[发明专利]贯流风轮及包括该贯流风轮的空调

说明书

技术领域

本发明涉及低压通风换气设备领域，具体而言，涉及一种贯流风轮及包括该贯流风轮的空调。

背景技术

贯流风轮因具有结构简单，体积小，产生的气流平稳、动压系数较高、到达的距离较长以及噪声低等特点，广泛应用于家用电器和空调设备等低压通风换气的装置中。然而，由于贯流风轮结构的特殊性、内部气流运动的非对称性以及复杂性，使得人们对影响贯流风轮性能的各种因素不甚了解，国内外至今也未出现普遍公认的设计理论。

贯流风轮在空调领域内主要应用于室内壁挂机结构上，因此对其噪声控制的要求比较高。贯流风轮主要由叶轮、蜗壳和电机组成，气流两次流经叶片，由贯流叶轮上部的叶片进入，从贯流叶轮下部的叶片流出，造成上气流在叶轮内部形成一个流动漩涡，这个漩涡的大小和位置不同程度地影响室内机组的通流能力和噪声。

壁挂式空调内机组的主要噪声源为贯流风轮的空气气动噪声，其由两部分组成：即旋转噪声和涡流噪声。其中，旋转噪声为影响贯流风轮噪声的主要成分。旋转噪声的产生原因包括以下两个方面：一、当叶轮在自由空间旋转时，由于叶片打击周围的气体介质，在与叶片邻近的某固定位置上，空气受到叶片及其压力场的周期性激励而产生噪声；二、由于叶片出口区内气流具有很大的不均匀性，这种不均匀性气流周期性地作用于周围介质，产生压力脉动而形成噪声，当动叶排与蜗舌间的间距过小时，前排叶片尾流扫过后排叶片，或者动叶尾流扫过蜗舌的情况下均会产生脉动力，从而产生旋转噪声。

为了降低旋转噪声的影响，目前业内普遍采用斜叶片、叶片间隙不等距等手段进行设计，例如采用斜叶片设计可以有效避免气流在叶片通过频率的能量叠加，进而可有效降低旋转噪声峰值，但此设计会导致风量降低而造成性能达不到要求的情况。因此，在保证风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，降低室内壁挂机贯流风轮噪声和提高其效率是当今一大难题。

发明内容

本发明旨在提供一种贯流风轮及包括该贯流风轮的空调，以保证贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低贯流风轮的噪声，提高其使用效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种贯流风轮，包括：旋转轴、间隔套设在旋转轴外圆周的两个侧板，两个侧板之间设置有叶轮，叶轮包括沿旋转轴轴向依次固定连接的多个结构相同的叶轮中节，每相邻两个叶轮中节之间通过环形隔板隔开，每个叶轮中节包括多个均匀间隔设置的叶片，任意相邻两个叶轮中节之间以旋转轴为轴旋转错位。

进一步地，多个叶轮中节之间以相同的错位角度自贯流风轮轴向的第一端至第二端逐步旋转错位。

进一步地，每个叶片的叶片翼型上位于外周缘端的吸力面具有第一圆弧形曲线，第一圆弧形曲线对应有第一圆心和第一半径，外周缘端的压力面对应有第一曲线，第一曲线位于第一圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。

进一步地，第一半径减去第一曲线距离第一圆心的最短距离的值m1的范围为0.2mm≤m1≤1.5mm。

进一步地，叶片外周缘端端点处的外周角α的范围为143°≤α≤149°。

进一步地，每个叶片的叶片翼型上位于内周缘端的压力面具有第二圆弧形曲线，第二圆弧形曲线对应有第二圆心和第二半径，内周缘端的吸力面对应有第二曲线，第二曲线位于第二圆弧形曲线延长所得的圆周线的内部。

进一步地，第二半径减去第二曲线距离第二圆心的最短距离的值m2的范围为0.2mm≤m2≤1.5mm。

进一步地，叶片的内周缘端端点处的内周角β的范围为74°≤β≤90°。

进一步地，第一半径与第二半径长度相等，叶片翼型的吸力面曲线具有吸力面增厚曲线段，吸力面增厚曲线段距离叶片弦线的距离大于第一半径；叶片翼型的压力面曲线具有压力面增厚曲线段，压力面增厚曲线段距离叶片弦线的距离大于第一半径。

进一步地，吸力面增厚曲线段和叶片弦线之间的距离与第一半径的差值的最大值n1为0.5mm≤n1≤1mm；压力面增厚曲线段和叶片弦线之间的距离与第一半径的差值的最大值n2为0.5mm≤n1≤1mm。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调，具有贯流风轮，该贯流风轮为上述的贯流风轮。

本发明的贯流风轮及包括该贯流风轮的空调，通过将结构相同的多个叶轮中节依次连接，并且将任意相邻两个叶轮中节之间旋转错位配置成同心环状体，有效地避免了完全相同频率通过频率噪声的叠加而产生的谐振和拍振噪音，进而保证了贯流风轮在其风量和风压不变、风扇直径不增大的情况下，有效地降低了贯流风轮的噪声，提高了使用效率。