CN118057031A - 风机和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种风机和空调器，其中风机包括了蜗壳和设置在蜗壳之内的叶轮，以第一出风口的过流方向为第一方向，以垂直于第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过叶轮的中心点与蜗壳相交且远离于出风部的点为第一交点，叶轮与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮与出风部之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，叶轮与蜗壳的内壁之间形成有宽度渐变的过流通道，该渐变通道沿着叶轮的转动方向逐渐变大，基于此在通过风机输出气流时，气流可以通过过流通道之后经由出风部排出实现送风，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，使得蜗壳的集压效率高，能够增加出风量，能够提高送风效率。

Description

风机和空调器

技术领域

本申请实施例涉及空调器技术领域，尤其涉及一种风机和空调器。

背景技术

传统技术中的风机，叶轮与蜗壳之间的布局关系不合理，导致传统风机集压效率低，风量低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提供了一种风机。

本发明的第二方面提供了一种空调器。

有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种风机，包括：

蜗壳，所述蜗壳内形成有安装腔，所述蜗壳包括出风部，所述出风部远离于所述安装腔的一侧形成有第一出风口；

叶轮，所述叶轮设置在所述安装腔内；

其中，以所述第一出风口的过流方向为第一方向，以垂直于所述第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过所述叶轮的中心点与蜗壳相交且远离于所述出风部的点为第一交点，所述叶轮与所述第一交点之间形成有第一过流间隙，所述叶轮与所述出风部之间形成有第二过流间隙，所述第二过流间隙与所述第一过流间隙的比值为1.04至4.83。

在一种可行的实施方式中，所述第一过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.16至0.37；和/或

所述第二过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.37至0.82。

在一种可行的实施方式中，风机还包括：

蜗舌，连接于所述蜗壳，所述蜗舌靠近于所述出风部设置；

其中，所述叶轮与所述蜗舌之间形成有第三过流间隙，所述第一过流间隙与所述第三过流间隙的比值为1.07至4.95。

在一种可行的实施方式中，所述第三过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.07至0.16。

在一种可行的实施方式中，所述叶轮的中心点与所述蜗舌的连线为第一连线，所述叶轮的中心点与所述出风部的连线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线的夹角为70°至85°。

在一种可行的实施方式中，所述第一连线与所述第二连线的夹角为81°至84°。

在一种可行的实施方式中，在第一方向上经过所述叶轮的中心点与蜗壳相交的两个交底中，过流间隙较小的一者为第二交点，过流间隙较大的一者为第三交点；

其中，第三交点处的第四过流间隙的宽度与第二交点处的第五过流间隙的宽度的比值为1.70至7.85。

在一种可行的实施方式中，所述第四过流间隙的宽度与所述叶轮的半径比为0.31至0.68；和/或

所述第五过流间隙的宽度与所述叶轮的半径比为0.08至0.19。

在一种可行的实施方式中，所述出风部上还形成有第二出风口，所述第二出风口沿着所述第一方向布置。

根据本申请实施例的第二方面提出了一种空调器，包括：如上述任一技术方案所述的风机。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本申请实施例提供的风机包括了蜗壳和设置在蜗壳之内的叶轮，以第一出风口的过流方向为第一方向，以垂直于第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过叶轮的中心点与蜗壳相交且远离于出风部的点为第一交点，叶轮与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮与出风部之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，叶轮与蜗壳的内壁之间形成有宽度渐变的过流通道，该渐变通道沿着叶轮的转动方向逐渐变大，基于此在通过风机输出气流时，气流可以通过过流通道之后经由出风部排出实现送风，通过叶轮与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮与出风部之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，使得蜗壳的集压效率高，能够增加出风量，能够提高送风效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请提供的一种实施例的风机的示意性结构图；

图2为本申请提供的一种实施例的风机的过流间隙的示意性结构图；

图3为本申请提供的一种实施例的风机的以蜗舌为起点蜗壳不同角度处的过流间隙与风机半径的比例关系图；

图4为本申请提供的一种实施例的风机的风量噪音曲线和传统技术中的风机的风量噪音曲线的示意图；

图5为本申请提供的一种实施例的风机的风量功率曲线和传统技术中的风机的风量功率曲线的示意图；

图6为传统技术中的风机的蜗壳截面速度分布矢量图；

图7为本申请提供的一种实施例的风机的蜗壳截面速度分布矢量图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

110蜗壳、120叶轮、130蜗舌；

111出风部；

1111第一出风口、1112第二出风口。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请实施例技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

如图1至图3所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种风机，包括：蜗壳110，蜗壳110内形成有安装腔，蜗壳110包括出风部111，出风部111远离于安装腔的一侧形成有第一出风口1111；叶轮120，叶轮120设置在安装腔内；其中，以第一出风口1111的过流方向为第一方向，以垂直于第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过叶轮120的中心点与蜗壳110相交且远离于出风部111的点为第一交点，叶轮120与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮120与出风部111之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83。

本申请实施例提供的风机包括了蜗壳110和设置在蜗壳110之内的叶轮120，以第一出风口1111的过流方向为第一方向，以垂直于第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过叶轮120的中心点与蜗壳110相交且远离于出风部111的点为第一交点，叶轮120与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮120与出风部111之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，叶轮120与蜗壳110的内壁之间形成有宽度渐变的过流通道，该渐变通道沿着叶轮120的转动方向逐渐变小，基于此在通过风机输出气流时，气流可以通过过流通道之后经由出风部111排出实现送风，通过叶轮120与第一交点之间形成有第一过流间隙，叶轮120与出风部111之间形成有第二过流间隙，第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，使得蜗壳110的集压效率高，能够增加出风量，能够提高送风效率。

如图1所示，其中图1中C处即为第一交点，E处与叶轮120之间的最短距离即为第二过流间隙，O点处即为叶轮120的中心点，在蜗壳110之上，经由C点至E点处为风机的出风段，通过控制第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.8，可以提高风机出风端的集压效率，进而可以保障出风量。如图2所示，其中叶轮120与蜗壳110之间的虚线圆即为过流间隙。其中，图3中横坐标为角度，纵坐标为过流间隙与风机半径的比值。

可以理解的是，如图1所示，以图1中的方向设置风机，那么水平方向即为第一出风口的过流方向，水平方向即为第一方向，而第二方向垂直于第一方向，第二方向即为图1中的竖直方向。

可以理解的是，如图1所示，其中竖直方向的虚线即为第二方向，水平方向的虚线即为第一方向。

可以理解的是，如若第二过流间隙与第一过流间隙的比值小于1.04，那么有可能会导致蜗壳110的集压效率过低，有可能导致风机的集压效率过低，进而会影响出风效率，而当第二过流间隙与第一过流间隙的比值大于4.83，有可能会导致风机的进风效率低，进而使得出风效率降低，通过第二过流间隙与第一过流间隙的比值为1.04至4.83，即保障了进风效率，又保障了集压效率，进而保障了出风量。

在一种可行的实施方式中，第一过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.16至0.37。

在该技术方案中，进一步提供了第一过流间隙的具体宽度参数，第一过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.16至0.37，确保在第一交点处具有足够大的过流间隙，保障了集压效率，进而保障了出风量。

如图1所示，其中图1中C处即为第一交点处，C处与叶轮120之间的最短距离即为第一过流间隙。

可以理解的是，如若第一过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值小于0.16，那么有可能使第一交点处的过流间隙过小，会使集压效率降低，使得出风量降低；如若第一过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值大于0.37，那么有可能导致集压效率过高，影响风机向第一交点处的进风效率，进而影响进风量，通过第一过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.16至0.37，即保障了进风效率，又保障了集压效率，进而保障了出风量。

在一种可行的实施方式中，第二过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.37至0.82。

在该技术方案中，进一步提供了第二过流间隙的具体宽度参数，第二过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.37至0.82，确保风机在出风部111处具有足够大的过流间隙，保障了集压效率，进而保障了出风量。

如图1所示，其中图1中E处即为出风部111处，E处与叶轮120之间的最短距离即为第二过流间隙。

可以理解的是，如若第二过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值小于0.37，那么有可能使出风部111处的过流间隙过小，会使集压效率降低，使得出风量降低；如若第二过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值大于0.82，那么有可能导致集压效率过高，影响风机向出风部111处的进风效率，进而影响进风量，通过第二过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.37至0.82，即保障了进风效率，又保障了集压效率，进而保障了出风量。

在一种可行的实施方式中，风机还包括：蜗舌130，连接于蜗壳110，蜗舌130靠近于出风部111设置；其中，叶轮120与蜗舌130之间形成有第三过流间隙，第一过流间隙与第三过流间隙的比值为1.07至4.95。

在该技术方案中，提供了风机的结构组成，风机可以包括蜗舌130，在风机工作过程中，外部的空气通过蜗舌130处进入到蜗壳110之内，随着叶轮120的转动形成气流，最后经由出风部111送出。

在该技术方案中，进一步地还提供了风机蜗舌130处于叶轮120之间的位置关系，叶轮120与蜗舌130之间形成有第三过流间隙，第一过流间隙与第三过流间隙的比值为1.07至4.95，如此设置，提供了第三过流间隙到第一过流间隙的过渡关系，如此设置可以确保风机的进风效率。

如图1所示，其中图1中A处与叶轮120之间的最短距离即为第三过流间隙，而A处至C处即为风机的进风段，通过将第一过流间隙与第三过流间隙的比值为1.07至4.95，可以确保具有足够的进风效率。

可以理解的是，如若第一过流间隙与第三过流间隙的比值小于1.07，那么有可能导致风机的进风段的集压效率过低，进而即使后续的出风段具备较强的集压效率也会影响到风机的最后出风量，而如若第一过流间隙与第三过流间隙的比值大于4.95，那么有可能导致风机的进风速度慢，影响出风效率，通过将第一过流间隙与第三过流间隙的比值为1.07至4.95，可以保障进风效率，可以保障集压效率，进而可以使风机的出风效率更高。

在一种可行的实施方式中，第三过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.07至0.16。

在该技术方案中，进一步提供了第三过流间隙与叶轮120之间的参数关系，第三过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.07至0.16，确保风机在进风段具备足够的进风效率，进而保障了出风量。

可以理解的是，如若第三过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值小于0.07，那么有可能使进风段处的过流间隙过小，会使集压效率降低；如若第三过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值大于0.16，那么有可能导致集压效率过高，影响风机向进风段处的进风效率，进而影响进风量，通过第三过流间隙的宽度与叶轮120的半径的比值为0.07至0.16，即保障了进风效率，又保障了集压效率，进而保障了出风量。

在一种可行的实施方式中，叶轮120的中心点与蜗舌130的连线为第一连线，叶轮120的中心点与出风部111的连线为第二连线，第一连线与第二连线的夹角为70°至85°。

在该技术方案中，进一步提供了叶轮120的中心点与蜗舌130的连线和叶轮120的中心点与出风部111的连线之间的夹角关系，而在风机出风的过程中，风是通过第一连线和第二连线之间的夹角区域输出的，通过将第一连线与第二连线的夹角为70°至85°，可以降低出风的扩压损失，降低出口回流的风量，使得风量增加，进而使得风机在相同送风量的情况下产生的噪音更低。

如图1所示，其中图1中夹角X即为第一连线与第二连线的夹角。

在一种可行的实施方式中，第一连线与第二连线的夹角为81°至84°。

在该技术方案中，进一步提供了叶轮120的中心点与蜗舌130的连线和叶轮120的中心点与出风部111的连线之间的夹角关系，而在风机出风的过程中，风是通过第一连线和第二连线之间的夹角区域输出的，通过将第一连线与第二连线的夹角为81°至84°，可以更进一步地降低出风的扩压损失，降低出口回流的风量，使得风量增加，进而使得风机在相同送风量的情况下产生的噪音更低。

在一种可行的实施方式中，在第一方向上经过叶轮120的中心点与蜗壳110相交的两个交底中，过流间隙较小的一者为第二交点，过流间隙较大的一者为第三交点；其中，第三交点处的第四过流间隙的宽度与第二交点处的第五过流间隙的宽度的比值为1.70至7.85。

在该技术方案中，进一步提高了叶轮120在第一方向上与蜗壳110交点处的过渡关系，第三交点处的第四过流间隙的宽度与第二交点处的第五过流间隙的宽度的比值为1.70至7.85，第二交点至第三交点之间的过流间隙为风机的进风段至出风段之间的过渡段，如此设置可以保障集压效率，确保风机可以具备足够的出风量。

如图1所示，其中图1中B处即为第二交点，D处即为第三交点，B点处与叶轮120之间的最短距离即为第五过流间隙，D点处与叶轮120之间的最短距离即为第四过流间隙。

在一种可行的实施方式中，第四过流间隙的宽度与叶轮120的半径比为0.31至0.68。

在该技术方案中，进一步提供了第四过流间隙与叶轮120之间的参数关系，第四过流间隙的宽度与叶轮120的半径比为0.31至0.68，如此设置可以保障集压效率，确保风机可以具备足够的出风量。

在一种可行的实施方式中，第五过流间隙的宽度与叶轮120的半径比为0.08至0.19。

在该技术方案中，进一步提供了第五过流间隙与叶轮120之间的参数关系，第五过流间隙的宽度与叶轮120的半径比为0.08至0.19，如此设置可以保障集压效率，确保风机可以具备足够的进风效率。

在一种可行的实施方式中，出风部111上还形成有第二出风口1112，第二出风口1112沿着第一方向布置。

在该技术方案中，出风部111之上还可以形成有第二出风口1112，如此设置使得风机的出风部111包括了沿第二方向布置的第一出风口1111和沿第一方向布置的第二出风口1112，基于此可以进一步降低风机在出风部111处的回流量，进一步保障风机的出风效率，在风机输出同样的风量时，风机的噪音可以降低，进而能够提高用户体验。

根据本申请实施例的第二方面提出了一种空调器，包括：如上述任一技术方案的风机。

可以理解的是，本申请实施例提供的空调器，因包括了上述技术方案的风机，因此该空调器具备上述技术方案的全部有益效果，在此不做赘述。

在一些示例中，空调器还可以包括换热器，风机的第一出风口1111和第二出风口1112中的之上一者朝向于换热器，以使气流能够与换热器进行换热。

实施例1

如图1所示，本申请实施例提供了一种风机，其中风机包括了蜗壳110和设置在蜗壳110之内的叶轮120，叶轮120和蜗壳110之间形成过流通道，风叶逆时针方向旋转，气流从叶轮120获得能量后依次从蜗舌130起始过流截面到出风部111末端过流截面，然后离开蜗壳110，经由第一出风口1111和第二出风口1112排出；过流面积从起始到末端逐渐增加，控制A点到C点过流面积小，C点到E点过流面积大，以提高蜗壳110集压效率，控制蜗舌130处OA连线和出风部111的OE连线的夹角在一个合理范围，保证出口扩压损失小，从而可以提高风量(相同转速下提高14.5％)，降低噪声(2dB(A))，降低功率(5W)。

具体的，OA连线和出风部111OE连线的夹角为85°至70°，保证出口扩压合理，优选地OA连线和出风部111OE连线的夹角为82°。

dA表示A点处的过流断面直径，R为叶轮120的半径；其中：

0.0730268<dA/R<0.156486，优选为dA/R＝0.104324；

dB表示B点处的过流断面直径，R为叶轮120的半径；其中：

0.0865732<dB/R<0.185514，优选为dB/R＝0.123676

dC表示C点处的过流断面直径，R为叶轮120的半径；其中：

0.1686811<dC/R<0.3614595，优选为dC/R＝0.240973

dD表示D点处的过流断面直径，R为叶轮120的半径；其中：

0.3167787<dD/R<0.6788115，优选为dD/R＝0.452541

dE表示E点处的过流断面直径，R为叶轮120的半径；其中：

0.3795134<dE/R<0.813243，优选为dE/R＝0.542162。

测试例

选用本申请实施例1提供风机和传统技术中的风机进行噪声、风量功率和蜗壳110截面速度分布矢量的统计，具体测试结果参见表1和图4至图7，其中，图4中横坐标为风量，纵坐标为噪音量；图5中横坐标为风量，纵坐标为功率。

表1；现有方案和本发明方案实验测试数据对比

通过表1和图4至7可以看出，本申请实施例体提供的风机，在相同或相近的风量条件下，噪声低、所需功率低。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机，其特征在于，包括：

蜗壳，所述蜗壳内形成有安装腔，所述蜗壳包括出风部，所述出风部远离于所述安装腔的一侧形成有第一出风口；

叶轮，所述叶轮设置在所述安装腔内；

其中，以所述第一出风口的过流方向为第一方向，以垂直于所述第一方向的方向为第二方向，在第二方向上经过所述叶轮的中心点与蜗壳相交且远离于所述出风部的点为第一交点，所述叶轮与所述第一交点之间形成有第一过流间隙，所述叶轮与所述出风部之间形成有第二过流间隙，所述第二过流间隙与所述第一过流间隙的比值为1.04至4.83。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，

所述第一过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.16至0.37；和/或

所述第二过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.37至0.82。

3.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，还包括：

蜗舌，连接于所述蜗壳，所述蜗舌靠近于所述出风部设置；

其中，所述叶轮与所述蜗舌之间形成有第三过流间隙，所述第一过流间隙与所述第三过流间隙的比值为1.07至4.95。

4.根据权利要求3所述的风机，其特征在于，

所述第三过流间隙的宽度与所述叶轮的半径的比值为0.07至0.16。

5.根据权利要求3所述的风机，其特征在于，

所述叶轮的中心点与所述蜗舌的连线为第一连线，所述叶轮的中心点与所述出风部的连线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线的夹角为70°至85°。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，

所述第一连线与所述第二连线的夹角为81°至84°。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的风机，其特征在于，在第一方向上经过所述叶轮的中心点与蜗壳相交的两个交底中，过流间隙较小的一者为第二交点，过流间隙较大的一者为第三交点；

其中，第三交点处的第四过流间隙的宽度与第二交点处的第五过流间隙的宽度的比值为1.70至7.85。

8.根据权利要求7所述的风机，其特征在于，

所述第四过流间隙的宽度与所述叶轮的半径比为0.31至0.68；和/或

所述第五过流间隙的宽度与所述叶轮的半径比为0.08至0.19。

9.根据权利要求7所述的风机，其特征在于，所述出风部上还形成有第二出风口，所述第二出风口沿着所述第一方向布置。

10.一种空调器，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的风机。