CN105201907B - 一种西洛克风叶及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调领域，具体涉及一种西洛克风叶，包括轮盘，在轮盘的中间部位设置有向一侧内凹的轮毂，在所述轮盘上还设置有风叶叶片，风叶叶片数为15片，风叶叶片上连接有风叶外圈，风叶叶片出口处叶片内侧与所述风叶外圈切线的锐角夹角为α为75°，本发明中西洛克风叶风叶片数选择合理，在保证叶片数数量少、风口阻力小的情况下，也使得风叶的叶片扩张尽可能小，出风效果好、气动舒适性强。同时本发明还涉及了一种西洛克风叶的设计方法，根据固定的参数范围，结合参数之间的关系式，很容易就取得了最佳叶片数，风叶的叶片数选用合理，设计效率高。

Description

一种西洛克风叶及其设计方法

技术领域

本发明涉及空调领域，具体涉及一种西洛克风叶及其设计方法。

背景技术

空调风叶是空调内的送风装置，风叶的选择直接影响空调的整体性能，目前市场上壁挂式空调大多采用贯流风叶送风，这种送风方式极易产生回流，风机的利用效率不高。同时贯流风叶送风也使得出风口位置单一，很难实现空调多风口出风的形式。市场上有一些壁挂式空调采用西洛克风机系统，这种空调可以实现在空调侧边多个方向出风，达到室内送风无死角,很受消费者青睐。

这种空调的送风效果关键在于内部的西洛克风叶的选取，而风叶性能优良与否则取决于风叶叶片数的选取，风叶叶片直接影响风机系统的风量、噪音、以及舒适性等气动综合性能。在风叶叶片数太少时，叶道扩张角会过大，容易引起气流边界层分离，效率降低；叶片数太多时，能减小叶轮出口气流的偏斜程度，提高压力。但过多的叶片数会增加沿程摩擦损失和叶道进口的阻塞，也会使效率下降。

在使用时，西洛克风叶的外径尺寸一般都会根据设计尺寸要求范围确定，在空调外径尺寸范围确定、壁挂式空空调厚度范围也确定的情况下，如何根据既有的设计桉树要求，快速有效的选择最佳的西洛克风叶叶片数就选的尤为重要。

实用新型内容

为了解决上述西洛克风叶中叶片数的选择问题，本发明提供了一种叶片数选择快捷合理，出风效果好、气动舒适性强的西洛克风叶，为了达到这种目的，本发明采用的技术方案为：一种西洛克风叶，包括轮盘，在轮盘的中间部位设置有向一侧内凹的轮毂，在所述轮盘上与所述轮毂内凹方向相同一侧的外边缘周向上连接有若干个均匀排布的风叶叶片，所述风叶叶片首端侧边连接在轮盘上，所述风叶叶片末端相对的侧边上连接有风叶外圈，所述轮盘整体为圆形结构，所述风叶外圈整体呈圆环型结构，其特征在于，所述风叶叶片为带有一定弯曲弧度的弧形叶片，所述若干风叶叶片远离所述轮盘圆心的一端到轮盘圆心的距离相等，该距离为R1，所述风叶叶片连接在轮盘上的一端到所述轮盘圆心的距离也相等，该距离为R2，所述风叶叶片出口处叶片内侧与所述风叶外圈切线的锐角夹角为α，风叶叶片数为Z,以上参数满足以下关系：

优选的，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

优选的，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

优选的，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

优选的，α满足以下关系：72°≤α≤78°。

优选的，R1和R2分别满足以下关系：

260mm≤R1≤350mm；

150mm≤R2≤220mm。

优选的，所述风叶叶片数Z为13-19片。

优选的，所述风叶叶片数为13片。

优选的，所述风叶叶片数为15片。

本发明还提供了一种西洛克风叶的设计方法，包括以下步骤：

S1:根据空调整体外形尺寸要求，确定西洛克风叶的风叶叶片的首端到轮盘圆心的距离R1，根据空调整体设计厚度求确定西洛克风叶的整体厚度D，根据风叶电机尺寸及安装需求确定风叶叶片的首端到所述轮盘圆心的距R2；

S2：确定R1/R2的竖直范围，结合上述α的数值范围为：72°≦α≦78°，根据上述参数关系确定风叶叶片数Z的范围；

S3：分析范围内Z的每个数值，结合实验测试选取最佳叶片数。

本发明中的西洛克风叶风叶片数选择合理，在保证叶片数数量少、摩擦力造成的能量损失低、风口阻力小的情况下，也使得风叶的叶片扩张尽可能小，使得气流边界层的分离率不会过高，本风叶的出风效果好、气动舒适性强。另外本发明中西洛克风叶的设计方法，根据固定的参数范围，结合参数之间的关系式，很容易就取得了最佳叶片数，风叶的叶片数选用合理，设计效率高。

附图说明

为了图1为本发明中西洛克风叶的主视图；

图2为本发明中西洛克风叶的立体效果图；

其中1为轮毂，2为轮盘，3为风叶叶片，4为风叶外圈。

具体实施方式

为使为了对本发明做更进一步的了解，下面配合附图做进一步的描述：

如图1-2所示，本发明展示了一种西洛克风叶，包括轮盘2，在轮盘的中间部位设置有向一侧内凹的轮毂1，该轮毂的内凹结构用来安装电机。在轮盘上与该轮毂内凹方向相同一侧的外边缘周向上连接有若干个均匀排布的风叶叶片，该风叶叶片首端侧边连接在轮盘上，在风叶叶片末端相对的侧边上连接有风叶外圈。轮盘整体为圆形结构，该风叶外圈整体呈圆环型结构，风叶外圈通过风叶叶片与轮盘连接在一起。

风叶叶片远离轮盘圆心的一端到轮盘圆心的距离相等，该距离为R1，风叶叶片连接在轮盘上的一端到所述轮盘圆心的距离也相等，该距离为R2。风叶叶片为带有一定弯曲弧度的弧形叶片，所以在风叶叶片和风叶外圈连接的位置具有一定的夹角，在本发明中，风叶叶片出口处叶片内侧与所述风叶外圈切线的锐角夹角为α，风叶叶片数为Z,以上参数满足以下关系：

作为优选的方案，风叶叶片数量(其中Z四舍五入取整数)，可以通过R1/R2的大小，和α的大小结合该参数关系确定Z的数量。

作为另外一个优选方案，风叶叶片数(其中Z四舍五入取整数)，可以通过R1/R2的大小，和α的大小结合该参数关系确定Z的数量。

作为第三个优选方案，风叶叶片数(其中Z四舍五入取整数)。可以通过R1/R2的大小，和α的大小结合该参数关系确定Z的数量。

在本发明中，结合壁挂式空调的实际使用尺寸，风叶叶片出口处叶片内侧与所述风叶外圈切线的锐角夹角α的角度在60°到80°之间，风叶叶片远离轮盘圆心的一端到轮盘圆心的距离R1的长度在260mm到350mm之间，风叶叶片连接在轮盘上的一端到轮盘圆心的距离R2的长度在150mm到220mm。

结合R1/R2的数值范围和α的数值范围，以及上面的参数关系公式，可以很快的推导出风叶叶片数的数值范围Z为13-19片。结合测试验证，可得出风叶片数在13片和15片时，风叶的气动舒适性最佳。

根据具体验证情况，得出如下表格数据：

表1：不同出口角α及R2测试数据表：

表2：不同数目下风叶性能测试数据表：

根据实验数据在Z取13或者15时，风叶的风量及功率效果最佳。

本发明中的西洛克风叶风叶片数选择合理，在保证叶片数数量少、摩擦损失率、风口阻力小的情况下，也使得风叶的叶片扩张尽可能小，使得气流边界层的分离率不会过高，本风叶的出风效果好、气动舒适性强。

结合该西洛克风叶，本发明还提供了一种西洛克风叶的设计方法，包括以下步骤：

第一步:根据空调整体外形尺寸要求，确定西洛克风叶的风叶叶片的首端到轮盘圆心的距离R1，根据空调整体设计厚度求确定西洛克风叶的整体厚度D，根据风叶电机尺寸及安装需求确定风叶叶片的首端到所述轮盘圆心的距R2；

第二步：确定R1/R2的竖直范围，结合α的数值范围，根据上述参数关系确定风叶叶片数Z的数值范围，通过该风叶叶片的技术公式可以便捷的确定西洛克风叶叶片的选取范围，甚至可以直接选取到最佳叶片数。该参数公式使得风叶叶片数选取便捷，大大缩短了风叶设计的时间。

第三部：分析范围内Z的每个数值及相关R1，R2和α的数值，结合实验验证上述范围通过公式选取的风叶叶片数，并选取最佳叶片数。用实验验通过参数关系获得的叶片数范围，并选取最佳的叶片数。

本发明中的西洛克风叶的设计方法，根据固定的参数数值范围，结合参数之间的关系公式，很容易就取得了最佳叶片数，缩短了风叶设计的时间，提高了设计精确度，风叶的叶片数选用合理，设计效率高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种西洛克风叶，包括轮盘，在轮盘的中间部位设置有向一侧内凹的轮毂，在所述轮盘上与所述轮毂内凹方向相同一侧的外边缘周向上连接有若干个均匀排布的风叶叶片，所述风叶叶片首端侧边连接在轮盘上，所述风叶叶片末端相对的侧边上连接有风叶外圈，所述轮盘整体为圆形结构，所述风叶外圈整体呈圆环型结构，其特征在于，所述风叶叶片为带有一定弯曲弧度的弧形叶片，所述若干风叶叶片远离所述轮盘圆心的一端到轮盘圆心的距离相等，该距离为R1，所述风叶叶片连接在轮盘上的一端到所述轮盘圆心的距离也相等，该距离为R2，所述风叶叶片出口处叶片内侧与所述风叶外圈切线的锐角夹角为α，风叶叶片数为Z,以上参数满足以下关系：

2.根据权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

3.根据权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

4.根据权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，上述参数满足以下关系：(其中Z四舍五入取整数)。

5.根据权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，α满足以下关系：72°≤α≤78°。

6.根据权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，R1和R2分别满足以下关系：

260mm≤R1≤350mm；

150mm≤R2≤220mm。

7.根据权利权利要求1所述的一种西洛克风叶，其特征在于，所述风叶叶片数Z为13-19片。

8.根据权利要求6所述的一种西洛克风叶，其特征在于，所述风叶叶片数为13片。

9.根据权利要求6所述的一种西洛克风叶，其特征在于，所述风叶叶片数为15片。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的西洛克风叶的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:根据空调整体外形尺寸要求，确定西洛克风叶的风叶叶片的首端到轮盘圆心的距离R1，根据空调整体设计厚度求确定西洛克风叶的整体厚度D，根据风叶电机尺寸及安装需求确定风叶叶片的首端到所述轮盘圆心的距R2；

S2：确定R1/R2的竖直范围，结合权利要求5中的α的数值范围，根据上述参数关系确定风叶叶片数Z的范围；

S3：分析范围内Z的每个数值，结合实验测试选取最佳叶片数。