一种风机组件和空调系统的制作方法

1.本发明属于风机技术领域，具体涉及一种风机组件和空调系统。


背景技术：

2.列车空调系统可以为乘客提供舒适的乘车环境，已经逐渐成为快速、高速列车的必备设备。空调由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器构成回路，对车内空气进行热量交换，向车内乘客提供舒适的环境。
3.空调机组中，风机作为一个重要的元器件，通过叶片旋转带动空气与换热器强制对流换热，在空调机组使用过程中，风机需要一直在开启状态。现在高速列车时速达到350km/h，因此空调机组会面对很强的外界气流。
4.由于现有技术中的列车空调机组存在长时间运行下，冷凝风机(电机)一直处于开启状态，比较费电等技术问题，因此本发明研究设计出一种风机组件和空调系统。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的列车空调机组存在功耗大，导致耗电大的缺陷，从而提供一种风机组件和空调系统。
6.本发明提供一种风机组件，其包括：
7.转轴、导流风叶组件和轴流风叶组件，所述导流风叶组件套设于所述转轴上，所述导流风叶组件能够被外部气流驱动转动而带动所述转轴转动，所述轴流风叶组件也套设于所述转轴上以能被所述转轴驱动转动，从而通过所述轴流风叶组件朝室内或车内吹风、或对室内或车内吸风。
8.在一些实施方式中，所述导流风叶组件包括导流风叶和第一轮毂，所述导流风叶的一端连接在所述第一轮毂上、另一端朝径向外侧延伸，所述导流风叶为多个，多个所述导流风叶沿周向间隔设置在所述第一轮毂上，所述第一轮毂具有第一轴孔，所述第一轴孔套设在所述转轴上。
9.在一些实施方式中，所述轴流风叶组件包括轴流风叶和第二轮毂，所述轴流风叶的一端连接在所述第二轮毂上、另一端朝径向外侧延伸，所述轴流风叶为多个，多个所述轴流风叶沿周向间隔设置在所述第二轮毂上，所述第二轮毂具有第二轴孔，所述第二轴孔套设在所述转轴上。
10.在一些实施方式中，所述导流风叶具有第一凹面和第一凸面，所述第一凹面与所述第一凸面相背，所述轴流风叶具有第二凹面和第二凸面，所述第二凹面与所述第二凸面相背，并且所述第一凹面朝向所述转轴的第一周向方向，所述第二凹面朝向所述转轴的第二周向方向，所述第一周向方向与所述第二周向方向相反。
11.在一些实施方式中，从所述导流风叶朝着所述轴流风叶的轴向方向看，所述第一周向方向为顺时针方向，所述第二周向方向为逆时针方向。
12.在一些实施方式中，还包括导流圈，所述导流圈具有圆柱形的内部空间，所述轴流
风叶组件位于所述圆柱形的内部空间的内部，沿着轴向方向上所述轴流风叶组件的轴向一端没有超出所述导流圈的轴向一侧端面，所述轴流风叶组件的轴向另一端没有超出所述导流圈的轴向另一侧端面。
13.在一些实施方式中，所述导流风叶组件超出所述导流圈的轴向一侧端面，所述导流风叶的最低高度高于所述导流圈的最高平面。
14.在一些实施方式中，所述导流风叶的端面形状为弧形形状，所述弧形形状的凹陷一面为所述第一凹面，所述弧形形状的凸出一面为所述第一凸面，所述第一凸面上还连接设置有加强筋。
15.本发明一种空调系统，其包括前任一项所述风机组件。
16.在一些实施方式中，所述空调系统为列车空调系统。
17.本发明提供的一种风机组件和空调系统具有如下有益效果：
18.本发明通过导流风叶组件的设置，使其套设于转轴上，能够通过导流风叶被外部的气流驱动转动，进而带动转轴转动，转轴转动进而带动轴流风叶组件转动，能够有效利用空气源作为动力，以驱动导流风叶进而带动轴流风叶产生吸风或吹风，能够无需开启电机，便能产生吸风或吹风的效果，节省能源，减小整机的功耗，减小耗电，通过在风机风叶上沿增加导风风叶，利用空气源吹动导风风叶使轴转动，从而带动同轴的风叶转动，达到冷凝风机的开启效果，无需使用自身所带的电机，节省能源。
附图说明
19.图1是本发明的列车空调的整体结构示意图；
20.图2是本发明的风机组件的整体结构示意图；
21.图3是本发明的风机组件的纵向内部结构图；
22.图4是本发明的风机组件的导流风叶组件的结构图。
23.图中附图标记表示为：
24.1、转轴；2、导流风叶组件；21、导流风叶；21a、第一凹面；21b、第一凸面；22、第一轮毂；3、轴流风叶组件；31、轴流风叶；31a、第二凹面；31b、第二凸面；32、第二轮毂；4、导流圈；5、加强筋；6、轴套；7、电机；100、风机组件；200、室内侧蒸发腔；300、冷凝器。
具体实施方式
25.如图1-4所示，本发明提供一种风机组件(空气动力源冷凝风机)，其包括：
26.转轴1、导流风叶组件2和轴流风叶组件3，所述导流风叶组件2套设于所述转轴1上，所述导流风叶组件2能够被外部气流驱动转动而带动所述转轴1转动，所述轴流风叶组件3也套设于所述转轴1上以能被所述转轴1驱动转动，从而通过所述轴流风叶组件3朝室内或车内吹风、或对室内或车内吸风。
27.本发明通过导流风叶组件的设置，使其套设于转轴上，能够通过导流风叶被外部的气流驱动转动，进而带动转轴转动，转轴转动进而带动轴流风叶组件转动，能够有效利用空气源作为动力，以驱动导流风叶进而带动轴流风叶产生吸风或吹风，能够无需开启电机，便能产生吸风或吹风的效果，节省能源，减小整机的功耗，减小耗电；本发明通过在风机风叶上沿增加导风风叶，利用空气源吹动导风风叶使轴转动，从而带动同轴的风叶转动，达到
冷凝风机的开启效果，无需使用自身所带的电机，节省能源。
28.本发明针对列车高速行驶条件下，具有较强的迎面气流的特点，通过改进风机形式，使风机可以利用空气源作为动力旋转做工，无需开启电机，节省能源。本发明就是在列车运行过程中，利用较强的迎面气流作为动力源，来使室外侧冷凝器风叶旋转做功，无需开启电机，极大地节省了电能。
29.高速列车基本运行速度在300km/h以上，甚至达到350～400km/h，上面的列车空调表面会有高流速的气流通过。本发明就是在列车高速行驶过程中，利用轴流风机顶部的导风叶片带动风叶转动，从而省却电机做工，节省电能。
30.1、本专利轴流风机在常规风机的基础上，向上加长轴端，轴端设置有导风叶组件。当列车运行时，具有较大的迎面气流，气流吹动导风叶组件的风叶，使风叶旋转；导风叶组件与风机叶片同轴，因此也带动风机叶片转动，从而达到吸风作用，省却电机做工(图3)。——备注：导叶凹面与风叶凹面相反，这样才能保证风吹过时，电机轴正向旋转，风机风叶不会反转导致吸风量衰减(如图2)。避免轴流风叶反转而造成做功效果很低。
31.2、当列车静止或刚刚起步运行阶段，未形成较高的迎面气流，这时依旧依靠电机做功，使风叶旋转吸风。
32.在一些实施方式中，所述导流风叶组件2包括导流风叶21和第一轮毂22，所述导流风叶21的一端连接在所述第一轮毂22上、另一端朝径向外侧延伸，所述导流风叶21为多个，多个所述导流风叶21沿周向间隔设置在所述第一轮毂22上，所述第一轮毂22具有第一轴孔，所述第一轴孔套设在所述转轴1上。这是本发明的导流风叶组件的优选结构形式，即包括导流风叶和第一轮毂的结构形式，导流风叶转动能够卷风以实现驱动风做功，或者导流风叶被风驱动转动进而推动转子转动，多个导流风叶的设置能够增大扫风量，进而增大利用空气流动而产生的做功。
33.在一些实施方式中，所述轴流风叶组件3包括轴流风叶31和第二轮毂32，所述轴流风叶31的一端连接在所述第二轮毂32上、另一端朝径向外侧延伸，所述轴流风叶31为多个，多个所述轴流风叶31沿周向间隔设置在所述第二轮毂32上，所述第二轮毂32具有第二轴孔，所述第二轴孔套设在所述转轴1上。这是本发明的轴流风叶组件的优选结构形式，即包括轴流风叶和第二轮毂的结构形式，轴流风叶转动能够卷风以实现驱动风做功，或者轴流风叶被风驱动转动进而推动转子转动(本发明为前者)，即通过转轴的转动带动轴流风叶转动而将室内或车内的风吸出并吹出至外部，多个轴流风叶的设置能够增大扫风量，进而增大出风量或吸风量。
34.在一些实施方式中，所述导流风叶21具有第一凹面21a和第一凸面21b，所述第一凹面21a与所述第一凸面21b相背，所述轴流风叶31具有第二凹面31a和第二凸面31b，所述第二凹面31a与所述第二凸面31b相背，并且所述第一凹面21a朝向所述转轴1的第一周向方向，所述第二凹面31a朝向所述转轴1的第二周向方向，所述第一周向方向与所述第二周向方向相反。这是本发明的导流风叶的进一步优选结构形式，即第一凹面能够对气流产生卷吸的作用以产生扫风，或者气流的流动作用于第一凹面能够实现驱动导流风叶转动的效果；轴流风叶的第二凹面也能够作用于气流而产生卷吸风的作用，使得驱动吸出室内或车内的风并吹出的作用，提高对冷凝器风机的换热效率；本发明的第一凹面的方向与第二凹面的方向相反，例如如图2所示，能够在外部气流驱动导流风叶转动的情况下，轴流风叶的
转动能够将室内或车内的气流抽出。
35.在一些实施方式中，从所述导流风叶21朝着所述轴流风叶31的轴向方向看，所述第一周向方向为顺时针方向，所述第二周向方向为逆时针方向。如图2所示，例如导流风叶为如图所示的其第一凹面朝着顺时针方向，气流水平经过导流风叶时会驱动其逆时针方向旋转，从而使得轴流风叶沿着逆时针方向，从而根据第二凹面能够将其下方的车内或室内的气流朝上吸出和卷出，提高风机组件的能效，降低能耗。
36.在一些实施方式中，还包括导流圈4，所述导流圈4具有圆柱形的内部空间，所述轴流风叶组件3位于所述圆柱形的内部空间的内部，沿着轴向方向上所述轴流风叶组件3的轴向一端没有超出所述导流圈4的轴向一侧端面，所述轴流风叶组件3的轴向另一端没有超出所述导流圈4的轴向另一侧端面。本发明还通过导流圈的设置能够对轴流风叶的气流流向进行导流作用，并且轴流风叶组件设置为其两端均未超出导流圈的轴向端面能够使得轴流风叶能够在导流圈内部进行良好的驱动气流流动的作用。
37.在一些实施方式中，所述导流风叶组件2超出所述导流圈4的轴向一侧端面，所述导流风叶21的最低高度高于所述导流圈4的最高平面。本发明的导流风叶组件超出导流圈的轴向一侧端面设置，导流风叶的最低高度高于导流圈的最高平面，这样能够使得导流风叶朝上伸出导流圈而设置，从而能够被导流圈上方的气流作用而驱动其旋转，进而不用利用电机，依靠外部的气流动力便能驱动轴流风叶转动以完成换热作用，提高了能效。
38.导风叶为圆弧形，其圆弧外侧顶点焊接在旋转横轴上，与横轴相切,初始方向为弧面开口朝水平向。
39.在一些实施方式中，所述导流风叶21的端面形状为弧形形状，所述弧形形状的凹陷一面为所述第一凹面21a，所述弧形形状的凸出一面为所述第一凸面21b，所述第一凸面21b上还连接设置有加强筋5。本发明的导流风叶的优选形状为弧形形状，能够形成第一凹面和第一凸面，通过第一凸面上设置的加强筋能够增强导流风叶的结构强度。
40.本发明还提供一种空调系统，其包括前任一项所述风机组件。
41.在一些实施方式中，所述空调系统为列车空调系统。
42.1.本发明的轴流风机包括电机、轴流风叶、导风叶组件、导流圈等；其中轴流风叶、导风叶组件与电机同轴，其均通过键或者销钉固定在电机转轴上；
43.导流圈与电机轴同心，其高度位置根据风场的仿真或实际测试确定，通过电机上的支架固定
44.2.导风叶组件包括导流风叶、横轴(即加强筋5)、加强板(图示中间的圆盘，即第一轮毂)、导风叶轴套(轴套6)。其中导叶轴套套在电机轴的顶端，通过键或者销钉固定；导风叶为长条圆弧形，其圆弧外侧顶点焊接在旋转横轴上，与横轴相切，初始方向为弧面开口朝水平向，且反向于轴流风叶的凹面(如图3的方向)；横轴固定在导风叶轴套上，加强板焊接在横轴和导风叶轴套上，保证横轴强度，防止根部开裂。
45.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。