CN110741207A - 空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抑制风扇和护罩之间产生泄漏涡流的空调器。根据本发明的实施方式的空调器包括：用于吹送空气的轴流风扇；护罩，其部分地围绕所述轴流风扇的圆周，并且引导由所述轴流风扇吹送的空气；和环形的护栏环，其布置在所述护罩的内表面上并从所述护罩的所述内表面沿所述轴流风扇的旋转轴线的方向突出。另外，护栏环布置在轴流风扇的下游端与护罩的下游端之间。

Description

空调器
技术领域
本发明涉及一种空调器，更具体地涉及一种具有轴流风扇和用于引导由轴流风扇吹送的空气的护罩的空调器。
背景技术
空调器是一种通过使制冷剂和环境空气进行热交换来控制室内温度的设备。空调器可以包括：室内单元，其安装在室内以排出冷空气/热空气；以及室外单元，其安装在外部以使制冷剂与室外空气进行热交换。
室内单元和室外单元中的每一者均包括用于在环境空气和制冷剂之间进行热交换的热交换器，并且热交换器经由制冷剂管彼此连接。为了允许制冷剂沿着制冷剂管传送，提供压缩机并且压缩机通常设置在室外单元中。
空调器的室外单元设置有：用于吹送室外空气的风扇；和护罩，其部分地围绕风扇以引导风扇吹送的空气。风扇和护罩之间产生泄漏涡流，从而降低效率并产生噪音。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种抑制风扇和护罩之间产生泄漏涡流的空调器。
本发明的目的不应限于上述目的，本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解其他未提及的目的。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的实施方式的空调器包括：用于吹送空气的轴流风扇；护罩，其部分地围绕所述轴流风扇的圆周，以引导由所述轴流风扇吹送的空气；和护栏环，其设置在所述护罩的内表面中并从所述护罩的所述内表面沿径向方向突出，其中，所述护栏环布置在所述轴流风扇的下游端和所述护罩的下游端之间。
所述护罩可以包括入口部分和出口部分，所述入口部分的内直径在穿过所述护罩的空气的流动方向上从上游侧向下游侧减小，所述出口部分位于所述入口部分的下游侧并且具有恒定的内直径，并且所述护栏环可以布置在所述出口部分中。
所述护栏环的垂直剖面中的一部分可以垂直于所述出口部分的垂直剖面的内表面而形成。
所述护栏环可以从所述护罩连续地突出。
所述护栏环的垂直剖面的边缘可以是圆形的。
所述护罩可以具有形成在所述护罩的外表面上并沿径向方向突出的加强环，并且所述护栏环可以布置在所述加强环和所述护罩的下游端之间。
所述护栏环的突出高度可以小于末端间隙，所述末端间隙是所述轴流风扇的末端与所述护罩的所述内表面之间的最小距离。
所述护栏环的所述突出高度的值可以为所述末端间隙的50％至80％。
所述护栏环的突出高度的值可以对应于所述轴流风扇的直径长度的1％至3％。
所述护栏环的突出高度的值可以对应于所述轴流风扇的直径长度的1.2％至2％
其他实施方式的细节包括在以下描述和附图中。
有益效果
根据本发明的实施方式，具有如下有益效果。
首先，当设置从护罩的内表面突出的护栏环时，可以抑制风扇和护罩之间的泄漏涡流的产生。
其次，因为风扇和护罩之间的泄漏涡流的产生被抑制，所以每功耗的空气流动效率可以增加。
第三，因为风扇和护罩之间的泄漏涡流的产生被抑制，所以噪音可能降低。
第四，由于从护罩的内表面突出的护栏环，可以最小化功耗的增加或者可以降低功耗。
第五，由于从护罩的内表面突出的护栏环，可以增强护罩的刚性。
本发明的效果不限于上述那些，并且对于本领域技术人员而言，本发明的其他效果根据以下描述是显而易见的。权利要求的范围不限于上述效果。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的空调器的室外单元的立体图。
图2是沿线A-A剖取的图1中的室外单元的剖视图。
图3是图2中所示的护罩的立体图。
图4是图2中所示的护罩和风扇的剖视图。
图5是示出图3中所示的护栏环的剖面的各种实施方式的图。
图6是示出当应用根据本发明的一个实施方式的空调器的护栏环时空调器的性能的图。
图7是示出根据本发明的一个实施方式的空调器的护栏环的高度与空调器的性能之间的关系的图。
具体实施方式
根据下面参考附图详细描述的实施方式将清楚地理解本发明的优点和特征以及实现它们的方法。然而，：本发明不限于本文中公开的示例性实施方式，而是实施方式可以以各种不同的方式实现，并且提供这些实施方式是为了使本发明的公开内容彻底和完整，并且将本发明构思的范围充分传达至本领域技术人员，并且本发明构思的范围应该由所附权利要求限定。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
下文中，将参考附图描述根据本发明的实施方式的空调器。
图1是根据本发明的一个实施方式的空调器的室外单元的立体图，并且图2是沿线A-A剖取的图1中的室外单元的剖视图。
根据本发明的一个实施方式的空调器的室外单元1包括：机壳10，其形成外观；压缩机36，其设置在机壳10内部并压缩制冷剂；马达34，其产生旋转力；轴流风扇50，其借助马达34旋转以吹送空气；以及护罩40，其部分地围绕轴流风扇50的圆周。
机壳10具有：形成在其中的预定空间；形成在前表面上的排出孔11h；以及分别形成在左侧表面和后表面上的侧表面吸入孔12h和后表面吸入孔14h。当轴流风扇50旋转时，空气经由侧表面吸入孔12h和后表面吸入孔14h吸入，经过热交换器20，然后经由排出孔11h向前排出。
机壳10形成为近似长方体形状，并且包括：限定机壳的前表面的前部11；限定机壳的左侧表面的左侧部12；限定机壳的右侧表面的右侧部13；限定机壳的后表面的后部14；限定机壳的顶表面的顶部16；以及限定底部的底部15，诸如压缩机36之类的各种装置安装在底部上。
左侧部12上可以形成有多个侧表面吸入孔12h。后部14上可以形成有多个后表面吸入孔14h。
前部11上可以形成有至少一个排出孔11h。在本实施方式中，一对排出孔11h竖向布置。在布置一对排出孔11h的情况下，可以分别设置一对马达24、一对轴流风扇50和一对护罩40，并且也可以竖向设置一对热交换器20。
机壳10的内部借助隔板18分成机室和热交换室，并且压缩机36等布置在机室中，而热交换器20、马达34、轴流风扇50和护罩40等布置在热交换室中。
压缩机36经由制冷剂管连接至热交换器20，使得在冷却操作中由压缩机36压缩的制冷剂在热交换器20中冷凝，并且在加热操作中在热交换器20中蒸发的制冷剂被压缩机36压缩。
马达34向轴流风扇50提供旋转力。轴流风扇50联接至马达24的旋转轴。轴流风扇50在借助马达24旋转时吹送空气。轴流风扇50沿朝向旋转轴的方向吹送空气。
护罩40形成为环形形状，并且将由轴流风扇50吹送的空气朝向形成在前部11中的排出孔11h引导。护罩40部分地围绕轴流风扇50的下游圆周布置。
护罩40中形成有入口和出口，轴流风扇50吹送的空气经由入口被吸入，经由入口吸入的空气经由出口排出，并且出口的尺寸小于入口的尺寸。经由护罩40的入口吸入的空气经由出口排出，并且空气在经由出口排出的同时迅速增大。护罩40收集由轴流风扇50吹送的空气，从而提高空气流动效率。
图3是图2中所示的护罩的立体图，并且图4是图2中所示的护罩和风扇的剖视图。
护罩40包括：环形主体41；环形的加强环42，其从主体41的外表面沿径向方向突出；以及加强肋43，其沿空气流动方向形成在主体41的外表面上。加强环42和加强肋43加强了主体41的刚性。护罩40的主体41包括：入口部分41a，其内直径从空气流动方向的上游侧向下游侧减小；以及出口部分41b，其在空气流动方向上布置在入口部分41a的下游侧并且具有恒定的内直径。出口部分41b的内表面的剖面(在上游-下游方向上的剖面)在竖直方向(上游-下游方向)上是直线。
入口部分41a和出口部分41b布置在与叶片51的至少一部分重叠的位置处。
轴流风扇50包括：轮毂52，其联接到马达34的旋转轴；以及多个叶片51，这多个叶片51彼此连接并且在轮毂52的圆周上沿圆周方向彼此间隔开。叶片51的边缘由前缘51a和后缘51b组成，在前缘51a上引入空气，在后缘51b上排出空气。另外，叶片51的边缘中的沿圆周方向(与轴流风扇50的旋转轴的方向垂直的方向)的最外部点被称为末端。轴流风扇50的旋转轴的方向是与空气流动方向(上游-下游方向)相同的方向。
根据本发明的一个实施方式的空调器包括护栏环90，护栏环90设置在护罩40的主体41的内表面上并且从护罩40的主体41的内表面沿径向方向(面向轴流风扇50的旋转中心的方向)突出。护栏环90布置在护罩40的主体41的出口部分41b的内表面上。
护栏环90的垂直剖面(上游-下游方向的剖面)的至少一部分可以在水平方向(垂直于上游-下游方向的方向)上形成为直线。优选的是，护栏环90的垂直剖面的顶表面中的一部分和护栏环90的垂直剖面的底表面中的一部分垂直于出口部分41b的垂直剖面的内表面。因为护栏环90的垂直剖面的一部分垂直于出口部分41b的垂直剖面的内表面，所以可以提高出口部分41b的刚性。
护栏环90布置在轴流风扇50的下游端BU和护罩40的主体41的下游端SU之间。轴流风扇50的下游端BU可以指的是后缘51b的最外部点BO。护栏环90布置在加强环42和护罩40的下游端BU之间。
护栏环90可以形成为从主体41的出口部分41b的内表面延续的环的形状，或者形成为在一些部分中断的多个弧的形状。护栏环90可以形成为在轴流风扇50的下游端BU和护罩40的主体41的下游端SU之间的相同位置处连续的环形，或者可以布置成多个弧在某些部分中断的形状。
如果护栏环90更靠近轴流风扇50的下游端BU定位，则更多地抑制泄漏涡流的产生，但是由轴流风扇50执行的空气排出不太顺畅；如果护栏环90更靠近护罩40的主体41的下游端SU定位，则由轴流风扇50执行的空气排出更加顺畅，但产生较多的泄漏涡流。因此，考虑到上述情况，优选的是，护栏环90布置在适当的位置。
护栏环90的突出高度H小于末端间隙TC，该末端间隙TC表示轴流风扇50的末端与护罩的内表面之间的最小距离。护栏环90的突出高度H小于轴流风扇50的后缘51b的最外部点BO与护罩40的主体41的内表面端(护罩40的主体41的内表面中具有最小直径的点)之间的最大距离TC。
优选的是，护栏环90的突出高度H具有对应于末端间隙TC的50％至80％的值。
护栏环90的突出高度H可以以各种形式形成。护栏环90的突出高度H可以形成有对应于轴流风扇50的直径长度的1％至3％的长度。优选地，护栏环90的突出高度H具有轴流风扇50的直径长度的1.2％至2％之间的值。如果通过与轴流风扇50的直径长度相比计算出的护栏环90的突出高度H超过末端间隙TC，则优选的是，突出高度H具有对应于末端间隙TC的50％至80％的值。
如果护栏环90的突出端(内端)更靠近轴流风扇50的后缘51b的最外部点BO定位，则更多地抑制泄漏涡流的产生，但是由轴流风扇50执行的空气排出不太顺畅；如果护栏环90的突出端更靠近护罩40的主体41的内端定位，则轴流风扇50执行的空气排出更顺畅，但产生较多的泄漏涡流。因此，考虑到上述情况，优选地，适当地确定护栏环90的突出高度H。
图5是示出图3中所示的护栏环的剖面的各种实施方式的图。
参考图5的(a)，护栏环90的突出端的边缘可以有角度。参考图5的(b)至图5的(d)，护栏环90的垂直剖面的边缘的一部分可以是圆形的。
如上所述，护栏环90的垂直剖面的一部分可以在水平方向上形成为直线，并且垂直剖面的其他部分可以是圆形的。
图5的(b)示出了护栏环90的突出端的剖面中的上游边缘形成为圆形形状的实施例，图5的(c)示出了围栏环90的突出端的剖面的上游边缘和下游边缘都形成为圆形形状的实施例，并且图5的(d)示出了护栏环90的突出端的剖面形成为“L”形形状而剖面的上游边缘形成为圆形形状的实施例。
为了使空气由轴流风扇50顺畅地排出，优选的是，护栏环90的突出端的剖面的上游边缘形成圆形形状。
图6是示出当应用根据本发明的一个实施方式的空调器的护栏环时的空调器的性能的图。
参考图6的(a)，当应用护栏环90时，在轴流风扇50的旋转速度RPM下，流量平均增加约1CMM。参考图6的(b)，当应用护栏环90时，在相同的流量CMM下，噪音平均降低约1.5dB。参考图6的(c)，当应用护栏环90时，在相同的流量CMM下，功耗平均降低约2.5W。
图7是示出根据本发明的一个实施方式的空调器的护栏环的高度与空调器的性能之间的关系的图。
根据在轴流风扇50的直径长度为400mm并且流量为150CMM的条件下的实验结果，当护栏环90的突出高度H是5mm(轴流风扇的直径长度的1.25％)时噪音在56.6dB并且功耗为245.6W，当护栏环90的突出高度H是8mm(轴流风扇的直径长度的2％)时，噪音为54.4dB并且功耗为242.4W。然而，当护栏环90的突出高度H为10mm(轴流风扇的直径长度的2.5％)时，噪音为57.2dB并且功耗为246W，当护栏环90的突出高度H是12mm(轴流风扇的直径长度的3％)时，噪音为57.4dB并且功耗为250W。特别地，在不应用护栏环90的情况下，发现噪音为57dB并且功耗为251.4W，因此，优选的是，护栏环90的突出高度H的值对应于轴流风扇50的直径长度的1.2％至2％。
尽管已经说明和描述了示例性实施方式，但是实施方式不限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求中公开的范围和实质的情况下进行各种修改，并且这些修改不应该与实施范围和实质分开理解。
工业实用性
本发明可应用于具有轴流风扇和设置在轴流风扇周围的护罩的吹风装置。

Claims (10)

1.一种空调器，该空调器包括：
用于吹送空气的轴流风扇；
护罩，该护罩部分地围绕所述轴流风扇的圆周，以引导由所述轴流风扇吹送的空气；和
护栏环，该护栏环设置在所述护罩的内表面中并从所述护罩的所述内表面沿径向方向突出，
其中，所述护栏环布置在所述轴流风扇的下游端和所述护罩的下游端之间。
2.根据权利要求1所述的空调器，
其中，所述护罩包括入口部分和出口部分，所述入口部分的内直径在穿过所述护罩的空气的流动方向上从上游侧向下游侧减小，所述出口部分位于所述入口部分的下游侧并且具有恒定的内直径，并且
其中，所述护栏环布置在所述出口部分中。
3.根据权利要求2所述的空调器，其中，所述护栏环的垂直剖面中的一部分垂直于所述出口部分的垂直剖面的内表面而形成。
4.根据权利要求1所述的空调器，其中，所述护栏环从所述护罩连续地突出。
5.根据权利要求1所述的空调器，其中，所述护栏环的垂直剖面的边缘是圆形的。
6.根据权利要求1所述的空调器，
其中，所述护罩具有形成在所述护罩的外表面上并沿径向方向突出的加强环，并且
其中，所述护栏环布置在所述加强环和所述护罩的下游端之间。
7.根据权利要求1所述的空调器，其中，所述护栏环的突出高度小于末端间隙，所述末端间隙是所述轴流风扇的末端与所述护罩的所述内表面之间的最小距离。
8.根据权利要求7所述的空调器，其中，所述护栏环的突出高度的值为所述末端间隙的50％至80％。
9.根据权利要求1所述的空调器，其中，所述护栏环的突出高度的值对应于所述轴流风扇的直径长度的1％至3％。
10.根据权利要求9所述的空调器，其中，所述护栏环的突出高度的值对应于所述轴流风扇的直径长度的1.2％至2％。
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