CN106402026A - 轴流风轮和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴流风轮。轴流风轮包括轮毂和设置在轮毂的侧面的多个叶片。叶片包括形成在叶片的迎风端的叶前缘和形成在叶片的背风端的叶后缘。叶后缘形成有第一缺口和第二缺口。第一缺口和第二缺口向叶前缘延伸。第一缺口位于第二缺口与轮毂之间。第二缺口的深度大于第一缺口的深度。本发明还公开了一种空调器。上述轴流风轮的第一缺口较第二缺口深入叶片，使气流呈梯度流出叶后缘，可有效减小叶片的压力面的受力区，提高轴流风轮的转速进而增加进风量，同时，第一缺口和第二缺口使得叶片上部分压力面与吸力面的空气提前混合，减少涡流的产生，进而减少轴流风轮工作时产生的噪声。

Description

轴流风轮和空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，更具体而言，涉及一种轴流风轮和空调器。

背景技术

在相关技术中，空调器室外机包括风轮，风轮转动产生定向流动的空气以穿过换热器，空气与换热器进行热交换，为了使换热器有较好的换热效率，通常需要增大风轮的送风量，如此，可能导致风轮工作时的噪声加大，用户体验不佳。因此，如何使风轮能提高送风量又不增加噪声成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施方式需要提供一种轴流风轮和空调器。

本发明实施方式的轴流风轮包括轮毂和设置在轮毂的侧面的多个叶片。所述叶片包括形成在所述叶片的迎风端的叶前缘和形成在所述叶片的背风端的叶后缘。所述叶后缘形成有第一缺口和第二缺口。第一缺口和第二缺口向所述叶前缘延伸。第一缺口位于所述第二缺口与所述轮毂之间。所述第二缺口的深度大于所述第一缺口的深度。

上述轴流风轮的第一缺口较第二缺口深入叶片，使气流呈梯度流出叶后缘，可有效减小叶片的压力面的受力区，提高轴流风轮的转速进而增加进风量，同时，第一缺口和第二缺口使得叶片上部分压力面与吸力面的空气提前混合，减少涡流的产生，进而减少轴流风轮工作时产生的噪声。

在某些实施方式中，所述叶片还包括与所述轮毂连接的叶根和远离所述轮毂的叶外缘。所述叶片的厚度沿从所述叶外缘至所述叶根的方向逐渐增大。

在某些实施方式中，所述叶后缘包括内后缘和外后缘。所述内后缘连接所述叶根与所述第一缺口。所述外后缘连接所述第二缺口与所述叶外缘。

在某些实施方式中，所述叶外缘与所述外后缘的交点为叶外点，所述第二缺口上最靠近所述叶前沿的点为前端。所述前端在所述叶外缘上沿所述前端与所述轮毂的中心的连线的方向的投影为前点，所述前点到所述叶外点之间的长度与所述叶外缘的长度的比为0.15-0.25。

在某些实施方式中，所述第一缺口上最靠近所述叶根的点为第一内端，所述第一缺口上最远离所述叶根的点为第一外端。所述第一内端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.15-0.25。所述第一外端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.65-0.75。

在某些实施方式中，所述第一缺口呈圆弧形。

在某些实施方式中，所述第二缺口上最靠近所述叶根的点为第二内端，所述第二缺口上最远离所述叶根的点为第二外端。所述第二内端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.55-0.65。所述第二外端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.85-0.95。

在某些实施方式中，所述多个叶片在所述轮毂的侧面呈周向等角度间隔设置。

在某些实施方式中，所述叶前缘呈圆弧形。

本发明实施方式的空调器包括上述任一实施方式所述的轴流风轮。

上述空调器的轴流风轮的第一缺口较第二缺口深入叶片，使气流呈梯度流出叶后缘，可有效减小叶片的压力面的受力区，提高轴流风轮的转速进而增加送风量，同时，第一缺口和第二缺口使得叶片上部分压力面与吸力面的空气提前混合，减少涡流的产生，进而减少轴流风轮工作时产生的噪声。

本发明实施方式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，或通过本发明实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施方式的送风组件的立体示意图；

图2是根据本发明实施方式的送风组件的平面示意图；

图3是图2的送风组件沿Ⅲ—Ⅲ线的截面示意图；

图4是图3的送风组件的Ⅳ部分的放大示意图；

图5是根据本发明实施方式的轴流风轮的立体示意图；

图6是根据本发明实施方式的轴流风轮的平面示意图；

图7是根据本发明实施方式的轴流风轮的另一平面示意图。

主要元件及符号说明：

送风组件100、导风圈10、第一导风环12、入风口122、第二导风环14、出风口142、第三导风环16、轴流风轮20、叶片22、压力面221、叶前缘222、吸力面223、叶后缘224、内后缘2242、外后缘2244、第一缺口225、第一内端2252、第一外端2254、第二缺口226、前端2262、第二内端2264、第二外端2266、叶根227、叶外缘228、轮毂24。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明实施方式的空调器包括送风组件。

请参阅图1-图4，本发明实施方式的送风组件100包括导风圈10和轴流风轮20。

导风圈10包括第一导风环12和第二导风环14，第一导风环12与第二导风环14同轴线Z设置。第一导风环12形成有入风口122，第一导风环12以第一半径R1向远离轴线Z的方向弯折，第二导风环14以第二半径R2向远离轴线Z的方向弯折。第一半径R1大于第二半径R2。

轴流风轮20包括多个叶片22，叶片22包括形成在叶片22的背风端的叶后缘224。叶后缘224形成有第一缺口225和第二缺口226，第二缺口226的深度大于第一缺口225的深度。轴流风轮20从入风口122伸入导风圈10，轴流风轮20伸入导风圈10的深度与导风圈10的轴向高度的比为0.3-0.4，第二缺口226部分伸入导风圈10。

如此，在上述送风组件100中，第一缺口225和第二缺口226使得叶片22上部分压力面221与吸力面223的空气提前混合，减少涡流的产生，进而减少轴流风轮20工作时产生的噪声，同时第一半径R1大于第二半径R2，通过设置轴流风轮20与导风圈10的位置关系，使得从第一缺口225和第二缺口226流出的空气被导风圈10包裹，进而增大了送风量。

在实际使用中，送风组件100可以是设置在空调器的室外机中，室外机还包括换热器和收容换热器的外壳。在一些实施方式中，导风圈10可以与外壳一体成型，轴流风轮20可以设置在换热器与导风圈10之间，第二导风环14形成出风口142。轮流风轮由电机驱动，轴流风轮20转动以驱动空气穿过换热器后从入风口122流入导风圈10，再从出风口142流出导风圈10。

在本发明实施方式中，轴流风轮20伸入导风圈10的深度h与导风圈10的轴向高度H的比h/H为0.3-0.4，优选为0.33。如此，避免轴流风轮20与导风圈10距离过远而导致从第一缺口225和第二缺口226流出的空气不能流进入风口122，同时也避免轴流风轮20伸入过多而导致轴流风轮20的进风量受到导风圈10的影响。

在某些实施方式中，导风圈10还包括第三导风环16，第三导风环16连接第一导风环12和第二导风环14。请参阅图3和图4，以穿过轴线的平面截取导风圈10得到的第三导风环16的截面长度L3与第一导风环12的截面长度L1的比为L3/L1＝1.8-2.2。

具体地，第三导风环16可以是以轴线Z为轴，且横截面与轴线Z平行的圆环。第三导风环16可以是与第一导风环12和第二导风环14相切。如此，减小导风圈10的内壁与空气的摩擦，空气流出顺畅且减少噪声。

优选地，在图3和图4所示的截面中，第三导风环16的长度L3与第一导风环12的截面长度L1的比为2.0。

在某些实施方式中，第一半径R1与第二半径R2的比R1/R2为1.25-1.75。优选地，第一半径R1与第二半径R2的比为1.5。

可以理解，第一导风环12向远离轴线Z的方向弯折，增大了入风口122的面积以允许更多的空气进入导风圈10。第二导风环14向远离轴线Z的方向弯折，一来增大了出风口142的面积以使得空气更容易从出风口142流出导风圈10，二来空气可以顺着第二导风环14的流线形的内壁逐渐地与外界空气混合，减少了空气流出时产生的涡流，进而减少噪声。

在某些实施方式中，轴流风轮20与导风圈10同轴设置，轴流风轮20与导风圈10的内壁之间的距离为7-10毫米。

如此，防止在使用中导风圈10干涉到轴流风轮20转动，同时由轴流风轮20边缘产生的气流能被导风圈10包裹以增加送风量。

在一个对比实验中，比较在不同电压下，本发明实施方式的送风组件100与对照组的送风组件(第一导风环与第二导风环的弯折半径相同，轴流风轮未设置第一缺口和第二缺口)的噪声及风量，得到如表1所示的实验数据。

表1：

从上表可得出，在相同的驱动电压下，本发明实施方式的送风组件100与对照组的送风组件相比，在提高风量的同时也降低了噪声。

请参阅图5和图6，本发明实施方式的轴流风轮20还包括轮毂24，多个叶片22设置在轮毂24的侧面。

具体地，在某些实施方式中，多个叶片22在轮毂24的侧面呈周向等角度间隔设置。

如此，轴流风轮20转动较稳定，且轴流风轮20送风量的波动性较小。

叶片22还包括叶前缘222，叶前缘222形成在叶片22的迎风端。在实际使用中，叶片22可以采用弯掠形结构设计，轴流风轮20转动时，处在叶片22的迎风端的叶前缘222切割空气，叶片22将空气分割成两部分，叶片22的压力面221将空气的局部压力增大并将空气往送风方向推送。叶片22上与压力面221相背的面为吸力面223，吸力面223将空气的局部压力减小并将空气往送风方向吸引。压力面221与吸力面223的空气在叶后缘224处相混合。

在本发明实施方式中，叶后缘224形成有第一缺口225和第二缺口226且第二缺口226的深度大于第一缺口225的深度，使得部分压力面221与吸力面223的空气提前在第二缺口226和第一缺口225混合，减少因空气同时混合产生的涡流，进而减少噪声。

同时，第一缺口225和第二缺口226减小了叶片22的受力区，轴流风轮20的转速得以提高，进而可提高轴流风轮20的送风量。

需要说明的是，在本发明实施方式中，第一缺口225和第二缺口226均向叶前缘222的方向延伸，第一缺口225的深度和第二缺口226的深度指的是第一缺口225和第二缺口226向叶前缘222延伸的深度。

在另一个对比实验中，比较在不同转速下，本发明实施方式的轴流风轮20对照组的轴流风轮(未设置第一缺口和第二缺口)的噪声，得到如表2所示的实验数据。

表2：

从上表可得出，在相同转速的情况下，本发明实施方式的轴流风轮20与对照组的轴流风轮相比，能减少噪声量。

在某些某些实施方式中，叶片22包括与轮毂24连接的叶根227和远离轮毂2424的叶外缘228，叶片22的厚度沿从叶外缘228至叶根227的方向逐渐增大。

如此，提高叶片22的强度和刚度，增加叶片22的固有频率以免产生共振，且可增强叶片22的导流效果，避免叶前缘222出现涡流。

在本发明实施方式中，叶根227与轮毂24的连接处设有倒圆角光滑过渡，以增加叶根227与轮毂24连接的强度，避免出现应力集中。

在某些实施方式中，叶后缘224包括内后缘2242和外后缘2244。内后缘2242连接叶根227与第一缺口225。外后缘2244连接第二缺口226与叶外缘228。

如此，压力面221与吸力面223的空气可分别在内后缘2242和外后缘2244混合，通过设置内后缘2242和外后缘2244的不同形状，可使压力面221与吸力面223的空气以不同的梯度进行混合，以满足轴流风轮20不同的送风需求。

在本发明实施方式中，叶前缘222呈圆弧形，内后缘2242和外后缘2244也呈圆弧形。

请参阅图6，在某些实施方式中，叶外缘228与叶后缘224的交点为叶外点B，第二缺口226上最靠近叶前沿的点为前端2262，前端2262在叶后缘224上沿前端2262与轮毂24的中心Z的连线方向的投影为前点A，前点A到叶外点B之间的长度S1与叶外缘228的长度S2的比S1/S2为0.15-0.25，优选为0.20。

如此，第二缺口226的深度能较好地将部分压力面221与吸力面223的空气提前混合，减少噪声，同时不会对叶片22的强度产生太大的影响，防止叶片22在转动时发生弯折或共振。

在某些实施方式中，第一缺口225上最靠近叶根227的点为第一内端2252，第一缺口225上最远离叶根227的点为第一外端2254。第一内端2252到叶根227的距离D1与叶外缘228到叶根227的距离D3的比D1/D3为0.15-0.25，优选为0.2。第一外端2254到叶根227的距离D2与叶外缘228到叶根227的距离D3的比D2/D3为0.65-0.75，优选为0.7。

在本发明实施方式中，第一缺口225的宽度大于第二缺口226的宽度，优选地，第一缺口225的宽度大约为叶后缘224宽度的一半。需要说明的是，第一缺口225的宽度和第二缺口226的宽度指的是第一缺口225和第二缺口226在叶后缘224延伸的宽度。

如此，第一缺口225为深度较小的缺口，第一缺口225在后缘延伸的宽度较大，压力面221与吸力面223的空气能在第一缺口225处混合，同时第一缺口225也不会对叶片22的强度造成太大的影响。

在某些实施方式中，第一缺口225呈圆弧形。

如此，第一缺口225不易出现应力集中的点，避免叶片22在第一缺口225处开裂，且在第一缺口225处，压力面221的空气与吸力面223的空气逐渐混合，减少涡流的产生。

在某些实施方式中，第二缺口226上最靠近叶根227的点为第二内端2264，第二缺口226上最远离叶根227的点为第二外端2266。第二内端2264到叶根227的距离D4与叶外缘228到叶根227的距离D3的比D4/D3为0.55-0.65，优选为0.60。第二外端2266到叶根227的距离D5与叶外缘228到叶根227的距离D3的比D5/D3为0.85-0.95，优选为0.90。

在本发明实施方式中，第二缺口226与第一缺口225可以是连续过渡的，也就是说，第一外端2254与第二内端2264可以处在同一个位置上。

如此，第二缺口226所述的区域刚好位于叶片22上空气压力较大的区域，第二缺口226使得该区域的压力面221与吸力面223的空气提前混合，减少了该区域受到的压力，防止叶片22上的应力集中而出现变形。

需要说明的是，上述对第一缺口225和第二缺口226的位置的描述，均是在从轮毂24的轴线Z方向为正视的方向得到的轴流风轮20的正视图而言的。

请参阅图6，在某些实施方式中，第二缺口226呈圆弧形。

如此，第二缺口226不易出现应力集中的点，避免叶片22在第二缺口226处开裂，且在第二缺口226处，压力面221的空气与吸力面223的空气逐渐混合，减少涡流的产生。

当然，在其他实施方式中，第二缺口226也可以有其他的具体形状，例如第二缺口226呈三角形状，如图7所示。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种轴流风轮，其特征在于，包括轮毂和设置在所述轮毂的侧面的多个叶片，所述叶片包括：

形成在所述叶片的迎风端的叶前缘；和

形成在所述叶片的背风端的叶后缘，所述叶后缘形成有向所述叶前缘延伸的第一缺口和第二缺口，所述第一缺口位于所述第二缺口与所述轮毂之间，所述第二缺口的深度大于所述第一缺口的深度。

2.如权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶片还包括与所述轮毂连接的叶根和远离所述轮毂的叶外缘，所述叶片的厚度沿从所述叶外缘至所述叶根的方向逐渐增大。

3.如权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶后缘包括：

内后缘，所述内后缘连接所述叶根与所述第一缺口；和

外后缘，所述外后缘连接所述第二缺口与所述叶外缘。

4.如权利要求3所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶外缘与所述外后缘的交点为叶外点，所述第二缺口上最靠近所述叶前沿的点为前端，所述前端在所述叶外缘上沿所述前端与所述轮毂的中心的连线方向的投影为前点，所述前点到所述叶外点之间的长度与所述叶外缘的长度的比为0.15-0.25。

5.如权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述第一缺口上最靠近所述叶根的点为第一内端，所述第一缺口上最远离所述叶根的点为第一外端，所述第一内端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.15-0.25，所述第一外端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.65-0.75。

6.如权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述第一缺口呈圆弧形。

7.如权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述第二缺口上最靠近所述叶根的点为第二内端，所述第二缺口上最远离所述叶根的点为第二外端，所述第二内端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.55-0.65，所述第二外端到所述叶根的距离与所述叶外缘到所述叶根的距离的比为0.85-0.95。

8.如权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述多个叶片在所述轮毂的侧面呈周向等角度间隔设置。

9.如权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶前缘呈圆弧形。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的轴流风轮。