CN221096899U - 一种微混轴流风机及idc列间空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微混轴流风机及IDC列间空调，包括电机和微混轴流风轮，微混轴流风轮包括轮骰和若干叶片，叶片从轮骰外侧面周向间隔往外延伸出去，叶片包括前缘、外缘、内缘和后缘，在靠近外缘的部分叶片翘起形成边缘挤压部，在轮骰与边缘挤压部之间的部分叶片形成轴流挤压部，当微混轴流风轮转动时，轴流挤压部产生轴向流动的气流，边缘挤压部对边缘的气流产生离心挤压和轴向挤压混合作用形成微混气流；减小叶片进口和出口的冲击损失，并且能控制径向流动的发生，从而达到提升风轮效率的效果；它在配合电机和整流结构后，最高风机效率可达54％以上。

Description

一种微混轴流风机及IDC列间空调

技术领域

本实用新型涉及一种微混轴流风机及IDC列间空调。

背景技术

IDC列间空调也有叫行间空调，是专门针对高热密度机架的精密制冷系统，直接放在服务器机柜列间，靠近热源直接散热。由于IDC列间空调靠近热源，空调的回风温度高，使得其能效比非常好，目前IDC列间空调有风冷和冷冻水冷两种形式。

IDC列间空调一般应用于数据中心机房，IDC列间空调在设计时先将列间空调与机柜布局在一起，然后设计好热通道、冷通道或者同时设置冷热通道。IDC列间空调主要部件组成为风机，压缩机，过滤网，热交换器等组成。现有IDC列间空调其基本采用离心风机，由于离心风机的特性使然，其在IDC列间空调运行过程其，其性能损失太大，不利于IDC列间空调的能效提升。

如图1和图2所示，IDC列间空调主要由空气过滤网、热交换器、压缩机和若干风机等组成，风机段是除压缩机系统外最主要的耗能部分，风机性能在整机系统中的表现直接决定IDC列间空调的能效高低，目前主流IDC列间空调风机段主要采用多个EC离心风机，其风机特性表现为单体静压效率高，抗压能力强等优点。但由于其风机特性使然，其气流为轴向进风，径向出风，其受整机结构影响，其冲击损失大，导致离心风机的静压效率高的优点大打折扣，另外由于目前IDC系统阻力根据技术提升，其阻力大幅下降，综上所述，离心风机的优点发挥不出来。

归结起来，目前的IDC列间空调存在如下缺点：

1)现有技术的离心风机由于其特性影响，其气流冲击损失过大导致能效过低,从而导致IDC列间空调整机效率没有明显提升。其冲击损失主要包括两个部分，风机之间相互冲击损失和风机冲击空调壁面损失；离心风机的高度较高，导致IDC列间空调高度高，体积大。

2)现有技术的IDC列间空调配件部件太多，导致其生产成本和整机成本过高，离心风机安装需要配套风机安装板和导风圈安装板，且产品高度高，体积大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种微混轴流风机及IDC列间空调，解决现有技术中IDC列间空调使用的离心风机由于其特性影响，其气流冲击损失过大导致能效过低,从而导致IDC列间空调整机效率没有明显提升等技术问题。

本实用新型的进一步目的是提供一种微混轴流风机及IDC列间空调，解决现有技术中IDC列间空调配件部件太多，导致其生产成本和整机成本过高，离心风机安装需要配套风机安装板和导风圈安装板，且产品高度高，体积大技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种微混轴流风机,包括电机和微混轴流风轮，微混轴流风轮包括轮骰和若干叶片，叶片从轮骰外侧面周向间隔往外延伸出去，叶片包括前缘、外缘、内缘和后缘，在靠近外缘的部分叶片翘起形成边缘挤压部，在轮骰与边缘挤压部之间的部分叶片形成轴流挤压部，当微混轴流风轮转动时，轴流挤压部产生轴向流动的气流，边缘挤压部对边缘的气流产生离心挤压和轴向挤压混合作用形成微混气流。

上述的电机和微混轴流风轮都位于导流罩内，导流罩包括圆筒部、电机安装座和若干导流筋，电机安装座位于圆筒部的底部中间，电机安装座与圆筒部之间通过若干导流筋连接，电机安装在电机安装座上，微混轴流风轮的轮骰安装在电机上，微混轴流风轮位于圆筒部内。

上述的轴流挤压部与子午面相交截面形成叶型曲线S1，边缘挤压部与子午面相交截面形成叶型曲线S2，叶型曲线S1由上逐渐往下弯曲，叶型曲线S2是中间凹陷两端翘起的形状,子午面是指过微混轴流风轮的中心轴H的平面。

上述的叶型曲线S2与叶型曲线S1的长度之比：S2/S1在0.05--0.075之间范围。

上述的叶片在轴向的投影中，D1为组成前缘的两段圆弧相交点所处圆形的直径，D0为叶片的内缘所处圆形的直径，D2为外缘所处圆形的直径，D3为组成后缘的两段圆弧相交点所处圆形的直径，L为前缘直线距离，WL为后缘直线距离，L1是组成前缘的两段圆弧相交点与前缘两端点连线的垂直线的距离；WL2是组成后缘的两段圆弧相交点与后缘两端点连线的垂直线的距离，各参数满足：D1/D2的比值范围在0.618至0.7之间，D3/D2的比值范围在0.75至0.8之间，L1/L的比值范围在0.068至0.75之间；WL2/WL的比值范围在0.068至0.75之间。

一种IDC列间空调，包括外壳、空气过滤网、热交换器、压缩机和若干风机，其特征在于：风机采用上述所述的微混轴流风机。

本实用新型与现有技术相比，有以下优点：

(1)本实用新型的微混轴流风机，使用微混轴流风轮，在靠近外缘的部分叶片翘起形成边缘挤压部，在轮骰与边缘挤压部之间的部分叶片形成轴流挤压部，当微混轴流风轮转动时，轴流挤压部产生轴向流动的气流，边缘挤压部对边缘的气流产生离心挤压和轴向挤压混合作用形成微混气流。在配合电机和整流结构后，最高风机效率可达54％以上。

(2)微混轴流风轮的叶片改进进口边叶片型线，可以让空气进入风轮的时间产生特定时间差及变形量曲线。在目标工况下，该时间差可以使得叶片进口边更加适应空气来流方向，极大优化叶片进口和出口流场的状态，进而减小叶片进口和出口的冲击损失，并且能控制径向流动的发生，从而达到提升风轮效率的效果。

(3)本实用新型的IDC列间空调设计使用了一种全新的微混轴流风机，使用最优参数化微混轴流风轮设计方法，优化机组内部流动状态，最高风机效率54％以上，极大优化机组能效。

(4)本实用新型IDC列间空调的风机段与机组其他功能段全新设计配合，同性能指标下，机组尺寸小，高度缩小，优化在应用端占用空间，优化运输空间，节约运输成本。

(5)本实用新型的其它优点在说明书实施例部分做详细的描述。

附图说明

图1为现有技术的IDC列间空调的结构示意图；

图2为现有技术的IDC列间空调的俯视图；

图3为本实用新型的实施例一的微混轴流风机的立体图；

图4为本实用新型的实施例一的微混轴流风机的仰视图；

图5为本实用新型的实施例一的微混轴流风机的俯视图；

图6为本实用新型实施例一的微混轴流风轮的立体图；

图7为本实用新型实施例一的微混轴流风轮的叶片的结构示意图；

图8是图7中微混轴流风轮的叶片的轴向投影图；

图9是图7中叶片与过微混轴流风轮的中心轴H的子午面的相交截面图；

图10是本实用新型实施例二的IDC列间空调的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图3至图7所示，本实施例提供了一种微混轴流风机,包括电机1和微混轴流风轮2，微混轴流风轮2包括轮骰21和若干叶片22，叶片22从轮骰21外侧面周向间隔往外延伸出去，叶片22包括前缘22a、外缘22b、内缘22d和后缘22c，其特征在于：在靠近外缘22b的部分叶片翘起形成边缘挤压部221，在轮骰21与边缘挤压部221之间的部分叶片形成轴流挤压部222，当微混轴流风轮2转动时，轴流挤压部222产生轴向流动的气流，边缘挤压部221对边缘的气流产生离心挤压和轴向挤压混合作用形成微混气流。

上述电机1和微混轴流风轮2都位于导流罩3内，导流罩3包括圆筒部31、电机安装座32和若干导流筋33，电机安装座32位于圆筒部31的底部中间，电机安装座32与圆筒部31之间通过若干导流筋33连接，电机1安装在电机安装座32上，微混轴流风轮2的轮骰21安装在电机上，微混轴流风轮2位于圆筒部31内。在配合电机和整流结构后，本实用新型的微混轴流风机最高风机效率可达54％。

如图7、图8和图9所示，轴流挤压部222与子午面相交截面形成叶型曲线S1，边缘挤压部221与子午面相交截面形成叶型曲线S2，叶型曲线S1由上逐渐往下弯曲，叶型曲线S2是中间凹陷两端翘起的形状,子午面是指过微混轴流风轮2的中心轴H的平面。

上述叶型曲线S2与叶型曲线S1的长度之比：S2/S1在0.05--0.075之间范围。

上述的叶片22在轴向的投影中，D1为组成前缘22a的两段圆弧相交点所处圆形的直径，D0为叶片22的内缘22d所处圆形的直径，D2为外缘22b所处圆形的直径，D3为组成后缘22c的两段圆弧相交点所处圆形的直径，L为前缘22a直线距离，WL为后缘22c直线距离，L1是组成前缘22a的两段圆弧相交点与前缘22a两端点连线的垂直线的距离；WL2是组成后缘22c的两段圆弧相交点与后缘22c两端点连线的垂直线的距离，各参数满足：D1/D2的比值范围在0.618至0.7之间，D3/D2的比值范围在0.75至0.8之间，L1/L的比值范围在0.068至0.75之间；WL2/WL的比值范围在0.068至0.75之间。

图8、图9中，D5所处的圆形可视为是叶型曲线S1与叶型曲线S2的分界线。对于微混轴流风轮2，其关键在于定义叶片的空间造型曲线。上述图8中为轴向投影曲线，图9为径向投影曲线，阴影部分为径向投影穿过子午面的曲线。现有技术已知：平面几何直角三角形定义，当确定两直角边时，该直角三角形唯一。平面几何圆弧定义，当确定圆弧两个端点和圆弧半径时，该圆弧唯一。

本实用新型微混轴流风轮的叶片改进进口边叶片型线，可以让空气进入风轮的时间产生特定时间差及变形量曲线。在目标工况下，该时间差可以使得叶片进口边更加适应空气来流方向，极大优化叶片进口和出口流场的状态，进而减小叶片进口和出口的冲击损失，并且能控制径向流动的发生，从而达到提升风轮效率的效果。

实施例二：

如图10所示，本实施例提供IDC列间空调，包括外壳100、空气过滤网、热交换器200、压缩机和若干风机300，风机300采用实施例一所述的微混轴流风机。

本实用新型的IDC列间空调设计使用了一种全新的微混轴流风机，使用最优参数化微混轴流风轮设计方法，优化机组内部流动状态，最高风机效率54％，极大优化机组能效。本实用新型IDC列间空调的风机段与机组其他功能段全新设计配合，同性能指标下，机组尺寸小，高度缩小，优化在应用端占用空间，优化运输空间，节约运输成本。新型风机方案在整机系统中相比原有离心风机系统效率提升5％以上。由于其安装简单，整机成本得到大幅降低。

以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微混轴流风机,包括电机(1)和微混轴流风轮(2)，微混轴流风轮(2)包括轮骰(21)和若干叶片(22)，叶片(22)从轮骰(21)外侧面周向间隔往外延伸出去，叶片(22)包括前缘(22a)、外缘(22b)、内缘(22d)和后缘(22c)，其特征在于：在靠近外缘(22b)的部分叶片翘起形成边缘挤压部(221)，在轮骰(21)与边缘挤压部(221)之间的部分叶片形成轴流挤压部(222)，当微混轴流风轮(2)转动时，轴流挤压部(222)产生轴向流动的气流，边缘挤压部(221)对边缘的气流产生离心挤压和轴向挤压混合作用形成微混气流。

2.根据权利要求1所述的一种微混轴流风机，其特征在于：电机(1)和微混轴流风轮(2)都位于导流罩(3)内，导流罩(3)包括圆筒部(31)、电机安装座(32)和若干导流筋(33)，电机安装座(32)位于圆筒部(31)的底部中间，电机安装座(32)与圆筒部(31)之间通过若干导流筋(33)连接，电机(1)安装在电机安装座(32)上，微混轴流风轮(2)的轮骰(21)安装在电机上，微混轴流风轮(2)位于圆筒部(31)内。

3.根据权利要求1所述的一种微混轴流风机，其特征在于：轴流挤压部(222)与子午面相交截面形成叶型曲线S1，边缘挤压部(221)与子午面相交截面形成叶型曲线S2，叶型曲线S1由上逐渐往下弯曲，叶型曲线S2是中间凹陷两端翘起的形状,子午面是指过微混轴流风轮(2)的中心轴H的平面。

4.根据权利要求3所述的一种微混轴流风机，其特征在于：叶型曲线S2与叶型曲线S1的长度之比：S2/S1在0.05--0.075之间范围。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种微混轴流风机，其特征在于：叶片(22)在轴向的投影中，D1为组成前缘(22a)的两段圆弧相交点所处圆形的直径，D0为叶片(22)的内缘(22d)所处圆形的直径，D2为外缘(22b)所处圆形的直径，D3为组成后缘(22c)的两段圆弧相交点所处圆形的直径，L为前缘(22a)直线距离，WL为后缘(22c)直线距离，L1是组成前缘(22a)的两段圆弧相交点与前缘(22a)两端点连线的垂直线的距离；WL2是组成后缘(22c)的两段圆弧相交点与后缘(22c)两端点连线的垂直线的距离，各参数满足：D1/D2的比值范围在0.618至0.7之间，D3/D2的比值范围在0.75至0.8之间，L1/L的比值范围在0.068至0.75之间；WL2/WL的比值范围在0.068至0.75之间。

6.IDC列间空调，包括外壳、空气过滤网、热交换器、压缩机和若干风机，其特征在于：风机采用权利要求1至5任意一项所述的微混轴流风机。