CN1664378A - 鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼓风机，其包括：罩；用来导引被排出的空气的轮毂；以及设置在罩和轮毂之间的多个叶片。叶片的靠近轮毂的第一部分的第一外径与叶片的靠近罩的第二部分的第二外径不同。

Description

鼓风机

技术领域

本发明涉及一种鼓风机，更具体而言，涉及一种被设计成通过降低气流损失来提高鼓风效率并能减小叶片转动时产生的噪音的鼓风机。

背景技术

一般来讲，鼓风机是一种强制性地产生空气流的装置。详细地说，涡轮通风机是鼓风机的一种，其被设计成沿轴向导入空气，使被导入的空气转向90°，并强制性地将空气沿径向吹送。

这类鼓风机包括在空气导入侧形成的罩、在空气排出侧形成的轮毂、以及固定在罩和轮毂之间的多个叶片。为了提高鼓风机造型过程中的生产率并增加空气流量，将鼓风机的内径设计成小于轮毂的外径。另外，将叶片的外径设计成大于轮毂的外径。形成在排气侧的轮毂起导引气流的作用，以便有效地排出空气，同时通过叶片改变气流方向。为了生产方便，叶片的外端成形为垂直于轮毂和罩。

当将轮毂设计成使其外径小于叶片的外径时，流过鼓风机的空气的气流不能被有效导引。也就是说，虽然通过叶片被强制性地形成气流，仍可能存在气流不能被轮毂导引的非导引区。尤其在非导引区涡流将增大。这将引起噪音增加。再者，由于由轮毂导引并排出的空气与由叶片导引并排出的空气交汇，产生激烈的湍流，从而进一步加大了噪音。

另外，涡流使风机的运行效率降低，因而增加了功率消耗。涡流还将引起气流损失。因此，当空调器中采用这种风机时，涡流将导致冷空气量减少。因此，为了提高冷空气量，鼓风机的RPM也应提高。这将增加功率的消耗。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种基本上能克服因为现有技术的限制和缺点导致的一个或者多个问题的鼓风机。

本发明的一个目的是提供一种鼓风机，通过优化叶片和轮毂的设计可以减小在空气排出侧可能产生的湍流和噪音。

本发明的其他优点、目的和特征的一部分将在本说明书的以下部分中指出，一部分本领域的技术人员从以下的分析或者从本发明的实施中可以了解。本发明的目的和其他优点可以通过说明书的文字描述和其权利要求以及附图中具体给出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其他优点，根据本发明的目的，如此处具体和概括地描述的那样，所提供的鼓风机包括：罩；用于引导被排出的气流的轮毂；以及设置在罩和轮毂之间的多个叶片，其中，叶片的靠近轮毂的第一部分的第一外径与叶片的靠近罩的第二部分的第二外径不同，以便通过叶片的旋转强制性地吹送空气。

按照本发明的一方面，提供一种鼓风机，其包括：罩；与罩相距预定距离、面向罩设置的轮毂；以及设置在罩和轮毂之间的多个叶片，其中，叶片的靠近轮毂的第一部分的第一外径为D1、叶片的靠近罩的第二部分的第二外径为D2、轮毂的外径为D0时，满足不等式0.5＜(D2-D1)/(D2-D0)＜0.9。

按照本发明的又一方面，提供一种鼓风机，其包括：形成在空气吸入侧的罩；形成在空气排出侧、用于导引被排出的气流的轮毂；以及设置在罩和轮毂之间的多个叶片，其中，每一叶片的外端从罩侧到轮毂侧倾斜，以降低气流噪音。

应当理解，本发明前面的概述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并为要保护的本发明提供进一步的解释。

根据本发明，通过优化叶片的设计可抑制轮毂和叶片的端部之间由气流干扰引起的涡流，同时还能降低气流噪音和功率的消耗率。

附图说明

用于进一步理解本发明、并作为本申请的一部分示出了本发明的实施方式的附图连同说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：

图1是本发明一实施方式的鼓风机的透视图；

图2是图1中沿线I-I’剖切的剖面图；

图3的视图示出了本发明鼓风机的内部气流状态；

图4是本发明鼓风机的噪音性能随每一叶片的外径变化的曲线图；

图5的曲线示出了鼓风机产生的气流噪音的频率范围；以及

图6是采用了本发明的鼓风机的壁挂式空调器的截面图。

具体实施方式

现在将参照附图中示出的实例详细描述本发明的优选实施方式。在全部附图中，只要可能，都用相同的附图标记表示相同或类似的部件。

图1示出了本发明一实施方式的鼓风机。

本发明的鼓风机包括形成在空气吸入侧的罩122；形成在空气排出侧的轮毂124；以及形成在罩122和轮毂124之间的多个叶片126。

在罩122的前表面上形成锥形口130(见图6)，用于有效地导引吸入空气的气流。

在本实施方式中，尽管以涡轮通风机作为本发明的鼓风机实例，但本发明的构思不限于涡轮通风机。本发明的构思可适用于各种其他类型的鼓风机。

作为本发明的一个特征，将每一叶片126设计成考虑到叶片的旋转使每一叶片126的外径从罩122到轮毂124逐渐减小。即，叶片126的靠近罩122的外径大于叶片126的靠近轮毂124的外径，借此，可减小从叶片126排出的空气和从轮毂124排出的空气之间的干扰和交汇，从而可降低气流噪音和湍流。

更详细地说，将轮毂124形成为截断的漏斗形，并将其设置成面向罩122。轮毂124的中央部分朝罩122的方向升高，致使空气阻力减小，并将空气流动方向转换成风机的圆周方向。在轮毂124的内部中心部分装有电机(未示出)。轮毂124的中心部分设有轴插入部分，电机的旋转轴(未示出)插入该部分。

叶片126的上下纵向侧逐渐弯曲。靠近罩122的上纵向侧朝上延伸至罩122的外圆周，其长于靠近轮毂124的下纵向侧。叶片126的下纵向侧的长度优选小于轮毂124的外径。即，如上所述，将每一叶片126设计成使每一叶片126的外径由罩侧到轮毂侧逐渐减小。

下文将详细描述上面所提到的鼓风机的运行情况。

参照图1和6，空气通过锥形口130被有效地导引进入鼓风机。被吸入的空气被叶片126沿90°改变流动方向。然后空气通过轮毂124和罩122导引排出风机。也就是说，沿鼓风机的垂直方向吸入空气，并在其流动方向改变90°后沿鼓风机的中心方向排出空气。由于由叶片126所限定的外圆周部分从高端向低端、即从罩侧到轮毂侧朝内逐渐倾斜，因而从叶片低端排出的空气和从轮毂124排出的空气之间的干扰很小。

这时，圆周部分的倾斜可能引起流速降低。所以，为了对此进行弥补，将叶片126设计成尽可能地向轮毂124的中心部分延伸。也就是说，在轮毂124的中心部分设有上面安装有电机的升高部分125。叶片126朝上延伸至升高部分的外圆周。每一叶片126的长度优选大于轮毂124的半径的一半，以便有效地弥补流速的损失。为了设计如上所述的叶片，将叶片126的宽度设计成使其朝轮毂124的中心部分逐渐减小。

图2示出了沿图1中线I-I’剖切的剖面图。

参见图2，其示出了罩122、轮毂124以及叶片126。

叶片126的外径从罩侧到轮毂侧变化。即，靠近轮毂124的叶片126的部分的外径D1小于靠近罩122的叶片126的部分的外径D2。这时，外径变化率(ΔD-比率)可由以下公式1定义。

(公式1)

ΔD-比率＝(D2-D1)/(D2-D0)

其中，D0为轮毂124的直径。

变化率的范围优选为50-90％。直径D0、D1和D2参考鼓风机的中心定义。变化率优选设定在50-90％的范围内的理由是为了降低轮毂124端部和叶片126之间的气流干扰并减小接近轮毂124的叶片126的端部产生的涡流。由于可减小所产生的涡流，故可降低噪音。

图3示出了本发明鼓风机的内部气流状态。

参照图3，箭头指示出空气呈层流。从图中可看到，在空气排出侧平缓地形成层流。这表示借此可降低所引起的气流干扰和噪音。

图4的曲线示出了噪音性能与本发明鼓风机叶片的外径变化率之间的关系。

如该曲线所示，变化率约为72％时噪音最小。也就是说，可以注意到，当变化率从72％增加或减少时，噪音都将增加。因此，当叶片126的外径变化率被设定在50-90％的范围内时，可预计噪音能被有效减小。变化率可通过在将叶片126的靠近罩122的部分的外径固定等于罩122的外径的状态下、改变叶片126的靠近轮毂124的部分的外径来进行调整。

图5的曲线示出了由鼓风机产生的气流噪音的频率范围。

在该曲线中，曲线10表示在垂直形成每一叶片的端部的情况下产生的噪音量，曲线20表示当叶片外径变化率为72％的情况下产生的噪音量。如曲线10和20所示，在1000-2000赫兹的频率范围内噪音被减小。

本鼓风机可应用于壁挂式空调器、室外单元/室内单元一体的空调器、或嵌入顶棚的空调器，以减小噪音，降低功率消耗，并提高流速。

图6示出了采用本发明的鼓风机的壁挂式空调器。

参照图6，壁挂式空调器100包括：中心设有吸入孔160的外壳180；安装在外壳180中、用于在外壳180内强制性地产生气流的鼓风机120；驱动鼓风机120的电机150；用于将气流引导到鼓风机120中的锥形口130；用于通过由鼓风机120吸入外壳内的室内空气和制冷剂之间进行热交换而形成冷却空气的蒸发器140，冷却空气通过形成在外壳180的上部和下部的排出孔170由鼓风机120排放到室内侧。

以下将描述上面所提到的壁挂式空调器的运行。

经相变而变为液态的制冷剂被引进蒸发器140，而室内空气通过吸入孔160被鼓风机120引入空调器100中。进入空调器内的室内空气与沿蒸发器140流动的制冷剂进行热交换而变为冷却空气，然后再通过形成在外壳180上的排出孔170被鼓风机120排到室内侧。此时，通过上面所描述的本发明的鼓风机结构，可显著降低由气流产生的噪音，因而能提供舒适的环境。

根据本发明，通过优化叶片设计，可抑制由于轮毂和叶片端部之间的气流干扰而引起的涡流，同时还可降低气流噪音和功率消耗率。

显然，本领域技术人员可对本发明作出各种改型和变换。因此，本发明涵盖了落入所附的权利要求及其等同范围内的那些改型和变换。

Claims (20)

1.一种鼓风机，包括：

罩；

用于导引被排出的气流的轮毂；以及

设置在所述罩和轮毂之间的多个叶片，

其中，所述叶片的靠近所述轮毂的第一部分的第一外径与所述叶片的靠近所述罩的第二部分的第二外径不同，以便通过所述叶片的旋转强制性地吹出空气。

2.如权利要求1所述的鼓风机，其中，邻接所述罩的所述叶片的外径与所述罩的外径相等。

3.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述叶片的外圆周从所述罩到所述轮毂减小。

4.如权利要求1所述的鼓风机，其中，当所述第一外径为D1、所述第二外径为D2、所述轮毂的外径为D0时，满足不等式0.5＜(D2-D1)/(D2-D0)＜0.9。

5.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述叶片的外端被平缓地形成。

6.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述叶片的外端从所述罩侧到所述轮毂侧向内倾斜。

7.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述叶片朝上延伸到所述轮毂的中央升高部分。

8.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述叶片的外端呈直线形。

9.如权利要求1所述的鼓风机，其中，所述鼓风机为涡轮通风机。

10.如权利要求1所述的鼓风机，其中，还包括一形成在所述罩的前表面、用于导引气流的锥形口。

11.一种鼓风机，包括：

罩；

与所述罩相距预定距离并面向所述罩设置的轮毂；以及

设置在所述罩和所述轮毂之间的多个叶片，

其中，当所述叶片的靠近所述轮毂的第一部分的第一外径为D1、所述叶片的靠近所述罩的第二部分的第二外径为D2、所述轮毂的外径为D0时，满足不等式0.5＜(D2-D1)/(D2-D0)＜0.9。

12.如权利要求11所述的鼓风机，其中，邻接所述罩的所述叶片的一部分的直径与所述罩的直径相等。

13.如权利要求11所述的鼓风机，其中，邻接所述轮毂的所述叶片的部分的直径大于所述轮毂的直径。

14.如权利要求11所述的鼓风机，其中，所述轮毂的中心升高。

15.如权利要求11所述的鼓风机，其中，所述叶片的外端呈直线形。

16.如权利要求11所述的鼓风机，其中，所述叶片朝上延伸至所述轮毂的升高的中心部分。

17.如权利要求11所述的鼓风机，其中，所述叶片的宽度朝鼓风机中心减小。

18.一种鼓风机，包括：

形成在空气吸入侧的罩；

形成在空气排出侧、用于导引被排出的气流的轮毂；以及

设置在所述罩和所述轮毂之间的多个叶片，

其中，每个所述叶片的外端从所述罩侧到所述轮毂侧倾斜，以便降低气流噪音。

19.如权利要求18所述的鼓风机，其中，每个所述叶片的外端从所述罩侧到所述轮毂侧朝所述鼓风机的中心倾斜。

20.如权利要求18所述的鼓风机，其中，每个所述叶片的长度大于所述轮毂的半径的一半。

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