CN114320959A - 风机装置以及空调室外机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及空调技术领域,公开了一种风机装置以及空调室外机。该风机装置的支架与第一风轮的最小间距以及支架与第二风轮的最小间距均大于或等于第一距离阈值。通过上述方式,本申请能够尽量避免支架对第一风轮和第二风轮产生气流的流动情况造成影响。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,特别是涉及一种风机装置以及空调室外机。
背景技术
空调,即空气调节器(Air Conditioner),通常指利用人工手段对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度等参数进行调节和控制的设备。空调***通常由室内机和室外机组成,由室内机和室外机配合完成环境空气的温度、湿度等参数的调节以及控制。
然而,目前的空调室外机所应用的风机装置,其固定电机所用的支架容易对风轮产生气流的流动情况造成影响。
申请内容
有鉴于此,本申请主要解决的技术问题是提供一种风机装置以及空调室外机,能够尽量避免支架对第一风轮和第二风轮产生气流的流动情况造成影响。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种风机装置。该风机装置包括:第一风轮和第二风轮,第一风轮和第二风轮轴向间隔设置;该风机装置还包括:支架,支架设于第一风轮背离第二风轮的一侧、第二风轮背离第一风轮的一侧以及第一风轮和第二风轮之间中的至少一处,并且支架与第一风轮的间距以及支架与第二风轮的间距均大于或等于第一距离阈值。
在本申请的一实施例中,第一距离阈值为15mm。
在本申请的一实施例中,第一风轮和第二风轮分别包括若干叶片,支架与第一风轮的叶片的叶尖的间距以及支架与第二风轮的叶片的叶尖的间距均大于或等于第二距离阈值。
在本申请的一实施例中,第二距离阈值为20mm。
在本申请的一实施例中,第一风轮背离第二风轮的一侧为进风侧,第二风轮背离第一风轮的一侧为出风侧,风机装置还包括网罩,网罩设于出风侧;其中,第二风轮与网罩的间距大于或等于第三距离阈值。
在本申请的一实施例中,第三距离阈值为20mm。
在本申请的一实施例中,第一风轮在轴向上的长度H1、第二风轮在轴向上的长度H2以及第一风轮与第二风轮的间距S0具有如下关系:S0<(H1+H2)/2。
在本申请的一实施例中,第一风轮与第二风轮的间距大于或等于20mm。
在本申请的一实施例中,风机装置还包括导流罩和安装座,导流罩和支架设于安装座,导流罩套设于第一风轮和第二风轮的外周。
在本申请的一实施例中,导流罩和安装座在导流罩的轴向上的长度H3与第一风轮和第二风轮在轴向上的长度H4具有如下关系:0.68H3≤H4≤0.75H3。
在本申请的一实施例中,导流罩包括主体部和渐缩部,主体部和安装座之间通过渐缩部连接,主体部上各个位置的横截面面积相等,渐缩部上各个位置的横截面面积沿靠近主体部的方向逐渐减小。
在本申请的一实施例中,第一风轮在轴向上的长度H1与渐缩部在轴向上的长度H5具有如下关系:0.25H1≤H5≤0.4H1。
在本申请的一实施例中,主体部在轴向上的长度H6与导流罩在轴向上的长度H7具有如下关系:0.75H7≤H6≤0.8H7。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种空调室外机。该空调室外机包括换热器以及如上述实施例所阐述的风机装置,风机装置用于引导气流通过换热器。
本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请提供一种风机装置以及空调室外机。该风机装置的支架与第一风轮的最小间距以及支架与第二风轮的最小间距均大于或等于第一距离阈值,意味着支架与第一风轮、第二风轮之间具有足够的距离,能够尽量避免支架对第一风轮和第二风轮产生气流的流动情况造成影响。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。此外,这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
图1是本申请空调室外机一实施例的结构示意图;
图2是图1所示空调室外机的***结构示意图;
图3是图1所示空调室外机的剖面结构示意图;
图4是本申请第一风轮和第二风轮第一实施例的结构示意图;
图5是本申请风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下静压的对比情况一实施例的示意图;
图6是本申请风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下功率的对比情况一实施例的示意图;
图7是本申请风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下噪音的对比情况一实施例的示意图;
图8是本申请第一风轮一实施例的结构示意图;
图9是本申请第二风轮一实施例的结构示意图;
图10是本申请导流罩一实施例的结构示意图;
图11是本申请风机装置与传统单轴流风轮在不同频率下噪声大小的对比情况一实施例的示意图;
图12是本申请第一风轮和第二风轮第二实施例的结构示意图;
图13是本申请风机装置第一实施例的结构示意图;
图14是本申请风机装置第二实施例的结构示意图;
图15是本申请第一风轮处于导流罩内不同位置时噪音变化量的情况一实施例的示意图;
图16是本申请第二风轮处于导流罩内不同位置时噪音变化量的情况一实施例的示意图;
图17是本申请导流罩和安装座一实施例的结构示意图;
图18是本申请风机装置第三实施例的结构示意图;
图19是本申请风机装置第四实施例的结构示意图;
图20是本申请风机装置第五实施例的结构示意图;
图21是本申请空调室外机另一实施例的结构示意图;
图22是图21所示空调室外机A-A方向的剖面结构示意图;
图23是图21所示空调室外机B-B方向的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的实施例,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
整机结构
空调,即空气调节器(Air Conditioner),通常指利用人工手段对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度等参数进行调节和控制的设备。空调***通常由室内机和室外机组成,由室内机和室外机配合完成环境空气的温度、湿度等参数的调节以及控制,其具体的调节以及控制的机理属于本领域技术人员的理解范畴,在此就不再赘述。本申请实施例主要针对空调室外机进行阐述。
请参阅图1至图3,图1是本申请空调室外机一实施例的结构示意图,图2是图1所示空调室外机的***结构示意图,图3是图1所示空调室外机的剖面结构示意图。
在一实施例中,空调室外机包括壳体10。壳体10作为空调室外机的基础零部件,起到承载以及保护空调室外机的其它零部件的作用。
空调室外机还包括风机装置20和换热器30,换热器30设于壳体10中,风机装置20安装于壳体10。壳体10上开设有通风孔11,通风孔11对应换热器30设置,风机装置20用于引导外部的气流经通风孔11进入壳体10,并经过换热器30以进行换热。
在一实施例中,风机装置20可以是轴流式风机等,即用于引导气流沿风机装置20的轴向流动。轴流式风机广泛应用于国内外家电行业,例如空调、冰箱、电风扇、微波炉等等。风机效率、风量、噪音是其主要性能指标。轴流式风机的高效化,低噪音化一直是行业内主要的研究方向。
具体地,风机装置20包括若干轴向间隔设置的风轮,即该若干风轮同轴设置,如图2和图3所示。通过驱动风机装置20的若干风轮绕各自的轴向自转,从而带动周围环境的空气流动形成气流,具体地引导外部的气流经通风孔11进入壳体10,并经过换热器30以进行换热。
进一步地,轴流式的风机装置20可以包括两个轴向间隔设置的风轮,即第一风轮21和第二风轮22,如图2和图3所示。更进一步地,第一风轮21和第二风轮22同轴设置,即二者的中心轴重合。其中第一风轮21的旋转方向和第二风轮22的旋转方向相反,并且第一风轮21的叶片弯曲方向和第二风轮22的叶片弯曲方向也相反,使得第一风轮21所产生气流的旋转方向和第二风轮22所产生气流的旋转方向相反(但第一风轮21所产生气流的流向和第二风轮22所产生气流的流向相同),二者能够相互抵消对方所产生气流在周向上的旋转速度分量,使得气流尽可能地沿风机装置20的轴向流动,进而配合形成沿风机装置20的轴向流动的气流,即轴向气流。
举例而言,如图4所示,第一风轮21的叶片(将在下文详细阐述)的前缘型线δ1的正投影和第二风轮22的叶片的前缘型线δ2的正投影大致呈线性对称,其中前缘型线的正投影为前缘型线在垂直于第一风轮21和第二风轮22轴向的平面上的垂直投影。对称线α为第一风轮21的叶片的前缘型线δ1的正投影和第二风轮22的叶片的前缘型线δ2的正投影的交点与轴心点的连线。第一风轮21的叶片的后缘型线λ1沿叶展方向在半径的75~95%位置开始向相反方向弯曲,并且第二风轮22的叶片的后缘型线λ2也沿叶展方向在半径的75~95%位置开始向相反方向弯曲,均形成一个弧形缺口β,旨在提高风叶效率,减小第一风轮21和第二风轮22之间的干涉噪音。过第一风轮21的叶片的前缘型线δ1的正投影与第二风轮22的叶片的前缘型线δ2的正投影的交点分别形成两切线γ,且该两切线γ分别与各自的前缘型线(δ1、δ2)相切,则两切线γ的夹角θ沿叶展方向θ角逐渐增大,且从0.6倍的叶片半径位置开始,θ≥60°,靠近最外缘叶尖位置的θ为90°。
由于轴流式风机为空调室外机提供风量循环以实现热交换,风量的大小与空调室外机性能息息相关。但是提高风量的同时面临着噪音增大的问题,轴流式风机的气动噪音仍是空调室外机的主要噪音来源之一,其主要组成为叶片旋转引起的旋转噪声以及涡流噪声。亟需对轴流式风机的结构进行改进,以在保证空调室外机风量的同时降低其工作噪音。
现有采用单轴流风轮的空调室外机,特别是顶出风形式的空调室外机。单轴流风轮的出风气流存在很大一部分沿周向的旋转速度分量,静压效率较低。另外,现有空调室外机采用单轴流风轮的风机***抗压性能较差、产生风压低。当空调***在制热工况条件下时,空调室外机的换热器上容易结霜而阻塞换热器,导致空调室外机送风阻力变大,致使风量衰减较大而影响空调***的性能。
而本实施例的风机装置20中第一风轮21和第二风轮22的设计相对于传统单轴流风轮而言,由于第一风轮21的旋转方向和第二风轮22的旋转方向相反,并且第一风轮21所产生气流的旋转方向和第二风轮22所产生气流的旋转方向相反,使得气流尽可能地沿风机装置20的轴向流动,能够提高风量,具体是第一风轮21和第二风轮22的总风压大于单轴流风轮风压的两倍。因此,在风量需求一定的情况下,第一风轮21和第二风轮22的转速允许具有更低的转速,有利于降低风轮运行时的气动噪音;并且,在输入功率一定的情况,第一风轮21和第二风轮22能够具有更大的出风量,具有更高的出风效率,有利于提高换热效率。另外,第一风轮21和第二风轮22的设计相较于单轴流风轮而言具有更好的抗压性能,能够提高机组的抗压能力。
以下对本申请实施例第一风轮和第二风轮所组成的风机装置的性能与传统单轴流风轮的性能进行对比:
图5展示了本申请实施例风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下静压的对比情况。可以看出,在达到相同的风量下,本申请实施例风机装置的静压明显高于传统单轴流风轮的静压,意味着在达到相同的风量下本申请实施例的风机装置具有更低的噪音。
图6展示了本申请实施例风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下功率的对比情况。可以看出,在达到相同的风量下,本申请实施例的风机装置功率较低,意味着本申请实施例的风机装置所要求输入的功率较低,有利于降低热交换的运行成本,同时本申请实施例的风机装置工作所产生的噪音也较小。
图7展示了本申请实施例风机装置与传统单轴流风轮在达到不同风量下噪音的对比情况。可以看出,在达到相同的风量下,本申请实施例的风机装置具有更低的噪音。
在一实施例中,请继续参阅图3,第一风轮21背离第二风轮22的一侧是进风侧,第二风轮22背离第一风轮21的一侧是出风侧,第一风轮21和第二风轮22旋转而产生的气流自进风侧依次通过第一风轮21、第二风轮22,而后从出风侧输出。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,风机装置20还包括驱动组件。风机装置20的各个风轮(包括第一风轮21和第二风轮22等)连接驱动组件,以通过驱动组件带动风机装置20的各个风轮旋转,进而引导气流经过换热器30以进行热交换。
具体地,驱动组件可以包括电机23等。并且,风机装置20的各个风轮可以分别由不同的电机23进行驱动,或是部分风轮共用同一电机23进行驱动。优选地,对于上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22的情况,第一风轮21和第二风轮22共用同一电机23,具体地电机23具有同轴设置的两个传动轴,该两个传动轴能够绕各自的中心轴反向自转,并且二者的转速也能够差异设置(具体工作原理属于本领域技术人员的理解范畴,在此就不再赘述),如图2和图3所示。如此一来,第一风轮21和第二风轮22分别与不同的传动轴传动连接,即可通过一个电机23驱动第一风轮21和第二风轮22反向旋转,并且还能够实现第一风轮21的转速和第二风轮22的转速的差异设置。
当然,在本申请的其它实施例中,驱动组件也可以包括多个电机23,风机装置20的各个风轮与不同的电机23传动连接,进而由不同的电机23进行驱动旋转,在此不做限定。
并且,风机装置20的各个风轮(包括第一风轮21和第二风轮22等)的转向也可以相同。例如,上述第一风轮21和第二风轮22共用的电机23,其两个传动轴绕各自的中心轴同向自转,使得第一风轮21和第二风轮22同向旋转,在此不做限定。
请参阅图8和图9,图8是本申请第一风轮一实施例的结构示意图,图9是本申请第二风轮一实施例的结构示意图。
在一实施例中,第一风轮21包括第一风轮轮毂211以及若干第一叶片212。该若干第一叶片212沿第一风轮轮毂211的周向间隔设置。具体地,第一风轮轮毂211与驱动组件(例如图2和图3所示的电机23等)传动连接,使得第一风轮21与驱动组件传动连接,驱动组件驱动第一风轮轮毂211转动,进而使得第一风轮21旋转,如图8所示。
第二风轮22包括第二风轮轮毂221以及若干第二叶片222。该若干第二叶片222沿第二风轮轮毂221的周向间隔设置。具体地,第二风轮轮毂221与驱动组件传动连接,使得第二风轮22与驱动组件传动连接,驱动组件驱动第二风轮轮毂221转动,进而使得第二风轮22旋转,如图9所示。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,风机装置20还包括导流罩24。导流罩24套设于风机装置20的风轮的外周,例如套设于第一风轮21和第二风轮22的外周,对风机装置20的风轮工作所产生的气流起到引导作用,用于引导气流输出,进而产生流经换热器30的气流以进行热交换。
可选地,导流罩24的横截面(即沿垂直于导流罩24延伸方向的方向截取的截面)形状可以是圆形等,即导流罩24为圆形导流罩24;导流罩24的横截面形状也可以是椭圆形等,即导流罩24为椭圆导流罩24。其中,椭圆导流罩24形式的导流罩24能够使得风轮和导流罩24之间的间隙呈现非轴向对称的形式,有利于减少叶尖泄露涡,并且椭圆导流罩24形式的导流罩24能够有效地将动压转换为静压,以进一步降低噪音。此处,导流罩24的横截面为沿其径向所截取的截面。
进一步地,空调室外机的壳体10具有安装座12,导流罩24安装于安装座12,进而固定于空调室外机的壳体10。
请参阅图2、图3以及图10,图10是本申请导流罩一实施例的结构示意图。
在一实施例中,导流罩24包括主体部241,主体部241套设于第一风轮21和第二风轮22的外周。其中,主体部241在其轴向上各个位置的横截面(即沿径向截取的截面,下同)面积相同。进一步地,主体部241呈现直筒的形式。
进一步地,导流罩24还包括设于主体部241靠近第一风轮21一端的渐缩部242,渐缩部242在其轴向上各个位置的横截面面积沿靠近主体部241的方向逐渐减小。导流罩24还包括设于主体部241靠近第二风轮22一端的渐扩部243,渐扩部243在其轴向上各个位置的横截面面积沿靠近主体部241的方向逐渐减小。
也就是说,渐缩部242和渐扩部243分别位于主体部241的相对两侧,并且渐缩部242和渐扩部243的横截面面积均表现为沿靠近主体部241的方向逐渐减小。进一步地,主体部241、渐缩部242以及渐扩部243三者的中心轴重合设置。
当然,在本申请的其它实施例中,导流罩24也可以仅包括主体部241和渐缩部242,或是仅包括主体部241和渐扩部243,亦或是仅包括主体部241,在此不做限定。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,风机装置20还包括支架25,支架25用于安装固定风机装置20的驱动组件。支架25固定于空调室外机的壳体10(例如固定于上述实施例中的安装座12),从而固定风轮和驱动组件在壳体10的相对位置。
可选地,支架25的横截面形状可以是方形、圆形、椭圆形等,在此不做限定。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,风机装置20还包括网罩26,网罩26设于出风侧,即网罩26设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧。网罩26允许第一风轮21和第二风轮22产生的气流通过,同时还能够起到一定的遮挡作用,避免异物自出风侧落入风机装置20内而影响风机装置20的正常工作等。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,换热器30是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。本实施例中即是换热器30与经过换热器30的气体进行热交换,而风机装置20工作而形成气流以较快的速率通过换热器30,有助于提高换热效率。
具体地,换热器30通常由换热管和换热翅片组成。换热管中充斥的冷媒通过换热管和换热翅片与外界进行热交换,而换热管和换热翅片具有较大的表面以与外部的空气接触,即提供较大的换热面积,能够提高换热效率。换热管和换热翅片的材质优选为具有良好导热性能的材质等,例如金属铜等,在此不做限定。
可选地,对于翅片式的换热器30(即上述由换热管和换热翅片组成的换热器30),按照其进风面31的情况可以划分为单面进风、两面进风、三面进风、四面进风等进风形式。
具体地,对于具有四个侧面13的空调室外机而言,空调室外机的壳体10包围形成四棱柱体,具有四个侧面13,其中换热器30的一个进风面31对应壳体10的一个侧面13设置,如图2所示。上述换热器30的各种进风形式即对应换热器30的进风面31的数量。
举例而言,单面进风形式的换热器30意味着换热器30对应壳体10的一个侧面13设置,即仅具有一个进风面31,例如I型换热器等;两面进风形式的换热器30意味着换热器30对应壳体10的两个侧面13设置,即具有两个进风面31,例如V型换热器等;三面进风形式的换热器30意味着换热器30对应壳体10的三个侧面13设置,即具有三个进风面31,例如U型换热器等;四面进风形式的换热器30意味着换热器30对应壳体10的四个侧面13设置,即具有四个进风面31,例如G型换热器、口型换热器等。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,风机装置20还包括导叶27,导叶27分别与第一风轮21和第二风轮22轴向间隔设置。进一步地,导叶27、第一风轮21以及第二风轮22同轴设置,即导叶27、第一风轮21以及第二风轮22三者的中心轴重合。
导叶27根据其所处的位置具有不同的作用,例如当导叶27设于进风侧时,导叶27用于为第一风轮21的来流提供预旋,即提供预旋气流,从而对复杂的来流进行整流,以减小能量损失、提高风量;而当导叶27设于出风侧时,导叶27用于回收经过第二风轮22的气流的旋转速度分量,使得气流尽可能地沿风机装置20的轴向吹出,有利于提高静压以及风量,进而提高风机装置20的效率。将在下文进行详细阐述。
具体地,导叶27包括导叶轮毂271以及若干导叶叶片272,该若干导叶叶片272沿导叶轮毂271的周向间隔设置,如图2所示。
可以理解的是,本申请实施例的空调室外机可以应用于多联式的空调***,本申请实施例中第一风轮21和第二风轮22的设计,使得应用本申请实施例的空调室外机的多联式空调***,具有较强的抗压能力,能够有效解决多联式空调***安装过程中机外降压高的问题,在此不做限定。
第一风轮和第二风轮的叶片数关系
请继续参阅图2和图3,下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量互为质数。如此一来,可以降低第一风轮21和第二风轮22运行时产生的拍振异音,同时也可以降低或消除部分的谐波噪音,以利于进一步降低噪音。
请一并参阅图11,图11展示了本实施例风机装置20与传统单轴流风轮在不同频率下噪声大小的对比情况。可以看出,在相同频率下,本实施例风机装置20具有更小的噪声。这是由于气流通过传统单轴流风轮时会产生明显的噪声,而本实施例第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量合理匹配,能够有效降低噪声大小。
在一实施例中,第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量之差为2。具体地,第一风轮21的叶片数量n1、第二风轮22的叶片数量n2具有如下关系:n1>n2、n1=n2+2,或n1<n2、n2=n1+2。
根据气动噪声基础理论分析与实际工程经验,当轴向串联的相邻风轮(即第一风轮21和第二风轮22)的叶片数满足如上关系时,两个风轮之间相互干扰产生的噪音值较低,有利于减小风机装置20的气动噪声。
尤其是由于第一风轮21的尾流作用于第二风轮22的前缘(靠近第一风轮21的边缘)上而产生噪声,导致第二风轮22引起的噪声大于第一风轮21引起的噪声,设计上保证第二风轮22的叶片数量少于第一风轮21的叶片数量,有利于减小第二风轮22引起的噪声,进而有利于降低风机装置20的整体噪声。
进一步地,当第一风轮21的直径(如图8中D1所示,下同)和第二风轮22的直径(如图9中D2所示,下同)均大于或等于第一阈值时,第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量中的较大值大于或等于第二阈值;而当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均小于第一阈值时,第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量中的较大值小于或等于第三阈值。其中,第二阈值大于第三阈值。
举例而言,第一阈值的取值范围为450mm至800mm,优选为600mm等;第二阈值优选为9等;第三阈值优选为7等。例如,当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均大于或等于600mm时,n1=9、n2=7或n1=7、n2=9等;而当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均小于600mm时,n1=7、n2=5或n1=5、n2=7等。
通过上述方式,能够避免当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径较小而第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量较多时,导致第一风轮21和第二风轮22的稠度过大,进而导致第一风轮21和第二风轮22的性能降低的问题,同时能够避免当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径较大而第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量较少时,导致第一风轮21和第二风轮22的性能无法得到充分发挥的问题。
图12a展示了第一风轮21的叶片数量为9、第二风轮22的叶片数量为7的情况。图12b展示了第一风轮21的叶片数量为7、第二风轮22的叶片数量为9的情况。图12c展示了第一风轮21的叶片数量为5、第二风轮22的叶片数量为7的情况。
需要说明的是,本实施例中第一风轮21的直径和第二风轮22的直径可以相同、也可以不同,二者的叶片数量均满足上述关系。
在一实施例中,考虑到第二风轮22叶尖泄露涡(即第二风轮22的叶尖外侧会产生涡旋)的存在,叶尖泄露涡是风轮气动噪音的主要来源之一,意味着第二风轮22是主要的噪音来源。因此在保证风机装置20性能的前提下,第一风轮21的叶片数量优选地大于第二风轮22的叶片数量。如此一来,第二风轮22的叶片数量较少,能够有效降低第二风轮22所引起的气动噪音,同时为保证风机装置20的性能(包括风量、出风效率等),第一风轮21的叶片数量较多,能够使得风机装置20的性能达到要求。
在一替代实施例中,第一风轮21的叶片数量n1、第二风轮22的叶片数量n2具有如下关系:|h*n1-s*n2|≥2,h,s∈(1,2,3)。如此一来,能够保证第一风轮21和第二风轮22相互干扰而造成的噪音维持在最低水平,且能够尽可能地避免拍振现象的产生。
在一实施例中,第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量分别与各自的直径成正相关关系。具体地,第一风轮21的直径越大,则第一风轮21的叶片数量越多,并且第二风轮22的直径越大,则第二风轮22的叶片数量越多。
由于在转速一定的情况下,风轮的直径越大、叶片数量越多,其风量越大。因此,本实施例第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量分别与各自的直径成正相关关系,使得第一风轮21的叶片数量和第二风轮22的叶片数量能够匹配各自的直径,以改善第一风轮21和第二风轮22的性能。
第一风轮和第二风轮的直径关系
下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
请参阅图13和图14,图13是本申请风机装置第一实施例的结构示意图,图14是本申请风机装置第二实施例的结构示意图。
在一实施例中,第一风轮21的直径(如图13和图14中D1所示,下同)大于或等于第二风轮22的直径(如图13和图14中D2所示,下同)。
叶尖泄露涡是风轮气动噪音的主要来源之一,考虑到第二风轮22叶尖泄露涡的存在,第一风轮21的直径大于第二风轮22的直径,如图13所示,使得第一风轮21的扫风面积大于第二风轮22的扫风面积的部分能够对气流做功,消除或减弱第二风轮22的叶尖泄露涡,能够进一步减小气动噪音。具体地,第一风轮21的扫风面积大于第二风轮22的扫风面积的部分所提供的气流能够将第二风轮22的叶尖外侧的涡旋吹离第二风轮22的叶尖,从而起到降噪效果。
进一步地,第一风轮21的直径大于第二风轮22的直径。优选地,第一风轮21的直径D1与第二风轮22的直径D2具有如下关系:1.01D2≤D1≤1.03D2。如此一来,能够进一步减小气动噪音。
当然,若考虑第一风轮21和第二风轮22性能匹配的问题,第一风轮21的直径优选地等于第二风轮22的直径,如图14所示。由于当第一风轮21的直径和第二风轮22的直径差异设置时,其中直径较小的风轮是风机装置20性能的瓶颈,受限于直径较小的风轮的性能,直径较大的风轮的性能无法得到充分发挥,反而会增加风机装置20的成本、增加整个***的负担。因此,在上述情况下,第一风轮21的直径优选地等于第二风轮22的直径。
需要说明的是,若第一风轮21的直径小于第二风轮22的直径,第一风轮21的扫风面积小于第二风轮22的扫风面积,致使第一风轮21无法消除或减弱第二风轮22的叶尖泄露涡,不利于减小气动噪音。并且,由于第一风轮21的主要功能之一即为第二风轮22提供预旋气流,第一风轮21的直径小于第二风轮22的直径,将会影响第一风轮21为第二风轮22提供预旋气流。
可选地,第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均为560mm至850mm。如此一来,第一风轮21和第二风轮22能够产生足够的风量,使得本申请实施例的空调室外机达到要求的换热效率。
第一风轮、第二风轮的直径与各自轮毂的直径的关系
请继续参阅图8和图9,下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,第一风轮21的直径D1与第一风轮轮毂211的直径D11具有如下关系:2≤D1/D11≤4.5,如图8所示。第二风轮22的直径D2与第二风轮轮毂221的直径D21具有如下关系:2≤D2/D21≤4.5,如图9所示。
通过上述方式,能够合理配置第一风轮21和第一风轮轮毂211的尺寸关系以及第二风轮22和第二风轮轮毂221的尺寸关系,有利于在保证第一风轮21和第二风轮22和具有足够的安装强度,同时能够增大气流通道,极大限度地增加通风风量。
进一步地,第一风轮轮毂211的直径D11与第二风轮轮毂221的直径D21具有如下关系:D21≤D11,有利于提高风量以及风机效率。若第一风轮轮毂211的直径小于第二风轮轮毂221的直径,第二风轮轮毂221会对经过第一风轮21的气流造成阻挡、容易形成涡流,致使对风量以及风机效率造成不良影响。
第一风轮的厚度、第二风轮的厚度以及第一风轮与第二风轮的间距之间的关系
下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,请继续参阅图14,第一风轮21在轴向上的长度H1(即第一风轮21的厚度)、第二风轮22在轴向上的长度H2(即第二风轮22的厚度)以及第一风轮21与第二风轮22的间距S0(即第一风轮21和第二风轮22在轴向上的距离,该轴向平行于第一风轮21和第二风轮22的中心轴)具有如下关系:S0<(H1+H2)/2。如此一来,能够避免第一风轮21与第二风轮22的间距过大,而影响风机装置20的性能。
进一步地,第一风轮21与第二风轮22的间距优选地大于或等于20mm。这是考虑到第一风轮21和第二风轮22在旋转过程中的流致振动以及加工装配等误差因素,以保证第一风轮21和第二风轮22在旋转过程中不过度接触,并且减小第一风轮21和第二风轮22之间相互干扰而产生的噪音。
在一实施例中,请继续参阅图14,第一风轮21背离第二风轮22的一端与第二风轮22背离第一风轮21的一端的间距为260mm至360mm。也就是说,第一风轮21和第二风轮22的总厚度与二者的间距之和(即上述H1、H2、S0三者之和)为260mm至360mm。根据实际工程经验,如是设置的第一风轮21和第二风轮22能够很好地应用于12匹及以下的机型。
在一实施例中,请继续参阅图14,第一风轮21的直径等于第二风轮22的直径,使得第一风轮21和第二风轮22的性能能够相互匹配。
进一步地,第一风轮21在轴向上的长度优选地小于或等于第二风轮22在轴向上的长度。具体地,第一风轮21在轴向上的长度H1与第二风轮22在轴向上的长度H2具有如下关系:H1≤H2≤1.2H1,或0.75H2≤H1≤H2。
第一风轮21在轴向上的长度等于第二风轮22在轴向上的长度,进一步保证第一风轮21和第二风轮22的性能能够相互匹配。并且,由于第一风轮21的主要功能之一即为第二风轮22提供预旋气流,第一风轮21在轴向上的长度小于第二风轮22在轴向上的长度的设计,是为了适当减弱第一风轮21的压升效果,突出第一风轮21的预旋效果。
并且,第一风轮21在轴向上的长度以及第二风轮22在轴向上的长度可以调节第一风轮21和第二风轮22的压升分配。第一风轮21的压升分配率与第二风轮22的压升分配率的比值为3:5至1:1。可以理解的是,当第一风轮21的压升分配率与第二风轮22的压升分配率的比值为1:1时,对应第一风轮21在轴向上的长度等于第二风轮22在轴向上的长度的情况;而当第一风轮21的压升分配率较低、第二风轮22的压升分配率较高时,对应第一风轮21在轴向上的长度小于第二风轮22在轴向上的长度的情况。
进一步地,当第一风轮21的直径等于第二风轮22的直径时,第一风轮21与第二风轮22的间距优选为20mm至40mm。如此一来,能够避免第一风轮21与第二风轮22的间距过大的同时,保证第一风轮21和第二风轮22在旋转过程中不过度接触,并且减小第一风轮21和第二风轮22之间相互干扰而产生的噪音。
风机装置与导流罩的关系
请继续参阅图14,下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,第一风轮21的部分设置于导流罩24的主体部241内,第二风轮22的至少部分设置于导流罩24的主体部241内。也就是说,第一风轮21只有部分设置于主体部241内,而第二风轮22可以只有部分设置于主体部241内,或是第二风轮22全部设置于主体部241内。
在一实施例中,第一风轮21位于进风侧的一端和主体部241位于进风侧的一端的间距S1与第一风轮21在轴向上的长度H1具有如下关系:0.4≤S1/H1≤0.7,有利于减小噪音。
需要说明的是,通过调整第一风轮21在导流罩24内的位置,能够改善导流罩24内风道的流场、减小第一风轮21的叶片与导流罩24的耦合噪声。图15展示了S1/H1∈(0,1)时检测点所检测到噪音变化量的情况。可以看出,S1与H1的比值为除0.55之外的其它值时均存在不同程度的噪音变化情况且均表现为噪音增大,因此本实施例优选为S1/H1=0.55,使得本实施例的风机装置20尽可能地具有较小的噪音。
可选地,基于S1/H1=0.55的情况,在一示例性实施例中,H1=126mm,S1=69.3mm,在此不做限定。
在一实施例中,第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距S2与第二风轮22在轴向上的长度H2具有如下关系:0≤S2/H2≤0.25,有利于减小噪音。
需要说明的是,通过调整第二风轮22在导流罩24内的位置,能够改善导流罩24内风道的流场、减小第二风轮22的叶片与导流罩24的耦合噪声。图16展示了S2/H2取不同值时检测点所检测到噪音变化量的情况。并且,图16中以第二风轮22是只有部分设置于主体部241内时第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距为正值;以第二风轮22全部设置于主体部241内时第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距为负值,具体为S2/H2∈(-0.5,0.5)。
可以看出,S2与H2的比值为除0之外的其它值时均存在不同程度的噪音变化情况且均表现为噪音增大,因此本实施例优选为S2/H2=0,使得本实施例的风机装置20尽可能地具有较小的噪音。
可选地,基于S2/H2=0的情况,在一示例性实施例中,H2=126mm,S2=0mm,即第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距为零,在此不做限定。
在一实施例中,第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距S2与渐扩部243在轴向上的长度Hk具有如下关系:S2≤Hk。
根据实际工程经验,以上关系可以极大限度地改善风机装置20出口风量的扩压效果,有利于增强风机装置20的气动性能。具体地,第二风轮22背离第一风轮21的一端和主体部241远离第一风轮21的一端的间距与渐扩部243在轴向上的长度满足上述关系,能够保证通过第二风轮22的气流均能够接受到导流罩24的引流作用,有利于提高风量以及风机效率。若上述S2>Hk,通过第二风轮22的部分气流无法接受到导流罩24的引流作用,会出现散风,影响风量以及风机效率。
在一实施例中,第一风轮21的直径等于第二风轮22的直径,如图14所示,使得第一风轮21和第二风轮22的性能能够相互匹配。
进一步地,第一风轮21的直径D1与主体部241的内径D3具有如下关系:5mm<(D3-D1)/2<20mm。如此一来,导流罩24的主体部241的内径如是设置,有利于减少第一风轮21和第二风轮22的叶尖泄露涡,从而达到在相同转速下具有更大的风量以及更小的噪音的效果。
更进一步地,第一风轮21的直径D1与所述主体部241的内径D3具有如下关系:8mm<(D3-D1)/2<12mm。优选地,(D3-D1)/2=10mm。如此一来,能够最大限度地减少第一风轮21和第二风轮22的叶尖泄露涡,从而最大限度地提高风量以及减小噪音。
在替代实施例中,第一风轮21的直径D1与主体部241的内径D3具有如下关系:0.008D1≤D3-D1≤0.016D1。如此一来,导流罩24的主体部241的内径如是设置,有利于减少第一风轮21和第二风轮22的叶尖泄露涡,从而达到在相同转速下具有更大的风量以及更小的噪音的效果。
风机装置、导流罩以及安装座的关系
下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
请参阅图14和图17,图17是本申请导流罩和安装座一实施例的结构示意图。
在一实施例中,导流罩24和安装座12在导流罩24的轴向上的长度H3(如图17所示)与第一风轮21和第二风轮22在轴向上的长度H4(如图14所示)具有如下关系:0.68H3≤H4≤0.75H3。其中,第一风轮21和第二风轮22在轴向上的长度H4应当理解为第一风轮21在轴向上的长度、第二风轮22在轴向上的长度以及第一风轮21和第二风轮22的间距三者之和。
通过上述方式,导流罩24和安装座12在导流罩24的轴向上的长度能够匹配第一风轮21和第二风轮22在轴向上的长度,能够达到抑制第一风轮21和第二风轮22的叶尖泄露涡的目的,进而提高风量以及减小噪音。
在一实施例中,第一风轮21在轴向上的长度H1与渐缩部242在轴向上的长度H5具有如下关系:0.25H1≤H5≤0.4H1。通过上述方式,导流罩24在轴向上的长度能够匹配第一风轮21在轴向上的长度,能够达到抑制第一风轮21的叶尖泄露涡的目的,同时允许最大限度地增大风机装置20的进风面积,进而有利于提高风量以及减小噪音。
在一实施例中,主体部241在轴向上的长度H6与导流罩24在轴向上的长度H7具有如下关系:0.75H7≤H6≤0.8H7。如此一来,能够合理地设置导流罩24的主体部241在轴向上的长度与导流罩24整体在轴向上的长度的比例关系,使得导流罩24的各个部分在轴向上的长度参数能够更合理地匹配第一风轮21和第二风轮22在轴向上的长度参数,更有利于抑制第一风轮21和第二风轮22的叶尖泄露涡,进一步提高风量以及减小噪音。
第一风轮、第二风轮与导叶在轴向上的关系
下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
请参阅图18和图19,图18是本申请风机装置第三实施例的结构示意图,图19是本申请风机装置第四实施例的结构示意图。
在一实施例中,第一风轮21在轴向上的长度H1、第二风轮22在轴向上的长度H2以及导叶27在轴向上的长度H8具有如下关系:0.25(H1+H2)≤H8≤0.75(H1+H2)。并且,导叶27与相邻的第一风轮21或第二风轮22的间距S3、第一风轮21在轴向上的长度H1以及第二风轮22在轴向上的长度H2具有如下关系:0.05(H1+H2)≤S3≤0.25(H1+H2)。
具体地,当导叶27设于进风侧时,即导叶27设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧,如图18所示。导叶27与相邻的第一风轮21的间距S3、第一风轮21在轴向上的长度H1和第二风轮22在轴向上的长度H2具有如下关系:0.05(H1+H2)≤S3≤0.25(H1+H2)。导叶27的叶片弯曲方向和第一风轮21的叶片弯曲方向相反,导叶27用于为第一风轮21的来流提供预旋,即提供预旋气流,从而对复杂的来流进行整流,以减小能量损失、提高风量。
进一步地,对于风机装置20设有导叶27的情况,导叶27远离第一风轮21的端部可以与导流罩24的主体部241靠近第一风轮21的端部平齐,使得进入的气流既能够接受导叶27的整流作用,又能够接受导流罩24的引流作用。
而当导叶27设于出风侧时,即导叶27设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧,如图19所示。导叶27与相邻的第二风轮22的间距S3、第一风轮21在轴向上的长度H1和第二风轮22在轴向上的长度H2具有如下关系:0.05(H1+H2)≤S3≤0.25(H1+H2)。第二风轮22通过不同于第一风轮21的旋转方向能够回收大部分经过第一风轮21的气流沿周向的旋转速度分量,使得气流尽可能地沿风机装置20的轴向吹出,有利于提高静压以及风量,进而提高风机装置20的效率。同时,在出风侧增加导叶27,导叶27的叶片弯曲方向和第二风轮22的叶片弯曲方向相反,从而通过导叶27进一步回收经过第二风轮22的气流沿周向的旋转速度分量,进一步地使得气流尽可能地沿风机装置20的轴向吹出,进一步有利于提高静压以及风量,进而提高风机装置20的效率。
进一步地,对于风机装置20设有导叶27的情况,导叶27远离第二风轮22的端部可以与导流罩24的主体部241靠近第二风轮22的端部平齐,使得通过第二风轮22的气流既能够接受导叶27的整流作用,又能够接受导流罩24的引流作用。
需要说明的是,第一风轮21的叶片弯曲方向、第二风轮22的叶片弯曲方向以及导叶27的叶片弯曲方向具体表现为三者的叶片在各自周向上的弯曲趋势。
当然,上述进风侧和出风侧均可设置导叶27,对应位置的导叶27起到相对应的作用,在此就不再赘述。
第一风轮轮毂、第二风轮轮毂与导叶轮毂的关系
下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,请继续参阅图19,导叶轮毂271的直径小于第一风轮轮毂211的直径以及第二风轮轮毂221的直径。
具体地,导叶轮毂271的直径D81分别与第一风轮轮毂211的直径D11和第二风轮轮毂221的直径D21具有如下关系:0<D81≤0.95D11,0<D81≤0.95D21。优选地,导叶轮毂271的直径D81分别与第一风轮轮毂211的直径D11和第二风轮轮毂221的直径D21具有如下关系:0.7D11≤D81≤0.9D11,0.7D21≤D81≤0.9D21。如此一来,有利于保证导叶27具有足够的安装结构强度,同时又能够保留足够的过流通道,减少风量损耗。并且,导叶轮毂271的直径小于第一风轮轮毂211的直径和第二风轮轮毂221的直径,能够缓解气流冲击导叶轮毂271而产生涡流的现象。
第一风轮、第二风轮以及导叶三者的叶片数关系
请继续参阅图2和图3,下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,第一风轮21的叶片数量、第二风轮22的叶片数量以及导叶27的叶片数量互为质数。例如,第一风轮21的叶片数量为9、第二风轮22的叶片数量为7、导叶27的叶片数量为11等。
通过上述方式,由于导叶27的叶片数量与风机装置20的压升提升效果有关,通过本实施例第一风轮21的叶片数量、第二风轮22的叶片数量以及导叶27的叶片数量互为质数的设计,能够使得第一风轮21的叶片数量、第二风轮22的叶片数量以及导叶27的叶片数量相互匹配,使得风机装置20达到最佳的压升提升效果。
在一实施例中,第一风轮21的叶片数量n1、第二风轮22的叶片数量n2、导叶27的叶片数量n3具有如下关系:n1≤n2、n2≤n3≤2n1,或n2≤n1、n1≤n3≤2n2。根据实际工程经验,导叶27的叶片数量与第一风轮21的叶片数量、第二风轮22的叶片数量满足前述关系,既能够保证导叶27具有足够的稠度,以保证导叶27具有良好的整流和增压效果,同时又能够限制引入的新噪声源的数量,能够有效控制风机装置20的总噪声值。
优选地,第一风轮21的叶片数量n1、第二风轮22的叶片数量n2、导叶27的叶片数量n3具有如下关系:n2≤n1、n1≤n3≤2n2。如此一来,由于第一风轮21相对靠近进风侧,而第二风轮22相对靠近出风侧,并且考虑到第二风轮22是气动噪音的主要来源,因此第二风轮22的叶片数量小于第一风轮21的叶片数量,意味着第二风轮22的叶片数量相对较少,有利于减小第二风轮22旋转引起的噪音;同时,对于第一风轮21的叶片数量等于第二风轮22的叶片数量的情况,可以使得第一风轮21的性能与第二风轮22的性能相匹配,从而最大限度地发挥第一风轮21和第二风轮22的性能以及降低风机装置20的成本。此外,导叶27的叶片数量如上文所示,能够最大限度改善压升提升效果,进一步有利于改善风机装置20的性能。
在一实施例中,导叶27的叶片数量为6至17。如此一来,能够使得风机装置的生产成本和导叶27的性能达到最优化。
第一风轮、第二风轮与支架的相对位置关系
请继续参阅图2和图3,下文以上述实施例中风机装置20包括第一风轮21和第二风轮22为例进行阐述。
在一实施例中,支架25设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧、第二风轮22背离第一风轮21的一侧以及第一风轮21和第二风轮22之间中的至少一处。图2和图3展示了支架25设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧,上述其它情况的设置方式属于本领域技术人员的理解范畴,在此就不再赘述。
具体地,当第一风轮21和第二风轮22由同一电机23进行驱动时,第一风轮21和第二风轮22共用的电机23安装于支架25上。此时,支架25可以设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧,或是设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧。图2和图3展示了支架25设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧。
而当第一风轮21和第二风轮22分别由不同的电机23进行驱动时,第一风轮21连接的电机23和第二风轮22连接的电机23分别安装于不同的支架25上。并且,第一风轮21对应的支架25可以设于第一风轮21朝向以及背离第二风轮22的两侧中的任一侧,第二风轮22对应的支架25可以设于第二风轮22朝向以及背离第一风轮21的两侧中的任一侧。
在一示例性实施例中,第一风轮21连接的电机23设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧,对应的支架25也设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧,并且第二风轮22连接的电机23设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧,对应的支架25也设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧。
在另一示例性实施例中,第一风轮21连接的电机23设于第一风轮21朝向第二风轮22的一侧,对应的支架25也设于第一风轮21朝向第二风轮22的一侧,并且第二风轮22连接的电机23设于第二风轮22朝向第一风轮21的一侧,对应的支架25也设于第二风轮22朝向第一风轮21的一侧。
需要说明的是,本申请的实施例优选为第一风轮21和第二风轮22由同一电机23进行驱动,即第一风轮21和第二风轮22共用同一电机23。
在一实施例中,支架25与第一风轮21、第二风轮22的距离越大,就越能够避免支架25对第一风轮21、第二风轮22的影响,尽可能避免支架25对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况造成影响。
具体地,支架25与第一风轮21的间距以及支架25与第二风轮22的间距均大于或等于第一距离阈值。也就是说,当支架25设于第一风轮21背离第二风轮22的一侧时,支架25与第一风轮21的间距大于或等于第一距离阈值;当支架25设于第二风轮22背离第一风轮21的一侧时,支架25与第二风轮22的间距大于或等于第一距离阈值;当支架25设于第一风轮21和第二风轮22之间时,支架25与第一风轮21的间距以及支架25与第二风轮22的间距均大于或等于第一距离阈值。
通过上述方式,支架25与第一风轮21、第二风轮22之间具有足够的距离,能够尽可能避免支架25对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,避免支架25对第一风轮21、第二风轮22的影响,进而能够保证良好地发挥第一风轮21和第二风轮22的性能。
进一步地,第一距离阈值优选为15mm等。如此一来,能够最大限度地避免支架25对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,进而最大限度地保证第一风轮21和第二风轮22的性能的充分发挥。
在一实施例中,第一风轮21和第二风轮22最靠近支架25的部分为二者的叶尖部分。具体地,支架25与第一风轮21的叶片的叶尖的间距以及支架25与第二风轮22的叶片的叶尖的间距均大于或等于第二距离阈值。其中,第二距离阈值大于第一距离阈值。
通过上述方式,进一步使得支架25与第一风轮21、第二风轮22之间具有足够的距离,以进一步避免支架25对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,避免支架25对第一风轮21、第二风轮22的影响,进一步保证良好地发挥第一风轮21和第二风轮22的性能。
进一步地,第二距离阈值优选为20mm等。如此一来,能够最大限度地避免支架25对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,进而最大限度地保证第一风轮21和第二风轮22的性能的充分发挥。
在一实施例中,请继续参阅图2和图3,第二风轮22背离第一风轮21的一侧设有网罩26,即网罩26设于出风侧。并且,第二风轮22与网罩26的间距大于或等于第三距离阈值。如此一来,使得第二风轮22与网罩26之间具有足够的距离,能够尽可能避免网罩26对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,避免网罩26对第一风轮21、第二风轮22的影响,进而能够保证良好地发挥第一风轮21和第二风轮22的性能。
进一步地,第三距离阈值优选为20mm等。如此一来,能够最大限度地避免网罩26对第一风轮21、第二风轮22所产生气流的流动情况的干扰,进而最大限度地保证第一风轮21和第二风轮22的性能的充分发挥。
多组风机装置同轴设置
请参阅图20,图20是本申请风机装置第五实施例的结构示意图。
在一实施例中,空调室外机包括至少两组风机装置20,各风机装置20同轴设置,即各风机装置20的中心轴相互重合。进一步地,各风机装置20可以如上述实施例所述,分别包括沿各自的中心轴间隔设置的第一风轮21和第二风轮22。
通过上述方式,至少两组风机装置20在同一轴向上叠加设置,能够有效地提升空调室外机的风量以及出风效率,进而有效地提升空调室外机的换热效率,同时能够极大程度地增大风压,能够满足特殊场合的高静压需求。
进一步地,各风机装置20的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均相等。具体地,同一风机装置20的第一风轮21的直径等于第二风轮22的直径,不同风机装置20的第一风轮21的直径相等,不同风机装置20的第二风轮22的直径相等。如此一来,各风机装置20的风轮同直径设置,能够保证最佳的风机效率。
举例而言,请继续参阅图20,上述至少两组风机装置20包括第一风机装置201和第二风机装置202,第一风机装置201和第二风机装置202分别包括第一风轮21和第二风轮22。具体地,第一风机装置201和第二风机装置202二者第一风轮21的直径和第二风轮22的直径均相等,第一风机装置201和第二风机装置202二者第一风轮轮毂211的直径和第二风轮轮毂221的直径也均相等,并且第一风机装置201的第一风轮21和第二风轮22的旋转方向相反,第二风机装置202的第一风轮21和第二风轮22的旋转方向相反,第一风机装置201和第二风机装置202的第一风轮21的旋转方向可以相同,也可以相反。
并且,第一风机装置201和第二风机装置202可以共用一导流罩24,即第一风机装置201和第二风机装置202的第一风轮21和第二风轮22均设于同一导流罩24中。
多组风机装置共面设置
请参阅图21至23,图21是本申请空调室外机另一实施例的结构示意图,图22是图21所示空调室外机A-A方向的剖面结构示意图,图23是图21所示空调室外机B-B方向的剖面结构示意图。
在一实施例中,空调室外机包括至少两组风机装置20,各风机装置20的中心轴相互平行且不重合。进一步地,各风机装置20处于同一平面上。并且,各风机装置20可以如上述实施例所述,分别包括沿各自的中心轴间隔设置的第一风轮21和第二风轮22。
本实施例中各风机装置20的中心轴相互平行且不重合设置,并且各风机装置20分别对应换热器30的不同部分设置,从而产生经过各自对应换热器30部分的气流,进而实现各自对应换热器30部分的热交换。
各风机装置20的风量匹配各自所对应换热器30部分的换热面积(对于翅片式的换热器30而言,其换热面积即为换热管和换热翅片的表面积总和),从而尽可能地保证空调室外机的换热效率。具体地,各风机装置20的第一风轮21的直径(如图22中D1所示,下同)和第二风轮22的直径(如图22中D2所示,下同)与各自所对应换热器30部分的换热面积正相关。也就是说,各风机装置20所对应换热器30部分的换热面积越大,则各风机装置20的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径就越大。
进一步地,各风机装置20的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径与各自所对应换热器30部分的换热面积成正比关系。如此一来,能够最大限度地保证各风机装置20的风量匹配各自所对应换热器30部分的换热面积,进而最大限度地保证空调室外机的换热效率。
在一实施例中,上述至少两组风机装置20包括第一风机装置201和第二风机装置202,第一风机装置201和第二风机装置202分别包括第一风轮21和第二风轮22,如图22所示。其中,第一风机装置201所对应换热器30部分的换热面积大于第二风机装置202所对应换热器30部分的换热面积,第一风机装置201的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和大于第二风机装置202的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和。
如此一来,第一风机装置201所对应换热器30部分的换热面积较大,意味着第一风机装置201要求的风量较大,因此其第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和较大,进而匹配其所对应换热器30部分的换热面积;而第二风机装置202所对应换热器30部分的换热面积较小,意味着第二风机装置202要求的风量较小,因此其第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和较小,同样也是为了匹配第二风机装置202所对应换热器30部分的换热面积。
举例而言,请继续参阅图22和图23,换热器30为G型换热器30,第一风机装置201所对应换热器30部分具有三个进风面31,而第二风机装置202所对应换热器30部分仅具有两个进风面31,因此第一风机装置201所对应换热器30部分的换热面积大于第二风机装置202所对应换热器30部分的换热面积,即第一风机装置201要求的风量大于第二风机装置202要求的风量。此时,第一风机装置201采用直径较大的第一风轮21和第二风轮22,而第二风机装置202则采用直径较小的第一风轮21和第二风轮22。
上述的第一风机装置201的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和大于第二风机装置202的第一风轮21的直径和第二风轮22的直径之和的情况具体有以下几种情形:
在一实施例中,第一风机装置201的第一风轮21的直径大于第二风机装置202的第一风轮21的直径,且第一风机装置201的第二风轮22的直径大于第二风机装置202的第二风轮22的直径。
在一替代实施例中,第一风机装置201的第一风轮21的直径大于第二风机装置202的第一风轮21的直径,且第一风机装置201的第二风轮22的直径小于第二风机装置202的第二风轮22的直径。
在另一替代实施例中,第一风机装置201的第一风轮21的直径小于第二风机装置202的第一风轮21的直径,且第一风机装置201的第二风轮22的直径大于第二风机装置202的第二风轮22的直径。
在一实施例中,请继续参阅图22,上述至少两组风机装置20包括第一风机装置201和第二风机装置202,第一风机装置201和第二风机装置202分别包括第一风轮21和第二风轮22。其中,第一风机装置201所对应换热器30部分的换热面积等于第二风机装置202所对应换热器30部分的换热面积,第一风机装置201的第一风轮21的直径等于第二风机装置202的第一风轮21的直径,且第一风机装置201的第二风轮22的直径等于第二风机装置202的第二风轮22的直径。
需要说明的是,本实施例中至少两组风机装置20的中心轴相互平行且不重合,并且各风机装置20分别包括沿各自的中心轴间隔设置的第一风轮21和第二风轮22。相较于多个单级风轮共面设置的情况,本实施例具有更高的风机效率、更大的风压以及风量,并且本实施例中至少两组风机装置20之间可以避免多个单级风轮共面设置时耦合产生的低频拍振噪音,因而具有更小的噪音。
需要说明的是,本申请实施例中所涉及的“间距”、“距离”等,优选地指不同元件、部分之间在轴向上的最小间距、最小距离。
此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种风机装置,其特征在于,包括:
第一风轮和第二风轮,所述第一风轮和所述第二风轮轴向间隔设置;
支架,设于所述第一风轮背离所述第二风轮的一侧、所述第二风轮背离所述第一风轮的一侧以及所述第一风轮和所述第二风轮之间中的至少一处,并且所述支架与所述第一风轮的间距以及所述支架与所述第二风轮的间距均大于或等于第一距离阈值。
2.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述第一距离阈值为15mm。
3.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述第一风轮和所述第二风轮分别包括若干叶片,所述支架与所述第一风轮的叶片的叶尖的间距以及所述支架与所述第二风轮的叶片的叶尖的间距均大于或等于第二距离阈值。
4.根据权利要求3所述的风机装置,其特征在于,所述第二距离阈值为20mm。
5.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述第一风轮背离所述第二风轮的一侧为进风侧,所述第二风轮背离所述第一风轮的一侧为出风侧,所述风机装置还包括网罩,所述网罩设于所述出风侧;
其中,所述第二风轮与所述网罩的间距大于或等于第三距离阈值。
6.根据权利要求5所述的风机装置,其特征在于,所述第三距离阈值为20mm。
7.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述第一风轮在轴向上的长度H1、所述第二风轮在轴向上的长度H2以及所述第一风轮与所述第二风轮的间距S0具有如下关系:
S0<(H1+H2)/2。
8.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述第一风轮与所述第二风轮的间距大于或等于20mm。
9.根据权利要求1所述的风机装置,其特征在于,所述风机装置还包括导流罩和安装座,所述导流罩和所述支架设于所述安装座,所述导流罩套设于所述第一风轮和所述第二风轮的外周。
10.根据权利要求9所述的风机装置,其特征在于,所述导流罩和所述安装座在所述导流罩的轴向上的长度H3与所述第一风轮和第二风轮在轴向上的长度H4具有如下关系:
0.68H3≤H4≤0.75H3。
11.根据权利要求9所述的风机装置,其特征在于,所述导流罩包括主体部和渐缩部,所述主体部和所述安装座之间通过所述渐缩部连接,所述主体部上各个位置的横截面面积相等,所述渐缩部上各个位置的横截面面积沿靠近所述主体部的方向逐渐减小。
12.根据权利要求11所述的风机装置,其特征在于,所述第一风轮在轴向上的长度H1与所述渐缩部在轴向上的长度H5具有如下关系:
0.25H1≤H5≤0.4H1。
13.根据权利要求11所述的风机装置,其特征在于,所述主体部在轴向上的长度H6与所述导流罩在轴向上的长度H7具有如下关系:
0.75H7≤H6≤0.8H7。
14.一种空调室外机,其特征在于,所述空调室外机包括换热器以及如权利要求1至13任一项所述的风机装置,所述风机装置用于引导气流通过所述换热器。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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