离心风轮和空调器的制作方法

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种离心风轮和空调器。

背景技术：

空调器中通常设置有离心风轮，离心风轮在运转时会产生噪音，从而影响用户体验。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种离心风轮，旨在降低离心风轮在运行时产生的噪音。

为实现上述目的，本发明提出的离心风轮包括轮毂和连接所述轮毂的轮辐，所述轮毂的中部设有一供电机轴安装的安装孔，所述轮毂具有朝向电机的外侧面，以及与所述外侧面相对的内侧面，所述轮毂上还设有位于所述安装孔周边的降噪孔，所述降噪孔自所述外侧面向内侧面呈向靠近所述安装孔倾斜延伸。

优选的，所述轮毂的外侧面设有位于所述降噪孔周缘的加强筋。

优选的，所述轮辐包括多个连接所述轮毂的辐条，多个所述辐条呈间隔设置。

优选的，所述降噪孔设置于所述轮毂与所述辐条的连接处。

优选的，每个所述轮毂与所述辐条的连接处，设置有在所述轮毂的径向上呈间隔排布至少两所述降噪孔。

优选的，每个所述轮毂与所述辐条的连接处，设置有在所述轮毂的径向及所述轮毂的周向上均错开的两所述降噪孔。

优选的，所述轮毂振动产生的机械波的波长为λ，两所述降噪孔在所述轮毂的径向上的间距为λ的奇数倍。

优选的，所述降噪孔设置于相邻的两所述轮毂与所述辐条的连接处之间。

优选的，所述降噪孔的倾斜角度在10°至45°之间。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括离心风轮，所述离心风轮包括轮毂和连接所述轮毂的轮辐，所述轮毂的中部设有一供电机轴安装的安装孔，所述轮毂具有朝向电机的外侧面，以及与所述外侧面相对的内侧面，所述轮毂上还设有位于所述安装孔周边的降噪孔，所述降噪孔自所述外侧面向内侧面呈向靠近所述安装孔倾斜延伸。

本发明的技术方案通过在离心风轮的轮毂上开设朝向电机轴安装孔倾斜的降噪孔，一方面降低了轮毂的刚性，使振动的传导减弱，另一方面使离心风轮风机侧和叶片侧的空气相互流通，从而降低了涡流的形成，再一方面，降噪孔顺应气流的流向，上述三个方面共同降低了离心风轮的噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明离心风轮第一实施例的结构示意图；

图2为图1中离心风轮的俯视图；

图3为图2中离心风轮沿M-M线的剖视图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为图1的另一视角的结构示意图；

图6为本发明离心风轮第二实施例的结构示意图；

图7为本发明离心风轮第三实施例的结构示意图。

图8为本发明离心风轮第四实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种离心风轮和安装有该离心风轮的空调器。

参照图1，离心风轮10通常包括引风圈11、叶片12和叶片座，叶片12的相对两端分别对应连接引风圈11和叶片座。叶片座包括轮毂13、轮辐和安装盘15，轮辐连接安装盘15和轮毂13。

在本发明实施例中，如图1所示，离心风轮10包括轮毂13和连接所述轮毂13的轮辐，所述轮毂13的中部设有一供电机轴安装的安装孔130，所述轮毂13具有朝向电机的外侧面，以及与所述外侧面相对的内侧面，所述轮毂13上还设有位于所述安装孔130周边的降噪孔131，所述降噪孔131自所述外侧面向内侧面呈向靠近所述安装孔130倾斜延伸。(参照图3和图4)。

具体的，离心风轮10在运行时，噪源主要来自一下几个方面。一方面，电机轴与安装孔130的内壁是存在部分间隙的，离心风轮10旋转时，电机轴与轮毂13之间产生振动。另一方面，电网电压不稳，容易产生谐波，该谐波会对电机的运转造成影响，受到该谐波的影响，电机高速转动的过程中，电机轴与离心风轮10之间必然产生振动，该振动可以由轮毂13传导至轮辐，然后由轮辐传导至安装盘15，然后传导至叶片12，最终叶片12产生的噪音较大。又一方面，离心风轮10在运行时，离心风轮10的电机侧和叶片12侧均可进风，离心风轮10内部容易产生涡流，从而产生噪音。

本实施例中，在轮毂13上开设降噪孔131，一方面可以降低轮毂13的内应力，在设计强度允许范围内降低了离心风轮10的刚性，使离心风轮10具有更好的韧性，从而可以降低轮毂13与电机运动过程中振动的传导，达到降噪的效果。

降噪孔131的开设可以使电机侧和叶片侧的空气相互流通，从而降低涡流的形成，进而减小涡流产生的噪音。进一步而言，由于电机侧的空气进入离心风轮10内部时，气流的轨迹是呈弧线形的，降噪孔131是自外表面向内表面贯设并朝向安装孔倾斜，也即降噪孔131的贯设方向顺应气流的流向，因此大大降低了气流穿过降噪孔131的阻力，涡流形成的可能性会降低，气流冲击轮毂13产生的摩擦阻力降低，从而噪音也会降低。

为了验证本实施例中，降噪孔131对风轮降噪的效果，以9台离心风轮10作测试，其中，3台离心风轮10没有开设降噪孔131；3台离心风轮10开设有贯设方向垂直于轮毂的降噪孔131(后续简称垂直降噪孔)，3台离心风轮10的贯设方向朝向安装孔倾斜(后续简称倾斜降噪孔)。上述6台离心风轮10的降噪孔131开设数量、位置及尺寸均相同)，同时给电机输送220v恒定电压，并同时测定9台离心风轮10产生的噪音。

表1，开孔前后离心风轮噪音对比表

由表1可见，开设垂直降噪孔131后，离心风轮10的噪音平均降低了1.27dB。开设倾斜降噪孔131的离心风轮10相对于没有开设降噪孔131的离心风轮10，噪音平均降低了1.67dB。

本发明的技术方案通过在离心风轮10的轮毂13上开设朝向电机轴安装孔倾斜的降噪孔131，一方面降低了轮毂13的刚性，使振动的传导减弱，另一方面使离心风轮10风机侧和叶片12侧的空气相互流通，从而降低了涡流的形成，再一方面，降噪孔131顺应气流的流向，上述三个方面共同降低了离心风轮10的噪音。

降噪孔131的形状可以是多种，例如腰型孔、圆孔、方形孔、三角形孔以及其他规则或不规则的都是可以的。在本实施例中，所述降噪孔131为腰型孔，所述腰型孔沿所述轮毂13的周向延伸。轮毂13振动时，振动方向是由其中心向边缘传导的，由于腰型孔是呈长条形的，腰型孔沿轮毂13的周向延伸对振动的阻隔效果较佳。

参照图5，考虑到离心风轮10转速较高，在轮毂13上开设降噪孔131可能会导致降噪孔131周边局部强度减弱，离心风轮10长期运转可能会导致降噪孔131周边开裂。在本实施例中，为了加强轮毂13的强度，所述轮毂13的外侧面设有位于所述降噪孔周缘的加强筋132。在本实施例中，同样，以6台离心风轮10作测试，6台离心风轮10均在轮毂13上开设有降噪孔131(降噪孔131开设数量、位置及尺寸均相同)，其中3台的背面设置加强筋132，另外3台不设置加强筋132。

表2，设置环形加强筋前后离心风轮噪音对比表

由该表2可以看出，设置环形加强筋142后，离心风轮10的噪音略有升高。

原因分析：设置环形环形加强筋142前，这是由于环形加强筋142使得离心风轮10的整体刚性又加强了，本身开孔的益处很大的作用就是为了降低离心风轮10的整体刚性，降低振动的传递，设置环形加强筋142后在一定程度上相当于减弱了降噪孔的有益效果。如果没有设置环形加强筋142，离心风轮强10度可能满足不了要求，导致离心风轮10在旋转的时候出现破裂的现象。所以在对噪音影响较小的情况下，设置环形加强筋142可以保障提高离心风轮10的使用寿命。

参照图1和图2，在一实施例中，所述轮辐包括多个连接所述轮毂13的辐条14，多个所述辐条14呈间隔设置。如此，安装盘整体的刚性进一步降低了，噪音也可降低。

在一实施例中，参照图6和图7，为了进一步降低噪音，所述降噪孔131设置于所述轮毂13与所述辐条14的连接处。电机轴与轮毂13之间产生的振动首先由轮毂13传导至辐条14，然后由辐条14传导至安装盘15，最后由安装盘15传导至叶片12。由于辐条14是呈条带状设置的，在此过程中，设置于轮毂13与辐条14的连接处的降噪孔131可有效降低辐条14对振动的传导。为了验证降噪孔131设置于轮毂13与辐条14的连接处的降噪效果，做如下实验设计：同时给电机输送220v恒定电压，并同时测定6台离心风轮10产生的噪音，其中3台离心风轮10的降噪孔131设置于安装孔130与轮毂13周缘之间的中部(简称中部)，3台离心风轮10的降噪孔131设置于轮毂13与辐条14的连接处(简称连接处)。

表3，降噪孔设置于离心风轮的中部和连接处的噪音对比表

由表3可以得出，将降噪孔131设置于连接处比设置于中部，噪音相对降低1.03dB。

参照图6和图7，在上一实施例的基础上，为了进一步降低轮毂13对振动的传导，于本实施例中，每个所述轮毂13与所述辐条14的连接处设置有位于所述轮毂13与所述辐条14的连接处的第一降噪孔和第二降噪孔。两降噪孔131对振动传播的阻隔效果更佳。两降噪孔131的排布方式可以是在轮毂13的周向错开排布的，也可以是在所述轮毂13的径向上呈错开排布。在此，所述第一降噪孔与所述第二降噪孔在所述轮毂13的径向上呈层叠设置，相当于给振动施加了两道阻隔，可以进一步降低振动的传导。

继续参照图6，为了进一步降低噪音，所述第一降噪孔和所述第二降噪孔在所述轮毂13的径向上错开，如此，轮毂13振动产生的机械波在辐条14上的传导路径加长，最终传导至叶片12上的机械波的振幅会减弱，从而达到降噪的效果。

在上一实施例的基础上，为了进一步降低噪音，所述轮毂13产生的机械波的波长λ，所述第一降噪孔与所述第二降噪孔在所述轮毂13的径向上的间距为L，其中L为λ的奇数倍。具体而言，振动由轮毂13向辐条14传导的过程中，降噪孔131会对机械波产生相位延迟，经过第一降噪孔的机械波，与进过第二降噪孔的机械波就会发生干涉，由于L为λ的奇数倍，所以，经过第一降噪孔的机械波与进过第二降噪孔的机械波会发生叠加相消(波峰与波谷相遇)，从而可以大大降低振动的传导，噪音也大大降低。

在此，λ是可变的，不同的离心风轮10，其λ值是不同的，不同转速的电机，λ值也不同。所以，以空调器为例，带动离心风轮10转动的电机的转速一般为850rpm，此时可以以850rpm的电机驱动离心风轮转动10，并测定此时离心风轮10产生的机械波的波长λ，然后以L为λ的奇数倍为基础，开设降噪孔131即可。

参照图8，在另一较佳实施例中，所述降噪孔131设置于相邻的两所述辐条14与所述轮毂的连接处之间。为了验证本实施例中降噪孔131的降噪效果，做如下实验：同时给电机输送220v恒定电压，并同时测定6台离心风轮10产生的噪音，其中3台离心风轮10的降噪孔131设置于安装孔130与轮毂13周缘之间的中部(简称中部)，3台离心风轮10的降噪孔131设置于两相邻辐条14与轮毂13的连接处之间(简称边缘处)。

表4，降噪孔设置于离心风轮的中部和连接处的噪音对比表

由表4可以得出，降噪孔131设置于边缘处相对于降噪孔131设置于中部，噪音平均降低0.73dB。

在一实施例中，为了使降噪孔131的降噪效果更佳，做如下实验：同时给电机输送220v恒定电压，并同时测定15台离心风轮9产生的噪音，降噪孔的倾斜角度α＝0°的离心风轮10有3台，15°的有3台，30°的有3台，45°的有3台，60°的3台。(15台离心风轮10的降噪孔131开设位置、尺寸及形状都相同，降噪孔的位置均设置于轮毂13与辐条14连接处)

表5，降噪孔设置于离心风轮的中部和连接处的噪音对比表

由表5可知，α由0°增加至10°时，噪音明显降低，α由10°增加至45°时，噪音趋于相对稳定状态，并且，噪音处于较低水平。所以，在此取α范围为10°至45°为较佳实施例。也即降噪孔131的倾斜角度在10°至45°之间。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。