[发明专利]具有流动稳定器的横向风机

说明书

横向风机也被称作为横向气流和切向风机。因为它们的一列式流动能力以及由于它们可延伸至一热交换器的整个长度所造成的它们与板翅式热交换器之间的适当关系，因此它们被使用在了空调中。为了获得所需的长度，叶轮可由许多段或者组件组成，其中一个或多个段短于其它的段，以获得所需的总长度。在一横向风机中，入气口与出气口通常标定为呈直角，但是也可为0至180°之间的角度。叶轮与向前弯的离心风机轮相似，只是该叶轮的两端封闭。气流在整个风机上垂直于叶轮轴线，并在上游侧以径向向内的方向流入叶片排，流经叶轮内部，然后第二次径向向外流过叶片。这种流动的特征在于：形成一种平行于转子轴线移动、并在与转子转动的同一方向上旋转的偏心涡流。

发生了两个阶段的动作，即气流首先流过吸气(上游)叶片，然后流过排气叶片。当气流在排气叶片上通过叶轮形成高速时(第二阶段)，气流收缩。当该气流绕着涡流旋转并压缩时，它离开叶轮并再次收缩。这些作用的组合引起了由横向风机所达到的高压系数。一涡旋壁将入气口与出气口分隔开，并用于稳定涡流。由于在涡流区内仅存在着再循环流动，因此那儿做了无用功。涡流中的主要作用是损耗能量。然而，风机稳定性对涡旋壁的间隙(clearance)高度敏感。由于在稳定的高性能和由叶轮与涡旋壁相互作用所产生的全音程(tone)噪音之间进行折衷，所以必须非常小心地控制该参数。

当涡旋壁与叶轮的叶片自排气侧运动至吸入侧时，该涡旋壁与叶轮的叶片共同作用。在一种无管道分置式系统的一高壁室内风机盘管机组中，由于从后/底壁、尤其两个端壁附近的流动分离所引起的不稳定流动，因此存在着由这种不稳定流动所引起的噪音问题。估计，在后/底壁上存在有涡流或者流动分离。

本发明的目的在于提供一横向风机的流动稳定性。流动稳定性是通过在被确信存在着涡流或者流动分离的壁的附近引起流动加速来实现的。该流动稳定性是将斜坡性质的流动稳定器设置在后/底壁上、叶轮的末端附近来实现的。在截面中，在流动方向上，适当的斜坡分别接近于四分之一椭圆和钟形曲线。该斜坡具有横向于气流的最大横截面积，其范围从0.2至1.5平方英寸。斜坡的存在减小了大约5dB的噪音，其中特定的斜坡尺寸和位置通常对噪音有小于1dB的影响。斜坡可位于排气口的上游仅仅0.25英寸，或者位于一点，在该点与叶轮的间隙成为了一个因素，例如位于排气口上游5英寸处。位于排气口上游的位置影响由斜坡所占据的排气路径的百分率，该百分率随该位置向上游移动而增加。一般而言，由斜坡所占据的排气路径的最大百分率小于1％，但是其范围可从0.5％至20％。

本发明的一个目的在于提供流动的稳定性。

本发明的另一个目的在于降低噪音。本发明将实现这些目的以及其它的在下文中将变得一目了然的目的。

根本上，通过将斜坡放置到后/底壁上来改进一横向风机的排气流动路径，以便提供流动的局部加速，同时防止产生流动的不稳定性。该斜坡减小了所产生的噪音，而不会损害机组性能。

图1是一种风机盘管机组的局部的切去一部分的视图；

图2是采用本发明的一种风机盘管机组的垂直截面图；

图3是图1所示风机叶轮的立体图；

图4是图1所示斜坡的立体图；

图5是不具有斜坡的机组的声功率级(分贝，基准声功率10^-12瓦)(dB re 1×10^-12W)与频率(赫兹)的曲线图。

图6是在适当位置上具有本发明技术的两个斜坡的机组的声功率级(分贝，基准声功率10^-12瓦)(dB re 1×10^-12W)与频率(赫兹)的曲线图。

图7是第一改进型斜坡的立体图；以及

图8是第二改进型斜坡的立体图。

在图1和图2中，标号10总的表示一种分置式系统的室内风机盘管机组。如传统的那样，叶轮或者转子12的旋转将空气通过热交换器部分14-1、14-2和14-3吸入，这些热交换器部分共同形成处于冷却模式中的一分置式空调系统的蒸发器、以及处于加热模式中的冷凝器。在流经热交换器部分14-1至14-3之后，该被加热/冷却的空气流经叶轮12并流至由侧壁18、后/底壁20及涡旋壁22所构成的排气口内。后壁20的弧形入气口部分20-1与涡旋壁22的顶端22-1与叶轮12共同作用，以构成风机10的吸气侧S与排气侧D，并将两者分隔开。该被加热/冷却的空气通过连续地流经百叶板24和26自排气口流到室内。百叶板24和26一般可转动，并可相互之间成90°，以使空气流到室内。