CN1573251A - 涡轮风扇和具有所述涡轮风扇的空调器 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮风扇，通过一种其出口处的湍流空气流并沿特定排出方向引导从所述出口排出的空气而减小噪声，和装配了所述涡轮风扇的空调器，用以提高热交换效率。所述涡轮风扇包括：连接至驱动电机的轴的旋转台；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。

Description

涡轮风扇和具有所述涡轮风扇的空调器
技术领域
本发明涉及涡轮风扇和具有所述涡轮风扇的空调器，尤其涉及一种设计用于降低涡轮风扇出口流动噪声并使空气平稳排出的涡轮风扇和具有所述涡轮风扇的空调器。
背景技术
一般而言，涡轮风扇是一种离心式风扇，其适合于通过旋转叶片径向地吹动空气。涡轮风扇用在常用空调器上，以沿着需要的方向吹动空气。
图1是显示了带有涡轮风扇的传统天花板型空调器的室内单元的横截面图。如图1所示，天花板型空调器的室内单元包括嵌入天花板1中的壳体2以及设置在壳体2的下部开口部分中的天花板面板3。壳体2内设置了涡轮风扇4、用于旋转涡轮风扇4的驱动电机5和围绕涡轮风扇4的热交换器6。
天花板面板3设置在壳体2的下表面，其包括形成在其中心用来吸入室内空气的中心入口7和围绕中心入口7形成的出口8。天花板面板3的中心入口7设有过滤器9，用于净化通过其吸入的室内空气。天花板面板3在过滤器9上设有具有中心开口10a的空气导板10，以把通过过滤器9吸入的室内空气朝着涡轮风扇4引导。
在天花板型空调器运转中，由于涡轮风扇4通过驱动电机5旋转，室内空气通过天花板面板3的中心入口7被吸入涡轮风扇4的中心，并且室内空气被径向地朝着热交换器6排出。从涡轮风扇4径向地排出的室内空气在通过热交换器6时被冷却，并且冷却空气通过出口8再次供应至内部。
为了冷却驱动电机5以驱动涡轮风扇4，涡轮风扇4的位置使涡轮风扇4的背面离开壳体2的顶板的内表面2a特定距离，从而在其间限定冷却路径11。另外，涡轮风扇4在其中心区域形成有循环孔12，空气可以通过循环孔12循环流动。从涡轮风扇4径向地排出的室内空气的一部分用于在流过(沿箭头A方向)冷却路径11时冷却驱动电机5，冷却路径11由涡轮风扇4的背面和循环孔12限定而成。
这样，在具有涡轮风扇4的传统天花板型空调器中，从出口8以高速排出的冷却空气的一部分沿着涡轮风扇4的背面流动，并且在涡轮风扇4的背面与壳体2的顶板的内表面2a之间限定了相对较大的冷却路径11。因此，由于从涡轮风扇4的出口8排出的冷却空气的一部分被从由出口8排出的主要空气供应中分离，在空气被分离的区域中产生强烈的湍流空气流，从而产生噪声。
为了解决上述问题，在通过减小涡轮风扇4的背面与壳体2的顶板的内表面2a之间的距离减小湍流空气流的同时冷却驱动电机5是可能的。但是，在这种情况下，由于从涡轮风扇4的出口8排出的空气极大地集中在热交换器6的上部，热交换的效率降低。
发明内容
因此，本发明的一方面是提供一种涡轮风扇，其设计用于不但通过抑制其出口的湍流空气流而减小噪声，而且沿特定的排出方向引导从所述出口排出的空气，还提供一种装配有所述涡轮风扇以提高热交换效率的空调器。
本发明的另外的方面和/或优点在下面的说明中部分得到说明，部分由于该说明而显而易见，或可以通过对本发明的实施而获知。
本发明的上述和/或其它方面通过提供一种涡轮风扇实现，该涡轮风扇包括：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
本发明的上述和/或其它方面通过提供一种涡轮风扇实现，该涡轮风扇包括：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后和向前的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
本发明的上述和/或其它方面通过提供一种空调器实现，该空调器包括：壳体、固定在所述壳体内表面上的驱动电机、连接至所述驱动电机的轴的涡轮风扇，所述涡轮风扇具有：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘朝着所述壳体的内表面沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气，以及在所述壳体中围绕所述涡轮风扇设置的热交换器。
本发明的上述和/或其它方面通过提供一种空调器实现，该空调器包括：壳体、固定在所述壳体内表面上的驱动电机、连接至所述驱动电机的轴的涡轮风扇，所述涡轮风扇具有：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后和向前的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气，以及在所述壳体中围绕所述涡轮风扇设置的热交换器。
附图说明
下面通过结合附图描述优选实施例本发明的上述和其他方面和优点将变得更加明显并且易于理解。
图1是装配了传统涡轮风扇的空调器的横截面图；
图2是装配了根据本发明第一实施例的涡轮风扇的空调器的横截面图；
图3是图2所示涡轮风扇的透视图；
图4是装配了根据本发明第二实施例配备有涡轮风扇的空调器的横截面图；
图5是图4所示涡轮风扇的透视图。
具体实施方式
以下将详细参照本发明的优选实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
图2是装配了根据本发明第一实施例的天花板型空调器的横截面图。如图2所示，所述空调器包括嵌入天花板20并在其下面敞开的箱形壳体30以及安装在箱形壳体30的下开口并具有连接至天花板开口21外围边缘的凸缘的天花板面板40。
箱形壳体30其中设有涡轮风扇50，以通过吸入室内空气并径向排出所述室内空气而使室内空气循环流动，还设有用于旋转涡轮风扇50的驱动电机31。驱动电机31固定在箱形壳体30顶板的内表面30a。箱形壳体30其中还设有围绕涡轮风扇50的矩形管形热交换器33，以与从涡轮风扇50排出的室内空气交换热量。矩形管形热交换器33在下面设有托盘34，以收集由热交换产生的凝结物并排出所述凝结物。托盘34被支撑在天花板面板40上。
天花板面板40在其中心设有入口41，使室内空气通过入口可以被吸入。天花板面板40还围绕入口41设有多个细长出口42。过滤器43安装在天花板面板40的入口41中以净化室内空气，并且具有中心开口35a的导板35设置在过滤器43上，以朝向涡轮风扇50的中心引导通过过滤器43吸入的室内空气。导板35在其外围边缘固定在托盘34上。
如图2和3所示，安装在箱形壳体30中的涡轮风扇50包括圆形旋转盘51，其一体地形成有中心毂51a，驱动电机31的轴与中心毂51a相配合，并且多个叶片52径向设置在圆形旋转盘51正面的外围区域。所述涡轮风扇还包括环形护罩53，环形护罩53连接至所述多个叶片52的末端，圆形旋转盘51与环形护罩53之间具有间隔，从而支撑所述多个叶片52的末端并引导气流。
如图2所示，当涡轮风扇50安装在天花板型空调器的箱形壳体30中时，涡轮风扇50的圆形旋转盘51的背面与箱形壳体30的内表面30a分隔开预定间距h，从而涡轮风扇50的出口位于矩形管形热交换器33的中部。因此，从涡轮风扇50排出的室内空气被均匀地分配在矩形管形热交换器33的全部区域中，从而提高了热交换效率。
如图2和3所示，涡轮风扇50包括流量引导肋55，流量引导肋55在圆形旋转盘51的外围部分沿向后方向弯曲并沿向后方向(即朝着箱形壳体30的内表面30a)延伸，从而朝向矩形管形热交换器33引导从涡轮风扇50排出的室内空气。因此，由于引导肋55限制空气进入在涡轮风扇50背面与箱形壳体30的内表面30a之间限定的流动路径60，从涡轮风扇50的出口径向地排出的室内空气被平稳地引导至矩形管形热交换器33，从而防止湍流空气流的产生，并因此防止由于所述湍流空气流产生的噪声。
另外，为了通过使从涡轮风扇50排出的室内空气流入涡轮风扇50背面与箱形壳体30的内表面30a之间限定的流动路径60而冷却驱动电机31，流动引导肋55略微离开箱形壳体30的内表面30a，并且涡轮风扇50的圆形旋转盘51在中心区域形成有多个循环孔56，使室内空气通过循环孔56循环流动。结果，从涡轮风扇50径向地排出的室内空气被部分引入流动路径60并随后通过驱动电机31，从而通过室内空气冷却驱动电机31。
下面将说明装配了根据本发明第一实施例的涡轮风扇50的天花板型空调器的运转。
当涡轮风扇50由驱动电机31旋转时，通过天花板面板40的入口41吸入的室内空气通过过滤器43，并随后通过导板35的中心开口35a被引入涡轮风扇50的中心。被引入涡轮风扇50中心的室内空气通过涡轮风扇50的旋转从涡轮风扇50朝着矩形管形热交换器33径向地排出。从涡轮风扇50排出的室内空气在通过矩形管形热交换器33时冷却并通过围绕天花板面板40设置的所述细长出口42排至室内空间，从而冷却所述室内空间。
由于从涡轮风扇50出口排出的大部分室内空气未流至涡轮风扇50的背面，而是通过引导肋55被朝向矩形管形热交换器33引导，使涡轮风扇50出口附近发生的湍流空气流(涡流)最小化，从而使天花板型空调器能够静音运转。
从涡轮风扇50出口排出的一部分室内空气通过引导肋55与涡轮风扇50背面和箱形壳体30的内表面30a之间限定的流动路径60朝向驱动电机31流动以冷却驱动电机31。由于一部分室内空气通过引导肋55与涡轮风扇50背面和箱形壳体30的内表面30a之间限定的狭窄的流动路径60流向驱动电机31，流入流动路径60的室内空气不影响从涡轮风扇50出口排出的室内空气的正常流动。
图4是装配了根据本发明第二实施例的涡轮风扇的天花板型空调器的横截面图，图5是图4所示涡轮风扇的透视图。如图4和5所示，涡轮风扇50的设计使形成在涡轮风扇50的圆形旋转盘51外围边缘上的流量引导肋57相对涡轮风扇50的轴线沿着向外方向倾斜预定角度(θ)。从涡轮风扇50出口排出的大部分室内空气通过流量引导肋57不流至涡轮风扇50的背面，而是朝着矩形管形热交换器33有效地受到引导。因此，在涡轮风扇50出口附近不会产生湍流空气流。由于除了流量引导肋57之外的部件和运转都与第一实施例相同，相关说明省略。
从上面的说明可以看出，提供了一种涡轮风扇，其中旋转台在其外围边缘设置有流量引导肋用来抑制从涡轮风扇排出的空气的湍流空气流，从而减小了由于湍流空气流产生的噪声。
另外，即使涡轮风扇的背面与空调器壳体的内表面隔开从而使涡轮风扇的出口位于热交换器的中部，从涡轮风扇排出进入涡轮风扇后面的流动路径的气流被设置在涡轮风扇外围边缘处的流量引导肋抑制。因此，由于从涡轮风扇排出的空气被有效地引导至热交换器，装配有所述涡轮风扇的空调器的热交换效率提高。
尽管描述和示出了本发明的优选实施例，在不偏离本发明的原理和精神，权利要求和等同原则所限定的范围的情况下，可以对上述实施例做出改变，这对本领域的普通技术人员而言是可以理解的。

Claims (25)

1.一种具有驱动电机的涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：
具有正面的旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；
连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
2.一种空调器，包括：
驱动电机；和
涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：
具有正面的旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；
连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
3.一种具有驱动电机的涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：
具有正面的旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；
连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后和向外的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
4.一种空调器，包括：
驱动电机；和
涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：
具有正面的旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；
连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后和向外的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
5.一种空调器，包括：
壳体；
固定在所述壳体内表面上的驱动电机；
连接至所述驱动电机的轴的涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘朝着所述壳体的内表面沿向后的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气；以及
在所述壳体中围绕所述涡轮风扇设置的热交换器。
6.一种空调器，包括：
壳体；
固定在所述壳体内表面上的驱动电机；
被连接到驱动电机的轴的涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：旋转台，其中心连接至驱动电机的轴；多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面的外围区域上；连接至所述多个叶片的末端的环形护罩；和流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后和向外的方向延伸以引导从涡轮风扇排出的空气；以及
在所述壳体中围绕所述涡轮风扇设置的热交换器。
7.一种具有驱动电机的涡轮风扇，所述涡轮风扇包括：
旋转台，其连接至用于旋转所述旋转台的驱动电机；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面；
连接至所述多个叶片的末端的护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿轴向和轴向与径向其中之一延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
8.根据权利要求7所述的涡轮风扇，其特征在于，从所述涡轮风扇排出的空气通过所述流量引导肋沿着特定方向排出，以抑制从涡轮风扇排出的空气的湍流空气流。
9.根据权利要求7所述的涡轮风扇，其特征在于，还包括：
中心毂，所述驱动电机的轴与所述中心毂相配合，所述旋转台与所述中心毂一体地形成，所述护罩连接至所述多个叶片的末端，在旋转台与护罩之间具有间隔，以支撑所述多个叶片的末端。
10.根据权利要求7所述的涡轮风扇，其特征在于，所述涡轮风扇的流量引导肋在涡轮风扇的所述旋转台的外围边缘相对涡轮风扇的轴线倾斜预定角度。
11.根据权利要求7所述的涡轮风扇，其特征在于，涡轮风扇的旋转台在中心区域形成有多个循环孔，使空气通过循环孔循环流动，从而冷却驱动电机。
12.一种空调器，包括：
驱动电机；和
涡轮风扇，包括：
旋转台，其连接至用于旋转所述旋转台的驱动电机；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台正面；
连接至所述多个叶片的末端的护罩；和
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿向后方向和轴向与径向其中之一延伸以引导从涡轮风扇排出的空气。
13.一种空调器，包括：
连接至表面元件的壳体；
固定至所述壳体的驱动电机；
涡轮风扇，其连接至用于驱动所述涡轮风扇的驱动电机，并包括：
在所述涡轮风扇中旋转的旋转台；
多个叶片，其径向地设置在所述旋转台外围区域；
连接至所述多个叶片的末端的护罩；
流量引导肋，其从所述旋转台的外围边缘沿轴向和轴向与径向其中之一延伸以引导从涡轮风扇排出的空气；和
在所述壳体中围绕所述涡轮风扇设置的热交换器。
14.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，从所述涡轮风扇排出的空气通过所述流量引导肋沿着特定方向排出，以抑制从涡轮风扇排出的空气的湍流空气流。
15.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述壳体还包括设置在所述壳体下表面的凸缘，以连接至安装表面的外围边缘。
16.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述热交换器是矩形和管形的，以围绕所述涡轮风扇并与从涡轮风扇排出的空气交换热量。
17.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，还包括：
设置在所述热交换器下面的托盘，以收集由于热交换而产生的凝结物并排出所述凝结物。
18.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，还包括：
面板，包括：
设置在其中心的入口，使空气通过入口被吸入；
围绕所述入口设置的多个细长出口；
设置在所述面板入口中的过滤器，以净化通过所述入口吸入的空气；和
导板，其具有中心开口并邻近所述过滤器设置，以朝向涡轮风扇的中心引导通过过滤器吸入的空气。
19.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，
所述驱动电机包括：
驱动所述涡轮风扇的轴；并且
所述涡轮风扇还包括：
中心毂，所述驱动电机的轴与所述中心毂相配合，所述旋转台与所述中心毂一体地形成，所述护罩连接至所述多个叶片的末端，在旋转台与护罩之间具有间隔，以支撑所述多个叶片的末端。
20.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述涡轮风扇的旋转盘的背面与箱形壳体的内表面分隔开预定间距，从而涡轮风扇的出口位于热交换器的中部，以在所述热交换器的全部区域上分配从涡轮风扇排出的空气。
21.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述涡轮风扇的流量引导肋在所述旋转台的外围部分朝向所述壳体的内表面沿着向后方向和向后和向外方向中之一弯曲。
22.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述流量引导肋限制空气进入在涡轮风扇背面与壳体的内表面之间限定的流动路径，同时使涡轮风扇排出的空气的一部分进入所述流动路径以冷却所述驱动电机。
23.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，所述涡轮风扇的旋转台在中心区域形成有多个循环孔，使空气通过循环孔循环流动，从而冷却驱动电机。
24.根据权利要求22所述的空调器，其特征在于，排出的大部分空气通过流量引导肋被朝着热交换器引导并离开涡轮风扇背面与壳体的内表面之间限定的流动路径，从而在所述涡轮风扇的出口附近大体上没有湍流空气流产生。
25.根据权利要求13所述的空调器，其特征在于，在涡轮风扇的旋转台的外围边缘形成的流量引导肋相对于涡轮风扇的轴线倾斜预定角度。
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