WO2015081696A1 - 风机及具有该风机的空调器 - Google Patents

风机及具有该风机的空调器 Download PDF

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杜辉
周伙喜
冯汇远
赵成龙
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珠海格力电器股份有限公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
    • F04D29/4233—Fan casings with volutes extending mainly in axial or radially inward direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type

Definitions

  • the present invention relates to the field of air conditioners, and in particular to a fan and an air conditioner having the same.
  • the volute type of a fan has an important influence on the air volume and noise of the fan.
  • the fan in the prior art includes a blade 20' and a volute.
  • the volute profile 10' of the volute has a sudden change due to poor continuity.
  • the vortex is formed when the airflow flows through the abrupt portion, resulting in a ratio of air volume to noise that does not meet the design requirements.
  • the present invention is directed to a fan and an air conditioner having the same to achieve the purpose of satisfying design requirements of the ratio of the air volume to the noise of the fan.
  • the present invention provides a fan comprising a volute and a fan blade.
  • the volute profile of the volute includes: a circular arc segment disposed at the air inlet of the fan; a spiral segment, Smoothly connected to the arc segment and extending toward the air outlet of the fan. Further, the spiral segment is tangent to the circular arc segment at the first connection point.
  • the volute type line further includes a straight line segment disposed at the air outlet of the fan and tangential to the spiral line segment at the second connection point B.
  • the arc segment includes an inlet end point C and a midpoint D, and a distance between the line connecting the inlet end point C and the first connection point A and the midpoint D is H, wherein 2 mm ⁇ H ⁇ 15 mm. Further, 3 mm ⁇ H ⁇ Hmm. Further, the interval between the first connection point A and the blade is d, wherein 3 mm ⁇ d ⁇ l0 mm. Further, A. 5 mm ⁇ d ⁇ , mm.
  • the present invention also provides an air conditioner comprising the above fan.
  • the fan of the present invention By applying the fan of the present invention, by smoothly connecting the arc segment with the spiral segment, the size of the abrupt structure generated at the junction of the two can be reduced, and even the above-mentioned abrupt structure can be avoided, thereby preventing the airflow from flowing through the connection.
  • FIG. 1 is an embodiment of a volute profile of a prior art wind turbine
  • FIG. 2 is another embodiment of a volute profile of a prior art wind turbine
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a fan in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a fan according to an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a fan including a volute and a blade 20.
  • the volute profile 10 of the volute comprises: a circular arc segment 11, a helical segment 12 and a straight segment 13.
  • the arc segment 11 is disposed at the air inlet of the fan.
  • the spiral segment 12 is smoothly connected to the circular arc segment 11.
  • the straight line segment 13 is disposed at the air outlet of the fan and is smoothly connected to the end of the spiral segment 12 away from the arc segment 11.
  • the eddy current is formed, so that the ratio of the air volume to the noise of the fan can meet the design requirement.
  • the helical segment 12 is tangent to the circular segment 11 to the first connection point A.
  • the straight line segment 13 is tangent to the spiral segment 12 to the second connection point B.
  • the above three segments are connected end to end to form a smooth airflow guiding line, so that the airflow is less likely to generate turbulence during the flow, thereby achieving the purpose of reducing noise.
  • the function of the spiral segment 12 is to cooperate with the blade 20 to form a uniform air receiving space.
  • the straight segment 13 is designed because the spiral segment 12 has passed and the blade 20 is no longer functioning. Therefore, a straight segment 13 is designed. To guide the smooth flow of airflow.
  • the function of the circular arc segment 11 is as follows:
  • the spiral segment 12 and the straight segment 13 of the fan belong to the outlet section, and there is an intake section corresponding to the outlet section, and the intersection point of the inlet section and the outlet section is the closest point to the blade 20 It is also the dividing point of the gas.
  • the arc segment 11 is designed as an inverted circular arc structure, that is, the arc segment 11 is bent from the first connection point A toward the direction away from the wind blade 20. extend.
  • the above arc segment can also be designed as other smooth transition curves.
  • the arc segment 11 includes an inlet end point C and a midpoint D, and a connection and a midpoint between the inlet end point C and the first connection point A
  • the distance between D is H.
  • H value is too large, the rear portion of the spiral segment 12 is abruptly changed, and the wind is not smooth.
  • H is too small, the intake port is small and the air intake is small. Therefore, it is necessary to limit the value range of H.
  • the inventors have found through many experiments that when 2 ⁇ H ⁇ 15, the purpose of noise reduction can be achieved.
  • the distance H between the connection point of the inlet end point C and the first connection point A and the midpoint D is in the range of 3 ⁇ H ⁇ 12, the ratio of the air volume to the noise of the fan satisfies the design requirement. As shown in FIG.
  • the line connecting the second connection point B and the center 0 of the blade 20 is located on the first straight line
  • the line connecting the first connection point A and the center 0 of the blade 20 is located on the second line
  • the angle between the straight line and the second straight line is c, and the above angle corresponds to the active area of the blade 20.
  • the wind diffusing section is insufficient and the air volume is small.
  • the wind expansion and expansion section is too large, which is easy to cause wind and wheezing. Therefore, when 85 ° ⁇ ⁇ 130 °, the above phenomenon can be avoided.
  • the angle between the first straight line and the second straight line ranges from 90° ⁇ « ⁇ 115°
  • the ratio of the air volume to the noise of the fan meets the design requirement.
  • the inventors have found that the spacing d between the first connection point ⁇ and the vane 20 also affects the fan of the present embodiment. Specifically, when the value of d is too small, the blade 20 easily hits the bottom case of the volute, and when the value of d is too large, A large part of the air is sucked into the air outlet side without passing through the blade 20. Therefore, when 3 ⁇ i / ⁇ 10, the above problem can be avoided.
  • the fan in the embodiment of the present invention further includes an evaporator 30, an electric heating 40, and a water receiving tray 50.
  • the evaporator 30 is disposed integrally with the electric heating 40 and disposed at the inlet end of the volute type wire 10.
  • the water receiving tray 50 is disposed below the evaporator 30.
  • the volute of the embodiment of the present invention further includes a volute 60 disposed at an outlet section of the fan and located below the vane 20.
  • the fan in the embodiment of the present invention may be a cross flow fan.
  • an embodiment of the present invention further provides an air conditioner, including the above fan. From the above description, it can be seen that the above-described embodiments of the present invention achieve the following technical effects: By smoothly connecting the arc segment with the spiral segment, the size of the abrupt structure generated at the junction of the two can be reduced, or even avoided. The above-mentioned mutated structure is generated, so that eddy current can be prevented from being formed when the airflow flows through the joint, and the ratio of the air volume to the noise of the fan can be satisfied to meet the design requirement.

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Abstract

一种风机及具有该风机的空调器，风机包括蜗壳和风叶（20），在风机的纵剖面内，蜗壳的蜗壳型线（10）包括：圆弧段（11），设置于风机的进风口处；螺旋线段（12），与圆弧段（11）平滑连接，并朝向风机的出风口方向延伸。应用该风机，通过将圆弧段（11）与螺旋线段（12）平滑连接，可以减小在二者连接处产生的突变结构的大小，甚至避免产生上述突变结构，从而能够防止气流流经上述连接处时形成涡流，进而能够达到使风机的风量与噪声的比值满足设计需求的目的。

Description

风机及具有该风机的空调器 技术领域 本发明涉及空调器领域， 具体而言， 涉及一种风机及具有该风机的空调器。 背景技术 风机的蜗壳型线对风机的风量、 噪音有着重要的影响。 如图 1和图 2所示， 现有 技术中的风机包括风叶 20'和蜗壳， 在风机的纵剖面内， 蜗壳的蜗壳型线 10'由于连续 性不好， 存在突变， 从而使得气流流经突变处时形成涡流， 导致风量与噪音的比值不 满足设计需求。 发明内容 本发明旨在提供一种风机及具有该风机的空调器， 以达到使风机的风量与噪声的 比值满足设计需求的目的。 为了实现上述目的， 本发明提供了一种风机， 包括蜗壳和风叶， 在风机的纵剖面 内， 蜗壳的蜗壳型线包括： 圆弧段， 设置于风机的进风口处； 螺旋线段， 与圆弧段平 滑连接， 并朝向风机的出风口方向延伸。 进一步地， 螺旋线段与圆弧段相切于第一连接点 。 进一步地， 蜗壳型线还包括直线段， 设置于风机的出风口处， 并与螺旋线段相切 于第二连接点 B。 进一步地， 圆弧段包括进口端点 C和中点 D，进口端点 C和第一连接点 A的连线 与中点 D之间的距离为 H， 其中， 2mm≤H < 15mm。 进一步地， 3mm < H < Hmm。 进一步地， 第一连接点 A与风叶之间的间隔为 d， 其中， 3mm < d < l0mm。 进一步地， A.5mm < d <，mm。 进一步地， 第二连接点 B与风叶的圆心 0的连线位于第一直线上， 第一连接点 A 与风叶的圆心 0的连线位于第二直线上，第一直线和第二直线之间的夹角为 ，其中， 85° < o < 130°。 进一步地， 90°≤ ≤115°。 进一步地， 本发明还提供了一种空调器， 包括上述风机。 应用本发明的风机， 通过将圆弧段与螺旋线段平滑连接， 可以减小在二者连接处 产生的突变结构的大小， 甚至避免产生上述突变结构， 从而能够防止气流流经上述连 接处时形成涡流， 进而能够达到使风机的风量与噪声的比值满足设计需求的目的。 附图说明 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1为现有技术中的风机的蜗壳型线的一种实施方式； 图 2为现有技术中的风机的蜗壳型线的另一种实施方式； 图 3为根据本发明实施例中的风机的剖面结构示意图； 图 4为根据本发明实施例中的风机的蜗壳型线主要控制特征的示意图； 图 5为根据本发明实施例中的风机的剖视图。 图中附图标记： 10、 蜗壳型线； 11、 圆弧段； 12、 螺旋线段； 13、 直线段； 20、 风叶； 30、 蒸发器； 40、 电加热； 50、 接水盘； 60、 蜗舌。 具体实施方式 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 如图 3和图 4所示， 本发明实施例提供了一种风机， 包括蜗壳和风叶 20。 在风机 的纵剖面内， 蜗壳的蜗壳型线 10包括： 圆弧段 11、 螺旋线段 12和直线段 13。 其中， 圆弧段 11设置于风机的进风口处。 螺旋线段 12与圆弧段 11平滑连接。 直线段 13设 置于风机的出风口处并与螺旋线段 12远离圆弧段 11的一端平滑连接。 通过将圆弧段 11、 螺旋线段 12和直线段 13在各个连接点处平滑连接， 可以减小 在连接处产生的突变结构的大小， 甚至避免产生突变结构， 从而能够防止气流流经上 述连接处时形成涡流，进而能够达到使风机的风量与噪声的比值满足设计需求的目的。 优选地， 螺旋线段 12与圆弧段 11相切于第一连接点 A。 直线段 13与螺旋线段 12相切于第二连接点 B。 将上述三段线首尾连接， 以形成平滑的气流引导线， 这样气 流在流动中不容易产生紊流， 从而达到降低噪音的目的。 需要说明的是， 螺旋线段 12的作用是与风叶 20配合形成均匀出气容纳空间， 直 线段 13的设计是因为过了螺旋线段 12， 风叶 20已不再起作用， 所以要设计一段直线 段 13来引导气流平稳的流出。 圆弧段 11 的作用如下： 风机的螺旋线段 12及直线段 13都属于出气段， 与出气段相对应有一个进气段， 进气段与出气段的相交点既是距离 风叶 20的最近点， 也是进出气的分界点。本发明实施例中的进气段为了能容纳更多的 气流进入， 将圆弧段 11设计成反向圆弧结构， 即圆弧段 11由第一连接点 A朝向远离 风叶 20的方向弯曲延伸。 当然， 为了使风机的适用范围更广， 上述圆弧段也可以设计 成其他一些平滑过渡的曲线。 圆弧段 11包括进口端点 C和中点 D， 进口端点 C和第一连接点 A的连线与中点
D之间的距离为 H。 当 H值过大时， 螺旋线段 12的后部突变明显， 出风不顺。 当 H 过小时， 进气引口偏小， 进风量偏小。 因此， 需要对 H的取值范围进行限定， 发明人 经多次实验发现， 当 2 ≤H≤15 时， 可以达到降低噪声的目的。 优选地， 当进口端点 C和第一连接点 A的连线与中点 D之间的距离 H的取值范 围为 3 ≤H≤12 时， 风机的风量与噪声的比值满足设计需求。 如图 4所示， 第二连接点 B与风叶 20的圆心 0的连线位于第一直线上， 第一连 接点 A与风叶 20的圆心 0的连线位于第二直线上， 第一直线和第二直线之间的夹角 为 c， 上述夹角 对应了风叶 20的作用区域， 当 过小时， 出风扩压段不够， 风量偏 小。 当 过大时， 出风扩压段过大， 容易造成出风喘息。 因此， 当 85°≤ ≤130°时， 可以避免上述现象。 优选地， 当第一直线和第二直线之间的夹角 的取值范围为 90°≤«≤115°时， 风 机的风量与噪声的比值满足设计需求。 发明人发现， 第一连接点 Α与风叶 20之间的间隔 d也对本实施例的风机产生影 响。 具体如下， 当 d取值过小时， 风叶 20容易碰到蜗壳的底壳， 当 d取值过大时， 较 大一部分出风没有经过风叶 20就被吸入出气侧。 因此， 当 3 ≤i/≤10 时， 可以 避免上述问题。 本实施例中的第一连接点 B 与风叶 20 之间的间隔 d 的取值范围为 4.5mm≤d≤7mm , 当 d在上述范围内取值时， 可以达到最优效果。 如图 5所示， 本发明实施例中的风机还包括蒸发器 30、 电加热 40和接水盘 50。 上述蒸发器 30与电加热 40—体设置， 并设置于蜗壳型线 10的入口端。 上述接水盘 50设置于蒸发器 30的下方。 优选地，本发明实施例的蜗壳还包括蜗舌 60， 设置于风机的出气段并位于风叶 20 的下方。 需要说明的是， 本发明实施例中的风机可以为贯流风机。 进一步地， 本发明实施例还提供了一种空调器， 包括上述风机。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果： 通过将 圆弧段与螺旋线段平滑连接， 可以减小在二者连接处产生的突变结构的大小， 甚至避 免产生上述突变结构， 从而能够防止气流流经上述连接处时形成涡流， 进而能够达到 使风机的风量与噪声的比值满足设计需求的目的。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书 一种风机， 包括蜗壳和风叶（20)， 其特征在于， 在所述风机的纵剖面内， 所述 蜗壳的蜗壳型线 (10) 包括： 圆弧段 （11)， 设置于所述风机的进风口处；
螺旋线段（12)， 与所述圆弧段（11)平滑连接， 并朝向所述风机的出风口 方向延伸。 根据权利要求 1所述的风机， 其特征在于， 所述螺旋线段 （12) 与所述圆弧段 (11) 相切于第一连接点 A。 根据权利要求 2所述的风机， 其特征在于， 所述蜗壳型线 （10) 还包括直线段 (13)， 设置于所述风机的出风口处， 并与所述螺旋线段（12)相切于第二连接 点^ 根据权利要求 3所述的风机， 其特征在于， 所述圆弧段 （11) 包括进口端点 C 和中点 D， 所述进口端点 C和所述第一连接点 A的连线与所述中点 D之间的 距离为 H， 其中， 2mm≤H <15mm。 根据权利要求 4所述的风机， 其特征在于， 3mm≤H≤Umm。 根据权利要求 3所述的风机，其特征在于，所述第一连接点 A与所述风叶（20) 之间的间隔为 d， 其中， 3mm≤d≤l0mm。 根据权利要求 6所述的风机， 其特征在于， 4.5mm<d<，mm。 根据权利要求 3所述的风机，其特征在于，所述第二连接点 B与所述风叶（20) 的圆心 0的连线位于第一直线上， 所述第一连接点 A与所述风叶（20)的圆心 0的连线位于第二直线上， 所述第一直线和所述第二直线之间的夹角为 ， 其 中， 85°≤ ≤13(Τ。 根据权利要求 8所述的风机， 其特征在于， 90°≤«≤115°。 一种空调器， 包括风机， 其特征在于， 所述风机为根据权利要求 1至 9中任一 项所述的风机。
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