CN201284756Y - 离心式送风机及使用该送风机的空调器 - Google Patents

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CN201284756Y CNU2008201393775U CN200820139377U CN201284756Y CN 201284756 Y CN201284756 Y CN 201284756Y CN U2008201393775 U CNU2008201393775 U CN U2008201393775U CN 200820139377 U CN200820139377 U CN 200820139377U CN 201284756 Y CN201284756 Y CN 201284756Y
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Abstract

本实用新型提供了一种离心式送风机，包括：具有钟形轮廓的轮毂，轮毂上开设有多个散热孔并且轮毂的底部边缘处形成有轮毂底盘；叶片，设置在轮毂周围并位于轮毂底盘的外围；特别地，散热孔沿着轮毂的钟形轮廓延伸，散热孔沿轮毂的径向方向延伸至轮毂底盘，并紧邻叶片的内缘。

Description

离心式送风机及使用该送风机的空调器
技术领域
本实用新型涉及空调器领域，具体涉及用于空调器的离心式送风机。
背景技术
低成本、高能效、低噪声的空调器成为各空调厂家的研发重点，其中离心式送风机的循环风量是直接影响空调能效比的因素之一，并且低噪声的空调也会为产品带来竞争优势，因此通过改进离心式送风机来提高空调性能是研发的一个主要方向。
如图1所示，现存的离心式送风机一般都包括导流罩1、蜗壳2、离心风叶组件3以及电机4。其中离心风叶组件3的轮毂31一般都构造成钟形结构，该钟形结构在进风侧突起并且沿其自身中心轴线A对称，这一方面是为了预留电机安装的空间，另一方面是因为钟形外型能够对靠近轮毂31的中心轴线处的空气流动起到导流的作用，以降低流动损失，减小流动噪声。同时，在钟形的轮毂31上开设散热孔31b(如图2所示)，这是为了利用由离心风叶组件3(包括轮毂31、多个叶片32和支撑环33)带动的空气流动给电机散热，其中散热孔31b的大小和位置与电机散热效率有关。
当离心式送风机工作时，离心风叶组件3转动，从而在轮毂31的径向和轴向方向都引起压力梯度，其中，沿轮毂31的轴向方向从进风口5a到轮毂底盘31a，径向压力梯度越来越大。同时，沿离心风叶组件3的叶片32的纵向高度方向存在径向压力梯度和轴向压力梯度，这使得靠近离心风叶组件3的中心轴线的空气沿从进风口5a到轮毂底盘31a的流动越来越微弱。当离心风叶组件3的转速较高时，如图3所示，在轴向压力梯度和空气惯性的作用下，空气随着轮毂31的轮廓从轴向方向转化为径向方向的流动(如图3中的点划线箭头所示)，由此引起的流向改变十分急剧，即，空气的流动轨迹从轴向方向到径向方向变化十分急剧，空气甚至没有流经电机散热孔31b，此时电机的热量主要是依靠空气流的卷吸作用带走。而当离心风叶组件3转速较低时，如图4所示，在径向压力梯度的作用下，空气从轴向方向转化为径向方向的流动所引起的流向改变较平缓，即，空气的流动轨迹从轴向方向到径向方向变化较平缓，而且靠近轮毂31的中心的空气会流动穿过轮毂散热孔31b，一部分空气沿轮毂31的正面(面向进风口5a)流入蜗壳2，另一部分空气沿轮毂31的背面(背离进风口5a)流入蜗壳2(如图4中的点划线箭头所示)，此时电机散热是通过直接流经电机周围的空气而实现的。
然而，在低转速的情况下，空气流在轮毂散热孔31b处沿轮毂32正面和背面的分离，从而引起空气流动的紊乱，造成流动噪声的增加。用于为电机散热的散热孔31b就与离心风叶组件3的导流作用发生了矛盾，对导流效果造成了影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构改进的离心式送风机，该离心式送风机通过改变电机散热孔的大小和布置方式，在保证电机散热效率的同时，解决送风机的转速时离心风叶组件内部气流紊乱的问题，以降低流动噪声，同时还降低离心风叶组件的重量，从而降低离心风叶组件的成本和电动机的功耗。
针对上述目的，根据本实用新型的一个方面提供了一种离心式送风机，包括：具有钟形轮廓的轮毂，轮毂上开设有多个散热孔并且轮毂的底部边缘处形成有轮毂底盘；叶片，设置在轮毂周围并位于轮毂底盘的外围；特别地，散热孔沿着轮毂的钟形轮廓延伸，散热孔沿轮毂的径向方向延伸至轮毂底盘，并紧邻风叶的内缘。
优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，散热孔呈扇形。
优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，呈扇形的散热孔的扇形角在25°至150°的范围内。
优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，多个散热孔的扇形角的总和在180°至300°的范围内。
优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，轮毂上的散热孔的个数在2至12个的范围内。
根据本发明的另一方面还提供了一种空调器，该空调器包括上述的离心式送风机。本实用新型具有以下技术效果：
根据本实用新型的离心式送风机的散热孔沿径向方向一直延伸至靠近轮毂底盘处，从而靠紧或紧邻离心风叶组件的叶片的内缘，当送风机转速较低时，通过这种形式的散热孔可以使得径向方向的气流沿轮毂的正面流入蜗壳，而不会引起气流在轮毂处的分离，从而消除了紊流现象，减小了流动噪音，同时还减轻了送风机系统的重量。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本实用新型。这些附图图解了本实用新型的实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中相同或相似的部件用相同或相似的标号表示。附图中：
图1示出了现有技术中的离心式送风机的主视剖视示意图；
图2示出了图1的送风机的离心风叶组件结构的俯视示意图；
图3示出了图1的送风机在高转速情况下的空气流动示意图；
图4示出了图1的送风机在低转速情况下的空气流动示意图；
图5示出了根据本实用新型优选实施例的离心式送风机的主视剖视示意图；
图6示出了根据本实用新型优选实施例的离心式送风机的离心风叶组件的立体结构示意图；
图7示出了图5的送风机的离心风叶组件结构的俯视示意图；以及
图8示出了图5的送风机在低转速情况下的空气流动示意图。
具体实施方式
下面参考附图并结合具体实施例描述本实用新型的具体实施方式。
参照图5和图6，示出了根据本实用新型优选实施例的离心式送风机的结构示意图。本离心式送风机包括离心风叶组件3及设置在离心风叶组件3内部的电机4，电机4用于提供驱动离心风叶组件3旋转的动力。离心风叶组件3包括：钟形轮廓的轮毂31，轮毂31上开设有多个散热孔31b，轮毂31的底部边缘处形成有轮毂底盘31a；叶片32，设置在轮毂31的周围并位于轮毂底盘31a的外围；以及支撑环33，套设在叶片32外缘，用于固定连接叶片32。特别地，根据本实用新型的离心式送风机，轮毂31上的散热孔31b沿着轮毂31的钟形轮廓从轮毂31的顶部延伸至轮毂31的底部。散热孔31b沿轮毂31的径向方向的延伸区域一直延伸至轮毂底盘31a处，并且紧邻叶片32的内缘(如图6所示)。
如图5所示，在本实用新型中，以R1表示离心风叶组件3的内径(即叶片32的内缘到轮毂31的中心轴线A的距离)，以R2表示离心风叶组件3的外径(即叶片32的外缘到轮毂31的中心轴线A的距离)，以R3表示散热孔31b的内径(即散热孔31b的内缘到轮毂31的中心轴线A的距离)，以R4表示散热孔31b的外径(即散热孔31b的外缘到轮毂31的中心轴线A的距离)。上述的参数这样设定：R3<R4≤R1，并且R4与R1的值十分接近或完全相同，即，散热孔31b沿轮毂31的径向方向一直延伸到叶片32的内缘处或者邻近叶片32的内缘。
具体地，如图7所示，散热孔31b呈扇形分布在轮毂31的整个圆周上，散热孔31b的个数以N表示。在本实用新型中，以θ表示单个扇形散热孔31b的扇形角，β表示所有散热孔31b的扇形角θ的总和，即β＝θ1+θ2+...θN。对于离心式送风机而言，上述的参数N、θ、β会影响送风机的散热效果以及轮毂31的强度，在本实用新型的实施例中，上述参数满足如下关系，即，25°≤θ≤150°，180°≤β≤300°，2≤N≤12。图6中所示的实施例中轮毂31上开设了四个散热孔31b。
下面参照图7和图8说明根据本实用新型的离心式送风机的工作过程，以及其达到的实际效果。
如图所示，在根据本实用新型的一个优选实施例中，散热孔31b的设计参数选取为：R3＝0.25R1，R4＝R1，N＝4，θ＝50°，β＝200°，实际检验证明，采用这种设计的散热孔31b的轮毂31，其强度与现有技术中的轮毂相当，且离心风叶组件3的重量减少了8％。
当本离心式送风机在高转速的情况下工作时，送风机中气体流动的情况与现有技术的送风机基本相同，在此不再赘述。当本离心式送风机在的转速情况下工作时，当空气从进风口5a进入送风机中时，沿着轮毂31流动的气流从轴向流动平缓地转变为径向流动，此过程中靠近轮毂31的中心的气流依然会穿过散热孔31b以通过热交换作用带走电机4的热量。当靠近轮毂31中心的气流在穿过散热孔31b带走电机4的热量后将继续沿轮毂31向下进而沿着轮毂31径向流动，然而，与现有技术不同的是，由于根据本实用新型散热孔31b沿着轮毂31的径向延伸区域一致延伸到叶片32的内缘处，因此，流经了电机4的气流会从散热孔31b穿出进而沿着轮毂31的正面(面向进风口5a)流入蜗壳2中，而不会像现有技术中那样，由于散热孔31b的开度过小而导致流经电机4的气流在散热孔处分离为两部分，从而导致紊流现象。
根据本实用新型，通过这种构造的散热孔31b，气流不会在散热孔31b处分离，并能够在满足轮毂31的强度以及电机散热要求的情况下，消除低转速情况下自进风口5a(图8中所示)流入的气流在散热孔31b处发生分离的现象，从而消除空气紊流，进而减小流动噪声。同时，由于散热孔31b的延伸区域扩大，还可以减小轮毂31的重量并在一定程度上增加散热效果，从而降低送风机的成本以及电机的功耗。当将本实用新型的送风机应用于7.2KW的柜式空调机中时，同现有技术相比，电机4周围的温度由55℃降至50℃，同时显著改善了送风封闭系统的紊流状态，气动噪声降低了1Db/A。
应注意，根据本实用新型的精神和实质，采用了根据实用新型的离心式送风机的空调器或其他类似装置也在本实用新型的保护范围之内。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种离心式送风机，包括：
具有钟形轮廓的轮毂(31)，所述轮毂上开设有多个散热孔(31b)并且所述轮毂的底部边缘处形成有轮毂底盘(31a)；
叶片(32)，设置在所述轮毂周围并位于所述轮毂底盘的外围；
其特征在于，所述散热孔沿着所述轮毂的钟形轮廓延伸，所述散热孔沿所述轮毂的径向方向延伸至所述轮毂底盘，并紧邻所述叶片的内缘。
2.根据权利要求1所述的离心式送风机，其特征在于，所述散热孔呈扇形。
3.根据权利要求2所述的离心式送风机，其特征在于，所述散热孔的扇形角(θ)在25°至150°的范围内。
4.根据权利要求3所述的离心式送风机，其特征在于，多个所述散热孔的扇形角的总和(β)在180°至300°的范围内。
5.根据权利要求1所述的离心式送风机，其特征在于，所述轮毂上的所述散热孔的个数(N)在2至12个的范围内。
6.一种空调器，所述空调器包括权利要求1至5中任一项所述的离心式送风机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103307025A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 开平市永强风机制造有限公司 一种鼓风机的叶轮
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CN105275871A (zh) * 2014-06-26 2016-01-27 珠海格力电器股份有限公司 离心风轮及使用该离心风轮的空调器

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