CN105889128A - 离心风叶、外转子风机及空调器 - Google Patents

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夏光辉
姚新祥
姚刚
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马海林
刘水兵
刘聪
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Abstract

本发明提供了一种离心风叶、外转子风机及空调器。根据本发明的离心风叶，包括底盘、顶盖和设置在底盘和顶盖之间的多片离心叶片；离心叶片上设置有形成紊流附面层的台阶部。本发明通过在离心叶片上设置台阶部，从而扰乱气流在叶片表面形成的层流附面层，即使层流附面层转换为紊流附面层，增加气流扰动，进而削弱高频旋转噪音。

Description

离心风叶、外转子风机及空调器
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种离心风叶、外转子风机及空调器。
背景技术
外转子风机因其具有效率高、噪声低、重量轻、结构紧凑、安装维修方便等特点广泛应用到通风设备领域中；外转子风机在使用性能上主要体现在风量大小以及噪音控制方面，为了满足性能以及风量需求，一般用于转速较高的场合，而较高转速不可避免会带来高的噪音，特别是气流跟蜗壳等部件相互作用而产生峰值较高的旋转噪声，这会影响空调舒适性。
为了降低外转子风机的旋转噪声，已有技术进行多项改进，如专利中CN203743059U所描述的不等距叶片，叶片厚度沿着径向逐渐递减，设置扭曲叶片；专利CN201310114087.0中风叶增加锯齿状，以错开噪音相位；以上所述不同结构的风叶对降噪能起到一定的效果，但是降低效果有限。
发明内容
本发明旨在提供一种降低噪音的离心风叶、外转子风机及空调器。
本发明提供了一种离心风叶，包括底盘、顶盖和设置在底盘和顶盖之间的多片离心叶片；离心叶片上设置有形成紊流附面层的台阶部。
进一步地，台阶部设置在离心叶片的背面的加厚部。
进一步地，顶盖的中心设置有进风口，离心风叶还包括对应进风口设置的导风圈；台阶部包括设置在离心叶片进风端的第一台阶部，第一台阶部在离心叶片的叶面上形成台阶面，台阶面与底盘的交线相对离心风叶的轴心的最大半径小于导风圈的半径。
进一步地，在离心叶片的展开平面内，台阶面与离心叶片的底边线垂直。
进一步地，在离心叶片的展开平面内，台阶面与离心叶片的底边线之间具有夹角α，其中45°≤α≤70°。
进一步地，在离心叶片的展开平面内，台阶面与离心叶片的进风端面线平行。
进一步地，台阶部包括设置在离心叶片出风端的第二台阶部，第二台阶部沿气流流动方向延伸，且第二台阶部的宽度小于叶片的宽度。
进一步地，第二台阶部为多个，且相邻两个第二台阶部之间形成沿气流流动方向延伸的延伸槽。
进一步地，多个第二台阶部沿气流流动方向上的长度不同，且多个第二台阶部沿气流流动方向上的最大长度小于出口端拔模长度。
进一步地，长度不同的多个第二台阶部在离心叶片的宽度方向上由长到短或者由短到长依次排列。
进一步地，底盘和顶盖的外周面上设置有相向的翻边。
本发明还提供了一种外转子风机，包括外转子电机和前述的离心风叶，离心风叶设置在外转子电机的外转子上。
本发明还提供了一种空调器，包括前述的外转子风机。
根据本发明的离心风叶、外转子风机及空调器，通过在离心叶片上设置台阶部，从而扰乱气流在叶片表面形成的层流附面层，即使层流附面层转换为紊流附面层，增加气流扰动，进而削弱高频旋转噪音。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的外转子风机的立体结构示意图；
图2是根据本发明的外转子风机的分解结构示意图；
图3是根据本发明的离心风叶的侧视结构示意图；
图4是根据本发明的离心风叶的剖视结构示意图；
图5是图4的俯视结构示意图；
图6是图5的中标号A处的局部放大结构示意图；
图7是根据本发明的第一实施例的离心叶片的立体结构示意图；
图8是根据本发明的第一实施例的离心叶片的展开结构示意图；
图9是根据本发明的第二实施例的离心叶片的立体结构示意图；
图10是根据本发明的第二实施例的离心叶片的展开结构示意图；
图11是根据本发明的第三实施例的离心叶片的立体结构示意图；
图12是根据本发明的第三实施例的离心叶片的展开结构示意图；
图13是根据本发明的第四实施例的离心叶片的立体结构示意图；
图14是根据本发明的第四实施例的离心叶片的展开结构示意图。
附图标记说明：
1、离心风叶；2、外转子电机；11、底盘；12、轮毂；13、钣金件；14、顶盖；15、离心叶片；16、台阶部；17、翻边。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图3至6所示，根据本发明的离心风叶，包括底盘11、顶盖14和设置在底盘11和顶盖14之间的多片离心叶片15；离心叶片15上设置有形成紊流附面层的台阶部16。本发明通过在离心叶片15上设置台阶部16，从而扰乱气流在叶片表面形成的层流附面层，即使层流附面层转换为紊流附面层，增加气流扰动，进而削弱高频旋转噪音。
如图6所示，台阶部16设置在离心叶片15的背面，对的扰乱层流附面层的效果更好。优选地，台阶部16采用在离心叶片15上设置加厚部的方式形成，即通过在叶片上设置加厚部，加厚部形成突变的台阶面，从而扰乱层流附面层，削弱高频旋转噪音。
进一步地，结合图7至14所示，根据不同的需求和加工方式，台阶部16可以设置在离心叶片15的进风端，也可以设置离心叶片15的出风端，当然也可以同时设置。
具体地，结合图7和图8所示的第一实施例，台阶部16包括设置在离心叶片15进风端的第一台阶部，第一台阶部在离心叶片15的叶面上形成台阶面，为了方便注塑出模，台阶面需要考虑顶盖14上的进风口。更具体地，顶盖14的中心设置有进风口，对应进风口还设置有导风圈，为了防止出模时与导风圈干涉，台阶面与底盘11的交线相对离心风叶的轴心的最大半径小于导风圈的半径。
在第一实施例中，在离心叶片15的展开平面内，台阶面与离心叶片15的底边线垂直，即在离心叶片15的进风端形成大致呈三角形的台阶部16。在第一实施例中，台阶面与离心叶片15的底边线垂直，使得台阶部16与夹具出模方向一致，方便出模。
如图9和图10所示，在本发明的第二实施例中，在离心叶片15的展开平面内，台阶面与离心叶片15的底边线之间具有夹角α，一般地，45°≤α≤70°，即在离心叶片15的进风端形成倾斜的加厚部。优选地，台阶面与离心叶片15的进风端面线平行，加厚部的宽度d1一般在8mm至10mm。为了方便出模，防止出模时模具与导风圈干涉，台阶面与底盘11的交线相对离心风叶的轴心的最大半径小于导风圈的半径，也即在第二实施例中加厚部的下端宽度L1小于第一实施例中加厚部的下端宽度L。
如图11和12所示的第三实施例中，台阶部16包括设置在离心叶片15出风端的第二台阶部，第二台阶部沿气流流动方向延伸，且第二台阶部的宽度小于叶片的宽度，从而对出口端的气流扰动，形成紊流，从而削弱高频旋转噪音。优选地，第二台阶部为多个，且相邻两个第二台阶部之间形成沿气流流动方向延伸的延伸槽，从而更有利于形成紊流。一般地，第二台阶部的宽度d2一般相同，方便模具设置；当然根据需要，也可以设置为宽度不同。另外，相邻两个第二台阶部之间的延伸槽的宽度d4一般为2mm至5mm。
更优选地，多个第二台阶部沿气流流动方向上的长度不同，且多个第二台阶部沿气流流动方向上的最大长度L4小于出口端拔模长度L5，方便加工，也方便出模。一般地，长度不同的多个第二台阶部在离心叶片15的宽度方向上由长到短(如图11和图12)或者由短到长(如图13和图14)依次排列，形成不同的扰流，提高降噪效果。
需要说明的是，在上述各个实施例中，可以相互组合，如第一实施例和第三实施例组合形成进风端和出风端均具有台阶部16离心风叶。另外，在本发明的各个实施例中，考虑到离心风叶在高速旋转下的强度可靠性以及寿命，叶轮圆环形底盘11、离心叶片15、顶盖14及导流圈采用一体成模的方式，并且上下端面采用翻边17结构，翻边17高度3-5mm。优选地，离心叶片15为7片，离心叶片15进风端与轮毂12相连，采用不等距分布，能够进一步降低噪音。
如图1和图2所示，本发明还提供了一种外转子风机，包括外转子电机2和前述的离心风叶1，离心风叶通过圆环形钣金件13与外转子电机2的外转子固定，从而能够有效降低噪音。
本发明还提供了一种空调器，包括前述的外转子风机，能够有效降低噪音。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的离心风叶、外转子风机及空调器，通过在离心叶片15上设置台阶部16，从而扰乱气流在叶片表面形成的层流附面层，即使层流附面层转换为紊流附面层，增加气流扰动，进而削弱高频旋转噪音。
以上所述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 (13)

1.一种离心风叶，包括底盘(11)、顶盖(14)和设置在所述底盘(11)和顶盖(14)之间的多片离心叶片(15)；其特征在于，所述离心叶片(15)上设置有形成紊流附面层的台阶部(16)。
2.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，
所述台阶部(16)设置在所述离心叶片(15)的背面的加厚部。
3.根据权利要求1或2所述的离心风叶，其特征在于，
所述顶盖(14)的中心设置有进风口，所述离心风叶还包括对应所述进风口设置的导风圈；
所述台阶部(16)包括设置在所述离心叶片(15)进风端的第一台阶部，所述第一台阶部在离心叶片(15)的叶面上形成台阶面，所述台阶面与所述底盘(11)的交线相对所述离心风叶的轴心的最大半径小于所述导风圈的半径。
4.根据权利要求3所述的离心风叶，其特征在于，
在所述离心叶片(15)的展开平面内，所述台阶面与所述离心叶片(15)的底边线垂直。
5.根据权利要求3所述的离心风叶，其特征在于，
在所述离心叶片(15)的展开平面内，所述台阶面与所述离心叶片(15)的底边线之间具有夹角α，其中45°≤α≤70°。
6.根据权利要求5所述的离心风叶，其特征在于，
在所述离心叶片(15)的展开平面内，所述台阶面与所述离心叶片(15)的进风端面线平行。
7.根据权利要求1或2所述的离心风叶，其特征在于，
所述台阶部(16)包括设置在所述离心叶片(15)出风端的第二台阶部，所述第二台阶部沿气流流动方向延伸，且所述第二台阶部的宽度小于所述离心叶片的宽度。
8.根据权利要求7所述的离心风叶，其特征在于，
所述第二台阶部为多个，且相邻两个所述第二台阶部之间形成沿气流流动方向延伸的延伸槽。
9.根据权利要求7所述的离心风叶，其特征在于，
所述多个第二台阶部沿气流流动方向上的长度不同，且所述多个第二台阶部沿气流流动方向上的最大长度小于出口端拔模长度。
10.根据权利要求9所述的离心风叶，其特征在于，
长度不同的所述多个第二台阶部在所述离心叶片(15)的宽度方向上由长到短或者由短到长依次排列。
11.根据权利要求10所述的离心风叶，其特征在于，
所述底盘(11)和所述顶盖(14)的外周面上设置有相向的翻边(17)。
12.一种外转子风机，包括外转子电机(2)，其特征在于，还包括权利要求1至11中任一项所述的离心风叶(1)，所述离心风叶(1)设置在所述外转子电机(2)的外转子上。
13.一种空调器，包括外转子风机，其特征在于，所述外转子风机为权利要求12所述的外转子风机。
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