化，缓解空气与涡卷部的冲突，从而具有减少流动损失、提高效率的优点。
并且，根据本发明，能够使多叶片式风扇所占的体积最小化，从而具有提高多叶片式风扇周围的空间利用性的优点。
附图说明
图1是表示具有本发明的多叶片式风扇的空调的一实施例的内部的俯视图。
图2是图1所示的涡壳的立体图。
图3是对比表示本发明的多叶片式风扇的一实施例与以往的多叶片式风扇的局部切割剖视图。
图4是本发明的多叶片式风扇的一实施例的侧视图。
图5是本发明的多叶片式风扇的一实施例的局部切割剖视图。
图6是本发明的多叶片式风扇的一实施例的速度矢量与以往的多叶片式风扇的速度矢量的对比图。
图7是本发明的多叶片式风扇的一实施例的速度分布与以往的多叶片式风扇的速度分布的对比图。
图8是本发明的多叶片式风扇的一实施例的压力分布与以往的多叶片式风扇的压力分布的对比图。
图9是本发明的多叶片式风扇的一实施例的湍流强度与以往的多叶片式风扇的湍流强度的对比图。
图10是本发明的多叶片式风扇的另一实施例的局部切割剖视图。
具体实施方式
以下，将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是表示具有本发明的多叶片式风扇的空调的一实施例的内部的俯视图，图2是图1所示的涡壳的立体图，图3是对比表示本发明的多叶片式风扇的一实施例与以往的多叶片式风扇的局部切割剖视图。
空调能够包括：箱体（cabinet）2；热交换器4，其设置于箱体2内部；以及多叶片式风扇6，其将空气吸入到热交换器4并将通过热交换器4的空气送出。
空调能够由管道式空调构成。箱体2上能够连接有吸入管8，上述吸入管8用于引导空调对象空间的空气吸入到热交换器4。箱体2或多叶片式风扇6上能够连接有排出管10，上述排出管10用于将由多叶片式风扇5送出的空气引导到空调对象空间。箱体2能够形成管道式空调的外观，能够形成为左右方向上的长度长且前后方向上的长度短。
热交换器4能够沿着与空气的流动方向垂直的方向纵长地形成，能够在箱体2内部垂直地或倾斜地设置。
多叶片式风扇6能够包括：马达12；叶轮20，其与马达12相连接从而旋转；以及涡壳30，其包围叶轮20。
多叶片式风扇6能够利用一个马达12来使多个叶轮20旋转，马达12可位于中央，在马达12的左侧和右侧可分别连接有叶轮20，由涡壳30包围各叶轮20。
马达12能够由旋转轴22朝向左右两侧突出的双轴马达构成，一侧旋转轴能够与位于左侧的叶轮20的旋转中心相连接，另一侧旋转轴能够与位于右侧的叶轮20的旋转中心相连接。
叶轮20在主板22的左右表面中的一表面上形成有多个第一叶片24，在主板22的左右表面中的另一表面上形成有多个第二叶片26。
就叶轮20而言，主板22和多个第一叶片24能够形成第一叶轮部，主板22和多个第二叶片26能够形成第二叶轮部。
图3的（a）部分是本发明的多叶片式风扇的一实施例的局部切割剖视图，图3的（b）部分是以往的多叶片式风扇的局部切割剖视图。
可在涡壳30的左右两侧板32、34上分别形成吸气孔36、38。
左侧板32和右侧板34可并排地配置。左侧板32的吸气孔36和右侧板34的吸气孔38能够相面对面地形成。
涡壳30可包括包围叶轮20的周围的外壳部。外壳部可包括将左右两侧板32、34相连接并形成为涡卷形状的涡卷部40。涡卷部40沿着叶轮20的旋转方向呈圆弧状。
涡壳30可包括板体部42，上述板体部42从涡卷部40向空气排出方向延伸，并且将左右两侧板32、34相连接。
涡壳30可包括排出引导件44。排出引导件44连接左右两侧板32、34，并且随着沿空气排出方向远离涡卷部40，与板体部42的距离逐渐变大。
涡壳30可在左右两侧板32、34、板体部42与排出引导件44之间形成空气排出口46。
如图3的（a）部分所示，本发明的多叶片式风扇在涡卷部40上可形成有朝向叶轮20的相反方向凸出的圆弧部50。如图3的（a）部分所示，圆弧部50可以朝向与涡壳30的旋转中心轴垂直的方向凸出。就圆弧部50而言，在与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向上，该圆弧部50与主板22之间的间距L1最大。就圆弧部50而言，在与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向中，从主板22到圆弧部50为止的间距最大。就圆弧部50而言，与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向上的中央部分与主板22之间的间距L1大于在与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向上的中央以外部分与主板22之间的间距L2。
相反，如图3的（b）部分所示，根据以往的多叶片式风扇，在与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向上，涡卷部40’和叶轮20之间的间距L3相同。
本发明的圆弧部50可形成在涡卷部40中的和左侧板32相连接的左侧板连接部与涡卷部40中的和右侧板32相连接的右侧板连接部之间。就涡卷部40而言，可使从左侧板连接部到右侧板连接部的整个部分呈圆弧状，并且左侧板连接部和右侧板连接部之间的中央部分与主板22之间的间距L1最大。就涡卷部40而言，可使左侧板连接部和右侧板连接部之间的一部分呈圆弧状，并且圆弧部50的中央部分与主板22之间的间距L1最大。
在左右两侧板32、34中与涡卷部40相连接的部分与圆弧部50的最外围位置相一致的情况下，涡壳30所占容积将变大。相反，在左右两侧板32、34中与涡卷部40相连接的部分小于圆弧部50的最外围位置的情况下，涡壳30所占容积将变小。
根据本发明，能够使多叶片式风扇6的流动损失及噪音最小化，并且能够使涡壳30的容积最小化，当多叶片式风扇6设置在空调时，能够提高其周围的空间利用性，空调尽量实现结构紧凑性。
图4是本发明的多叶片式风扇的一实施例的侧视图，图5是本发明的多叶片式风扇的一实施例的局部切割剖视图。
图5的（a）部分是与基准角度相差90°的位置的局部切割剖视图，图5的（b）部分是与基准角度相差180°的位置的局部切割剖视图，图5的（d）部分是与基准角度相差270°的位置的局部切割剖视图，图5的（d）部分是基准角度位置的局部切割剖视图。
如图4及图5所示，圆弧部50可形成在从切断部S到基准角度（θ=0°或360°）的位置为止的部分。
在这里，基准角度（θ=0°或360°）可以是以涡卷部40的曲面结束的位置为基准而确定的角度。并且，切断部S能够位于沿着叶轮20的旋转方向大约90°以内的位置。
圆弧部50可在从切断部S到基准角度（θ=0°或360°）的位置为止的整个部分朝向与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向呈圆弧状。
圆弧部50可以在切断部S与基准角度（θ=0°或360°）的位置之间的一部分朝向与叶轮20的旋转中心轴R垂直的方向呈圆弧状。
圆弧部50在从切断部S到基准角度（θ=0°或360°）的位置的整个部分上的曲率半径可以不均匀。
涡卷部40可以在叶轮20的旋转方向上的部分区域上形成圆弧部50，在剩余区域上形成非圆弧状的平板部51。
涡卷部40的与切断部S接近的区域可以形成为平板部51，并且基准角度（θ=0°或360°）的位置可以形成为平板部51。
圆弧部50的与基准角度（θ=0°或360°）的位置相差180°的位置的曲率半径可大于与基准角度（θ=0°或360°）的位置相差270°的位置的曲率半径。
随着从与基准角度（θ=0°或360°）的位置相差270°的位置靠近基准角度（θ=0°或360°）的位置，圆弧部的曲率半径逐渐变大。
涡壳30的与基准角度（θ=0°或360°）的位置相差180°的位置的周围与切断部S之间能够成为流动吸入部，与基准角度（θ=0°或360°）的位置相差270°的位置的周围能够成为流动排出部，流动排出部的空气流的流动方向沿着涡壳30发生变化时，其方向的变化缓慢，使得流速分布变得均匀。
当驱动马达12时，叶轮12在涡壳30的内部以旋转中心轴为中心旋转。当叶轮12旋转时，位于涡壳30的左侧的空气通过左侧板32的吸气孔36，吸入到涡壳30的内部左侧。当叶轮12旋转时，位于涡壳30的右侧的空气通过右侧板34的吸气孔38，吸入到涡壳30的内部右侧。
吸入到涡壳30的内部左侧的空气，通过多个第一叶片24沿着涡卷部40流动。吸入到涡壳30的内部右侧的空气，通过多个第二叶片26沿着涡卷部40流动。通过多个第一叶片24来流动的空气与通过多个第二叶片26来流动的空气在涡壳30内部混合，在涡卷部40的圆弧部50和叶轮12之间其流动方向发生变化，动压变成静压，接着，朝向空气排出口46流动后从空气排出口44排出。
图6是本发明的多叶片式风扇的一实施例的速度矢量与以往的多叶片式风扇的速度矢量的对比图，图6的（a）部分是表示以往的多叶片式风扇的速度矢量的示意图，图6的（b）部分是表示本发明的多叶片式风扇的速度矢量的示意图。
如图6的（a）部分所示，根据以往的多叶片式风扇，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z沿着涡壳30急速地改变流动方向，空气流与涡壳30发生强烈的冲撞。空气流与涡壳30之间的强烈的冲撞和流动方向的急速改变可能导致流动损失，从而可能导致效率低下和噪音。
另一方面，如图6的（b）部分所示，根据本发明的多叶片式风扇，当从叶轮20排出的空气流的流动方向在流动排出部Z沿着涡壳30发生变化时，相比于以往的多叶片式风扇，方向的变化相对缓慢，相比于以往的多叶片式风扇，空气流与涡壳30之间的冲撞小，从而能够提高效率。
图7是本发明的多叶片式风扇的一实施例的速度分布与以往的多叶片式风扇的速度分布的对比图，图7的（a）部分是表示以往的多叶片式风扇的速度分布的示意图，图7的（b）部分是表示本发明的多叶片式风扇的速度分布的示意图。
如图7的（a）部分所示，根据以往的多叶片式风扇，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z沿着涡壳30高速流动，速度梯度大，这种高速流动和大的速度梯度可能会导致效率低下和噪音。
另一方面，如图7的（b）部分所示，根据本发明的多叶片式风扇，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z沿着涡壳30流动时，相比于以往的多叶片式风扇，以更低的速度和更缓慢的速度梯度流动，当以相比于以往的多叶片式风扇的更低的速度和更缓慢的速度梯度流动时，能够减少噪音。
图8是本发明的多叶片式风扇的一实施例的压力分布与以往的多叶片式风扇的压力分布的对比图，图8的（a）部分是表示以往的多叶片式风扇的压力分布的示意图，图8的（b）部分是表示本发明的多叶片式风扇的压力分布的示意图。
如图8的（a）部分所示，就以往的多叶片式风扇而言，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z流动时，涡壳30的壁面的压力高，整体上空气流的压力不复原且压力低，涡壳30内的动压转换成静压的程度变弱，从而可能导致压力性能差。
另一方面，如图8的（b）部分所示，就本发明的多叶片式风扇而言，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z流动时，相比于以往的多叶片式风扇，总体上沿着涡壳30在大的范围内呈现压力特性，整体上涡壳30的压力恢复，涡壳30内的动压良好地转换成静压，从而能够提高压力性能。
图9是本发明的多叶片式风扇的一实施例的湍流强度与以往的多叶片式风扇的湍流强度的对比图，图9的（a）部分是表示以往的多叶片式风扇的湍流强度的示意图，图9的（b）部分是表示本发明的多叶片式风扇的湍流强度的示意图。
如图9的（a）部分所示，就以往的多叶片式风扇而言，从叶轮20排出的空气流在流动排出部Z的整体上大的区域内具有较强的湍流强度，这种强的湍流强度可能会产生噪音。
另一方面，如图9的（b）部分所示，就本发明的多叶片式风扇而言，相比于以往的多叶片式风扇，在流动排出部Z中的大范围内存在从叶轮20排出的空气流的湍流强度低的区域，这种低的湍流强度能够减少噪音。
图10是本发明的多叶片式风扇的另一实施例的局部切割剖视图。
如图10所示，本实施例的多叶片式风扇能够包括叶轮20’、主板22’、多个第一叶片24’及多个第二叶片26’。多个第一叶片24’的长度能够与多个第二叶片26’的长度不同。主板22’能够位于更接近涡壳40的左侧板32和右侧板34中的其中一个的位置。
如本发明的一实施例，涡卷部40能够形成有朝向叶轮20’的相反方向凸出的圆弧部，就圆弧部50’而言，在与叶轮20’的旋转中心轴R垂直的方向上，圆弧部50’与主板22’之间的间距L1最大。
就圆弧部50’而言，以该圆弧部50’与主板22’相向的部分为基准，与更长的叶片26’相向的部分和与更长的叶片26’相向的部分可以连续。圆弧部50’的与更长的叶片26’相向的部分的曲率半径能够大于与更短的叶片24’相向的部分的曲率半径。
即，在主板22’更接近涡壳40的左侧板32和右侧板34中的其中一个的情况下，圆弧部50’能够以涡卷部40的正中央为基准，左右两侧中的一侧比另一侧更凸出。
本实施例的叶轮20’和圆弧部50’以外的其他结构及作用与本发明的一实施例相同或相似，因此使用相同附图标记，省略对其的详细说明。

Claims (8)

1.一种多叶片式风扇，其特征在于，
包括：
叶轮，在主板的左右表面中的一表面上形成有多个第一叶片，在上述主板的左右表面中的另一表面上形成有多个第二叶片，以及
涡壳，包围上述叶轮；
在上述涡壳的左侧板和右侧板上分别形成有吸气孔，在连接上述左侧板和右侧板的涡卷部上形成有朝向上述叶轮的相反方向凸出的圆弧部；
在与上述叶轮的旋转中心轴垂直的方向上，从上述主板到上述圆弧部为止的间距最大。
2.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，上述圆弧部形成在从切断部到基准角度的位置为止的部分。
3.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，上述圆弧部的从切断部到基准角度的位置的曲率半径不均匀。
4.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，上述圆弧部的与基准角度的位置相差180°的位置的曲率半径大于与基准角度的位置相差270°的位置的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，随着从与基准角度的位置相差270°的位置靠近基准角度的位置，上述圆弧部的曲率半径逐渐变大。
6.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，上述涡卷部的从与上述左侧板相连接的左侧板连接部到与上述右侧板相连接的右侧板连接部为止的整个部分呈圆弧状，且上述左侧板连接部与右侧板连接部之间的中央部分和主板之间的间距最大。
7.根据权利要求1所述的多叶片式风扇，其特征在于，上述涡卷部在和上述左侧板相连接的左侧板连接部与和上述右侧板相连接的右侧板连接部之间的一部分呈圆弧状，且圆弧部的中央部分和主板之间的间距最大。
8.一种空调，其特征在于，包括权利要求1所述的多叶片式风扇。
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