風輪、風機及製冷設備的製作方法

2023-05-14 09:49:11 2

本發明涉及製冷技術領域，尤其是涉及一種風輪、風機及製冷設備。

背景技術：

相關技術中，電機在帶動風輪旋轉時，風輪的鄰近輪轂的位置處容易產生渦流，風輪的工作效率低，噪音大，出風量少，整個製冷設備的換熱能力差。而且，電機軸與風輪之間配合的可靠性低。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種風輪，該風輪有利於降低近輪轂處的渦旋強度，降低噪音，增大出風量。

本發明還提出一種包括上述風輪的風機。

本發明還提出一種包括上述風機的製冷設備。

根據本發明實施例的風輪，所述風輪的軸向兩側分別為迎風側和出風側，所述風輪包括：輪轂，所述輪轂包括：內輪部，所述內輪部的一部分沿著朝向所述出風側的方向凹入以限定出凹入部，所述內輪部上設有適於電機軸穿過的軸孔；外輪部，所述外輪部環繞在所述內輪部的外側且連接至所述內輪部的外周沿；環形的凸出部，所述凸出部設在所述凹入部內且朝向所述迎風側凸出，在所述輪轂的周向方向上所述凸出部環繞所述軸孔設置；多個葉片，所述多個葉片間隔開地連接至所述外輪部的外周壁；擾流筋，所述擾流筋連接在所述凸出部的外周壁和所述凹入部的內周壁之間以對進入到所述凹入部內的氣流進行擾流。

根據本發明實施例的風輪，一方面通過使得內輪部的一部分沿著朝向出風側的方向凹入以限定出凹入部，同時將環形的凸出部設在凹入部內且朝向迎風側凸出，這樣，有利於延長電機軸與輪轂的配合長度，保證風輪安裝的可靠性；另一方面在凸出部的外周壁和凹入部的內周壁之間設置擾流筋，可在風輪驅動氣流從迎風側流向出風側的過程中，降低近輪轂處的渦旋強度，降低噪音，且可保證相同工況下，風量的增加，當風輪用在風機上時，有利於提高風機的工作效率，降低了電機的功率，從而當風機用在製冷設備上時，有利於整個製冷設備換熱能力和效率的提升。

根據本發明的一些實施例，所述內輪部包括：連接部，所述連接部的一部分沿著朝向所述出風側的方向凹入以限定出所述凹入部，所述凹入部上設有在其厚度方向方貫穿其的第一通孔；配合部，所述配合部設在所述連接部的出風面上且所述配合部上設有第二通孔，所述第二通孔正對所述第一通孔設置；其中，所述第二通孔和所述第一通孔共同限定出所述軸孔，所述外輪部連接至連接部的外周沿。

具體地，所述連接部包括：圓盤段，所述圓盤段上設有所述第一通孔，所述配合部和所述凸出部分別位於所述圓盤段的出風面和迎風面上；第一連接段，所述第一連接段的第一端連接至所述圓盤段的外周沿，所述第一連接段的第二端在朝向迎風側的方向上沿著朝向遠離所述軸孔的中心軸線的方向傾斜延伸；第二連接段，所述第二連接段的第一端連接至所述第一連接段的第二端且所述第二連接段的第二端沿徑向向外延伸，所述外輪部連接至所述第二連接段的第二端。

可選地，所述第一連接段的延伸方向與所述軸孔的中心軸線之間的夾角為α，α滿足：30°≤α≤60°。

可選地，所述擾流筋形成為平板狀，且所述擾流筋的三個側壁分別連接至所述圓盤段、所述凸出部的外周壁和所述第一連接段。

根據本發明的一些實施例，所述擾流筋為多個，多個所述擾流筋在所述輪轂的周向方向上均勻間隔設置。

根據本發明的一些實施例，所述內輪部的高度為h，所述凹入部的凹入深度為h，h和h滿足：0.2≤h/h≤0.8。

根據本發明的一些實施例，風輪還包括固定片，所述固定片上設有穿孔，所述內輪部的出風面上設有適於容納所述固定片的容納槽，在所述電機軸伸入所述軸孔內後可穿過所述穿孔與螺母配合。

具體地，所述容納槽的內周壁上設有環形的定位部，在所述螺母與所述電機軸配合時，所述螺母位於所述定位部內。

根據本發明的一些實施例，所述軸孔的內壁上設有用於對電機軸進行周向定位的扁位結構。

根據本發明實施例的風機，包括電機和上述實施例中的風輪。所述電機具有所述電機軸。

根據本發明實施例的風機，通過設置上述的風輪，有利於提高風機的工作效率，降低電機的功率。

根據本發明實施例的製冷設備，包括上述的風機。

根據本發明實施例的製冷設備，通過設置上述的風機，有利於提高製冷設備的換熱能力和效率。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明一些實施例的風輪的示意圖；

圖2是根據本發明一些實施例的風輪的示意圖；

圖3是根據本發明一些實施例的風輪的剖視圖；

圖4是根據圖3所示的a處的放大圖；

圖5是風量與噪音的關係圖。

附圖標記：

風輪100；

輪轂10；內輪部1；軸孔11；扁位結構111；連接部12；圓盤段121；第一通孔1211；第一連接段122；第二連接段123；配合部13；第二通孔131；定位部132；外輪部2；凸出部3；固定片4；

葉片20；

擾流筋30。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例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例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「內」、「外」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「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；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。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面參考圖1-圖5描述根據本發明實施例的風輪100。具體地，風輪100可與電機一起組裝成風機，需要說明的是，根據本發明實施例的風機可以用於任何製冷設備中，特別地，根據本發明的風機特別適用於空調系統。

如圖1和圖2所示，根據本發明實施例的風輪100，可以包括輪轂10、多個葉片20和擾流筋30。多個葉片20可連接至輪轂10且在輪轂10的周向方向上間隔設置。

可以理解的是，風輪100在工作時可驅動氣流沿著風輪100的軸向流動，即風輪100的軸向兩側分別為迎風側和出風側，風輪100驅動氣流從迎風側流向出風側。例如，如圖3和圖4所示，氣流從下到上的方向上流通，即箭頭指出的風輪100的下側為迎風側，箭頭指出的風輪100的上側為出風側。需要說明的是，此處和下文中所描述的上下方向僅是依據附圖的示意性說明，不能理解為對本發明的一種限制。

如圖3和圖4所示，輪轂10可以包括：內輪部1、外輪部2和環形的凸出部3。具體地，內輪部1的一部分沿著朝向出風側的方向凹入以限定出凹入部，例如，如圖3和圖4所示，內輪部1的一部分向上凹入以限定出凹入部，內輪部1的其餘部分凸出於凹入部。

內輪部1上設有適於電機軸穿過的軸孔11。具體地，如圖3和圖4所示，軸孔11在內輪部1的軸向上貫穿內輪部1，電機的電機軸可從迎風側伸入軸孔11內並從出風側伸出軸孔11。可選地，在電機軸從軸孔11伸出後，可與緊固件固定連接，例如在電機軸從軸孔11伸出後，可與螺母螺紋連接，從而實現電機軸與風輪100的固定連接。

外輪部2環繞在內輪部1的外側且連接至內輪部1的外周沿。具體地，如圖3和圖4所示，外輪部2在內輪部1的整個方向上環繞在內輪部1的外側且外輪部2連接至內輪部1的外周沿。

多個葉片20間隔開地連接至外輪部2的外周壁，例如，如圖1和圖2所示，葉片20為三個，三個葉片20在外輪部2的周向方向上均勻間隔設置且連接至外輪部2的外周壁。

凸出部3設在凹入部內且朝向迎風側凸出，在輪轂10的周向方向上凸出部3環繞軸孔11設置。例如，如圖3和圖4所示，凸出部3形成為環形，凸出部3設在凹入部內且向下凸出，在輪轂10的周向方向上，凸出部3環繞軸孔11設置。由此，凸出部3的內孔與軸孔11對應設置，從而便於電機軸穿過內孔後伸入軸孔11。

擾流筋30連接在凸出部3的外周壁和凹入部的內周壁之間以對進入到凹入部內的氣流進行擾流。具體而言，當氣流從迎風側流向出風側時，會有部分氣流進入到凹入部內，擾流筋30的設置可避免氣流繞凸出部3的周向方向流通，從而避免氣流形成渦流，有利於降低噪音，提高風輪100的出風量。

根據本發明實施例的風輪100，一方面通過使得內輪部1的一部分沿著朝向出風側的方向凹入以限定出凹入部，同時將環形的凸出部3設在凹入部內且朝向迎風側凸出，這樣，有利於延長電機軸與輪轂10的配合長度，保證風輪100安裝的可靠性；另一方面在凸出部3的外周壁和凹入部的內周壁之間設置擾流筋30，可在風輪100驅動氣流從迎風側流向出風側的過程中，降低近輪轂10處的渦旋強度，降低噪音，且可保證相同工況下，風量的增加，當風輪100用在風機上時，有利於提高風機的工作效率，降低了電機的功率，從而當風機用在製冷設備上時，有利於整個製冷設備換熱能力和效率的提升。

簡而言之，根據本發明實施例的風輪100，具有噪音小、風量大等優點。

在本發明的一些實施例中，如圖4所示，內輪部1包括：連接部12和配合部13，外輪部2連接至連接部12的外周沿。

具體地，連接部12的一部分沿著朝向出風側的方向凹入以限定出所述凹入部，例如，如圖4所示，連接部12的一部分向上凹入以限定出凹入部。

凹入部上設有在其厚度方向方貫穿其的第一通孔1211，也就是說，連接部12的限定出凹入部的部分上設有在其厚度方向上貫穿其的第一通孔1211。配合部13設在連接部12的出風面上且配合部13上設有第二通孔131。例如，如圖4所示，配合部13設在連接部12的限定出凹入部的部分的出風面上，配合部13上設有在配合部13的軸向上貫穿配合部13的第二通孔131。

第二通孔131正對第一通孔1211設置，從而第二通孔131和第一通孔1211共同限定出軸孔11，也就是說，軸孔11是由位於配合部13上的第二通孔131和位於連接部12上的第一通孔1211共同限定出的。

從而，使得輪轂10的朝向迎風側的一側形成為「凹凸」型結構，使得風輪100具有噪音小、風量大等優點。

在本發明的進一步實施例中，連接部12可以包括圓盤段121、第一連接段122和第二連接段123。具體地，如圖4所示，圓盤段121上設有所述第一通孔1211，配合部13和凸出部3分別位於圓盤段121的出風面和迎風面上，凸出部3環繞第一通孔1211設置。例如，如圖4所示，配合部13位於圓盤段121的上表面上，凸出部3位於圓盤段121的下表面上。

第一連接段122的第一端連接至所述圓盤段121的外周沿，第一連接段122的第二端在朝向迎風側的方向上沿著朝向遠離軸孔11的中心軸線的方向傾斜延伸。例如如圖4所示，第一連接段122的上端連接至圓盤段121的外周沿，第一連接段122的下端在從上到下的方向上沿著朝向遠離軸孔11的中心軸線的方向傾斜延伸。

第二連接段123的第一端連接至第一連接段122的第二端且第二連接段123的第二端沿徑向向外延伸，外輪部2連接至所述第二連接段123的第二端。例如，如圖4所示，第二連接段123的內端連接至第一連接段122的下端且第二連接段123的外端沿著徑向方向向外延伸，外輪部2的下端連接至第二連接段123的第二端。由此，結構簡單可靠。

這裡，需要理解的是，外是指遠離軸孔11的中心軸線的方向，與之相反的方向為內。

在本發明的一些示意性實施例中，如圖4所示，第一連接段122的延伸方向與軸孔11的中心軸線之間的夾角為α，α滿足：30°≤α≤60°，例如，α為35°、40°、43°、45°、50°或55°等。由此，不但結構簡單，而且有利於進一步降低近輪轂10處的渦旋強度和噪音，增加風量，當風輪100用在風機上時，有利於進一步提高風機的工作效率，降低電機的功率，從而當風機用在製冷設備上時，有利於整個製冷設備換熱能力和效率的進一步提升。

具體地，如圖2所示，擾流筋30形成為平板狀，且擾流筋30的三個側壁分別連接至圓盤段121的迎風面、凸出部3的外周壁和第一連接段122的側壁。由此，有利於提高擾流效果。

根據本發明的一些實施例，擾流筋30為多個，多個擾流筋30在輪轂10的周向方向上均勻間隔設置。例如，如圖2所示，擾流筋30為三個，三個擾流筋30在輪轂10的周向方向上均勻間隔設置。由此，結構簡單。

在本發明的一些可選的實施例中，如圖4所示，內輪部1的高度為h，凹入部的凹入深度為h，h和h滿足：0.2≤h/h≤0.8。例如，內輪部1的高度為h，第二連接段123的迎風面到圓盤段121的迎風面之間的垂直距離為h，h和h滿足：0.2≤h/h≤0.8。從而對輪轂10的尺寸進行優化，不但結構簡單，而且有利於進一步降低近輪轂10處的渦旋強度和噪音，增加風量，當風輪100用在風機上時，有利於進一步提高風機的工作效率，降低電機的功率，從而當風機用在製冷設備上時，有利於整個製冷設備換熱能力和效率的進一步提升。

進一步地，0.4≤h/h≤0.6。例如，h/h的取值為0.42、0.45、0.5、0.55等。

根據本發明的一些實施例，在朝向出風側的方向上，凸出部3的外周面沿朝向遠離軸孔11的中心軸線的方向延伸。例如，在從下到上的方向上，凸出部3的外周面沿朝向遠離軸孔11的中心軸線的方向延伸。由此，可進一步降低近輪轂10處的渦旋強度和噪音，增加風量，當風輪100用在風機上時，有利於進一步提高風機的工作效率，降低電機的功率，從而當風機用在製冷設備上時，有利於整個製冷設備換熱能力和效率的進一步提升。

具體地，凸出部3的外周面的延伸方向與軸孔11的中心軸線之間的夾角為β，β滿足：0°≤β≤30°。例如，β為15°、25°、28°或30等。

在本發明的一些實施例中，風輪100還包括固定片4，固定片4上設有穿孔，內輪部1的出風面上設有適於容納固定片1的容納槽，在電機軸伸入軸孔11內後可穿過穿孔與螺母配合。由此，當電機軸穿過穿孔螺母配合時，電機軸的環形臺階面與固定片4的朝向迎風側的表面配合，從而固定片4位於電機軸的臺階面與螺母之間以起到對電機軸進行軸向定位的作用，避免了相關技術中墊片的設置。

優選地，固定片4為內嵌式固定片。

具體地，容納槽的內周壁上設有環形的定位部132，在螺母與電機軸配合時，螺母位於定位部132內，從而便於螺母容納在容納槽內且限位在定位部132內。

優選地，定位部132與內輪部1為一體成型件。由此，不但有利於簡化生產工藝，降低生產成本，還有利於提高定位部132的強度。

可選地，定位部132的厚度為d，d滿足3mm≤d≤3mm。由此，從而便於螺母的拆裝。

在本發明的一些示例中，軸孔11的內壁上設有用於對電機軸進行周向定位的扁位結構111，電機軸上設有與扁位結構111配合的扁位部，通過扁位結構111與扁位部的配合，從而便於電機軸通過扁位結構111向輪轂10傳遞扭矩，使電機驅動風輪100旋轉。

具體地，扁位結構111的長度為m，m小於等於扁位部的長度，由此，有利於避免電機軸與輪轂10之間結構上的幹涉。

發明人在實際研究中，採用本發明實施例中的風輪1對風量與噪音之間的關係進行試驗，並將結果與相關中的風輪進行比較，結果如圖5所示，實驗數據表明，本發明實施例中的風輪1在相同的風量下，噪音比相關技術中的風輪小。

根據本發明實施例的風機，包括電機和上述實施例中的風輪100。其中，電機的電機軸從迎風側伸入軸孔11並從出風側伸出。

根據本發明實施例的風機，通過設置上述的風輪100，有利於提高風機的工作效率，降低電機的功率。

根據本發明實施例的製冷設備，包括上述的風機。

根據本發明實施例的製冷設備，通過設置上述的風機，有利於提高製冷設備的換熱能力和效率。

可選地，製冷設備為空調系統。可以理解的是，空調系統可以包括空調室外機和空調室內機，上述的風機可以用在空調室外機中，也可以用在空調室內機中。

空調室外機，包括換熱器、支架、電機、風輪、導風圈和出風格柵等。

在本說明書的描述中，參考術語「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。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例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。