一种离心风机的蜗壳及空调器的制作方法

专利2022-11-15  61


本实用新型涉及空调器技术领域,具体而言,涉及一种离心风机的蜗壳及空调器。



背景技术:

离心风机是空调器的重要组成部件,而如何提高离心风机的性能一直是行业内的难题。影响离心风机性能的一个重要参数就是集流器与叶轮前端面之间的轴向间隙,轴向间隙过大或过小,都会导致离心风机的性能变差。



技术实现要素:

本实用新型的第一个目的在于提供一种离心风机的蜗壳,以解决现有离心风机工作时风机性能较差的技术问题。

本实用新型提供的离心风机的蜗壳,包括挡风部和驱动件;

所述挡风部设置于集流器本体靠近叶轮的一侧;

所述驱动件与蜗壳相对固定地安装,所述驱动件与所述挡风部连接,用于驱动所述挡风部靠近或远离所述叶轮。

该离心风机在工作时,可利用驱动件驱动挡风部运动,使挡风部与叶轮之间的间隔发生变化。如:当叶轮沿第一设定转速转动时,使挡风部运动,直至离心风机在该叶轮转速(第一设定转速)条件下的性能达到最佳,驱动件停止工作,挡风部停止运动并保持在相应位置,即可改善叶轮以第一设定转速转动时的离心风机性能;类似地,当叶轮沿第二设定转速转动时,使挡风部运动,直至离心风机在该叶轮转速(第二设定转速)条件下的性能达到最佳,驱动件停止工作,挡风部停止运动并保持在相应位置,即可改善叶轮以第二设定转速转动时的离心风机性能。

该离心风机通过将集流器设置为具有集流器本体和可相对于集流器本体运动的挡风部的结构形式,利用挡风部相对于叶轮的靠近运动和远离运动,实现了集流器与叶轮前端面之间的轴向间隙的调整,在一定程度上避免了因上述轴向间隙过大或过小导致的离心风机性能变差的情形,使得离心风机始终能够保持在最佳性能。

进一步地,所述挡风部呈封闭环状。如此设置,阻止了了蜗壳内气流的四处扩散,减少了离心风机工作过程中的风量损失。

进一步地,所述集流器本体包括呈封闭环状的导流部和与所述导流部连接的集流部;所述挡风部与所述导流部滑动套接。如此设置,提高了集流器的整体性,增加了集流器的结构强度。

进一步地,所述挡风部套接于所述导流部的外周。如此设置,减少了挡风部对集流器本体中间通道的空间占用,保证了集流器本体中间通道的最大化。

进一步地,所述导流部包括导流段和连接段,所述连接段位于所述导流段与所述叶轮之间;所述连接段的轴向截面呈直线形,所述直线形沿所述叶轮的轴向延伸。如此设置,能够利用导流段对气流进行可靠引导。

进一步地,所述挡风部与所述连接段滑动套接,如此设置,便于将挡风部在导流部上的滑动安装,降低制造成本。

进一步地,所述连接段与所述导流段之间设置有台阶面,所述台阶面用于限制所述挡风部与所述叶轮之间的最大间隔。如此设置,避免了因挡风部运动过度与导流段卡死而导致的挡风部无法正常运动的情形。

进一步地,所述集流器本体与所述蜗壳固定连接,所述驱动件的固定部固定安装于所述集流器本体,所述驱动件的驱动部与所述挡风部连接。在进行装配时,可以将集流器连同驱动件一起装入蜗壳,省去了需要单独安装驱动件的繁琐步骤,简化了装配工艺。

进一步地,所述驱动件设置于所述集流器本体的朝向所述叶轮的表面。如此设置,一方面,降低了驱动件外露引起的磕碰风险,另一方面,保证了本实施例离心风机的外观整洁性。

进一步地,所述驱动件为直线驱动件。如此设置,结构简单,节省空间。

本实用新型的第二个目的在于提供一种空调器,以解决现有离心风机工作时风机性能较差的技术问题。

本实用新型提供的空调器,包括上述离心风机的蜗壳。

通过在空调器中设置上述离心风机的蜗壳,相应地,该空调器具有上述离心风机蜗壳的所有优势,在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的离心风机的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的离心风机的部分结构的示意图;

图3为图2示出的离心风机的部分结构在挡风部处于第一位置时的主视图;

图4为图3中a处的局部结构放大图;

图5为图2示出的离心风机的部分结构在挡风部处于第二位置时的主视图;

图6为图5中b处的局部结构放大图;

图7为本实用新型实施例提供的离心风机的集流器本体的结构示意图。

附图标记说明:

010-离心风机;

100-蜗壳;110-进风口;120-出风口;130-电机;

200-叶轮;

300-集流器;310-集流器本体;311-集流部;312-导流部;313-导流段;314-连接段;315-台阶面;320-挡风部;

400-驱动件;410-电动推杆;420-顶杆。

具体实施方式

离心风机是空调器的重要组成部件。现有技术提供的离心风机,由于其在工作过程中转速不断变化,因此会导致气流在蜗壳内的流动情况不断变化。但是,由于离心风机中部分部件的位置相对固定,在离心风机的工作过程中无法变动,因此无法适应多变的气流环境,致使离心风机的性能变差。

离心风机通常包括蜗壳、可转动地设置于蜗壳内的叶轮和安装于蜗壳的集流器,其中,影响离心风机性能的一个重要参数就是集流器与叶轮前端面之间的轴向间隙。当处于大流量区时,由于气流的速度加快,若集流器与叶轮前端面之间的轴向间隙过小,一方面,会使叶轮前端面处充满的气流来不及全部进入叶轮;另一方面,由于蜗壳进风口处的气流速度加快,将会形成抽吸作用,从而由轴向间隙中回流的气流将对主气流造成冲击,迫使主气流收缩,使主气流的正常流动受到破坏而形成紊流。并且,当轴向间隙小到一定的程度时,还会使离心风机的风压和效率随着流量的增大而快速下降。

相反,如果集流器与叶轮前端面之间的轴向间隙过大,将会使流出集流器的气体膨胀过大,集流器的出口面积大于叶轮的进口面积,引起气流冲击叶轮前盘的进口部位,从而导致气流在叶轮中的流动变差,同样会造成离心风机的气动性能变坏,进而使离心风机的性能变差。

有鉴于此,本实用新型的目的旨在提供一种离心风机的蜗壳及空调器,以解决现有离心风机工作时风机性能较差的技术问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

图1为本实施例提供的离心风机010的结构示意图。如图1所示,本实施例提供了一种离心风机010,包括蜗壳100、可转动地设置于蜗壳100内的叶轮200和安装于蜗壳100的集流器300。具体地,集流器300包括集流器本体310和挡风部320,挡风部320设置于集流器本体310的靠近叶轮200的一侧。

图2为本实施例提供的离心风机010的部分结构的示意图。如图2所示,离心风机010还包括驱动件400,其中,驱动件400与蜗壳100相对固定地安装,驱动件400与挡风部320连接,用于驱动挡风部320靠近或远离叶轮200。

该离心风机010在工作时,可利用驱动件400驱动挡风部320运动,使挡风部320与叶轮200之间的间隔发生变化。如:当叶轮200沿第一设定转速转动时,使挡风部320运动,直至离心风机010在该叶轮200转速(第一设定转速)条件下的性能达到最佳,驱动件400停止工作,挡风部320停止运动并保持在相应位置,即可改善叶轮200以第一设定转速转动时的离心风机010性能;类似地,当叶轮200沿第二设定转速转动时,使挡风部320运动,直至离心风机010在该叶轮200转速(第二设定转速)条件下的性能达到最佳,驱动件400停止工作,挡风部320停止运动并保持在相应位置,即可改善叶轮200以第二设定转速转动时的离心风机010性能。

该离心风机010通过将集流器300设置为具有集流器本体310和可相对于集流器本体310运动的挡风部320的结构形式,利用挡风部320相对于叶轮200的靠近运动和远离运动,实现了集流器300与叶轮200前端面之间的轴向间隙的调整,在一定程度上避免了因上述轴向间隙过大或过小导致的离心风机010性能变差的情形,使得离心风机010始终能够保持在最佳性能。

请继续参照图1,本实施例中,离心风机010还包括电机130,电机130安装于蜗壳100内并与叶轮200连接,用于驱动叶轮200转动。其中,蜗壳100具有进风口110和出风口120,集流器300安装于蜗壳100的进风口110处。离心风机010工作时,电机130启动,驱动叶轮200转动,使外界气流自进风口110进入,经叶轮200的切线方向自出风口120排出。

需要说明的是,本实施例中,“叶轮200前端面”指的是:叶轮200的靠近进风口110的表面。

在需要获得离心风机010在工作状态下的最佳性能时,可以通过如下方法实现:对于额定转速为v的离心风机010,先将电机130以设定转速驱动叶轮200转动,利用驱动件400对挡风部320位置的调整,使集流器300与叶轮200前端面之间的轴向间隙不断变化,同时,测定离心风机010的性能参数,并记录该设定转速下离心风机010性能最佳时的挡风部320的位置。

优选地,上述电机130的设定转速在0-2v之间变化。也就是说,使电机130以0-2v之间的多个转速值(如:0.2v、0.4v、0.6v、0.8v、v、1.2v、1.4v、1.6v、1.8v)进行工作,在电机130以每一转速值进行工作时,均利用驱动件400对挡风部320的位置进行调整,使集流器300与叶轮200前端面之间的轴向间隙不断变化,同时,测定电机130在该转速值下的离心风机010的性能参数,并记录该转速值下离心风机010性能最佳时的挡风部320的位置。重复上述过程,从而获得电机130在多个转速值下的离心风机010性能最佳时的挡风部320的位置。

之后,将上述获得的电机130转速与挡风部320的位置之间的对应关系,输入至离心风机010的控制器的控制程序中,并使控制器与驱动件400连接。从而,当离心风机010在电机130以不同转速工作时,控制器均能够根据控制程序中存储的与该转速对应的离心风机010性能最佳时的挡风部320的位置,控制驱动件400带动挡风部320运动,使挡风部320抵达上述位置,以获得离心风机010的最佳性能。

需要说明的是,如何将电机130转速与挡风部320的位置之间的对应关系输入至控制程序中,以及如何利用控制器使挡风部320运动至相应位置,均为本领域技术人员所熟知的现有技术,本实施例并未对此进行改进,故不再赘述。

还需要说明的是,离心风机010的性能参数可以通过其风量和噪音值进行表征。其中,如何对离心风机010的风量及噪音值进行测定,为本领域技术人员所熟知的现有技术,本实施例并未对此进行改进,故不再赘述。

请继续参照图2,本实施例中,挡风部320呈封闭环状。如此设置,阻止了蜗壳100内气流的四处扩散,减少了离心风机010工作过程中的风量损失。

请继续参照图1和图2,本实施例中,集流器本体310包括呈封闭环状的导流部312和与导流部312连接的集流部311,具体地,集流部311环绕导流部312设置,导流部312嵌入蜗壳100的进风口110,其中,挡风部320与导流部312滑动套接。离心风机010在工作时,气流在集流部311的汇集作用下,流向导流部312,进而,在导流部312的作用下,自进风口110进入蜗壳100。

通过将挡风部320设置为与集流器本体310的导流部312滑动套接,提高了集流器300的整体性,增加了集流器300的结构强度,而且,结构简单,便于制造。

需要说明的是,本实施例中,挡风部320与导流部312二者相向的面均为光面,可以理解的是,也可以将二者相向的面设置为非光面。如:在挡风部320的朝向导流部312的表面设置滑槽,滑槽的长度方向沿叶轮200的轴向延伸,相应地,在导流部312的朝向挡风部320的表面设置引导条,引导条与滑槽滑动配合。

图3为图2示出的离心风机010的部分结构在挡风部320处于第一位置时的主视图,图4为图3中a处的局部结构放大图,图5为图2示出的离心风机010的部分结构在挡风部320处于第二位置时的主视图,图6为图5中b处的局部结构放大图。请继续参照图2,并结合图3至图6,本实施例中,挡风部320套接于导流部312的外周。

如此设置,减少了挡风部320对集流器本体310中间通道的空间占用,保证了集流器本体310中间通道的最大化,从而保证了进风可靠性,减少了风量损失,进一步增强了本实施例离心风机010的风机性能。

图7为本实施例提供的离心风机010的集流器本体310的结构示意图。请继续参照图3和图4,并结合图7,本实施例中,导流部312可以包括导流段313和连接段314,其中,连接段314位于导流段313与叶轮200之间。具体地,导流段313的轴向截面呈弧线形,且弧线形向进风口110的中心方向拱起;连接段314的轴向截面呈直线形,且直线形沿叶轮200的轴向延伸,挡风部320与连接段314滑动套接。

通过将导流部312设置为相连接的导流段313和连接段314,不仅能够利用导流段313对气流进行可靠引导,而且,还便于将挡风部320在导流部312上的滑动安装,降低制造成本。

本实施例中,导流段313沿气流流动方向末端处的切线可以沿叶轮200的轴向。

本实施例中,集流部311呈封闭的圆环状,与之对应地,挡风部320也呈封闭的圆环状。如此设置,能够避免因多边形边角尖锐而引起的涡流,降低了离心风机010工作过程中的噪音。

请继续参照图4,本实施例中,连接段314与导流段313之间设置有台阶面315,其中,台阶面315用于限制挡风部320与叶轮200之间的最大间隔。当挡风部320运动至与叶轮200之间的间隔最大时,挡风部320与台阶面315抵接。

如此设置,避免了因挡风部320运动过度与导流段313卡死而导致的挡风部320无法正常运动的情形,提高了本实施例离心风机010的工作可靠性。

需要说明的是,本实施例中,图3和图4示出的第一位置,可以为挡风部320向靠近叶轮200方向运动时的极限位置,此时,挡风部320即将与导流部312分离;图5和图6示出的第二位置,为挡风部320向远离叶轮200方向运动时的极限位置,此时,挡风部320与台阶面315抵接。

优选地,挡风部320在第一位置和第二位置之间运动。如此设置,能够保证集流器300沿叶轮200轴向的各位置处始终为封闭状态,从而使得气流能够快速流动至叶轮200处,进一步优化了离心风机010的性能。

请继续参照图1和图2,本实施例中,集流器本体310与蜗壳100固定连接,驱动件400的驱动部固定安装于集流器本体310,驱动件400的驱动部与挡风部320连接。如此设置,不仅实现了驱动件400在离心风机010中的安装,而且,在进行装配时,可以将集流器300连同驱动件400一起装入蜗壳100,省去了需要单独安装驱动件400的繁琐步骤,简化了装配工艺。

具体地,集流器本体310可通过螺钉与蜗壳100固定连接,当然,也可以将集流器本体310直接卡入蜗壳100的进风口110。这种将集流器本体310可拆卸安装于蜗壳100的结构形式,便于对集流器300和驱动件400进行拆卸维护。

在其他实施例中,也可以将集流器本体310粘接、焊接于蜗壳100。

请继续参照图2,本实施例中,驱动件400设置于集流器本体310的朝向叶轮200的表面。如此设置,实现了驱动件400在离心风机010中的隐藏式安装,一方面,降低了驱动件400外露引起的磕碰风险,另一方面,保证了本实施例离心风机010的外观整洁性。

请继续参照图2至图6,本实施例中,驱动件400为直线驱动件。驱动件400驱动挡风部320运动过程中,直线驱动件的驱动部的伸缩距离,即为挡风部320的运动距离。如此设置,结构简单,节省空间。

具体地,请继续参照图2至图6,本实施例中,直线驱动件可以为电动推杆410,电动推杆410的推杆形成驱动件400的驱动部,电动推杆410的外壳形成驱动件400的固定部。并且,在电动推杆410的驱动部与挡风部320之间固定连接有顶杆420。当电动推杆410的推杆伸出或缩回时,通过顶杆420将动力输出至挡风部320,实现挡风部320的直线运动,进而实现对集流器300与叶轮200前端面之间的轴向间隙的调整。

请继续参照图6,顶杆420可以与导流段313的形状匹配,当挡风部320处于第二位置时,顶杆420贴合于导流段313。可以理解的是,顶杆420也可以为其他形状,其只要能够利用这种形状的顶杆420,实现驱动件400的驱动力向挡风部320的传递即可。

在其他实施例中,驱动件400也可以为旋转电机,并且,在旋转电机的输出轴与挡风部320之间设置齿轮齿条机构,如:使齿轮与旋转电机的输出轴固定连接,齿条与挡风部320固定连接,且齿条的延伸方向沿叶轮200的轴向,利用齿轮与齿条的啮合,实现对挡风部320的驱动。

本实施例还提供了一种空调器,包括上述离心风机的蜗壳。相应地,该空调器具有上述离心风机的蜗壳的所有优势,故不再赘述。

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

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征:

1.一种离心风机的蜗壳,其特征在于,包括挡风部(320)和驱动件(400);

所述挡风部(320)设置于集流器本体(310)靠近叶轮(200)的一侧;所述驱动件(400)与蜗壳(100)相对固定地安装,所述驱动件(400)与所述挡风部(320)连接,用于驱动所述挡风部(320)靠近或远离所述叶轮(200)。

2.根据权利要求1所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述挡风部(320)呈封闭环状。

3.根据权利要求2所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述集流器本体(310)包括呈封闭环状的导流部(312)和与所述导流部(312)连接的集流部(311);

所述挡风部(320)与所述导流部(312)滑动套接。

4.根据权利要求3所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述挡风部(320)套接于所述导流部(312)的外周。

5.根据权利要求3所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述导流部(312)包括导流段(313)和连接段(314),所述连接段(314)位于所述导流段(313)与所述叶轮(200)之间;所述连接段(314)的轴向截面呈直线形,所述直线形沿所述叶轮(200)的轴向延伸。

6.根据权利要求5所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述挡风部(320)与所述连接段(314)滑动套接。

7.根据权利要求6所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述连接段(314)与所述导流段(313)之间设置有台阶面(315),所述台阶面(315)用于限制所述挡风部(320)与所述叶轮(200)之间的最大间隔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述集流器本体(310)与所述蜗壳(100)固定连接,所述驱动件(400)的固定部固定安装于所述集流器本体(310),所述驱动件(400)的驱动部与所述挡风部(320)连接。

9.根据权利要求8所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述驱动件(400)设置于所述集流器本体(310)的朝向所述叶轮(200)的表面。

10.根据权利要求1-7任一项所述的离心风机的蜗壳,其特征在于,所述驱动件(400)为直线驱动件。

11.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1-10任一项所述的离心风机的蜗壳(100)。

技术总结
本实用新型提供了一种离心风机的蜗壳及空调器,涉及空调器技术领域,为解决现有离心风机工作时风机性能较差的问题而设计。该离心风机包括挡风部和驱动件;挡风部设置于集流器本体靠近叶轮的一侧;驱动件与蜗壳相对固定地安装,驱动件与挡风部连接,用于驱动挡风部靠近或远离叶轮。该空调器包括上述离心风机的蜗壳。本实用新型提供的离心风机的蜗壳及空调器能够实现集流器与叶轮前端面之间轴向间隙的自动调整,从而保证了离心风机工作时的最佳性能。

技术研发人员:王天垚;张伟捷;王培;蒋力;鲁旻
受保护的技术使用者:宁波奥克斯电气股份有限公司;奥克斯空调股份有限公司
技术研发日:2020.04.13
技术公布日:2021.04.06

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