CN107917104A - 一种轴流风扇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴流风扇，涉及空调与制冷工程技术领域，解决了现有技术中存在的轴流风扇噪声大的技术问题。本发明的一种轴流风扇，包括轮毂和叶片，通过设置整流凸起能够增加叶片的厚度，从而增强叶片的强度，使风扇在高速转动时叶片的变形量较小，从而改善进入叶片的气流状态，使各叶片流入空气的紊乱减少、进入各叶片的流入空气平滑，因此回转时叶片的尾部基本不会产生时空气剥离和失速等不稳定现象，能够有效地降低风扇的噪声。

Description

一种轴流风扇

技术领域

本发明涉及空调与制冷工程技术领域，特别地涉及一种轴流风扇。

背景技术

随着生活水平的不断提高，空调器已越来越普及。消费者对空调器的质量、性能要求也越来越高。目前，空调器室外机普遍存在噪声较大，该噪声主要是由电机噪声和风机噪声组成。由于空调器室外机一般采用轴流风扇进行强制对流换热，因此风机噪声一般是由轴流风扇产生的。现有的风扇为了降低制造成本，一般将叶片的厚度设计的较薄，而导致叶片的强度较差，在使用时，尤其是风扇在高温高速旋转时，其变形较为严重，从而使气流与叶片表面分离，进而形成涡流或紊流，使风扇产生较大噪音；并且转速越快，叶片的变形量越大，就会导致噪音越大，而风量却没有显著增加。

发明内容

本发明提供一种轴流风扇，用于解决现有技术中存在的轴流风扇噪声大的技术问题。

本发明提供一种轴流风扇，包括轮毂以及设置在所述轮毂的外圆周面上的多个叶片，所述叶片上靠近所述轮毂处设置有整流凸起，所述整流凸起位于所述叶片的前缘处的整流部上。

在一个实施方式中，所述整流凸起包括多排凸起阵列，每排所述凸起阵列均位于一个与所述轮毂同心的虚拟中心圆上；

相邻的两排所述凸起阵列之间的距离相等。

在一个实施方式中，每排所述凸起阵列均包括多个凸起单元，相邻的两排所述凸起阵列中的所述凸起单元相互错开。

在一个实施方式中，所述凸起单元为圆柱状或圆锥状结构。

在一个实施方式中，所述整流部的轮廓线由所述叶片前缘处的边线、与所述轮毂同心的弧线、向所述叶片的尾缘凸起的折线以及所述叶片与所述轮毂的交线所定义。

在一个实施方式中，所述折线包括依次相连的多条直线段，每条所述直线段的两端与所述轮毂中点的连线之间的角度均相等。

在一个实施方式中，所述叶片上还设置有第一整流帯，所述第一整流帯靠近所述叶片的尾缘，并由所述叶片的根部延伸至梢部，构成所述第一整流帯两侧的第一轮廓线和第二轮廓线分别由不同曲率半径的曲线平滑过渡连接。

在一个实施方式中，所述第一轮廓线上不同曲线的曲率半径之差与第二轮廓线上不同曲线的曲率半径之差相等。

在一个实施方式中，所述叶片上还设置有第二整流帯，所述第二整流帯位于所述叶片的尾缘和所述第一整流帯之间，并由叶片的根部延伸至尾缘。

在一个实施方式中，用于连接所述叶片尾缘的轮廓线与所述叶片梢部的轮廓线之间的圆角为1-2mm；用于连接所述叶片梢部的轮廓线与所述叶片前缘的轮廓线之间的圆角为7-8mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置整流凸起能够增加叶片的厚度，从而增强叶片的强度，使风扇在高速转动时叶片的变形量较小，从而改善进入叶片的气流状态，使各叶片流入空气的紊乱减少、进入各叶片的流入空气平滑，因此回转时叶片的尾部基本不会产生时空气剥离和失速等不稳定现象，能够有效地降低风扇的噪声。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中轴流风扇的主视图；

图2是本发明的实施例中轴流风扇的后视图；

图3是本发明的实施例中轴流风扇的右视图；

图4是图1所示的整流部的放大图；

图5是图4所示B-B处的剖视图(图中未示出整流凸起)；

图6是图2所示C-C处的剖视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1-轮毂； 2-叶片； 3-整流凸起；

4-整流部； 5-凸起阵列； 6-凸起单元；

7-第一整流帯； 8-第二整流帯； 9-虚拟中心圆；

41-边线； 42-弧线； 43-折线；

44-交线； 51-第一凸起阵列； 52-第二凸起阵列；

53-第三凸起阵列； 71-第一轮廓线； 72-第二轮廓线；

431-直线段； 711-第一曲线； 712-第二曲线；

721-第三曲线； 722-第四曲线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，本发明提供一种轴流风扇，包括轮毂1以及设置在轮毂1的外圆周面上的多个叶片2，叶片2上靠近轮毂1处设置有整流凸起3，整流凸起3位于叶片2的前缘处的整流部4上。通过设置整流凸起3能够增强叶片2的强度，使风扇在高速转动时叶片2的变形量较小，从而改善进入叶片2的气流状态，使各叶片2流入空气的紊乱减少，进入各叶片2的流入空气平滑，因此回转时叶片2的尾部基本不会产生时空气剥离和失速等不稳定现象。

优选地，叶片2的数量为3-6片，叶片2在轮毂1上均匀分布。

下面以轴流风扇具有3个叶片2，且其旋转方向为顺时针为例进行说明，即轴流风扇旋转时，空气从叶片2的前缘流入，在叶面被升压后从叶片2的尾缘吹出；叶片2的根部为与轮毂1相连的部位，叶片2的梢部为与根部相对的部位。

具体地，整流凸起3包括多排凸起阵列5，每排凸起阵列5均位于一个与轮毂1同心的虚拟中心圆9上；相邻的两排凸起阵列5之间的距离相等。

进一步地，位于同一个虚拟中心圆9上的凸起单元6等间距分布。

进一步地，每排凸起阵列5均包括多个凸起单元6，相邻的两排凸起阵列5中的凸起单元6相互错开。

进一步地，凸起阵列5的数量为1-5个，每排凸起阵列5均包括2-8个凸起单元6。下面以凸起阵列5的数量为3排、每排凸起阵列5均包括2个凸起单元为例进行说明。

具体地，3排凸起阵列5分别为第一凸起阵列51，第二凸起阵列52以及第三凸起阵列53。其中，第一凸起阵列51，第二凸起阵列52以及第三凸起阵列53中均包括2个凸起单元6。

并且，第一凸起阵列51中的两个凸起单元6的圆心均位于半径为136.8mm的第一虚拟中心圆91上；类似地，第二凸起阵列52中的两个凸起单元6的圆心均位于半径为158.8mm的第二虚拟中心圆92上；第三凸起阵列53中的两个凸起单元6的圆心均位于半径为180.8mm的第三虚拟中心圆93上，其中，第一虚拟中心圆91、第二虚拟中心圆92和第三虚拟中心圆93均与轮毂1同心，并且第二虚拟中心圆92与第一虚拟中心圆91以及第三虚拟中心圆93之间的距离均为22mm。

进一步地，第一凸起阵列51中两个凸起单元6的圆心分别为S11和S12，第二凸起阵列52中的两个凸起单元6的圆心分别为S21和S22，第三凸起阵列53中的两个凸起单元6的圆心分别为S31和S32，其中，S11位于S21和S22所对应的圆心角的角平分线上，S21位于S31和S32所对应的圆心角的角平分线上。如图4所示，S11与轮毂1的中心点的连线与水平线之间的夹角α1＝37°，S21与轮毂1的中心点的连线与水平线之间的夹角α2＝32°，S22与轮毂1的中心点的连线与水平线之间的夹角α3＝41°。

需要说明的是，S21和S22分别为距离S11最近的凸起单元6的圆心。

优选地，凸起单元6为圆柱状或圆锥状结构。

此外，可在叶片2的整流部4上设置用于安装凸起单元6的安装孔，如图5所示，安装孔的径向剖面为梯形或矩形。

整流部4的轮廓线由叶片2前缘处的边线41、与轮毂1同心的弧线42、向叶片2的尾缘凸起的折线43以及叶片2与轮毂1的交线44所定义。

其中，与轮毂1同心的弧线42的半径R1为198.5±0.6mm。

折线43包括依次相连的多条直线段431，每条直线段431的两端所对应的圆心角之差均相等。

如图4所示，折线43包括依次第一直线段、第二直线段、第三直线段和第四直线段，其中，第一直线段的两端与轮毂1中心的连线之间的角度为β2与β1之差，其中，β2＝33°，β1＝29°；第二直线段的两端与轮毂1中心的连线之间的角度为β4与β3之差，其中，β4＝41°，β3＝37°，即β2-β1＝β4-β3。

弧线42与轮毂1同心，其半径R1为198.5mm。

叶片2上还设置有第一整流帯7，第一整流帯7靠近叶片2的尾缘，并由叶片2的根部延伸至梢部，构成第一整流帯7两侧的第一轮廓线71和第二轮廓线72分别由不同曲率半径的曲线平滑过渡连接。

第一轮廓线71上不同曲线的曲率半径之差与第二轮廓线72上不同曲线的曲率半径之差相等。

如图1所示，第一轮廓线71包括第一曲线711和第二曲线712，其中，第一曲线711的曲率半径R6为244.4mm，第二曲线712的曲率半径R7为93.7mm；第二轮廓线包括第三曲线721和第四曲线722，其中第三曲线721的曲率半径R5为237.1mm，第四曲线722的曲率半径R8为86.3mm，上述曲线的曲率半径满足下列等式：

R6-R7＝R5-R8

另外，第一曲线711与第三曲线721同心，其圆心为P1；第二曲线712与第四曲线722同心，其圆心为P2。

叶片2上还设置有第二整流帯8，第二整流帯8位于叶片2的尾缘和第一整流帯7之间，并由叶片2的根部延伸至尾缘。如图1所示，构成第二整流帯8两侧的轮廓线可由多段曲线或直线连接而成，并且相连处的圆角为1.8-2mm。

此外，叶片2上还设置有第三整流帯45，第三整流带45从弧线42开始向着梢部延伸。

用于连接叶片2尾缘的轮廓线与叶片2梢部的轮廓线之间的圆角R2为1-2mm；用于连接叶片2梢部的轮廓线与叶片2前缘的轮廓线之间的圆角R3为7-8mm。

在一个实施例中，如图2所示，轴流风扇的外径D为400±2mm，轮毂1的直径d为166.6±0.6mm，此外，叶片2的宽度b为145±2mm。

如图6所示，叶片2的厚度由根部至梢部逐渐减小，其中d1为叶片2的最小厚度，d1＝1.6mm。

通过以下实验数据来详细说明本发明的技术效果。如表1所示，列出了本发明的轴流风扇和现有的轴流风扇之间的参数对比。

表1本发明实施例中轴流风扇与现有轴流风扇试验数据对比

其中本发明的轴流风扇和现有的轴流风扇均是具有三个叶片2的风扇。根据表1数据对比，可以看出采用本发明的轴流风扇的空调，风量大，噪音低。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种轴流风扇，其特征在于，包括轮毂(1)以及设置在所述轮毂(1)的外圆周面上的多个叶片(2)，所述叶片(2)上靠近所述轮毂(1)处设置有整流凸起(3)，所述整流凸起(3)位于所述叶片(2)的前缘处的整流部(4)上。

2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述整流凸起(3)包括多排凸起阵列(5)，每排所述凸起阵列(5)均位于一个与所述轮毂(1)同心的虚拟中心圆(9)上；

相邻的两排所述凸起阵列(5)之间的距离相等。

3.根据权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，每排所述凸起阵列(5)均包括多个凸起单元(6)，相邻的两排所述凸起阵列(5)中的所述凸起单元(6)相互错开。

4.根据权利要求3所述的轴流风扇，其特征在于，所述凸起单元(6)为圆柱状或圆锥状结构。

5.根据权利要求1或2所述的轴流风扇，其特征在于，所述整流部(4)的轮廓线由所述叶片(2)前缘处的边线(41)、与所述轮毂(1)同心的弧线(42)、向所述叶片(2)的尾缘凸起的折线(43)以及所述叶片(2)与所述轮毂(1)的交线(44)所定义。

6.根据权利要求5所述的轴流风扇，其特征在于，所述折线(43)包括依次相连的多条直线段(431)，每条所述直线段(431)的两端与所述轮毂(1)中点的连线之间的角度均相等。

7.根据权利要求1或2所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片(2)上还设置有第一整流帯(7)，所述第一整流帯(7)靠近所述叶片(2)的尾缘，并由所述叶片(2)的根部延伸至梢部，构成所述第一整流帯(7)两侧的第一轮廓线(71)和第二轮廓线(72)分别由不同曲率半径的曲线平滑过渡连接。

8.根据权利要求7所述的轴流风扇，其特征在于，所述第一轮廓线(71)上不同曲线的曲率半径之差与第二轮廓线(72)上不同曲线的曲率半径之差相等。

9.根据权利要求8所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶片(2)上还设置有第二整流帯(8)，所述第二整流帯(8)位于所述叶片(2)的尾缘和所述第一整流帯(7)之间，并由叶片(2)的根部延伸至尾缘。

10.根据权利要求1或2所述的轴流风扇，其特征在于，用于连接所述叶片(2)尾缘的轮廓线与所述叶片(2)梢部的轮廓线之间的圆角为1-2mm；用于连接所述叶片(2)梢部的轮廓线与所述叶片(2)前缘的轮廓线之间的圆角为7-8mm。