CN102777418B - 轴流风轮及空调室外机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种轴流风轮，包括轮毂和分布在轮毂外圆柱面上的若干叶片，所述叶片包括叶片后缘、叶根、叶尖、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面为叶片的迎风面；所述叶片后缘向所述压力面方向折弯，且在折弯处开设有条形缝隙。本发明还提供一种具有上述轴流风轮的空调室外机。本发明可以提高目前轴流风轮的效率并降低气动噪声。

Description

轴流风轮及空调室外机
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种轴流风轮及具有该轴流风轮的空调室外机。
背景技术
轴流风扇因流量大、压头低，常在空调室外机组中作为送风部件，为参与换热器中热交换的空气提供动力，其风量的大小直接影响热交换的效果，从而影响空调的性能及能效比。目前的轴流风扇所采用的轴流风轮其结构可参照图1所示，其包括轮毂10和设置在轮毂10外圆柱面上的叶片20，叶片20包括叶片后缘21（指轴流风轮在旋转时，叶片20上与气流下游侧相接触的后边部）多向气流出口下游方向凸出或齐平。参照图2所示，这种轴流风轮旋转时，吸力面上的气流在尚未脱离叶片后缘21前就已经分离，导致尾流紊乱、转子尾迹出现扩大化，从而使轴流风轮的效率降低并产生较高的气动噪声。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种轴流风轮，旨在有效解决目前轴流风轮效率降低并产生较高气动噪声的技术问题。
为了实现发明目的，本发明提供一种轴流风轮，包括轮毂和分布在轮毂外圆柱面上的若干叶片，所述叶片包括叶片后缘、叶根、叶尖、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面为叶片的迎风面；其中，所述叶片后缘向所述压力面方向折弯，且在折弯处开设有条形缝隙。
优选地，所述缝隙的起始位置设置在叶根至0.8倍叶片长度的范围内，所述缝隙的结束位置对应设置在0.5倍叶片长度至叶尖的范围内。
优选地，所述叶片后缘最低位置到缝隙中心线的高度与轴流风轮的总高度之间的比值为0.05～0.2。
优选地，所述缝隙的宽度值在1mm～10mm范围内，长度值为叶片长度的0.1～0.8倍。
优选地，所述折弯位置位于叶片中弧线长度的0.05～0.3倍范围内。
优选地，所述折弯区域中弧线在叶片后缘点处的切线与叶片截面中弧线在折弯处的切线的夹角在0°～30°范围内。
优选地，所述缝隙的形状为一连续的长条形，或不连续的两段长条形，或两条平行的长条形。
本发明另提供一种空调室外机，其轴流风轮。该轴流风轮包括轮毂和分布在轮毂外圆柱面上的若干叶片，所述叶片包括叶片后缘、叶根、叶尖、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面为叶片的迎风面；其中，所述叶片后缘向所述压力面方向折弯，且在折弯处开设有条形缝隙。
本发明通过将轴流风轮的叶片后缘向压力面方向折弯并在折弯处开设条形缝隙，轴流风轮旋转时，叶片后缘折弯部分使叶片的相对弯度增大，在叶片后缘的吸力面上形成一个低压区，迫使吸力面气流流速增大；同时，叶片压力面上附面层中部分气流通过折弯处的缝隙流向吸力面后缘，使吸力面附面层中空气流速进一步加大并紧贴着弯曲的叶面流动，延缓了气流的分离，从而有效抑制了转子尾迹、增加了叶片的实际做功面积，具有比常规轴流风轮更高的效率。
附图说明
图1为现有技术中轴流风轮结构示意图；
图2为现有技术中轴流风轮叶剖面绕流流谱示意图；
图3为本发明一实施例中轴流风轮的立体结构示意图；
图4为本发明轴流风轮叶剖面绕流流谱示意图；
图5为本发明一实施例中轴流风轮的主视结构示意图；
图6为图5中轴流风轮高度方向的结构示意图；
图7为图5中I处的局部放大视图；
图8为图5中B-B向的剖视图；
图9为图8中II处的局部放大视图；
图10为本发明一实施例中叶片上开有不连续的两段长条形缝隙的轴流风轮的结构示意图；
图11为本发明一实施例中叶片上开有两条平行的长条形缝隙的轴流风轮的结构示意图。
图中：1为轴流风轮，2为轮毂，3为叶片，31为叶片前缘，32为叶片后缘，33为叶根，34为叶尖，35为压力面，36为吸力面，37为缝隙，A为叶片缝隙开始的位置，C为叶片缝隙结束的位置，E为叶片后缘最低位置，F为缝隙所在截面上叶片的后缘点，G为缝隙所在截面上叶面的折弯点。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图3，本发明实施例中，轴流风轮1包括轮毂2和分布在轮毂2外圆柱面上的若干叶片3。其中叶片3包括叶片前缘31、叶片后缘32、叶根33、叶尖34、吸力面36及压力面35。叶根33与轮毂2连接，吸力面36为叶片3的背风面，压力面35为叶片3的迎风面，叶片后缘32向压力面35方向折弯，且在折弯处开设有条形缝隙37。
结合图4，图4为本发明轴流风轮叶剖面绕流流谱示意图。本发明通过将轴流风轮1的叶片后缘32向压力面35方向折弯并在折弯处开设条形缝隙37，因此轴流风轮1旋转时，叶片后缘32折弯部分使叶片3的相对弯度增大，在叶片后缘32的吸力面上形成一个低压区，迫使吸力面36气流流速增大；同时，叶片3的压力面35上附面层中部分气流通过折弯处的缝隙37流向吸力面36后缘，使吸力面36附面层中空气流速进一步加大并紧贴着弯曲的叶面流动，延缓了气流的分离，从而有效抑制了转子尾迹、增加了叶片的实际做功面积，具有比常规轴流风轮更高的效率。
参照图5，在本发明的一个较佳实施例中，缝隙37的长度方向起始位置设置在叶根33至0.8倍叶片3的长度范围内，缝隙37的结束位置对应设置在0.5倍叶片3的长度至叶尖34的范围内。对应设置是指缝隙37的结束位置相对起始位置偏移，例如，如果缝隙37的启示位置设置在0.5倍叶片3的长度位置时，缝隙37的结束位置应设置在0.5倍（例如0.6~1倍）以上叶片3的长度位置，使缝隙37能保证成型。
在本发明的一个较佳实施例中，缝隙37的叶片后缘32最低位置到缝隙中心线的高度与轴流风轮1的总高度之间的比值为0.05～0.2。如图6所示，叶片3后缘最低位置E算起的风轮高度定义为H，从叶片后缘最低位置E到缝隙中心线的高度定义为h，h/H的值在0.05～0.2的范围内。
在本发明的一个较佳实施例中，缝隙37的宽度值在1mm～10mm范围内，长度值为叶片3长度的0.1～0.8倍。参照图7所示，将叶片3上缝隙的宽度定义为i，则i的值在1mm～10mm范围内；将缝隙37的长度定义为j，j=0.1～0.8乘以叶片3的长度。
在本发明的一个较佳实施例中，折弯位置位于叶片3中弧线长度的0.05～0.3倍范围内。例如，参照图8，在本实施例中，将叶片3上的缝隙37所在叶片截面的中弧线长度定义为L；折弯区域的中弧线长度定义为L1；则L1/L的值在0.1～0.3的范围内。
在本发明的一个较佳实施例中，折弯区域中弧线在叶片后缘32点处的切线与叶片截面中弧线在折弯处的切线的夹角在0°～30°范围内。参照图9所示，折弯区域中弧线在叶片后缘点F处的切线与叶片截面中弧线在折弯点G处的切线的夹角定义为δ，则δ的值在0°～30°范围内。
本发明前述实施例中，缝隙37的形状可以为一连续的长条形，也可以为不连续的两段长条形，还可以为两条平行的长条形。参照图10和图11，图10为本发明一实施例中叶片上开有不连续的两段长条形缝隙的轴流风轮的结构示意图；图11为本发明一实施例中叶片上开有两条平行的长条形缝隙的轴流风轮的结构示意图。
对比图4与图2，可以看出，与常规轴流风轮相比，本实施例所述风轮1旋转时，由于叶片3在后缘3b区域向压力面3e方向折弯一定角度使叶片3的相对弯度增大了，在叶片后缘3b吸力面3f上形成了一个低压区，迫使吸力面3f上气流流速增大；同时，由于折弯处开有缝隙，叶片3压力面3e上附面层中的部分气流通过折弯处的缝隙流向吸力面3f，使吸力面3f附面层中空气流速进一步加大并紧贴着弯曲的叶面流动，迫使吸力面3f上气流转捩点后移, 从而可以有效增加叶片的实际做功面积、抑制转子尾迹。
本发明实施例还提供一种空调室外机，该空调室外机包括轴流风轮。本发明空调室外机实施例中轴流风轮的结构及工作原理请参照前述图1至图11所对应的实施例，其包含了前述实施例中轴流风轮1所有技术特征，在此不作赘述。由于具有前述轴流风轮1，本发明实施例中的空调室外机的效率相对较高，且气动噪声相对较低，市场前景广阔。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种空调器的轴流风轮，包括轮毂和分布在轮毂外圆柱面上的若干叶片，所述叶片包括叶片后缘、叶根、叶尖、吸力面及压力面，所述叶根与轮毂连接，所述吸力面为叶片的背风面，所述压力面为叶片的迎风面；其特征在于，所述叶片后缘向所述压力面方向折弯，且在折弯处开设有条形缝隙。
2.根据权利要求1所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述缝隙的起始位置设置在叶根至0.8倍叶片长度的范围内，所述缝隙的结束位置对应设置在0.5倍叶片长度至叶尖的范围内。
3.根据权利要求2所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述叶片后缘最低位置到缝隙中心线的高度与轴流风轮的总高度之间的比值为0.05～0.2。
4.根据权利要求3所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述缝隙的宽度值在1mm～10mm范围内，长度值为叶片长度的0.1～0.8倍。
5.根据权利要求1所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述折弯位置位于叶片中弧线长度的0.05～0.3倍范围内。
6.根据权利要求5所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述折弯区域中弧线在叶片后缘点处的切线与叶片截面中弧线在折弯处的切线的夹角在0°～30°范围内。
7.根据权利要求1至6任一项所述的空调器的轴流风轮，其特征在于，所述缝隙的形状为一连续的长条形，或不连续的两段长条形，或两条平行的长条形。
8.一种空调室外机，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的轴流风轮。
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