CN111852912B - 风机盘管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风机盘管，包括：机壳，在其内部形成安装空间；蜗壳，设在所述安装空间内；离心风扇，位于所述蜗壳内，所述离心风扇包括有叶轮，所述叶轮包括有沿其周向设置的多个叶片，所述蜗壳包括有：蜗舌扩散型线；在所述蜗壳内设置有第一位置，所述叶片中的任一叶片转动到所述第一位置时对应的所述叶片出口处的切线与蜗舌扩散型线的切线之间形成有第一夹角，所述第一夹角为θ，‑10°≤θ≤70°。通过本发明解决了现有技术中风机盘管降噪通过优化蜗舌或叶片尾缘形状，操作复杂的问题。

Description

风机盘管

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种风机盘管结构的改进。

背景技术

风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内，使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。

现有风机盘管结构中多设置有离心风机，多翼离心风扇是广泛应用于风机盘管的送风装置，其具有流量系数高、压力系数大等优点。当前的风机盘管大量应用于用户卧室内，其噪声状况由于多翼离心风机噪音大受到了用户的较多投诉。对于多翼离心风机，气流冲击蜗舌的噪音是主要的噪音来源，当前改善蜗舌处噪音的方法主要是优化蜗舌形状和尺寸，如采用仿生蜗舌、阶梯蜗舌和凹陷蜗舌等，也有很多文献通过优化叶片尾缘形状进行改善，优化蜗舌结构或者叶片尾缘的方式均需要不断进行轮廓线性优化，操作方式复杂。

发明内容

为解决现有技术中风机盘管降噪通过优化蜗舌或叶片尾缘形状，操作复杂的问题，本发明提供一种风机盘管，可通过改变蜗舌上的蜗舌扩散型线和叶片出口角的出口线之间的夹角以实现降噪，实现形式简单，降噪效果好。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种风机盘管，包括：机壳，在其内部形成安装空间；

蜗壳，设在所述安装空间内；

离心风扇，位于所述蜗壳内，所述离心风扇包括有叶轮，所述叶轮包括有沿其周向设置的多个叶片，所述蜗壳包括有：蜗舌扩散型线；

在所述蜗壳内设置有第一位置，所述叶片中的任一叶片转动到所述第一位置时对应的所述叶片出口处的切线与蜗舌扩散型线之间形成有第一夹角，所述第一夹角为θ，-10°≤θ≤70°。

本申请的一些实施例中，靠近蜗舌侧的气流的方向和蜗舌扩散型线平行。

在本申请的一些实施例中，所述第一位置为所述叶轮转动时，所述蜗舌扩散型线的延长线和转动到延长线位置处的叶片交汇的位置。

在本申请的一些实施例中，所述叶片上形成有叶片出口角θ1，所述蜗舌扩散型线与经过所述叶轮中心和所述第一位置的径向连线之间形成有第三夹角θ3，其中所述第一夹角在所述第三夹角不变时随着所述叶片出口角的增大而增大，在所述叶片出口角不变时随着所述第三夹角的增大而减小。

在本申请的一些实施例中，所述蜗舌扩散型线的延长线和过叶轮的中心的水平线之间的夹角为所述蜗舌扩散角β，过叶轮中心和第一位置的径向连线和过叶轮的中心的水平线之间的夹角为α，第三夹角θ3满足：θ3=α+β。

在本申请的一些实施例中，垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端的方向先变大后变小。

在本申请的一些实施例中，沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端的方向上的垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角的最大值和蜗舌扩散角的最小值的差值为15-20度，蜗舌扩散角的最大值距离中盘的距离为：0.1D~0.3D，其中D为离心风扇的直径。

在本申请的一些实施例中，垂直叶轮轴线的叶轮截面上的叶片出口角沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端方向先变大后变小。

在本申请的一些实施例中，沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端的方向上的垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的叶片出口的最大值和叶片出口角的最小值的差值为15-20度，叶片扩散角的最大值距离中盘的距离为：0.1D~0.3D，其中D为离心风扇的直径。

在本申请的一些实施例中，蜗舌扩散角β满足：0°≤β≤45°；叶片出口角θ1满足，100°≤θ1≤170°。

在本申请的一些实施例中，第一夹角θ满足：θ=θ1-θ3-90°。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明中提出的风机盘管，通过使得蜗舌扩散型线与叶片出口的切线方向的夹角第一夹角保持在-10°≤θ≤70°，以避免气流对蜗舌的冲击，降低整个风机盘管的噪音值，在设置时，只需要对应改变蜗舌和叶片结构，使得叶片出口角和蜗舌扩散型线满足第一夹角要求即可，实现方式简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本发明实施例中风机盘管对应的立体结构图；

图2为本发明实施例中风机盘管的蜗壳和离心风扇的结构图；

图3为本发明实施例中风机盘管的蜗舌扩散角对应的变化方向示意图；

图4为本发明实施例中风机盘管叶轮和蜗壳中各个参数对应的结构示意图；

图5为发明实施例中风机盘管沿垂直叶轮轴线方向其中一个截面上第一夹角为70度时对应的叶片气流流动方向示意图；

图6为本发明实施例中风机盘管取不同的叶片出口角和蜗舌扩散角对应的噪音值表。

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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例一

本发明提供了一种风机盘管的实施例，风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内，使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。风机盘管机组主要由低噪声电机、翅片和换热盘管等组成。

其结构包括：机壳100，在其内部形成安装空间110；

蜗壳200，设在所述安装空间110内，在所述蜗壳200上设置有进风口和出风口，蜗壳200包括有蜗壳本体220和设置在蜗壳本体220上的蜗舌230。蜗舌230的进风口设置在蜗壳本体220上，出风口设在蜗舌230位置处。

离心风扇300，位于所述蜗壳200内，所述离心风扇300包括有叶轮310，所述叶轮310包括有中盘320和连接在中盘320上沿其周向设置的多个叶片311，在一些实施例中，风机盘管内部内置的为多翼离心风扇，其设置有2组叶片311，分别对称设置在中盘320两侧位置处，2组叶片311均对应包括有多个叶片311，多个叶片311呈螺旋状排列设置。

当风机盘管工作时，离心风扇300转动，将气流从进风口吸入到叶轮310内部，主要沿离心风扇300的轴向方向进入到叶轮310内部，经过叶轮310上的叶片311的做功，将气流螺旋从位于2个叶片311之间的气流通道中甩出后经过蜗舌230位置处的出风口将气流吹出。

对于多翼前向离心风扇300，气流对蜗舌230的冲击是主要的噪音来源，蜗舌处往往是静压最大点，所以降低气流对蜗舌230的冲击能够起到很好的降噪效果。

所述蜗壳200包括有：蜗舌扩散型线210。

为方便描述，本实施例中对叶轮310的叶片311以及蜗壳200的蜗舌230中的一些参数进行定义，具体定义如下：

叶片出口处的切线定义为：W，具体可参照图4所示，叶片出口角处的气流的切线定义为C，叶片311端部沿叶轮310的圆周的切线为U，叶片出口角为θ1，θ1为U和W之间的夹角；

气流出口角为θ2，为叶片311端部沿叶轮310的圆周方向的切线和气流流出方向之间的夹角。

蜗舌扩散型线210为沿蜗舌230的上表面的切线；

蜗舌扩散型线210与经过叶轮310中心和第一位置A的径向连线之间的夹角为第三夹角θ3。

蜗舌扩散型线210的延长线和过叶轮310的中心的水平线之间的夹角为蜗舌扩散角β。

过叶轮310中心和第一位置A的径向连线和过叶轮310的中心的水平线之间的夹角为α，第三夹角θ3满足：θ3=α+β。

在所述蜗壳200内设置有第一位置A，所述叶片311中的任一叶片311转动到所述第一位置A时对应的所述叶片出口处的切线与蜗舌扩散型线210的切线之间形成有第一夹角，所述第一夹角为θ，-10°≤θ≤70°。

具体的，本实施例中叶轮310在受到驱动时不断的发生转动，带动位于其上方的叶片311也做螺旋转动，多个叶片311沿周向转动，均会依次经过第一位置A，本实施例中的第一位置A指代所述蜗舌扩散型线210的延长线和所述叶轮310上转动到延长线位置处的叶片311相交汇的位置。

由于叶片311为不断旋转，随着叶轮310的转动，会使得位于叶轮310上的叶片311依次到达位于蜗舌扩散型线210延长线上的位置，并与蜗舌扩散型线210交汇。

本实施例通过设置蜗壳200结构和叶轮310的叶片311结构，以使得叶片出口的切线和蜗舌扩散型线210的第一夹角在-10°≤θ≤70°的范围内，以避免气流对蜗舌的冲击，降低整个风机盘管的噪音值。

本实施例中的第一夹角的形成分为以下几种情况：

第一种情况为：

蜗舌扩散型线210的延长线位于叶片出口的切线的上方，在叶片出口的切线和蜗舌扩散型线210的延长线之间形成的第一夹角，在进行角度标定时，可将叶片出口的切线定义为0度基准线，在蜗壳200扩散线的延长线和叶片出口的切线之间的夹角为正角且小于70度。

此时，由于叶片出口切线位于蜗舌扩散型线210的下方，叶片出口处的气流方向与叶片出口的切线方向之间也具有夹角且夹角角度为负角，即叶片出口处的气流方向向下偏移量大于叶片出口的切线方向，当第一夹角为70度时，其对应的气流流动方向如附图5所示，通过附图5实验仿真结果可以得知，气流方向从叶片出口位置处到蜗舌230位置处不断的向上偏移，偏移后的气流沿蜗舌230的上表面向外流出，不会对蜗舌遭成冲击影响。

由于叶片出口处的气流流动方向为不断向上偏移，当第一夹角为70度时不会冲击蜗舌，对应的，当第一夹角处于0-70度的范围时，从叶片出口处的气流也必然不断的向上偏移，进而不会冲击到蜗舌230，减少了对蜗舌230的冲击，降低了噪音值。

第二种情况为：

叶片出口的切线与蜗舌扩散型线210之间形成的第一夹角角度为0度，此时，叶片出口的切线和蜗舌扩散型线210之间重合共线，叶片出口处的气流会不断向上偏转，偏转到蜗舌扩散型线210上然后不断向上偏转，不会对蜗舌230产生冲击，进而可降低噪音值。

第三种情况为：叶片出口的切线和蜗舌扩散型线210之间的夹角为负角，具体的，叶片出口的切线位于蜗舌扩散型线210的上方，负角的角度为0-10度左右，叶片出口的切线位于蜗舌扩散型线210的上方，则叶片出口处的气流经过偏转后必然位于蜗舌扩散型线210的上方，也不会对蜗舌230产生冲击。

并且，本实施例中通过设置多种不同角度的方案对比并进行噪音值的测量，测量最终得出，第一夹角角度越小，其对应对蜗舌230的冲击越小，产生的噪音值越小。

如图6中表格方案1、方案2和方案3所述，当第一夹角θ分别取41、27、20时，无论将离心风扇300开设到超高档、高档、中档还是低档档位，其对应产生的噪音值均呈现不断变小的变化，由此可见，当第一夹角角度越小时，从离心风扇300的出风口吹出的气流对蜗舌的冲击越小，其产生的噪声值也越小，噪声可降低0.6~1dB。

通过CFD模拟和实验测试得知：蜗舌扩散型线210的延长线上叶片311到蜗舌之间各点的气流方向由于受叶片311与蜗壳200之间静压影响，气流向出口方向偏移。本实施例中的风机盘管可以根据CFD模拟和实验测试获取到的第一位置A处的叶片311的气流流动方向变化趋势，对应的改变蜗舌230结构，使得蜗舌扩散型线210的方向与蜗舌230侧的气流方向平行，进而可以减小气流对蜗舌230的冲击，降低噪声。

在本申请的一些实施例中，第一夹角随着叶片出口角的增大而增大，随着第三夹角的增大而减小。第一夹角θ满足：θ=θ1-θ3-90°，当第三夹角不变时，第一夹角必然会随着叶片出口角的增大而增大，当叶片出口角不变时，第一夹角随着第三夹角的增大而减小。

在本申请的一些实施例中，垂直所述叶轮310轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角沿中盘320到远离中盘320的叶轮310的任一端的方向先变大后变小，如图6中箭头方向所示，垂直叶轮310轴线的叶轮截面上的叶片出口角沿中盘320到远离中盘320的叶轮310的任一端方向先变大后变小。

由于本实施例中的第一夹角θ=θ1-θ3-90°，θ3=α+β，θ=θ1-α-β-90°，因此，本实施例中可以通过改变β值和θ1的值来对应改变第一夹角的值，当β值先变大后变小时，对应的θ1的值也先变大后变小，以使得多个截面处的第一夹角θ均能够保持在设定的角度范围-10°≤θ≤70°范围内，以使得多个截面位置处的气流均不会对蜗舌产生冲击，进而降低整个离心风扇300的噪音值。

在本申请的一些实施例中，沿中盘320到远离中盘320的叶轮310的任一端的方向上的垂直所述叶轮310轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角的最大值和蜗舌扩散角的最小值的差值为15-20度，蜗舌扩散角的最大值和蜗舌扩散角的最小值的差值在15-20度范围内，以避免蜗舌扩散角变化过大导致气流与蜗舌230冲击大，噪音值变大。

优选的，蜗舌扩散角的最大值距离中盘320的距离为：0.1D~0.3D，其中D为离心风扇300的直径，优选的为0.22D。

在本申请的一些实施例中，沿中盘320到远离中盘320的叶轮310的任一端的方向上的垂直所述叶轮310轴线的叶轮截面上的叶片出口的最大值和叶片出口角的最小值的差值为15-20度，叶片311扩散角的最大值距离中盘320的距离为：0.1D~0.3D，其中D为离心风扇300的直径。

在本申请的一些实施例中，蜗舌扩散角β满足：0°≤β≤45°，优选的β=25°；叶片出口角θ1满足，100°≤θ1≤170°，优选的，θ1为156°。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本实施例中提出的风机盘管，通过改变蜗舌和叶片311以改变蜗舌扩散型线210与叶片出口的切线方向的夹角角度，以避免气流对蜗舌230的冲击，降低了整个风机盘管的噪音值。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种风机盘管，包括：机壳，在其内部形成安装空间；

蜗壳，设在所述安装空间内；

离心风扇，位于所述蜗壳内，所述离心风扇包括有叶轮，所述叶轮包括有沿其周向设置的多个叶片，其特征在于：

所述蜗壳包括有：蜗舌扩散型线；在所述蜗壳内设置有第一位置，所述第一位置为所述叶轮转动时，所述蜗舌扩散型线的延长线和转动到延长线位置处的叶片交汇的位置，所述叶轮中的任一所述叶片转动到所述第一位置时对应的所述叶片出口处的切线与所述蜗舌扩散型线之间形成有第一夹角，所述第一夹角为θ，-10°≤θ≤70°，

其中，叶片出口的切线定义为0度基准线，在蜗壳扩散线的延长线位于叶片出口的切线上方时，第一夹角为正角，当叶片出口的切线和蜗舌扩散型线之间重合共线时，第一夹角为0度，当叶片出口处的切线位于蜗舌扩散型线的上方时，第一夹角为负角。

2.根据权利要求1所述的风机盘管，其特征在于，靠近蜗舌侧的气流的流向和所述蜗舌扩散型线平行。

3.根据权利要求1所述的风机盘管，其特征在于，所述叶片上形成有叶片出口角θ1，所述蜗舌扩散型线与经过叶轮中心和所述第一位置的径向连线之间形成有第三夹角θ3，其中所述第一夹角在所述第三夹角不变时随着所述叶片出口角的增大而增大，在所述叶片出口角不变时随着所述第三夹角的增大而减小，所述第一夹角θ满足：θ=θ1-θ3-90°。

4.根据权利要求3所述的风机盘管，其特征在于，所述蜗舌扩散型线的延长线和过所述叶轮的中心的水平线之间的夹角为蜗舌扩散角β，过所述叶轮的中心和所述第一位置的径向连线和过所述叶轮的中心的水平线之间的夹角为α，第三夹角θ3满足：θ3=α+β。

5.根据权利要求4所述的风机盘管，其特征在于，垂直叶轮轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端的方向先变大后变小。

6.根据权利要求5所述的风机盘管，其特征在于，所述叶轮包括有中盘，沿所述中盘到远离所述中盘的所述叶轮的任一端的方向上的垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的蜗舌扩散角的最大值和蜗舌扩散角的最小值的差值为15-20度，蜗舌扩散角的最大值位置距离中盘的距离为：0.1D~0.3D，其中D为离心风扇的直径。

7.根据权利要求6所述的风机盘管，其特征在于，垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的叶片出口角沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端方向先变大后变小。

8.根据权利要求7所述的风机盘管，其特征在于，沿中盘到远离中盘的叶轮的任一端的方向上的垂直所述叶轮轴线的叶轮截面上的叶片出口角的最大值和叶片出口角的最小值的差值为15-20度。

9.根据权利要求4所述的风机盘管，其特征在于，所述蜗舌扩散角β满足：0°≤β≤45°；叶片出口角θ1满足，100°≤θ1≤170°。

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