CN104165147A - 离心风机系统及使用该离心风机系统的风冷冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于风冷冰箱的离心风机系统，其包括具有电机轴的电机和离心风机。其中，离心风机包括轮毂和若干叶片。轮毂具有中心轴，可与电机轴配合以被旋转驱动；若干叶片固定在轮毂上并沿其圆周方向分布。其中，轮毂的中心轴到若干叶片的径向内端缘和径向外端缘的距离分别为R1和R2，且R1/R2的比值处于0.55～0.60的区间内。通过这种设计的离心风机系统，可提高风冷冰箱实际工作时各储藏室的送风风量，实现快速制冷，从而降低压缩机的开机频率，进而节省电量、降低噪音。

Description

离心风机系统及使用该离心风机系统的风冷冰箱

技术领域

本发明属于家电技术领域，具体涉及一种用于风冷冰箱的离心风机系统以及使用该离心风机系统的风冷冰箱。

背景技术

风冷冰箱的原理是利用空气进行制冷，高温空气流经内置的蒸发器时，由于空气温度高、蒸发器温度低，两者直接发生热交换，空气的温度就会降低。冷空气通过风机系统被吹入冰箱内的储藏室。风冷冰箱就是通过这种不断的循环方式，来降低冰箱储藏室内的温度。

风冷冰箱通常包括外壳和内胆，在内胆内形成有用于储藏食物的储藏室，如冷藏室和冷冻室。在外壳和内胆间设有机械室，蒸发器和风机系统即设置在机械室内。在机械室和内胆间通常形成有风道，该风道与储藏室气体连通。

如图6所示，目前常用的风机系统为轴流式风机系统，即风机61的进风和出风均沿其轴向进行。然而，通过风机流出来的风进入风道后会正面撞击内胆壁62，从而造成风量的损耗，并且会带来噪音偏高、容易引起振动等缺点。

为解决上述问题，现有技术中也有采用离心风机来替代轴流风机，如中国实用新型专利公告CN202833291U所示。离心风机的进风方向和出风方向通常呈直角设置。由于出风方向和在风道中的流动方向一致，这样就大大减小了风量的损耗及随之带来的问题。

目前，在风冷冰箱中匹配离心风机的通常做法是找到现有的大小合适的风扇，通过匹配电机设计不同的转速来达到基本的性能要求。然而，这样做的结果是虽然能达到风量的需求，但由于风扇和系统的匹配不是十分合理，从而在一定程度上存在系统整体耗电大、噪音高等缺点。有鉴于此，有必要根据风冷冰箱实际运行环境的风量需求和系统阻力大小来相应设计风扇叶型的各参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于风冷冰箱的离心风机系统，其可提高风冷冰箱实际工作时各储藏室的送风风量，实现快速制冷，从而降低压缩机的开机频率，进而节省电量、降低噪音。

本发明的目的还在于提供一种使用上述离心风机系统的风冷冰箱。

为实现上述目的之一，本发明提供一种用于风冷冰箱的离心风机系统，其包括：

电机，其具有电机轴；

离心风机，包括

轮毂，其具有中心轴，可与所述电机轴配合以被旋转驱动，

若干叶片，固定在所述轮毂上并沿其圆周方向分布，其中

所述轮毂的中心轴到所述若干叶片的径向内端缘和径向外端缘的距离分别为R1和 R2，且R1/R2的比值处于0.55～0.60的区间内。

作为本发明的进一步改进，每一叶片与由若干叶片的径向内端缘所定义的内圆在接触点处的切线间形成进口角，且所述进口角的角度为36°±2。

作为本发明的进一步改进，每一叶片与由若干叶片的径向外端缘所定义的外圆在接触点处的切线间形成出口角，且所述出口角的角度为40°±2。

作为本发明的进一步改进，所述离心风机还包括固定设置在所述若干叶片上的环形进风圈，其沿进风方向上依次包括进口段、连接段、和出口段；所述轮毂具有轮毂板，所述若干叶片固定在所述轮毂板上，所述轮毂板与进风圈沿进风方向上分设于若干叶片的相对两侧。

作为本发明的进一步改进，所述进风圈的出口段相对于轮毂板所在平面形成有倾斜角，所述倾斜角的角度位于12°～16°的区间内。

作为本发明的进一步改进，所述连接段呈弧形，其圆弧半径为若干叶片的径向外端缘所定义的外圆直径的1/20。

作为本发明的进一步改进，该系统还包括与所述进风圈关联设置的导风圈，所述导风圈包括设置于进风圈的进口段上方的弧形导引段、和自所述导引段末端延伸入进风圈内的直段。

作为本发明的进一步改进，所述直段的长度位于3～6mm的区间内。

作为本发明的进一步改进，该系统还包括固定电机的支架和覆盖在支架上的盖板，所述支架和盖板间定义有风道空间，所述离心风机设置于该风道空间内。

为实现上述另一目的，本发明还提供一种风冷冰箱，其包括：

外壳和位于外壳内的内胆；

如以上所述的任一离心风机系统，设置在所述内胆上。

本发明的有益效果是：通过对叶片设计参数的优化，相对于现有的离心分机系统，在相同或相近的电机转速下，风量的泄漏进一步减小，系统的风量可以提高15%左右，而系统噪音降低了1～2dB（声压级），从而使得整个系统的气体流动更平稳。

附图说明

图1是本发明的离心风机系统一具体实施方式中的立体分解图；

图2是图1所示的离心风机系统中，空气进入和流出离心风机、并在风道中流动的示意图；

图3与图2类似，其详细示出了离心风机系统中风机与导风圈配合的剖视示意图；

图4是图1所示的离心风机系统中风机叶片分布的示意图；

图5是本发明离心风机系统和现有离心风机系统的试验数据对比图；

图6是现有技术中采用的轴流式风机系统的剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明。因此，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本领域普通技术人员所熟知的是，冰箱通常包括外壳、设置在外壳内的内胆、以及设置在外壳与内胆之间的隔热层。内胆内部通常形成有多个储藏室，他们之间通过隔板阻隔。储藏室可以为冷藏室，也可以为冷冻室。

图1所示的是本发明的离心风机系统的一具体实施方式。离心风机系统1包括电机20和离心风机30。电机20前端延伸出电机轴（未标示）。在满足一些叶型设计参数的要求下（稍后会做详细说明），离心风机可以采用各种类型或大小的风机，如后向式离心风机。配合参照图2和图3所示，本实施方式中，离心风机30包括轮毂31、固定设置在轮毂上的若干叶片31、以及固定设置在若干叶片上进风圈33。轮廓31大致呈喇叭形，其包括中心轴311以及基本上垂直于中心轴延伸的轮毂板312。中心轴311与电机轴配合，从而使轮毂31可被电机21旋转驱动。若干叶片32固定设置在轮毂板312上。配合参照图4所示，这些叶片32沿轮毂的圆周方向排布，且每一叶片32沿径向向外倾斜弧形延伸。参照图2所示，通过叶片32和轮毂板312的配合，沿轮毂中心轴311轴向进入的空气，被沿径向导出。

进风圈33呈环状，其固定设置在若干叶轮32的外端缘上，且沿进风方向上，进风圈33和轮毂板312位于叶轮32的相对两侧。配合参照图3所示，沿进风方向上，进风圈33依次包括进口段331、连接段332、和出口段333。本实施方式中，进风圈的出口段333相对于轮毂板所在平面形成有倾斜角α，该倾斜角α的角度位于12°～16°的区间内。进风圈的连接段332呈弧形，其圆弧半径R为若干叶片32的径向外端缘所定义的外圆直径的1/20。

离心风机系统1还包括与进风圈33关联设置的导风圈40。如图2和图3所示，本实施方式中，导风圈40包括设置于进风圈的进口段331上方的圆弧形导引段41、和自导引段末端延伸入进风圈33内的直段42。其中，直段的长度位于3～6mm的区间内。

由于导风圈40具有的圆弧导引结构、导风圈40末端与进风扇33的错位配合、以及进风圈33的倾斜出口段和弧形连接段的设计，使得离心风机在运行中，进风量损耗降低，从而有效高风扇的做功能力、做功效率，并有效改善因气流冲击、摩擦、涡流等引起的噪音。

以下结合图4对叶片32的设计参数做详细说明。若干叶片32的径向内端缘定义有一内圆，若干叶片32的径向外端缘定义有一外圆。内圆的半径，即轮毂的中心轴311到叶片32的径向内端缘的距离为R1；内圆的外径，即轮毂的中心轴311到叶片32的径向外端缘的距离为 R2。本实施方式中，R1/R2的比值处于0.55～0.60的区间内，其中R2的大小根据冰箱的实际风量需求来确定。

每一叶片与内圆在接触点处的切线间形成进口角β1A，本实施方式中，该进口角的角度为36°±2；每一叶片与外圆在接触点处的切线间形成出口角β2A，本实施方式中，该出口角的角度为40°±2。此外，每一叶片32具有一压力面曲率半径Rk，该曲率半径可根据包含参数R1、R2、β1A、β2A的经验公式来确定。

配合参照图5所示，通过对上述叶片设计参数的优化，相对于现有的离心分机系统，在相同或相近的电机转速下，风量的泄漏进一步减小，系统的风量可以提高15%左右，而系统噪音降低了1～2dB（声压级），从而使得整个系统的气体流动更平稳。

返回参照图1所示，本实施方式中，离心风机系统1还包括固定电机的支架11和覆盖在支架上的盖板12。支架11和盖板12间定义有风道空间，离心风机30设置于该风道空间内。优选地，在离心分机30和盖板12间还设置有一保温棉13以减小热损失。本实施方式中，离心风机系统1组装完成后，其可通过卡扣机构固定到冰箱的内胆上，从而为储藏室提供冷气。本领域普通技术人员也可轻易想到的是，类似于现有技术，上述离心风机和电机可直接安装在冰箱的机械室中，通过形成在冰箱内的风道为储藏室供应冷气。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于风冷冰箱的离心风机系统（1），其特征在于，该离心风机系统包括：

电机（20），其具有电机轴；

离心风机（30），包括

轮毂（31），其具有中心轴（311），可与所述电机轴配合以被旋转驱动，

若干叶片（32），固定在所述轮毂上并沿其圆周方向分布，其中

所述轮毂的中心轴到所述若干叶片的径向内端缘和径向外端缘的距离分别为R1和 R2，且R1/R2的比值处于0.55～0.60的区间内。

2.根据权利要求1所述的离心风机系统，其特征在于：每一叶片与由若干叶片的径向内端缘所定义的内圆在接触点处的切线间形成进口角（β1A），且所述进口角的角度为36°±2。

3.根据权利要求2所述的离心风机系统，其特征在于：每一叶片与由若干叶片的径向外端缘所定义的外圆在接触点处的切线间形成出口角（β2A），且所述出口角的角度为40°±2。

4.根据权利要求1所述的离心风机系统，其特征在于：所述离心风机还包括固定设置在所述若干叶片上的环形进风圈（33），其沿进风方向上依次包括进口段（331）、连接段（332）、和出口段（333）；所述轮毂具有轮毂板（312），所述若干叶片固定在所述轮毂板上，所述轮毂板与进风圈沿进风方向上分设于若干叶片的相对两侧。

5.根据权利要求4所述的离心风机系统，其特征在于：所述进风圈的出口段相对于轮毂板所在平面形成有倾斜角（α），所述倾斜角的角度位于12°～16°的区间内。

6.根据权利要求4所述的离心风机系统，其特征在于：所述连接段呈弧形，其圆弧半径（R）为若干叶片的径向外端缘所定义的外圆直径的1/20。

7.根据权利要求4所述的离心风机系统，其特征在于：该系统还包括与所述进风圈关联设置的导风圈（40），所述导风圈包括设置于进风圈的进口段上方的弧形导引段（41）、和自所述导引段末端延伸入进风圈内的直段（42）。

8.根据权利要求7所述的离心风机系统，其特征在于：所述直段的长度位于3～6mm的区间内。

9.根据权利要求1所述的离心风机系统，其特征在于：该系统还包括固定电机的支架（11）和覆盖在支架上的盖板（12），所述支架和盖板间定义有风道空间，所述离心风机设置于该风道空间内。

10.一种风冷冰箱，其特征在于，包括：

外壳和位于外壳内的内胆；

如以上任一项权利要求所述的离心风机系统，设置在所述内胆上。