一种降噪型离心风叶以及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种降噪型离心风叶以及空调器。

背景技术

目前，在空调器的应用中，一般都是利用离心风机带动空气流动，以形成出风气流，再利用换热器对出风气流进行换热，以实现制热或者制冷功能的。现在的离心风机中的离心风叶大多采用多翼前向的形式，扇叶沿弦长方向等厚度或者无变化规律，这样一来，在离心风机出风的过程中，其中的离心风叶高速旋转，会引起周围气体压力脉动，气压作用在蜗壳部件上形成噪音，降低用户的舒适度，并且会造成一定的风量损失，导致出风效率低。

发明内容

本发明解决的问题是如何降低出风时产生的噪音，提高用户舒适度，并且降低风量损失，增大出风量，提高出风效率。

为解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种降噪型离心风叶，包括扇叶，扇叶设置有首尾相连的凸缘侧、前缘侧、凹缘侧和后缘侧，凹缘侧的横截面呈圆弧状，凸缘侧的横截面为三段曲线依次连接形成的拟合曲线，拟合曲线的函数关系为：

其中，x的单位为毫米，x轴方向为位于扇叶中弧线的两端连线上且从前缘侧到后缘侧的方向，y轴方向为垂直于x轴且从凹缘侧到凸缘侧的方向，原点为扇叶的中弧线与前缘侧的交点。与现有技术相比，本发明提供的降噪型离心风叶由于采用了呈圆弧状设置的凹缘侧以及呈拟合曲线设置的凸缘侧，所以能够降低出风时产生的噪音，提高用户舒适度，并且降低风量损失，增大出风量，提高出风效率。

进一步地，当x＝4.45时，凹缘侧与凸缘侧的间距最大，扇叶的厚度最大。扇叶的厚度在x轴方向上先逐渐增大，再逐渐减小，以使流经扇叶的气流先向扇叶两侧向外扩散，再沿着凹缘侧和凸缘侧相互靠近，降低空气阻力，提高出风效率。

进一步地，降噪型离心风叶还包括固定环，后缘侧与固定环连接，扇叶的数量为多个，多个扇叶呈环形阵列地设置于固定环内。多个扇叶共同作用，以带动空气流动形成出风气流。

进一步地，扇叶的数量范围为42个至45个。合理的扇叶数量能够在保证出风量的同时尽可能地降低产生的噪音。

进一步地，以固定环的中点为圆心且穿过原点的圆与扇叶中弧线之间形成进口安装角，进口安装角的范围为65度至75度。合理的进口安装角能够在保证出风量的同时有效提高扇叶的静压比和等熵效率。

进一步地，以固定环的中点为圆心且穿过扇叶中弧线与后缘侧的交点的圆与扇叶中弧线之间形成出口安装角，出口安装角的范围为160度至175度。合理的出口安装角能够有效增大出风量，提高出风效率，并且降低产生的噪音。

进一步地，出口安装角与进口安装角的差值范围为90度至105度。合理的出口安装角与进口安装角的差值能够在保证出风效果的同时尽可能地降低产生的噪音，并且便于降噪型离心风叶的加工。

进一步地，以固定环的中点为圆心且穿过原点的圆的直径与固定环的外径的比值范围为0.78至0.85。合理的轮径比能够增大出风量，提高出风效率，并且降低产生的噪音。

进一步地，前缘侧的横截面呈圆弧状，前缘侧所呈圆弧的半径范围为0.5毫米至0.7毫米。合理的前缘侧所呈圆弧的半径能够在保证导风效果的同时最大限度地降低空气阻力。

第二方面，本发明提供了一种空调器，包括上述的降噪型离心风叶，该降噪型离心风叶包括扇叶，扇叶设置有首尾相连的凸缘侧、前缘侧、凹缘侧和后缘侧，凹缘侧的横截面呈圆弧状，凸缘侧的横截面为三段曲线依次连接形成的拟合曲线，拟合曲线的函数关系为：

其中，x的单位为毫米，x轴方向为位于扇叶中弧线的两端连线上且从前缘侧到后缘侧的方向，y轴方向为垂直于x轴且从凹缘侧到凸缘侧的方向，原点为扇叶的中弧线与前缘侧的交点。空调器能够降低出风时产生的噪音，提高用户舒适度，并且降低风量损失，增大出风量，提高出风效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶的主视图；

图2是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶中扇叶与固定环连接的结构示意图；

图3是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶中扇叶与固定环连接的一个数学模型图；

图4是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶中扇叶的凸缘侧的数学模型图；

图5是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶中扇叶与固定环连接的另一个数学模型图；

图6是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶的数学模型图；

图7是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶的轴侧视图；

图8是本发明第一实施例所述的降噪型离心风叶中第一扇叶和第二扇叶错位设置的结构示意图。

附图标记说明：

100-降噪型离心风叶；110-扇叶；111-凸缘侧；112-前缘侧；113-凹缘侧；114-后缘侧；115-第一扇叶；116-第二扇叶；120-固定环；121-第一固定环；122-第二固定环。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种降噪型离心风叶100，用于带动空气流动，以形成出风气流。其能够降低出风时产生的噪音，提高用户舒适度，并且降低风量损失，增大出风量，提高出风效率。

需要说明的是，降噪型离心风叶100应用于离心风机(图未示)中，离心风机包括驱动电机(图未示)和降噪型离心风叶100。驱动电机与降噪型离心风叶100传动连接，驱动电机能够带动降噪型离心风叶100转动，以使降噪型离心风叶100产生负压，并带动空气流动形成出风气流。

请结合参照图2、图3和图4，降噪型离心风叶100包括扇叶110和固定环120。扇叶110固定连接于固定环120内，固定环120能够对扇叶110的位置进行固定。扇叶110呈折弯状，以对空气进行导流，降低空气阻力，提高出风效率。具体地，扇叶110设置有首尾相连的凸缘侧111、前缘侧112、凹缘侧113和后缘侧114，后缘侧114与固定环120连接，凹缘侧113即为扇叶110向内凹陷的一侧，凸缘侧111即为扇叶110向外凸出的一侧，前缘侧112为扇叶110远离固定环120的一侧。凹缘侧113的横截面呈圆弧状，凸缘侧111的横截面为三段曲线依次连接形成的拟合曲线。

值得注意的是，凹缘侧113所呈圆弧的圆心角范围为90度至110度，合理的凹缘侧113的圆心角能够在便于加工生产的同时保证凹缘侧113有足够的弧长对空气进行导流，从而提高导风效果，降低产生的噪音。为了便于理解，将凹缘侧113所呈圆弧表示为ab段，将凹缘侧113所呈圆弧的圆心角表示为A。本实施例中，凹缘侧113所呈圆弧的圆心角为100度，但并不仅限于此，在其它实施例中，凹缘侧113所呈圆弧的圆心角可以为90度，也可以为110度，对凹缘侧113所呈圆弧的圆心角大小不作具体限定。

需要说明的是，凸缘侧111的横截面形成的拟合曲线的函数关系为：

其中，x的单位为毫米，x轴方向为位于扇叶110中弧线的两端连线上且从前缘侧112到后缘侧114的方向，y轴方向为垂直于x轴且从凹缘侧113到凸缘侧111的方向，原点为扇叶110的中弧线与前缘侧112的交点。为了便于理解，将原点表示为o点。

具体地，由上述函数关系可知，凸缘侧111的横截面包括依次连接的第一曲线段、第二曲线段和第三曲线段，其中，第一曲线段远离固定环120设置，第三曲线段靠近固定环120设置，整个凸缘侧111的横截面呈类似抛物线的形状，能够更好的适应流场变化，受到的空气阻力更小。为了便于理解，将第一曲线段表示为cd段，将第二曲线段表示为de段，将第三曲线段表示为ef段。在降噪型离心风叶100出风的过程中，气流在凸缘侧111上从第一曲线段沿着第二曲线段并朝第三曲线段的方向流动，以使凸缘侧111的表面具有较好的流速分布，改善了扇叶110表面空气附离层的分离和发展，有效降低了空气阻力，提高了出风效率，并且降低了蜗壳部件内的涡流噪声，使得流场分布更加均匀。

本实施例中，凸缘侧111为偏心结构，扇叶110的厚度在x轴方向上先逐渐增大，再逐渐减小，以使流经扇叶110的气流先向扇叶110两侧向外扩散，再沿着凹缘侧113和凸缘侧111相互靠近，降低空气阻力，提高出风效率。当x＝4.45时，凹缘侧113与凸缘侧111的间距最大，扇叶110的厚度最大。

本实施例中，前缘侧112的横截面呈圆弧状，以便于将气流分别导向凹缘侧113和凸缘侧111，降低空气阻力，提高导风效果。可以理解的是，前缘侧112所呈圆弧表示为ac段，即为凹缘侧113和凸缘侧111在远离固定环120的一端相互连接的部分型线；后缘侧114所呈弧线表示为bf段，即为凹缘侧113和凸缘侧111在靠近固定环120的一端相互连接的部分型线。

进一步地，前缘侧112所呈圆弧的半径范围为0.5毫米至0.7毫米，合理的前缘侧112所呈圆弧的半径能够在保证导风效果的同时最大限度地降低空气阻力。为了便于理解，将前缘侧112所呈圆弧的半径表示为R。本实施例中，前缘侧112所呈圆弧的半径为0.6毫米，但并不仅限于此，在其它实施例中，前缘侧112所呈圆弧的半径可以为0.5毫米，也可以为0.7毫米，对前缘侧112所呈圆弧的半径大小不作具体限定。

需要说明的是，扇叶110的数量为多个，多个扇叶110呈环形阵列地设置于固定环120内，多个扇叶110共同作用，以带动空气流动形成出风气流。具体地，扇叶110的数量范围为42个至45个，合理的扇叶110数量能够在保证出风量的同时尽可能地降低产生的噪音。本实施例中，扇叶110的数量为43个，但并不仅限于此，在其它实施例中，扇叶110的数量可以为42个，也可以为45个，对扇叶110的数量不作具体限定。

请参照图5，值得注意的是，以固定环120的中点为圆心且穿过原点的圆与扇叶110中弧线之间形成进口安装角，即该圆在原点处的切线与扇叶110中弧线在原点处的切线之间形成进口安装角。具体地，进口安装角的范围为65度至75度，合理的进口安装角能够在保证出风量的同时有效提高扇叶110的静压比和等熵效率。为了便于理解，将进口安装角表示为B。本实施例中，进口安装角为90度，但并不仅限于此，在其它实施例中，进口安装角可以为65度，也可以为75度，对进口安装角的大小不作具体限定。

进一步地，以固定环120的中点为圆心且穿过扇叶110中弧线与后缘侧114的交点的圆与扇叶110中弧线之间形成出口安装角，即该圆在交点处的切线与扇叶110中弧线在交点处的切线之间形成出口安装角。具体地，出口安装角的范围为160度至175度，合理的出口安装角能够有效增大出风量，提高出风效率，并且降低产生的噪音。为了便于理解，将出口安装角表示为C。本实施例中，出口安装角为168度，但并不仅限于此，在其它实施例中，出口安装角可以为160度，也可以为175度，对出口安装角的大小不作具体限定。

需要说明的是，出口安装角与进口安装角的差值范围为90度至105度，合理的出口安装角与进口安装角的差值能够在保证出风效果的同时尽可能地降低产生的噪音，并且便于降噪型离心风叶100的加工。本实施例中，出口安装角与进口安装角的差值为98度，但并不仅限于此，在其它实施例中，出口安装角与进口安装角的差值可以为90度，也可以为105度，对出口安装角与进口安装角的差值大小不作具体限定。

请参照图6，值得注意的是，以固定环120的中点为圆心且穿过原点的圆的直径与固定环120的外径的比值范围为0.78至0.85，即降噪型离心风叶100的轮径比范围为0.78至0.85，合理的轮径比能够增大出风量，提高出风效率，并且降低产生的噪音。为了便于理解，将以固定环120的中点为圆心且穿过原点的圆的直径表示为D，将固定环120的外径表示为E。本实施例中，降噪型离心风叶100的轮径比为0.82，但并不仅限于此，在其它实施例中，降噪型离心风叶100的轮径比可以为0.78，也可以为0.85，对降噪型离心风叶100的轮径比大小不作具体限定。

请结合参照图7和图8，扇叶110包括第一扇叶115和第二扇叶116。第一扇叶115和第二扇叶116的数量均为多个，多个第一扇叶115和多个第二扇叶116均设置于固定环120内。具体地，第一扇叶115和第二扇叶116的形状相同，且第一扇叶115和第二扇叶116错位设置，错位设置的第一扇叶115和第二扇叶116能够有效提高降噪型离心风叶100的出风效率，增大出风量。

固定环120包括同轴设置的第一固定环121和第二固定环122。第一固定环121和第二固定环122的直径相等，多个第一扇叶115呈环形阵列地设置于第一固定环121内，多个第二扇叶116呈环形阵列地设置于第二固定环122内。在驱动电机带动降噪型离心风叶100转动的过程中，第一固定环121和第二固定环122同步转动，以带动第一扇叶115和第二扇叶116运动，从而实现出风功能。

进一步地，在固定环120的周向上，第一扇叶115转动至相邻一个第二扇叶116所在位置的角度与第二扇叶116转动至相邻一个第一扇叶115所在位置的角度的比值范围为0.5至0.7，即在降噪型离心风叶100的横截面上，一个第二扇叶116位于相邻两个第一扇叶115之间，其中第一个第一扇叶115与该第二扇叶116之间的夹角和该第二扇叶116与第二个第一扇叶115之间的夹角比值范围为0.5至0.7。具体地，该夹角比值称为降噪型离心风叶100的错齿比，合理的错齿比能够有效提高出风效率，并降低风噪。为了便于理解，将第一扇叶115转动至相邻一个第二扇叶116所在位置的角度表示为F，将第二扇叶116转动至相邻一个第一扇叶115所在位置的角度表示为G。

本实施例中，错齿比为0.6，即在固定环120的周向上，第一扇叶115转动至相邻一个第二扇叶116所在位置的角度与第二扇叶116转动至相邻一个第一扇叶115所在位置的角度的比值为0.6，但并不仅限于此，在其它实施例中，错齿比可以为0.5，也可以为0.7，对错齿比的大小不作具体限定。

本实施例中，相邻两个第一扇叶115的间距与相邻两个第二扇叶116的间距相等，即第一固定环121内第一扇叶115的数量与第二固定环122内第二扇叶116的数量相等。具体地，相邻两个第一扇叶115的间距范围为9.5毫米至10.5毫米，合理的相邻两个第一扇叶115的间距能够在保证导风效果的同时尽可能地提高出风量。为了便于理解，将相邻两个第一扇叶115的间距表示为H。本实施例中，相邻两个第一扇叶115的间距为9.9毫米，但并不仅限于此，在其它实施例中，相邻两个第一扇叶115的间距可以为9.5毫米，也可以为10.5毫米，对相邻两个第一扇叶115的间距大小不作具体限定。

本发明实施例所述的降噪型离心风叶100，扇叶110设置有首尾相连的凸缘侧111、前缘侧112、凹缘侧113和后缘侧114，凹缘侧113的横截面呈圆弧状，凸缘侧111的横截面为三段曲线依次连接形成的拟合曲线，拟合曲线的函数关系为：

其中，x的单位为毫米，x轴方向为位于扇叶110中弧线的两端连线上且从前缘侧112到后缘侧114的方向，y轴方向为垂直于x轴且从凹缘侧113到凸缘侧111的方向，原点为扇叶110的中弧线与前缘侧112的交点。与现有技术相比，本发明提供的降噪型离心风叶100由于采用了呈圆弧状设置的凹缘侧113以及呈拟合曲线设置的凸缘侧111，所以能够降低出风时产生的噪音，提高用户舒适度，并且降低风量损失，增大出风量，提高出风效率。

第二实施例

本发明提供了一种空调器(图未示)，用于调控室内气温。该空调器包括换热器(图未示)和离心风机，离心风机包括驱动电机和降噪型离心风叶100，驱动电机与降噪型离心风叶100连接。其中，降噪型离心风叶100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

本实施例中，换热器的位置与离心风机的位置相对应。当空调器运行时，驱动电机能够带动降噪型离心风叶100转动，以产生负压，并带动空气流动形成出风气流，该出风气流能够穿过换热器并吹至室内，在此过程中，换热器能够对出风气流进行制热或者制冷，以实现调控室内气温的功能。

本发明实施例所述的空调器的有益效果与第一实施例的有益效果相同，在此不再赘述。

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