CN106481574B - 离心式风机和包括其的空调机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心式风机和包括其的空调机，在本发明的离心式风机中，与配置在主板的两侧的第一叶片和第二叶片分别对应地在风机壳体形成第一凸出部和第二凸出部，以使所述第一叶片所产生的流动和第二叶片所产生的流动由所述第一凸出部和第二凸出部分担并引导。

Description

离心式风机和包括其的空调机

本申请要求享有于2015年8月26日提交的韩国专利申请10-2015-0120494的优先权，通过援引将该专利申请结合在此，如同该专利申请在此被全部公开一样。

技术领域

本发明涉及离心式风机和包括其的空调机。

背景技术

送风机是用于生成风并吹送的机器。这样的送风机使用于多种工业领域，特别是，其适用于对室内空气进行调节的空调机，吹送用于室内的制冷或制热的空气。

所述送风机包括：旋转马达；离心式风机，通过所述马达高速进行旋转，利用此时生成的离心力将空气排出到外部。

所述离心式风机包括：主板，与所述马达的转轴相连接；叶轮，由在所述主板上沿着圆周方向排列的多个叶片构成；风机壳体，在内侧提供用于容纳所述叶轮的空间。

所述风机壳体具有使空气朝所述转轴方向流入的吸入口，以及将所述叶轮进行旋转并以放射状推开的空气朝与所述转轴正交的方向吐出的吐出口，所述风机壳体在与叶轮之间形成用于向所述吐出口侧引导空气的流动的涡卷形态的流路。

在双吸入型离心式风机或送风机的情况下，在叶轮的主板的两面分别排列有叶片，与此对应地，在风机壳体的主板的两侧也分别形成有吸入口。

特别是，在双吸入型离心式风机(或者，送风机)的情况下，在以所述主板为基准的两侧分别利用叶片来形成气流，由此形成的流动将在由风机壳体形成的一个空间内相混合，因此，在风机壳体内流动被扰乱，并由此引起多种问题。特别是，机外正压变得越大，风机壳体内将产生涡流，由此引起异常噪音的发生、机内正压的下降、风量减小等多种问题，从而降低风机的整体上的性能或效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，第一、提供一种在双吸入型离心式风机和具有其的空调机中改善了风机壳体内的流动的离心式风机和包括其的空调机。

第二、提供一种抑制了涡流或异常噪音等的产生的离心式风机和包括其的空调机。

第三、提供一种在机外正压高的环境下也能够稳定地确保风量的离心式风机和包括其的空调机。

本发明的离心式风机包括：叶轮，能够进行旋转，以及，风机壳体，在内侧配置有所述叶轮，具有沿着所述叶轮的旋转中心线吸入气流的第一、第二吸入口和朝与所述旋转中心线正交的方向吐出气流的吐出口；所述风机壳体包括：第一板，形成有所述第一吸入口，第二板，在与所述第一板之间提供用于容纳所述叶轮的空间，并形成有所述第二吸入口，以及，侧壁，用于连接所述第一板和所述第二板之间，在所述叶轮的外侧沿着圆周方向延伸，并将通过所述第一、第二吸入口吸入的空气向所述吐出口侧引导；所述叶轮包括：主板，具有与所述第一吸入口相向的第一面和与所述第二吸入口相向的第二面，多个第一叶片，在所述第一面上沿着圆周方向排列，以及，多个第二叶片，在所述第二面上沿着圆周方向排列；所述侧壁包括：第一凸出部，朝从所述旋转中心线远离的方向凸出，在所述第一叶片的外侧沿着圆周方向延伸，以及，第二凸出部，朝从所述旋转中心线远离的方向凸出，在所述第二叶片的外侧沿着圆周方向延伸。

所述侧壁可包括：曲面区间，沿着圆周方向以涡卷形态卷绕；所述第一凸出部和所述第二凸出部可形成在所述曲面区间。在所述曲面区间，所述第一凸出部和所述第二凸出部可分别包括：背斜增大区间，在沿着所述叶轮的旋转方向延伸的过程中，其内侧面从所述旋转中心线逐渐远离；背斜减小区间，在经过所述背斜增大区间后，与所述旋转中心线逐渐靠近。

在以与所述旋转中心线平行的规定的平面切开所述侧壁并取得规定的截面时，所述第一凸出部内侧面的在所述界面上从所述旋转中心线最大地被分开的第一最大凸出地点可位于与所述第一叶片的长度对应的区间，所述第二凸出部内侧面的在所述界面上从所述旋转中心线最大地被分开的第二最大凸出地点可位于与所述第二叶片的长度对应的区间。在所述截面上，所述第一最大凸出地点可位于与所述旋转中心线正交的共同的第一平面上，所述第二最大凸出地点可位于与所述旋转中心线正交的共同的第二平面上。

所述第一凸出部的内侧面和所述第二凸出部的内侧面可以与旋转中心线正交的规定的平面为基准构成对称的形态。所述第一叶片和所述第二叶片可具有相同的长度。

所述第一凸出部和所述第二凸出部可相互连接，所述第一凸出部和所述第二凸出部的连接部可位于与所述旋转中心线正交的规定的平面上。

本发明的空调机包括以上所述的离心式风机。

附图说明

通过以下的结合附图详细说明的具体实施方式，能够对本发明的以上及其他目的、特征及其他优点更加清楚地理解，在以下的附图中：

图1示出本发明的一实施例的离心式风机。

图2是风机壳体的立体图。

图3是风机壳体的俯视图。

图4A至图4D示出离心式风机的各部分的截面。

图5示出本发明的一实施例的空调机。

具体实施方式

通过以下的参照附图详细说明本发明的实施例，能够更加明确本发明的优点、特征及用于实现这些实施例的方法。但是，本发明并不限定于在此公开的实施例，而是可由多种方式实施本发明。这些实施例仅是为了向本领域的技术人员充分地公开本发明及提示本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的结构元件。

图1示出本发明的一实施例的离心式风机。图2是风机壳体的立体图。图3是风机壳体的俯视图。

参照图1至图3，本发明的一实施例的离心式风机100可包括：叶轮110，以可旋转的方式设置；风机壳体120，在内侧配置叶轮110。

叶轮110可通过马达(未图示)进行旋转。图1所示的“C”是作为叶轮110的旋转中心的线(以下，称为“旋转中心线”)，叶轮110可通过具有沿着旋转中心线C延伸的转轴的马达进行旋转。

风机壳体120具有：一对吸入口122h、124h，沿着叶轮110的旋转中心线C吸入气流；吐出口127，朝与旋转中心线C正交的方向吐出气流。

风机壳体120包括：第一板122，形成有第一吸入口122h；第二板124，在与第一板122之间提供用于容纳叶轮110的空间，形成有使气流以与第一吸入口122h相反方向流入的第二吸入口124h。

可沿着各个吸入口122h、124h外围形成有向风机壳体120内侧凸出的环形的吸入导向件122a、124a，可向被吸入导向件122a、124a包围的内侧插入节流孔131(orifice)。

叶轮110包括：主板111；多个叶片112、114，分别配置在主板111的两面。主板111与马达的转轴相结合，具有与第一吸入口122h相向的第一面111a和与第二吸入口124h相向的第二面111b(参照图4A)，在第一面111a上沿着圆周方向排列有多个第一叶片112，在第二面111b上沿着圆周方向排列有多个第二叶片114。

多个第一叶片112的一端利用环形的第一边缘113(rim)相互连接，多个第二叶片114的一端利用环形的第二边缘115相互连接。

第一板122和第二板124利用侧壁125相连接，侧壁125在叶轮110的外侧沿着圆周方向延伸，将通过第一、第二吸入口122h、124h吸入的空气向吐出口127侧引导。

第一板122和第二板124可被配置为，越靠近吐出口127侧其相互间的距离变得越远。第一、第二板122、124相对于从主板111的第一面111a和第二面111b位于等距离的平面O相互对称地配置，各个板122、124可相对于主板111构成规定的角度α。通过吐出口127可使气流向更宽的区域扩散并吐出，从而能够向配置有离心式风机100的空间(例如，外壳2内部，参照图5)内的各个位置施加气流。

侧壁125在与第一叶片112之间可包括第一凸出部142，上述第一凸出部142形成朝从旋转中心线C远离的方向凸出的第一空间SP1。在第一凸出部142中，用于定义第一空间SP1的内侧面的从旋转中心线C最大地被分开的地点可与配置有第一叶片112的区间对应地形成。

即，如图1所示，当利用与旋转中心线C平行的规定的平面(优选地，旋转中心线C所属的平面)切开风机壳体120并取得截面时，第一凸出部142的内侧面的在所述截面上从旋转中心线C最大地被分开的地点(M1，第一最大凸出地点)位于与第一叶片112的长度对应的区间B1。换言之，当从主板111的第一面111a沿着第一叶片112的长度方向定义高度时，第一最大凸出地点M1在所述截面上位于不超出从第一面111a算起的第一叶片112的长度的高度。

并且，在风机壳体120的截面(例如，图1)上，第一凸出部142的内侧面越靠近最大凸出地点M1的两侧其逐渐靠近旋转中心线C，在最大凸出地点M1的一侧，在与主板111的位置对应的地点与旋转中心线C最为接近，在另一侧，在与第一板122的连接部与旋转中心线C最为接近。

侧壁125在与第二叶片114之间可包括第二凸出部143，上述第二凸出部143形成朝从旋转中心线C远离的方向凸出的第二空间SP2。在第二凸出部143中，用于定义第二空间SP2的内侧面的从旋转中心线C最大地被分开的地点可与配置有第二叶片114的区间对应地形成。

即，如图1所示，当利用与旋转中心线C平行的规定的平面(优选地，旋转中心线C所属的平面)切开风机壳体120并取得截面时，第二凸出部143的内侧面的在所述截面上从旋转中心线C最大地被分开的地点(M2，第二最大凸出地点)位于与第二叶片114的长度对应的区间B2。换言之，当从主板111的第二面111b沿着第二叶片114的长度方向定义高度时，第二最大凸出地点M2在所述截面上位于不超出从第二面111b算起的第二叶片114的长度的高度。

并且在，风机壳体120的截面(例如，图1)上，第二凸出部143的内侧面越靠近最大凸出地点的两侧其逐渐靠近旋转中心线C，在最大凸出地点M2的一侧，在与主板111的位置对应的地点与旋转中心线C最为接近，在另一侧，在与第二板124的连接部与旋转中心线C最为接近。

第一凸出部142和第二凸出部143可相互连接，在此情况下，在风机壳体120的截面上，第一凸出部142和第二凸出部143构成“W”形态。优选地，第一凸出部142和第二凸出部143以平面O为基准构成对称的形态，在此情况下，第一凸出部142和第二凸出部143的连接部可位于与旋转中心线C正交的规定的平面(例如，平面O)上。第一叶片112和第二叶片114优选地具有相同的长度。

图3中以曲面区间140和平面区间125a相遇的地点(θ＝0°)为基准，沿着叶轮110的旋转方向ω按90°单位显示角度。图4A示出沿着图3的A-A切开离心式风机100时的θ＝90°地点的截面，图4B示出沿着图3的B-B切开离心式风机100时的θ＝180°地点的截面，图4C示出沿着图3的A-A切开离心式风机100时的θ＝270°地点的截面，图4D示出沿着图3的B-B切开离心式风机100时的θ＝0°地点的截面。

参照图3，侧壁125在从吐出口127至一定的区域为止可由平坦的平面区间125a构成，并由从平面区间125a沿着圆周方向以涡卷形态卷绕的曲面区间140构成。第一凸出部142和第二凸出部143可形成在曲面区间140。

风机壳体120在叶轮110的外侧构成由第一板122、第二板124及侧壁125限定的涡卷形态的流路(以下，定义为“涡卷流路”)，随着叶轮110进行旋转，空气将沿着所述涡卷流路移动。

当将各个凸出部142、143中叶轮110的外侧端(即，从叶片112、114实现气流的分离的叶片112、114的外缘(trailing edge))和凸出部142、143的内侧面之间的间隔定义为流路的宽度时，所述流路的宽度从平面区间125a沿着所述涡卷流路的方向逐渐减小，并在所述涡卷流路结束的地点F达到最小。以下，将涡卷流路结束的地点F定义为截止(Cut-off)地点。在侧壁125中，从截止地点F到吐出口127的区间125b是用于向吐出口127引导气流的区间(以下，称为“扩散区间”)，越靠近吐出口127侧其逐渐从平面区间125a远离。

第一板122和第二板124为实质上相同的形态，其具有与侧壁125的各区间对应的外侧外围S。更详细而言，外侧外围S可区分为：与平面区间125a对应的直线区间S1；与所述涡卷流路对应地从直线区间延伸至截止地点F的曲线区间S2；与扩散区间125b对应地从截止地点F延伸至吐出口127的区间S3。

第一板122的外侧外围S和第二板124的外侧外围为实质上相同的形态，优选地，在沿着旋转中心线C看去时，两个外侧外围完全重叠。

在构成外侧外围S的曲线区间S2中，其与旋转中心线C的距离从与直线区间S1相连接的地点越靠近截止地点F其逐渐减小。曲线区间S2优选是阿基米德曲线或基于对数函数的曲线，但是本发明并不限定于此。

如图3所示，叶轮110的旋转方向ω相对于旋转中心线C构成逆时针方向。其中，定义出以与叶轮110的旋转方向ω相同的方向增大的角度θ，并该基准设定为平面区间125a和凸出部142、143相遇的临界(θ＝0°)。

当以与旋转中心线C平行的方向(优选地，旋转中心线C所属的平面)切开曲面区间140并取得规定的截面(例如，图4所示的截面)时，将第一凸出部142内周面的从旋转中心线C达到最大距离的地点(即，第一最大凸出地点)相互衔接的曲线Pa(1)位于与旋转中心线C正交的一个共同的第一平面上，所述第一平面可实质上位于主板111和第一边缘113之间。

并且，将第二凸出部143内周面的从旋转中心线C最大地被分开的地点相互衔接的曲线Pa(2)也位于与旋转中心线C正交的一个共同的第二平面上，所述第二平面可实质上位于主板111和第二边缘115之间。

另外，截止地点F可位于大致θ＝90°附近，在对于叶轮110的旋转中心的与截止地点F相反侧区域，各个凸出部142、143的内周面从旋转中心线C的距离达到最大。该地点位于θ＝180°和θ＝360°之间，本发明的实施例中其位于大致θ＝270°地点，但是本发明并不限定于此。

各个凸出部142、143从θ＝90°和θ＝180°之间开始并沿着叶轮110的旋转方向ω延伸，此时，至一定地点为止，最大凸出地点从旋转中心线C逐渐远离。即，曲线Pa(1)、Pa(2)的曲率半径从凸出部142、143开始的部分(图4A)逐渐减小，并在从旋转中心线C的距离达到最大的地点达到最小(此时的曲率为R2)，随后，至凸出部142、143结束的部分(例如，图4D)为止逐渐增大。(R1＞R2，R2＝最小曲率半径)

另外，在曲面区间140中，第一凸出部142和第二凸出部143可分别包括：在沿着叶轮110的旋转方向ω延伸的过程中，其内侧面从旋转中心线C逐渐远离的背斜增大区间(例如，图3中的90°＜θ＜270°的区间)；在经过背斜增大区间后，与旋转中心线C逐渐靠近的背斜减小区间(例如，图3中的270°<θ<360°的区间)。

侧壁125上形成的第一凸出部142和第二凸出部143扩展涡卷流路的内侧空间，以使被叶轮110吹送的气流能够更加顺畅地被移送，特别是，使由叶轮110吐出的流动在凸出区间14不与侧壁125的内侧面急剧地碰撞，而是沿着所述内侧面缓慢地切换方向，从而减小流动损失并提高送风效率。

叶轮110以主板111为基准在两侧同时产生基于第一叶片112的流动和基于第二叶片114的流动，此时，利用各个叶片112、114产生的流动将由第一凸出部142和第二凸出部143来分担并引导，因此，减少因流动间的冲突导致的乱流的发生，在各个凸出部142、143内，空气沿着涡卷流路以构成缓慢的速度梯度的方式移动，从而减小噪音。特别是，以主板111为基准的两侧的流动变得均匀，其结果通过吐出口127吐出的流动变得均匀。

并且，通过在凸出部142、143内顺畅地进行流动，防止压力损失的同时，较好地变换为同等大小的正压，在包括侧壁125的内周面在内的风机壳体120内的全体区域中能够保持整体上较高的压力。

图5示出本发明的一实施例的空调机。参照图5，空调机1用于向室内吐出冷风或热风，从而对室内空气进行调节，其包括：马达170、利用马达170进行驱动的离心式风机100。离心式风机100实质上与参照图1至图4前述的离心式风机100相同。以下，对于与前述的实施例相同的结构将赋予相同的附图标记，对其的说明与前述相同并将省去。

空调机1包括在内侧提供用于配置离心式风机100和马达170的空间的外壳2，在外壳2内可还设置有热交换器4。在外壳2可具有：吸气口2a，用于吸入机外空气(室内或室外空气)；空调空气吐出口2b，在外壳2内与热交换器4相接触，用于向室内吐出温度被调节的空气。通过吸气口2a吸入到外壳2内的空气在通过热交换器4的过程中调节温度后，被送风机100a吹送并通过空调空气吐出口2b向室内吐出。

空调机1可包括热泵(heat pump)，热交换器4用于构成所述热泵，其用于对通过与外壳2内的空气的热交换而吸入到离心式风机100的空气进行冷却或加热。在所述热泵中，利用压缩机(未图示)使制冷剂沿着封闭环结构的封闭的配管循环，热交换器4用于构成所述封闭的配管的一部分，制冷剂在通过热交换器4的过程中与外壳2内的空气进行热交换。

在进行室内冷却时(制冷专用空调机或制冷制热空调机的制冷模式)，热交换器4用作为蒸发制冷剂的蒸发器，在进行室内制热时(制热专用空调机或制冷制热空调机的制热模式)，热交换器4用作为冷凝制冷剂的冷凝器。只是，本发明并不限定于此，本发明的空调机可具有用于加热或冷却外壳2内的空气的公知的多种形态的加热或冷却装置(例如，水冷式冷却装置)。

马达170可包括沿着离心式风机100的旋转中心线C排列的转轴170a，转轴170a可与主板111相结合。马达170可配置在离心式风机100的两个吸入口中的一个的一侧。

在本发明的离心式风机及空调机中，第一、通过两侧吸入口吸入均匀的风量，从而使叶轮更加均衡地进行旋转。

第二、对于由配置在主板的两侧的叶片所产生的流动，将由风机壳体的第一凸出部和第二凸出部分担并引导，因此，能够减小流动间的冲突引起的乱流。

第三、在风机壳体形成的凸出部内，空气沿着涡卷流路以构成缓慢的速度梯度的方式移动，从而减小噪音。

第四、以主板为基准的两侧的流动变得均匀，其结果通过吐出口吐出的流动变得均匀。

以上参照多个例示性的实施例对本发明进行了详细的说明，但是本领域的技术人员应当理解的是，在不背离本发明的技术思想和范围的情况下，可对本发明实施多种修改、添加、替代。

Claims (8)

1.一种离心式风机，其包括：

叶轮，能够进行旋转，以及

风机壳体，在内侧配置有所述叶轮，具有沿着所述叶轮的旋转中心线吸入气流的第一、第二吸入口和朝与所述旋转中心线正交的方向吐出气流的吐出口；

所述风机壳体包括：

第一板，形成有所述第一吸入口，

第二板，在与所述第一板之间提供用于容纳所述叶轮的空间，并形成有所述第二吸入口，以及

侧壁，用于连接所述第一板和所述第二板之间，在所述叶轮的外侧沿着圆周方向延伸，并将通过所述第一、第二吸入口吸入的空气向所述吐出口侧引导；

所述叶轮包括：

主板，具有与所述第一吸入口相向的第一面和与所述第二吸入口相向的第二面，

多个第一叶片，在所述第一面上沿着圆周方向排列，以及

多个第二叶片，在所述第二面上沿着圆周方向排列；

所述侧壁包括：

第一凸出部，朝从所述旋转中心线远离的方向凸出，在所述第一叶片的外侧沿着圆周方向延伸，以及

第二凸出部，朝从所述旋转中心线远离的方向凸出，在所述第二叶片的外侧沿着圆周方向延伸，

所述侧壁包括曲面区间，所述曲面区间沿着圆周方向以涡卷形态卷绕；

所述第一凸出部和所述第二凸出部形成在所述曲面区间，所述第一凸出部和所述第二凸出部各自的内周面形成为曲面，

所述第一凸出部和所述第二凸出部相互连接，

在所述侧壁的内周面中，将所述第一凸出部的内周面和所述第二凸出部的内周面相连接的连接部与所述旋转中心线最近，

在所述第一叶片和所述第一凸出部之间定义的第一空间与在所述第二叶片和所述第二凸出部之间定义的第二空间通过所述连接部和所述叶轮之间的间隔相连通，

所述第一板和所述第二板相对于从所述主板的所述第一面和所述第二面位于等距离的平面相互对称地配置，并所述第一板所在平面和所述第二板所在平面分别相对于所述主板构成规定的角度，所述第一板和所述第二板之间的距离随着靠近所述吐出口侧逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的离心式风机，其中，

在所述曲面区间，所述第一凸出部和所述第二凸出部分别包括：

背斜增大区间，在沿着所述叶轮的旋转方向延伸的过程中，其内侧面从所述旋转中心线逐渐远离；

背斜减小区间，在经过所述背斜增大区间后，与所述旋转中心线逐渐靠近。

3.根据权利要求1所述的离心式风机，其中，在以与所述旋转中心线平行的规定的平面切开所述侧壁并取得规定的截面时，所述第一凸出部内侧面的在所述截面上从所述旋转中心线最大地被分开的第一最大凸出地点位于与所述第一叶片的长度对应的区间，所述第二凸出部内侧面的在所述截面上从所述旋转中心线最大地被分开的第二最大凸出地点位于与所述第二叶片的长度对应的区间。

4.根据权利要求3所述的离心式风机，其中，在所述截面上，所述第一最大凸出地点位于与所述旋转中心线正交的共同的第一平面上，所述第二最大凸出地点位于与所述旋转中心线正交的共同的第二平面上。

5.根据权利要求3所述的离心式风机，其中，所述第一凸出部的内侧面和所述第二凸出部的内侧面以与旋转中心线正交的规定的平面为基准构成对称的形态。

6.根据权利要求5所述的离心式风机，其中，所述第一叶片和所述第二叶片具有相同的长度。

7.根据权利要求1所述的离心式风机，其中，所述连接部位于与所述旋转中心线正交的规定的平面上。

8.一种空调机，其包括根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的离心式风机。

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