CN201284757Y - 离心式送风机以及使用该送风机的空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种离心式送风机，其包括：离心风叶组件，包括设置在离心风叶组件中心的轮毂、环绕轮毂设置的多个叶片、以及套设在叶片外部的支撑环，其中，叶片具有内缘和外缘，内缘靠近离心风叶组件的纵向中心线，而外缘远离所述纵向中心线；蜗壳，套装在离心风叶组件外；导流件，沿蜗壳的周界设置在蜗壳的顶部并位于离心风叶组件上方；特别地，叶片的上端面与下端面不平行，其中，叶片高度从叶片的内缘至叶片的外缘是变化的，叶片厚度从内缘至外缘也是变化的，并且内缘处的叶片高度小于外缘处的叶片高度。

Description

离心式送风机以及使用该送风机的空调器

技术领域

本实用新型涉及用于空调器的离心式送风机，具体地涉及离心式送风机的叶片。

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。

离心风机系统(例如，离心式送风机)是柜式空调器的室内机通风换热的关键部件，其高效运转决定着空调器通风换热的效果，空调器使用的离心风叶组件一般都具有3～5个转速档位，而各个档位转速差别较大，因此离心风叶组件3(包括支撑环33和叶片32，如图1所示)内部流动状态差别也较大。然而，如何在兼顾高低不同转速的情况下进行离心风叶组件的优化设计尚未得到广泛的重视。

现有的离心式送风机的基本结构如图1、2所示，其中离心风叶组件3的叶片32的下端面处于一个垂直于离心风叶组件3的中心轴线的水平面中，叶片32的上端面平行于其下断面，叶片32的高度H和厚度从叶片内缘32a至叶片外缘32b的范围内保持不变。当离心风叶组件3工作时，不仅沿离心风叶组件3的径向方向(即从叶片32的内缘32a到外缘32b)存在径向压力梯度，而且沿轴向方向(即从叶片32的上缘32d到下缘32c)还存在轴向压力梯度。当离心风叶组件3的转速变大时，沿轴向方向(即从叶片上缘32d到叶片下缘32c)的压力梯度变大，空气受到较大的径向压力梯度和惯性的作用，而靠近空气吸入口5a的叶片上缘32d附件的叶片部分(即如图1中的R1区域所示的叶片部分)没有被利用，因而没有做功，这使得风叶组件3的利用效率下降，且转速越高，叶片32空旋转而不参与做功的面积越大。当离心风叶组件3的转速低时，沿轴向方向的压力梯度较小，空气惯性较小，而径向压力梯度较大，风叶组件3沿轴向方向从空气吸入口5a吸入空气，被吸入的空气沿着叶片32的高度H在风叶组件的作用下从沿轴向方向转变为沿径向方向的流动，进而流经风叶组件3的叶片32排出，被排出的空气中的一部分会在叶片上缘32d的附近(如图1中所示R2区域)发生逆流，这会使风量减小，并使噪音增加。此外，为了制造、装配的需要，在空气吸入口5a处设置的导流件1的圆弧状圆角部1a与离心风叶组件3之间应留有足够的间隙(如图1中e所示)，而上述间隙会对气流产生干扰进而造成紊流，从而造成气动噪音。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型的离心式送风机，其中，对离心风叶组件的叶片的结构进行了改进，以克服上述的现有技术中存在的问题。

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，其包括：离心风叶组件，包括设置在离心风叶组件中心的轮毂、环绕轮毂设置的多个叶片、以及套设在叶片外部的支撑环，其中，叶片具有内缘和外缘，内缘靠近离心风叶组件的纵向中心线，而外缘远离所述纵向中心线；蜗壳，套装在离心风叶组件外；导流件，沿蜗壳的周界设置在蜗壳的顶部并位于离心风叶组件上方；特别地，叶片的上端面与下端面不平行，其中，叶片高度从叶片的内缘至叶片的外缘是变化的，叶片厚度从内缘至外缘也是变化的，并且内缘处的叶片高度小于外缘处的叶片高度。

优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，叶片的顶部轮廓是直线状的、不规则曲线状的或圆弧状的。

优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，叶片内缘处的叶片高度最小，而外缘处的叶片高度最大。

优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，叶片内缘处的叶片高度不小于0.7倍的外缘处的叶片高度。

优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，支撑环顶端的安装高度不小于内缘处的叶片高度，并且不大于外缘处的叶片高度。

优选地，根据本实用新型的离心式送风机，其中，内缘处的叶片厚度和外缘处的叶片厚度的最小值为0。

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叶片的高度和厚度从叶片的内缘至叶片的外缘均是变化的，并且叶片内缘处的高度小于叶片外缘处的高度，这种结构减轻了离心风叶机组的重量；并且消除了离心风叶组件高速运转时叶片上缘附近的叶片(如图1中的R1区所示)仅空转而不做功的现象，从而降低了电机的功耗；进一步，当离心风叶组件转速较低时，具有上述结构的离心风叶组件可以抑制叶片上缘处的逆流，使离心风叶组件的空气出口侧沿叶片的整个高度方向上的流速分布近似一致，因而能够降低气动噪音，提高风量。

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一些实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。附图中：

图1示出了现有技术中的离心式送风机的空气流动示意图；

图2示出了图1中的离心式送风机局部剖视示意图；

图3a、3b分别示出了根据本实用新型的一个优选实施例的离心式送风机的离心风叶组件的立体结构图和俯视图；

图4示出了图3中的离心风叶组件的主视剖视示意图；

图5示出了图3中的离心风叶组件的另一主视剖视示意图；

图6示出了根据本实用新型的另一实施例的离心式送风机的离心风叶组件的主视剖视示意图；

图7示出了根据本实用新型的又一实施例的离心式送风机的离心风叶组件的主视剖视示意图。

图8示出了根据本实用新型的离心式送风机在低转速下的气体流动状态图。

图9示出了根据本实用新型的离心式送风机在高转速下的气体流动状态图。

具体实施方式

下面参照附图并结合具体实施例对本实用新型的具体实施方式进行说明。

图3a、3b示出了根据本实用新型的优选实施例的离心式送风机的离心风叶组件3的立体结构图和俯视图。从图中可以清楚地看到该离心风叶组件3包括：设置在离心风叶组件中心的轮毂31、环绕轮毂31设置的多个叶片32、以及套设在叶片32外部的支撑环33。叶片32具有内缘32a和外缘32b，其中，内缘32a靠近离心风叶组件3的纵向中心线，而外缘32b远离该纵向中心线。

本领域的技术人员应了解的是，除了上述的离心风叶组件3之外，根据本实用新型的离心式送风机还包括：蜗壳2，套装在离心风叶组件3外；导流件1，沿蜗壳2的周界设置在蜗壳2的顶部并且位于离心风叶组件3的上方，导流件1的端部形成有圆弧状的圆角部1a；以及电机4，其被设置在轮毂31的内部。上述这些结构与现有技术中的离心式送风机的结构是一样的，并在随后的图8和图9中清楚地示出。

特别地，根据本实用新型，离心风叶组件3的叶片32的叶片高度H从叶片32的内缘32a至叶片32的外缘32b是变化的，并且叶片32的叶片厚度从内缘32a至外缘32b也是变化的，并且，内缘32a处的叶片高度H2小于外缘32b处的叶片高度H1。更特别地，内缘32a处的叶片高度H2最小，而外缘32b处的叶片高度H1最大，即，叶片32的高度H满足这样的关系：H2≤H≤H1。优选地，内缘32a处的叶片高度H2不小于外缘32b处的叶片高度H1的0.7倍，即，H2≥0.7H1。

一般地，根据本实用新型的离心风叶组件3的叶片32的最大高度(例如外缘32b处的叶片高度H1)与现有技术中所用的高度恒定的叶片的高度值相当，而根据所需的叶片轮廓将叶片32上端靠近内缘32a处的部分切除，以使得内缘32a处的叶片高度H2减小。此外，对于安装在叶片32之外的支撑环33而言，支撑环33顶端的安装高度H3应不小于叶片内缘32a处的叶片高度H2(如图5所示)，并且不大于叶片外缘32b处的叶片高度H1(如图4所示)，即，H2≤H3≤H1。

进一步，如图3a所示，根据本实用新型的离心风叶组件3的叶片32的内缘32a处的叶片厚度和外缘32b处的叶片厚度的最小值可以为0，而叶片32在内缘32a与外缘32b之间的叶片厚度则小于此范围内叶片的最大厚度，此最大厚度可以设置在内缘32a与外缘32b之间的任意位置处。

只要叶片32的高度H和厚度满足上述要求，则可以将叶片32的顶部轮廓构造成任何适合的形状，例如，图4、5中示出叶片32的顶部轮廓为不规则的曲线，而在图6和图7中示出了根据本实用新型的离心式送风机的离心叶片组件3的另两个实施例，其中，图6中的叶片32的顶部轮廓是倾斜直线状的，而图7中的叶片32的顶部轮廓是圆弧状的。由于叶片32的上述结构，同现有技术相比，根据本实用新型的叶片32的重量显著减轻了，比未采用本实用新型的技术的离心风叶组件的重量减少了5％。

图8和9分别示出了根据本实用新型的离心式送风机分别以高转速和低转速运转时离心送风机中的气体流动示意图。当离心风叶组件3转速较高时，由于叶片32的上缘32d在靠近空气吸入侧(叶片内缘32a的一侧)的叶片部分(如图1中的R1区所示)被去除了，因此消除了离心风叶组件3高速运转时此部分叶片仅空转而不做功的现象，从而解决了电机负荷加重的问题，同时降低了电机的功耗。当离心风叶组件3转速较低时，具有上述结构的离心风叶组件3可以抑制在叶片32的上缘32d处的逆流，且离心风叶组件3的空气出口侧(叶片外缘32b一侧)在叶片32的整个高度方向上的流速分布近似一致，因而能够降低气动噪音，提高风量。

此外，由于根据本实用新型的叶片32的外缘32b的高度H1大于内缘32a的高度H2，这使得导流件1的圆角部1a与离心风叶组件3的顶部之间的最小间隙(如图8、9所示中的e所示)位置靠近离心风叶组件3的空气出口侧(叶片外缘32b一侧)，因此在满足相同的生产要求的情况下能够将离心风叶组件3与导流件1之间的间隙可以加工得更小，以降低紊流噪声。

将根据本实用新型的离心风叶组件用于7.2KW柜式空调器室内机中，在高转速档位下，空调器的风量和噪声与使用未进行改进的离心风叶组件的空调器相当，电动机功耗下降，提高了高转速叶片32的利用效率；在低转速档位下，改善了离心风叶组件的紊流状态，气动噪声降低了1dB/A。

应注意，根据本实用新型的精神，任何包括了根据本实用新型的离心式送风机的空调器都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 (7)

1.一种离心式送风机，其包括：

离心风叶组件(3)，包括设置在所述离心风叶组件中心的轮毂(31)、环绕所述轮毂设置的多个叶片(32)、以及套设在所述叶片外部的支撑环(33)，其中，所述叶片具有内缘(32a)和外缘(32b)，所述内缘靠近所述离心风叶组件的纵向中心线，而所述外缘远离所述纵向中心线；

蜗壳(2)，套装在所述离心风叶组件外；

导流件(1)，沿所述蜗壳的周界设置在所述蜗壳的顶部并位于所述离心风叶组件上方；

其特征在于，所述叶片的上端面与下端面不平行，其中，

所述叶片的叶片高度(H)从所述叶片的内缘至所述叶片的外缘是变化的，并且所述叶片的叶片厚度从所述内缘至所述外缘也是变化的，并且，所述内缘处的叶片高度(H2)小于所述外缘处的叶片高度(H1)。

2.根据权利要求1所述的离心式送风机，其特征在于，所述叶片的顶部轮廓是直线状的、不规则曲线状的或圆弧状的。

3.根据权利要求1所述的离心式送风机，其特征在于，所述内缘处的叶片高度最小，而所述外缘处的叶片高度最大。

4.根据权利要求3所述的离心式送风机，其特征在于，所述内缘处的叶片高度不小于0.7倍的所述外缘处的叶片高度。

5.根据权利要求3所述的离心式送风机，其特征在于，所述支撑环顶端的安装高度(H3)不小于所述内缘处的叶片高度，并且不大于所述外缘处的叶片高度。

6.根据权利要求1所述的离心式送风机，其特征在于，所述内缘处的叶片厚度和所述外缘处的叶片厚度的最小值为0。

7.一种空调器，所述空调器包括根据权利要求1-6中任一项所述的离心式送风机。

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