CN104131997A - 轴流风轮和具有其的轴流风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴流风轮和具有其的轴流风机，所述轴流风轮包括：轮毂和至少一个叶片，至少一个叶片连接在所述轮毂的外周壁上，每个所述叶片的叶顶的至少部分具有切边，所述切边位于对应的所述叶片的压力面上，且所述切边从所述叶片的所述压力面朝向所述叶片的吸力面的方向从内到外倾斜延伸。根据本发明的轴流风轮，通过在压力面上的叶顶部上设置切边，从而可以有效地改善叶顶处的泄露流，改善叶顶处由于泄露流而造成的低能流体聚集、堵塞流道的问题，从而降低噪音。

Description

轴流风轮和具有其的轴流风机

技术领域

本发明涉及通风设备领域，尤其是涉及一种轴流风轮。 

背景技术

相关技术中指出，空调室外机联机噪音值偏大一直是困扰空调企业和用户的大问题，也是空调技术的瓶颈，空调室外机通过电机带动轴流风轮或者风叶进行热交换，随着转速的提高，噪音往往也会增大，其中轴流风轮或者风叶的旋转是空调室外机的主要噪声源之一，而叶顶是轴流风轮或者风叶旋转速度最大的位置，因而叶顶对于送风风量和噪音的影响最为敏感，相关技术中的风轮叶片的叶顶存在从吸力面到压力面的泄露流，从而造成叶顶处低能流体的聚集，从而堵塞流道，增加噪音。 

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种轴流风轮，所述轴流风轮可以改善叶顶处的泄露流问题，降低噪音。 

本发明还提出一种具有上述轴流风轮的轴流风机。 

根据本发明第一方面实施例的轴流风轮，包括：轮毂；和至少一个叶片，至少一个叶片连接在所述轮毂的外周壁上，每个所述叶片的叶顶的至少部分具有切边，所述切边位于对应的所述叶片的压力面上，且所述切边从所述叶片的所述压力面朝向所述叶片的吸力面的方向从内到外倾斜延伸。 

根据本发明实施例的轴流风轮，通过在压力面上的叶顶部上设置切边，从而可以有效地改善叶顶处的泄露流，改善叶顶处由于泄露流而造成的低能流体聚集、堵塞流道的问题，从而降低噪音。 

可选地，所述切边从所述叶片的叶片前缘延伸至所述叶片的叶片尾缘。 

或者可选地，所述切边从邻近所述叶片前缘的一侧延伸至所述叶片尾缘。 

具体地，所述切边的宽度H满足：1mm≤H≤5mm。 

可选地，所述切边的长度大于等于所述叶顶长度的一半。 

具体地，所述切边与所述压力面的延伸方向之间的夹角α满足：3°≤α≤45°。 

可选地，所述夹角α进一步满足：α＝6°。 

进一步地，每个所述叶片的边缘处具有折弯部，所述折弯部从所述压力面朝向所述吸力面的方向从内到外倾斜延伸，其中所述切边形成在所述折弯部上。 

可选地，所述切边为多个且所述多个切边间隔开分布。 

根据本发明第二方面实施例的轴流风机，包括根据本发明第一方面的轴流风轮。 

根据本发明实施例的轴流风机，通过设置上述第一方面的轴流风轮，从而提高了轴流风机的整体性能。 

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。 

附图说明

图1是根据本发明实施例的轴流风轮的侧面示意图； 

图2是图1中所示的轴流风轮的正面示意图； 

图3是图2中所示的轴流风轮的背面示意图； 

图4是沿图3中A-A线的剖面图； 

图5是图4中圈示的B部放大图； 

图6是根据本发明另一个实施例的轴流风轮的正面示意图； 

图7是沿图6中C-C线的剖面图； 

图8是图7中圈示的D部放大图。 

附图标记： 

100：轴流风轮； 

1：轮毂； 

211：吸力面；212：压力面； 

221：叶片前缘；222：叶片尾缘；223：叶顶；224：叶根； 

23：切边；24：折弯部。 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 

下面参考图1-图8描述根据本发明第一方面实施例的轴流风轮100。 

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的轴流风轮100，包括：轮毂1和至少一个叶片。 

其中，至少一个叶片连接在轮毂1的外周壁上，例如在图2和图6的示例中，轮毂1大体构造为圆筒形，轮毂1的外周壁上均匀地布置有三个叶片，三个叶片的形状可以相同，且任意相邻的两个叶片之间的夹角可以相同，其中，每个叶片均从轮毂1的外周壁向远离轮毂1中心轴线的方向延伸，且每个叶片分别由首尾顺次相连的四个边缘限定而出，将叶片的与轮毂1外周壁相连的一条边缘定义为叶根224，将叶片的远离叶片的轮毂1中心轴线的一条边缘定义为叶顶223，叶根224的两个端点与叶顶223的两个端点分别对应相连 以构成叶片的另外两条边缘，且分别定义为叶片前缘221和叶片尾缘222，当轴流风轮100转动的过程中，叶片前缘221始终位于叶片尾缘222的前方，叶片的朝向旋转方向的表面(例如图2中所示的正面)定义为压力面212或工作面，即当轴流风轮100正转(例如按照图2中所示的顺时针方向旋转)时，朝向出风方向的表面定义为压力面212，而背离旋转方向的表面(例如图3正所示的背面)定义为吸力面211或非工作面，即当轴流风轮100正转时，背离出风方向的表面定义为压力面212。其中，压力面212和吸力面211的定义为本领域技术人员所熟知，这里不再详述。 

进一步地，每个叶片的叶顶223的至少部分具有切边23，切边23位于对应的叶片的压力面212上，且切边23从叶片的压力面212朝向叶片的吸力面211的方向从内到外倾斜延伸。例如在图4和图5的示例中，将叶片的邻近叶顶223的部分定义为叶顶部，切边23位于每个叶片的叶顶部的压力面212上，沿着自内向外的方向、将压力面212的一部分逐渐向吸力面211的方向倾斜延伸切除，从而可以得到切边23，切边23的在周向上的内边缘位于压力面212上，切边23的在周向上的外边缘可以位于叶顶223上或者位于压力面212上的与叶顶223非常邻近的位置处，进而使得叶顶部的厚度自内向外逐渐减小，其中，切边23在周向长度上可以从叶片的叶片尾缘222到叶片的叶片前缘221贯穿整个叶顶部，也可以仅占据叶顶部的局部。由此，通过在压力面212上的叶顶部上设置切边23，从而可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。这里，需要说明的是，“内”可以理解为朝向轮毂1中心轴线的方向，其相反方向被定义为“外”，即远离轮毂1中心轴线的方向。 

根据本发明实施例的轴流风轮100，通过在压力面212上的叶顶部上设置切边23，从而可以有效地改善叶顶223处的泄露流，改善叶顶223处由于泄露流而造成的低能流体聚集、堵塞流道的问题，从而降低噪音。另外，由于切边23便于加工，且叶片的吸力面211的相应区域不用作任何变化，从而便于生产、制造和应用。 

在本发明的一些实施例中，切边23在周向长度上可以从叶片的叶片尾缘222到叶片的叶片前缘221贯穿整个叶顶部，也可以仅占据叶顶部的局部。例如在本发明的其中一个示例中，如图6所示，切边23仅为一个，且一个切边23从叶片的叶片前缘221延伸至叶片的叶片尾缘222，此时，切边23在周向上可以从叶片的叶片尾缘222到叶片的叶片前缘221贯穿整个叶顶部。由此，同样可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。 

当然，本发明不限于此，在本发明的另一个示例中，如图2所示，切边23也仅为一个，且一个切边23从邻近叶片前缘221的一侧延伸至叶片尾缘222，此时切边23在周向上仅占据相应叶顶部的局部，优选地，切边23在周向上的长度大于等于叶顶223长度的一半，也就是说，切边23在周向上的长度优选地仅占据相应叶顶部的长度的一半以上。由此，同样可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。这里，需要说明的是，现有技术中的叶片的叶顶部邻近叶片尾缘222的部分叶片的在轮毂1的轴向上的厚度较厚，叶顶部邻近叶片前缘221的部分叶片的厚度较薄，为了便于加工，可以仅在叶顶部邻近叶片尾缘222的部分设置切边23。 

另外，切边23还可以为多个且多个切边23间隔开分布(图未示出)，也就是说，多个切边23可以断断续续、彼此间隔开地分布在叶顶部的压力面212上，优选地，多个切边23的总长度可以大于等于叶顶223长度的一半，也就是说，多个切边23在周向上的总长度优选地占据相应叶顶部的长度的一半以上。由此，同样可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。 

具体地，参照图2，切边23的宽度H满足：1mm≤H≤5mm。其中，“切边23的宽度”指的是，沿着轮毂1的径向、切边23的在周向上的内边缘与切边23的在周向上的外边缘之间的距离，宽度的最大值可以为5mm，宽度的最小值可以为1mm。例如在本发明的其中一个示例中，切边23仅为一个，且沿着从叶片前缘221向叶片尾缘222的方向，切边23的宽度可以逐渐增大，例如可以从1mm逐渐增大到5mm。当然，本发明不限于此，在本发明的另一个示例中，切边23也仅为一个，且沿着从叶片前缘221向叶片尾缘222的方向，切边23的宽度处处相等，且可以为1mm-5mm之间任意一个值。由此，通过在叶片的压力面212从叶顶部顺着压力面212切下宽度为1mm-5mm的窄带后而自然形成一条斜向的切边23，从而可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。 

进一步地，参照图5和图8，切边23与压力面212的延伸方向之间的夹角α满足：3°≤α≤45°。其中，由于沿着轮毂1的径向自内向外，切边23自压力面212向吸力面211的方向倾斜延伸，从而切边23所在表面与压力面212的表面之间存在一个夹角，具体地，“夹角”可以理解为切边23的在周向上的内边缘所在压力面212的切线的延伸方向与切边23的在周向上的外边缘所在切面的切线的延伸方向之间的夹角，夹角的最大值可以为45°，夹角的最小值可以为3°。例如在本发明的其中一个示例中，切边23仅为一个，且沿着从叶片前缘221向叶片尾缘222的方向，夹角可以逐渐增大，例如可以从3°逐渐增大到45°。当然，本发明不限于此，在本发明的另一个示例中，切边23也仅为一个，且沿着从叶片前缘221向叶片尾缘222的方向，夹角可以处处相等，且可以为3°-45°之间任意一个值，优选地，夹角α可以满足：α＝6°。由此，通过在保证切边23所在平面的延伸方向与相接的压力面212的外边缘的延伸方向呈3°-45°的夹角，从而可以有效地减少因叶顶223泄露流而产生的噪音问题。 

在本发明的一个实施例中，如图1-图5所示，每个叶片的边缘处具有折弯部24，折弯部24从压力面212朝向吸力面211的方向从内到外倾斜延伸，其中切边23形成在折弯部24上。具体地，沿着自内向外的方向、折弯部24可以由每个叶片的叶顶部的压力面212朝向吸力面211的方向弯折而成，从而使得叶顶部的边缘自内向外、从压力面212向吸力面211的方向倾斜延伸，其中，折弯部24在周向上可以从叶片的叶片尾缘222到叶片的叶片前缘221贯穿整个叶顶部，也可以仅占据叶顶部的局部。进一步地，切边23位于折弯部24的压力面212上，沿着自内向外的方向、将折弯部24的压力面212上的一部分逐渐向吸力面211的方向倾斜延伸切除，从而可以得到切边23，切边23的在周向上的内边缘位于折弯部24的压力面212上，切边23在周向上的外边缘可以位于叶顶223上或者位于折 弯部24的压力面212上的与叶顶223非常邻近的位置处，从而使得折弯部24的外边缘的厚度自内向外逐渐减小。 

具体地，折弯部24可以仅为一个，沿着从叶片前缘221向叶片尾缘222的方向，折弯部24的宽度可以逐渐增大，且折弯部24所在表面与压力面212的表面之间的夹角可以逐渐增大。此时，参照图5，切边23与压力面212的延伸方向之间的夹角α可以理解为切边23与折弯部24的压力面212的延伸方向之间的夹角α，即切边23所在平面的延伸方向与相接的折弯部24的压力面212的外边缘的延伸方向所呈的夹角，且同样满足：3°≤α≤45°。 

下面将参考图1-图8描述根据本发明多个实施例的轴流风轮100。 

实施例一， 

参照图1-图5，轴流风轮100包括三个形状相同的叶片，具体地，每个叶片的边缘处具有折弯部24，折弯部24从压力面212朝向吸力面211的方向从内到外倾斜延伸，且折弯部24从邻近叶片前缘221的一侧延伸至叶片尾缘222，其中切边23形成在折弯部24上，且切边23从邻近叶片前缘221的一侧延伸至邻近叶片尾缘222的一侧，折弯部24与切边23的周向长度均大体相等，且等于叶顶223长度的75％，切边23与折弯部24的压力面212外边缘处的延伸方向之间的夹角为6°。 

实施例二， 

如图6-图8所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处仅在于：实施例一中每个叶片的边缘处具有折弯部24，而本实施例二中每个叶片的边缘处不具有折弯部24，且实施例2中的切边23的结构与实施例一中的切边23的结构不同。 

参照图6-图8，轴流风轮100包括三个形状相同的叶片，具体地，每个叶片的叶顶223处直接构造出切边23，且切边23从叶片前缘221延伸至叶片尾缘222，即切边23的长度等于叶顶223的长度，切边23与压力面212外边缘处的延伸方向之间的夹角为6°。 

根据本发明第二方面实施例的轴流风机(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的轴流风轮100。其中，轴流风机可以安装在空调器室外机(图未示出)上或者其它领域，轴流风机还可以包括：驱动电机(图未示出)和控制器(图未示出)，控制器与驱动电机电连接或者通信，驱动电机的输出轴与轮毂1相连，控制器可以操控驱动电机工作，当驱动电机工作时、驱动电机可以驱动轮毂1带动叶片转动，从而实现轴流风轮100的工作。这里，需要说明的是，控制器与驱动电机为现有技术。 

根据本发明实施例的轴流风机，通过设置上述第一方面实施例的轴流风轮100，从而提高了轴流风机的整体性能。 

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方 位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 

Claims (10)

1.一种轴流风轮，其特征在于，包括：

轮毂；和

至少一个叶片，至少一个叶片连接在所述轮毂的外周壁上，每个所述叶片的叶顶的至少部分具有切边，所述切边位于对应的所述叶片的压力面上，且所述切边从所述叶片的所述压力面朝向所述叶片的吸力面的方向从内到外倾斜延伸。

2.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边从所述叶片的叶片前缘延伸至所述叶片的叶片尾缘。

3.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边从邻近所述叶片前缘的一侧延伸至所述叶片尾缘。

4.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边的宽度H满足：1mm≤H≤5mm。

5.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边的长度大于等于所述叶顶长度的一半。

6.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边与所述压力面的延伸方向之间的夹角α满足：3°≤α≤45°。

7.根据权利要求5所述的轴流风轮，其特征在于，所述夹角α进一步满足：α＝6°。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的轴流风轮，其特征在于，每个所述叶片的边缘处具有折弯部，所述折弯部从所述压力面朝向所述吸力面的方向从内到外倾斜延伸，其中所述切边形成在所述折弯部上。

9.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述切边为多个且所述多个切边间隔开分布。

10.一种轴流风机，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的轴流风轮。