風機和空調器室外的製造方法
2023-05-12 22:25:01 1
風機和空調器室外的製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種風機和空調器室外機。風機的出風保護罩中，同一經條片組中相鄰兩經條片的經條片翼型的弦線間的距離S、經條片翼型的弦線的長度a、葉片的葉片翼型的弦線與垂直於旋轉軸的平面的夾角θ滿足a=S×tanθ；經條片組中經條片的數量與葉片數量互為質數；經條片的迎風面在垂直於旋轉軸的平面上的投影為阿基米德螺旋線上的曲線段；經條片翼型的迎風側曲線段的出風側的切線平行於旋轉軸的軸線；風輪的直徑D1、風輪到導風圈的徑向間距b、葉片尾緣與出風保護罩最外圈進風側徑向面的最小距離m和出風保護罩最外圈進風側徑向面的直徑D2滿足（D1+2b+0.53×m）×（1-3%）}≤D2≤{（D1+2b+0.53×m）×（1+3%），滿足以上條件後，風機產生的噪音降低，且風機產生旋轉流的動壓作為靜壓回收效果最好，提高了風機的能效。
【專利說明】風機和空調器室外機
【技術領域】
[0001]本發明涉及電器領域，更具體而言，涉及一種風機和包括該風機的空調器室外機。【背景技術】
[0002]目前，空調器室外機用的風扇一般為螺旋漿式風扇，螺旋槳式風扇在輪轂的外周部配置有葉片，可利用葉片迴轉所產生的升力送風。此時，與在吹出側的輪轂近旁相比，在螺旋槳式風扇吹出側的外周側產生的與風扇迴轉方向相同的迴轉螺旋流增加，該螺旋流如不能轉換成風扇軸向的流動即軸流，則動壓能損失，螺旋槳式風扇的氣動力性能下降，同時，螺旋流衝擊到風扇的安全防護格柵上，使流體的動壓損失增加，且有噪聲產生。為此，現有技術中存在以下兩種解決方法:
[0003]第一種方法為:將安全防護格柵設計成具有延伸成放射狀的條的安全保護格柵；
[0004]第二種方法為:將安全防護格柵設計成由配置成同心圓狀的條和延伸成放射狀的條構成的格子狀的安全保護格柵。
[0005]在第一種方法中，由於在安全防護格柵中沒有配置成同心圓狀的條，所以，為了防止異物從外部進入螺旋槳式風扇內，需要很多延伸成放射狀的條，將安全防護格柵設計的很密，但是，由於安全防護格柵設計的很密，來自螺旋槳式風扇的旋轉流在通過安全防護格柵時的動壓損失和噪聲都很大。
[0006]在第二種方法中，安全防護格柵為由同心圓狀的條和延伸成放射狀的條構成的格子狀，但是該格子狀的條相對於螺旋槳式風扇的迴轉軸方向平行地朝下遊延伸，所以，不能使旋轉流朝向迴轉軸的方向轉向，存在動壓能損失、氣動力性能下降的問題。
【發明內容】
[0007]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。
[0008]為此，本發明第一個方面的目的在於，提供一種可降低動壓損失和噪聲的風機。
[0009]本發明第二個方面的目的在於，提供一種具有上述風機的空調器室外機。
[0010]為實現上述目的，本發明第一個方面的實施例提供了一種風機，包括:風機主體，所述風機主體包括電機和風輪，所述風輪包括葉片和輪轂，所述葉片通過所述輪轂連接到所述電機的旋轉軸上；和出風保護罩，所述出風保護罩位於所述風機的出風側，所述出風保護罩包括緯圈環和經條片組，所述經條片組包括多個經條片，且多個所述經條片沿所述緯圈環的徑向呈放射狀排布，所述經條片組中，相鄰兩所述經條片的經條片翼型的弦線間的距離為S，所述經條片翼型的弦線的長度為a，所述葉片的葉片翼型的弦線與垂直於所述旋轉軸的平面的夾角為0，且a=sx tanθ。
[0011]在本發明的上述實施例中，風機包括風機主體和出風保護罩，且出風保護罩位於風機的出風側，且出風保護罩為由緯圈環和經條片組構成的格柵狀，可防止外部的物體進入風機內；相鄰兩經 條片的經條片翼型的弦線間的距離S、經條片翼型的弦線的長度a、葉片翼型的弦線與垂直於旋轉軸的平面的夾角Θ滿足a=SXtan0這一條件，這樣，能在對葉片旋轉產生的流動空氣破壞最小的情況下回收動壓，且風機產生旋轉流的動壓作為靜壓回收的效果最好，提高了風機的能效。
[0012]綜上所述，本發明上述實施例提供的風機，出風保護罩一方面可防止外部的物體進入風機內，另一方面可提聞風機的能效。
[0013]另外，根據本發明上述實施例提供的風機還具有如下附加技術特徵:
[0014]根據本發明的一個實施例，每一所述經條片的迎風面在垂直於所述風機的旋轉軸的平面上的投影均為阿基米德螺旋線上的曲線段。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述出風保護罩包括至少三個所述緯圈環和多個所述經條片組，至少三個所述緯圈環的圓心重合且半徑不同，每相鄰兩所述緯圈環間均設置有一個所述經條片組，同一所述經條片組中的多個所述經條片的形狀、大小相同，不同的所述經條片組中的所述經條片的形狀不同。
[0016]根據本發明的一個實施例，不同所述經條片組中的所述經條片的迎風面在垂直於所述旋轉軸的平面上投影得到的曲線段位於同一阿基米德螺旋線上。
[0017]根據本發明的一個實施例，所述阿基米德螺旋線的起點與所述緯圈環的圓心重合，並位於所述旋轉軸的軸線上。
[0018]根據本發明的一個實施例，每一所述經條片組中的所述經條片的數量與所述風機的葉片的數量互為質數 。
[0019]根據本發明的一個實施例，每一所述經條片翼型的迎風側曲線段的出風側的切線平行於所述旋轉軸的軸線。
[0020]根據本發明的一個實施例，所述風機還包括導風圈，所述導風圈的一端套設在所述風輪外，另一端與所述出風保護罩相連，且所述導風圈的軸線與所述旋轉軸的軸線位於同一直線上，所述導風圈與所述葉片之間具有間隙。
[0021]根據本發明的一個實施例，所述風輪的直徑為D1，所述風輪與所述導風圈間的徑向間距為b，所述葉片的尾緣與所述出風保護罩的最外圈進風側的徑向面的最小距離為m，所述出風保護罩最外圈進風側的徑向面的直徑為D2，且{ (Dl+2b+0.53Xm) X(1-3%) } ^ D2 ^ { (Dl+2b+0.53Xm) X (1+3%)}。
[0022]本發明第二個方面的實施例提供了一種空調器室外機，包括殼體，所述殼體上設置有出風口 ；熱交換器，所述熱交換器設置在所述殼體內；和上述任一實施例所述的風機，所述風機的風機主體設置在所述殼體內，並位於所述熱交換器的前側，且所述風機的出風側正對所述出風口，所述風機的出風保護罩固定到所述殼體上，並覆蓋所述出風口。
[0023]本發明的附加方面和優點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]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:
[0025]圖1根據本發明一實施例所述的風機的結構示意圖；
[0026]圖2是圖1所示風機的出風保護罩的結構示意圖；
[0027]圖3是圖2所示出風保護罩的經條片的迎風面在垂直於旋轉軸的平面上投影得到的曲線段的示意圖；
[0028]圖4是阿基米德螺旋線的畫法的示意圖；
[0029]圖5是圖1所示出風保護罩的經條片翼型的結構示意圖。
[0030]其中，圖1至圖5中附圖標記與部件名稱之間的對應關係為:
[0031]I出風保護罩，10緯圈環，11經條片，110經條片翼型，
[0032]111經條片翼型的迎風側曲線段，
[0033]112經條片翼型的迎風側曲線段的出風側的切線，
[0034]113經條片翼型的弦線，
[0035]114經條片的迎風面在垂直於旋轉軸的平面上投影的曲線段，
[0036]2風輪，3導風圈，4風機，40旋轉軸，400旋轉軸的軸線，
[0037]41垂直於旋轉軸的平面
【具體實施方式】
[0038]為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0039]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述的方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。
[0040]下面參照附圖描述根據本發明一些實施例的風機和空調器室外機。
[0041]如圖1和圖2所示，根據本發明一些實施例提供的一種風機，包括:風機主體和出風保護罩I。
[0042]其中，如圖1所示，所述風機主體包括電機4和風輪2，所述風輪2包括葉片和輪轂，所述葉片通過所述輪轂連接到所述電機4的旋轉軸40上；
[0043]如圖1和圖2所示，所述出風保護罩I位於所述風機的出風側，且所述出風保護罩I包括至少三個緯圈環10和多個經條片組，至少三個所述緯圈環10的圓心重合且半徑不同，在圖2所示的具體示例中，所述出風保護罩I包括七個依次套設的緯圈環10和六個經條片組，相鄰兩緯圈環10的半徑差相等；
[0044]如圖2所示，每個所述經條片組均包括多個經條片11，每相鄰兩所述緯圈環10間均設置有一個所述經條片組，且每一所述經條片組的多個所述經條片11沿所述緯圈環10的徑向呈放射狀排布；
[0045]每一所述經條片組中，相鄰兩所述經條片I的經條片翼型的弦線113間的距離為S，所述經條片翼型的弦線113的長度為a (如圖5所示)，所述葉片的葉片翼型的弦線與垂直於所述旋轉軸40的平面41的夾角為Θ，且a=SXtan Θ。
[0046]如圖5所示，以旋轉軸40的軸線400為中心的旋轉圓柱面截取的經條片的橫截面的軸面投影稱為經條片翼型110，經條片翼型110兩頭的導圓的中點連線為經條片翼型的弦線113，同一經條片組中，相鄰兩經條片翼型的弦線113間的間距S隨著經條片翼型離緯圈環的圓心的徑向距離的變化而變化，圖3所示的示例中，相鄰兩經條片11被以旋轉軸的軸線為中心的旋轉圓柱面截取的經條片翼型的弦線間的最小距離為S1，最大距離為S2，距離S的範圍為JSpS^^ASazSXtane中，S為被某一以旋轉軸的軸線為中心的旋轉圓柱面截取的經條片翼型的弦線間的距離，a為此時經條片翼型的弦線的長度。
[0047]在本發明的上述實施例中，風機包括風機主體和出風保護罩，且出風保護罩位於風機的出風側，且出風保護罩為由多個緯圈環和多個經條片組構成的格柵狀，可防止外部的物體進入風機內；相鄰兩經條片的經條片翼型的弦線間的距離S、經條片翼型的弦線的長度a、葉片的葉片翼型的弦線與垂直於旋轉軸的平面的夾角Θ滿足a=SXtan0這一條件，這樣，能在對葉片旋轉產生的流動空氣破壞最小的情況下回收動壓，同時，將風機產生旋轉流的動壓作為靜壓回收的效果最好，提高了風機的能效。
[0048]綜上所述，本發明上述實施例提供的風機，出風保護罩一方面可防止外部的物體進入風機內，另一方面可提聞風機的能效。
[0049]在本發明的一優選實施例中，如圖3所示，每一所述經條片的迎風面在垂直於所述風機的旋轉軸的平面上的投影的曲線段114為阿基米德螺旋線上的曲線段。
[0050]在本發明的上述實施例中，經條片的迎風面在垂直於風機的旋轉軸的平面上的投影為阿基米德螺旋線(即等速螺旋線)上的曲線段，風機的葉片旋轉時，會產生沿軸向、徑向和周向三個方向流動的空氣，經條片的迎風面在垂直於旋轉軸的平面上的投影為阿基米德螺旋線上的曲線段時，一方面能減小流動的空氣遇到經條片時產生的紊流，降低了噪音，且能夠減少動壓的損失，同時有利於將風機產生旋轉流(即沿周向的流動)的動壓作為靜壓回收。
[0051]優選地，如圖2所示，同一所述經條片組中的多個所述經條片11的形狀、大小相同。
[0052]同一經條片組中的多個經條片的形狀、大小相同，一方面便於經條片的批量生產，降低了生產成本，另一方面便於同一經條片組中經條片的安裝。
[0053]在本發明的一實施例中，如圖2所示，不同所述經條片組中的所述經條片11的形狀不同。
[0054]具體地，不同所述經條片組中的所述經條片11的迎風面在垂直於所述旋轉軸的平面上投影得到的曲線段114位於同一阿基米德螺旋線上。
[0055]本發明實施例中所提供的各經條片組中的經條片，均是在同一阿基米德螺旋線上截取的曲線段，同一經條片組中的經條片截取的部位相同，使得同一經條片組中的經條片的形狀相同，不同經條片組中的經條片截取的部位不同，使得不同經條片組中的經條片的形狀不同，截取後，經條片組中的經條片以緯圈環的圓心為中心，按圓周陣列(經條片在圓周陣列的過程中進行旋轉)的方式進行排布。
[0056] 如圖3所示，以Z軸為旋轉軸的軸線，經條片在垂直旋轉軸軸線的平面(即XY平面)上投影得到的曲線段114所在的阿基米德螺旋線的笛卡爾坐標系方程為:[0057]
【權利要求】
1.一種風機，其特徵在於，包括: 風機主體，所述風機主體包括電機和風輪，所述風輪包括葉片和輪轂，所述葉片通過所述輪轂連接到所述電機的旋轉軸上；和 出風保護罩，所述出風保護罩位於所述風機的出風側，所述出風保護罩包括緯圈環和經條片組，所述經條片組包括多個經條片，且多個所述經條片沿所述緯圈環的徑向呈放射狀排布，所述經條片組中，相鄰兩所述經條片的經條片翼型的弦線間的距離為S，所述經條片翼型的弦線的長度為a，所述葉片的葉片翼型的弦線與垂直於所述旋轉軸的平面的夾角為 θ，且 a=S X tan θ。
2.根據權利要求1所述的風機，其特徵在於， 每一所述經條片的迎風面在垂直於所述旋轉軸的平面上的投影均為阿基米德螺旋線上的曲線段。
3.根據權利要求2所述的風機，其特徵在於， 所述出風保護罩包括至少三個所述緯圈環和多個所述經條片組，至少三個所述緯圈環的圓心重合且半徑不同，每相鄰兩所述緯圈環間均設置有一所述經條片組，同一所述經條片組中的多個所述經條片的形狀、大小相同，不同的所述經條片組中的所述經條片的形狀不同。
4.根據權利要求3所述的風機，其特徵在於， 不同所述經條片組中的所述經條片的迎風面在垂直於所述旋轉軸的平面上投影得到的曲線段位於同一阿基米德螺旋線上。
5.根據權利要求4所述的風機，其特徵在於， 所述阿基米德螺旋線的起點與所述緯圈環的圓心重合，並位於所述旋轉軸的軸線上。
6.根據權利要求1所述的風機，其特徵在於， 所述經條片組中的所述經條片的數量與所述風機的葉片的數量互為質數。
7.根據權利要求1所述的風機，其特徵在於， 每一所述經條片翼型的迎風側曲線段的出風側的切線平行於所述旋轉軸的軸線。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的風機，其特徵在於，還包括: 導風圈，所述導風圈的一端套設在所述風輪外，另一端與所述出風保護罩相連，且所述導風圈的軸線與所述旋轉軸的軸線位於同一直線上，所述導風圈與所述葉片之間具有間隙。
9.根據權利要求8所述的風機，其特徵在於， 所述風輪的直徑為D1，所述風輪與所述導風圈間的徑向間距為b，所述葉片的尾緣與所述出風保護罩的最外圈進風側的徑向面的最小距離為m，所述出風保護罩最外圈進風側的徑向面的直徑為 D2，且{ (Dl+2b+0.53Xm) X (1-3%) }≤ D2 ≤{ (Dl+2b+0.53Xm) X(1+3%) }。
10.一種空調器室外機，其特徵在於，包括: 殼體，所述殼體上設置有出風口； 熱交換器，所述熱交換器設置在所述殼體內；和 如權利要求1至9中任一項所述的風機，所述風機的風機主體設置在所述殼體內，並位於所述熱交換器的前側，且所述風機的出風側正對所述出風口，所述風機的出風保護罩固定到所述殼體上，並覆蓋所述出風口。
【文檔編號】F04D29/32GK103899576SQ201410109964
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】塗運衝, 周撥, 任志潔, 陳明瑜 申請人:美的集團股份有限公司, 廣東美的製冷設備有限公司