CN110939607A

CN110939607A - 风机壳体、风机以及设置有风机的运行***

Info

Publication number: CN110939607A
Application number: CN201811113742.XA
Authority: CN
Inventors: 罗常; 史玉玲; 蒋秀红; 郑炜
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2020-03-31
Also published as: US20210254629A1; US11506222B2; EP3857073A1; WO2020068503A1

Abstract

本发明涉及风机壳体、风机以及设置有风机的运行***。所述风机壳体呈蜗壳形状并具有蜗舌和位于进风口和出风口之间的腔体，所述蜗舌设置有凸出部，其被构造成基本上在与装设在所述腔体内的叶轮的轴向相平行的方向上延伸，并且该凸出部在所述风机壳体的纵向截面上具有至少一个波峰，所述波峰与位于所述叶轮的周向外表面上的环形凸出部相对置。采用本发明可以有效降低风机工作运行时的噪音水平，改进风机性能，从而能够更好地提高人们的舒适度和满意度。

Description

风机壳体、风机以及设置有风机的运行***

技术领域

本发明涉及风机技术领域，尤其涉及风机壳体、风机以及设置有风机的运行***。

背景技术

各种类型的风机已被广泛应用到例如空调、净化器、冷藏柜等装置、设备或***中，为人们的工作和日常生活带来了便利。在现有技术中已经提供了大量的风机产品来满足不同的应用需求，然而这些现有的风机产品仍然在例如噪音控制、占用空间、工作效能等方面存在着一些缺陷和不足之处。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了风机壳体、风机以及设置有风机的运行***，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的以上这些问题和其他方面的问题中的一个或多个。

首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种风机壳体，其呈蜗壳形状并具有蜗舌和位于进风口和出风口之间的腔体，所述蜗舌设置有凸出部，其被构造成基本上在与装设在所述腔体内的叶轮的轴向相平行的方向上延伸，并且该凸出部在所述风机壳体的纵向截面上具有至少一个波峰，所述波峰与位于所述叶轮的周向外表面上的环形凸出部相对置。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述凸出部包括：

第一区段，其被构造成具有中间凸出部半径R1以及分别为R12、R13的两侧凹处部半径，所述波峰设置于所述第一区段内；

第二区段，其被构造成一侧的半径为R2，与所述第一区段光滑过渡连接的另外一侧的半径为R12；以及

第三区段，其被构造成一侧的半径为R3，与所述第一区段光滑过渡连接的另外一侧的半径为R13。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，R1与R2之间的比值范围是1.2–1.8；

R1与R3之间的比值范围是1.2–1.8；

R12与R2之间的比值范围是1.6–2.4；并且/或者

R13与R3之间的比值范围是1.6–2.4。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述第一区段与第二区段的连接点设置为第一波谷，所述波峰与所述波谷之间的轴向距离为D12，所述波峰与位于所述第二区段一侧的所述风机壳体的端部之间的距离为D2，D12与D2之间的比值范围是0.1–0.4；并且/或者

所述第一区段与第三区段的连接点设置为第二波谷，所述波峰与所述第二波谷之间的轴向距离为D13，所述波峰与位于所述第三区段一侧的所述风机壳体的端部之间的距离为D3，D13与D3之间的比值范围是0.1–0.4。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述第二区段和所述第三区段具有相同构造并被对称设置在所述第一区段的两侧，并且所述波峰设置在所述第一区段的中部。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述风机壳体设置有与所述腔体相连并供气流从所述出风口流出的扩压部，其被构造成朝向所述出风口方向具有逐渐增大的截面。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述扩压部的下部与所述风机壳体的长度方向之间形成20-50度的倾斜角。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述风机壳体设置有两个进风口，它们被分别布置在所述风机壳体的两侧，并且与所述叶轮的端面相垂直，所述出风口设置在所述蜗壳的尾端。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述风机壳体的蜗壳形状的底部被构造成平面形状。

在根据本发明的风机壳体中，可选地，所述环形凸出部是叶轮隔板。

其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种风机，所述风机包括如以上任一项所述的风机壳体。

此外，根据本发明的第三方面，还提供了一种设置有风机的运行***，所述风机是如以上所述的风机。

在根据本发明的运行***中，可选地，所述运行***包括空调***、净化***、冷藏***。

从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如将会明白的是，与现有技术相比较，根据本发明设计提供的技术方案具有非常明显的技术优势，其可以有效降低风机工作运行时的噪音水平，改进风机性能，从而能够更好地提高人们的舒适度和满意度。本发明适于应用到诸如空调***、净化***、冷藏***等众多具有风机的运行***中。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是将一个根据本发明的风机壳体实施例的立体结构示意图。

图2是图1所示风机壳体实施例的侧视结构示意图。

图3是图1所示风机壳体实施例的主视结构示意图。

图4是图1所示风机壳体实施例的另一个立体结构示意图。

图5是一个叶轮示例的立体结构示意图，该叶轮用于装设到图1所示风机壳体实施例内。

图6是已经将图5所示叶轮示例装设到图1所示风机壳体实施例内的主视结构示意图。

图7是已经将图5所示叶轮示例装设到图1所示风机壳体实施例内的一个立体结构示意图。

图8是已经将图5所示叶轮示例装设到图1所示风机壳体实施例内的另一个立体结构示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来说明根据本发明的风机壳体、风机以及设置有风机的运行***的结构组成、特点和优点等，然而所有的描述不应用于对本发明形成任何限制。在本文中，技术术语“第一”、“第二”、“第三”仅是用于进行区分性表述目的而无意于表示它们的顺序以及相对重要性，技术术语“基本上”是指对于确定性参数或形状的任何非实质性偏离（例如2%、5%、8%等），技术术语“上”、“下”、“右”、“左”、“前”、“后”、“内”、“外”及其派生词等应联系附图中的定向，除非明确指出以外，本发明可采取多种替代定向。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征（或其等同物）之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。

请结合参考图1至图4，通过这些附图示例性地展示出了一个根据本发明的风机壳体实施例的基本构成情况，以下将结合这个示例来对本发明进行详细说明。

在这个实施例中，该风机壳体1是被构造成蜗壳形状，它采用了双进口集流结构，即在风机壳体1的左侧和右侧分别设置了进风口11、12用于提供进风输入，出风口13则是设置在风机壳体1的蜗壳尾端。

如图1所示，在进风口11、12和出风口13之间形成了腔体16，以便可以将叶轮3布置在该腔体16中。根据实际应用情形，这样的叶轮3通常设置有若干个叶片，这些叶片可采用多种结构形式和布置方式。例如，在图5中就示范性地展示出了一个叶轮示例，在该叶轮3的内圆周表面上设置了多个具有相对较短宽度的叶片31。

当将叶轮3装设到腔体16后，可以使其端面可选地与进风口11、12保持垂直关系。借助于叶轮3的旋转运动，能够促使气流从上述的进风口11、12进入到风机壳体1的内部，然后再从出风口13向外流出。

请参阅图1，风机壳体1设置有蜗舌2，该蜗舌2具有凸出部20。可以将这样的凸出部20构造成基本上在与布置在腔体16内的叶轮3的轴向相平行的方向上进行延伸，并且在风机壳体1的纵向截面上具有波峰24。如图6和图7所示，这样的波峰24是被布置成与叶轮3的周向外表面上的环形凸出部32相对置，即凸出部20的波峰24的位置与叶轮3的环形凸出部32的位置相互对应，为了保证叶轮3在正常运转时不与蜗舌2产生干涉问题，可在环形凸出部32与波峰24之间保持一个间隙，该间隙可以根据应用需求情况来进行灵活设置和调整。

通过采用以上创新性的结构构造，可以提供低噪音的风机壳体，这样不仅能够有效降低风机运行时的噪音水平，而且可以改进风机性能。这是因为，上述的环形凸出部32可能是例如通过加工工艺等直接设置在叶轮3的周向外表面上的结构特征，也可能是由例如叶轮上的环形隔板等零部件来形成的。本发明人通过研究已经发现，此类环形凸出部32的存在将会带来噪声问题。通过在蜗舌2上设置上述的凸出部20，特别是使其与叶轮3的环形凸出部32的位置相对应，这样将有利于减少两侧的流体向中间的侧向流动，改善流动状况，降低风机噪声。

根据一个实际对比测试结果表明，当采用一种现有的风机产品，在气流流速达到685m³/h时将产生40.50dBA的整体噪音，然而采用图1至图8所示的根据本发明的风机壳体和风机示例，在气流流速达到695m³/h时，整体噪音测量值是38.09dBA。由此可见，即使在增大了气流流速的情况下，采用本发明实施例后仍然能够获得相当明显的降噪效果，提供更加安静的工作环境。

应当指出，以上这些良好的技术效果是采用现有的例如采用直线形、C形等构造的蜗舌无法实现的。应用根据本发明所设计提供的风机壳体和风机，可以提高人们的生活质量，提升舒适性和产品满意度。

在不脱离本发明主旨的情况下，可以根据实际应用需求情况来对蜗舌2的凸出部20进行各种可能的灵活设计。

作为举例说明，例如，可以将凸出部20构造成大致呈W形状。具体来讲，如图3所示，可以将凸出部20设置成具有第一区段21、在第一区段21左侧的第二区段22和在第一区段21右侧的第三区段23，其中第一区段21与第二区段22的交界点为212，第一区段21与第三区段23的交界点为213。其中，对于第一区段21，可将其构造成中间凸出部半径R1且朝向两边的半径分别为R12、R13的线性连续分布形状，并且将波峰24设置在该第一区段21内，波峰24在垂直叶轮的中心轴平面中的半径为R1，交界点212在垂直叶轮的中心轴平面中的半径为R12，交界点213在垂直叶轮的中心轴平面中的半径为R13。

对于第二区段22，可将其构造成半径为R2的一侧向第一区段21的线性连续分布形状，并且将该第二区段22设置在第一区段21的左侧，将第二区段22与第一区段21二者进行光滑过渡连接，这样的光滑过渡将有利于避免在气流通过时产生不期望的噪音问题。

对于第三区段23，可将其构造成半径为R3的一侧向第一区段21的线性连续分布形状，并且将该第三区段23设置在第一区段21的右侧，将第三区段23与第一区段21二者进行光滑过渡连接，这样的光滑过渡将有利于避免在气流通过时产生不期望的噪音问题。

本发明人已经进行了大量的实验研究，通过这些研究发现，可以针对以上这些结构参数进行优化设置，由此能够获得突出的技术效果，例如通过调整一些结构参数将会影响并调节蜗舌凸出部的波峰和叶轮之间的间隙以及波谷和叶轮之间的间隙，从而可以实现风机性能和噪音水平之间的综合平衡。

举例来讲，在可选情形下，可将R1与R2设置成二者之间的比值范围是1.2–1.8。在可选情形下，可将R1与R3设置成二者之间的比值范围是1.2–1.8。在可选情形下，可将R12与R2设置成二者之间的比值范围是1.6–2.4。在可选情形下，可将R13与R3设置成二者之间的比值范围是1.6–2.4。

此外，如图3、图6和图7所示，可以将第一区段21与第二区段22的交界点设置为第一波谷25，第一区段21上的波峰24与该波谷25的最低点之间的轴向距离为D12，波峰24与风机壳体1的左侧端部之间的距离为D2，在可选情形下，可将D12与D2设置成二者之间的比值范围是0.1–0.4。

另外，再请结合参阅图3、图6和图7，可以将第一区段21与第三区段23的交界点设置为第二波谷26，第一区段21上的波峰24与该第二波谷26之间的轴向距离为D13，波峰24与风机壳体1的右侧端部之间的距离为D3，在可选情形下，可将D13与D3设置成二者之间的比值范围是0.1–0.4。

此外，需要指出的是，尽管在图3所给出的示例中，针对第二区段22和第三区段23采用了对称设计（即，这两个区段具有相同构造，并且将它们对称地设置在第一区段21的左右两侧），而且将波峰24设置在第一区段21的中部，从而使得凸出部20在整体上具有左右对称的构造，然而在实际应用时，本发明允许第二区段22和第三区段23具备不对称的构造，并且也可以将波峰24改为设置在第一区段21上的任何其他位置处，而并非仅允许将波峰24设置在第一区段21的中部位置。关于以上这些设置，都是可以根据具体应用需求情况来进行灵活设计和调整的。

在可选情形下，可以在风机壳体1上设置用于提高流出气流恢复静压的扩压部14，该扩压部14是与腔体16相连通，提供供气流从出风口13流出。如图1、图2、图4、图7和图8所示，可以将扩压部14构造成具有逐渐扩展的形状，即使其具有朝向出风口13的方向逐渐增大的截面。在可选情形下，可以使扩压部14的下部与风机壳体1的长度方向之间形成倾斜角a，该倾斜角a的范围可以是20-50度。

另外，在可选情形下，可以采用例如切割加工等方式，将风机壳体1的蜗壳形状的底部15构造成平面形状，这将减少蜗壳的整体高度和占用空间，从而可以促使风机壳体的整体结构更为紧凑，有利于实现其更加灵活的安装布局。

根据本发明的又一个技术方案，还提供了一种风机，这样的风机可以采用根据本发明所设计提供的风机壳体，从而可以实现如上所述的这些明显优于现有技术的优势。例如，在图6至图8中就示范性地图示出了一个根据本发明的风机实施例，其中就采用了如前所述的在图1至图4中示出的风机壳体。

此外，根据本发明的另一个技术方案，还提供了一种设置有风机的运行***，在这样的运行***中的风机可以采用根据本发明所设计提供的风机。可以理解的是，根据本发明的运行***可以包括但不限于空调***、净化***、冷藏***等***。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的风机壳体、风机以及设置有风机的运行***，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，尽管在前述实施例中仅示范性地给出了在凸出部上仅设置一个波峰，然而根据实际应用情形，当在叶轮上设置了多个环形凸出部时，可以在蜗舌的凸出部上设置多个波峰来分别对应于这些环形凸出部，或者仅对应于这些环形凸出部中的一些环形凸出部。当然，当环形凸出部的位置进行变化调整时，凸出部的波峰位置也应当进行相应的变化调整。又如，可以将蜗舌的凸出部设置成具有两个区段、四个区段或者更多个区段，可以在其中一些区段上设置一个或多个波峰（和/或波谷），以便能够更好地满足实际应用需要。再如，在一些应用场合下，可以将风机壳体设置成仅有一个进风口和一个出风口。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims

1.一种风机壳体，其呈蜗壳形状并具有蜗舌和位于进风口和出风口之间的腔体，其特征在于，所述蜗舌设置有凸出部，其被构造成基本上在与装设在所述腔体内的叶轮的轴向相平行的方向上延伸，并且该凸出部在所述风机壳体的纵向截面上具有至少一个波峰，所述波峰与位于所述叶轮的周向外表面上的环形凸出部相对置。

2.根据权利要求1所述的风机壳体，其中，所述凸出部包括：

3.根据权利要求2所述的风机壳体，其中，R1与R2之间的比值范围是1.2–1.8；

R1与R3之间的比值范围是1.2–1.8；

R12与R2之间的比值范围是1.6–2.4；并且/或者

R13与R3之间的比值范围是1.6–2.4。

4.根据权利要求2所述的风机壳体，其中，所述第一区段与第二区段的连接点设置为第一波谷，所述波峰与所述波谷之间的轴向距离为D12，所述波峰与位于所述第二区段一侧的所述风机壳体的端部之间的距离为D2，D12与D2之间的比值范围是0.1–0.4；并且/或者

5.根据权利要求2或3所述的风机壳体，其中，所述第二区段和所述第三区段具有相同构造并被对称设置在所述第一区段的两侧，并且所述波峰设置在所述第一区段的中部。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的风机壳体，其中，所述风机壳体设置有与所述腔体相连并供气流从所述出风口流出的扩压部，其被构造成朝向所述出风口方向具有逐渐增大的截面。

7.根据权利要求6所述的风机壳体，其中，所述扩压部的下部与所述风机壳体的长度方向之间形成20-50度的倾斜角。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的风机壳体，其中，所述风机壳体设置有两个进风口，它们被分别布置在所述风机壳体的两侧，并且与所述叶轮的端面相垂直，所述出风口设置在所述蜗壳的尾端。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的风机壳体，其中，所述风机壳体的蜗壳形状的底部被构造成平面形状。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的风机壳体，其中，所述环形凸出部是叶轮隔板。

11.一种风机，其特征在于，所述风机包括如权利要求1-10中任一项所述的风机壳体。

12.一种设置有风机的运行***，其特征在于，所述风机是如权利要求11所述的风机。

13.根据权利要求12所述的运行***，其中，所述运行***包括空调***、净化***、冷藏***。