CN106288265B - 风道组件及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风道组件及空调器。根据本发明的风道组件，包括贯流风叶和蜗壳，其中蜗壳包括位于贯流风叶的后侧的后导风板，后导风板将气流沿着后导风板的导流面引导到气流吹出口，在后导风板的导流面上设有通孔，使所述导流面表面的气流与后导风板外的静止空气之间形成气流通道。本发明通过设置引流通孔，可以降低蜗壳后导风板的导流面表面的气流与后导风板外的静止空气之间较高的逆压梯度，同时耗散从贯流风叶叶轮处流出的脱落涡，从而减弱后导风板导流面表面的湍流度，以此降低风道组件处产生的气动噪声。

Description

风道组件及空调器

技术领域

本发明涉及家用电器领域，更具体的，涉及一种风道组件及空调器。

背景技术

一般来说，现有家用电器，尤其是空调器的室内机多数会使用贯流式风机，所以贯流风机已经是家用电器领域应用非常广泛的部件。贯流风机应用在家用电器上，基本上都是处于室内部分，随着人类对室内居住环境要求的不断提高，贯流风机的噪声成为困扰家用电器使用者的一项重要因素，因而降低贯流风机噪声也随之成为业内争相研究的重要课题。

贯流风机噪声包括两大部分，即固体噪声和气动噪声(气体动力学噪声)。固体噪声是指由于电动机的偏心、转子的不平衡和电磁场的周期性激励等因素引起的噪声，正常情况下风机的固体噪声都比较小。贯流风机的气动噪声通常包括两个部分，即旋转噪声和紊流噪声。旋转噪声是指由于叶轮叶片周期性的挤压周围的气体而形成的旋转压力场及这些压力脉动与固体壁面相互作用引起的噪声。紊流噪声是由于边界层中的紊流度、来自固体表面的涡流脱落和紊流来流在固体表面的撞击引起的。

对于紊流噪声，是当气流流经片状物体表面时，具有一定速度的气流与片状物体背后相对静止的气流相互作用，在片状物体表面形成带有涡旋的气流，这些涡旋不断脱落。每个涡旋中心的压强低于周围介质的压强，当一个涡旋脱落时，湍流气流中就出现一次压强跳变，这些跳变的压强通过四周介质向外传播，并作用于物体，形成紊流噪声。由于气流通过片状物体的无规则性，且气流与片状物体的相对速度各点不同，使得紊流噪声分布在一个较宽的范围内。故，贯流风机的紊流噪声是一种较平坦的宽带噪声，其声能量远大于旋转噪声，是气动噪声的主要成分，且其产生的部位集中在风道组件处。

所以，要减少贯流风机的噪声，首要是减少气动噪声，更首要的是减少风道组件处的紊流噪声。JP2005273601A公开了一种送风装置，在蜗壳后侧与叶轮相对的一面气流下游侧设置尖状凸起，各个凸起在一条直线上且与叶轮轮轴的距离不等。通过凸起对出风口涡流的切割作用，把大涡流切割为小涡流，降低单个涡流脱落时压强跳变的强度；同时，通过设置各凸起与叶轮轮轴的间距不同，错开气流冲击蜗壳凸起处的时间，以此离散由于冲击涡流引起的峰值噪音。

现有技术只是改变单个涡流脱落的强度以及错开各涡流脱落的时间，从而降低每个时刻的噪音值，并未从根本上减少涡流或者削弱涡流整体上的强度；并且，在蜗壳上设置齿形凸起，加工工艺复杂，成本高。发明人经过大量的测试实验，发现涡流在风道中最集中的部位并非是蜗壳的出风口处，相反的，是在蜗壳后导风板的导流面气流上游侧的端部。所以发明人通过对现有技术的进一步改进，会取得更佳的降噪效果。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种风道组件，以降低蜗壳后导风板导流面表面的气流与后导风板外的静止空气之间较高的逆压梯度，同时耗散从贯流风叶叶轮处流出的脱落涡，从而减弱后导风板导流面表面的湍流度，以此降低风道组件处产生的气动噪声。

本发明提供了一种风道组件，包括贯流风叶和蜗壳，其中所述蜗壳包括位于所述贯流风叶的后侧的后导风板，所述后导风板将气流沿着所述后导风板的导流面引导到气流吹出口，其特征在于，在所述后导风板的导流面上设有通孔，使所述导流面表面的气流与所述后导风板外的静止空气之间形成气流通道。

进一步地，所述通孔设在所述导流面在气流上游侧的端部。

进一步地，所述通孔的横截面积大于π平方毫米并且小于或等于6.25π平方毫米。

进一步地，所述通孔为多个，所述多个通孔的面积总和与所述导流面的面积的比值小于60％。

进一步地，所述后导风板在气流上游侧的端部有突出部，所述突出部向气流吸入口方向延伸，所述通孔设置在所述突出部的导流面上。

进一步地，在所述突出部的导流面上设有凸起，所述通孔设置在所述凸起的气流上游侧，或者所述通孔设置在所述凸起的气流下游侧，或者所述通孔在所述凸起的气流上游侧和气流下游侧均有布置。

进一步地，所述通孔的横截面积小于或等于π平方毫米。

进一步地，所述通孔为多个，所述多个通孔的面积总和与所述突出部的面积的比值大于30％。

进一步地，所述通孔为多个，部分所述通孔的横截面积大于π平方毫米，另一部分所述通孔的横截面积小于或等于π平方毫米。

进一步地，述通孔的中心线垂直于其所在的导流面。

进一步地，所述通孔为多个，且在其所在的导流面上不均匀分布，从气流上游侧至气流下游侧所述通孔分布由密至疏。

进一步地，所述通孔为多个，且在所述突出部的导流面上不均匀分布，距离所述凸起越近所述通孔越密集，距离所述凸起越远所述通孔越稀疏。

本发明还提供了一种空调器，安装有以上任意一项所述的风道组件。

根据本发明的风道组件以及空调器，通过在蜗壳的后导风板的导流面上设通孔，使后导风板的导流面表面的气流与后导风板外的静止空气之间形成气流通道，以降低蜗壳后导风板导流面表面的气流与后导风板外的静止空气之间较高的逆压梯度，同时耗散从贯流风叶叶轮处流出的脱落涡，从而减弱后导风板导流面表面的湍流度，以此降低风道组件处产生的气动噪声。

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示出了本发明的具体实施例1的风道组件的剖视结构图；

图2示出了图1中A处的局部放大图；

图3示出了本发明的具体实施例2的风道组件的剖视结构图；

图4示出了图3中B处的局部放大图。

附图标记说明：

1、贯流风叶；2、后导风板；21、导流面；22、通孔；23、突出部；231、凸起。

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。

实施例1

如图1至2所示，根据本发明的风道组件，包括贯流风叶1和蜗壳，其中蜗壳包括位于贯流风叶1的后侧的后导风板2，气流从气流吸入口进入风道，后导风板2将气流沿着后导风板2的导流面21引导到气流吹出口，在后导风板2的导流面21上设有通孔22，使导流面21表面的气流与后导风板2外的静止空气之间形成气流通道。以降低后导风板2的导流面21表面的气流与后导风板2外的静止空气之间较高的逆压梯度，同时耗散从贯流风叶1的叶轮处流出的脱落涡，从减弱后导风板2的导流面21表面的湍流度，降低风道组件处产生的气动噪声。

优选地，通孔22设在导流面21在气流上游侧的端部。气流从气流吸入口流向气流吹出口，根据涡流产生的原理以及大量的实验发现涡流最集中的部位位于导流面21在气流上游侧的端部，所以在该处设置通孔22能够最高效地实现降噪作用。

优选地，通孔22的横截面积大于π平方毫米并且小于或等于6.25π平方毫米。通孔22采用较大横截面积的孔，则可以把导风板2外的静止空气引流至导风板2的导流面21处，作用于导流面21表面产生的涡流，从而降低导流面21表面的紊流度。并且较大横截面积的孔容易加工。例如，通孔22设为圆孔，半径为1.5毫米，则横截面积为2.25π平方毫米。

优选地，导流面21上设有多个通孔22，所有通孔22的面积总和与导流面21的面积的比值小于60％。该比值如果过大，则会减弱导流面21表面的气流强度，从而减弱气流吹出口吹出风的强度。该面积比值可以取为15％，此时降噪效果最佳。

优选地，导流面21上设有多个通孔22，部分通孔22的横截面积大于π平方毫米，另一部分通孔22的横截面积小于或等于π平方毫米。较大横截面积的通孔可以把导风板2外的静止空气引流至导风板2的导流面21处，作用于导流面21表面产生的涡流，从而降低导流面21表面的紊流度；较小横截面积的通孔对气动噪声能量进行耗散并且平衡导风板2内侧和外侧之间的压差，降低导流面21表面的湍流度，从而降低风道组件处产生的气动噪声。

优选地，通孔22的中心线垂直于其所在的导流面21。此时通孔22在后导风板2中穿过的距离最短，减少对静止空气引流过程中的能量耗散；并且垂直于导流面21处气流流动的方向，更容易吸收涡流，对涡流进行耗散。

优选地，导流面21上设有多个通孔22，且在导流面21上不均匀分布，从气流上游侧至气流下游侧通孔22的分布由密至疏。根据涡流产生的原理以及大量的实验发现，涡流在导流面21上越靠近气流上游侧的位置越密集，反之在越靠近气流下游侧的位置越稀疏，这样设置可以根据涡流不同位置的分布情况合理设定相应程度的削减措施，降噪效果更明显。

实施例2

如图3至4所示，根据本发明的风道组件，包括贯流风叶1和蜗壳，其中蜗壳包括位于贯流风叶1的后侧的后导风板2，气流从气流吸入口进入风道，后导风板2将气流沿着后导风板2的导流面21引导到气流吹出口。后导风板2在气流上游侧的端部有突出部23，突出部23向气流吸入口方向延伸，以引导气流流向导流面21，避免气流偏离导流面21从而产生紊流。此种情形，根据涡流产生的原理以及大量的实验发现涡流最集中的部位位于突出部23的导流面，在突出部23的导流面上设通孔22，使突出部23的导流面表面的气流与突出部23后侧的静止空气之间形成气流通道。以降低突出部23的导流面表面的气流与突出部23后侧的静止空气之间较高的逆压梯度，同时耗散从贯流风叶1的叶轮处流出的脱落涡，从而减弱后导风板2的导流面21表面的湍流度，降低风道组件处产生的气动噪声。

优选地，突出部23的导流面上设有多个通孔22，且在所述导流面上不均匀分布，从气流上游侧至气流下游侧通孔22的分布由密至疏。根据涡流产生的原理以及大量的实验发现，涡流在所述导流面上越靠近气流上游侧的位置越密集，反之在越靠近气流下游侧的位置越稀疏，这样设置可以根据涡流不同位置的分布情况合理设定相应程度的削减措施，降噪效果更明显。

优选地，在突出部23的导流面上设有凸起231，通过设置凸起231可以对气流进行切割，把大涡流切割为小涡流，降低单个涡流的强度。通孔22设置在凸起231的气流上游侧，对切割前的大涡流进行耗散，从而减弱涡流对凸起231的冲击力，降低气动噪声。或者通孔22设置在凸起231的气流下游侧，对切割后的小涡流进行耗散，从而减弱后导风板2的导流面21表面的湍流度，降低气动噪声。或者所述通孔在所述凸起的气流上游侧和气流下游侧均有布置，气流上游侧的通孔22对切割前的大涡流进行耗散，从而减弱涡流对凸起231的冲击力，同时气流下游侧的通孔22对切割后的小涡流进行耗散，从而减弱后导风板2的导流面21表面的湍流度，达到更佳的降噪效果。

优选地，突出部23的导流面上设有多个通孔22，且在所述导流面上不均匀分布，距离凸起231越近通孔越密集，距离凸起231越远通孔越稀疏。根据涡流产生的原理以及大量的实验发现，凸起处曲率变化比较大，涡流在所述导流面上越靠近凸起231的位置越密集，反之在越远离凸起231的位置越稀疏，这样设置可以根据涡流不同位置的分布情况合理设定相应程度的削减措施，降噪效果更明显。

优选地，通孔22的横截面积小于或等于π平方毫米。突出部23后侧的静止空气体积有限，利用大横截面积通孔引流对突出部23的导流面表面的涡流作用较小。故此处通孔22采用较小横截面积的孔，对气动噪声能量进行耗散并且平衡突出部23前侧和后侧之间的压差，降低突出部23的导流面表面的湍流度，从而降低风道组件处产生的气动噪声。例如，通孔22设为圆孔，半径为0.5毫米，则横截面积为0.25π平方毫米。

优选地，突出部23的导流面上设有多个通孔22，所有通孔22的面积总和与突出部23的导流面的面积的比值大于30％。该比值如果过小，对气动噪声能量起不到耗散的作用或者耗散作用很小。该面积比值可以取为80％，此时降噪效果最佳。

优选地，突出部23的导流面上设有多个通孔22，部分通孔的横截面积大于π平方毫米，另一部分通孔的横截面积小于或等于π平方毫米。较大横截面积的通孔可以把突出部23后侧的静止空气引流至突出部23的导流面处，作用于所述导流面表面产生的涡流，从而降低所述导流面表面的紊流度；较小横截面积的通孔对气动噪声能量进行耗散并且平衡突出部23前侧和后侧之间的压差，降低所述导流面表面的湍流度，从而降低风道组件处产生的气动噪声。

优选地，通孔22的中心线垂直于其所在的导流面。此时通孔22在后导风板2中穿过的距离最短，减少对静止空气引流过程中的能量耗散；并且垂直于导流面处气流流动的方向，更容易吸收涡流，对涡流进行耗散。

根据本发明的空调器，包含有以上任一实施例中任一项所述的风道组件。

本发明中所述的“前侧”指风道组件处于使用状态时靠近人的一侧，“后侧”指风道组件处于使用状态时远离人的一侧，“气流上游侧”指靠近气流吸入口的一侧，“气流下游侧”指靠近气流吹出口的一侧。

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 (9)

1.一种风道组件，包括贯流风叶和蜗壳，其中所述蜗壳包括位于所述贯流风叶的后侧的后导风板，所述后导风板将气流沿着所述后导风板的导流面引导到气流吹出口，其特征在于，在所述后导风板的导流面上设有通孔，使所述导流面表面的气流与所述后导风板外与所述导流面相对一侧的静止空气之间形成将所述静止空气引流至所述导流面的气流通道，以降低所述后导风板的导流面表面的气流与所述后导风板外的静止空气之间较高的逆压梯度；

所述后导风板在气流上游侧的端部有突出部，所述突出部向气流吸入口方向延伸，所述通孔设置在所述突出部的导流面上。

2.如权利要求1所述的风道组件，其特征在于，在所述突出部的导流面上设有凸起，所述通孔设置在所述凸起的气流上游侧，或者所述通孔设置在所述凸起的气流下游侧，或者所述通孔在所述凸起的气流上游侧和气流下游侧均有设置。

3.如权利要求2所述的风道组件，其特征在于，所述通孔的横截面积小于或等于π平方毫米。

4.如权利要求3所述的风道组件，其特征在于，所述通孔为多个，多个所述通孔的面积总和与所述突出部的面积的比值大于30％。

5.如权利要求1或2所述的风道组件，其特征在于，所述通孔为多个，部分所述通孔的横截面积大于π平方毫米，另一部分所述通孔的横截面积小于或等于π平方毫米。

6.如权利要求1－4中任一项所述的风道组件，其特征在于，所述通孔的中心线垂直于其所在的导流面。

7.如权利要求1所述的风道组件，其特征在于，所述通孔为多个，且在其所在的导流面上不均匀分布，从气流上游侧至气流下游侧所述通孔分布由密至疏。

8.如权利要求2所述的风道组件，其特征在于，所述通孔为多个，所述通孔在所述突出部的导流面上不均匀分布，距离所述凸起越近所述通孔越密集，距离所述凸起越远所述通孔越稀疏。

9.一种空调器，其特征在于，包含有权利要求1－8中任一项所述的风道组件。

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