CN107120311B - 风轮、风机及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了风轮、风机及制冷设备。所述风轮包括：轮毂，所述轮毂包括：内轮部，所述内轮部的一部分沿着朝向所述出风侧的方向凹入以限定出凹入部，所述内轮部上设有适于电机轴穿过的轴孔；外轮部，所述外轮部环绕在所述内轮部的外侧且连接至所述内轮部的外周沿；多个叶片，所述多个叶片间隔开地连接至所述外轮部的外周壁。其中，所述凹入部的凹入深度为h，所述h满足：4mm≤h≤6mm。根据本发明实施例的风轮，有利于增加叶片与制冷设备的导风圈之间的有效覆盖面积，增大叶片的送风风量，提高风轮的工作效率。

Description

风轮、风机及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种风轮、风机及制冷设备。

背景技术

相关技术中，制冷设备的风轮与导风圈的有效覆盖面积小，风轮的送风量少，工作效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种风轮，该风轮有利于增大出风量。

本发明还提出一种包括上述风轮的风机。

本发明还提出一种包括上述风机的制冷设备。

根据本发明实施例的风轮，所述风轮的轴向两侧分别为迎风侧和出风侧，所述风轮包括：轮毂，所述轮毂包括：内轮部，所述内轮部的一部分沿着朝向所述出风侧的方向凹入以限定出凹入部，所述内轮部上设有适于电机轴穿过的轴孔；外轮部，所述外轮部环绕在所述内轮部的外侧且连接至所述内轮部的外周沿；多个叶片，所述多个叶片间隔开地连接至所述外轮部的外周壁。其中，所述凹入部的凹入深度为h，所述h满足：4mm≤h≤6mm。

根据本发明实施例的风轮，通过使得内轮部的一部分沿着朝向出风侧的方向凹入以限定出凹入部，同时将凹入部的凹入深度限制为4mm≤h≤6mm，这样有利于缩小凹入部的迎风面与内轮部的非凹入部分的迎风面之间的距离，有利于叶片的设置在外轮部的邻近迎风侧的一侧，从而当风轮应用在风机，风机应用在制冷设备中时，有利于增加叶片与制冷设备的导风圈之间的有效覆盖面积，使得叶片从迎风侧捕捉到更多的气流流向出风侧，增大叶片20的送风风量，提高风轮的工作效率，而且增强了叶片的可装配性，保证了风叶安装的可靠性，同时可减小空气流入叶片的方向与叶片形成的正值冲角，有效控制叶片的工作点在失速区域以下。

根据本发明的一些实施例，所述内轮部包括：连接部，所述连接部的一部分沿着朝向所述出风侧的方向凹入以限定出所述凹入部，所述凹入部上设有在其厚度方向方贯穿其的第一通孔；配合部，所述配合部设在所述连接部的出风面上且所述配合部上设有第二通孔，所述第二通孔正对所述第一通孔设置；其中，所述第二通孔和所述第一通孔共同限定出所述轴孔，所述外轮部连接至所述连接部的外周沿。

具体地，所述连接部包括：圆盘段，所述圆盘段上设有所述第一通孔，所述配合部位于所述圆盘段的出风面上；第一连接段，所述第一连接段的第一端连接至所述圆盘段的外周沿，所述第一连接段的第二端在朝向迎风侧的方向上沿着朝向远离所述轴孔的中心轴线的方向倾斜延伸；第二连接段，所述第二连接段的第一端连接至所述第一连接段的第二端且所述第二连接段的第二端沿径向向外延伸，所述外轮部连接至所述第二连接段的第二端。

进一步地，所述第一连接段的延伸方向与所述轴孔的中心轴线之间的夹角为α，α满足：30°≤α≤60°。

根据本发明的一些实施例，与多个所述叶片相切的圆的半径为D，所述外轮部的外周壁所在圆柱面的直径为d，所述D和所述d满足：0.2≤d/D≤0.3

可选地，d/D＝0.24。

根据本发明的一些实施例，所述外轮部的出风端上设有多个缺口，多个所述缺口沿所述外轮部的周向方向间隔设置，相邻的两个所述缺口之间平滑过渡。

根据本发明的一些实施例，所述轴孔的内壁上设有用于对所述电机轴进行周向定位的扁位结构。

具体地，所述外轮部的内周壁和所述内轮部的外周壁之间设有多个加强筋，多个所述加强筋在所述外轮部的周向方向上间隔设置。

进一步地，与其中一个所述加强筋最相邻的两个所述加强筋之间的夹角为γ，γ满足：γ＝120°。

进一步地，其中两个所述加强筋邻近所述扁位结构的两侧设置，所述其中两个加强筋之间的夹角为η，η满足：30°≤η≤60°。

根据本发明实施例的风机，包括：电机，所述电机具有所述电机轴；和

上述的风轮。

根据本发明实施例的风机，通过设置上述的风轮，有利于提高风机的工作效率，降低电机的功率。

根据本发明实施例的制冷设备，包括上述的风机。

根据本发明实施例的制冷设备，通过设置上述的风机，有利于提高制冷设备的换热能力和效率。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的风轮的示意图；

图2是根据本发明一些实施例的风轮另一方向的示意图；

图3是根据本发明一些实施例的风轮的其它方向的示意图；

图4是根据图3所示的风轮的A-A方向的剖视图；

图5是根据图4所示的B处的放大图。

附图标记：

风轮100；

轮毂10；内轮部1；轴孔11；扁位结构111；连接部12；圆盘段121；第一通孔1211；第一连接段122；第二连接段123；配合部13；第二通孔131；容纳槽132；外轮部2；缺口21；加强筋3；

叶片20；前缘201；尾缘202；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的风轮100。具体地，风轮100可与电机一起组装成风机，需要说明的是，根据本发明实施例的风机可以用于任何制冷设备中，特别地，根据本发明的风机特别适用于空调系统。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的风轮100，可以包括轮毂10和多个叶片20。多个叶片20可连接至轮毂10且在轮毂10的周向方向上间隔设置。

可以理解的是，风轮100在工作时可驱动气流沿着风轮100的轴向流动，即风轮100的轴向两侧分别为迎风侧和出风侧，风轮100驱动气流从迎风侧流向出风侧。例如，如图4和图5所示，气流从下到上的方向上流通，即箭头指出的风轮100的下侧为迎风侧，箭头指出的风轮100的上侧为出风侧。需要说明的是，此处和下文中所描述的上下方向仅是依据附图的示意性说明，不能理解为对本发明的一种限制。

如图4和图5所示，轮毂10可以包括：内轮部1和外轮部2。具体地，内轮部1的一部分沿着朝向出风侧的方向凹入以限定出凹入部，例如，如图3和图4所示，内轮部1的一部分向上凹入以限定出凹入部，内轮部1的其余部分凸出于凹入部。

内轮部1上设有适于电机轴穿过的轴孔11。具体地，如图4和图5所示，轴孔11在内轮部1的轴向上贯穿内轮部1，电机的电机轴可从迎风侧伸入轴孔11内并从出风侧伸出轴孔11。可选地，在电机轴从轴孔11伸出后，可与紧固件固定连接，例如在电机轴从轴孔11伸出后，可与螺母螺纹连接，从而实现电机轴与风轮100的固定连接。

外轮部2环绕在内轮部1的外侧且连接至内轮部1的外周沿。具体地，如图4和图5所示，外轮部2在内轮部1的整个方向上环绕在内轮部1的外侧且外轮部2连接至内轮部1的外周沿。

多个叶片20间隔开地连接至外轮部2的外周壁，例如，如图1-图3所示，叶片20为三个，三个叶片20在外轮部2的周向方向上均匀间隔设置且连接至外轮部2的外周壁。

具体地，如图5所示，凹入部的凹入深度为h，h满足：4mm≤h≤6mm。可选地，h为4mm。

根据本发明实施例的风轮100，通过使得内轮部1的一部分沿着朝向出风侧的方向凹入以限定出凹入部，同时将凹入部的凹入深度限制为4mm≤h≤6mm，这样有利于缩小凹入部的迎风面与内轮部1的非凹入部分的迎风面之间的距离，有利于叶片20的设置在外轮部的邻近迎风侧的一侧，从而当风轮100应用在风机，风机应用在制冷设备中时，有利于增加叶片20与制冷设备的导风圈之间的有效覆盖面积，使得叶片20从迎风侧捕捉到更多的气流流向出风侧，增大叶片20的送风风量，提高风轮100的工作效率，而且增强了叶片20的可装配性，保证了风叶安装的可靠性，同时可减小空气流入叶片20的方向与叶片20形成的正值冲角，有效控制叶片20的工作点在失速区域以下。

简而言之，根据本发明实施例的风轮100，具有风量大、工作效率高等优点。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，内轮部1包括：连接部12和配合部13，外轮部2连接至连接部12的外周沿。

具体地，连接部12的一部分沿着朝向出风侧的方向凹入以限定出所述凹入部，例如，如图4所示，连接部12的一部分向上凹入以限定出凹入部。

凹入部上设有在其厚度方向方贯穿其的第一通孔1211，也就是说，连接部12的限定出凹入部的部分上设有在其厚度方向上贯穿其的第一通孔1211。配合部13设在连接部12的出风面上且配合部13上设有第二通孔131。例如，如图4所示，配合部13设在连接部12的限定出凹入部的部分的出风面上，配合部13上设有在配合部13的轴向上贯穿配合部13的第二通孔131。

第二通孔131正对第一通孔1211设置，从而第二通孔131和所述第一通孔1211共同限定出轴孔11，也就是说，轴孔11是由位于配合部13上的第二通孔131和位于连接部12上的第一通孔1211共同限定出的。

从而，使得轮毂10的朝向迎风侧的一侧形成为“凹凸”型结构，使得风轮100具有噪音小、风量大等优点。

在本发明的进一步实施例中，连接部12可以包括圆盘段121、第一连接段122和第二连接段123。具体地，如图5所示，圆盘段121上设有所述第一通孔1211，配合部13位于圆盘段121的出风面上。例如，如图4所示，配合部13位于圆盘段121的上表面上。

第一连接段122的第一端连接至所述圆盘段121的外周沿，第一连接段122的第二端在朝向迎风侧的方向上沿着朝向远离轴孔11的中心轴线的方向倾斜延伸。例如如图5所示，第一连接段122的上端连接至圆盘段121的外周沿，第一连接段122的下端在从上到下的方向上沿着朝向远离轴孔11的中心轴线的方向倾斜延伸。

第二连接段123的第一端连接至第一连接段122的第二端且第二连接段123的第二端沿径向向外延伸，外轮部2连接至所述第二连接段123的第二端。例如，如图5所示，第二连接段123的内端连接至第一连接段122的下端且第二连接段123的外端沿着径向方向向外延伸，外轮部22的下端连接至第二连接段123的第二端。由此，结构简单可靠。

这里，需要理解的是，外是指远离轴孔11的中心轴线的方向，与之相反的方向为内。

在本发明的一些示意性实施例中，如图5所示，第一连接段122的延伸方向与轴孔11的中心轴线之间的夹角为α，α满足：30°≤α≤60°，例如，α为35°、40°、43°、45°、50°或55°等。由此，不但结构简单，而且有利于增加风量，当风轮100用在风机上时，有利于提高风机的工作效率，降低电机的功率，从而当风机用在制冷设备上时，有利于整个制冷设备换热能力和效率的提升。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，与多个叶片20相切的圆的半径为D，外轮部2的外周壁所在圆柱面的直径为d，所述D和所述d满足：0.2≤d/D≤0.3。从而进一步优化风轮100的尺寸，有利于进一步增加风轮100的出风量，提高风轮100的工作效率。

可选地，d/D的取值为0.24、0.25、0.28等。优选地，d/D＝0.24。

在本发明的一些可选的实施例中，如图1所示，外轮部2的出风端上设有多个缺口21，多个缺口21沿外轮部2的周向方向间隔设置，相邻的两个缺口21之间平滑过渡。由此，可将轮毂10内涡流泄漏至叶片20的压力面，有效地降低近轮毂10内的涡旋强度，，与相关技术相比，在同等工况下，有利于增大风量，提高风机的工作效率，同时还可以降低风轮100自重，减小风机负载，从而降低风机的送风功率。

具体地，如图1所示，在从叶片20的前缘201到尾缘202的方向上，缺口21先沿着朝向迎风侧的方向延伸后又沿着朝向送风侧的方向延伸，从而进一步将轮毂10内涡流泄漏至叶片20的压力面，有效地降低近轮毂10内的涡旋强度，增大风量，提高风机的工作效率。

根据本发明的一些实施例，轴孔11的内壁上设有用于对电机轴进行周向定位的扁位结构111。例如，如图5所示，扁位结构111从第一通孔1211延伸至第二通孔131。电机轴上设有与扁位结构111配合的扁位部通过扁位结构111和扁位部的配合，从而便于电机轴通过扁位结构111向轮毂10传递扭矩，使电机驱动风轮100旋转。

具体地，扁位结构111的长度为m，m小于等于扁位部的长度，由此，有利于避免电机轴与轮毂10之间结构上的干涉。

具体地，轴孔11的朝向出风侧的一端的内周壁上设有容纳槽132，当电机轴从轴孔11伸出以与紧固件例如螺母配合时，螺母容纳在容纳槽132内，且电机轴的扁位部处的台阶面与内轮部1的迎风面(例如，上述圆盘段121的迎风面)配合以进行轴向定位，从而保证在运转过程中，叶片20的轴向位置不会发生改变，提高风轮100工作的可靠性。

可选地，容纳槽132的深度为d，d满足2mm≤d≤4mm。由此，有利于保证螺母装配过程中的最大扭矩，保证风轮100工作的可靠性。优选地，d为3mm。

具体地，外轮部2的内周壁与内轮部1的外周壁之间设有多个加强筋3，多个加强筋3在外轮部2的周向方向上间隔设置。例如，如图1和图3所示，在外轮部2的内周壁和上述配合部13的外周壁之间设有六个加强筋3，六个加强筋3在外轮部2的周向方向上间隔设置。由此，有利于提高轮毂10的强度，而且还有利于避免气流在外轮部2的内周壁与内轮部1的外周壁之间产生涡流，从而提高风轮100的出风量。

具体地，如图3所示，其中两个加强筋3邻近扁位结构111的两侧设置，所述其中两个加强筋3之间的夹角为η，也就是说，邻近扁位结构111一侧的位置处设有一个加强筋3，邻近扁位结构111另一侧的位置处设有另一个加强筋3，所述其中一个加强筋3与所述另一个加强筋3之间的夹角为η，η满足：30°≤η≤60°。从而进一步优化轮毂10的尺寸，提高风轮100的工作效率。

具体地，与其中一个加强筋3最相邻的两个加强筋3之间的夹角为γ，也就是说，每个加强筋3的两侧分别具有一个与其最相邻的加强筋3，位于每个加强筋3两侧的且与其最相邻的两个加强筋3之间的夹角为γ，γ满足：γ＝120°。例如如图3所示，γ＝η+θ＝120°。由此，有利于进一步避免气流在外轮部2的内周壁与内轮部1的外周壁之间产生涡流，从而提高风轮100的出风量。

在本发明的一些可选的实施例中，如图5所示，内轮部1的高度为H，H和h满足：0.2≤h/H≤0.8。例如，内轮部1的高度为H，第二连接段123的迎风面到圆盘段121的迎风面之间的垂直距离为h，H和h满足：0.2≤h/H≤0.8。从而对轮毂10的尺寸进行优化，不但结构简单，而且有利于增加风量，当风轮100用在风机上时，有利于进一步提高风机的工作效率，降低电机的功率，当风机用在制冷设备上时，有利于整个制冷设备换热能力和效率的进一步提升。

发明人在实际研究中，将风轮100应用在风机中，并将风机应用在空调室外机中，且采用不同层数的120目尼龙纱布模拟在空调室外机换热器积灰脏堵时风轮100的风量，并对比同等条件下相关技术中的风轮的风量，结果如下表所示：

相同工况下，本发明的风轮100的风量具有显著的增加，从而可使得空调的结霜周期延长，空调器正常工作时间增加。

对比两个风轮100的叶片20的耐压性，对两个风轮100分别蒙纱布处理后，同风量下，相关技术中的风轮叶片的抗压风量均值为1261m3/h，采用本专利风轮的叶片的抗压风量均值为1351m3/h，同比增大90m3/h，增幅高达7％

根据本发明实施例的风机，包括电机和上述实施例中的风轮100。其中，电机的电机轴从迎风侧伸入轴孔11并从出风侧伸出。

根据本发明实施例的风机，通过设置上述的风轮100，有利于提高风机的工作效率，降低电机的功率。

根据本发明实施例的制冷设备，包括上述的风机。

根据本发明实施例的制冷设备，通过设置上述的风机，有利于提高制冷设备的换热能力和效率。

可选地，制冷设备为空调系统。可以理解的是，空调系统可以包括空调室外机和空调室内机，上述的风机可以用在空调室外机中，也可以用在空调室内机中。

空调室外机，包括换热器、支架、电机、风轮100、导风圈和出风格栅等。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种风轮，其特征在于，所述风轮的轴向两侧分别为迎风侧和出风侧，所述风轮包括：

轮毂，所述轮毂包括：

内轮部，所述内轮部的一部分沿着朝向所述出风侧的方向凹入以限定出凹入部，所述内轮部上设有适于电机轴穿过的轴孔，所述内轮部包括连接部和配合部，所述连接部的一部分沿着朝向所述出风侧的方向凹入以限定出所述凹入部，所述凹入部上设有在其厚度方向方贯穿其的第一通孔，所述配合部设在所述连接部的出风面上且所述配合部上设有第二通孔，所述第二通孔正对所述第一通孔设置，所述第二通孔和所述第一通孔共同限定出所述轴孔；

外轮部，所述外轮部环绕在所述内轮部的外侧且连接至所述内轮部的外周沿，所述外轮部连接至所述连接部的外周沿，所述连接部包括圆盘段、第一连接段和第二连接段，所述圆盘段上设有所述第一通孔，所述配合部位于所述圆盘段的出风面上，所述第一连接段的第一端连接至所述圆盘段的外周沿，所述第一连接段的第二端在朝向迎风侧的方向上沿着朝向远离所述轴孔的中心轴线的方向倾斜延伸，所述第二连接段的第一端连接至所述第一连接段的第二端且所述第二连接段的第二端沿径向向外延伸，所述外轮部连接至所述第二连接段的第二端；

多个叶片，所述多个叶片间隔开地连接至所述外轮部的外周壁；

其中，所述凹入部的凹入深度为h，所述h满足：4mm≤h≤6mm。

2.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述第一连接段的延伸方向与所述轴孔的中心轴线之间的夹角为α，α满足：30°≤α≤60°。

3.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，与多个所述叶片相切的圆的半径为D，所述外轮部的外周壁所在圆柱面的直径为d，所述D和所述d满足：0.2≤d/D≤0.3。

4.根据权利要求3所述的风轮，其特征在于，d/D＝0.24。

5.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述外轮部的出风端上设有多个缺口，多个所述缺口沿所述外轮部的周向方向间隔设置，相邻的两个所述缺口之间平滑过渡。

6.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于，所述轴孔的内壁上设有用于对所述电机轴进行周向定位的扁位结构。

7.根据权利要求6所述的风轮，其特征在于，所述外轮部的内周壁和所述内轮部的外周壁之间设有多个加强筋，多个所述加强筋在所述外轮部的周向方向上间隔设置。

8.根据权利要求7所述的风轮，其特征在于，与其中一个所述加强筋最相邻的两个所述加强筋之间的夹角为γ，γ满足：γ＝120°。

9.根据权利要求7所述的风轮，其特征在于，其中两个所述加强筋邻近所述扁位结构的两侧设置，所述其中两个加强筋之间的夹角为η，η满足：30°≤η≤60°。

10.一种风机，其特征在于，包括：

电机，所述电机具有所述电机轴；和

根据权利要求1-9中任一项所述的风轮。

11.一种制冷设备，其特征在于，包括根据权利要求10所述的风机。

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