CN107313979B - 轴流风轮及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴流风轮及具有其的空调器，轴流风轮包括轮毂和多片叶片，多片叶片沿轮毂的周向方向间隔分布，每片叶片与轮毂连接，靠近叶片的外缘的位置处设有多组孔组，多组孔组沿轮毂的径向方向间隔排布，每组孔组包括多个间隔开的通孔，多个通孔沿轮毂的周向方向排布。根据本发明的轴流风轮，通过在叶片的外缘位置处设置多组孔组，使叶片的压力面部分气流可以直接通过孔组流向吸力面，从而可以降低从叶片压力面外缘流向吸力面的气流，以减小在吸力面外缘产生的泄露涡，进而可以减小轴流风轮的涡流噪音，另外孔组的设置还可以减小叶片重量，从而可以降低叶片的前缘阻力，进而可以降低空调器的电机功率。

Description

轴流风轮及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及一种制冷技术领域，尤其涉及一种轴流风轮及具有其的空调器。

背景技术

相关技术中，空调器大多采用轴流风轮进行散热，轴流风轮包括设置在轮毅上的两个及两个以上叶片，叶片以风轮的旋转中心轴线为中心等间距或不等间距分布于轮毅上，常规叶片结构轴流风轮旋转时，在叶片吸力面上容易造成低能流体的堆积，在叶片的吸力面上形成尺寸较大的旋涡，致使风轮运转时产生较高的气动噪音。据实验分析，空调器的噪声中50％-70％是由轴流风轮的气动噪声引起的。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种轴流风轮，所述轴流风轮具有结构简单、噪音低的优点。

本发明还提出一种空调器，所述空调器具有如上所述轴流风轮。

根据本发明实施例的轴流风轮，包括：轮毂；多片叶片，多片所述叶片沿所述轮毂的周向方向间隔分布，每片所述叶片与所述轮毂连接，靠近所述叶片的外缘的位置处设有多组孔组，多组所述孔组沿所述轮毂的径向方向间隔排布，每组所述孔组包括多个间隔开的通孔，多个所述通孔沿所述轮毂的周向方向排布。

根据本发明实施例的轴流风轮，通过在叶片的外缘位置处设置多组孔组，使叶片的压力面部分气流可以直接通过孔组流向吸力面，从而可以降低从叶片压力面外缘流向吸力面的气流，以减小在吸力面外缘产生的泄露涡，进而可以减小轴流风轮的涡流噪音，另外孔组的设置还可以减小叶片重量，从而可以降低叶片的前缘阻力，进而可以降低空调器的电机功率。

根据本发明的一些实施例，所述孔组的组数为N，所述N满足：2≤N≤5。由此，可以通过限定孔组的组数达到对通过通孔气流量的限定。

在本发明的一些实施例中，所述叶片的外缘长度为S，所述孔组的组数N＝3，从所述轮毂的径向外侧到径向内侧方向上，所述孔组分别为第一组、第二组和第三组，所述第一组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R1，所述第二组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R2，所述第三组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R3，所述S、所述R1、所述R2和所述R3至少满足以下一个关系：S/5≤R1≤S/2；R1/2≤R2≤4R1/5；R2/2≤R3≤4R2/5。由此，可以限定通过第一组的通孔的气流量，可以限定通过第二组的通孔的气流量少于通过第一组的通孔的气流量，可以限定通过第三组的通孔的气流量少于通过第二组的通孔的气流量。

根据本发明的一些实施例，相邻的两组所述孔组之间的距离为L1，所述L1满足：5mm≤L1≤20mm。

根据本发明的一些实施例，位于径向最外侧的所述孔组与所述叶片的外缘之间的距离为L2，所述L2满足：5mm≤L2≤30mm。由此，可以将孔组的位置限定在叶片靠近外缘的位置处，避免孔组的位置设置对叶片气流导向作用的影响。

根据本发明的一些示例，在同一所述孔组内，相邻的两个所述通孔之间的距离为L3，所述L3满足：10mm≤L3≤20mm。由此，可以限定出通孔的密集程度，从而可以有效地降低叶片的气流压力。

根据本发明的又一些实施例，所述通孔的孔径为r,所述r满足：2mm≤r≤10mm。由此，可以使得适量的气流通过通孔，降低叶片的气流压力，又不影响叶片的出风效果。

根据本发明的再一些实施例，所述孔组靠近所述前缘。由此，叶片前缘的部分气流可以通过孔组从叶片的压力面流出，从而可以降低叶片的前缘阻力，提高叶片的转动速率，进而可以提高空调器的工作效率。

根据本发明的一些实施例，靠近所述前缘的所述通孔与所述前缘之间的距离为L4，L4满足：10mm≤L4≤30mm。

根据本发明实施例的空调器，包括根据如上中任一项所述的轴流风轮。

根据本发明实施例的空调器，通过在叶片的外缘位置处设置多组孔组，使叶片的压力面部分气流可以直接通过孔组流向吸力面，从而可以降低从叶片压力面外缘流向吸力面的气流，以减小在吸力面外缘产生的泄露涡，进而可以减小轴流风轮的涡流噪音，另外孔组的设置还可以减小叶片重量，从而可以降低叶片的前缘阻力，进而可以降低空调器的电机功率。

发明内容仅列出从属权利要求即可，每个从属权利要求后面跟着各自附加技术特征带来的优点放在实施例中描述且结合具体的技术特征描述，不放在发明内容里面描述。

附图说明

图1是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的轴流风轮的局部结构放大图；

图3是根据本发明实施例的轴流风轮的局部结构放大图；

图4是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的轴流风轮、原风轮的风量-功率曲线示意图；

图8是根据本发明实施例的轴流风轮、原风轮的风量-噪音曲线示意图。

附图标记：

轴流风轮1，

轮毂10，

叶片20，前缘20a，外缘20b，固定端21，自由端22，孔组100，第一组110、第二组120，第三组130，通孔200。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，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”、“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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1-图6详细论述本发明实施例的轴流风轮1。

如图1-图6所示，根据本发明实施例的轴流风轮1，包括轮毂10和多片叶片20。

具体而言，如图1、图4-图5所示，多片叶片20可以沿轮毂10的周向方向间隔分布，每片叶片20均可以与轮毂10连接。靠近叶片20的外缘20b的位置处可以设有多组孔组100，多组孔组100可以沿轮毂10的径向方向间隔排布，每组孔组100包括多个间隔开的通孔200，多个通孔200可以沿轮毂10的周向方向排布。

可以理解的是，如图1、图4-图5所示，多片叶片20可以沿轮毂10的周向方向间隔分布，每片叶片20的固定端21可以与轮毂10连接，每片叶片20的自由端22可以沿轮毂10的径向方向延伸。叶片20的自由端22可以设有多组孔组100，且多组孔组100可以沿轮毂10的径向方向并排、间隔排布。可选地，多组孔组100可以均匀分布。每组孔组100可以包括多个间隔开的通孔200，且多个通孔200可以沿轮毂10的周向方向间隔排布。优选地，多个通孔200可以均匀分布。

根据本发明实施例的轴流风轮1，通过在叶片20的外缘20b位置处设置多组孔组100，使压力面的部分气流可以直接通过孔组100流向叶片20的吸力面，从而可以降低从叶片20压力面外缘20b流向吸力面的气流，以减小在吸力面外缘20b产生的泄露涡，进而可以减小轴流风轮1的涡流噪音，另外，孔组100的设置还可以减小叶片20重量，从而可以降低叶片20的前缘20a阻力，进而可以降低空调器的电机功率。

需要说明的是，对于叶片20与轮毂10的连接方式不作具体限定，可以是卡接或是通过紧固组件实现连接，还可以是螺纹连接等其他连接方式。在本发明的一些实施例中，如图1、图4-图5所示，多片叶片20可以沿轮毂10的周向方向均匀分布，由此，可以均衡地、更有效地对流过叶片20的气流进行导流。

进一步地，如图1、图4-图5所示，从叶片20的固定端21到自由端22，叶片20的周向方向的尺寸逐渐增大，需要说明的是，这里所提到的“周向方向”可以是轮毂10的周向方向。由此，既可以较易地将叶片20连接到轮毂10上，又可以很好地对流经叶片20的气流进行导流。更进一步地，如图1-图5所示，叶片20的外缘20b可以沿着轮毂10的径向方向延伸。可选地，叶片20可以呈镰刀形。

如图1、图4-图5所示，根据本发明的一些实施例，孔组100的组数为N，N可以满足：2≤N≤5。可以理解的是，叶片20的外缘20b的位置处可以设有两组、或是三组、或是四组、亦或是五组孔组100。由此，可以限定流过通孔200的气流量，既可以减小气流对叶片20的压力，又不影响空调器的出风效果。

如图1-图3所示，在本发明的一些实施例中，叶片20的外缘20b长度为S，孔组100的组数N＝3，从轮毂10的径向外侧到径向内侧方向上，孔组100分别为第一组110、第二组120和第三组130，第一组110的分布区域在轮毂10的周向方向上的弧长为R1，第二组120的分布区域在轮毂10的周向方向上的弧长为R2，第三组130的分布区域在轮毂10的周向方向上的弧长为R3，S、R1、R2和R3至少满足以下一个关系：S/5≤R1≤S/2；R1/2≤R2≤4R1/5；R2/2≤R3≤4R2/5。

可以理解的是，如图1-图3所示，叶片20的外缘20b的位置处可以设有三组孔组100，分别为第一组110、第二组120和第三组130，第一组110远离轮毂10，第三组130靠近轮毂10，第二组120位于第一组110与第三组130之间。在轮毂10的周向方向上，第一组110的弧长为R1，第二组120的弧长为R2，第三组130的弧长为R3，需要说明的是，这里所提到的“弧长”可以是孔组100所占的叶片20的区域在轮毂10周向方向上的长度。设定叶片20的外缘20b长度为S，则R1可以满足：S/5≤R1≤S/2；R2可以满足：R1/2≤R2≤4R1/5；R3可以满足：R2/2≤R3≤4R2/5。由此可知，从轮毂10的径向外侧到径向内侧方向上，孔组100的弧长逐渐减小。

需要说明的是，对于本发明实施例的轴流风轮1，S、R1、R2和R3所满足的三个关系式中，即S/5≤R1≤S/2、R1/2≤R2≤4R1/5和R2/2≤R3≤4R2/5，轴流风轮1的参数S、R1、R2和R3可以满足三个关系式中的任意一个、或是任意两个，当然，也可以满足全部关系式，均能够提高轴流风轮1的性能和效率。

由此，从轮毂10的径向外侧到径向内侧方向上，通过通孔200的气流量逐渐减少。由于叶片20的越靠近外缘20b位置处，叶片20的气流导向作用越弱，在叶片20的外缘20b设置较大的通孔200区域，既可以减少叶片20上气流的压力，又不影响叶片20整体的导向作用。

根据本发明的一些实施例，相邻的两组孔组100之间的距离为L1，L1满足：5mm≤L1≤20mm。

如图2-图3所示，根据本发明的一些实施例，位于径向最外侧的孔组100与叶片20的外缘20b之间的距离为L2，L2可以满足：5mm≤L2≤30mm。可以理解的是，在轮毂10的径向方向上，靠近叶片20的外缘20b的孔组100为第一组110，第一组110中的通孔200与叶片20的外缘20b之间的最短距离的取值范围为：5mm≤L2≤30mm。优选地，第一组110中的通孔200到叶片20外缘20b的最短距离均相同，均为L2，L2可以满足：5mm≤L2≤30mm。由此，可以将孔组100的位置限定在叶片20靠近外缘20b的位置处，避免孔组100的位置设置对叶片20气流导向作用的影响。

如图2-图3所示，根据本发明的一些示例，在同一孔组100内，相邻的两个通孔200之间的距离可以为L3，L3满足：10mm≤L3≤20mm。可以理解的是，在同一孔组100内，相邻的两个通孔200之间的距离的取值范围为：10mm≤L3≤20mm，优选地，在同一孔组100内，相邻的两个通孔200之间的距离均相同，均为L3，且L3满足：10mm≤L3≤20mm。可选地，在轮毂10的周向方向上，相邻的两个通孔200之间的距离均相同，均为L3，且L3满足：10mm≤L3≤20mm。由此，可以限定出通孔200的密集程度，从而可以有效地降低叶片20的气流压力。

如图3所示，根据本发明的一些实施例，通孔200可以为圆孔。可选地，通孔200可以为大小一致的圆孔。圆孔具有光滑的周缘，可以使得气流顺畅地通过。根据本发明的又一些实施例，通孔200的孔径为r，r可以满足：2mm≤r≤10mm。可以理解的是，通孔200的孔径取值范围为：2mm≤r≤10mm。可选地，通孔200的孔径均相等，均为r，且r可以满足：2mm≤r≤10mm。由此，可以使得适量的气流通过通孔200，降低叶片20的气流压力，又不影响叶片20的出风效果。

如图1-图6所示，根据本发明的再一些实施例，孔组100靠近前缘20a。可以理解的是，多组孔组100可以设置在叶片20自由端22靠近前缘20a的位置处。由此，叶片20前缘20a的部分气流可以通过孔组100从叶片20的压力面流出，从而可以降低叶片20的前缘20a阻力，提高叶片20的转动速率，进而可以提高空调器的工作效率。

如图2所示，根据本发明的一些实施例，靠近前缘20a的通孔200与前缘20a之间的距离为L4，L4可以满足：10mm≤L4≤30mm。优选地，靠近前缘20a的多个通孔200与前缘20a之间的距离均相等，均为L4，L4可以满足：10mm≤L4≤30mm。

根据本发明实施例的空调器，包括根据如上中任一项的轴流风轮1。

进一步地，空调器还包括壳体、出风网罩、压缩机、冷凝器、蒸发器和电控系统等。

根据本发明实施例的空调器，通过在叶片20的外缘20b位置处设置多组孔组100，使叶片20的压力面部分气流可以直接通过孔组100流向吸力面，从而可以降低从叶片20压力面外缘20b流向吸力面的气流，以减小在吸力面外缘20b产生的泄露涡，进而可以减小轴流风轮1的涡流噪音，另外孔组100的设置还可以减小叶片20重量，从而可以降低叶片20的前缘20a阻力，进而可以降低空调器的电机功率。

下面参照图7-图8详细论述本发明实施例的轴流风轮1相对于原风轮的性能改进。

如图7-图8所示，在相同条件下，通过将本发明实施例的轴流风轮1(即如图7-图8中标注的加通孔风轮)与原风轮依次安装在同一空调室外机内，测得风量-功率曲线和风量-噪音曲线示意图。如图7所示，相对于原风轮，随着风量的减小，本发明实施例的轴流风轮1风量功率降低越明显。在风量为3600m³/h时，功率降低了5W，在风量为3300m³/h时，功率降低了7W。如图8所示，高风量时，本发明实施例的轴流风轮1与原风轮同风量噪音基本持平，而随着风量的减小，本发明实施例的轴流风轮1的噪音明显降低，当风量为3500m³/h时，噪音降低0.6dB，当风量为3300m³/h时，噪音降低了1.5dB。由此可知，本发明实施例的轴流风轮1具有噪音低、功率小的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种轴流风轮，其特征在于，包括：

轮毂；

多片叶片，多片所述叶片沿所述轮毂的周向方向间隔分布，每片所述叶片与所述轮毂连接，靠近所述叶片的外缘的位置处设有多组孔组，多组所述孔组沿所述轮毂的径向方向间隔排布，每组所述孔组包括多个间隔开的通孔，多个所述通孔沿所述轮毂的周向方向排布；

所述叶片的外缘长度为S，从所述轮毂的径向外侧到径向内侧方向上，多组所述孔组包括第一组、第二组和第三组，所述第一组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R1，所述第二组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R2，所述第三组的分布区域在所述轮毂的周向方向上的弧长为R3，所述S、所述R1、所述R2和所述R3至少满足以下一个关系：S/5≤R1≤S/2；R1/2≤R2≤4R1/5；R2/2≤R3≤4R2/5。

2.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，相邻的两组所述孔组之间的距离为L1，所述L1满足：5mm≤L1≤20mm。

3.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，位于径向最外侧的所述孔组与所述叶片的外缘之间的距离为L2，所述L2满足：5mm≤L2≤30mm。

4.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，在同一所述孔组内，相邻的两个所述通孔之间的距离为L3，所述L3满足：10mm≤L3≤20mm。

5.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述通孔的孔径为r,所述r满足：2mm≤r≤10mm。

6.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述孔组靠近所述叶片的前缘。

7.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，靠近所述叶片的前缘的所述通孔与所述叶片的前缘之间的距离为L4，L4满足：10mm≤L4≤30mm。

8.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的轴流风轮，其特征在于，所述孔组靠近所述叶片的前缘。