CN111396356A - 叶轮组件和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种叶轮组件和空调器，涉及空调技术领域。该叶轮组件包括贯流叶片和轮盘，贯流叶片的数量为多个，且多个贯流叶片沿轮盘的周向布置，贯流叶片相对于叶轮组件的旋转轴线，具有外径和内径，且外径和内径中的至少一者沿旋转轴线的延伸方向线性变化。上述的叶轮组件和空调器的噪音较小，能够有效降低空调室内机的旋转噪音。

Description

叶轮组件和空调器

技术领域

本发明涉及技术领域，具体而言，涉及一种叶轮组件和空调器。

背景技术

空调器的贯流叶轮叶片，其出口气流以较大的速度冲击蜗舌，在蜗舌处发生分离，发生较大的动量和能量变化。同时，也导致较大的旋转噪声。

发明内容

本发明解决的问题是贯流叶轮的叶片会产生较大的旋转噪声。

为解决上述问题，本发明提供了一种叶轮组件和空调器。

第一方面，实施例提供一种叶轮组件，包括贯流叶片和轮盘，所述贯流叶片的数量为多个，且多个所述贯流叶片沿所述轮盘的周向布置，所述贯流叶片相对于所述叶轮组件的旋转轴线，具有外径和内径，且所述外径和所述内径中的至少一者沿所述旋转轴线的延伸方向变化。

本发明实施例提供的叶轮组件：贯流叶片的内径和外径中的至少一者，在旋转轴线的延伸方向上是变化的，即内径和外径中至少一者不为恒定值，贯流叶片的内侧面和外侧面中的一者与蜗舌之间的距离不恒定，使得贯流叶片的不同位置的气动性能不一致，从而破坏了叶轮组件与蜗舌的轴向周期性作用，并降低了上述的旋转噪音。

在可选的实施方式中，所述外径和所述内径中的至少一者沿所述旋转轴线的延伸方向线性变化。

在可选的实施方式中，所述外径沿所述旋转轴线的延伸方向线性变化，且所述外径的连线与所述旋转轴线的夹角范围为0～5度；和/或，所述内径沿所述旋转轴线的延伸方向线性变化，且所述内径的连线与所述旋转轴线的夹角范围为-5～5度。

在可选的实施方式中，所述贯流叶片具有压力面和吸力面，所述压力面与所述吸力面相对，所述压力面和所述吸力面均为弧形面。

在可选的实施方式中，所述压力面和所述吸力面的线性至少一者为最降速线。

在可选的实施方式中，所述压力面和所述吸力面中至少一者满足以下线型曲线方程：

x＝k*c/(2*π)*(θ-sinθ)；

y＝k*c/(2*π)*(1-cosθ)；

其中，k为系数，取值范围为0.1～10，c为所述贯流叶片的弦长，θ为所述贯流叶片的中弧线的端点及其中点的连线与x方向的夹角。

在可选的实施方式中，所述叶轮组件还包括至少一个中节盘，相邻两个所述中节盘以及位于相邻两个所述中节盘之间的风叶形成风叶小节，或者，相邻的所述中节盘、所述轮盘以及相邻的所述中节盘和所述轮盘之间的风叶形成所述风叶小节；所述叶轮组件具有至少两个所述风叶小节，且至少一个所述风叶小节中的叶片为所述贯流叶片。

在可选的实施方式中，若所述中节盘的数量为奇数，所述叶轮组件相对位于中间位置的所述中节盘对称；若所述中节盘的数量为偶数，位于中间节的叶片的内径和外径为定值。

第二方面，实施例提供一种叶轮组件，用于与空调器的蜗舌配合，所述叶轮组件包括贯流叶片和轮盘，所述贯流叶片的数量为多个，且多个所述贯流叶片沿所述轮盘的周向布置，并具有旋转轴线，所述贯流叶片具有相对第一侧边和第二侧边，所述第一侧边设置在所述叶轮组件外侧，所述第二侧边设置在所述叶轮组件内侧；在所述旋转轴线的延伸方向上，所述第一侧边与所述蜗舌的距离呈线性变化，和/或，所述第二侧边与所述蜗舌的距离呈线性变化。

本发明实施例提供的叶轮组件：贯流叶片的第一侧边和第二侧边中的至少一者与蜗舌之间的距离不恒定，使得贯流叶片的不同位置的气动性能不一致，从而破坏了叶轮组件与蜗舌的轴向周期性作用，并降低了上述的旋转噪音。

在可选的实施方式中，所述贯流叶片具有压力面和吸力面，所述压力面与所述吸力面相对，所述第一侧边分别与所述压力面和所述吸力面的一端连接，所述第二侧边分别与所述压力面和所述吸力面的另一端连接，所述压力面和所述吸力面均为弧形面。

第三方面，实施例提供一种空调器，包括如前述实施方式中任一项所述的叶轮组件。

该空调器与上述的叶轮组件的有益效果相似，均能够降低噪音，提升用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的叶轮组件的结构示意图；

图2为图1中的叶轮组件在另一视角下的结构示意图；

图3为图1中的叶轮组件与蜗舌的结构示意图；

图4为图1中的贯流叶片的结构示意图；

图5为图4中A处的放大结构示意图；

图6为图4中的贯流叶片在另一视角下的结构示意图；

图7为图6中的中弧线的线型在直角坐标系下的示意图；

图8为图1中的中节盘的数量为奇数时的结构示意图；

图9为图1中的中节盘数量为偶数时的结构示意图。

图标：100-叶轮组件；101-旋转轴线；11-贯流叶片；11a-外径；11b-内径；11c-压力面；11d-吸力面；11e-中弧线；11f-端点；11g-中点；11h-第一侧边；11i-第二侧边；11j-旋转轴方向；12-轮盘；13-中节盘；200-蜗舌。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种叶轮组件100的结构，该叶轮组件100可以用于空调器，比如，应用于空调器的室内机。该叶轮组件100具有较低的旋转噪音，可以降低空调器或空调器室内机的旋转噪音，有利于提升用户的使用体验。

在本发明实施例中，该叶轮组件100包括贯流叶片11和轮盘12，贯流叶片11的数量为多个，且多个贯流叶片11沿轮盘12的周向布置(如图2所示)，贯流叶片11相对于叶轮组件100的旋转轴线101，具有外径11a和内径11b，且外径11a和内径11b中的至少一者沿旋转轴线101的延伸方向变化。

需要说明的是，上述的“外径11a和内径11b中的至少一者沿旋转轴线101的延伸方向变化”指的是外径11a和内径11b中至少一者是变化的，即外径11a和内径11b中至少一者不为恒定值，也就是说，外径11a和内径11b中的至少一者存在两个或两个以上的值。贯流叶片11的外径11a指的是贯流叶片11外侧与该旋转轴线101之间的距离，贯流叶片11的内径11b指的是贯流叶片11内侧与该旋转轴线101之间的距离。

请参阅图3，同时，也需要说明的是，该叶轮组件100与空调器的蜗舌200配合，叶轮组件100与该蜗舌200间隔设置。在外径11a和内径11b中至少一者沿旋转轴线101的延伸方向上变化时，贯流叶片11的内侧面和外侧面中对应的一者，与蜗舌200之间的距离也是变化的。即若外径11a在旋转轴线101的延伸方向上变化时，贯流叶片11的外侧与蜗舌200之间的距离也是变化的；若内径11b在旋转轴线101的延伸方向上变化时，贯流叶片11内侧与蜗舌200之间的距离也是变化的。也就是说，叶片的外侧面和内侧面中至少一者与蜗舌200在旋转轴线101上的距离不为恒定值。

并且，也应当理解的是，蜗舌200与旋转轴线101之间的距离是恒定的，在贯流叶片11位于蜗舌200与旋转轴线101之间时，在外径11a和内径11b中至少一者沿旋转轴线101的延伸方向上变化时，贯流叶片11的内侧面和外侧面中对应的一者，与蜗舌200之间也是变化的，且该变化与内径11b、外径11a的变化趋势相反。举例来说，若外径11a在旋转轴线101的延伸方向上增加时，贯流叶片11的外侧与蜗舌200之间的距离是减小的；若外径11a在旋转轴线101的延伸方向上减小时，贯流叶片11的外侧与蜗舌200之间的距离是减增加的。

在现有技术中，叶轮的叶片围绕轮盘12的圆周均匀分布，叶片与蜗舌200之间会产生较强的周期性作用，从而导致较大的旋转噪音。而在本发明实施例中，贯流叶片11的内径11b和外径11a中的至少一者，在旋转轴线101的延伸方向上是变化的，即内径11b和外径11a中至少一者不为恒定值，贯流叶片11的内侧面和外侧面中的一者与蜗舌200之间的距离不恒定，使得贯流叶片11的不同位置的气动性能不一致，从而破坏了叶轮组件100与蜗舌200的轴向周期性作用，并降低了上述的旋转噪音。

请参阅图4，在可选的实施方式中，外径11a和内径11b中的至少一者沿旋转轴线101的延伸方向线性变化。也就是说，外径11a和内径11b中的至少一者沿旋转轴线101的延伸方向线性增加或线性减小。

应当理解的是，外径11a和内径11b中的至少一者沿旋转轴线101的延伸方向线性增加或减小，一方面能够便于贯流叶片11制造，另一方面，外径11a和内径11b中的至少一者线性变化，能够在破坏贯流叶片11与蜗舌200之间的周期性的同时，使风力对贯流叶片11的影响减小，即保证贯流叶片11的使用性能和使用寿命，提高贯流叶片11的使用可靠性。

请参阅图5，进一步地，外径11a沿旋转轴线101的延伸方向线性变化，且外径11a的连线与旋转轴线101的夹角范围为0～5度，即图5中a₁的角度范围是0～5度。

需要说明的是，此处“外径11a的连线”指的是在贯流叶片11上，由于外径11a线性变化，外径11a的大小为从大到小连续变化的多组值，外径11a的连线可以理解为贯流叶片11的外侧面所在的直线。

同时，也应当理解的是，外径11a的连线与旋转轴线101的夹角范围是0～5度，能够保证贯流叶片11的出风口与蜗舌200的距离合适，外径11a的变化在合理范围内，从而保证风量。

进一步地，在本发明实施例中，内径11b沿旋转轴线101的延伸方向线性变化，且内径11b的连线与旋转轴线101的夹角范围为-5～5度，即图5中a₂的角度范围是-5～5度。

需要说明的是，内径11b的连线与旋转轴线101的夹角范围为-5～5度，其中，内径11b连线在旋转轴方向11j的上方时，内径11b连线与旋转轴线101的夹角取负值；内径11b连线在旋转轴方向11j的下方时，内径11b连线与旋转轴线101的夹角取正值。该旋转轴方向11j从贯流叶片11的一端延伸至另一端，该旋转轴方向11j与旋转轴线101平行，但不共线。

同时，也应当理解的是，内径11b的连线与旋转轴线101的夹角范围在-5～5度之间，能够保证贯流叶片11的尺寸，兼顾叶轮组件100的效率和风量。

请参阅图6，在本发明实施例中，上述的贯流叶片11具有压力面11c和吸力面11d，压力面11c与吸力面11d相对，压力面11c和吸力面11d均为弧形面。

同时，贯流叶片11还具有中弧线11e，可选地，压力面11c、吸力面11d和中弧线11e的线型相同。

进一步地，该压力面11c和吸力面11d的线性至少一者为最降速线，使气流以最短时间从流道流出，降低气流在流道内的滞留时间，减小流道的气流阻塞。在本发明实施例中，压力面11c、吸力面11d和中弧线11e的线型均为最降速线。

请参阅图7，在可选的实施方式中，压力面11c和吸力面11d中至少一者满足以下线型曲线方程：

x＝k*c/(2*π)*(θ-sinθ)；

y＝k*c/(2*π)*(1-cosθ)；

其中，k为系数，取值范围为0.1～10，c为贯流叶片11的弦长，即中弧线11e两端点11f的直线距离，θ为贯流叶片11的中弧线11e的端点11f及其中点11g的连线与x方向的夹角，该x方向如图所示，为直角坐标系的x方向。

需要说明的是，该直角坐标系是以压力面11c、吸力面11d和中弧线11e的线型的其中一个端点为原点，以弦长方向为x轴，以垂直弦长方向为y轴建立。

在本发明实施例中，压力面11c、吸力面11d和中弧线11e的线型均满足上述的线型曲线方程。

在可选的实施方式中，叶轮组件100包括至少一个中节盘13，相邻两个中节盘13以及位于相邻两个中节盘13之间的风叶形成风叶小节，或者，相邻的中节盘13、轮盘12以及相邻的中节盘13和轮盘12之间的风叶形成风叶小节；叶轮组件100具有至少两个风叶小节，且至少一个风叶小节中的叶片为贯流叶片11，以降低该风叶小节产生的噪音。

需要说明的是，在本发明实施例中，位于同一风叶小节上的叶片为基本相同结构的叶片。

应当理解的是，在风叶小节的数量为一个时，风叶小节由两端的轮盘和位于轮盘之间的叶片形成，该叶片为上述的贯流叶片11。在风叶小节的数量为两个或者两个以上时，叶轮组件100还包括至少一个中节盘13，相邻两个中节盘13及位于相邻两个中节盘13之间的风叶形成风叶小节，或者，相邻的中节盘13、轮盘12以相邻的中节盘13和轮盘12之间的风叶形成风叶小节；贯流叶片11至少沿至少一个中节盘13中的一者周向布置。也就是说，在上述的各风叶小节中，至少有一个风叶小节中的叶片为上述的贯流叶片11。

若中节盘13的数量为奇数，叶轮组件100相对位于中间位置的中节盘13对称；若中节盘13的数量为偶数，位于中间的风叶小节的叶片的内径11b和外径11a为定值。

可选地，叶轮组件100对称设置。请参阅图8，若中节盘13的数量为奇数，即叶轮组件100的风叶小节的数量为偶数，叶轮组件100相对位于中间位置的中节盘13对称；请参阅图9，若中节盘13的数量为偶数，即叶轮组件100的风叶小节的数量为奇数，位于中间节的叶片的内径11b和外径11a为定值。上述设置能够确保整个叶轮组件100的受力稳定，从而保证叶轮组件100的使用寿命，降低故障概率。

请参阅图4和图6，该其贯流叶片11具有相对第一侧边11h和第二侧边11i，第一侧边11h设置在叶轮组件100外侧，第二侧边11i设置在叶轮组件100内侧；在旋转轴线101的延伸方向上，第一侧边11h与蜗舌200的距离呈线性变化，和/或，第二侧边11i与蜗舌200的距离呈线性变化。

进一步地，贯流叶片11具有压力面11c和吸力面11d，压力面11c与吸力面11d相对，第一侧边11h分别与压力面11c和吸力面11d的一端连接，第二侧边11i分别与压力面11c和吸力面11d的另一端连接，压力面11c和吸力面11d均为弧形面。

本发明实施例还提供一种空调器，包括如前述实施方式中任一项的叶轮组件100。该叶轮组件100可以安装在空调器的室内机，以降低室内机的噪音，提高用户体验。

请结合参阅图1至图9，本发明实施例提供的叶轮组件100和空调器：贯流叶片11的内径11b和外径11a中的至少一者，在旋转轴线101的延伸方向上是变化的，即内径11b和外径11a中至少一者不为恒定值，贯流叶片11的内侧面和外侧面中的一者与蜗舌200之间的距离不恒定，或者贯流叶片11的第一侧边11h和第二侧边11i中的至少一者与蜗舌200之间的距离不恒定，使得贯流叶片11的不同位置的气动性能不一致，从而破坏了叶轮组件100与蜗舌200的轴向周期性作用，并降低了上述的旋转噪音。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种叶轮组件，包括贯流叶片(11)和轮盘(12)，所述贯流叶片(11)的数量为多个，且多个所述贯流叶片(11)沿所述轮盘(12)的周向布置，其特征在于，所述贯流叶片(11)相对于所述叶轮组件(100)的旋转轴线(101)，具有外径(11a)和内径(11b)，且所述外径(11a)和所述内径(11b)中的至少一者沿所述旋转轴线(101)的延伸方向变化。

2.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述外径(11a)和所述内径(11b)中的至少一者沿所述旋转轴线(101)的延伸方向线性变化。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮组件，其特征在于，所述外径(11a)沿所述旋转轴线(101)的延伸方向线性变化，且所述外径(11a)的连线与所述旋转轴线(101)的夹角范围为0～5度；和/或，所述内径(11b)沿所述旋转轴线(101)的延伸方向线性变化，且所述内径(11b)的连线与所述旋转轴线(101)的夹角范围为-5～5度。

4.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述贯流叶片(11)具有压力面(11c)和吸力面(11d)，所述压力面(11c)与所述吸力面(11d)相对，所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)均为弧形面。

5.根据权利要求4所述的叶轮组件，其特征在于，所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)的线性至少一者为最降速线。

6.根据权利要求4或5所述的叶轮组件，其特征在于，所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)中至少一者满足以下线型曲线方程：

x＝k*c/(2*π)*(θ-sinθ)；

y＝k*c/(2*π)*(1-cosθ)；

其中，k为系数，取值范围为0.1～10，c为所述贯流叶片(11)的弦长，θ为所述贯流叶片(11)的中弧线(11e)的端点(11f)及其中点(11g)的连线与x方向的夹角，所述x方向为直角坐标系下x轴的方向。

7.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，所述叶轮组件(100)还包括至少一个中节盘(13)，相邻两个所述中节盘(13)以及位于相邻两个所述中节盘(13)之间的风叶形成风叶小节，或者，相邻的所述中节盘(13)、所述轮盘(12)以及相邻的所述中节盘(13)和所述轮盘(12)之间的风叶形成所述风叶小节；所述叶轮组件具有至少两个所述风叶小节，且至少一个所述风叶小节中的叶片为所述贯流叶片(11)。

8.根据权利要求7所述的叶轮组件，其特征在于，若所述中节盘(13)的数量为奇数，所述叶轮组件(100)相对位于中间位置的所述中节盘(13)对称；若所述中节盘(13)的数量为偶数，位于中间节的叶片的内径(11b)和外径(11a)为定值。

9.一种叶轮组件，用于与空调器的蜗舌(200)配合，所述叶轮组件(100)包括贯流叶片(11)和轮盘(12)，所述贯流叶片(11)的数量为多个，且多个所述贯流叶片(11)沿所述轮盘(12)的周向布置，并具有旋转轴线(101)，其特征在于，所述贯流叶片(11)具有相对第一侧边(11h)和第二侧边(11i)，所述第一侧边(11h)设置在所述叶轮组件(100)外侧，所述第二侧边(11i)设置在所述叶轮组件(100)内侧；在所述旋转轴线(101)的延伸方向上，所述第一侧边(11h)与所述蜗舌(200)的距离呈线性变化，和/或，所述第二侧边(11i)与所述蜗舌(200)的距离呈线性变化。

10.根据权利要求9所述的叶轮组件，其特征在于，所述贯流叶片(11)具有压力面(11c)和吸力面(11d)，所述压力面(11c)与所述吸力面(11d)相对，所述第一侧边(11h)分别与所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)的一端连接，所述第二侧边(11i)分别与所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)的另一端连接，所述压力面(11c)和所述吸力面(11d)均为弧形面。

11.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的叶轮组件(100)。

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