CN109654048A - 一种降噪风机以及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种降噪风机以及空调器，涉及空调技术领域，该降噪风机包括电机、风叶和风叶嵌件，电机具有电机轴，风叶嵌件设置在风叶的中部，电机轴依次穿过风叶和风叶嵌件并与风叶嵌件传动连接，风叶嵌件在电机轴的轴向方向上的厚度为3mm‑20mm，以限制风叶相对电机轴的横向摆辐。相较于现有技术，本发明提供的降噪风机，通过增加风叶嵌件的厚度，能够限制风叶相对于电机轴的横向摆辐，从而使得风叶的摆动更加平稳，从而破坏了风叶摆动带来的基频振动，进而破坏了基频振动与电机产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的，使空调外机产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调外机噪音扰民。

Description

一种降噪风机以及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种降噪风机以及空调器。
背景技术
随着空调的大量普及，空调噪音扰民问题成了各企业研究的热点和难点。外机噪音大不仅影响客户本身、而且会影响客户邻居的睡眠和休息，给邻里关系带来不和谐因素。
现有的空调器外机，通常是通过设消音块或者隔音罩等方式来屏蔽噪音的传递，从而降低噪音，但是现有的空调外机无法从根本上降低噪音源，且降噪效果差，当空调外机老化后噪音更加无法降低。
发明内容
本发明解决的问题是如何解决空调外机的噪音问题。
为解决上述问题，本发明是采用以下技术方案实现的。
一种降噪风机，包括电机、风叶和风叶嵌件，电机具有电机轴，风叶嵌件设置在风叶上，电机轴依次穿过风叶和风叶嵌件并与风叶嵌件传动连接，风叶嵌件在电机轴的轴向方向上的厚度为3mm-20mm，以降低风叶相对电机轴的横向摆辐。
本发明提供的一种降噪风机，电机轴依次穿过风叶和风叶嵌件并与风叶嵌件传动连接，且风叶嵌件在电机轴的轴向方向上的厚度为3mm-20mm，相较于现有技术，增加了风叶嵌件的厚度，能够限制风叶相对于电机轴的横向摆辐，从而使得风叶的摆动更加平稳，从而破坏了风叶摆动带来的基频振动，进而破坏了基频振动与电机产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的，使空调外机产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调外机噪音扰民。
进一步地，风叶嵌件在电机轴的轴向方向上的厚度为5mm-15mm。
本发明提供的一种降噪风机，通过进一步优化风叶嵌件的厚度，使得风叶摆动带来的基频振动趋于消失，进一步破坏了基频振动与电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了进一步降低噪音的目的，使空调外机产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调外机噪音扰民，同时通过优化尺寸，方便进行安装。
进一步地，风叶嵌件包括嵌设部和轴凸部，嵌设部嵌设在风叶的中部，轴凸部设置在嵌设部上，嵌设部和轴凸部均开设有轴孔，并通过轴孔均套设在电机轴上。
进一步地，嵌设部在电机轴的轴向方向上的厚度为2mm-4mm。
进一步地，轴凸部在电机轴的轴向方向上的厚度为嵌设部在同方向上的厚度的2-5倍。
进一步地，轴凸部的横截面面积小于嵌设部的横截面面积。
本发明提供的一种降噪风机，轴凸部的横截面面积小于嵌设部的横截面面积，使得嵌设部能够方便嵌设到风叶上。
进一步地，轴凸部设置在嵌设部的中心位置。
进一步地，风叶包括安装基座和多个叶片，多个叶片环设在安装基座上，安装基座上开设有安装通孔，电机轴穿过安装通孔并与风叶嵌件传动连接，且安装通孔远离风叶嵌件的一侧的周沿与电机轴之间的间隙小于或者等于0.08mm。
本发明提供的一种降噪风机，将风叶的安装通孔的端部与电机轴之间的距离限定在0.08mm以内，能够有效控制风叶的偏心度，并降低风叶的摆辐，结合风叶嵌件的设置，能够使得风叶相对于电机轴的横向摆辐大幅下降3-4倍，彻底解决了风叶的基频振动问题，破坏了基频振动与电机产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的。
进一步地，安装通孔远离风叶嵌件的一侧的周沿与电机轴之间的间隙为0.01mm-0.08mm。
本发明提供的一种降噪风机，将安装通孔的内侧表面与电机轴的外周面之间的距离限定在0.01mm-0.08mm之间，能够在限制风叶摆辐的同时方便电机轴穿过安装通孔，提高该降噪风机的组装效率。
本发明还提供一种空调器，包括降噪风机，该降噪风机包括电机、风叶和风叶嵌件，电机具有电机轴，风叶嵌件设置在风叶的中部，电机轴依次穿过风叶和风叶嵌件并与风叶嵌件传动连接，风叶嵌件在电机轴的轴向方向上的厚度为3mm-20mm，以限制风叶相对电机轴的横向摆辐。
本发明提供的空调器，通过降噪风机内风叶嵌件的尺寸设置，降低了风叶的横向摆辐，从而使得风叶的摆动更加平稳，从而破坏了风叶摆动带来的基频振动，进而破坏了基频振动与电机产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的，使空调器产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调器的噪音扰民。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的降噪风机的整体结构示意图；
图2为图1中Ⅱ的局部放大示意图；
图3为本发明第一实施例提供的降噪风机的降噪效果试验结果图；
图4为图1中电机轴与风叶嵌件的连接结构示意图。
附图标记说明：
100-降噪风机；110-电机；111-电机轴；130-风叶；131-安装基座；133-叶片；150-风叶嵌件；151-嵌设部；153-轴凸部；170-锁紧螺母。
具体实施方式
正如背景技术中所言，现有的空调外机在用户使用时，噪音大且无法从根源上解决噪音的产生。
针对空调外机，在出厂时具有一定的降噪手段，能够保证产生的噪音在可接受的范围之内，但用户在使用时空调外机的噪音却会超标，然而空调外机在返厂检验时往往产生的噪音却在合格范围之内，难以找到造成空调噪音超标的原因，这一问题长时间困扰检测人员。经过申请人长时间的调研发现，用户在使用时噪音超标的原因在于用户电源的谐波含量远超国标。
具体地，经过对用户的空调外机的现场噪音测试分析发现，用户电源谐波含量，尤其是第三阶谐波焊料高达7％-19.2％，是国标的3-7倍。而谐波作用于空调外机内的电机，使得电机在200Hz产生较强的电磁振动，加上原有风叶在转动时极易产生的基频振动(摆动14Hz)，两者相互作用并产生调制共振，最终产生214Hz的电磁噪音，最终产生的214Hz的电磁噪音，造成空调外机的噪音超标。
为解决空调外机的噪音超标问题，结合申请人的调研结果，本发明提供的降噪风机，通过降低甚至消除风叶在转动时产生的基频振动，从而破坏基频振动与电磁振动之间的调制共振的基础，最终降低噪音。具体实现方式在以下实施例中有详尽描述。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
第一实施例
结合参见图1和图2，本实施例提供了一种降噪风机100，包括电机110、风叶130和风叶嵌件150，电机110具有电机轴111，风叶嵌件150设置在风叶130的中部，电机轴111依次穿过风叶130和风叶嵌件150并与风叶嵌件150传动连接，风叶嵌件150在电机轴111的轴向方向上的厚度为A，A为3mm-20mm，以限制风叶130相对电机轴111的横向摆辐。
针对上述空调外机的噪音产生原因，通过增厚风叶嵌件150在电机轴111的轴向方向上的厚度，使得风叶130的轴向固定尺寸增加，能够限制风叶130相对于电机轴111的横向摆辐，从而使得风叶130的摆动更加平稳，进而破坏了风叶130摆动带来的基频振动，进而破坏了基频振动与电机110产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的，使空调外机产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调外机噪音扰民。
优选地，风叶嵌件150在电机轴111的轴向方向上的厚度A为5mm-15mm，具体地，A为8mm。通过进一步优化风叶嵌件150的厚度，使得风叶130摆动带来的基频振动趋于消失，进一步破坏了基频振动与电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了进一步降低噪音的目的，使空调外机产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调外机噪音扰民，同时通过优化尺寸，方便进行安装。
在本实施例中，风叶嵌件150远离电机110的一侧设置有锁紧螺母170，锁紧螺母170与电机轴111伸出风叶嵌件150的一端螺纹连接并抵接在风叶嵌件150上。
电机轴111包括同轴设置的轴套部和连接部，轴套部设置在电机110上，连接部设置在轴套部远离电机110的一端并具有外螺纹，风叶嵌件150上开设有轴孔，并通过轴孔套设在连接部上并抵接在轴套部上，且锁紧螺母170与连接部螺纹连接。通过锁紧螺母170的锁紧作用，使得风叶嵌件150能够与轴套部相抵接，从而使得风叶嵌件150能够在转动时跟随轴套部转动，从而带动风叶130转动，其传动结构在此不过多描述。
在本实施例中，风叶130包括安装基座131和多个叶片133，多个叶片133环设在安装基座131的外周面上，具体地，多个叶片133与安装基座131一体成型。安装基座131的中部开设有安装通孔，电机轴111穿过安装通孔并与风叶嵌件150传动连接，且安装通孔远离风叶嵌件150的一侧的周沿与电机轴111之间的间隙为C，C小于或者等于0.08mm。具体地，C表示的是安装通孔的端部侧的边缘与轴套部之间的距离，轴套部穿过安装通孔并与安装通孔的底部内壁相抵接，且连接部伸出安装通孔，方便连接风叶嵌件150和锁紧螺母170。
需要说明的是，在实际安装时，电机轴111由安装通孔的上侧插入，而插入侧的安装通孔的孔径略大于电机轴111的直径，方便进行插装动作，并使得电机轴111插入到位后安装通孔的周沿与电机轴111之间形成间隙C。
本发明提供的一种降噪风机100，将风叶130的安装通孔的端部与电机轴111之间的间隙C限定在0.08mm以内，能够有效控制风叶130的偏心度，并降低风叶130的摆辐，结合风叶嵌件150的设置，能够使得风叶130相对于电机轴111的横向摆辐大幅下降3-4倍，彻底解决了风叶130的基频振动问题，破坏了基频振动与电机110产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的。
优选地，安装通孔远离风叶嵌件150的端部与电机轴111之间的间隙C为0.01mm-0.08mm，具体地，C为0.05mm。将风叶130的安装通孔的端部与电机轴111之间的间隙C限定在0.01mm-0.08mm之间，能够在限制风叶130摆辐的同时方便电机轴111穿过安装通孔，提高该降噪风机100的组装效率。
具体而言，在本实施例中，安装通孔的直径由远离风叶嵌件150的一端至靠近风叶嵌件150的一端依次递减，使得安装通孔整体呈现喇叭状，在安装时，电机轴111由安装通孔的大头端伸入，由于安装通孔的端部与电机轴111之间具有间隙C，故电机轴111能够方便地进入到安装通孔中。
本实施例提供的降噪风机100，通过风叶嵌件150使得风叶130的轴向固定尺寸大幅增加，同时结合对风叶130上安装通孔的端部与电机轴111的径向间隙的限定，大幅降低了风叶130在转动过程中的横向摆辐，具体地，使得风叶130的横向摆辐下降了3-4倍。从而使得风叶130的基频振动(14Hz)趋近消除，进而破坏了14Hz与电机110产生的200Hz电磁噪音调制共振的基础，最终实现了降低214Hz谐波噪音的目的。
参见图3，本实施例采用加厚过的风叶嵌件150，并对风叶嵌件150的厚度A进行设定，同时结合对电机轴111与风叶130端部之间的径向间隙C的设定，降噪效果明显，具体地，214Hz噪音下降12.8dB，满足降噪需求。
结合参见以下试验表，本实施例经过试验得出，考虑到风叶嵌件150的安装尺寸，将厚度A设定在8mm。
试验表
维度 方案1 方案2 方案3 方案4
噪音总值dB(A) 51.9 51.0 50.8 49.5
噪音峰值dB(A) 46.3 42 33.5 31
峰值频率Hz 214 214 200 200
结论 NG OK OK OK
备注尺寸A 2mm 5mm 8mm 20mm
参见图4，风叶嵌件150包括嵌设部151和轴凸部153，嵌设部151嵌设在风叶130的中部，轴凸部153设置在嵌设部151上，嵌设部151和轴凸部153均开设有轴孔，并通过轴孔套设在电机轴111上。具体地，轴孔呈直孔状并分别贯穿嵌设部151和轴凸部153。
在本实施例中，嵌设部151在电机轴111的轴向方向上的厚度为B，具体地，B为2mm-4mm，方便在制造时嵌设部151嵌设到风叶130的转盘中。优选地，嵌设部151的厚度B为2mm。
在本实施例中，轴凸部153在电机轴111的轴向方向上的厚度为D，具体地，D为嵌设部151在同方向上的厚度B的2-5倍，优选地，D为B的3倍，即轴凸部153在电机轴111的轴向方向上的厚度D为6mm。
在本实施例中，轴凸部153的横截面面积小于嵌设部151的横截面面积，轴凸部153设置在嵌设部151的中心位置。轴凸部153凸设在嵌设部151上并伸出风叶130端部，且轴凸部153和嵌设部151均为中空的圆柱结构。具体地，轴凸部153与嵌设部151一体成型并形成阶梯状的凸台结构，且轴凸部153上开设有贯穿至嵌设部151的轴孔，通过轴孔将轴凸部153与嵌设部151套设在电机轴111的连接部上。
本发明提供的一种降噪风机100，轴凸部153的横截面面积小于嵌设部151的横截面面积，使得嵌设部151能够方便嵌设到风叶130上。
综上所述，本实施例提供的一种降噪风机100，将风叶嵌件150的厚度A设定为8mm，其中嵌设部151的厚度B为2mm，轴凸部153的厚度D为6mm，安装通孔远离风叶嵌件150的端部与电机轴111之间的距离C为0.05mm，经过具体试验可知，在此种尺寸结构下，能够将风机的横向摆辐降低至原有幅度的1/4至1/3，从而解决了风叶130基频振动(14Hz)的问题，进而破坏了基频振动噪音与电磁噪音的相互作用，即破坏了14Hz与200Hz调制共振的基础，最终实现了降低214Hz谐波噪音的目的。
第二实施例
本实施例提供一种空调器，包括壳体和降噪风机100，其中降噪风机100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
本实施例中，降噪风机100设置在壳体内部，降噪风机100包括电机110、风叶130和风叶嵌件150，电机110具有电机轴111，风叶嵌件150设置在风叶130的中部，电机轴111依次穿过风叶130和风叶嵌件150并与风叶嵌件150传动连接，风叶嵌件150在电机轴111的轴向方向上的厚度为3mm-20mm，以限制风叶130相对电机轴111的横向摆辐。
本实施例提供的空调器，通过降噪风机100内风叶嵌件150的尺寸设置，降低了风叶130的横向摆辐，从而使得风叶130的摆动更加平稳，从而破坏了风叶130摆动带来的基频振动，进而破坏了基频振动与电机110产生的电磁振动之间调制共振的基础，最终实现了降低噪音的目的，使空调器产生的噪音在可接受的范围之内，避免了空调器的噪音扰民。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种降噪风机，其特征在于，包括电机(110)、风叶(130)和风叶嵌件(150)，所述电机(110)具有电机轴(111)，所述风叶嵌件(150)设置在所述风叶(130)上，所述电机轴(111)依次穿过所述风叶(130)和所述风叶嵌件(150)并与所述风叶嵌件(150)传动连接，所述风叶嵌件(150)在所述电机轴(111)的轴向方向上的厚度为3mm-20mm，以降低所述风叶(130)相对所述电机轴(111)的横向摆辐。
2.根据权利要求1所述的降噪风机，其特征在于，所述风叶嵌件(150)在所述电机轴(111)的轴向方向上的厚度为5mm-15mm。
3.根据权利要求1或2所述的降噪风机，其特征在于，所述风叶嵌件(150)包括嵌设部(151)和轴凸部(153)，所述嵌设部(151)嵌设在所述风叶(130)的中部，所述轴凸部(153)设置在所述嵌设部(151)上，所述嵌设部(151)和所述轴凸部(153)均开设有轴孔，并通过所述轴孔套设在所述电机轴(111)上。
4.根据权利要求3所述的降噪风机，其特征在于，所述嵌设部(151)在所述电机轴(111)的轴向方向上的厚度为2mm-4mm。
5.根据权利要求3所述的降噪风机，其特征在于，所述轴凸部(153)在所述电机轴(111)的轴向方向上的厚度为所述嵌设部(151)在同方向上的厚度的2-5倍。
6.根据权利要求3所述的降噪风机，其特征在于，所述轴凸部(153)的横截面面积小于所述嵌设部(151)的横截面面积。
7.根据权利要求6所述的降噪风机，其特征在于，所述轴凸部(153)设置在所述嵌设部(151)的中心位置。
8.根据权利要求1所述的降噪风机，其特征在于，所述风叶(130)包括安装基座(131)和多个叶片(133)，多个所述叶片(133)环设在所述安装基座(131)上，所述安装基座(131)上开设有安装通孔，所述电机轴(111)穿过所述安装通孔并与所述风叶嵌件(150)传动连接，且所述安装通孔远离所述风叶嵌件(150)的一侧的周沿与所述电机轴(111)之间的间隙小于或者等于0.08mm。
9.根据权利要求8所述的降噪风机，其特征在于，所述安装通孔远离所述风叶嵌件(150)的一侧的周沿与所述电机轴(111)之间的间隙为0.01mm-0.08mm。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的降噪风机。
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