，壳体楔块48围绕壳体22的圆周排列，并且在一些实施方案中，围绕圆周等距间隔。壳体楔块48的数目可变并取决于每个楔块的楔块宽度A与相邻楔块之间的开口宽度B的比率(表达为A/B)以及楔块宽度A与风扇护罩32周长的比率(表达为A/D)，其中D是风扇护罩32的最大直径。在一些实施方案中，比率A/B在0.5与4之间，但也可为更大或更小的，这取决于期望涡流减少的量。在一些实施方案中，比率A/ D在约0.01至0.25的范围内。另外，壳体楔块48的数目可被选择(如不是风扇叶片28的数目的倍数)，以便避免在从壳体楔块48散发出的再循环流70与旋转风扇叶片28之间产生有害音调噪声。在一些实施方案中，风扇转子24具有7、9或11个风扇叶片28。
[0037]再次参考图2，在一些实施方案中，壳体楔块48被成形为与风扇护罩32的第二部分40相符并缠绕在其上，从而在壳体楔块48与风扇护罩32之间留下最小可接受的运转余隙。因此，如图4所示，在围绕壳体22的圆周的每个壳体楔块48处，壳体楔块48产生与壳体22的前端52的轴向节距(st印)S1以及与壳体内表面46的径向节距S2。节距S1的大小在1扣?与20*G F之间，其中G F是从壳体22的前凸缘50到风扇护罩32的第二部分40的轴向偏移。类似地，节距&的大小在1*G 3与20*G s之间，其中G s是从最大半径位置42到壳体楔块48的径向内侧表面52的径向偏移。轴向楔块长度54在轴向壳体长度56的25%和100%之间。另外，径向内侧表面52(尽管被示出为基本径向表面)可沿轴向方向渐尖，使得&沿轴向楔块长度54从壳体上游端58到壳体下游端60而减小或增大。限定S i的楔块前表面62 (尽管被示出为平坦轴向表面)可类似地渐尖，使得S1随沿楔块前表面62的径向位置而减少或增加、或二者兼有。在其它实施方案中，楔块前表面62可具有曲线横截面。
[0038]参考图4a，一些实施方案中的楔块前表面62可与壳体前表面58重合。在此类情况下，向前轴向节距SI为O。壳体前表面58可为恒定径向表面、或可为曲线表面。
[0039]参考图5，壳体楔块48的楔块侧面64a和64b分别在与壳体内表面46的切面的相交处形成角度α和β，其中侧面64a是相对于风扇转子24的旋转方向66的前侧，并且侧面64b是相对于旋转方向66的后侧。在一些实施方案中，α和β在30°与150°的范围内，并且可为或可不为相等的、互补的、或补充的。楔块侧面64a和64b可为例如如所示出的基本平面的、或可沿径向方向为曲线的。
[0040]参考图6，在轴向方向上，楔块侧面64a和64b分别与上游壳体末端58形成角度K和λ。在一些实施方案中，K和λ在90°与150°的范围内，而其它实施方案中，K和λ可小于90°。在壳体楔块48与壳体22共同模制的实施方案中，期望K和λ大于90°以使得能够使用直拉工具。然而，在利用其它制造方法时，小于90°的K和λ可为所期望的。角度K和λ可为或可不为相等的、补充的、或互补的。另外，尽管楔块侧面64a和64b描绘为基本平面的，但是它们可沿轴向方向是曲线的。
[0041]选择角度α、β、K和λ、轴向节距和径向节距SjP S 2、以及间隙G 3使得再循环流70的回注角度和再循环流70的质量流得以被选择和控制。
[0042]现在参考图7和图8，在一些实施方案中，定子轮叶74被定位成包括在周向和/或轴向方向上的偏斜或扫掠。定子轮叶74将从风扇转子24排出的流16矫直，从而将流16中的涡流动能转化成定子轮叶74上的静力上升。如图7所示，每个轮叶74具有堆叠轴线80，所述堆叠轴线80从定子轮毂84处的轮叶基底82向外延伸至定子护罩88处的轮叶尖端86。在轮叶基底82处，堆叠轴线80从径向方向以约10度至约25度的角度rl朝流16的涡流方向90周向偏斜。这种偏斜程度继续至轮叶74跨度的约75%，在约75%处，所述轮叶74改变方向来以约20度至约40度的角度r2偏斜远离涡流方向90。另外，如图8所示，轮叶74包括堆叠轴线80的轴向扫掠。这种轴向扫掠导致转子-定子相互作用噪声的水平的降低，同时维持风扇10的气动性能特性。
[0043]现在参考图9，在一些实施方案中，风扇叶片28包括周向偏斜或扫掠。每个风扇叶片28具有叶片堆叠轴线92，所述叶片堆叠轴线92从径向方向以-60度与+60度之间的角度r3周向偏斜。风扇叶片28周向扫掠用于沿叶片跨度来选择性地向内或向外驱动流，以便提供将由定子轮叶74遇到的期望的转子出流剖面。使用这种技术，可产生出多种风扇叶片28设计，其中在使用相同定子轮叶74设计时，转子-定子组合的操作范围转变至更低或更高的体积流率。此处，风扇叶片28周向偏斜被调整来产生正确转子出流剖面，由此允许定子轮叶74仍能有效运行。风扇叶片28可周向向前扫掠到入流16中以将流向内驱动至转子轮毂30、可周向向后扫掠以将流向外驱动至风扇叶片28的尖端区域，或可根据需要以两者组合的方式周向扫掠来迀移叶片通道内的流，其中可能同时将流向内朝轮毂30并向外朝尖端驱动。风扇叶片28周向扫掠的量将取决于具体应用所期望的流迀移量，并且将在很大程度上由定子轮叶74设计和期望操作范围来指定。周向扫掠风扇叶片28的使用的另一显著结果是有助于风扇叶片28尾流与静止定子轮叶74之间的相互作用的移相，由此减少风扇10的噪声水平以允许风扇10在限制噪声的环境如住宅环境中使用。
[0044]虽然已仅结合有限数量实施方案来描述本发明，但应容易理解，本发明不限于此类所公开的实施方案。相反，本发明可修改以将此前未描述但符合本发明的精神和范围的任何数量的变化、更改、代替或等效布置并入。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的方面可仅包括所描述的实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受到先前描述限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。
【主权项】
1.一种用于与空调系统一起使用的空气处理单元，所述空气处理单元包括: 空气从中循环穿过的外壳管道； 翼式轴流风扇，所述翼式轴流风扇用于使得空气循环穿过所述外壳管道，所述风扇包括叶轮，所述叶轮具有从中延伸的多个风扇叶片和布置成与循环穿过所述外壳管道的所述空气的流动路径基本一致的旋转轴线；以及 布置在所述外壳管道内的换热器组件，其与循环穿过所述外壳管道的所述空气是处于传热关系。2.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述风扇相对于所述换热器组件而定位在上游。3.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述风扇相对于所述换热器组件而定位在下游。4.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件相对于循环穿过所述外壳管道的空气的所述流动路径呈基本A形的。5.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件相对于循环穿过所述外壳管道的空气的所述流动路径呈基本V形的。6.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件包括单个板式换热器。7.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件包括次级换热器和初级换热器。8.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件被配置成冷却循环穿过所述外壳管道的所述空气。9.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述换热器组件被配置成加热循环穿过所述外壳管道的所述空气。10.根据权利要求1所述的空气处理单元，其中所述翼式轴流风扇还包括: 有罩风扇转子，所述风扇转子包括: 多个风扇叶片，所述多个风扇叶片从转子轮毂延伸并可围绕所述风扇组件的中心轴线旋转；以及 风扇护罩，所述风扇护罩围绕所述风扇转子周向延伸并固定到所述多个风扇叶片，所述护罩具有: 第一轴向延伸环形部分，所述第一轴向延伸环形部分被固定到所述多个风扇叶片； 第二轴向延伸环形部分，所述第二轴向延伸环形部分与所述第一轴向延伸环形部分径向向外间隔开；以及 第三部分，所述第三部分将所述第一轴向延伸环形部分与所述第二轴向延伸环形部分连接起来；以及 壳体，所述壳体围绕所述风扇护罩周向设置，从而限定所述壳体与所述风扇护罩之间的径向余隙，所述壳体包括多个壳体元件，所述多个壳体元件从所述壳体的径向内侧表面朝所述护罩延伸并限定了第一元件表面与所述护罩的最大半径点之间的径向元件间隙以及第二元件表面与所述风扇护罩的上游端之间的轴向元件间隙。11.根据权利要求10所述的空气处理单元，其中所述风扇护罩具有S形横截面、J形横截面、或T形横截面中的一种。12.根据权利要求10所述的空气处理单元，其中所述多个壳体元件是从所述壳体径向向内延伸的多个翅片。13.根据权利要求10所述的空气处理单元，其中所述多个壳体元件是从所述壳体径向向内延伸的多个壳体楔块。14.根据权利要求1所述的空气处理单元，其还包括定子组件，所述定子组件包括设置在所述风扇转子的上游和/或下游的多个定子轮叶，所述多个定子轮叶具有沿定子轮叶跨度的至少一部分的周向偏斜或扫掠。15.根据权利要求14所述的空气处理单元，其中所述定子轮叶是相对于所述叶轮为固定的。16.根据权利要求14所述的风扇组件，其中周向扫掠的量在约10度与25度之间。17.根据权利要求14所述的风扇组件，其中周向扫掠的量在约20度与40度之间。18.根据权利要求14所述的风扇组件，其中所述多个定子轮叶是轴向扫掠的。19.根据权利要求14所述的风扇组件，其中所述多个风扇叶片是周向扫掠的。
【专利摘要】本发明公开了一种用于与空调系统一起使用的空气处理单元，所述空气处理单元包括了空气从中循环穿过的外壳管道。翼式轴流风扇使得空气循环穿过所述外壳管道。所述风扇包括叶轮，所述叶轮具有从中延伸的多个风扇叶片和布置成与所述空气的流动路径基本一致的旋转轴线。换热器组件布置在所述外壳管道内、与循环穿过所述外壳管道的所述空气处于传热关系。
【IPC分类】F24F1/00, F24F13/20, F04D29/16
【公开号】CN104937346
【申请号】CN201480004484
【发明人】Y.M.阿姆尔, R.K.戴格特, P.R.布什内尔
【申请人】开利公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年1月6日
【公告号】EP2943726A1, US20150354841, WO2014109970A1