CN1078683C - 贯流式通风机组 - Google Patents

Abstract

一种改进的贯流式通风机组，能有利地降低其内的如桨叶频率噪声那样的有声噪音，它包括一个开设许多通风口的流线形前格栅罩；一个设置在前格栅罩的预定内部的散热器；一个在前格栅罩的预定内部形成的稳定架；一个与前格栅罩形成一体并设置在其预定后部的流线形后导向件以及一个其上装有转轴的圆筒叶轮，叶轮的圆周角划分成预定数目的分组，每个分组由分别以不同桨叶角配置的许多桨叶片组成。

Description

贯流式通风机组

本发明涉及一种贯流式通风机组，具体说涉及一种能有利地降低如桨叶频率(BPF)噪声那样的有声噪音的改进的贯流式通风机组。

通常，一个如图1的横断面视图所示的空调器包括：许多在大体为流线型的前格栅罩1上加工的通风口3，一个装在前格栅罩1的预定内部的散热器2，和一个圆筒叶轮4，它装设在散热器2背后并具有一根配在其上的转轴4a。如图2所示，圆筒叶轮4上有预定数目的呈等桨叶角的桨叶，因而桨叶角定义为各桨叶之间偏心形成的角度。

此外，一个稳定架6配装在该前格栅罩1的预定内部用于将其所在空间分成一个排气区和一个吸气区。一个流线型后导向件5与前格栅罩1形成一体并在其后部成形用于大体上引导排出叶轮4的冷却空气流。

附图中，参考数字7表示出叶轮4与后导向件5之间距离最接近的位置，参考数字8表示出叶轮4与稳定架6之间距离最接近的位置，参考数字9表示叶轮4的叶片。

由叶轮4的轮动力所带入的空气在如图1中箭头所示通过散热器2时被冷却。

此后，冷却的空气按后导向件5和稳定架6的引导而排放到空调器外部。

但是，当冷却气通过叶轮4与后导向件5间的最接近位置并且通过叶轮4与稳定架6间的最接近位置时，由于各桨叶片之间的桨叶角相同，则在叶轮4转动过程中由桨叶片产生的噪声频率不但没有彼此抵消而是互相补充造成有声噪音。

这种噪音周期性出现，在图4中的曲线图用最高的测定噪音标准部分表示了具体的桨叶频率噪声。

然而，根据制造通常用作空调器的贯流式通风机的当前趋势，整机尺寸更紧凑小型并且要求大功率与高压的贯流式通风机不降低其各种性能。

如图5A和5B中所示，在一种降低BPF噪声的尝试中，通用的贯流式通风机组由若干个排风装置10，它们可称为沿其纵向分成预定长度的叶轮段。排风装置10定位成使得各装置沿叶轮轴线分别旋转3°—4°，但按此办法没能获得有效的降低噪声。

另外，在另一个克服噪声问题的尝试中，增加了叶轮4与后导向件5间的距离，以及叶轮4与稳定架6间的距离，但在这种情况下叶轮4的工作效率却被大大降低。

因此，本发明的目的是提供一种贯流式通风机组。本发明的另一目的是提供一种能有利地降低桨叶频率噪声的改进的贯流式通风机组。

为了实现上述目的，所提供的贯流式通风机组包括一个开设许多通气口的流线形前格栅罩；一个装设在前格栅的预定内部的散热器；一个在前格栅的预定内部成形的稳定支架；一个与前格栅罩整体成形并在其预定的后部成形的流线形后导向件；和一个圆筒状配装有一根转轴的叶轮，其中叶轮的圆周角被分成预定数目的分组，每组分别由若干以不同桨叶角配置的叶片组成。

下面对附图作简要说明。

图1是表示通常的空调器之结构的横截面视图；

图2是表示一个装在通常的空调器上的叶轮的侧视图；

图3是详细表示装在通常的空调器的叶轮上的桨叶片及其桨叶角的横截面视图；

图4是表示根据通常技术的叶轮的噪声频率特性曲线图；

图5A是表示按通用技术的叶轮的横截面视图；

图5B是表示一个按通用技术的叶轮的透视图；

图6为详细表示按照本发明的叶轮的桨叶片及其桨叶角的横截面视图；

图7为表示按照本发明的叶轮的噪声频率特性的曲线图；

图8是表示按本发明的第一实施例的叶轮桨叶片的累积角和不等间隔的表格；

图9是表示按本发明第二实施例的叶轮桨叶片的累积角和不等间隔的表格。

本发明的第一实施例除了圆筒叶轮的圆周角划分成若干个分组外具有与通常的贯流式通风机相同的结构，由此各分组有不同的桨叶角而且每一单片桨叶的桨叶角也不同。

图6举例说明了在根据本发明的某一分组内的几个桨叶片。通过不同桨叶角划分出各分组而在一个分组内的桨叶片也配置成不同的预定桨叶角“α1，α2……αn”使得由叶轮转动而通过每个桨叶片产生的噪声频率“NZ＝(360^*叶片数/桨叶角)各不相同。

因此，由于其内补偿抵消了频率，则有效降低了基于如图7的试验结果所示的BPF噪声。

此时，各分组桨叶角θG通过以下公式计算，最初假定这些分组被划分成p个相等部分。

θG＝θi±ΔθG    …式(I)

式中θi＝G^*(360°/P)

ΔθG＝ASin(2πNθi/360°)…式(II)

此处ΔθG是第G个分组桨叶角变量，A＝常数，N＝周期数。

例如，若整个叶轮由35个叶片组成，该圆周角分成五部分(p＝5)使得每部分有7个叶片并且假定A＝5，N＝1，此处θ1＝72，θ2＝144，等等，通过将相应的值代入式I和式II得到以下结果。

ΔΘ1＝5sin(2π^*1^*72/360°)＝4.755，

ΔΘ2＝5sin(2π^*1^*144/360°)＝2.939，

ΔΘ3＝5sin(2π^*1^*216/360°)＝-2.939，

ΔΘ4＝5sin(2π^*1^*288/360°)＝-4.755，

ΔΘ5＝5sin(2π^*1^*360/360°)＝0

因此，可以得到以下结果用于各个分组。分组     Θi      ΘG     ΔΘG     ΘG＋1－ΘG1     72.000   76.755     4.755     76.7552     144.000  146.939    2.939     70.1843     216.000  213.061   -2.939     66.1224     288.000  283.245   -4.755     70.1845     360.000  360.000    0         76.755

同时，对某一分组内的叶片的各桨叶角(α1，α2……αn)通过以下公式计算，最初假定分成P个相等部分的分组，各部分具有B度。

αn＝θj±Δαn…式(III)

式中θj＝B/(P^*n)

Δαn＝ASin(2πNθj/B)…式(IV)

此处Δαn为第“n”个叶片桨叶角变量，和A：常数，N：周期数。

如果每个分组装有七个叶片(P＝7)使得B＝72并且假定A＝1，N＝2，代入相应的值于公式III和IV可以得到下面的结果。

ΔΘ1＝sin[2π^*2^*(72/7^*1)/72]＝0.975，

ΔΘ2＝sin[2π^*2^*(72/7^*2)/72]＝-0.434，

ΔΘ3＝sin[2π^*2^*(72/7^*3)/72]＝-0.782，

ΔΘ4＝sin[2π^*2^*(72/7^*4)/72]＝0.782，

ΔΘ5＝sin[2π^*2^*(72/7^*5)/72]＝0 434，

ΔΘ6＝sin[2π^*2^*(72/7^*6)/72]＝-0.975，

ΔΘ7＝sin[2π^*2^*(72/7^*7)/72]＝0

因此，可以得到用于各分组中桨叶片的以下结果。分组I叶片      Θj       αn     Δαn   αn＋1－αn1      10.965    11.940    0.975    11.9402      21.930    21.496   -0.434    9.5563      32.895    32.113   -0.782    10.6174      43.860    44.642    0.782    12.5295      54.825    55.259    0.434    10.6176      65.790    64.815   -0.975    9.5567      76.755    76.755    0        11.940分组II叶片    Θj       αn      Δαn   αn＋1－αn8     86.782    87.757    0.975     11.0019     96.808    96.374   -0.434     8.61710    106.834   106.052  -0.782     9.67811    116.860   117.642   0.782     11.59012    126.886   127.320   0.434     9.67813    136.913   135.938  -0.975     8.61714    146.939   146.939   0         11.001分组III叶片    Θj       αn       Δαn   αn＋1－αn15    156.385   157.360    0.975    10.42116    165.831   165.397   -0.434    8.03717    175.277   174.495   -0.782    9.09818    184.723   185.505    0.782    11.01019    194.169   194.603    0.434    9.09820    203.615   202.640   -0.975    8.03721    213.061   213.061    0        10.421分组IV叶片    Θj       αn     Δαn   αn＋1－αn22    223.087   224.062   0.975    11.00123    233.114   232.680  -0.434    8.61724    243.140   242.358  -0.782    9.67825    253.166   253.948   0.782    11.59026    263.192   263.626   0.434    9.67827    273.219   272.244  -0.975    8.61728    283.245   283.245   0        11.001分组V叶片    Θj       αn       Δαn   αn＋1－αn29    294.210   295.185    0.975    11.94030    305.175   304.741   -0.434    9.55631    316.140   315.358   -0.782    10.61732    327.105   327.887    0.782    12.52933    338.070   338.504    0.434    10.61734    349.035   348.060   -0.975    9.55635    360.000   360.000    0        11.940

同时，按照本发明的贯流式通风机的第二实施例是涉及一种具有许多彼此分别不同的桨叶角“α1，α2……αn”的叶轮。与第一实施例不一样，第二实施例较简单的方面在于叶轮部分没有被划分成分组。

首先，第二实施例叶轮的叶片桨叶角“α1，α2，……αn”可按下式表示，最初假定分成P个相等部分的分组。

αn＝θj±Δαn    ……式(V)

式中θj＝360(P_n ^*)

ΔθG＝ASin(2πNθj/360)……式(VI)

式中Δαn为第n个叶片桨叶角变量，和

A：常数，N：周期数

例如，若该叶轮由35个叶片组成，并且假定A＝3.5，N＝3，将相应的值代入公式V和VI中可得以下结果。

Δα1＝3.5^*sin[2π^*3^*(360/35^*1)/360]＝1.795，

Δα2＝3.5^*sin[2π^*3^*(360/35^*2)/360]＝3.082，

Δα3＝3.5^*sin[2π^*3^*(360/35^*3)/360]＝3.496，等等。

按照本发明第二实施例的叶轮的桨叶片的特征角表示在图9的表格中。

如上所述，根据本发明的贯流式通风机组件，如图7中所示，降低了叶轮噪声，特别是BPF噪声，其手段是使得叶轮叶片具有不同桨叶角或者将叶轮的圆周角分成预定的具有不同桨叶角并且在每个不同桨叶角的分组中配置相等数目的叶片。

Claims (4)

1.一种贯流式通风机，其特征在于该机组包括：

一个开设有许多通风口的流线形前格栅罩；

一个设置在前格栅罩的预定内部的散热器；

一个在前格栅罩的预定内部形成的稳定架；

一个流线形后导向件与该前格栅罩整体成形并设置在该前格栅的预定后部；以及

一个其上装有转轴的圆筒式叶轮，该叶轮的圆周角划分成以预定数目的分组，每分组分别由若干以不同桨叶角配置的桨叶片组成。

2.如权利要求1所述的机组，其特征是其中所述叶轮由至少两个各由许多桨叶片构成的排风装置组成。

3.如权利要求1所述的机组，其特征是其中每个桨叶片(周期性地)配置成具有预定角度。

4.如权利要求1所述的机组，其特征是其中所述桨叶角用一种正弦函数计算得出。

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