CN113719912A - 离心风机及具有该离心风机的窗机空调 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种离心风机及具有该离心风机的窗机空调。该离心风机包括蜗壳和设置于蜗壳内的离心风扇。蜗壳开设有一个风机进风口和一个风机出风口。离心风扇配置为促使空气由风机进风口向风机出风口流动。风机出风口设置为沿蜗壳的厚度方向开口。蜗壳的远离风机出风口的蜗壳侧壁包括平板部和相对于平板部向远离风机出风口的方向拱起的凸起部，以在蜗壳的内部形成凹腔增加蜗壳风道的储风体积，在几乎不增加噪音的情况下，显著地提高离心风机的送风量，特别适用于对占用空间的大小和风量有较高要求的窗机空调。

Description

离心风机及具有该离心风机的窗机空调
技术领域
本发明涉及空气调节领域，特别是涉及一种离心风机及具有该离心风机的窗机空调。
背景技术
现有窗机空调的整机尺寸越来越小，但却对风量、噪音等送风性能要求越来越高。
图1是现有技术的用于窗机空调的离心风机的蜗壳的示意性轴测图；图2是图1所示蜗壳沿经过离心风扇的转动轴线并沿风机出风口的延伸方向延伸的平面截取的示意性剖视图。参见图1和图2，现有窗机空调采用单吸式且蜗壳的两个蜗壳侧壁均为平板的离心风机，主要依靠对离心风机本身和蜗壳的风道型线进行优化来提高送风性能，对生产工艺要求过高。综合考虑，在设计上需要一种高风量、低噪音且低成本的用于窗机空调的离心风机及具有该离心风机的窗机空调。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要克服现有技术中的至少一个技术缺陷，提供一种具有新型蜗壳结构的离心风机。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要提高离心风机的送风量。
本发明第一方面的另一个进一步的目的是要避免噪音增加。
本发明第二方面的一个目的是要提供一种具有该离心风机的窗机空调。
根据本发明的第一方面，提供了一种离心风机，其特征在于，包括：
蜗壳，开设有一个风机进风口和一个风机出风口；和
离心风扇，设置于所述蜗壳内，配置为促使空气由所述风机进风口向所述风机出风口流动；其中
所述风机出风口设置为沿所述蜗壳的厚度方向开口；且
所述蜗壳的远离所述风机出风口的蜗壳侧壁包括平板部和相对于所述平板部向远离所述风机出风口的方向拱起的凸起部，以在所述蜗壳的内部形成凹腔。
可选地，所述凹腔在所述蜗壳的厚度方向上的间距为所述平板部与所述蜗壳的另一蜗壳侧壁在所述蜗壳的厚度方向上的最大间距的20％～40％。
可选地，所述凸起部设置于所述蜗壳侧壁的对应于所述蜗壳的蜗壳周壁的出口段的位置处。
可选地，所述风机出风口设置为垂直于所述出口段延伸；且
所述凹腔在所述风机出风口的延伸方向上的尺寸为所述蜗壳经过所述离心风扇的转动轴线在所述风机出风口的延伸方向上的内部尺寸的20％～40％。
可选地，所述蜗壳侧壁与一垂直于所述离心风扇的转动轴线并位于所述蜗壳的两个蜗壳侧壁之间的的假想平面的间距随其与所述出口段的距离的增加而相应减小。
可选地，所述凸起部包括：
主体，设置为与所述平板部平行，并与所述平板部在所述厚度方向上间隔设置；和
过渡段，设置为自所述主体向靠近所述平板部的方向倾斜延伸。
可选地，所述风机进风口开设于所述蜗壳的另一蜗壳侧壁，且所述另一蜗壳侧壁为平板。
可选地，所述风机进风口开设于所述蜗壳的另一蜗壳侧壁；且
所述风机出风口设置于所述风机进风口的远离所述凸起部的一侧。
根据本发明的第二方面，提供了一种窗机空调，其特征在于，包括：
机壳，开设有室内进风口和室内出风口；和
根据以上任一所述的离心风机，设置于所述机壳内，并配置为促使室内空气由所述室内进风口向所述室内出风口流动。
可选地，所述窗机空调还包括：
室内换热器，设置于所述室内进风口与所述离心风机之间的进风流路上，以与由所述室内进风口流入的室内空气进行热交换。
本发明的离心风机在现有离心风机的基础上通过在蜗壳远离风机出风口的蜗壳侧壁上设置凸起，即在蜗壳的内部形成远离风机出风口的凹腔，增加了蜗壳风道的储风体积，在几乎不增加噪音的情况下，显著地提高了离心风机的送风量，特别适用于对占用空间的大小和风量有较高要求的窗机空调。
进一步地，本发明通过将凸起部设置在对应于蜗壳周壁的出口段的位置处，并将凸起部在蜗壳厚度方向上和风机出风口的延伸方向上的尺寸限定为相应方向上的蜗壳内部尺寸的20％～40％，相比于将凸起部设置在其他位置，进一步地提高了离心风机的送风量，减小甚至避免了对窗机空调内的其他结构的布局影响，避免了窗机空调的整机尺寸增大。经测试，本发明相对于现有技术的实测风量提高了10.6％。
进一步地，本发明将凸起部设置为先自蜗壳周壁的边缘平行于平板部延伸，再向靠近平板部的方向倾斜延伸，避免了气体涡流的形成，使得气体的流动更加顺畅，避免了噪音的增加，提高了用户体验。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是现有技术的用于窗机空调的离心风机的蜗壳的示意性轴测图；
图2是图1所示蜗壳沿经过离心风扇的转动轴线并沿风机出风口的延伸方向延伸的平面截取的示意性剖视图；
图3是本发明一个实施例的窗机空调的示意性轴测图；
图4是图3所示窗机空调沿一前后方向延伸的竖直平面截取的示意性剖视图；
图5是图3所示窗机空调沿一水平平面截取的示意性剖视图；
图6是图5中的蜗壳的示意性轴测图；
图7是图6所示蜗壳沿经过离心风扇的转动轴线并沿风机出风口的延伸方向延伸的平面截取的示意性剖视图；
图8是对图1所示蜗壳进行测试测得的在竖直方向上的气体流场图；
图9是对图1所示蜗壳进行测试测得的在水平方向上的气体流场图；
图10是对图6所示蜗壳进行测试测得的在竖直方向上的气体流场图；
图11是对图6所示蜗壳进行测试测得的在水平方向上的气体流场图。
具体实施方式
图3是本发明一个实施例的窗机空调200的示意性轴测图；图4是图3所示窗机空调200沿一前后方向延伸的竖直平面截取的示意性剖视图；图5是图3所示窗机空调200沿一水平平面截取的示意性剖视图。参见图3至和图5，窗机空调200可包括机壳210和离心风机100。
机壳210可被划分为位于室内环境中的室内侧和位于室外环境中的室外侧。其中，室内侧可开设有室内进风口211和室内出风口212。室外侧可开设有室外进风口213和室外出风口214。
离心风机100可设置于机壳210内，并配置为促使室内空气由室内进风口211向室内出风口212流动，进而促进室内环境中的空气流动。
离心风机100可包括开设有至少一个风机进风口117和一个风机出风口116的蜗壳110、以及设置于蜗壳110内并配置为促使空气由风机进风口117向风机出风口116流动的离心风扇120。
蜗壳110可包括共同限定出蜗壳风道的两个蜗壳侧壁和连接两个蜗壳侧壁的蜗壳周壁113。蜗壳周壁113可包括相对于离心风扇120的外轮廓渐扩的蜗形区段和自蜗形区段的两端分别延伸出的蜗舌区段和出口区段。每个风机进风口117可开设于一个蜗壳侧壁，由风机进风口117吸入的气流可经蜗舌区段和出口区段之间吹出。
图6是图5中的蜗壳110的示意性轴测图。参见图5和图6，风机出风口116可设置为沿蜗壳110的厚度方向开口。即，风机出风口116可设置为使气流沿离心风扇120的转动轴线方向吹出，以减少窗机空调200的整机尺寸。
特别地，蜗壳110的远离风机出风口116的蜗壳侧壁112可包括平板部1121和相对于平板部1121向远离风机出风口116的方向拱起的凸起部，以在蜗壳110的内部形成凹腔增加蜗壳风道的储风体积，在几乎不增加噪音的情况下，显著地提高离心风机100的送风量。
在一些实施例中，窗机空调200还可包括室内换热器220。室内换热器220可设置于室内进风口211与离心风机100之间的进风流路上，以与由室内进风口211流入的室内空气进行热交换，并降低风阻。
窗机空调200还可包括室外换热器240和为室外换热器240散热的散热风机230。散热风机230可配置为促使气流由室外进风口213流经室外换热器240并向室外出风口214流动。
在一些实施例中，风机进风口117的数量可为一个，以进一步地减少窗机空调200的占用空间。风机进风口117可开设于蜗壳110的另一蜗壳侧壁111，且另一蜗壳侧壁111可为平板。
在一些实施例中，风机出风口116可设置于风机进风口117的远离凸起部的一侧。即，风机出风口116可位于风机进风口117的前侧，以利用风机出风口116的周壁对风机进风口117和风机出风口116周围的室内空气进行导流，并提高离心风机100的送风距离。
蜗壳110还可包括导风部114，用于接收自蜗舌区段和出口区段之间流出的气体，并将该气体沿蜗壳110的厚度方向导出。
在一些实施例中，凸起部可设置于蜗壳侧壁112的对应于蜗壳110的蜗壳周壁113的出口段的位置处，以进一步地提高离心风机100的送风量，减小对窗机空调200内的其他结构的布局影响。
在一些进一步地实施例中，风机出风口116设置为垂直于出口段延伸，以进一步地减少窗机空调200的整机尺寸。
图7是图6所示蜗壳110沿经过离心风扇120的转动轴线并沿风机出风口116的延伸方向延伸的平面截取的示意性剖视图。参见图6和图7，凹腔在蜗壳110的厚度方向上的间距W1可为平板部1121与蜗壳110的另一蜗壳侧壁111在蜗壳110的厚度方向上的最大间距W2的20％～40％，例如，20％、33％、或40％。
凹腔在风机出风口116的延伸方向上的尺寸L1可为蜗壳110经过离心风扇120的转动轴线在风机出风口116的延伸方向上的内部尺寸L2的20％～40％，例如，20％、33％、或40％，以在提高送风量的同时，避免蜗壳110的占用空间过分的增大。
在一些进一步地实施例中，蜗壳侧壁112与一垂直于离心风扇120的转动轴线并位于两个蜗壳侧壁之间的假想平面的间距可随其与出口段的距离的增加而相应减小，以避免气体涡流的形成，使得气体的流动更加顺畅，避免噪音的增加。
在一些进一步地实施例中，凸起部可包括主体1122和过渡段1123。其中，主体1122可设置为与平板部1121平行，并与平板部1121在厚度方向上间隔设置。过渡段1123可设置为自主体1122向靠近平板部1121的方向倾斜延伸，以避免气体涡流的形成，使得气体的流动更加顺畅，避免噪音的增加。
蜗壳周壁113、主体1122、过渡段1123和平板部1121可圆滑过渡连接，以进一步地提高气体流动的顺畅性。
图8是对图1所示蜗壳110进行测试测得的在竖直方向上的气体流场图；图9是对图1所示蜗壳110进行测试测得的在水平方向上的气体流场图；图10是对图6所示蜗壳110进行测试测得的在竖直方向上的气体流场图；图11是对图6所示蜗壳110进行测试测得的在水平方向上的气体流场图。图8至图9是在相同实验条件下测得的离心风机100气体流场图，其中，图1所示蜗壳110与图6所示蜗壳110除凸起部的设置外其他尺寸均相同，且实验所用离心风扇120规格均相同、实验过程中的离心风扇120的转速均为其最大转速。
参见图8和图10，本发明(设置有凸起部)相比于图1所示的现有技术(未设置凸起部)，在风机出风口116处(特别是邻近出口区段的位置处)的气体流速更加均匀且平均流速更快，且无涡流产生，即本发明的离心风机100可具有更大的送风量、更远的送风距离，相同程度的噪音。
参见图8和图10，本发明(设置有凸起部)相比于图1所示的现有技术(未设置凸起部)，虽然在出口区段的位置处有少量的低流速涡流产生，但在蜗舌区段的位置处的气体流速更加均匀且涡流更少。经噪音测量仪测量，本发明相比于图1所示的现有技术噪音仅增长了0.73％，噪音几乎不变。
在另一些实施例中，本发明的离心风机100也可适用于窗机新风机。在该实施例中，风机进风口117可设置在远离风机出风口116的蜗壳侧壁112上，并朝向室外布置。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种离心风机，其特征在于，包括：
蜗壳，开设有一个风机进风口和一个风机出风口；和
离心风扇，设置于所述蜗壳内，配置为促使空气由所述风机进风口向所述风机出风口流动；其中
所述风机出风口设置为沿所述蜗壳的厚度方向开口；且
所述蜗壳的远离所述风机出风口的蜗壳侧壁包括平板部和相对于所述平板部向远离所述风机出风口的方向拱起的凸起部，以在所述蜗壳的内部形成凹腔。
2.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述凹腔在所述蜗壳的厚度方向上的间距为所述平板部与所述蜗壳的另一蜗壳侧壁在所述蜗壳的厚度方向上的最大间距的20％～40％。
3.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述凸起部设置于所述蜗壳侧壁的对应于所述蜗壳的蜗壳周壁的出口段的位置处。
4.根据权利要求3所述的离心风机，其特征在于，
所述风机出风口设置为垂直于所述出口段延伸；且
所述凹腔在所述风机出风口的延伸方向上的尺寸为所述蜗壳经过所述离心风扇的转动轴线在所述风机出风口的延伸方向上的内部尺寸的20％～40％。
5.根据权利要求3所述的离心风机，其特征在于，
所述蜗壳侧壁与一垂直于所述离心风扇的转动轴线并位于所述蜗壳的两个蜗壳侧壁之间的的假想平面的间距随其与所述出口段的距离的增加而相应减小。
6.根据权利要求3所述的离心风机，其特征在于，所述凸起部包括：
主体，设置为与所述平板部平行，并与所述平板部在所述厚度方向上间隔设置；和
过渡段，设置为自所述主体向靠近所述平板部的方向倾斜延伸。
7.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述风机进风口开设于所述蜗壳的另一蜗壳侧壁，且所述另一蜗壳侧壁为平板。
8.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述风机进风口开设于所述蜗壳的另一蜗壳侧壁；且
所述风机出风口设置于所述风机进风口的远离所述凸起部的一侧。
9.一种窗机空调，其特征在于，包括：
机壳，开设有室内进风口和室内出风口；和
根据权利要求1-8中任一所述的离心风机，设置于所述机壳内，并配置为促使室内空气由所述室内进风口向所述室内出风口流动。
10.根据权利要求9所述的窗机空调，其特征在于，还包括：
室内换热器，设置于所述室内进风口与所述离心风机之间的进风流路上，以与由所述室内进风口流入的室内空气进行热交换。
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