CN111022352B - 轴流风机及其控制方法和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴流风机及其控制方法和空调器，其中，轴流风机包括电机、第一风轮和第二风轮，所述电机包括电机壳、及自所述电机壳的同一侧伸出的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴套设于所述第二转轴的外侧，且所述第一转轴和所述第二转轴独立转动；所述第一风轮包括第一轮毂和设于所述第一轮毂的第一叶片，所述第一轮毂安装于所述第一转轴，所述第一轮毂中空形成有安装腔，且所述安装腔背向所述电机开口设置，所述第二转轴从所述第一转轴伸入所述安装腔；所述第二风轮安装于所述第二转轴，并设于所述安装腔。本发明技术方案的轴流风机具有送风效果好、送风模式多的优点。

Description

轴流风机及其控制方法和空调器

技术领域

本发明涉及空气调节领域，特别涉及一种轴流风机及其控制方法和空调器。

背景技术

常规的风机，多采用单轴电机作为动力部件，以驱动风轮转动。但是这种单个风轮的风机，其送风效果差，存在如送风面积窄、送风距离短等问题，为解决这些问题，市场上出现了采用双轴电机作为动力部件的风机，这种双轴电机的两根输出轴自电机壳相对两端伸出，而同时驱动两个风轮转动。但是由于两个风轮间间隔有电机，两个风轮间的气流易发生紊流，风机的送风效果提升不明显，且两根输出轴只能同步同速转动，而无法独立工作，风机的送风模式单一。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种轴流风机，旨在解决现有的轴流风机送风模式单一的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的轴流风机，包括

电机，包括电机壳、及自所述电机壳的同一侧伸出的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴套设于所述第二转轴的外侧，且所述第一转轴和所述第二转轴独立转动；

第一风轮，包括第一轮毂和设于所述第一轮毂的第一叶片，所述第一轮毂安装于所述第一转轴，所述第一轮毂中空形成有安装腔，且所述安装腔背向所述电机开口设置，所述第二转轴从所述第一转轴伸入所述安装腔；以及

第二风轮，安装于所述第二转轴，并设于所述安装腔。

在一实施例中，所述第二风轮包括第二轮毂和设于所述第二轮毂的第二叶片，所述第二叶片的旋转方向和所述第一叶片的旋转方向相反。

在一实施例中，所述第二轮毂外缘到所述第二叶片外缘的距离与所述第二轮毂外缘到所述第一叶片外缘的距离的比值至少是0.15，至多是0.75。

在一实施例中，所述第二叶片的数量少于所述第一叶片。

在一实施例中，所述第一叶片的数量与所述第二叶片的数量的比值为非整数。

在一实施例中，所述第一叶片的数量和/或所述第二叶片的数量为奇数。

在一实施例中，所述电机还包括第一定子、第一转子、第二定子及第二转子，其中，所述电机壳具有输出轴孔、及沿所述电机壳轴向方向设置的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔与所述输出轴孔连通；

所述第一定子和所述第一转子设于所述第一容纳腔；所述第二定子和所述第二转子设于所述第二容纳腔；

所述第一转轴与所述第一转子连接，并从输出轴孔伸出，且所述第一转轴中空形成有避位通道；

所述第二转轴与所述第二转子连接，并从所述避位通道伸入所述安装腔。

在一实施例中，所述第一转子为内转子。

本发明还提出一种流风机的控制方法，具体为：控制所述第一风轮以第一预设转速转动，并控制所述第二风轮沿与所述第一风轮相反的方向、以第二预设转速转动，其中，

所述第一预设转速与所述第一风轮的直径的乘积大于所述第二预设转速与所述第二风轮的直径的乘积。

本发明还提出一种流风机的控制方法，具体为：控制所述第一风轮以第一预设转速转动，并控制所述第二风轮沿与所述第一风轮相反的方向、以第二预设转速转动，其中，

所述第一预设转速与所述第一风轮的直径的乘积小于所述第二预设转速与所述第二风轮的直径的乘积。

本发明还提出一种空调器，包括壳体、及轴流风机，所述轴流风机安装于所述壳体，所述轴流风机包括

电机，包括电机壳、及自所述电机壳的同一侧伸出的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴套设于所述第二转轴的外侧，且所述第一转轴和所述第二转轴独立转动；

第一风轮，包括第一轮毂和设于所述第一轮毂的第一叶片，所述第一轮毂安装于所述第一转轴，所述第一轮毂中空形成有安装腔，且所述安装腔背向所述电机开口设置，所述第二转轴从所述第一转轴伸入所述安装腔；以及

第二风轮，安装于所述第二转轴，并设于所述安装腔。

在一实施例中，所述壳体具有与所述轴流风机相对的出风口，所述出风口安装有第一格栅和第二格栅，所述第一格栅围合于所述第二格栅的外侧，并对应所述轴流风机的第一风轮设置，所述第二格栅对应所述轴流风机的第二风轮设置。

在一实施例中，所述第二格栅的栅条呈弧形设置，所述栅条绕所述轴流风机的输出轴旋转，且所述栅条的旋转方向与所述第二叶片的旋转方向相反。

本发明技术方案通过将第一风轮安装于电机的第一转轴，将第二风轮安装于电机的第二转轴，并将第二风轮设于第一轮毂的安装腔内，而避免了气流在第一风轮与第二风轮间发生紊流；同时，通过单独控制第一转轴与第二转轴的转速和旋转方向，使轴流风机具备了多种送风模式。相较于现有的风机而言，本申请的轴流风机具有送风效果好、送风模式多的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明轴流风机一实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的爆炸图；

图3为图1所示实施例另一视角的结构示意图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

图5为本发明空调器一实施例的结构示意图；

图6为图5所示实施例的爆炸图；

图7为图5中B-B方向的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	轴流风机	10	电机
11	电机壳	11a	第一容纳腔
				11b	第二容纳腔	12	第一转轴
13	第二转轴	14	第一定子
				15	第一转子	15	第二定子
17	第二转子	20	第一风轮
				21	第一轮毂	21a	安装腔
22	第一叶片	30	第二风轮
				31	第二轮毂	32	第二叶片
200	空调器	210	壳体
				211	出风口	212	第一格栅
213	第二格栅	220	换热器
				230	风机支架	240	接水盘

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用于空调器的轴流风机。

在本发明实施例中，如图1和图2所示，该轴流风机100包括电机10、第一风轮20和第二风轮30。其中，电机10包括电机壳11、及自该电机壳11的同一侧伸出的第一转轴12和第二转轴13，该第一转轴12套设于第二转轴的13外侧，且第一转轴12和第二转轴13独立转动；第一风轮20包括第一轮毂21和设于第一轮毂21的第一叶片22，该第一轮毂21安装于第一转轴12，且第一轮毂21中空形成有安装腔21a，该安装腔21a背向电机10开口设置，第二转轴13从第一转轴12伸入该安装腔21a；第二风轮30安装于第二转轴13，并设于安装腔21a。

值得说明的是，常规的风机，多采用单轴电机作为动力部件，以驱动风轮转动。但是这种单个风轮的风机，其送风效果差，存在如送风面积窄、送风距离短等问题，为解决这些问题，市场上出现了采用双轴电机作为动力部件的风机，这种双轴电机的两根输出轴自电机壳相对两端伸出，而同时驱动两个风轮转动。但是由于两个风轮间间隔有电机，两个风轮间的气流易发生紊流，风机的送风效果提升不明显，且两根输出轴只能同步同速转动，而无法独立工作，风机的送风模式单一。

针对上述技术问题，本发明技术方案通过将第一风轮20安装于电机10的第一转轴12，将第二风轮30安装于电机20的第二转轴13，并将第二风轮30设于第一轮毂21的安装腔21a内，加之第一转轴12与第二转轴13可相互独立转动。如此，第一风轮20与第二风轮30位于电机10的同一侧，且第二风轮30设于第一风轮20内环，而从根源性上避免了气流在第一风轮20与第二风轮30间发生紊流，从而提升了风机的送风效果。同时，通过单独控制第一转轴12与第二转轴13的转速和旋转方向，还可实现第一风轮20与第二风轮30的差速旋转和/或反向旋转，而使第一风轮20与第二风轮30送出的气流可以以多种模式相互配合，从而拓展了轴流风机的送风模式。可见，相较于现有的风机而言，本申请的轴流风机100具有送风效果好、送风模式多的优点。

具体而言，在本实施例中，第二风轮30包括第二轮毂31和设于第二轮毂31的第二叶片32，该第二叶片32的旋转方向和第一叶片22的旋转方向相反。可以理解，将第二叶片32的旋转方向设置为与第一叶片22的旋转方向相反，这样，控制第一叶片22和第二叶片32绕相反的方向旋转时，第一风轮20和第二风轮30可吹出的相反的气旋，即送出反旋双螺旋器气流。在此基础上，再对第一叶片22和第二叶片32的转速进行调整，使两者以不同的速度旋转，便可使轴流风机100送出差速反旋双螺旋气流，从而可调整出风气流扩散角的大小，以控制气流的聚散，从而实现对轴流风机100送风气流传送距离控制、风感调节等功能，而有效地提升用户体验感。当然，本申请的设计不限于此，在本申请的其他实施例中，第一叶片22与第二叶片32的旋转方向也可设置为相同。

结合图3所示，在本实施例中，第二轮毂31外缘到第二叶片32外缘的距离与第二轮毂31外缘到第一叶片22外缘的距离的比值至少是0.15，至多是0.75。以第一风轮20的直径为D0，以第一轮毂21的直径为D1，以第二风轮30的直径为D2，以第二轮毂31的直径为D3(这其中，轴流风轮的直径是指风轮的叶片扫过的圆的直径)。那么，由于第二风轮30安装于安装腔21a内，故D2<D1；

第二轮毂31外缘到第二叶片32外缘的距离为(D2-D3)/2，第二轮毂31到第一叶片22外缘的距离为(D0-D3)/2，则，0.15≤(D2-D3)/(D0-D3)≤0.75。

可以理解，限定(D2-D3)与(D0-D3)比值的目的是为了限定第一风轮与第二风轮送风量的比值，而限定第二风轮30与第一风轮20送风量的比值，是为了使第一风轮20与第二风轮30的送风量分配均匀，而获得最佳的送风效果。这其中，当(D2-D3)与(D0-D3)的比值小于0.15时，或当(D2-D3)与(D0-D3)的值大于0.75时，为了使第一风轮20与第二风轮30的送风量能够分配均匀，第一风轮20与第二风轮30的转速差会急剧增加。如外风轮的转速为500r/min时，内风轮转速需要达到4000-5000r/min，从而极大地加剧了电机10的负荷，严重缩短了电机10的使用寿命。而将(D2-D3)与(D0-D3)的比值设置为至少是0.15，至多是0.75，则可使第一风轮20与第二风轮30转速相对接近，而使电机10在较小的负荷下，便可获得较佳的送风效果。示例性的，在本实施例中，(D2-D3)与(D0-D3)的比值可以为0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.45、0.50、0.55、0.65、0.75等。

进一步地，在本实施例中，第二叶片32的数量少于第一叶片22的数量。可以理解，为避免第二风轮30的送风气旋破坏第一风轮20的送风气旋，保证轴流风机100送风效果，需要第一风轮20相对第二风轮30具有较大的送风量。而增加第一风轮20送风量方式有：增加第一叶片22压力面的面积和/或增加第一叶片22的数量。由于第一风轮20位于第二风轮30的外周，即是第一轮毂21的周径大于第二轮毂31的周径。因此，适合在第一轮毂21上设置数量较多的第一叶片22的方式，以增加第一风轮20的送风量。故，将第一叶片22的数量设置为大于第二叶片32的数量，其有利于提升轴流风机100的送风效果。当然，本申请的设计不限于此，在本申请的其他实施例中，也可通过增加第一叶片22压力面的表面积的方式，增加第一风轮20的送风量，此时，第一叶片22的数量可以等于第二叶片32的数量，或少于第二叶片32的数量。

进一步地，在本实施例中，第一叶片22的数量与第二叶片32的数量的比值为非整数。以第一叶片22的数量为a，以第二叶片32的数量为b，则b不能被a整除。这样设置的目的在于，能够在轴流风机100工作的过程中，避免第一风轮20与第二风轮30产生倍频共振而发出异音，从而降低了轴流风机100的工作噪音。当然，本申请对此并不做限定，在其他实施例中，第一叶片22的数量与第二叶片32的数量的比值也可为整数。

进一步地，在本实施例中，第一叶片22的数量和第二叶片32的数量均为奇数。这样设置，能够在轴流风机100工作的过程中，降低第一风轮20和第二风轮30与轴流风机100中的其他零部件(如电机壳、支架、格栅等零部件)产生共振而发出异音的概率，从而降低了轴流风机100的工作噪音。当然，本申请的设计不限于此，在本申请的其他实施例中，也可是仅第一叶片22的数量为奇数，而第二叶片32的数量为偶数，或是仅第二叶片32的数量为奇数，而第一叶片22的数量为偶数，或是第一叶片22与第二叶片32的数量均为偶数。

可选地，安装腔21a的腔底凸设有加强筋(未标示)。可以理解，安装腔21a腔底凸设的加强筋能够增强第一轮毂21的结构强度，而保证第一风轮20工作的稳定性。

结合图4所示，在本实施例中，电机10还包括第一定子14、第一转子15、第二定子16及第二转子17。其中，电机壳11具有输出轴孔(未标示)、及沿电机壳11轴向方向设置的第一容纳腔11a和第二容纳腔11b，该第一容纳腔11a与输出轴孔连通；第一定子14和第一转子15设于第一容纳腔11a，第二定子16和第二转子17设于第二容纳腔11b，第一转轴12与第一转子15连接，并从电机壳11的输出轴孔伸出，且第一转轴12中空形成有避位通道(未标示)，第二转轴13与第二转子17连接，并从该避位通道伸入安装腔21a。可以理解，如此设置，通过第一转子15与第二转子17的单独转动，即可带动第一转轴12与第二转轴13分别转动，同时，第二转轴13自第一转轴12的避位通道伸出，亦避免了第一转轴12与第二转轴13相互影响。

具体而言，在本实施例中，第一转子15为内转子。可以理解，通过将第一转子15设置为内转子，能够缩小第一转轴12的直径，而有利于电机10的小型化设计。同时，将第一转子15设置为内转子，相较于外转子而言，内转子的体积小，转动所需驱动力亦相对较小，即易于驱动，而更为节约能源。当然，本申请的设计不限于此，在本申请的其他实施例中，第一转子15也可设置为外转子，此时，第一定子14位于第一转子15的内侧，第二转轴13穿过第一定子14，而伸出第一转轴12。

本发明还提出一种轴流风机的控制方法，用以控制本发明所提出轴流风机100，本方法具体为：控制第一风轮20以第一预设转速转动，并控制第二风轮30沿与第一风轮20相反的方向、以第二预设转速转动，其中，所述第一预设转速与第一风轮20的直径的乘积大于所述第二预设转速与第二风轮30的直径的乘积。

值得说明的是，以第一预设转速为n1，以第二预设转速为n2，则有n1D0>n2D2。此时，轴流风机100产生扩散效果的气流，即产生柔风感的气流，而提升用户的舒适感。并且，通过调整第一预设转速n1与第二预设转速n2的差值，能够使轴流风机100产生的气流的风感逐步降低。

本发明还提出又一种轴流风机100的控制方法，用以控制本发明所提出轴流风机100，本方法具体为：控制第一风轮20以第一预设转速转动，并控制第二风轮30沿与第一风轮20相反的方向、以第二预设转速转动，其中，所述第一预设转速与第一风轮20的直径的乘积小于所述第二预设转速与第二风轮30的直径的乘积。

值得说明的是，以第一预设转速为n1，以第二预设转速为n2，则有n1D0>n2D2。此时，轴流风机100产生聚拢效果的气流，即可增加轴流风机100的送风距离，而提升用户体验。

本发明还提出一种空调器200，如图5至图7所示，该空调器200包括壳体210和轴流风机100，该轴流风机100安装于壳体210。该轴流风机100的具体结构参照上述实施例，由于本家用电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

具体而言，壳体210中还设有风机支架230及换热器220，该轴流风机100安装于风机支架230，该换热器220则设于轴流风机100的进风侧，并沿上下方向延伸，与该换热器220的底部设有接水盘240。

具体地，该壳体210具有与轴流风机100相对的出风口211，该出风口211安装有第一格栅212和第二格栅213，第一格栅212围合于第二格栅213的外侧，并对应轴流风机100的第一风轮20设置，第二格栅213则对应轴流风机100的第二风轮30设置。如此，可针对第一风轮20与第二风轮30，设置不同规格类型的格栅，以调整空调器200的出风效果，而提升用户的使用体验。当然，在其他实施例中，出风口211也可仅设置单一规格的出风格栅。

进一步地，第二格栅213的栅条呈弧形设置，该栅条绕轴流风机100的输出轴(第一转轴12或第二转轴13)旋转，且旋转方向与第二叶片32的旋转方向相反。可以理解，将第二格栅213的栅条设置为旋转方向与第二叶片32旋转方向相反，能够对第二风轮30的送风起到聚风作用，而保持空调器200的送风气旋输送的稳定性，提升送风效果。当然，本申请的设计不信于此，在本申请的其他实施例中，第二格栅213的栅条的旋转方向也可与第二叶片32的旋转方向相同，或是第二格栅213的栅条沿第二风轮30的径向方向呈放射性设置。

值得说明的是，本实施例所述的空调器200可为一体式空调器，也可为分体式空调器，当该空调器200为分体式空调器时，轴流风机100可设于分体式空调器的室内机和/或室外机，而该室内机可以为落地式空调室内机，也可为壁挂式空调室内机。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种轴流风机，用于空调器，其特征在于，包括

电机，包括电机壳、及自所述电机壳的同一侧伸出的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴套设于所述第二转轴的外侧，且所述第一转轴和所述第二转轴独立转动；

第一风轮，包括第一轮毂和设于所述第一轮毂的第一叶片，所述第一轮毂安装于所述第一转轴，所述第一轮毂中空形成有安装腔，且所述安装腔背向所述电机开口设置，所述第二转轴从所述第一转轴伸入所述安装腔；以及

第二风轮，安装于所述第二转轴，并设于所述安装腔，所述第二风轮包括第二轮毂和设于所述第二轮毂的第二叶片，所述第二叶片的旋转方向和所述第一叶片的旋转方向相反；其中，

所述第二轮毂外缘到所述第二叶片外缘的距离与所述第二轮毂外缘到所述第一叶片外缘的距离的比值至少是0.15，至多是0.75。

2.如权利要求1所述的轴流风机，其特征在于，所述第二叶片的数量少于所述第一叶片。

3.如权利要求1所述的轴流风机，其特征在于，所述第一叶片的数量与所述第二叶片的数量的比值为非整数。

4.如权利要求1所述的轴流风机，其特征在于，所述第一叶片的数量和/或所述第二叶片的数量为奇数。

5.如权利要求1所述的轴流风机，其特征在于，所述电机还包括第一定子、第一转子、第二定子及第二转子，其中，所述电机壳具有输出轴孔、及沿所述电机壳轴向方向设置的第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔与所述输出轴孔连通；

所述第一定子和所述第一转子设于所述第一容纳腔；所述第二定子和所述第二转子设于所述第二容纳腔；

所述第一转轴与所述第一转子连接，并从输出轴孔伸出，且所述第一转轴中空形成有避位通道；

所述第二转轴与所述第二转子连接，并从所述避位通道伸入所述安装腔。

6.如权利要求5所述的轴流风机，其特征在于，所述第一转子为内转子。

7.一种轴流风机的控制方法，用以控制如权利要求1至6中任一项所述的轴流风机，其特征在于，控制所述第一风轮以第一预设转速转动，并控制所述第二风轮沿与所述第一风轮相反的方向、以第二预设转速转动，其中，

所述第一预设转速与所述第一风轮的直径的乘积大于所述第二预设转速与所述第二风轮的直径的乘积。

8.一种轴流风机的控制方法，用以控制如权利要求1至6中任一项所述的轴流风机，其特征在于，控制所述第一风轮以第一预设转速转动，并控制所述第二风轮沿与所述第一风轮相反的方向、以第二预设转速转动，其中，

所述第一预设转速与所述第一风轮的直径的乘积小于所述第二预设转速与所述第二风轮的直径的乘积。

9.一种空调器，其特征在于，包括壳体、及如权要求1至6中任一项所述的轴流风机，所述轴流风机安装于所述壳体。

10.如权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述壳体具有与所述轴流风机相对的出风口，所述出风口安装有第一格栅和第二格栅，所述第一格栅围合于所述第二格栅的外侧，并对应所述轴流风机的第一风轮设置，所述第二格栅对应所述轴流风机的第二风轮设置。

11.如权利要求10所述的空调器，其特征在于，所述第二格栅的栅条呈弧形设置，所述栅条绕所述轴流风机的输出轴旋转，且所述栅条的旋转方向与所述第二叶片的旋转方向相反。

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