CN105275871A - 离心风轮及使用该离心风轮的空调器 - Google Patents

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Abstract

离心风轮及使用该离心风轮的空调器，本发明提供了一种离心式送风机，包括：轮毂，所述轮毂上开设有多个散热孔并且所述轮毂的底部边缘处形成有底盘；所述散热孔沿所述轮毂的径向方向延伸至所述底盘，并紧邻所述叶片的内缘；叶片，设置在所述轮毂周围并位于所述底盘的外围；所述散热孔与所述叶片内缘的最短距离为3至7毫米。通过这种结构形式确保了离心风轮具有良好的噪音性能的前提下，能够承受更大的压力，具有突出的强度性能上的表现。

Description

离心风轮及使用该离心风轮的空调器
技术领域
本发明涉及空调器领域，具体涉及用于空调器的离心风轮。
背景技术
低成本、高能效、低噪声的空调器成为各空调厂家的研发重点，其中离心式送风机的循环风量是直接影响空调能效比的因素之一，并且低噪声的空调也会为产品带来竞争优势，因此通过改进离心式送风机来提高空调性能是研发的一个主要方向。
在申请人提交的专利《离心式送风机及使用该送风机的空调器》(专利公告号CN201284756Y)中，通过对离心风轮的散热孔的创新，解决了在低转风情况下，气流在轮毂表面分享造成紊流产生流动噪声的问题。申请人通过进一步研究发现，轮毂的形状仍会影响离心风轮的送风效率，同时对轮毂的强度会产生重要影响，有必要针对轮毂形状作进一步的改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构改进的离心风轮，该离心风轮通过改变轮毂形状，提高了离心风轮的强度。
针对上述目的，根据本发明的一种离心风轮，包括：轮毂，所述轮毂上开设有多个散热孔并且所述轮毂的底部边缘处形成有底盘；所述散热孔沿所述轮毂的径向方向延伸至所述底盘，并紧邻所述叶片的内缘；叶片，设置在所述轮毂周围并位于所述底盘的外围；其特征在于，所述散热孔与所述叶片内缘的最短距离为3至7毫米。
进一步地，所述轮毂的中心设有轴套，所述轮毂包括连接段L1和支撑段L2，连接段L1靠近轮毂中心的一端，与轴套连接，连接段L1的另一端通过第一圆弧R1与支撑段L2的一端过渡连接，支撑段L2的另一端通过第二圆弧R2与底盘过渡连接。
进一步地，所述第一圆弧R1与第二圆弧R2的半径比值范围是0.91～1.21。
进一步地，所述连接段L1在水平方向上的分解值L1x与支撑段L2在水平方向上的分解值L2x的比值范围为0.19～0.44；所述连接段L1在竖直方向上的分解值L1y与支撑段L2在竖直方向上的分解值L2y的比值范围为0.07～0.31。
进一步地，所述连接段L1在水平方向上的分解值L1x与支撑段L2在水平方向上的分解值L2x的比值范围为0.19～0.44；所述连接段L1在竖直方向上的分解值L1y与支撑段L2在竖直方向上的分解值L2y的比值范围为0.07～0.31。
进一步地，所述连接段L1为包括依次连接的直段和斜段，所述直段与轴套垂直连接，所述斜段与水平方向的夹角a的范围为20°～33°。
根据本发明还提供了一种空调器，该空调器包括上述的离心风轮。本发明具有以下技术效果：
根据本发明的离心风轮的散热孔沿径向方向一直延伸至靠近轮毂底盘处，并限定了散热孔与叶片内缘的最短距离为3毫米至7毫米，通过这种结构形式确保了离心风轮具有良好的噪音性能的前提下，能够承受更大的压力，具有突出的强度性能上的表现。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同或相似的部件用相同或相似的标号表示。附图中：
图1示出了本发明的离心风轮的立体图；
图2示出了实施例1的离心风轮的A-A向剖视图；
图3示出了实施例1的B部局部放大图；
图4示出了实施例2的离心风轮的A-A向剖视图；
图5示出了实施例1的最短距离X对轮毂与底盘连接处的强度的影响示意图；
图6示出了实施例1的夹角a的数值对轮毂与顶部轴套连接处的强度的影响示意图；
图7示出了实施例1的R1/R2的比值对轮毂强度的影响示意图；
具体实施方式
下面参考附图并结合具体实施例描述本发明的具体实施方式。
实施例一
参照图1，示出了根据本发明的离心风轮的结构示意图。本离心风轮包括钟形轮廓的轮毂2，轮毂2上开设有多个散热孔4，轮毂2的底部边缘处形成有底盘5；叶片3，均匀对称设置在轮毂2的周围并位于底盘5的外围。散热孔4沿着轮毂2的钟形轮廓从轮毂2的顶部延伸至轮毂2的底部。散热孔4沿轮毂31的径向方向的延伸区域一直延伸至底盘5处，并且紧邻叶片3的内缘，散热孔4与叶片3内缘的最短距离值为X，即散热孔4与叶片3内缘之间的距离不能比最短距离值X更小。
如图2所示，轮毂2包括连接段L1和支撑段L2，连接段L1靠近轴套1的一端，与轴套1的中轴线垂直，连接段L1的另一端向下倾斜，其与水平方向的夹角为夹角a。连接段L1与支撑段L2通过第一圆弧R1过渡，支撑段L2的下端通过第二圆弧R2过渡至底盘5。
取R1为51mm，R2为45mm，夹角a为27°，所述散热孔与所述叶片内缘的最短距离X的变化对轮毂2与底盘5连接处的强度的影响曲线见图5。如图5显示，最短距离值X并非越大，轮毂与底盘连接处的强度就越高，而在X值为3毫米至7毫米的范围内，轮毂与底盘连接处的强度有显著的提升，同时离心风叶仍然具有较优的噪声性能，取得了意想不到的技术效果。轮毂与底盘连接处的强度的测试主要考查其在径向方向上承受的最大压力。即使变换R1、R2、夹角a的数值，X值对轮毂与底盘连接处的强度的影响仍然以X值为3毫米至7毫米时，轮毂与底盘连接处的强度有显著提高。
取R1为51mm，R2为45mm，最短距离值X为5mm，夹角a的数值对轮毂与顶部轴套1连接处的强度的影响曲线见图6。如图6所示，夹角a的变化对轮毂与顶部轴套1连接处的强度的影响曲线显开口向下的抛物线，当夹角a取值为20°至33°时，轮毂与顶部轴套1连接处的强度有显著的提升，同时离心风叶仍然具有较优的噪声性能，取得了意想不到的技术效果。轮毂与顶部轴套1连接处的强度的测试主要以考查其在径向方向上承受的最大压力。即使变换R1、R2、最短距离值X的数值，夹角a对轮毂与轴套1连接处的强度的影响仍然以夹角a为20°至33°时，轮毂与顶部轴套1连接处的强度有显著提高。
取最短距离值X为5mm，夹角a为27°，R2为45mm，通过变换R1的值，来研究R1/R2的比值对轮毂强度的影响，如图7所示，第一圆弧R1与第二圆弧R2的半径比值范围在0.91～1.21时，轮毂具有优异的强度性能，此时离心风味仍然具有较优的噪声性能。轮毂的强度主要测试其在轴向上能承受的最大压力，当超过最大压力时轮毂就会坍塌。即使变换最短距离值X和夹角a的值，当R1/R2的比值范围为0.91～1.21时，在确保离心风叶噪声性能的前提下，轮毂的强度有显著提高。
申请人继续发现，当连接段L1在水平方向上的分解值L1x与支撑段L2在水平方向上的分解值L2x的比值范围为0.19～0.44；所述连接段L1在竖直方向上的分解值L1y与支撑段L2在竖直方向上的分解值L2y的比值范围为0.07～0.31时，轮毂整体强度表现有突出的优势，取得了意想不到的技术效果。
实施例二
相比于实施例一，本实施例的离心风轮的叶片3为不均匀设置，即叶片3并不是完全对称设置，需要通过增加平衡块使离心风轮达到动平衡。其他实施例一中的研究成果在实施例二中仍然适用。
根据本发明，申请人对离心风叶做出更加深入的研究，限定了散热孔至叶片内缘间的最短距离值X，既消除空气紊流，进而减小流动噪声，同时，确保了离心风叶整体的强度，防止离心风叶在高速旋转时发生断裂的情形。应用本发明技术方案研制的离心风叶，比现有技术中其他离心风叶的抗压能力至少提升10％。
应注意，根据本发明的精神和实质，采用了根据发明的离心式送风机的空调器或其他类似装置也在本发明的保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种离心风轮，包括：
轮毂(2)，所述轮毂上开设有多个散热孔(4)并且所述轮毂的底部边缘处形成有底盘(5)；叶片(3)，设置在所述轮毂周围并位于所述底盘的外围；
所述散热孔沿所述轮毂(2)的径向方向延伸至所述底盘(5)，并紧邻所述叶片(3)的内缘；
其特征在于，所述散热孔(4)与所述叶片(3)内缘的最短距离为3至7毫米。
2.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述轮毂(2)的中心设有轴套(1)，所述轮毂(2)包括连接段L1和支撑段L2，连接段L1靠近轮毂(2)中心的一端，与轴套(1)连接，连接段L1的另一端通过第一圆弧R1与支撑段L2的一端过渡连接，支撑段L2的另一端通过第二圆弧R2与底盘(5)过渡连接。
3.根据权利要求2所述的离心风轮，其特征在于，所述第一圆弧R1与第二圆弧R2的半径比值R1/R2的范围是0.91～1.21。
4.根据权利要求2或3所述的离心风轮，其特征在于，所述连接段L1在水平方向上的分解值L1x与支撑段L2在水平方向上的分解值L2x的比值范围为0.19～0.44；所述连接段L1在竖直方向上的分解值L1y与支撑段L2在竖直方向上的分解值L2y的比值范围为0.07～0.31。
5.根据权利要求2或3所述的离心风轮，其特征在于，所述连接段L1为包括依次连接的直段和斜段，所述直段与轴套(1)垂直连接，所述斜段与水平方向的夹角a的范围为20°～33°。
6.一种空调器，所述空调器包括权利要求1至5中任一项所述的离心风轮。
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