本發(fā)明涉及空調器技術領域,更具體而言,涉及一種軸流風輪和空調器。
背景技術:
在相關技術中,空調器室外機包括風輪,風輪轉動產生定向流動的空氣以穿過換熱器,空氣與換熱器進行熱交換,為了使換熱器有較好的換熱效率,通常需要增大風輪的送風量,如此,可能導致風輪工作時的噪聲加大,用戶體驗不佳。因此,如何使風輪能提高送風量又不增加噪聲成為亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施方式旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此,本發(fā)明實施方式需要提供一種軸流風輪和空調器。
本發(fā)明實施方式的軸流風輪包括輪轂和設置在輪轂的側面的多個葉片。所述葉片包括形成在所述葉片的迎風端的葉前緣和形成在所述葉片的背風端的葉后緣。所述葉后緣形成有第一缺口和第二缺口。第一缺口和第二缺口向所述葉前緣延伸。第一缺口位于所述第二缺口與所述輪轂之間。所述第二缺口的深度大于所述第一缺口的深度。
上述軸流風輪的第一缺口較第二缺口深入葉片,使氣流呈梯度流出葉后緣,可有效減小葉片的壓力面的受力區(qū),提高軸流風輪的轉速進而增加進風量,同時,第一缺口和第二缺口使得葉片上部分壓力面與吸力面的空氣提前混合,減少渦流的產生,進而減少軸流風輪工作時產生的噪聲。
在某些實施方式中,所述葉片還包括與所述輪轂連接的葉根和遠離所述輪轂的葉外緣。所述葉片的厚度沿從所述葉外緣至所述葉根的方向逐漸增大。
在某些實施方式中,所述葉后緣包括內后緣和外后緣。所述內后緣連接所述葉根與所述第一缺口。所述外后緣連接所述第二缺口與所述葉外緣。
在某些實施方式中,所述葉外緣與所述外后緣的交點為葉外點,所述第二缺口上最靠近所述葉前沿的點為前端。所述前端在所述葉外緣上沿所述前端與所述輪轂的中心的連線的方向的投影為前點,所述前點到所述葉外點之間的長度與所述葉外緣的長度的比為0.15-0.25。
在某些實施方式中,所述第一缺口上最靠近所述葉根的點為第一內端,所述第一缺口上最遠離所述葉根的點為第一外端。所述第一內端到所述葉根的距離與所述葉外緣到所述葉根的距離的比為0.15-0.25。所述第一外端到所述葉根的距離與所述葉外緣到所述葉根的距離的比為0.65-0.75。
在某些實施方式中,所述第一缺口呈圓弧形。
在某些實施方式中,所述第二缺口上最靠近所述葉根的點為第二內端,所述第二缺口上最遠離所述葉根的點為第二外端。所述第二內端到所述葉根的距離與所述葉外緣到所述葉根的距離的比為0.55-0.65。所述第二外端到所述葉根的距離與所述葉外緣到所述葉根的距離的比為0.85-0.95。
在某些實施方式中,所述多個葉片在所述輪轂的側面呈周向等角度間隔設置。
在某些實施方式中,所述葉前緣呈圓弧形。
本發(fā)明實施方式的空調器包括上述任一實施方式所述的軸流風輪。
上述空調器的軸流風輪的第一缺口較第二缺口深入葉片,使氣流呈梯度流出葉后緣,可有效減小葉片的壓力面的受力區(qū),提高軸流風輪的轉速進而增加送風量,同時,第一缺口和第二缺口使得葉片上部分壓力面與吸力面的空氣提前混合,減少渦流的產生,進而減少軸流風輪工作時產生的噪聲。
本發(fā)明實施方式的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明實施方式的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明實施方式的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的送風組件的立體示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的送風組件的平面示意圖;
圖3是圖2的送風組件沿Ⅲ—Ⅲ線的截面示意圖;
圖4是圖3的送風組件的Ⅳ部分的放大示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的軸流風輪的立體示意圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的軸流風輪的平面示意圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式的軸流風輪的另一平面示意圖。
主要元件及符號說明:
送風組件100、導風圈10、第一導風環(huán)12、入風口122、第二導風環(huán)14、出風口142、第三導風環(huán)16、軸流風輪20、葉片22、壓力面221、葉前緣222、吸力面223、葉后緣224、內后緣2242、外后緣2244、第一缺口225、第一內端2252、第一外端2254、第二缺口226、前端2262、第二內端2264、第二外端2266、葉根227、葉外緣228、輪轂24。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開,下文中對特定例子的部件和設定進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本發(fā)明。此外,本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或參考字母,這種重復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設定之間的關系。此外,本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
本發(fā)明實施方式的空調器包括送風組件。
請參閱圖1-圖4,本發(fā)明實施方式的送風組件100包括導風圈10和軸流風輪20。
導風圈10包括第一導風環(huán)12和第二導風環(huán)14,第一導風環(huán)12與第二導風環(huán)14同軸線Z設置。第一導風環(huán)12形成有入風口122,第一導風環(huán)12以第一半徑R1向遠離軸線Z的方向彎折,第二導風環(huán)14以第二半徑R2向遠離軸線Z的方向彎折。第一半徑R1大于第二半徑R2。
軸流風輪20包括多個葉片22,葉片22包括形成在葉片22的背風端的葉后緣224。葉后緣224形成有第一缺口225和第二缺口226,第二缺口226的深度大于第一缺口225的深度。軸流風輪20從入風口122伸入導風圈10,軸流風輪20伸入導風圈10的深度與導風圈10的軸向高度的比為0.3-0.4,第二缺口226部分伸入導風圈10。
如此,在上述送風組件100中,第一缺口225和第二缺口226使得葉片22上部分壓力面221與吸力面223的空氣提前混合,減少渦流的產生,進而減少軸流風輪20工作時產生的噪聲,同時第一半徑R1大于第二半徑R2,通過設置軸流風輪20與導風圈10的位置關系,使得從第一缺口225和第二缺口226流出的空氣被導風圈10包裹,進而增大了送風量。
在實際使用中,送風組件100可以是設置在空調器的室外機中,室外機還包括換熱器和收容換熱器的外殼。在一些實施方式中,導風圈10可以與外殼一體成型,軸流風輪20可以設置在換熱器與導風圈10之間,第二導風環(huán)14形成出風口142。輪流風輪由電機驅動,軸流風輪20轉動以驅動空氣穿過換熱器后從入風口122流入導風圈10,再從出風口142流出導風圈10。
在本發(fā)明實施方式中,軸流風輪20伸入導風圈10的深度h與導風圈10的軸向高度H的比h/H為0.3-0.4,優(yōu)選為0.33。如此,避免軸流風輪20與導風圈10距離過遠而導致從第一缺口225和第二缺口226流出的空氣不能流進入風口122,同時也避免軸流風輪20伸入過多而導致軸流風輪20的進風量受到導風圈10的影響。
在某些實施方式中,導風圈10還包括第三導風環(huán)16,第三導風環(huán)16連接第一導風環(huán)12和第二導風環(huán)14。請參閱圖3和圖4,以穿過軸線的平面截取導風圈10得到的第三導風環(huán)16的截面長度L3與第一導風環(huán)12的截面長度L1的比為L3/L1=1.8-2.2。
具體地,第三導風環(huán)16可以是以軸線Z為軸,且橫截面與軸線Z平行的圓環(huán)。第三導風環(huán)16可以是與第一導風環(huán)12和第二導風環(huán)14相切。如此,減小導風圈10的內壁與空氣的摩擦,空氣流出順暢且減少噪聲。
優(yōu)選地,在圖3和圖4所示的截面中,第三導風環(huán)16的長度L3與第一導風環(huán)12的截面長度L1的比為2.0。
在某些實施方式中,第一半徑R1與第二半徑R2的比R1/R2為1.25-1.75。優(yōu)選地,第一半徑R1與第二半徑R2的比為1.5。
可以理解,第一導風環(huán)12向遠離軸線Z的方向彎折,增大了入風口122的面積以允許更多的空氣進入導風圈10。第二導風環(huán)14向遠離軸線Z的方向彎折,一來增大了出風口142的面積以使得空氣更容易從出風口142流出導風圈10,二來空氣可以順著第二導風環(huán)14的流線形的內壁逐漸地與外界空氣混合,減少了空氣流出時產生的渦流,進而減少噪聲。
在某些實施方式中,軸流風輪20與導風圈10同軸設置,軸流風輪20與導風圈10的內壁之間的距離為7-10毫米。
如此,防止在使用中導風圈10干涉到軸流風輪20轉動,同時由軸流風輪20邊緣產生的氣流能被導風圈10包裹以增加送風量。
在一個對比實驗中,比較在不同電壓下,本發(fā)明實施方式的送風組件100與對照組的送風組件(第一導風環(huán)與第二導風環(huán)的彎折半徑相同,軸流風輪未設置第一缺口和第二缺口)的噪聲及風量,得到如表1所示的實驗數(shù)據(jù)。
表1:
從上表可得出,在相同的驅動電壓下,本發(fā)明實施方式的送風組件100與對照組的送風組件相比,在提高風量的同時也降低了噪聲。
請參閱圖5和圖6,本發(fā)明實施方式的軸流風輪20還包括輪轂24,多個葉片22設置在輪轂24的側面。
具體地,在某些實施方式中,多個葉片22在輪轂24的側面呈周向等角度間隔設置。
如此,軸流風輪20轉動較穩(wěn)定,且軸流風輪20送風量的波動性較小。
葉片22還包括葉前緣222,葉前緣222形成在葉片22的迎風端。在實際使用中,葉片22可以采用彎掠形結構設計,軸流風輪20轉動時,處在葉片22的迎風端的葉前緣222切割空氣,葉片22將空氣分割成兩部分,葉片22的壓力面221將空氣的局部壓力增大并將空氣往送風方向推送。葉片22上與壓力面221相背的面為吸力面223,吸力面223將空氣的局部壓力減小并將空氣往送風方向吸引。壓力面221與吸力面223的空氣在葉后緣224處相混合。
在本發(fā)明實施方式中,葉后緣224形成有第一缺口225和第二缺口226且第二缺口226的深度大于第一缺口225的深度,使得部分壓力面221與吸力面223的空氣提前在第二缺口226和第一缺口225混合,減少因空氣同時混合產生的渦流,進而減少噪聲。
同時,第一缺口225和第二缺口226減小了葉片22的受力區(qū),軸流風輪20的轉速得以提高,進而可提高軸流風輪20的送風量。
需要說明的是,在本發(fā)明實施方式中,第一缺口225和第二缺口226均向葉前緣222的方向延伸,第一缺口225的深度和第二缺口226的深度指的是第一缺口225和第二缺口226向葉前緣222延伸的深度。
在另一個對比實驗中,比較在不同轉速下,本發(fā)明實施方式的軸流風輪20對照組的軸流風輪(未設置第一缺口和第二缺口)的噪聲,得到如表2所示的實驗數(shù)據(jù)。
表2:
從上表可得出,在相同轉速的情況下,本發(fā)明實施方式的軸流風輪20與對照組的軸流風輪相比,能減少噪聲量。
在某些某些實施方式中,葉片22包括與輪轂24連接的葉根227和遠離輪轂2424的葉外緣228,葉片22的厚度沿從葉外緣228至葉根227的方向逐漸增大。
如此,提高葉片22的強度和剛度,增加葉片22的固有頻率以免產生共振,且可增強葉片22的導流效果,避免葉前緣222出現(xiàn)渦流。
在本發(fā)明實施方式中,葉根227與輪轂24的連接處設有倒圓角光滑過渡,以增加葉根227與輪轂24連接的強度,避免出現(xiàn)應力集中。
在某些實施方式中,葉后緣224包括內后緣2242和外后緣2244。內后緣2242連接葉根227與第一缺口225。外后緣2244連接第二缺口226與葉外緣228。
如此,壓力面221與吸力面223的空氣可分別在內后緣2242和外后緣2244混合,通過設置內后緣2242和外后緣2244的不同形狀,可使壓力面221與吸力面223的空氣以不同的梯度進行混合,以滿足軸流風輪20不同的送風需求。
在本發(fā)明實施方式中,葉前緣222呈圓弧形,內后緣2242和外后緣2244也呈圓弧形。
請參閱圖6,在某些實施方式中,葉外緣228與葉后緣224的交點為葉外點B,第二缺口226上最靠近葉前沿的點為前端2262,前端2262在葉后緣224上沿前端2262與輪轂24的中心Z的連線方向的投影為前點A,前點A到葉外點B之間的長度S1與葉外緣228的長度S2的比S1/S2為0.15-0.25,優(yōu)選為0.20。
如此,第二缺口226的深度能較好地將部分壓力面221與吸力面223的空氣提前混合,減少噪聲,同時不會對葉片22的強度產生太大的影響,防止葉片22在轉動時發(fā)生彎折或共振。
在某些實施方式中,第一缺口225上最靠近葉根227的點為第一內端2252,第一缺口225上最遠離葉根227的點為第一外端2254。第一內端2252到葉根227的距離D1與葉外緣228到葉根227的距離D3的比D1/D3為0.15-0.25,優(yōu)選為0.2。第一外端2254到葉根227的距離D2與葉外緣228到葉根227的距離D3的比D2/D3為0.65-0.75,優(yōu)選為0.7。
在本發(fā)明實施方式中,第一缺口225的寬度大于第二缺口226的寬度,優(yōu)選地,第一缺口225的寬度大約為葉后緣224寬度的一半。需要說明的是,第一缺口225的寬度和第二缺口226的寬度指的是第一缺口225和第二缺口226在葉后緣224延伸的寬度。
如此,第一缺口225為深度較小的缺口,第一缺口225在后緣延伸的寬度較大,壓力面221與吸力面223的空氣能在第一缺口225處混合,同時第一缺口225也不會對葉片22的強度造成太大的影響。
在某些實施方式中,第一缺口225呈圓弧形。
如此,第一缺口225不易出現(xiàn)應力集中的點,避免葉片22在第一缺口225處開裂,且在第一缺口225處,壓力面221的空氣與吸力面223的空氣逐漸混合,減少渦流的產生。
在某些實施方式中,第二缺口226上最靠近葉根227的點為第二內端2264,第二缺口226上最遠離葉根227的點為第二外端2266。第二內端2264到葉根227的距離D4與葉外緣228到葉根227的距離D3的比D4/D3為0.55-0.65,優(yōu)選為0.60。第二外端2266到葉根227的距離D5與葉外緣228到葉根227的距離D3的比D5/D3為0.85-0.95,優(yōu)選為0.90。
在本發(fā)明實施方式中,第二缺口226與第一缺口225可以是連續(xù)過渡的,也就是說,第一外端2254與第二內端2264可以處在同一個位置上。
如此,第二缺口226所述的區(qū)域剛好位于葉片22上空氣壓力較大的區(qū)域,第二缺口226使得該區(qū)域的壓力面221與吸力面223的空氣提前混合,減少了該區(qū)域受到的壓力,防止葉片22上的應力集中而出現(xiàn)變形。
需要說明的是,上述對第一缺口225和第二缺口226的位置的描述,均是在從輪轂24的軸線Z方向為正視的方向得到的軸流風輪20的正視圖而言的。
請參閱圖6,在某些實施方式中,第二缺口226呈圓弧形。
如此,第二缺口226不易出現(xiàn)應力集中的點,避免葉片22在第二缺口226處開裂,且在第二缺口226處,壓力面221的空氣與吸力面223的空氣逐漸混合,減少渦流的產生。
當然,在其他實施方式中,第二缺口226也可以有其他的具體形狀,例如第二缺口226呈三角形狀,如圖7所示。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施方式”、“某些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施方式,可以理解的是,上述實施方式是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施方式進行變化、修改、替換和變型。