CN1289826C - 贯流风扇 - Google Patents

Abstract

一种贯流风扇，包括由多个桨叶组成的单元风扇，桨叶沿着旋转方向弯曲，桨叶在圆周上按照一定间隔排列，多个单元风扇沿着轴方向串联成叶轮；按照特定曲率弯曲的后导风板设置在叶轮外壳的后方形成排出通路；稳定器内部设置有流体的通路，排出装置连结在稳定器的一端上强制向叶轮侧排出特定质量的流体，或者吸入流动在叶轮内部的空气中的一部分，将具有适当强度的涡流的中心移动到桨叶侧，减少了反复循环在叶轮内部的空气，增大了风量，防止了由于反复循环的空气产生BPF噪音。通过稳定器的孔向叶轮内部施加与BPF噪音相同频率相位差为180度的人工附加音，使人工附加音与BPF噪音相互抵消。

Description

贯流风扇

技术领域

本发明涉及贯流风扇。

背景技术

一般的送风机是设置在空调机或者冷冻装置上强制吸入或者排出外部空气或者冷气的装置。这种送风机根据排出压力分为低压风扇和高压送风机；根据桨叶划分为离心式送风机、轴流式送风机、横流式送风机等。其中贯流风扇作为横流式送风机的一种，轴方向没有空气流，在叶轮轴平面内有空气的吸入和排出。具有上述特性的贯流风扇一般有利于产生高正压大风量，广泛用于空调机，特别是窗式空调机和天井式空调机。

下面参照后附图纸对贯流风扇的结构进行简单的说明。

图1简单地表示出一般贯流风扇结构以及作用的断面图。如图所示，一般贯流风扇具有如下结构：产生空气流动的叶轮10与电机(图中没有表示出)连接；按照特定曲率弯曲的后导风板20设置在叶轮外壳的后方，形成空气的排出通路；稳定器30沿着轴方向设置在叶轮外壳的一侧，稳定在叶轮内部区域产生的涡流，与后导风板的间隙部一起形成划分高压部(H)和低压部(L)的分界。

叶轮10由环形的分界板(图中没有表示出)串连的多个单元风扇构成，每个单元风扇由多个向旋转方向弯曲的桨叶15组成，桨叶15在圆周上保持适当的间距排列。

后导风板20的一侧上形成间隙部21，间隙部21与叶轮10沿着轴向保持最短的距离。这时后导风板的间隙部21与稳定器30形成吸入气体和排出气体的分界。

下面对具有上述结构的贯流风扇的工作过程进行详细说明。叶轮10旋转，在叶轮的内部形成涡流，通过涡流空气被强制流动。更详细说明，如图1所示，叶轮10沿着逆时针方向旋转，以稳定器30和后导风板的间隙部21相连的辅助线为基准，前方(在图纸中为左侧)形成低压部(L)，空气被强制吸入；辅助线的后方(在图纸中为右侧)形成高压部(H)，空气随着后导风板20的引导被排出。贯流风扇没有轴方向的空气流动，在垂直于叶轮10轴的平面内形成空气的吸入和排出。

叶轮10内部生成的涡流激起正压差，是产生风量的主要因素，但是由于涡流的中心(V)位置和涡流强度等原因降低了风量并引起相当大的噪音。

一般来讲，涡流是通过叶轮的旋转流动的空气撞击在稳定器30上产生，涡流的中心位置位于与稳定器相邻的叶轮内部。但是涡流中心(V)位于叶轮10的内部时，旋转的空气中离涡流中心较近的空气不能排出，根据惯性在叶轮的内部继续循环。这种反复循环的空气用参考符号A来表示。这时虽然涡流强度很强，但是导致了风量减少。

另外，贯流风扇等旋转体有潜在的振动频率，即桨叶通过频率。桨叶经过次数等于叶轮10的旋转次数乘以桨叶15的个数，窄的频率带会产生强的噪音(以下简称BPF噪音)。这种BPF噪音是通过涡流周期地排出的空气与稳定器30或者后导风板20相撞击而产生，所以涡流中心(V)的位置和强度对BPF噪音有相当大的影响。但是在已有技术的涡流中心位于叶轮10的内部，存在很多反复循环的空气，反复循环的空气撞击在稳定器30的端部会产生相当大的BPF噪音。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种贯流风扇，通过控制由叶轮的旋转产生的涡流的中心位置和涡流强度，可以增大风量，并降低BPF噪音。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：稳定器内部设置有流体的通路，排出装置连接稳定器的通路，强制向叶轮侧排出特定质量的流体，控制形成在叶轮内部的涡流强度，将涡流中心移动到桨叶侧。

所述的排出装置是单独的辅助风扇。

所述的排出装置是压缩机。

所述的稳定器的通路是缝或者是孔。

本发明采用的第二种技术方案是：稳定器内部设置有流体的通路；吸入装置连接在稳定器的通路，强制吸入流动在叶轮内部的空气中的一部分，控制形成在叶轮内部的涡流强度，将涡流中心移动到桨叶侧。

所述的吸入装置是单独的辅助风扇。

所述的稳定器的通路是缝或者是孔。

本发明采用的第三种技术方案是：稳定器内部设置有孔；扬声器连结在稳定器的孔一端上向叶轮内部施加特定频率和相位的人工附加音，与由于叶轮的旋转产生的周期性的BPF噪音相互抵消；控制器感知BPF噪音，向扬声器施加与BPF噪音对应的人工附加音的信号。

所述的扬声器产生的人工附加音与BPF噪音的频率相同，相位差为180度。

本发明的有益效果是：通过稳定器的通路向叶轮侧排出一定质量的流体或者吸入流动在叶轮内部的空气中的一部分，将具有适当强度的涡流的中心移动到桨叶侧，减少了反复循环在叶轮内部的空气，增大了风量，防止了由于反复循环的空气产生BPF噪音。通过稳定器的孔向叶轮内部施加与BPF噪音相同频率相位差为180度的人工附加音，使人工附加音与BPF噪音相互抵消。

附图说明

图1表示出一般贯流风扇结构以及作用的断面图。

图2表示出本发明第一实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。

图3表示出本发明第二实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。

图4表示出本发明第三实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。

在图中

10.叶轮                        15.桨叶

20.后导风板                    21.后导风板间隙部

100.稳定器                     110.通路

200.排出装置                   300.吸入装置

400.扬声器                     420.控制器

430.探知传感器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明贯流风扇做进一步详细说明，首先，图2简单地表示出本发明第一实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。

如图2所示，本发明的第一实施例的贯流风扇具有如下结构：产生空气流动的叶轮100与电机(图中没有表示出)的轴相连接；按照特定曲率弯曲的后导风板20设置在叶轮外壳的后方，形成吸入空气的排出通路；稳定30沿着轴方向设置在叶轮外壳的一侧，稳定在叶轮内部领域内产生的涡流，与后导风板的间隙部一起形成划分高压部(H)和低压部(L)的分界，稳定器内部设置有流体的通路，排出装置200通过稳定器向叶轮侧强制排出特定质量的流体。

叶轮10由环形的分界板(图中没有表示出)串连的多个单元风扇构成，单元风扇由多个沿着旋转方向弯曲的桨叶15组成，桨叶15在圆周上保持适当的间距排列。这时，为了让桨叶15能够结合在分界板15上，桨叶的端部有插入凸起(图中没有表示出)，分界板的圆周面上有多个插入槽(图中没有表示出)。

后导风板20的一侧上形成间隙部21，间隙部21与叶轮10沿着轴向保持最短的距离。这时后导风板的间隙部与稳定器10形成吸入气体和排出气体的分界。

稳定器100内部沿着长度方向设置有通路110，通过通路110可以使排出装置200排出的流体经过。其中通路110与排出装置200连结一端和向着叶轮10的另一端可以是开放的孔，或者沿着长度方向开放的缝，在本发明中作为一个实例，通路采用孔。

排出装置200通过稳定器的通路100向叶轮10侧强制排出特定质量的流体，控制形成在叶轮内部的涡流的强度，或者移动涡流中心(V)。更详细说明，则从稳定器100的位置看，通过通路110排出的流体干扰逆时针方向旋转的涡流。这时排出的流体的进行方向和涡流的旋转方向相反，所以多少减弱了涡流的强度，涡流中心(V)从叶轮10的内部向图纸中右侧的桨叶15侧移动。由于涡流中心位于高压部(H)的排出口侧，通过涡流旋转的空气大部分通过高压部排出。

本发明中排出装置200可以是另外的辅助风扇或者压缩机。辅助风扇或者压缩机最好是按照一定周期排出流体，所以压缩机比辅助风扇更好一些。

一方面，排出装置通过特定的连结管210结合在稳定器通路110的一端优于直接结合在稳定器通路110的一端。原因是，稳定器100是排出空气和吸入空气的分界，为了防止排出装置对流动有阻碍作用。

下面对具有上述结构的贯流风扇的工作过程进行详细说明。叶轮10按照桨叶15的弯曲方向按照顺时针或者逆时针旋转，则在叶轮10的内部形成涡流，通过涡流空气被强制流动。更详细说明，叶轮10逆时针旋转，则以稳定器30和后导风板的间隙部21相连的辅助线(1)为基准，前方(图纸上为左侧)形成低压部(L)，后方(图纸上为右侧)形成高压部(H)。空气通过低压部被吸入到叶轮10的内部之后，沿着叶轮旋转方向旋转的涡流沿着后导风板20的引导，经过高压部被排出。

这时通过稳定器的通路110向叶轮10侧排出特定质量的流体，排出的流体干扰涡流，将涡流的中心(V)移动到与高压部H相邻的桨叶15侧。这时通过涡流旋转的大部分空气通过高压部排出，反复循环叶轮10内部的空气极少，所以增大了风量。另外，由于随着在叶轮内部反复循环的空气减少，大大减少了撞击稳定器100的端部上产生的BPF噪音。

一方面，排出装置200按照一定周期排出流体，使排出周期与BPF噪音的产生周期相一致，使排出装置的效果更加明显。

图3简单地表示出本发明第二实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。如图3所示，本发明的第二实施例的贯流风扇具有如下结构：产生空气流动的叶轮100与电机(图中没有表示出)的轴连接；按照特定曲率弯曲的后导风板20设置在叶轮外壳的后方，形成空气的排出通路；稳定器30沿着轴方向设置在叶轮外壳的一侧，稳定在叶轮内部领域内产生的涡流，与后导风板的间隙部一起形成划分高压部(H)和低压部(L)的分界；稳定器内有气体通路，吸入装置300通过稳定器强制吸入流动在叶轮内部空气中的一部分。

叶轮10由环形的分界板(图中没有表示出)串连的多个单元风扇构成，单元风扇由多个沿着旋转方向弯曲的桨叶15组成，桨叶15在圆周上保持适当的间距排列。这时，为了让桨叶15能够结合在分界板15上，桨叶的端部有插入凸起(图中没有表示出)，分界板的圆周面上有多个插入槽(图中没有表示出)。

后导风板20的一侧上形成间隙部21，间隙部21与叶轮10沿着轴向保持最短的距离。这时后导风板的间隙部与稳定器10形成吸入气体和排出气体的分界。

稳定器100内部沿着长度方向设置有通路110，通过通路110可以使吸入装置300的吸入力吸入叶轮内部的空气。其中通路110与吸入装置300连结的一端和向着叶轮10的另一端可以是开放的孔Hole，或者沿着长度方向开放的缝，在本发明中作为一个实例，通路采用孔。

吸入装置300通过稳定器的通路100强制吸入叶轮10内部的空气，控制形成在叶轮内部的涡流的强度，或者移动涡流中心(V)。更详细说明，则稳定器位于你是这旋转的涡流的中心(V)的右侧，所以通过稳定器的通路110吸入空气，推动了逆时针旋转的涡流。所以不仅增加了涡流的强度，涡流中心(V)也从叶轮10的内部向图纸中右侧的桨叶15侧移动。由于涡流中心位于高压部(H)的排出口侧，通过涡流旋转的空气大部分通过高压部排出。

本发明中吸入装置300可以是另外的辅助风扇。辅助风扇需要按照一定周期吸入叶轮10内部的空气。

一方面，吸入装置通过特定的连结管310连接在稳定器通路110的一端优于直接结合在稳定器通路110的一端。原因是，稳定器100是排出空气和吸入空气的分界，为了防止吸入装置对流动有阻碍作用。

下面对具有结构的贯流风扇的工作过程进行详细说明。叶轮10按照桨叶15的弯曲方向按照顺时针或者逆时针旋转，则在叶轮10的内部形成涡流，通过涡流空气被强制流动。更详细说明，叶轮10逆时针旋转，则以稳定器30和后导风板的间隙部21相连的辅助线1为基准，前方(图纸上为左侧)形成低压部(L)，后方(图纸上为右侧)形成高压部(H)。空气通过低压部被吸入到叶轮10的内部之后，沿着叶轮旋转方向旋转的涡流沿着后导风板20的引导，经过高压部被排出。

这时吸入装置300通过稳定器的通路110吸入流动在叶轮10内部的空气中的一部分，使涡流的强度增强，将涡流的中心(V)移动到与高压部(H)相邻的桨叶15侧。这时通过涡流旋转的大部分空气通过高压部(H)排出，反复循环在叶轮10内部的空气极少，所以增大了风量。另外，由于随着在叶轮内部反复循环的空气减少，大大减少了撞击稳定器100的端部上产生的BPF噪音。

一方面，吸入装置300按照一定周期吸入叶轮10内部的气体，使吸入周期与BPF噪音的产生周期相一致，使吸入装置的效果更加明显。

图4简单地表示出本发明第三实施例的贯流风扇结构以及作用的断面图。如图4所示，本发明的第三实施例的贯流风扇具有如下结构：产生空气流动的叶轮100与电机(图中没有表示出)的轴连接；按照特定曲率弯曲的后导风板20设置在叶轮外壳的后方，形成空气的排出通路；稳定器30沿着轴方向设置在叶轮外壳的一侧，稳定在叶轮内部领域内产生的涡流，与后导风板的间隙部一起形成划分高压部H和低压部L的分界；扬声器400通过稳定器箱叶轮内部施加特定频率和相位的人工附加音，与BPF噪音相抵消；控制器420感知BPF噪音，向扬声器施加与BPF噪音对应的人工附加音的信号。

叶轮10由环形的分界板(图中没有表示出)串连的多个单元风扇构成，单元风扇由多个沿着旋转方向弯曲的桨叶15组成，桨叶15在圆周上保持适当的间距排列。这时，为了让桨叶15能够结合在分界板15上，桨叶的端部有插入凸起(图中没有表示出)，分界板的圆周面上形成有多个插入槽(图中没有表示出)。

后导风板20的一侧上形成间隙部21，间隙部21与叶轮10保持最短的距离沿着轴向形成。这时后导风板的间隙部与稳定器10形成吸入气体和排出气体的分界。

稳定器100内部设置有孔110，通过孔110沿着长度方向可以将扬声器400产生的人工附加音传递到叶轮10的内部。如果将扬声器400设置在空气的流动场内，则扬声器400会导致很强的流动障碍。将扬声器400的人工附加音通过孔110传递到叶轮10内部，避免了将扬声器400设置在流动场内部带来的流动障碍。

扬声器400根据控制器420产生的控制信号产生特定频率和相位的人工附加音。扬声器400与控制器420进行电性连结，扬声器400通过另外的连结管410连结在稳定器的孔110上。扬声器通过连结管410间接连结在稳定器的孔110上的原因是，稳定器100是排出空气和吸入空气的分界，为了防止扬声器400对流动有阻碍作用。

一方面，为了使扬声器400发生的人工附加音与由叶轮10的旋转产生的BPF噪音相抵消，人工附加音与BPF噪音具有相同的频率，两者之间的相位差为180度。通过人工附加音和BPF噪音之间的相互干涉作用相互抵消，最终除掉了BPF噪音。这种控制方法是能动噪音控制法。

如上所述，为了使扬声器400产生人工附加音，控制器420准确感知当前的BPF噪音，计算出与BPF噪音对应的人工附加音。于是为了检测出空气流动场内当前的BPF噪音，设置有向控制器420传递信号的单独的探知传感器430。

下面对具有结构的贯流风扇的工作过程进行详细说明。叶轮10按照桨叶15的弯曲方向按照顺时针或者逆时针旋转，则在叶轮10的内部形成涡流，通过涡流空气被强制流动。更详细说明，叶轮10逆时针旋转，则以稳定器30和后导风板的间隙部21相连的辅助线1为基准，前方(图纸上为左侧)形成低压部(L)，后方(图纸上为右侧)形成高压部(H)。空气通过低压部被吸入到叶轮10的内部之后，沿着叶轮旋转方向旋转的涡流沿着后导风板20的引导，经过高压部被排出。

探知传感器430检测出当前的BPF噪音，将其信号传递到控制器420上；控制器420计算出与当前的BPF噪音频率相同180度的相位差的人工附加音，将信号传递到扬声器400上；扬声器400根据信号产生相应的人工附加音。于是，由叶轮10产生的BPF噪音被通过稳定器的孔110传递的人工附加音相抵消。

Claims (7)

1.一种贯流风扇，包括由多个桨叶(15)组成的单元风扇，桨叶(15)沿着旋转方向弯曲，桨叶(15)在圆周上按照一定间隔排列，多个单元风扇沿着轴方向串联成叶轮(10)；按照特定曲率弯曲的后导风板(20)设置在叶轮外壳的后方形成排出通路；稳定器(100)沿着轴方向设置与叶轮(10)保持一定间距，与后导风板的间隙部(21)一起形成划分高压部低压部的分界，其特征是：稳定器(100)内部设置有流体的通路(110)，排出装置(200)连结在稳定器(100)的一端上强制向叶轮(10)侧排出特定质量的流体，控制形成在叶轮(10)内部的涡流强度，将涡流中心移动到桨叶(15)侧。

2.根据权利要求1所说的贯流风扇，其特征是：排出装置(200)是单独的辅助风扇。

3.根据权利要求1所说的贯流风扇，其特征是：排出装置(200)是压缩机。

4.根据权利要求1所说的贯流风扇，其特征是：稳定器(100)的通路(110)是缝或者是孔。

5.一种贯流风扇，包括由多个桨叶(15)组成的单元风扇，桨叶(15)沿着旋转方向弯曲，桨叶(15)在圆周上按照一定间隔排列，多个单元风扇沿着轴方向串联成叶轮(10)；按照特定曲率弯曲的后导风板(20)设置在叶轮外壳的后方形成排出通路；稳定器(100)沿着轴方向设置与叶轮(10)保持一定间距，与后导风板(20)的间隙部一起形成划分高压部低压部的分界，其特征是：稳定器内部设置有流体的通路；吸入装置(300)连结在稳定器(100)的一端上强制吸入流动在叶轮(10)内部的空气中的一部分，控制形成在叶轮(10)内部的涡流强度，将涡流中心移动到桨叶(15)侧。

6.根据权利要求5所说的贯流风扇，其特征是：吸入装置(300)是单独的辅助风扇。

7.根据权利要求5所说的贯流风扇，其特征是：稳定(100)的通路(110)是缝或者是孔。

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