CN203810595U - 风机的出风保护罩、风机和空调器室外机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风机的出风保护罩、风机和空调器室外机。风机的出风保护罩包括纬圈环和沿纬圈环的径向设置的经条片，经条片翼型的迎风侧的曲线段是由包括至少一条圆弧线段构成的圆滑曲线段，且经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°。本实用新型提供的风机的出风保护罩，经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，以便最大化地将风机旋转产生的周向旋转流转换为轴向流，提高了风机的轴向送风效果；同时有利于减少空调器的高温跳停现象；通过将经条片翼型的迎风侧的曲线段设计成光滑曲线段，有利于降低风机的周向旋转流转换为轴向流时的动压损失。

Description

风机的出风保护罩、风机和空调器室外机

技术领域

本实用新型涉及电器领域，更具体而言，涉及一种风机的出风保护罩、包括该出风保护罩的风机和包括该风机的空调器室外机。

背景技术

目前，空调器室外机用的风扇一般为螺旋浆式风扇，螺旋桨式风扇在轮毂的外周部配置有叶片，可利用叶片回转所产生的升力送风。此时，与在吹出侧的轮毂近旁相比，在螺旋桨式风扇吹出侧的外周侧产生的与风扇回转方向相同的回转螺旋流增加，该螺旋流如不能转换成风扇轴向的流动即轴流，则动压能损失，螺旋桨式风扇的气动力性能下降，同时，螺旋流冲击到风扇的安全防护格栅上，使流体的动压损失增加，且有噪声产生。为此，现有技术中存在以下两种解决方法：

第一种方法为：将安全防护格栅设计成具有延伸成放射状的条的安全保护格栅；

第二种方法为：将安全防护格栅设计成由配置成同心圆状的条和延伸成放射状的条构成的格子状的安全保护格栅。

在第一种方法中，由于在安全防护格栅中没有配置成同心圆状的条，所以，为了防止异物从外部进入螺旋桨式风扇内，需要很多延伸成放射状的条，将安全防护格栅设计的很密，但是，由于安全防护格栅设计的很密，来自螺旋桨式风扇的旋转流在通过安全防护格栅时的动压损失很大。

在第二种方法中，安全防护格栅为由同心圆状的条和延伸成放射状的条构成的格子状，但是该格子状的条相对于螺旋桨式风扇的回转轴方向平行地朝下游延伸，所以，不能使旋转流朝向回转轴的方向转向，存在动压能损失、气动力性能下降的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型第一个方面的目的在于，提供一种风机上可将旋转流转换为轴流、降低动压损失的出风保护罩。

本实用新型第二方面的目的在于，提供一种包括上述出风保护罩的风机。

本实用新型第三个方面的目的在于，提供一种具有上述风机的空调器室外机。

为实现上述目的，本实用新型第一个方面的实施例提供了一种风机的出风保护罩，包括纬圈环和沿所述纬圈环的径向设置的经条片，所述经条片的经条片翼型的迎风侧的曲线段为包括至少一条圆弧线段的圆滑曲线段，所述经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为β，且0°≤β≤23°。

出风保护罩包括纬圈环和经条片，且经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，以便最大化地将风机旋转产生的周向旋转流转换为轴向流，提高了风机的轴向送风效果，同时当风机用于空调器室外机时，风机产生的风为热风，热风通过轴流流出室外机，减少了冷凝器处热风的回流，提高了冷凝器的换热效果，有利于减少空调器的高温跳停现象；将经条片翼型的迎风侧的曲线段设计成光滑曲线段，由于光滑曲线段上无突变，这样风机旋转形成的周向旋转流沿着经条片的迎风面流动、将旋转流转换为轴流时，光滑的迎风面对气流的阻碍较小，使得旋转流转换为轴向流产生的风能的动压损失减小。

本实用新型的上述实施例中，通过将经条片翼型的迎风侧的曲线段设计成光滑曲线段，降低了风机的旋转流转换为轴向流时的动压损失；经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，以便最大化地将风机旋转产生的周向旋转流转换为轴向流，提高了风机的轴向送风效果，同时可减少空调器的高温跳停。

另外，根据本实用新型上述实施例提供的风机的出风保护罩还具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，5°≤β≤20°。

根据本实用新型的一个实施例，所述风机的叶片的翼型弦线与垂直于所述旋转轴的平面间的夹角为θ，且β=θ/2±3°。

根据本实用新型的一个实施例，每一所述圆弧线段两端的连线与所述旋转轴的轴线间的夹角为α，且0°≤α≤23°。

根据本实用新型的一个实施例，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段由一条所述圆弧线段组成，且所述圆弧线段两端的连线与所述旋转轴的轴线间的夹角为5°～20°。

根据本实用新型的一个实施例，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段包括多条顺次连接的曲率相同或曲率不同的圆弧线段。

根据本实用新型的一个实施例，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段为椭圆、双曲线或抛物线上的曲线段。

根据本实用新型的一个实施例，所述经条片翼型的迎风侧的曲线段的出风侧的切线平行于所述旋转轴的轴线。

本实用新型第二个方面的实施例提供了一种风机，包括：风机主体，所述风机主体包括电机和风轮，所述风轮包括叶片和轮毂，所述叶片通过所述轮毂连接到所述电机的旋转轴上；和出风保护罩，所述出风保护罩为上述任一实施例所述的风机的出风保护罩，所述出风保护罩位于所述风机的出风侧。

本实用新型第三方面的实施例提供了一种空调器室外机，包括壳体，所述壳体上设置有出风口；热交换器，所述热交换器设置在所述壳体内；和上述实施例所述的风机，所述风机的风机主体设置在所述壳体内，并位于所述热交换器的前侧，且所述风机的出风侧正对所述出风口，所述风机的出风保护罩固定到所述壳体上，并覆盖所述出风口。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一实施例所述的风机的出风保护罩的结构示意图；

图2是图1所示出风保护罩的经条片翼型的结构示意图；

图3是根据本实用新型一实施例所述的风机的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1出风保护罩，10纬圈环，11经条片，110经条片翼型的迎风侧的曲线段，

111经条片翼型的迎风侧的曲线段的出风侧的切线，

112经条片翼型的弦线，2风轮，3导风圈，4电机，40旋转轴，

400旋转轴的轴线

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型一些实施例的风机的出风保护罩、风机和空调器室外机。

如图1所示，根据本实用新型一些实施例提供的一种风机的出风保护罩1，包括纬圈环10和沿所述纬圈环10的径向设置的经条片11；

如图2所示，所述经条片11的经条片翼型的迎风侧的曲线段110为包括至少一条圆弧线段的光滑曲线段，所述经条片翼型的弦线112与风机的旋转轴的轴线400间的夹角为β，且0°≤β≤23°。

进一步，5°≤β≤20°，优选地，β为8°、10°、15°或18°。

更进一步，所述风机的叶片的翼型弦线与垂直于所述旋转轴的平面间的夹角为θ，且β=θ/2±3°。

出风保护罩包括纬圈环和经条片，且经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，以便最大化地将风机旋转产生的周向旋转流转换为轴向流，提高了风机的轴向送风效果；同时当风机用于空调器室外机时，风机产生的风为热风，热风通过轴流流出室外机，减少了冷凝器处热风的回流，提高了冷凝器的换热效果，有利于减少空调器的高温跳停现象；将经条片翼型的迎风侧的曲线段设计成光滑曲线段，由于光滑曲线段上无突变，这样风机旋转形成的周向旋转流沿着经条片的迎风面流动、将旋转流转换为轴流时，光滑的迎风面对气流的阻碍较小，使得旋转流转换为轴向流产生的风能的动压损失减小；经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为β、风机的叶片的翼型弦线与垂直于旋转轴的平面间的夹角为θ，且β=θ/2±3°，这样可使得风机的叶片与出风保护罩配合，能够更好地将旋转流转换为轴流。

首先，需要说明的是，直线段可看作是曲率为0、半径为无穷大的圆弧线段；其次，经条片翼型的定义为：以风机的旋转轴为中心轴的旋转圆柱面截取经条片的横截面的轴面投影称为经条片翼型，经条片翼型两端的导圆的中点的连线称为经条片翼型的弦线。

由于叶片的翼型弦线与旋转轴的轴线间的夹角θ在叶片根部和叶片顶部是不同的，设定轮毂的半径（即风机的旋转轴的轴线到叶片根部的距离）为R₁，与轮毂接触处的叶片根部的翼型弦线与垂直于旋转轴轴线的平面间的夹角θ₁，风机上风轮的半径（即风机的旋转轴的轴线到叶片顶部的距离）为R₂，叶片顶部的翼型弦线与垂直于旋转轴轴线的平面间间的夹角θ₂，其中出风保护罩上最内圈的纬圈环的半径为R₁′，此时以旋转轴的轴线为中心线、以R₁′为半径的旋转圆柱面截取的经条片翼型上，经条片翼型的弦线与旋转轴的夹角为β₁，且β₁=θ₁/2±3°，出风保护罩上最外圈的纬圈环的半径为R₂′，此时以旋转轴的轴线为中心线、以R₂′为半径的旋转圆柱面截取的经条片翼型上，经条片翼型的弦线与旋转轴的夹角为β₂，且β₂=θ₂/2±3°，则以半径为R_x′的旋转圆柱面截取的经条片翼型上，经条片翼型的弦线与旋转轴的轴线间的夹角β_x为：

$\frac{{\mathrm{\β}}_x-{\mathrm{\β}}_1}{{\mathrm{\β}}_2-{\mathrm{\β}}_1}=\frac{R_x^{\′}-R_1^{\′}}{R_2^{\′}-R_1^{\′}}$

在本实用新型的一些实施例中，每一所述圆弧线段两端的连线与风机的旋转轴的轴线400间的夹角为α，且0°≤α≤23°。

在一具体实施例中，如图2所示，所述经条片翼型的迎风侧的曲线段110由一条所述圆弧线段组成，且所述圆弧线段两端的连线（如图2中虚线所示）与所述旋转轴的轴线的夹角α为：5°≤α≤20°。优选地，α为8°或15°。

在另一具体实施例中，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段由多条顺次连接的曲率相同或不同的圆弧线段组成，且多条所述圆弧线段圆滑过度。

优选地，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段为椭圆弧、双曲线或抛物线上的曲线段。

椭圆、双曲线或抛物线上的曲线段可看作是由无穷多个微小的圆弧线段组成，此时圆弧线段两端的连线与风机的旋转轴间的夹角可近似为圆弧线段的切线与风机旋转轴之间的夹角，即经条片翼型的迎风侧的曲线段为椭圆、双曲线或抛物线上的曲线段时，曲线段上每点的切线与风机旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°。

需要说明的是，考虑到气流流动的不稳定性、风机上叶片、出风保护罩的加工、装配等误差，α、β以及β与θ的角度关系可根据实际情况进行适当的变化，α、β以及β与θ的角度关系并不限于以上所述。

在本实用新型的一优选实施例中，如图2所示，所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段110的出风侧的切线111平行于所述旋转轴的轴线400。

经条片翼型的迎风侧的曲线段的出风侧的切线平行于旋转轴的轴线时，风机叶片转动产生的旋转流遇到经条片的迎风面后，沿着经条片的迎风面流动，因经条片翼型的迎风侧的曲线段的出风侧的切线与旋转轴的轴线平行，所以旋转流从迎风面的出风侧离开后沿经条片翼型的迎风侧的出风侧的切线移动，即沿着旋转轴的轴线方向移动，实现了将旋转流转换为轴流，提高了风机的轴向送风效果。

在图1所示的具体示例中，所述出风保护罩1包括七个依次套设的纬圈环10和六个经条片组，相邻两纬圈环10的半径差相等，每个所述经条片组均包括多个经条片11，每相邻两所述纬圈环10间均设置有一个所述经条片组，且每一所述经条片组的多个所述经条片11沿所述纬圈环10的径向呈放射状排布。

进一步，每一所述经条片的迎风面在垂直于所述风机的旋转轴的平面上的投影的曲线段为阿基米德螺旋线（即等速螺旋线）上的曲线段，能减小流动的空气遇到经条片时产生的紊流，减小了出风保护罩对流动空气的干扰，降低了动压的损失。

更进一步，每一所述经条片组中，相邻两所述经条片翼型的弦线间的距离为S，所述经条片翼型的弦线的长度为a（如图2所示），叶片的翼型弦线与垂直于所述旋转轴的平面的夹角为θ，且a=S×tanθ。这样，出风保护罩在对叶片旋转产生的流动空气破坏最小的情况下回收动压，将风机产生旋转流转换成轴流，提高了风机的送风效果。

再进一步，在图1所示的具体示例中，每一所述经条片组中的所述经条片的数量与所述风机的叶片的数量互质，其中，叶片的数量为3，从内到外，每一经条片组中经条片的数量分别为35、50、62、73、76、76，且35、50、62、73和76均与3互为质数（即35、50、62、73和76与3没有公约数）。由于叶片切击空气时会产生噪声，外机出流流经出风保护罩的经条片时也会产生噪声，这两个噪声会发生干涉，当经条片组中的经条片的数量与风机的叶片的数量互质时，能削弱干涉噪声。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种风机，如图3所示，包括风机主体和出风保护罩1。

其中，如图3所示，所述风机主体包括电机4和风轮2，所述风轮2包括叶片和轮毂，所述叶片通过所述轮毂连接到所述电机4的旋转轴40上；

所述出风保护罩为上述任一实施例所述的出风保护罩，且所述出风保护罩1位于所述风机的出风侧。

本实用新型第二方面的实施例提供的风机包括上述任一实施例所述的风机的出风保护罩，具有上述任一实施例所述出风保护罩的全部有益效果。

在图3所示的具体实施例中，所述风机还包括导风圈3，所述风轮2与所述导风圈3间的径向间距为b，所述风轮2的直径为D1，所述叶片的尾缘与所述出风保护罩1最外圈进风侧的径向面的最小距离为m，所述出风保护罩1最外圈进风侧的径向面的直径为D2，且{（D1+2b+0.53×m）×（1-3%）}≤D2≤{（D1+2b+0.53×m）×（1+3%）}。

当风轮的直径（即叶轮最大外缘的外接圆直径）D1，风轮与导风圈间的径向间距（即叶片外缘与导风圈内壁面间的单边径向距离）b，叶片尾缘（即叶片上与叶片前缘（叶片迎风面的边缘）相对设置的边缘）与出风保护罩最外圈进风侧的径向面的最小距离m满足（D1+2b+0.53×m）×（1-3%）≤D2≤（D1+2b+0.53×m）×（1+3%）时，可提高风机产生旋转流的动压作为静压回收的效果，进而提高风机的能效。

本实用新型第三方面的实施例提供了一种空调器室外机（图中未示出），包括壳体（图中未示出）、热交换器（图中未示出）和上述实施例所述的风机（如图3所示）。

其中，所述壳体上设置有出风口（图中未示出）；

所述热交换器设置在所述壳体内；

所述风机的风机主体设置在所述壳体内，并位于所述热交换器的前侧，且所述风机的出风侧正对所述出风口，所述风机的出风保护罩固定到所述壳体上，并覆盖所述出风口。

本实用新型第三方面的实施例提供的空调器室外机工作时，风机的噪音小、能效高，同时减少了空调高温跳停的发生。

综上所述，本实用新型提供的风机的出风保护罩，通过将经条片翼型的迎风侧的曲线段设计成光滑曲线段，降低了风机的周向旋转流转换为轴向流时的动压损失；经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，且构成光滑曲线段的圆弧线段两端的连线与旋转轴的轴线间的夹角为0°～23°，可最大化的将风机产生的旋转流转换为轴流，提高了风机的轴向送风效果，同时可减少空调器的高温跳停。

在本实用新型的描述中，术语“多条”是指两条或两条以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机的出风保护罩，其特征在于，包括：

纬圈环；和

沿所述纬圈环的径向设置的经条片；

所述经条片的经条片翼型的迎风侧的曲线段为包括至少一条圆弧线段的圆滑曲线段，所述经条片翼型的弦线与风机的旋转轴的轴线间的夹角为β，且0°≤β≤23°。

2.根据权利要求1所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

5°≤β≤20°。

3.根据权利要求2所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

所述风机的叶片的翼型弦线与垂直于所述旋转轴的平面间的夹角为θ，且β=θ/2±3°。

4.根据权利要求1所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

每一所述圆弧线段两端的连线与所述旋转轴的轴线间的夹角为α，且0°≤α≤23°。

5.根据权利要求4所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段由一条所述圆弧线段组成，且所述圆弧线段两端的连线与所述旋转轴的轴线间的夹角为5°～20°。

6.根据权利要求4所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段包括多条顺次连接的曲率相同或曲率不同的圆弧线段。

7.根据权利要求6所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段为椭圆、双曲线或抛物线上的曲线段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风机的出风保护罩，其特征在于，

所述经条片翼型的所述迎风侧的曲线段的出风侧的切线平行于所述旋转轴的轴线。

9.一种风机，其特征在于，包括：

风机主体，所述风机主体包括电机和风轮，所述风轮包括叶片和轮毂，所述叶片通过所述轮毂连接到所述电机的旋转轴上；和

出风保护罩，所述出风保护罩为如权利要求1至8中任一项所述的风机的出风保护罩，所述出风保护罩位于所述风机的出风侧。

10.一种空调器室外机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设置有出风口；

热交换器，所述热交换器设置在所述壳体内；和

如权利要求9所述的风机，所述风机的风机主体设置在所述壳体内，并位于所述热交换器的前侧，且所述风机的出风侧正对所述出风口，所述风机的出风保护罩固定到所述壳体上，并覆盖所述出风口。