专利名称：贯流风轮及包括该贯流风轮的空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低压通风换气设备领域，具体而言，涉及一种贯流风轮及包括该贯流风轮的空调。
背景技术：
贯流风轮因具有结构简单，体积 小，产生的气流平稳、动压系数较高、到达的距离较长以及噪声低等特点，广泛应用于家用电器和空调设备等低压通风换气的装置中。然而，由于贯流风轮结构的特殊性、内部气流运动的非对称性以及复杂性，使得人们对影响贯流风轮性能的各种因素不甚了解，国内外至今也未出现普遍公认的设计理论。贯流风轮在空调领域内主要应用于室内壁挂机结构上，因此对其噪声控制的要求比较高。贯流风轮主要由叶轮、蜗壳和电机组成，气流两次流经叶片，由贯流叶轮上部的叶片进入，从贯流叶轮下部的叶片流出，造成上气流在叶轮内部形成一个流动漩涡，这个漩涡的大小和位置不同程度地影响室内机组的通流能力和噪声。壁挂式空调内机组的主要噪声源为贯流风轮的空气气动噪声，其由两部分组成即旋转噪声和涡流噪声。其中，旋转噪声为影响贯流风轮噪声的主要成分。旋转噪声的产生原因包括以下两个方面一、当叶轮在自由空间旋转时，由于叶片打击周围的气体介质，在与叶片邻近的某固定位置上，空气受到叶片及其压力场的周期性激励而产生噪声；二、由于叶片出口区内气流具有很大的不均匀性，这种不均匀性气流周期性地作用于周围介质，产生压力脉动而形成噪声，当动叶排与蜗舌间的间距过小时，前排叶片尾流扫过后排叶片，或者动叶尾流扫过蜗舌的情况下均会产生脉动力，从而产生旋转噪声。为了降低旋转噪声的影响，目前业内普遍采用斜叶片、叶片间隙不等距等手段进行设计，例如采用斜叶片设计可以有效避免气流在叶片通过频率的能量叠加，进而可有效降低旋转噪声峰值，但此设计会导致风量降低而造成性能达不到要求的情况。因此，在保证风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，降低室内壁挂机贯流风轮噪声和提高其效率是当今一大难题。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种贯流风轮及包括该贯流风轮的空调，以保证贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低贯流风轮的噪声，提高其使用效率。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种贯流风轮，包括旋转轴、间隔套设在旋转轴外圆周的两个侧板，两个侧板之间设置有叶轮，叶轮包括沿旋转轴轴向依次固定连接的多个结构相同的叶轮中节，每相邻两个叶轮中节之间通过环形隔板隔开，每个叶轮中节包括多个均匀间隔设置的叶片，任意相邻两个叶轮中节之间以旋转轴为轴旋转错位。进一步地，多个叶轮中节之间以相同的错位角度自贯流风轮轴向的第一端至第二端逐步旋转错位。进一步地，每个叶片的叶片翼型上位于外周缘端的吸力面具有第一圆弧形曲线，第一圆弧形曲线对应有第一圆心和第一半径，外周缘端的压力面对应有第一曲线，第一曲线位于第一圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。进一步地，第一半径减去第一曲线距离第一圆心的最短距离的值ml的范围为O. 2mm ^ ml ^ I. 5mm0进一步地，叶片外周缘端端点处的外周角α的范围为143° ( a ^ 149°。进一步地，每个叶片的叶片翼型上位于内周缘端的压力面具有第二圆弧形曲线，第二圆弧形曲线对应有第二圆心和第二半径，内周缘端的吸力面对应有第二曲线，第二曲 线位于第二圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。 进一步地，第二半径减去第二曲线距离第二圆心的最短距离的值m2的范围为O. 2mm ^ m2 ^ I. 5mm0进一步地，叶片的内周缘端端点处的内周角β的范围为74°彡β彡90°。进一步地，第一半径与第二半径长度相等，叶片翼型的吸力面曲线具有吸力面增厚曲线段，吸力面增厚曲线段距离叶片弦线的距离大于第一半径；叶片翼型的压力面曲线具有压力面增厚曲线段，压力面增厚曲线段距离叶片弦线的距离大于第一半径。进一步地，吸力面增厚曲线段和叶片弦线之间的距离与第一半径的差值的最大值nl为O. 5mm彡nl彡Imm ;压力面增厚曲线段和叶片弦线之间的距离与第一半径的差值的最大值 n2 为 O. 5mm ^ n2 ^ 1mm。根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调，具有贯流风轮，该贯流风轮为上述的贯流风轮。本实用新型的贯流风轮及包括该贯流风轮的空调，通过将结构相同的多个叶轮中节依次连接，并且将任意相邻两个叶轮中节之间旋转错位配置成同心环状体，有效地避免了完全相同频率通过频率噪声的叠加而产生的谐振和拍振噪音，进而保证了贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低了贯流风轮的噪声，提高了使用效率。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I示出了本实用新型的贯流风轮的主视结构的示意图；图2示出了本实用新型的贯流风轮的局部放大结构示意图；图3示出了本实用新型的叶片的径向结构剖视示意图，其中，虚线所示为现有技术中的圆弧形叶片的结构示意图；图4示出了本实用新型的叶片的径向结构剖视示意图，其中示出了切点A和B的位置，虚线所示为现有技术中的圆弧形叶片的结构示意图；以及图5示出了本实用新型的叶轮的局部剖视结构示意图，其中，虚线所示为现有技术中的圆弧形叶片的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。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。如图I和图2所示，本实用新型的贯流风轮，包括旋转轴10、间隔套设在旋转轴10外圆周的两个侧板11，两个侧板11之间设置有叶轮，叶轮包括沿旋转轴10轴向依次固定连接的多个结构相同的叶轮中节13，每相邻两个叶轮中节13之间通过环形隔板12隔开，每个叶轮中节13包括多个沿轴向均匀间隔设置的叶片131，任意相邻两个叶轮中节13之间以固定或不固定的旋转角度错位连接，使得沿轴向任意相邻的两个叶片131之间的沿轴向的截面不重合，优选地，叶轮中节13以固定的错位角度自贯流风轮轴向的一端至另一端逐步旋转错位。本实用新型在使用时，叶轮绕旋转轴10旋转形成贯流气流，采用叶轮中节13间的错位连接可以有效地避免完全相同频率通过频率噪声的叠加而产生的谐振和拍振噪音。·结合图3和图4所示，本实用新型的贯流风轮中，每个叶片131的叶片翼型b上位于外周缘端bl的吸力面对应有第一圆弧形曲线，第一圆弧形曲线对应有第一圆心和第一半径，外周缘端bl的压力面对应有第一曲线，第一曲线位于第一圆弧形线所对应的圆周线内。每个叶片131的叶片翼型b上位于内周缘端b2的压力面对应有第二圆弧形曲线，第二圆弧形曲线对应有第二圆心和第二半径，内周缘端b2的吸力面对应有第二曲线，第二曲线位于第二圆弧形线所对应的圆周线内。优选地，第一半径与第二半径相等，叶片翼型b的吸力面曲线具有距离叶片弦线a的距离大于第一半径的吸力面增厚曲线段；叶片翼型b的压力面曲线具有距离叶片弦线a的距离大于第一半径的压力面增厚曲线段。如上可以看出，本实用新型的贯流风轮中，叶片翼型b为非圆弧形叶型，如图3和图4所示，本实用新型中的叶片131在圆弧形叶片的圆弧翼型c的基础上，分别对叶片131内周缘端b2吸力面和外周缘端bl压力面作削薄处理，削减的厚度优选为O. 2mnTl. 5mm,削减部分的起始位置为圆弧型叶型两端圆与叶面型线的切点A、B,并平滑过渡至叶片弦线a两端端点。如此，叶轮进风面积和出风面积均增大，叶片131来流攻角变小，气流分离减弱，流通更加顺畅。本实用新型还将叶片131中部加厚,优选地加厚O. 5mnTlmm,采用这种结构可有效减小气流分离，并使得叶道内压力及速度梯度更为均匀。采用上述叶片翼型b的设计结构，不但能够有效地减低噪音和提高风量，还能够改善音质和听感。叶片131的叶片弦线a与环形隔板12的外周缘在叶片131外周缘端bl端点处的切线之间的夹角形成外周角α，叶片131的叶片弦线a与环形隔板12的内周缘在叶片131内周缘端b2端点处的切线之间的夹角形成内周角β。为了达到使两次进出叶轮的贯流更为顺畅，且在最大程度上避免由进气气流对叶轮叶片131冲击形成的脉动而造成的旋转噪声，本实用新型中将外周角α加大，且优选地，如图5所示，外周角α的角度α的范围为143° ^ a ^ 149°，与外周角α对应的内周角β亦加大，其内周角β范围为β的范围为74° < β <90°。加大外周角α和内周角β的大小可以有效地减小进风气流攻角，从而可有效地避免气流因攻角过大冲击叶片131所导致的在叶片131前缘吸力面产生的气流分离，因而有效地避免了由进气气流对叶轮叶片131冲击形成的脉动而造成的旋转噪声。本实用新型还提供了一种空调，具有贯流风轮，该贯流风轮为上述的贯流风轮。[0032]从以上的描述中，可以看出，本实用新型的贯流风轮及包括该风轮的空调，通过将结构相同的多个叶轮中节13依次连接，并且将任意相邻两个叶轮中节13之间旋转错位配置成同心环状体，有效地避免了完全相同频率通过频率噪声的叠加而产生的谐振和拍振噪音，进而保证了贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低了贯流风轮的噪声，提高了使用效率。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种贯流风轮，包括旋转轴(10)、间隔套设在所述旋转轴(10)外圆周的两个侧板(11 )，两个所述侧板(11)之间设置有叶轮， 所述叶轮包括沿所述旋转轴(10)轴向依次固定连接的多个结构相同的叶轮中节(13)，每相邻两个所述叶轮中节(13)之间通过环形隔板(12)隔开， 每个所述叶轮中节(13)包括多个均匀间隔设置的叶片(131)，其特征在于， 任意相邻两个所述叶轮中节(13)之间以所述旋转轴(10)为轴旋转错位。
2.根据权利要求I所述的贯流风轮，其特征在于，多个所述叶轮中节(13)之间以相同的错位角度自所述贯流风轮轴向的第一端至第二端逐步旋转错位。
3.根据权利要求I所述的贯流风轮，其特征在于， 每个所述叶片(131)的叶片翼型(b)上位于外周缘端(bl)的吸力面具有第一圆弧形曲线，所述第一圆弧形曲线对应有第一圆心和第一半径， 所述外周缘端(bl)的压力面对应有第一曲线，所述第一曲线位于所述第一圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。
4.根据权利要求3所述的贯流风轮，其特征在于，所述第一半径减去所述第一曲线距离所述第一圆心的最短距离的值ml的范围为O. 2mm ^ ml ^ I. 5mm。
5.根据权利要求3所述的贯流风轮，其特征在于，所述叶片(131)外周缘端(bl)端点处的外周角α的范围为143° ^ a ^ 149°。
6.根据权利要求3所述的贯流风轮，其特征在于， 每个所述叶片(131)的叶片翼型(b)上位于内周缘端(b2)的压力面具有第二圆弧形曲线，所述第二圆弧形曲线对应有第二圆心和第二半径， 所述内周缘端(b2)的吸力面对应有第二曲线，所述第二曲线位于所述第二圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。
7.根据权利要求6所述的贯流风轮，其特征在于，所述第二半径减去所述第二曲线距离所述第二圆心的最短距离的值m2的范围为O. 2mm ^ m2 ^ I. 5mm。
8.根据权利要求6所述的贯流风轮，其特征在于，所述叶片(131)的内周缘端(b2)端点处的内周角β的范围为74°彡β彡90°。
9.根据权利要求6所述的贯流风轮，其特征在于， 所述第一半径与所述第二半径长度相等， 所述叶片翼型(b)的吸力面曲线具有吸力面增厚曲线段，所述吸力面增厚曲线段距离叶片弦线(a)的距离大于所述第一半径； 所述叶片翼型(b)的压力面曲线具有压力面增厚曲线段，所述压力面增厚曲线段距离叶片弦线(a)的距离大于所述第一半径。
10.根据权利要求9所述的贯流风轮，其特征在于， 所述吸力面增厚曲线段和所述叶片弦线(a)之间的距离与所述第一半径的差值的最大值 nl 为 O. 5mm ^ nl ^ 1mm ； 所述压力面增厚曲线段和所述叶片弦线(a)之间的距离与所述第一半径的差值的最大值 n2 为 O. 5mm ^ n2 ^ 1mm。
11.一种空调，具有贯流风轮，其特征在于，所述贯流风轮为权利要求1-10中任一项所述的贯流风轮。
专利摘要本实用新型提供了一种贯流风轮及包括该贯流风轮的空调，其中，贯流风轮包括旋转轴、间隔套设在旋转轴外圆周的两个侧板，两个侧板之间设置有叶轮，叶轮包括沿旋转轴轴向依次固定连接的多个结构相同的叶轮中节，每相邻两个叶轮中节之间通过环形隔板隔开，每个叶轮中节包括多个均匀间隔设置的叶片，任意相邻两个叶轮中节之间以旋转轴为轴旋转错位。本实用新型通过将结构相同的多个叶轮中节依次连接，并且将任意相邻两个叶轮中节之间旋转错位配置成同心环状体，有效地避免了完全相同频率通过频率噪声的叠加而产生的谐振和拍振噪音，进而保证了贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低了贯流风轮的噪声，提高了使用效率。
文档编号F04D29/26GK202690524SQ201220245649
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者叶容君, 韦华丰, 肖彪, 肖忠弟, 董术海, 徐新, 罗惜珍 申请人:珠海格力电器股份有限公司