离心风机及窗式空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调器技术领域，尤其涉及一种离心风机及窗式空调器。


背景技术：

2.离心风机安装在窗式空调器的室内侧，其作用是将室内的空气吸入，再由离心风机叶轮压缩后，经蒸发器冷却或加热，提高压力后沿风道送入室内。通常，离心风机的叶片呈c型，c型叶片空气扰动阻力较大，降低了有效风速。为增大风量，就必须提高离心风机的转速，而转速越大，噪音越大。如为了降低噪音降低离心风机的转速，风量会随之减小，室内室外换热效率大幅下降，会导致窗式空调器制冷效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种离心风机及窗式空调器，用以解决现有技术中离心风机的电机转速大时导致噪音大的缺陷。
4.本实用新型提供一种离心风机，包括：
5.叶轮；
6.多个叶片，多个所述叶片沿所述叶轮的圆周方向均布，每个所述叶片的第一侧与所述叶轮连接；
7.轮圈，与所述叶轮相对设置，所述轮圈与每个所述叶片的第二侧连接，所述第二侧与所述第一侧相对；
8.其中，相邻两个所述叶片之间形成第一出风口，每个所述叶片包括第一弯曲部和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述第二弯曲部连接。
9.根据本实用新型提供的一种离心风机，所述第一弯曲部的弯曲方向与所述离心风机的转动方向相同，所述第二弯曲部的弯曲方向与所述离心风机的转动方向相反。
10.根据本实用新型提供的一种离心风机，所述第一弯曲部的曲率半径为54-124mm。
11.根据本实用新型提供的一种离心风机，所述第二弯曲部的曲率半径为59-124mm。
12.根据本实用新型提供的一种离心风机，所述第一弯曲部的曲率半径与所述第二弯曲部的曲率半径的和为143mm。
13.根据本实用新型提供的一种离心风机，所述第二弯曲部与所述轮圈的切线之间的夹角为117.3
°
。
14.根据本实用新型提供的一种离心风机，还包括第一蜗壳和第二蜗壳，所述第一蜗壳与所述第二蜗壳扣合，所述叶轮、所述叶片以及所述轮圈构成的整体设置于所述第一蜗壳与所述第二蜗壳扣合后形成的空间内；
15.其中，所述第一蜗壳设有第二出风口，所述第二出风口与部分所述第一出风口相对。
16.根据本实用新型提供的一种离心风机，每个所述叶片的第一端与所述叶轮连接，每个所述叶片的第二端与所述轮圈连接，其中，所述轮圈的直径大于所述叶轮的直径。
17.根据本实用新型提供的一种离心风机，还包括轴承座，所述轴承座设置于所述叶轮的中心。
18.本实用新型还提供一种窗式空调器，包括：包括轴流风机、电机和如上所述的离心风机，所述电机设有转轴，所述转轴的两端分别与所述轴流风机以及所述离心风机连接。
19.本实用新型提供的离心风机，通过将叶片结构设计为第一弯曲部和第二弯曲部，符合空气动力学原理，能够使流经叶片的气流平缓流过，减小了气体流动时的阻力，较之现有技术中的离心风机，本实用新型提供的离心风机提高了电机的效率，在出风量相等的情况下，降低了电机的转速，进而降低了电机的噪声。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
21.图1是本实用新型提供的离心风机的结构示意图；
22.图2是图1中示出的叶片的结构示意图；
23.图3是现有技术中叶片的结构示意图；
24.附图标记：
25.10：叶轮；20：轴承座；30：叶片；31：第一弯曲部；32：第二弯曲部；40：轮圈。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和设定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.下面结合图1-图3描述本实用新型的离心风机及窗式空调器。
33.如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，离心风机包括：叶轮10、轴承座20、多个叶片30以及轮圈40。多个叶片30沿叶轮10的圆周方向均布，每个叶片30的第一侧与叶轮10连接，轮圈40与叶轮10相对设置，轮圈40与每个叶片30的第二侧连接，其中，第二侧与第一侧相对。相邻两个叶片30之间形成第一出风口，每个叶片30包括第一弯曲部31和第二弯曲部32，第一弯曲部31和第二弯曲部32连接。
34.具体来说，离心风机安装在窗式空调器的室内侧，离心风机的作用为将室内的空气吸入，经由叶轮10压缩后，再经蒸发器冷却或加热，提高压力后沿风道送向室内，实现制冷或制热。离心风机在电机的带动下高速旋转，在叶片30的作用下产生离心力，离心风机中心形成负压区，使气流沿轴向吸入离心风机内后，沿与轴向垂直的方向向四周扩散，从而产生较高的风压，再由两个叶片30之间的间隙排出。
35.窗式空调器使用电机同步带动室外风机和离心风机，室外风机为轴流风机，离心风机具有风压小、噪声低、风量大以及效率高的优点，而轴流风机风压高、风量小、噪声偏大、损耗大，离心风机与轴流风机的总风摩耗占整个电机损耗的50％左右，所产生的噪声是影响电机噪声指标的主要因素。因此，改进风机结构，尤其是改进离心风机的结构，降低风摩耗和风机噪声是提高电机效率、降低电机噪声与温升的有效途径。
36.如图3所示，为现有技术中叶片30的几种形状。从结构上讲叶片30可以分为可逆转式叶片和不可逆转式叶片，不可逆转式叶片又分为后倾式叶片和前倾式叶片。如图3中(a)所示的叶片，损耗最大、噪声也大，只能用在低速电机上；(b)所示的叶片可以用在高速电机上，但是损耗较大、噪声也大。基于此，本实用新型实施例提供了一种新的离心风机，其具有损耗小、风量大以及噪声小的优点。以下详细介绍本实用新型实施例提供的离心风机的结构。
37.在本实施例中，每个叶片30具有相对的第一侧和第二侧，每个叶片30的第一侧与叶轮10连接，每个叶片30的第二侧与轮圈40连接。电机带动叶轮10转动，叶轮10转动时可带动叶片30和轮圈40一起转动。相邻两个叶片30之间具有一定的间隙，该间隙形成第一出风口，以使离心风机由轴向吸入的风从与轴向垂直的方向排出，进而改变空气的流动方向。
38.进一步地，在本实施例中，每个叶片30包括连接的第一弯曲部31和第二弯曲部32。第一弯曲部31和第二弯曲部32的弯曲度小于现有技术中c型叶片的弯曲度，从而可使流经叶片30的气流平缓流过，进而可以减小气体流动时的阻力，以保证电机的工作效率，进而增大出风量。
39.可选地，在本实用新型的实施例中，叶片30的数量为15个。
40.可选地，在本实用新型的实施例中，叶轮10的材质为abs塑料。
41.本实用新型实施例提供的离心风机，通过将叶片结构设计为第一弯曲部和第二弯曲部，符合空气动力学原理，能够使流经叶片的气流平缓流过，减小了气体流动时的阻力，
较之现有技术中的离心风机，本实用新型实施例提供的离心风机提高了电机的效率，在出风量相等的情况下，降低了电机的转速，进而降低了电机的噪声。
42.如图2所示，图2为单个叶片30的具体结构。在本实用新型的实施例中，第一弯曲部31的弯曲方向与离心风机的转动方向相同，第二弯曲部32的弯曲方向与离心风机的转动方向相反。
43.进一步地，在本实用新型的一个实施例中，第一弯曲部31的曲率半径为54-124mm，第二弯曲部32的曲率半径为59-124mm。
44.具体来说，曲率半径代表弯曲部的弯曲程度，曲率半径越小则弯曲部的弯曲度越大，当第一弯曲部31和第二弯曲部32的曲率半径比较小时，即第一弯曲部31和第二弯曲部32的弯曲度比较大时，气体流经叶片30时无法平缓地流过叶片，导致气体流动阻力较大，从而会减小出风量，当离心风机想要获得较大的出风量时，只能进一步增大风机的转速，相应地会增大风机的噪声。因此，在本实用新型的实施例中，第一弯曲部31和第二弯曲部32的曲率半径应比较大，以使气流能平缓地流过叶片30。
45.进一步地，第一弯曲部31的曲率半径与第二弯曲部32的曲率半径的和应为143mm，当第一弯曲部31的曲率半径与第二弯曲部32的曲率半径的和为143mm时，叶片30的风阻最小。
46.进一步地，根据第一弯曲部31的最大曲率半径可计算出第一弯曲部31的最小曲率，根据第一弯曲部31的最小曲率半径可计算出第一弯曲部31的最大曲率，在本实施例中，第一弯曲部31的曲率为0.008-0.0524。
47.相应地，根据第二弯曲部32的最大曲率半径可计算出第二弯曲部32的最小曲率，根据第二弯曲部32的最小曲率半径可计算出第二弯曲部32的最大曲率，在本实施例中，第二弯曲部32的曲率为0.008-0.017。
48.如图2所示，可选地，在本实用新型的一个实施例中，第二弯曲部32与轮圈40的切线之间的夹角为117.3
°
。
49.将现有技术中c型叶片与本实用新型实施例提供的叶片进行对比，c型叶片与轮圈的切线之间的夹角为91.7
°
。在实际测试过程中，在静压力都为0的前提下，将电机转速设定为一个固定值r＝1095r/s，c型叶片吸入的室内风量λ
内
为232m3/h，本实用新型实施例提供的叶片30吸入的室内风量λ
内
为283m3/h；c型叶片所对应的室外风量λ
外
为520m3/h，本实用新型实施例提供的叶片所对应的室外风量λ
外
为563m3/h；现有技术中离心风机的功率p为445w，本实用新型实施例提供的离心风机的功率p为444w，所以对于此类离心风机，可获得以下计算公式：
50.λ
内
＝(k*λ
外
*p)/(r*sinθ)(90
°
≤θ≤180)
51.其中，λ
内
为室内风量，λ
外
为室外风量，p为功率，θ为叶片与轮圈的切线之间的夹角，k为常数，k＝1.1。
52.根据以上测试结果可知，在离心风机的转速相同、功率大致相同的情况下，采用本实用新型实施例提供的离心风机，有效提高了室内外风量。
53.在本实用新型的一个实施例中，离心风机还包括第一蜗壳和第二蜗壳，第一蜗壳和第二蜗壳扣合，叶轮、叶片以及轮圈构成的整体设置于第一蜗壳与第二蜗壳扣合后形成的空间内，其中，第一蜗壳设有第二出风口，第二出风口与部分第一出风口相对。
54.具体来说，第一蜗壳与第二蜗壳扣合后形成离心风机的壳体，叶轮10、叶片30以及轮圈40构成的整体设置于该壳体内，第一蜗壳上设有第二出风口，用于引导气流流出，可选地，在本实用新型的实施例中，第一蜗壳和第二蜗壳的材质可以为泡沫。
55.本实用新型实施例提供的离心风机，结构紧凑、风压大、噪声小，而且随着转速的下降，噪声明显下降，在电机功率相同、电机转速相同的情况下，出风量明显增大，提高了电机的效率。
56.进一步地，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，每个叶片30的第一端与叶轮10连接，每个叶片30的第二端与轮圈40连接，其中，轮圈40的直径大于叶轮10的直径。
57.具体来说，在本实施例中，每个叶片30的第一侧以及第一端与叶轮10连接，每个叶片30的第二侧以及第二端与轮圈40连接，以使叶轮10、多个叶片30以及轮圈40形成整体。
58.进一步地，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，离心风机还包括轴承座20。轴承座20设置于叶轮10的中心，轴承座20用于与电机的转轴连接，电机转动时带动轴承座20转动，进而带动叶轮10、多个叶片30以及轮圈40形成的整体一起转动。
59.本实用新型实施例还提供了一种窗式空调器，包括轴流风机、电机和离心风机。
60.具体来说，电机设有转轴，轴流风机和离心风机分别位于电机的两端，并分别与转轴的两端连接。轴流风机位于室外侧，离心风机位于室内侧。电机转动时带动轴流风机和离心风机转动。
61.离心风机的作用为将室内的空气吸入，经由叶轮10压缩后，再经蒸发器冷却或加热，提高压力后沿风道送向室内，实现制冷或制热。离心风机在电机的带动下高速旋转，在叶片30的作用下产生离心力，离心风机中心形成负压区，使气流沿轴向吸入离心风机内后，沿与轴向垂直的方向向四周扩散，会产生较高的风压，再由两个叶片30之间的间隙排出。
62.进一步地，在本实施例中，每个叶片30包括连接的第一弯曲部31和第二弯曲部32。第一弯曲部31和第二弯曲部32的弯曲度小于现有技术中c型叶片的弯曲度，从而可使流经叶片30的气流平缓流过，进而可以减小气体流动时的阻力，以保证电机的工作效率，进而增大出风量。
63.本实用新型实施例提供的窗式空调器，通过设置离心风机，离心风机的叶片包括第一弯曲部和第二弯曲部，第一弯曲部和第二弯曲部符合空气动力学原理，能够使流经叶片的气流平缓流过，减小了气体流动时的阻力，较之现有技术中的窗式空调器，本实用新型实施例提供的窗式空调器提高了电机的效率，在出风量相等的情况下，降低了电机的转速，进而降低了电机的噪声。
64.上文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等
同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。