一种贯流风轮及具有该贯流风轮的空气设备 技术领域 本发明涉及一种贯流风轮及相应的空气设备， 特别是一种有利于改善音质、 降低 送风噪音的贯流风轮， 适用于分体式空调器室内机、 移动空调、 空气清新机、 除湿机、 低静压 风管机、 大夏扇、 窗式空调器等空气设备使用。
背景技术
组装有贯流风轮的空调器通常如附图 1 所示 ： 在室内机 1 的壳体 2 的前面 2a 上配 设吸入格栅 3 和排出格栅 4， 通过风扇壳体 5 内的通风通路 6 使这些吸入格栅 3 和排出格栅 4 连通。在室内侧热交换器 7 的下风侧设置作为室内风扇的贯流风轮 8， 使从吸入格栅 3 吸 入壳体 2 内的室内空气在室内侧热交换器 7 进行热交换成为冷风或者暖风， 通过贯流风轮 8 将冷风或暖风从排出格栅 4 向室内再次送风， 构成冷、 热空调。
上述空调器所使用的是传统形式的贯流风轮 8， 其结构如附图 2 所示 ： 将平行于旋 转轴 10 的多个长叶片 8c 周向按所需的等间隔横架设置在左右一对圆板状端板 8a、 8b 间， 在轴向中间部沿轴向按所需的等间隔并列设置环形分隔板 8d， 从而形成多段叶轮中节 29， 各段叶轮中节 29 的叶片数量完全相同。
此外， 贯流风轮 8 与图 1 中风扇壳体 5 和蜗舌前缘 9 共同构成送风机， 在蜗舌前缘 9、 风扇壳体 5 和贯流风轮 8 所形成的间隙 18 两端划分为风吸入部分和风排出部分。尤其 是在此两处的间隙部分 18 由于相对贯流风轮 8 的每个长叶片 8c 的流速方向发生逆转， 因 此发生较大压力变动， 成为送风噪音的主声源。
在传统采用等叶片数叶轮中节 29 的贯流风轮 8 的送风机中， 由于每个传统叶轮中 节 29 的长叶片 8c 的叶片数量相等， 各个长叶片 8c 通过与前缘 9 及风扇壳体 5 构成的间隙 18 的频率 BPF(Blade Passing-by Frequency) 也相同， 各个长叶片 8c 通过间隙 18 时发生 压力变动， 它在空间产生的压力变动幅值和频率相同， 导致压力波形畸变加大。如图 3 所 示， 相同频率的波形脉动和畸变叠加成具有较大的高次谐波。这样高次谐波叠加的结果就 产生了刺耳的啸叫声， 严重影响空调器的音质， 并显著提高了送风噪音。 相同成分和叶片通 过频率引起的噪音发生如图 3 噪音波形 N 所示， 以贯流风轮 8 的长叶片 8c 的数目乘以转速 (rps) 表示、 频率被称为叶片间隔音的频率 (Hz) 噪音 Pa， 且因压力变动波形陡峭， 所以具有 易发生以此为基波的高次谐波 ( 谐音 Pb) 的特性。
图 3 表示的是 ： 当贯流风轮 8 的直径为 94mm， 全长为 610mm， 长叶片 8c 的数目为 35， 长叶片和旋转轴 10 平行， 以转速为 1140rpm( 转 / 分钟 ) 运转时， 叶片通过频率 BPF 为 35*1140/60 ＝ 665Hz( 其一倍基频 Pa ＝ 665Hz， 两倍基频 Pb ＝ 1330Hz) 的送风机噪音 N 的 分析图。 由于相同叶片通过频率 (BPF) 而产生的噪音叠加， 导致在叶片旋转一倍基频 665HZ 从而产生啸叫声， 同时也导致整体噪音值偏大。 以及二倍基频处的噪音峰值较大， 发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足， 提供能使旋转音及其高次谐波减低、 使噪音减低， 听感改善的贯流风轮。
本发明的另一目的是提供一种具有该贯流风轮的空气设备， 从而改善空气设备的 噪音和工作性能。
本发明的技术方案为 ： 一种贯流风轮， 包括旋转轴、 沿旋转轴轴向依次固定连接的 两个或两个以上的叶轮中节， 每一叶轮中节包括若干沿周向按设定的安装间隔配置成环状 的叶片， 叶片的端部设有固定叶片的端板， 其特征在于 ： 所述贯流风轮中至少具有相邻的两 个叶轮中节， 其上的叶片数目不同。
所述贯流风轮的任意相邻两个叶轮中节的叶片数目不同。
或者， 所述贯流风轮包括两组或两组以上的叶轮中节， 具有相同叶片数目的叶轮 中节为一组， 不同组的叶轮中节交错排布。
或者， 所述贯流风轮包括两组或两组以上的叶轮中节， 具有相同叶片数目的叶轮 中节为一组， 同组的叶轮中节排布在一起。
所述叶轮中节的其中一个端板上设有与旋转轴接合的轮毂部。
本发明所提供的一种具有贯流风轮的空气设备， 其特征在于 ： 所述贯流风轮为上 述权利要求中所述的贯流风轮。 本发明所提供的贯流风轮， 将多个叶片沿周向按所需的安装间隔配置成环状横架 固定在一对圆状或环状端板间形成叶轮中节， 各段叶轮中节的叶片数不完全相同。同时使 上述叶轮中节沿轴向依次层叠固定连接成一体地形成整段叶轮， 在该层叠两端的叶轮中节 的一侧的上述各叶片顶端上固定端板形成旋转轴部， 在另一端的端板上形成与旋转轴接合 的轮毂部， 与旋转轴接合后， 从而形成一整支贯流风轮。
因此， 由于本发明所提供的贯流风轮至少由两种或两种以上叶片数量的叶轮中节 构成， 不同数量叶片的中节交错分布， 从而有效地避免了各个叶片在相同的时间间隔内通 过与蜗舌前缘及与风轮壳体间的间隙， 能使具有不同叶片数量的叶轮中节与蜗舌前缘及与 风轮壳体间的间隙中产生的压力变动错开， 同时叶片旋转频率噪音错开， 从而能降低贯流 风轮的旋转噪音， 避免同频率的噪音叠加而导致高次谐波噪音， 避免产生刺耳的啸叫声。 同 时使已降低的旋转音的峰值频率分散， 从而能使刺耳感降低、 听感改善。
附图说明
下面将参考本发明的实施例及附图， 对本发明的上述和其他方面进行说明， 这些 内容会变得更为清晰。
图 1 为传统空调器的室内机一例的纵剖面图 ；
图 2 为图 1 中所示传统贯流风轮的立体图 ；
图 3 为传统贯流风轮噪音频谱分布图 ； 其中横轴表示噪音频率， 纵轴表示噪音值 ；
图 4 本发明贯流风轮一实施例的立体图 ；
图 5 为图 4 所示实施例的分解立体图 ；
图 6 为本发明实施例贯流风轮噪音频谱分布图 ； 其中横轴表示噪音频率， 纵轴表 示噪音值。
在图 1 ～ 6 中， 对同一或相当的部分使用同一标号。具体实施方式
以下， 根据图 4 ～ 6 对本发明实施例进行说明。图 4 为本发明贯流风轮实施例总 体组成的立体图， 图 5 为图 4 的分解立体图， 贯流风轮 21 作为室内风扇， 组装入图 1 所示的 空调器室内机 1 内。如图 4 所示的贯流风轮 21 包括两组具有不同叶片数的叶轮中节 29a、 29b。叶轮中节 29a、 29b 的叶片数量不相同， 不同的叶片数量的叶轮中节 29a、 29 依次交错 地配置成同心环状， 垂直地横架固定在左右一对端板 8a、 8b 间， 贯流风轮 21 中间按所需的 轴向间隔配设分隔板 8d， 叶片与分隔板 8d 固定连接， 所形成的叶轮绕旋转轴 10 旋转地形成 贯流送风。
如图 5 所示， 贯流风轮 21 将多段分别形成一体的叶片数量不同的叶轮中节 29a 与 29b 沿轴向依次固定连接成同心状， 在图 5 中右端的作为叶轮中节 29a( 或 29b) 的端板 8b 或圆板状或环状分隔板 8d 的外面上， 呈同心状一体地形成能用固定螺丝等使与本图示的 电动机等的旋转轴 10 可自由拆卸相结合的轮毂部 ( 轴套 )27。
接下来， 参照图 3 和图 6 对本实施例的噪音减低效果进行说明。如图 3 表示， 贯流 风轮 8 的尺寸， 例如直径为 94mm， 全长为 610mm， 长叶片 8c 的数目为 35， 长叶片和旋转轴 10 平行， 以转速为 1140rpm( 转 / 分钟 ) 运转时， 叶片通过频率 BPF 为 35*1140/60 ＝ 665Hz( 其 一倍基频 Pa ＝ 665Hz， 两倍基频 Pb ＝ 1330Hz) 的送风机噪音 N 的分析图。由于相同叶片通 过频率 (BPF) 而产生的噪音叠加， 导致在叶片旋转一倍基频 665HZ 以及二倍基频处的噪音 峰值较大， 从而产生啸叫声， 同时也导致整体噪音值偏大。
本发明中， 如附图 6 所示， 当组成贯流风轮的中节分别由 43 片， 30 片， 等两种不 同的叶片数构成时， 当该贯流风轮以 1200rpm( 转 / 分钟 ) 旋转时， 不同叶片数的中节通过 蜗舌前缘及与风轮壳体间隙而产品的旋转基频 BPF 分别为 ： BPF1 ＝ 43*1200/60 ＝ 860Hz ； BPF2 ＝ 30*1200/60 ＝ 600Hz。 这样， 两种不同叶片数中节产生的叶片旋转基频相差 260Hz， 能够有效避免完全相同频率的噪音叠加而产生谐振和拍振噪音， 从而消除了常规贯流风轮 容易产生的刺耳的啸叫声和嗡嗡声， 改善了音质和听感， 并降低噪音。噪音可以降低约 2 分 贝， 并能有效地保障风量。
由于将本实施例的贯流风轮 21 由不同叶片数量的中节 29a， 29b 组成， 使在贯流风 轮 21 和图 3 中所示的蜗舌前缘 9 和风扇壳体 5 的间隙 δ 中产生的压力连续变动， 且叶片 通过频率 BPF(Blade Passing-by Frequency) 不相同， 能使旋转音峰值 Pa 和其倍音峰值 Pb 都降低。本发明实施例的噪音频谱如图 6 所示。有效地使旋转音 N 的峰值频率成分分散， 从而能降低刺耳感改善听感。
本实施例虽然只给出了两种不同叶片数量的风轮中节组合的贯流风轮例， 但是本 发明包括两种以及两种以上叶片数量的风轮中节组合。同时， 不同叶片数量风轮中节的组 合可以是一种叶片数量的风轮中节 ( 如 29a) 位于贯流风轮 21 的一端， 另一种叶片数量的 风轮中节 ( 如 29b) 位于贯流风轮的另一端， 或者是不同叶片数量的风轮中节 29a、 29b 交错 分布。 或者是三种或三种以上叶片数量的风轮中节的组合， 以有效降低贯流风轮的噪音， 改 善音质和听感。
例如， 当组成贯流风轮的中节分别由 43 片， 30 片， 35 片等三种不同的叶片数构 成时， 当该贯流风轮以 1200rpm( 转 / 分钟 ) 旋转时， 不同叶片数的中节通过蜗舌前缘及 与风轮壳体间隙而产品的旋转基频 BPF 分别为 ： BPF1 ＝ 43*1200/60 ＝ 860Hz ； BPF2 ＝30*1200/60 ＝ 600Hz ； BPF3 ＝ 35*1200/60 ＝ 700Hz。这样， 三种不同叶片数中节产生的叶 片旋转基频相差 260Hz、 100Hz、 160Hz， 能够有效避免相同频率的噪音叠加而产生谐振和拍 振噪音， 改善音质和听感， 并降低噪音。