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【摘要】空调器的风道系统是影响空调器性能和设计成本的关键，是考核空调器优劣的重要参数。以前研究人员往往对风系统中风道蜗舌、风扇也进行了研究，但都是比较分散的，没有从整机角度出发来进行比较全面的完整的研究。本文以分体挂壁式房间空调器风道原理为依据，通过计算及试验验证，确定最佳风道系统，并从机组的整体角度出发，进行比较全面的研究和总结，为以后在分体空调器的整机设计中起到借鉴作用。
【关键词】风道;风量;噪音
0.前言
对于分体壁挂式房间空调器而言，空调器内机的风道是内机的重要组成部分，它直接影响空调器内机循环风量的大小、机组的噪音高低，从而对机组的性能有重要的影响。
房间空调器风系统由底座上9的风道，贯流风扇3、导风门12等零部件组成，其中贯流风扇3是风道是其重要组成部分，风道是贯流风扇将气流从进口到出口所经过的轨道。
风道主要包括（分）负压区、旋转区、正压区等部分组成。
所谓的负压区是蜗舌上方，除贯流风扇部分3，还有面板6、中框8或者底座9上的进风格栅，蒸发器器组件7及过滤网组件4等零件组成(见图1),对分体壁挂机而言，进风面积大小和中框8上进风格栅的形状直接决定进风方向以及机组的性能。
旋转区域就是贯流风扇3叶片部分，是风道组成的重要组成部分。
正压区主要是底座9与导风门12及积水盘1上的蜗舌部分型线组成的一个区域。
对机组而言，贯流风扇和风道形状在直接影响风量大小和噪音高低。
1接水盘、2正压区上导风壁、3贯流风扇、4过滤网组件、5风道负压区、6面板、7蒸发器组件、8中框、9底座、10风道正压区、11正压区下导风壁
图（1）
1.主要参数设计计算：
下面就风道上风道的风量进行计算和试验数据比较（对应我司KFR-35G/VB机型）：
在开发中有4个主要性能评价参数[1]分别为：流量系数Φ、总压系数ψ、功率系数λ、效率
流量系数(1) ￠=Q/πND2L
总压系数(2) ψ=2P/ρπ2ND2
功率系数（3）λ=2L/ρπ3N3D 4L
效率(4 )η= ￠ψ/λ=QPN/L
Q：风机的体积流量，单位m3/s；
L：叶轮的长度，单位为m；
PT：风机系统的全压升，单位为mmAq；
D2：叶轮外径，单位为m；
N：叶轮转速，单位为r/s；
ρ：气体密度，单位Kg/m3；
T：作用于风机上的力矩，单位为N*m。
将涡壳和L值进行变化：计算如表(1)
表(1)
系数变化曲线如下
根据上述结算，对应我司的KFR-35G/VB机型，进行了如下实验，数据见表（2）
表（2）
從实验数据来看，L增加20是风量最大，与计算结果相同。
下面就蜗舌上面高度H变化对风量的影响进行计算和试验分析
计算数据计算见下表（3）：
表（3）
试验数据见表（4）
表（4）
从上述试验结果来看，H增加，风量明显降低。与计算结构相同。
2.蜗舌与贯流风扇及底座蜗壳与贯流风扇的间隙进行分析：见（图2）
图2
从图2可以看出，在底座蜗壳与轴流之间形成涡流区，俗称阻断区，在蜗舌与轴流之间也形成涡流区，俗称偏心区，这两个区是影响机组风量和噪声的重要因素，一般而言，阻断区影响风量，偏心区影响噪声。
贯流风机的主要几何参数有：蜗舌与叶轮的最小间隙E；蜗壳与叶轮的最小间隙E2；叶轮内径为D1，叶轮外径D2；直径比D1/D2。
叶轮内速度场分布取决于涡心的位置和循环流的范围。实践中发现，不同的舌部位置和壳体形状、风机的进出口压差等，对于涡流位置有明显的影响。因此，叶轮内的气流运动情况复杂。属于二元流动，计算都有很大的近似性，根据具体的实验数据，大致可以确定相关参数的最佳范围。叙述如下：
直径比D1/D2=0.8～0.86;间隙E1=（4%～5%）D2；间隙E2=（4%～6%D2
（1）蜗舌间隙对风机性能影响较大，蜗舌间隙应尽可能的小，但蜗舌间隙太小会引起较大的噪声，综合工艺以及性能考虑，蜗舌间隙一般取3.5-5mm；在设计和制造产品是一定要保证蜗舌的直线度，防止蜗舌与贯流风扇的间隙不均。
（2）进口处蜗舌安装角在低流量时对性能基本没有影响，但中等流量时性能会随着安装角的改变而改变，并在一定范围内使得全压系数达到最大值；
（3）蜗壳间隙的大小对性能有一定影响，适当增大蜗壳间隙可使流量提高，间隙处的过流面积增大，因而引起的气动噪声也相应较小，风机的整体性能提高，但是蜗壳间隙过大，气体更多从蜗壳间隙流出，经叶轮的气流减少，使得风机的效率降低；在设计时要求充分工艺参数对该间隙的应影响，如我司的KFR-35G/VB底座,必须考虑防止底座由于变形将此间隙变大，出风量减小。
3.实用举例
对于我司开发了KFR-35GW/VB空调器的设计任务，根据实际要求的外观尺寸为850×280×195，我们选择了采用直径为95、92和98等多种不同直径、不同叶型（直叶、等距、不等距等）的风叶以及不同风道型线的风道进行CNC手板试验，在相同噪声要求的情况下，风量数据见（表5）。
表(5)
如上所示，我们最终选定采用95叶型直叶的风叶(D1/D2=0.85)以及风道系统，蜗舌间隙3.5mm，后经实际开模出零件验证，该风道系统性能较稳定，噪声声质量较好，能够满足整机的设计和评价需求。
以上实例证明，不同的风道系统对于整机的风量以及噪声都有很大影响，实际开发中应先进行初步的理论计算，然后再安排制作多个手板验证，最终确认具体开模方式，能够较好的完成开发任务。
4.结论
（1）在通过计算和试验,说明蜗壳顶部结构的高度对风量的影响。
（2）通过分析和试验,说明蜗壳和蜗舌间隙对噪声和风量的影响。
（3）通过试验和验证数据的正确性。[科]
【参考文献】
［1］游斌，区颖达.影响横流风机性能的各几何因素[J].风机技术，1997(6):22-25.
【关键词】风道;风量;噪音
0.前言
对于分体壁挂式房间空调器而言，空调器内机的风道是内机的重要组成部分，它直接影响空调器内机循环风量的大小、机组的噪音高低，从而对机组的性能有重要的影响。
房间空调器风系统由底座上9的风道，贯流风扇3、导风门12等零部件组成，其中贯流风扇3是风道是其重要组成部分，风道是贯流风扇将气流从进口到出口所经过的轨道。
风道主要包括（分）负压区、旋转区、正压区等部分组成。
所谓的负压区是蜗舌上方，除贯流风扇部分3，还有面板6、中框8或者底座9上的进风格栅，蒸发器器组件7及过滤网组件4等零件组成(见图1),对分体壁挂机而言，进风面积大小和中框8上进风格栅的形状直接决定进风方向以及机组的性能。
旋转区域就是贯流风扇3叶片部分，是风道组成的重要组成部分。
正压区主要是底座9与导风门12及积水盘1上的蜗舌部分型线组成的一个区域。
对机组而言，贯流风扇和风道形状在直接影响风量大小和噪音高低。
1接水盘、2正压区上导风壁、3贯流风扇、4过滤网组件、5风道负压区、6面板、7蒸发器组件、8中框、9底座、10风道正压区、11正压区下导风壁
图（1）
1.主要参数设计计算：
下面就风道上风道的风量进行计算和试验数据比较（对应我司KFR-35G/VB机型）：
在开发中有4个主要性能评价参数[1]分别为：流量系数Φ、总压系数ψ、功率系数λ、效率
流量系数(1) ￠=Q/πND2L
总压系数(2) ψ=2P/ρπ2ND2
功率系数（3）λ=2L/ρπ3N3D 4L
效率(4 )η= ￠ψ/λ=QPN/L
Q：风机的体积流量，单位m3/s；
L：叶轮的长度，单位为m；
PT：风机系统的全压升，单位为mmAq；
D2：叶轮外径，单位为m；
N：叶轮转速，单位为r/s；
ρ：气体密度，单位Kg/m3；
T：作用于风机上的力矩，单位为N*m。
将涡壳和L值进行变化：计算如表(1)
表(1)
系数变化曲线如下
根据上述结算，对应我司的KFR-35G/VB机型，进行了如下实验，数据见表（2）
表（2）
從实验数据来看，L增加20是风量最大，与计算结果相同。
下面就蜗舌上面高度H变化对风量的影响进行计算和试验分析
计算数据计算见下表（3）：
表（3）
试验数据见表（4）
表（4）
从上述试验结果来看，H增加，风量明显降低。与计算结构相同。
2.蜗舌与贯流风扇及底座蜗壳与贯流风扇的间隙进行分析：见（图2）
图2
从图2可以看出，在底座蜗壳与轴流之间形成涡流区，俗称阻断区，在蜗舌与轴流之间也形成涡流区，俗称偏心区，这两个区是影响机组风量和噪声的重要因素，一般而言，阻断区影响风量，偏心区影响噪声。
贯流风机的主要几何参数有：蜗舌与叶轮的最小间隙E；蜗壳与叶轮的最小间隙E2；叶轮内径为D1，叶轮外径D2；直径比D1/D2。
叶轮内速度场分布取决于涡心的位置和循环流的范围。实践中发现，不同的舌部位置和壳体形状、风机的进出口压差等，对于涡流位置有明显的影响。因此，叶轮内的气流运动情况复杂。属于二元流动，计算都有很大的近似性，根据具体的实验数据，大致可以确定相关参数的最佳范围。叙述如下：
直径比D1/D2=0.8～0.86;间隙E1=（4%～5%）D2；间隙E2=（4%～6%D2
（1）蜗舌间隙对风机性能影响较大，蜗舌间隙应尽可能的小，但蜗舌间隙太小会引起较大的噪声，综合工艺以及性能考虑，蜗舌间隙一般取3.5-5mm；在设计和制造产品是一定要保证蜗舌的直线度，防止蜗舌与贯流风扇的间隙不均。
（2）进口处蜗舌安装角在低流量时对性能基本没有影响，但中等流量时性能会随着安装角的改变而改变，并在一定范围内使得全压系数达到最大值；
（3）蜗壳间隙的大小对性能有一定影响，适当增大蜗壳间隙可使流量提高，间隙处的过流面积增大，因而引起的气动噪声也相应较小，风机的整体性能提高，但是蜗壳间隙过大，气体更多从蜗壳间隙流出，经叶轮的气流减少，使得风机的效率降低；在设计时要求充分工艺参数对该间隙的应影响，如我司的KFR-35G/VB底座,必须考虑防止底座由于变形将此间隙变大，出风量减小。
3.实用举例
对于我司开发了KFR-35GW/VB空调器的设计任务，根据实际要求的外观尺寸为850×280×195，我们选择了采用直径为95、92和98等多种不同直径、不同叶型（直叶、等距、不等距等）的风叶以及不同风道型线的风道进行CNC手板试验，在相同噪声要求的情况下，风量数据见（表5）。
表(5)
如上所示，我们最终选定采用95叶型直叶的风叶(D1/D2=0.85)以及风道系统，蜗舌间隙3.5mm，后经实际开模出零件验证，该风道系统性能较稳定，噪声声质量较好，能够满足整机的设计和评价需求。
以上实例证明，不同的风道系统对于整机的风量以及噪声都有很大影响，实际开发中应先进行初步的理论计算，然后再安排制作多个手板验证，最终确认具体开模方式，能够较好的完成开发任务。
4.结论
（1）在通过计算和试验,说明蜗壳顶部结构的高度对风量的影响。
（2）通过分析和试验,说明蜗壳和蜗舌间隙对噪声和风量的影响。
（3）通过试验和验证数据的正确性。[科]
【参考文献】
［1］游斌，区颖达.影响横流风机性能的各几何因素[J].风机技术，1997(6):22-25.