CN111981566B - 风机及空调室内机 - Google Patents

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Abstract

本申请总体来说涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种风机及空调室内机，风机包括叶轮及用于形成风道的底板和蜗舌，底板面向风道一侧包括第一平面段、过渡段及底板曲面段，第一平面段位于风道的进口侧，过渡段位于第一平面段和底板曲面段之间，过渡段分别连接第一平面段与底板曲面段之间，过渡段为朝向叶轮凸起的阶梯结构，使第一平面段与底板曲面段之间光滑过渡连接，所述底板曲面段的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧，过渡段提高了叶轮进口区域气流速度分布的均匀性，底板曲面段减小底板处低速旋涡区的形成，提高风机的风量，减小风机功耗，提高风机的工作效率。

Description

风机及空调室内机
技术领域
本申请总体来说涉及家用电器领域，具体而言，涉及一种风机及空调室内机。
背景技术
随着市场竞争力加大，空调室内机的能效要求越来越高，所以设计高风量低噪声低功率的空调室内机显得尤为重要，空调室内机的室内机主要包含换热器和贯流风机系统，贯流风机系统也称风道系统，主要包括贯流风叶、底板和蜗舌，对室内机风机系统而言，底板作为风机系统咽喉的一部分，底板的型线设计直接影响空调系统的进出风性能，现有贯流风叶进口区域的速度分布均匀性差，且风机系统在底板处存在大量的低速漩涡区。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了解决风机进口区域速度分布均匀性差、底壳处存在低速旋涡区的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种风机及空调室内机。
为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：
一种风机，安装于空调室内机，包括叶轮及用于形成风道的底板和蜗舌，所述叶轮位于所述风道内；
所述底板面向所述风道一侧包括第一平面段、过渡段及底板曲面段，所述第一平面段位于所述风道的进口侧，所述过渡段分别连接所述第一平面段与所述底板曲面段之间，所述过渡段为阶梯结构，以使气流均匀地从所述第一平面段流向所述底板曲面段，所述底板曲面段的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述过渡段包括相互连接的内凹圆弧面和外凸圆弧面，所述内凹圆弧面连接所述第一平面段，所述外凸圆弧面连接所述底板曲面段。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述内凹圆弧面的与所述外凸圆弧面相切设置。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述底板面向所述的风道的一侧还包括与所述底板曲面段连接的第二平面段，所述第二平面段位于所述风道的出口侧。
进一步的，在本方案的一些实施例中，以所述过渡段的型线与所述底板曲面段的型线连接点作为原点，在与所述叶轮轴线垂直的平面上建立直角坐标系，所述底板曲面段的型线满足：
y＝5.8745e-9x5-2.2856e-6x4+3.0773e-4x3-0.02327x2+0.9582x+0.04115，其中0≤x≤112。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述蜗舌面向所述风道的一侧包括第三平面段、凸起部及蜗舌曲面段，所述第三平面段位于所述风道的进口侧，所述凸起部位于所述第三平面段与所述蜗舌曲面段之间。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述凸起部为圆弧凸起结构，且所述凸起部通过圆弧面分别与所述第三平面段及所述蜗舌曲面段平滑连接。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述蜗舌面向所述风道的一侧还包括弯折段及第四平面段，所述第四平面段位于所述风道的出口侧，所述弯折段位于所述蜗舌曲面段和所述第四平面段之间。
进一步的，在本方案的一些实施例中，所述弯折段包括朝向所述风道凸起的圆弧面，所述圆弧面分别连接所述蜗舌曲面段和所述第四平面段。
进一步的，在本方案的一些实施例中，在与所述叶轮轴线垂直的平面上建立直角坐标系，以所述叶轮轴线对应的点为原点，所述蜗舌曲面段的型线满足：
y＝3.16696e-4x3+0.024482194x2-1.209583435x+95.79302407，其中，38.1≤x≤51.2。
一种空调室内机，包括上述风机。
由上述技术方案可知，本申请的风机及空调室内机的优点和积极效果在于：
提高叶轮进口区域气流速度分布的均匀性，减小底板处低速旋涡区的形成，提高风机的风量，减小风机功耗，提高风机的工作效率。
风机包括叶轮及用于形成风道的底板和蜗舌，所述叶轮位于所述风道内，所述底板面向所述风道一侧包括第一平面段、过渡段及底板曲面段，所述第一平面段位于所述风道的进口侧，所述过渡段分别连接所述第一平面段与所述底板曲面段之间，所述过渡段为阶梯结构，以使气流均匀地从所述第一平面段流向所述底板曲面段，所述底板曲面段的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种空调室内机的包含风机的局部结构示意图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种空调室内机的包含底板的局部结构示意图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种空调室内机的包含蜗舌的局部结构示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出图2的局部结构示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种空调室内机的包含坐标系的结构示意图。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种空调室内机的包含底板及蜗舌局部尺寸标注的结构示意图。
图7是根据一示例性实施方式示出的本方案空调室内机与现有空调室内机在相同功率下风量的折线示意图。
图8是根据一示例性实施方式示出的本方案空调室内机与现有空调室内机在叶轮相同转速下风量的折线示意图。
其中，附图标记说明如下：
100-叶轮；200-底板；300-蜗舌；400-第一蒸发器；500-第二蒸发器；600-第三蒸发器；
210-第一平面段；220-过渡段；230-底板曲面段；240-第二平面段；221-内凹圆弧面；222-外凸圆弧面；
310-第三平面段；320-凸起部；330-蜗舌曲面段；340-弯折段；350-第四平面段。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本方案提供一种风机及空调室内机，风机包括叶轮100及用于形成风道的底板200和蜗舌300，底板200面向风道一侧包括第一平面段210、过渡段220及底板曲面段230，第一平面段210位于风道的进口侧，过渡段220位于第一平面段210和底板曲面段230之间，过渡段220分别连接第一平面段210与底板曲面段230之间，过渡段220为朝向叶轮100凸起的阶梯结构，使第一平面段210与底板曲面段230之间光滑过渡连接，底板曲面段230的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧，过渡段220提高了叶轮100进口区域气流速度分布的均匀性，底板曲面段230减小底板200处低速旋涡区的形成，提高风机的风量，减小风机功耗，提高风机的工作效率。
结合图1-4所示，空调室内机包括风机及位于风机进口侧多折蒸发器，风机包括叶轮100、底板200和蜗舌300，底板200与蜗舌300之间形成风道，多折蒸发器朝向风道的进口侧设置，叶轮100位于风道内，底板200面向风道的一侧包括第一平面段210、过渡段220、底板曲面段230及第二平面段240，叶轮100面向风道的一侧包括第三平面段310、凸起部320、蜗舌曲面段330、弯折段340及第四平面段350。
如图2，从风道的进口侧至风道的出口侧，底板200面向风道的一侧依次分布有第一平面段210、过渡段220、底板曲面段230及第二平面段240。第一平面段210位于风道的进口侧，第二平面段240位于风道的出口侧，过渡段220和底板曲面段230均位于第一平面段210与第二平面段240之间，过渡段220位于第一平面段210与底板曲面段230之间，过渡段220分别连接第一平面段210和底板曲面段230。
过渡段220为阶梯结构，在第一平面段210与底板曲面段230之间形成高低台阶连接特征，过渡段220使气流均匀地从所述第一平面段210流向所述底板曲面段230，提高叶轮100进口区域气流速度分布的均匀性，如图4所示，过渡段220包括相互连接的内凹圆弧面221和外凸圆弧面222，内凹圆弧面221连接第一平面段210，外凸圆弧面222连接底板曲面段230，内凹圆弧面221与外凸圆弧面222相切设置，使过渡段220的型线为平滑的曲线，降低气流流过时的阻力。本实施例中过渡段220只有一个阶梯结构，在本领域技术人员的理解下，过渡段220可设置多个阶梯结构，每一个阶梯结构包括一个内凹圆弧面221和一个外凸圆弧面222，保证阶梯结构表面的光滑向，降低风阻。
过渡段220连接底板曲面段230，以过渡段220的型线与底板曲面段230的型线连接点作为原点，在与叶轮100轴线垂直的平面上建立直角坐标系，图5为风机安装于壁挂机的后的状态示意图，竖向方向作为X0轴，横向作为Y0轴，以原点的左下象限作为第一象限，逆时针形成直角坐标系，底板曲面段230的型线满足如下关系式：
y＝5.8745e-9x5-2.2856e-6x4+3.0773e-4x3-0.02327x2+0.9582x+0.04115，其中0≤x≤112，底板曲面段230减小底板200处低速旋涡区的形成，提高风机的风量，减小风机功耗，提高风机的工作效率。
如图3第三平面段310位于风道的风道的进口侧，第四平面段350位于风道的出口侧，凸起部320、蜗舌曲面段330及弯折段340均位于第三平面段310和第四平面段350之间，凸起部320位于蜗舌曲面段330与第三平面段310之间，凸起部320分别连接第三平面段310与蜗舌曲面段330，凸起部320用于第三平面段310与蜗舌曲面段330平滑过渡连接，凸起部320为圆弧凸起结构，凸起部320通过圆弧面分别与第三平面段310及蜗舌曲面段330平滑连接，保证气流流过时的顺畅性。弯折段340设置于底板曲面段230与第四平面段350之间，弯折段340分别连接底板曲面段230与第四平面段350，本实施例中，弯折段340包括朝向风道凸起的圆弧面，圆弧面分别连接蜗舌曲面段330和第四平面段350。
在垂直叶轮100轴线的平面建立直角坐标系，以叶轮100轴线对应的点作为原点，如图5为风机安装于壁挂机的后的状态示意图，以横向作为X1轴，以竖向作为Y1轴，以原点的右下象限为第一象限，逆时针形成直角坐标系，蜗舌曲面段330的型线关系式如下：
y＝3.16696e-4x3+0.024482194x2-1.209583435x+95.79302407，其中，38.1≤x≤51.2。
本实施例还提供一种空调室内机，空调室内机安装有上述风机，空调室内机的内部的流速增大，叶轮100进口区域气流的速度大小更均匀，增加了空调器的风量，同时减少了底板200表面的低速漩涡及回流区，气流与底板200表面更加切合，减少气流流通阻力，提升空调室内机的风量和降低功耗。
结合图5所示，多折蒸发器包括第一蒸发器400、第二蒸发器500及第三蒸发器600，第一蒸发器400考级蜗舌300设置，第三蒸发器600靠近底壳设置，叶轮100轴线与第一蒸发器400的距离H1,叶轮100轴心与第二蒸发器500的距离定义为H2，叶轮100轴心与第三蒸发器600的距离定义为H3，H1、H2及H3的关系满足：H1:H2:H3＝1；1；0.95，保证气流经过换热器后进入风机更加均匀。第二平面段240与第四平面段350形成朝向风道出口的夹角为θ，15°≤θ≤25°。参考图6所示，在风道的延伸方向上，将第一平面段210的长度定义为L1,第二平面段240的长度定义为L2，第三平面段310的长度定义L3，第四平面段350的长度定义为L4，将内凹圆弧面221的型线半径定义为r1，将外凸圆弧面222的型线半径定义为r2，将蜗舌300凸起部320的型线半径定义为r3，将弯折段340的型线半径定义为R。
参数举例：
结合底板曲面段230公式和蜗舌曲面段330公式，本实施例可设定：L1＝10.8，r1＝4.6，r2＝3.9，r3＝2.4，L2＝62.1，L3＝4.2，L4＝57.5，θ＝19.3°，R＝7.8，本实施例中涉及的长度数值单位为mm，结合图7和图8所示，得出如下数据表格。
Figure BDA0002614974180000081
本方案中，在空调风量一定的情况下，本方案空调室内机比现有空调室内机功率损耗降低百分之十左右，同转速下提升空调室内机风量百分之二十以上。
综上，本方案提供一种风机及空调室内机，风机包括叶轮100、底板200及蜗舌300，从风道的进风口侧至风道的出风口侧，底板200面向风道的一侧依次包括第一平面段210、过渡段220、底板曲面段230及第二平面段240，蜗舌300面向风道的一侧依次包括第三平面段310、凸起部320、蜗舌曲面段330、弯折段340及第四平面段350，底板曲面段230的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧，过渡段220为朝向叶轮100凸起的阶梯结构，过渡段220包括相互连接的内凹圆弧面221和外凸圆弧面222，内凹圆弧面221连接第一平面段210，外凸圆弧面222连接底板曲面段230，过渡段220提高了叶轮100进口区域气流速度分布的均匀性，底板曲面段230减小底板200处低速旋涡区的形成，提高风机的风量，减小风机功耗，提高风机的工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风机，安装于空调室内机，其特征在于，包括叶轮(100)及用于形成风道的底板(200)和蜗舌(300)，所述叶轮(100)位于所述风道内；
所述底板(200)面向所述风道一侧包括第一平面段(210)、过渡段(220)及底板曲面段(230)，所述第一平面段(210)位于所述风道的进口侧，所述过渡段(220)分别连接所述第一平面段(210)与所述底板曲面段(230)之间，所述过渡段(220)为阶梯结构，以使气流均匀地从所述第一平面段(210)流向所述底板曲面段(230)，所述底板曲面段(230)的型线包括至少两段圆心不共点的圆弧；
以所述过渡段(220)的型线与所述底板曲面段(230)的型线连接点作为原点，在与所述叶轮(100)轴线垂直的平面上建立直角坐标系，所述底板曲面段(230)的型线满足：
y＝5.8745e-9x5-2.2856e-6x4+3.0773e-4x3-0.02327x2+0.9582x+0.04115，其中0≤x≤112。
2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述过渡段(220)包括相互连接的内凹圆弧面(221)和外凸圆弧面(222)，所述内凹圆弧面(221)连接所述第一平面段(210)，所述外凸圆弧面(222)连接所述底板曲面段(230)。
3.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，所述内凹圆弧面(221)的与所述外凸圆弧面(222)相切设置。
4.根据权利要求1所述的风机，其特征正在于，所述底板(200)面向所述的风道的一侧还包括与所述底板曲面段(230)连接的第二平面段(240)，所述第二平面段(240)位于所述风道的出口侧。
5.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述蜗舌(300)面向所述风道的一侧包括第三平面段(310)、凸起部(320)及蜗舌曲面段(330)，所述第三平面段(310)位于所述风道的进口侧，所述凸起部(320)位于所述第三平面段(310)与所述蜗舌曲面段(330)之间。
6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述凸起部(320)为圆弧凸起结构，且所述凸起部(320)通过圆弧面分别与所述第三平面段(310)及所述蜗舌曲面段(330)平滑连接。
7.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，所述蜗舌(300)面向所述风道的一侧还包括弯折段(340)及第四平面段(350)，所述第四平面段(350)位于所述风道的出口侧，所述弯折段(340)位于所述蜗舌曲面段(330)和所述第四平面段(350)之间。
8.根据权利要求7所述的风机，其特征在于，所述弯折段(340)包括朝向所述风道凸起的圆弧面，所述圆弧面分别连接所述蜗舌曲面段(330)和所述第四平面段(350)。
9.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，在与所述叶轮(100)轴线垂直的平面上建立直角坐标系，以所述叶轮(100)轴线对应的点为原点，所述蜗舌曲面段(330)的型线满足：
y＝3.16696e-4x3+0.024482194x2-1.209583435x+95.79302407，其中，38.1≤x≤51.2。
10.一种空调室内机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的风机。
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