CN1275006C - 送风设备的风扇保护罩 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可减少压力损失并提高厚度方向刚性的送风设备的风扇保护罩。该风扇保护罩具有：配置于送风口(17)的外周的外框(26)；从外框(26)的中心部附近至径向外侧朝外框(26)呈放射状弯向送风扇(15)的旋转方向的多个第1肋(27)，该第1肋(27)沿送风扇(15)的吹送气流朝旋转方向下游侧倾斜；与第1肋(27)一体，以送风扇(15)的旋转轴心为中心沿径向以规定间隔呈环状同心配置、至少外侧沿送风扇(15)的吹送气流朝径向外侧倾斜的多个第2肋(28)。

Description

送风设备的风扇保护罩
本发明专利申请是于2002年1月25日提交的、申请号为02102844.3的、题为“送风设备的风扇保护罩”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种风扇保护装置，特别是安装于设有送风扇的送风设备的送风口的送风设备的风扇保护罩。
背景技术
作为空调装置室外机的送风设备，在送风扇的送风口设有风扇保护罩。风扇保护罩是保护送风扇的部件，为格栅构造。
现有的风扇保护罩大多采用放射状配置的多个放射肋与同心配置的环状多个环状肋一体的合成树脂制。这种合成树脂制风扇保护罩为保持强度并减小压力损失，采用沿送风扇轴向的细长扁平形状。
在上述现有风扇保护装置中，作为送风扇如采用螺旋风扇，则易产生放射肋和环状肋与从送风扇吹入保护罩的送风气流干涉的问题。也就是说，螺旋风扇吹出的气流为沿螺旋风扇的旋转方向以及轴向具有预定大小速度成分的旋转扩散气流。与这种旋转扩散气流相对，放射肋及环状肋为沿送风扇轴向的扁平形状，所以放射肋和环状肋与送风气流冲窗而产生旋涡，引起压力受损，同时也产生噪音。
由于放射肋外圆周侧的间隔大，且环状肋为轴向扁平形状部件，故外周侧的刚性变弱，风扇保护罩厚度方向的刚性也易降低。如果厚度方向的刚性下降，上吹型室外机中如风扇保护罩上冬季积雪，则保护罩会弯曲而与送风扇接触。
本发明的目的是减小送风设备的风扇保护装置的压力损失和噪音，并保持并提高其厚度方向刚性。
发明内容
技术方案1提供了一种送风设备的风扇保护罩，该送风设备安装于带有送风扇的送风设备的送风口，其特点在于，它具有：配置于送风口的外周的外框；从该外框的中心部附近至径向外侧朝外框呈放射状弯向送风扇的旋转方向的多个第1肋，该第1肋沿送风扇的吹送气流朝旋转方向下游侧倾斜；与第1肋一体，以送风扇的旋转轴心为中心沿径向以规定间隔呈环状同心配置、至少外侧沿送风扇的吹送气流朝径向外侧倾斜的多个第2肋。
在这种送风设备的风扇保护罩中，送风扇旋转，在旋转方向与轴向产生规定速度的旋转扩散的送风气流。该送风气流穿过第1肋与第2肋。此时，由于第1肋是在旋转方向弯曲，通过沿旋转扩散的送风气流弯曲，送风气流不会与第1肋冲撞，可减小对送风气流的阻挡。第2肋是沿送风气流朝径向外倾斜，所以送风气流也不会与第2肋冲撞，可减小第2肋对送风气流的阻挡。因此，即使安装第1肋与第2肋，送风气流也可顺利地吹出，可抑制压力损失及噪音。并且，由于第2肋是沿送风气流倾斜，所以较第2肋的宽度(与第2肋的厚度交叉方向的长度)未倾斜时的情况更长，可保持并提高风扇保护罩的厚度方向刚性。
此外，第1肋也与第2肋一样沿送风气流倾斜，所以进一步减少了对送风气流的阻挡，并可减小压力损失及噪音。
技术方案2所述的送风设备的风扇保护罩是在技术方案1所述的保护罩中，第1肋与第2肋的倾斜角度不同，并且在两肋交叉部的第1肋与第2肋之间设有加厚部。此时，即使将第1肋与第2肋向外侧倾斜而产生沉切部分，也可通过加厚部来消除沉切部分。故易于起模，易于通过合成树脂等将风扇保护罩一体成型。并且，通过加厚部，第2肋中最大弯曲力矩变大的固定部分的截面积增加，故可进一步增强第2肋的刚性，并可进一步提高风扇保护罩厚度方向的刚性。
技术方案3所述的送风设备的风扇保护罩是在技术方案1及2所述的保护罩中，第1肋与送风扇的旋转轴心平行的第1基准面相对，送风侧朝旋转方向下游侧倾斜20～40度。此时，第1肋的倾斜角度对于旋转送风气流的送出最为适宜。
技术方案4所述的送风设备的保护罩是在技术方案3所述的保护罩中，第2肋与送风扇旋转轴心同心的圆筒状第2基准面相对，送风侧向外侧倾斜5～15度。此时，第2肋的倾斜角度对于送风气流的扩散最为适宜。
技术方案5所述的送风设备的保护罩是在技术方案1所述的保护罩中，送风扇为由位于中心的筒状轮毂以及设于轮毂周围的多个叶片构成的螺旋风扇，并设有与轮毂相对并与送风扇旋转轴心同心配置的闭塞板，第1肋从闭塞板朝外框方向设置。此时在送风扇中由于闭塞板覆盖不利于送风的轮毂部，故易于防止送风风扇的逆流。
技术方案6所述送风设备的风扇保护罩是在技术方案5所述的保护罩中，闭塞板为直径大于轮毂的圆形。此时，在送风扇中，由于闭塞板挡住了易产生逆流的叶片根部，所以不易产生逆流。
技术方案7所述送风设备的风扇保护罩是在技术方案1所述的保护罩中，第1肋呈次摆线状弯曲。此时，第1肋易于在送风气流的作用下弯曲。
技术方案8所述送风设备的风扇保护罩是在技术方案5所述的保护罩中，第2肋仅外周侧倾斜，内沿侧不倾斜。此时，为利于送风气流高速向外侧扩散，多个第2肋仅外周侧倾斜，使风扇保护罩一体成形模具的制造更为容易。
技术方案9所述送风设备的风扇保护罩是在技术方案8所述的保护罩中，第2肋从送风扇叶片径向长度的1/3处开始在外周侧区域倾斜。此时，多个第2肋从送风气流易于高速向外侧扩散的送风扇叶片的1/3处开始仅使外周侧倾斜，故风扇保护罩一体成形模具的制造更为容易。
技术方案10所述送风设备的风扇保护罩是在技术方案8所述保护罩中，第2肋从外框外径的1/2处开始在外周侧区域倾斜。此时，多个第2肋从送风气流易于高速向外侧扩散的外框外径1/2处开始仅使外周侧倾斜，故风扇保护罩一体成形模具的制造更为容易。
附图说明
图1为本发明第一实施形态空调装置室外机局部剖开的侧面图；
图2为室外机上部局部剖开的分解立体图；
图3为室外机的俯视图；
图4为风扇保护罩的放大立体图；
图5为图4的V部的放大图；
图6为加厚部的立体图。
具体实施方式
在图1及图3中，采用本发明第一实施形态的空调装置的室外机(送风设备的一例)10为从侧面吸入外部空气、将吸入的外部空气与制冷剂进行热交换后向上方吹出的上吹型。室外机10设有：机壳11；配置于机壳11内的热交换部12；与热交换部12相对的、配置于机壳11内的控制部13；吸入外部空气并送出的送风扇15；嵌入机壳11的采用本发明第一实施形态的风扇保护罩18；压缩制冷剂的压缩机19。
机壳11由上方开口的长方体形状的机壳本体16与放置于机壳本体16的开口部的上盖部件17构成。机壳本体16为通过板金加工而成的金属薄板制部件，在其与控制部13相对的侧壁20a以及其两侧的部分侧壁20b上设有由多个矩形开口构成的外部空气导入口21a、21b，其内部形成空间22。
上盖部件17为合成树脂制一体成形部件，大体上为筒状，设有上下部分开放的喇叭口14。上盖部件17设有：外部形状为矩形、放置于机壳本体16上的载置部17a；从载置部17a收缩成筒状、设有喇叭口14的中间部17b；从中间部17b开始扩大的圆形保护罩安装部17c。
送风扇15为螺旋风扇，设有位于中心的筒状轮毂15a和设于轮毂周围的多个叶片15，并配置于喇叭口14的内部。送风扇15由固定于机壳本体16上的电动机31驱动旋转。
风扇保护罩18设有：位于中心的闭塞板25；位于外周侧的外框26；连结闭塞板25与外框26的、弯曲的多个放射肋(第1肋的一种)27；在闭塞板25与外框26间呈环状配置的环状肋(第2肋的一种)28。风扇保护罩18为一体成形的合成树脂制。闭塞板25为直径大于送风扇15的轮毂15a的圆形部分。外框26为直径大于送风扇15的叶片15b的套筒部分。该外框26嵌入保护罩安装部17c，风扇保护罩18嵌入上盖部件17。
放射肋27从闭塞板25至径向外侧朝外框26方向呈放射状配置，并朝向送风扇15的旋转方向下游侧突出弯曲。这样，放射肋27易于与放射状扩散并吹出的送风扇15的送风气流同向。具体地说，放射肋27朝旋转方向下游侧突出弯曲成次摆线。
如图4所示，放射肋27沿送风扇15的送风气流向送风扇15的旋转方向下游侧倾斜。具体来说，与送风扇15的旋转轴心平行的第1基准面PL1相对沿送风侧第第1角度α旋转方向下游侧倾斜。该第1角度α的范围在20～40度的范围内，最好为30度附近的值。该第1角度α在上述范围内可接近送风气流轴向速度最大的径向位置的送风扇15的送风气流的送出角度，可进一步有效减小对送风气流的阻挡。
环状肋28在闭塞板25与外框26间，以送风扇15的旋转轴心为中心沿径向以一定间隔环状同心配置。如图1及图3所示，环状肋28中配置于距外框26外径D一半的直径D/2外周侧的肋沿送风扇15的送风气流向径向外侧倾斜。具体地说，环状肋28与送风扇15的旋转轴心同心的圆筒状第2基准面PL2相对，且送风侧朝第2角度β外侧倾斜。第2角度β在5度～15度范围内，最好为10度附近的值。这样，通过在送风气流流速快且易于扩散至外侧的送风扇15的外周侧倾斜环状肋28，可有效减小对送风气流的阻挡，且与全部倾斜时相比更易于制造。
在放射肋27与环状肋28的交叉部产生一体成形时无法起模的沉切部分UC。在这里，如图5所示，所谓的沉切部分UC是指从送风侧及吸入侧(图5的上下方向)起模时因相互反向倾斜而无法起模的交叉部分。因此，上述沉切部分UC设有加厚部29。如图6所示，加厚部29为分别具有第1角度α与第2角度β的2种直角三角形构成的4面体。加厚部29设于交叉部分的2个沉切部分UC。如果设置加厚部29，则可以在沉切部分UC不使用分开模的情况下形成，故易于一体成形，同时，通过加厚部29，环状肋28承受最大弯曲力矩的两端部分的强度增加，环状肋28的刚性也增强。这样，风扇保护罩18整体厚度方向的刚性也有所提高。
热交换部12设有多个散热片，配置于机壳11内具有外部空气导入口21a、21b的侧壁20a、20b，制冷剂通过其内部与导入的空气进行热交换。例如：在制冷时，室内机中冷凝的制冷剂与导入的空气进行热交换而使空气变冷。在制热时，导入的空气与压缩的高温高压的制冷剂进行热交换，加热空气。
控制部13根据室温及运转模式，控制室外机10的压缩机19及送风扇15。
压缩机19将制冷剂压缩成高温高压，制冷制热时在室内机的热交换器(未图示)与热交换部12之间切换并送出。
在这种结构的室外机10中，如果送风扇15旋转，则空气经外部空气导入口21a、21b，并通过热交换部12导入机壳1内。并利用送风扇15将导入的空气通过风扇保护罩18吹送至外部。
此时，即使通过风扇保护罩18时，由于闭塞板25大于送风扇15的轮毂15a的直径，所以能可靠地防止易在叶片15b根部附近产生的逆流现象。放射肋27沿送风扇15的旋转扩散气流沿旋转方向弯曲并向旋转方向下游侧倾斜，同时，环状肋28也与扩散气流对应而使外周侧朝径向外侧倾斜，故送出的气流不会与上述2种肋27、28冲突，可抑制压力损失及噪音。
由于环状肋28朝径向外侧倾斜，所以，环状肋28的宽度(与环状肋28厚度交叉方向的长度)比未倾斜时时，提高了风扇保护罩18的厚度方向刚性。并且，由于放射肋27与环状肋28交叉部的沉切部分UC设有加厚部29，所以，在加厚部29的作用下，环状肋28的承受最大弯曲力矩的两端部分的强度进一步提高，环状肋28整体厚度方向刚性也进一步提高。
其它实施方式
(a)在上述实施形态中，放射肋27朝旋转方向下游侧倾斜，但也可仅将环状肋28朝径向外侧倾斜，放射肋27不倾斜也可以。
(b)在上述实施形态中，沉切部分UC设有加厚部29，可在不采用分开模的情况下仅通过上下模便可一体化形成风扇保护罩18。但也可使用分开模形成沉切部分UC。但此时由于沉切部分多，所以会导致制造成本的上升，同时也无法通过加厚部增强刚性。
(c)在上述实施形态中是从外框外径D1/2处开始使外周侧的环状肋28向径向外侧倾斜，但也可将整个环状肋28倾斜，也可距送风扇15的叶片径向长的规定比例(如：1/3)使外周侧倾斜。
(d)在上述实施形态中，风扇保护罩18保护的送风扇15为螺旋风扇，如果是轴流风扇，则采用哪种形态均可。作为送风设备，曾例举了空调装置的室外机，但安装风扇保护罩的送风设备并不仅限于室外设备。
在技术方案1中，第1肋沿旋转方向弯曲，所以，由于是沿旋转扩散送出气流弯曲，因此，吹送气流不会与第1肋冲突，易于减小对吹送气流的阻挡。第2肋是沿吹送气流朝径向外侧倾斜，故吹送气流不会与第2肋冲突，也可减小第2肋对吹送气流的阻挡。因此，即使安装有第1肋与第2肋，吹送气流也可顺利吹出，可减小压力损失与噪音。并且，由于第2肋是沿吹送气流倾斜，所以，第2肋的宽度(与第2肋的厚度方向交叉方向的长度)比未倾斜长，可提高风扇保护罩厚度方向刚性。此外，第1肋与第2肋一样，沿吹送气流倾斜，所以，对吹送气流的阻挡进一步减小，可减少压力损失及噪音。
在技术方案2中，第1及第2肋均向外侧倾斜，即使产生沉切部分，也可通过加厚部消除沉切部分。故易于起模，也易于通过合成树脂等一体成形风扇保护罩。并通过加厚部，使第2肋中最大弯曲力矩的固定部分的截面积变大，从而使第2肋的刚性进一步增强，可进一步提高风扇保护罩厚度方向刚性。
在技术方案3中，第1肋的倾斜角度最适合旋转吹送气流的送出。
在技术方案4中，第2肋的倾斜角度最适合旋转吹送气流的送出。
在技术方案5中，在送风扇中，用闭塞板覆盖不利于送风的轴部分，故可防止送风扇的逆流。
在技术方案6中，在送风扇中，用闭塞板封堵易产生逆流的叶片根部，故更难形成逆流。
在技术方案7中，第1肋更易于沿吹送气流弯曲。
在技术方案8中，多个第2肋中仅外周侧倾斜，易于吹使送气流高速向外侧扩散，因此也使风扇保护罩一体成形模的制造变得容易。
在技术方案9中，多个第2肋中从送风扇叶片1/3处开始仅外周侧倾斜，易于使吹送气流高速向外侧扩散，因此也使风扇保护罩一体成形模的制造变得容易。
在技术方案10中，多个第2肋中从外框外径的1/2处开始仅外周侧倾斜，易于使吹送气流高速向外侧扩散，因此也使风扇保护罩一体成形模的制造变得容易。

Claims (4)

1.一种送风设备(10)的风扇保护罩(18)，所述送风设备(10)安装于带有送风扇(15)的送风设备(10)的送风口(17)，其特征在于，具有：配置于所述送风口(17)的外周的外框(26)；从所述外框(26)的中心部附近至径向外侧朝所述外框(26)呈放射状弯向所述送风扇(15)的旋转方向的多个第1肋(27)；与所述第1肋(27)一体，以所述送风扇(15)的旋转轴心为中心沿径向以规定间隔呈环状同心配置、至少外侧沿所述送风扇(15)的吹送气流朝径向外侧倾斜的多个第2肋(28)；所述送风扇(15)是一由位于中心的筒状轮毂(15a)与设于所述轮毂(15a)周围的多个叶片(15b)构成的螺旋风扇；还设有相对所述轮毂(15a)并与所述送风扇(15)的旋转轴心同心配置的闭塞板(25)；所述第1肋(27)从所述闭塞板(25)朝向所述外框(26)；所述第2肋(28)仅在从所述闭塞板(25)起沿所述外框的半径方向至所述外框的规定位置开始的外周侧区域倾斜，而在所述规定位置的内周侧区域则不倾斜。
2.如权利要求1所述的送风设备(10)的风扇保护罩(18)，其特征在于，所述第2肋(28)从所述送风扇(15)的所述叶片(15b)的径向长度的1/3处开始在外周侧区域倾斜。
3.如权利要求1所述的送风设备(10)的风扇保护罩(18)，其特征在于，所述第2肋(28)从所述外框(26)的外径的1/2处开始在外周侧区域倾斜。
4.如权利要求1所述的送风设备〔10〕的风扇保护罩(18)，其特征在于，所述第1肋(27)沿所述送风扇(15)的吹送气流朝旋转方向下游侧倾斜。
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