风叶组件、风机、空调室外机及空调的制作方法

文档序号:29596764发布日期:2022-04-09 10:10阅读:80来源:国知局
风叶组件、风机、空调室外机及空调的制作方法

1.本技术属于空调技术领域,具体涉及风叶组件、风机、空调室外机及空调。


背景技术:

2.在空调领域,利用电机驱动风叶转动加速空气的流动,来提高空调翅片中冷媒与空气能量交换的效率。对于空调室外机,为了提升空调能效,空调室外机的轴流风叶搭配变频电机,通过电机变频控制让室外机换热器与外界空气进行换热。但是,变频电机的变频控制下,变频电机转子的转速不恒定,在变频电机的变频控制过程,变频电机进行启停、升降速切换,与定频风机的定频控制相比,在可靠性方面,变频电机比定频电机要差,因而,对变频电机产品本身的质量要求更高,这也导致在成本上变频电机较定频电机高出不少。


技术实现要素:

3.为此,本技术提供风叶组件、风机、空调室外机及空调,有助于克服空调室外机采用变频电机变频驱动风叶控制下,虽然提升能效,但在可靠性方面,变频电机比定频电机要差的不足。
4.为实现以上目的,本技术采用如下技术方案:
5.第一方面,本技术提供一种叶片使用状态可调的风叶组件,包括:
6.至少两个风叶轴座,各所述风叶轴座外周侧配置有风叶,各所述风叶轴座共轴线装配配合,相邻所述风叶轴座的装配配合面形成有相互配合的定位锁止部,用于锁止相邻所述风叶轴座的相对转动运动,使相邻所述风叶轴座的叶片定位呈重叠状态,或者,呈交叉状态;
7.弹性预紧机构,用于使相邻所述风叶轴座保持抵接状态。
8.进一步地,相邻所述风叶轴座的装配配合面形成的相互配合的所述定位锁止部中,一者为公头定位锁止部,另一者为与所述公头定位锁止部相互配合的母头定位锁止部。
9.进一步地,所述公头定位锁止部为环绕轴线呈圆周等间隔分布的多个棘齿,相应的,所述母头定位锁止部为环绕轴线呈圆周等间隔分布的多个棘齿槽。
10.进一步地,所述风叶组件的所述风叶轴座为两个。
11.进一步地,所述风叶轴座上具有两片叶片,两片叶片呈中心对称。
12.进一步地,所述弹性预紧机构为弹簧。
13.第二方面,本技术提供一种风机,包括:
14.电机;以及
15.如上述任一项的所述风叶组件,所述风叶组件安装于所述电机的输出轴。
16.进一步地,所述电机为定频电机。
17.第三方面,本技术提供一种空调室外机,包括如上述所述的风机。
18.第四方面,本技术提供一种空调,包括如上述所述的空调室外机。
19.本技术采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:
20.本技术方案包括:至少两个风叶轴座,各风叶轴座外周侧配置有风叶,各风叶轴座共轴线装配配合,相邻风叶轴座的装配配合面形成有相互配合的定位锁止部,用于锁止相邻风叶轴座的相对转动运动,使相邻风叶轴座的叶片定位呈重叠状态,或者,呈交叉状态;弹性预紧机构,用于使相邻风叶轴座保持抵接状态,以此可实现叶片使用状态可调,本技术叶片使用状态可调的风叶组件应用于空调室外机时,可实现空调室外机风机定频控制下进行热交换风量调节,进而同时保障空调的可靠性和能效。
21.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,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获得其他的附图。
23.图1是根据一示例性实施例示出的一种空调室外机定频风机控制方法的流程图;
24.图2是根据一示例性实施例示出的风叶组件叶片重叠状态下的示意图;
25.图3是根据一示例性实施例示出的风叶组件叶片交叉状态下的示意图;
26.图4是根据一示例性实施例示出的风叶组件的局部剖面示意图;
27.图5是根据一示例性实施例示出的风叶轴座第一实施例示意图;
28.图6是根据一示例性实施例示出的风叶轴座第二实施例示意图。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本技术的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本技术所保护的范围。
30.请参阅图1,图1是根据一示例性实施例示出的一种空调室外机定频风机控制方法的流程图,其中,应用该方法时,定频风机叶片使用状态可调,可实现定频风机叶片的有效使用数量可调,请参阅图2和图3,图2和图3示出风机叶片有四个,可以有两种使用状态,一种是如图2所示的叶片重叠状态,该状态下叶片有效使用数量为两个,另一种是如图3所示的叶片十字交叉使用状态,该状态下叶片有效使用数量为四个。在实际应用中,可以通过电机驱动实现叶片使用状态的调节,不同使用状态下,叶片有效使用数量不同,进而可实现热交换风量调节,如:在定频转速下,图2示出的叶片使用状态下形成的热交换风量要小于图3示出的叶片使用状态下形成的热交换风量。
31.该方法包括如下步骤:
32.步骤s11、获取空调的温度控制模式。
33.具体的,空调的温度控制模式有制冷模式和制热模式,制冷模式下,空调对室内制冷,制热模式下,空调对室内制热。
34.本技术中,在温度控制模式开启后,空调室外机定频风机的电机定频运行。
35.步骤s12、确定所述温度控制模式下所对应的目标检测参数。
36.目标检测参数用于得到定频风机叶片的有效使用数量,不同温度控制模式下所对应的目标检测参数不同,如:在制冷模式下,室外机换热器作为冷凝器使用,其目标检测参数可以为空调冷媒系统的高压压力,来指示作为冷凝器时室外机换热器的换热能力。又如:在制热模式下,室外机换热器作为蒸发器使用,其目标检测参数可以为空调冷媒系统的低压压力,来指示作为蒸发器时室外机换热器的换热能力。
37.步骤s13、利用所述目标检测参数的检测值,得到所述定频风机叶片的有效使用数量。
38.外部环境温度的变化,会使得空调室外换热器所需的热交换风量不同。如,早上时室外环境温度相对于中午时要低,空调室外换热器所需的热交换风量在早上时和中午时是不同的。在风机电机定频控制下,利用目标检测参数的检测值,可以得到室外换热器与环境温度影响下换热风量的换热效果,若换热效果差,则说明需要增加定频风机叶片的有效使用数量,在风机电机定频控制下增加换热风量,才能使室外换热器具有较好的换热效果。而换热效果好到足够多时,则可以减少定频风机叶片的有效使用数量,在风机电机定频控制下减小换热风量,也可以使室外换热器保持较好的换热效果。因而,可以利用目标检测参数的检测值,得到定频风机叶片的有效使用数量。
39.在一个实施例中,所述利用所述目标检测参数的检测值,得到所述定频风机叶片的有效使用数量,包括:
40.确定所述目标检测参数的检测值是否落入需调整有效使用数量的判断区间范围,若是,则获取落入的所述判断区间范围所对应的所述定频风机叶片的有效使用数量。
41.具体的,针对不同温度控制模式下的目标检测参数,可设置对应的多个不同的需调整有效使用数量的判断区间范围,不同的需调整有效使用数量的判断区间范围指示空调室外机换热的能力不同,每个需调整有效使用数量的判断区间范围可预配置一个对应匹配的定频风机叶片的有效使用数量。在实际应用中,根据得到的目标检测参数的检测值,先确定其落入哪个需调整有效使用数量的判断区间范围,然后,再确定对应的定频风机叶片的有效使用数量。
42.步骤s14、基于得到的所述定频风机叶片的有效使用数量,对所述定频风机叶片的使用状态进行控制。
43.在空调室外机工作时,定频风机定频转动,使可靠性得到保障,在此基础上,通过空调的温度控制模式来确定对应的目标检测参数,利用目标检测参数得到定频风机叶片的有效使用数量,以此可实现对定频风机叶片的使用状态进行匹配控制,有助于实现空调室外机换热能力的匹配调节,进而实现本技术风机定频控制下提升空调能效。
44.针对上述方案,下述结合图2和图3给出具体应用示例说明。
45.本技术定频风机叶片使用状态可调,实际应用中,可以有个初始使用状态,可以以图2所示状态为初始使用状态,该初始使用状态下,风叶重叠,能有效使用的风叶只有两个。
46.在空调运行制冷模式时,检测空调冷媒系统高压压力值p1,对于空调冷媒系统高压压力,针对图2和图3所示叶片使用状态可调的定频风机,可以设置如下两个需调整有效使用数量的判断区间范围:高压压力值p1大于预设值a1,以及高压压力值p1小于预设值a2,其中,a1>a2。在高压压力值p1大于预设值a1时,说明空调室外机换热器换热所需的换热风
量不够,需要加大室外机换热器的换热风量,对应定频风机叶片的有效使用数量为四个。在高压压力值p1小于预设值a2时,说明空调室外机换热器换热不需要太多的换热风量,对应定频风机叶片的有效使用数量为两个。在a2≤p1≤a1时,该区间不属于需调整有效使用数量的判断区间范围,维持叶片的使用状态不变。
47.当高压压力值p1大于预设值a1时,说明空调室外机换热器换热所需的换热风量不够,需要加大室外机换热器的换热风量,该情况下,得到高压压力值p1大于预设值a1时,所对应定频风机叶片的有效使用数量为四个,调整该叶片使用状态可调的定频风机,调整结果如图3所示,使用四片叶片时,能够增大室外机换热器的换热风量,提升室外机换热器的换热效果。如果在运行过程中由于外部环境温度的降低,导致p1小于预设值a2,说明空调室外机换热器换热不需要太多的换热风量,此时,得到高压压力值p1小于预设值a2时,所对应定频风机叶片的有效使用数量为两个,调整该叶片使用状态可调的定频风机,调整结果如图2所示,使用两片叶片时,能够减少室外机换热器的换热风量,减少后的换热风量仍保持使空调室外机具有很好的换热效果。在制冷运行过程中,如果检测到a1≤p1≤a2,表明室外机换热器的换热风量默认适配,风叶使用状态维持不变,如:之前风机叶片的有效使用数量是四个,在检测到空调冷媒系统高压压力值p1下降进入a1≤p1≤a2时,风叶使用状态仍维持有效使用数量是四个。又如:之前风机叶片的有效使用数量是两个,在检测到空调冷媒系统高压压力值p1上升进入a1≤p1≤a2时,风叶使用状态仍维持有效使用数量是两个。
48.在空调运行制热模式时,检测空调冷媒系统低压压力值p2,对于空调冷媒系统低压压力,针对图2和图3所示叶片使用状态可调的定频风机,可以设置如下两个需调整有效使用数量的判断区间范围:低压压力值p2大于预设值b1,以及低压压力值p2小于预设值b2,其中,b1>b2。在低压压力值p2大于预设值b1时,说明空调室外机换热器换热所需的换热风量足够,此时适当降低风量可以减少空调功耗,提高机组能效。可设置在低压压力值p2大于预设值b1时,对应定频风机叶片的有效使用数量为两个。在低压压力值p2小于预设值b2时,说明空调室外机换热器换热风量不够,此时加大换热风量有利于提高空调的制热量和能效。可设置在低压压力值p2小于预设值b2时,对应定频风机叶片的有效使用数量为四个。在b2≤p2≤b1时,该区间不属于需调整有效使用数量的判断区间范围,维持叶片的使用状态不变。
49.当低压压力值p2大于预设值b1时,说明空调室外机换热器换热所需的换热风量足够,此时适当降低风量可以减少空调功耗,提高机组能效。该情况下,得到低压压力值p2大于预设值b1时,所对应定频风机叶片的有效使用数量为两个,调整该叶片使用状态可调的定频风机,调整结果如图2所示。如果在运行过程中由于外部环境温度的降低,导致p2小于预设值b2,说明空调室外机换热器换热风量不够,此时加大换热风量有利于提高空调的制热量和能效。此时,得到低压压力值p2小于预设值b2时,所对应定频风机叶片的有效使用数量为四个,调整该叶片使用状态可调的定频风机,调整结果如图3所示。在制热运行过程中,如果检测到b1≤p2≤b2,表明室外机换热器的换热风量默认适配,风叶使用状态维持不变,如:之前风机叶片的有效使用数量是两个,在检测到空调冷媒系统低压压力值p2下降进入b1≤p2≤b2时,风叶使用状态仍维持有效使用数量是两个。又如:之前风机叶片的有效使用数量是四个,在检测到空调冷媒系统低压压力值p2上升进入b1≤p2≤b2时,风叶使用状态仍维持有效使用数量是四个。
50.在一个实施例中,在执行步骤利用所述目标检测参数的检测值之前,所述方法还包括:
51.获取空调按所述温度控制模式开启运行后的运行时长,确定所述运行时长是否达到预设时长,并在达到时,执行步骤利用所述目标检测参数的检测值。
52.具体的,空调按所述温度控制模式开启运行后的一段时间内,目标检测参数的检测值还未达到稳定状态,因而,以此时间段内的检测值来确定定频风机叶片的有效使用数量,可能是不准确的。通过该方案,在空调按温度控制模式开启运行后,判断运行时长达到预设时长时,再利用目标检测参数的检测值,可以得到的定频风机叶片的有效使用数量更为准确。在实际应用中,该预设时长可以设置为1分钟。
53.在一个实施例中,所述方法还包括:
54.在空调按所述温度控制模式开启运行时,按预设有效使用数量,对所述定频风机叶片的使用状态进行控制。
55.具体的,对于定频风机叶片的使用状态,通过预设有效使用数量,来设置一个初始的使用状态,如:预设有效使用数量为两个,则定频风机叶片的初始使用状态如图2所示,又如:预设有效使用数量为四个,则定频风机叶片的初始使用状态如图3所示。
56.本技术中,还提供一种叶片使用状态可调的风叶组件,请参阅图2-图6,该叶片使用状态可调的风叶组件,包括:
57.至少两个风叶轴座21,各所述风叶轴座21外周侧配置有风叶22,各所述风叶轴座21共轴线装配配合,相邻所述风叶轴座21的装配配合面形成有相互配合的定位锁止部(201,202),用于锁止相邻所述风叶轴座21的相对转动运动,使相邻所述风叶轴座21的叶片定位呈重叠状态,或者,呈交叉状态;
58.弹性预紧机构23,用于使相邻所述风叶轴座21保持抵接状态。
59.具体的,各风叶轴座21共轴线安装在电机的输出轴上。以图2-图6示出的采用两个风叶轴座21a和21b为例,利用弹性预紧机构23,给两个风叶轴座21a和21b施加预紧力,让两个风叶轴座21a和21b保持抵接状态,可以让风叶轴座21a固定在电机输出轴上,为不可动形式,让另一个风叶轴座21b能够被驱动相对于风叶轴座21a转动(图2中带箭头的圆弧示出转动方向),实现叶片使用状态可调,该使用状态可调为在非锁止状态下可调,在非锁止状态下,风叶轴座21b能够被驱动相对于风叶轴座21a转动,风叶轴座21a和风叶轴座21b两者上的叶片在定位锁止状态下,可以呈如图2所示的重叠状态,也可以呈如图2所示的十字交叉状态。
60.在实际应用中,风机正向出风转动,因而是单向转动,因而,相邻风叶轴座(21a和21b)的装配配合面形成有相互配合的定位锁止部(201,202),来实现锁止相邻风叶轴座(21a和21b)的相对转动运动,该锁止的相对转动运动,至少是风机出风转动方向的相对转动运动,以此在风机转动时,叶片形成的使用状态能够保持定位。
61.通过上述方案,实际应用中,本技术叶片使用状态可调的风叶组件属于轴流风叶类型。可应用于空调室外机风机,能实现空调室外机风机采用定频电机,但由于空调室外机风机的叶片使用状态可调,可以此实现热交换风量调节,在空调室外机工作时,定频风机定频转动,风机的转速始终在固有频率上运行,能过省去复杂的变频技术,使可靠性得到保障,在此基础上,可实现通过对叶片的使用状态的调节,来调节热交换风量,以此有助于实
现空调室外机风机定频控制下提升空调能效。
62.在一个实施例中,相邻所述风叶轴座21的装配配合面形成的相互配合的所述定位锁止部(201,202)中,一者为公头定位锁止部(如图6所示的202),另一者为与所述公头定位锁止部相互配合的母头定位锁止部(如图5所示的201)。
63.具体的,请参阅图4,在相邻风叶轴座(21a和21b)在装配好时,两风叶轴座(21a和21b)相结合的装配配合面上,公头定位锁止部202插入母头定位锁止部201,让两风叶轴座(21a和21b)相对定位锁止。
64.请参阅图5和图6,在一个实施例中,所述公头定位锁止部202为环绕轴线呈圆周等间隔分布的多个棘齿,相应的,所述母头定位锁止部201为环绕轴线呈圆周等间隔分布的多个棘齿槽。
65.具体的,通过棘齿与棘齿槽定位锁止方式,实现单向锁止,风叶轴座21b相对于风叶轴座21a只能沿一个转动方向转动,而不能沿相反方向转动。在驱动风叶轴座21b相对于风叶轴座21a转动时,棘齿逐渐上升离开棘齿槽,转动过程中,一直会受到弹性预紧机构23施加的预紧力。在棘齿离开当前棘齿槽后,继续转动下,棘齿又会落入下一个棘齿槽,以此实现使相邻风叶轴座21的叶片定位呈重叠状态,或者,呈交叉状态。
66.对于上述的公头定位锁止部202,还可以将棘齿替换成可伸缩控制的定位柱,相应地,对于上述的母头定位锁止部201,还可以将棘齿槽替换成与定位柱间隙配合的定位孔。定位柱被驱动伸入定位孔中时,实现定位锁止,定位柱被驱动离开定位孔中时,实现解锁,该实施应用下,在非锁止状态下,风叶轴座21b相对于风叶轴座21a既能正向转动,又可反向转动。
67.请参阅图2-4,在一个实施例中,所述风叶组件的所述风叶轴座21为两个。
68.请参阅图2-4,在一个实施例中,所述风叶轴座21上具有两片叶片,两片叶片呈中心对称。
69.如图2和图3所示,风叶组件的风叶轴座为两个时,每个风叶轴座上具有两片叶片,两片叶片呈中心对称。在实际应用中,两个风叶轴座(21a和21b)上的叶片可以形成如图2所示的重叠状态,也可以形成如图3所示的十字交叉状态。在应用于空调室外机风机时,不同使用状态下,叶片有效使用数量不同,如图2所示的重叠状态下,叶片有效使用数量为两个,如图3所示的十字交叉状态下,叶片有效使用数量为四个,通过不同使用状态,可实现空调室外机热交换风量的调节。
70.请参阅图2-4,在一个实施例中,所述弹性预紧机构23可以包括但不限于弹簧。也可以为能够足够伸缩、且能提供足够预紧力的弹性圈。
71.本技术中,还提供一种风机,包括:
72.电机;以及
73.如上述任一项的所述风叶组件,所述风叶组件安装于所述电机的输出轴。
74.对于该风叶组件,其叶片使用状态可调,该叶片使用状态可调已在上述相关实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
75.进一步地,所述电机为定频电机。
76.在采用定频电机时,配合该叶片使用状态可调的风叶组件,相比于变频电机控制,能提升可靠性,且通过对叶片使用状态的调节,可实现定频控制下的风量调节。
77.本技术中,还提供一种空调室外机,包括如上述所述的风机。
78.本技术中,还提供一种空调,包括如上述所述的空调室外机,所述空调室外机执行如上述任一项所述方法的步骤。
79.本技术叶片使用状态可调的风叶组件属于轴流风叶类型,应用于空调室外机风机时,空调室外机风机可采用定频电机,由于空调室外机风机的叶片使用状态可调,请参阅图2和图3,图2和图3示出风机叶片有四个,可以有两种使用状态,一种是如图2所示的叶片重叠状态,该状态下叶片有效使用数量为两个,另一种是如图3所示的叶片十字交叉使用状态,该状态下叶片有效使用数量为四个。在实际应用中,可以通过电机驱动实现叶片使用状态的调节,不同使用状态下,叶片有效使用数量不同,进而可实现热交换风量调节,如:在定频转速下,图2示出的叶片使用状态下形成的热交换风量要小于图3示出的叶片使用状态下形成的热交换风量。
80.因而,可以此实现热交换风量调节,在空调室外机工作时,定频风机定频转动,风机的转速始终在固有频率上运行,能过省去复杂的变频技术,使可靠性得到保障,在此基础上,可实现通过对叶片的使用状态的调节,来调节热交换风量,以此有助于实现空调室外机风机定频控制下提升空调能效。
81.可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
82.需要说明的是,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”、“多”的含义是指至少两个。
83.应该理解,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件;当一个元件被称为“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外,这里使用的“连接”可以包括无线连接;使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
84.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为:表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
85.应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
86.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
87.此外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以
是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
88.上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
89.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
90.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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