CN107975494B - 轴流风轮和空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴流风轮和空调，其中，轴流风轮，包括：轮毂；至少一个叶片，固定于轮毂的侧壁，每个叶片包括：前缘、尾缘以及与前缘和尾缘相连的外周缘，其中，每个叶片的尾缘具有朝向叶片的前缘凹陷的凹陷结构。通过本发明的技术方案，可进一步降低尾迹涡流，从而降低涡流噪音，进而降低轴流风轮旋转时的产生的噪音。

Description

轴流风轮和空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种轴流风轮和一种空调。

背景技术

目前，轴流风轮由于风量大、噪音低、压力低，广泛运用于空调器以及各种通风散热环境，轴流风轮的设计好坏对风机的效率和噪音影响很大，随着国家对空调能效的提高，对散热用的风机效率要求也更高，要求风轮的噪音低，效率高。现有风轮的设计，为了减轻风轮重量，减少风机负荷，将叶片设计为等厚的单圆弧，叶片截面不用翼型，这样虽降低了风轮重量，减轻了电机机负荷，但风机噪音增加，风轮的强度也减弱，风轮叶片由于强度不够也容易断裂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种轴流风轮。

本发明的另一个目的在于提供一种空调。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种轴流风轮，包括：轮毂；至少一个叶片，固定于轮毂的侧壁，每个叶片包括：前缘、尾缘以及与前缘和尾缘相连的外周缘，其中，每个叶片的尾缘具有朝向叶片的前缘凹陷的凹陷结构。

在该技术方案中，轮毂与电机连接，通过电机带动轮毂旋转，进而带动叶片旋转，使气流流动，轮毂上固定连接有至少一个叶片，通过叶片固定方向的旋转，使气流加速向一个方向流动，促进气流的流动，叶片包括前缘和尾缘，当叶片旋转时，空气在尾缘形成涡流，叶片的尾缘具有朝向叶片的前缘凹陷的凹陷结构，通过凹陷结构，降低尾迹涡流，进而降低涡流噪音，以降低轴流风轮旋转时产生的噪音。

在上述技术方案中，优选地，叶片的数量为多个时，多个叶片以轮毂的轴线呈中心阵列分布。

在该技术方案中，通过将叶片以轮毂的轴线为中心阵列分布，轴流风轮的旋转平衡性更佳，轴流风轮不易晃动，并且叶片对气流的切割更为均匀，进一步降低了轴流风轮旋转时的噪音。

在上述任一项技术方案中，优选地，沿轮毂的周向，在轮毂的端面上每个叶片的前缘的投影与相邻的叶片的尾缘投影不重合。

在该技术方案中，每个叶片的前缘与相邻的叶片的尾缘在轮毂端面上的投影不重合，即气流在相邻的两个叶片之间不发生回旋，进一步提高轴流风轮的送风效率。

在上述任一项技术方案中，优选地，凹陷结构在轮毂端面上的投影相对于轮毂的轴线的距离满足关系式：0.325R<L＜0.465R，其中，L为凹陷结构在轮毂端面上的投影相对于轮毂的轴线的距离，R为轴流风轮的半径。

在该技术方案中，对凹陷结构处于相对于轮毂的轴线的距离做了限定，在此距离范围内的凹陷结构，一方面可以更好地降低尾迹涡流，另一方面叶片的外周缘可以更好地保护凹陷结构。

在上述任一项技术方案中，优选地，轮毂沿吸力面到压力面的方向依次包括：第一轴孔，第一轴孔的轴线与轮毂的轴线共线；第二轴孔，第二轴孔的轴线与轮毂的轴线共线，其中，第一轴孔的轴向长度与第二轴孔的轴向长度之和小于轮毂的轴向长度，且第一轴孔的直径大于第二轴孔的直径。

在该技术方案中，从轮毂的吸力面到压力面，轮毂的轴心依次包括两个轴孔，且位于吸力面的第一轴孔的直径大于第二轴孔的直径，通过第一轴孔和第二轴孔，可以更方便地和带动轮毂转动的电机的输出轴相配合，使轮毂地旋转更为稳定，进一步减少轴流风轮的噪音。可以理解的是，第一轴孔和第二轴孔的轴向长度可以根据与电机的配合具体设定。

在上述技术方案中，优选地，经过前缘的切点与轮毂轴线的切线在轮毂轴向截面上的投影为第一线，经过与前缘相邻的尾缘的切点与轮毂轴线的切线在轮毂轴向截面上的投影为第二线，第一线与第二线的夹角满足关系式：1.5°<θ<10°，其中，θ为第一线与第二线的夹角。

在该技术方案中，第一线与第二线的夹角满足关系式：1.5°<θ<10°，即叶片与叶片之间相隔一定距离，叶片的分布更为合理，进一步提高了轴流风轮的送风效率。

在上述技术方案中，优选地，叶片的吸力面具有至少一个凹槽。

在该技术方案中，通过设置凹槽，进一步减小了叶片的重量，提高了带动轴流风轮旋转的风机的效率，并且旋转过程凹槽所在位置的离心力进一步降低，进而提高了轴流风轮的强度。

在上述技术方案中，优选地，叶片具有连接前缘与轮毂的内缘，内缘向叶片的吸力面翻折形成翻边。

在该技术方案中，通过设置翻边结构，可以改善轴流风轮的压力面和吸力面的压力差，因而进一步提高带动轴流风轮旋转的风机的效率，降低噪音。

在上述技术方案中，优选地，叶片沿轮毂轴线上的最大高度满足关系式：0.26D<H<0.4D，其中，H为叶片沿轮毂轴线上的最大高度，D为轴流风轮的直径。

在该技术方案中，对叶片的高度和轴流风轮的直径的关系做了限定，使轴流风轮的叶片高度与直径的关系更为合理，进一步提高轴流风轮的送风效率并降低噪音。

本发明第二方面的技术方案提供了一种空调，包括：上述第一方面的技术方案中任一轴流风轮。

在该技术方案中，空调包括上述第一方面的技术方案中任一轴流风轮，空调运转时的噪音更小，空调的轴流风轮强度更高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，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

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

图1示出了根据本发明的一个实施例的轴流风轮的结构示意图；

图2示出了图1的轴流风轮的后视图；

图3示出了图1的轴流风轮的俯视图；

图4示出了图1的轴流风轮的主视图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的轴流风轮旋转时的噪音测试结果图；

图6示出了图1的轴流风轮的截面图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10轮毂，102第一轴孔，104第二轴孔，20叶片，202前缘，204尾缘，206外周缘，208凹陷结构，210凹槽，212翻边。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图6对根据本发明的实施例的轴流风轮和空调进行具体说明。

实施例1：

图1示出了根据本发明的一个实施例的轴流风轮的结构示意图；图2示出了图1的轴流风轮的后视图；图3示出了图1的轴流风轮的俯视图；图4示出了图1的轴流风轮的主视图；图5示出了根据本发明的一个实施例的轴流风轮旋转时的噪音测试结果图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的轴流风轮，包括：轮毂10；至少一个叶片20，固定于轮毂10的侧壁，每个叶片20包括：前缘202、尾缘204以及与前缘202和尾缘204相连的外周缘206，其中，每个叶片20的尾缘204具有朝向叶片20的前缘202凹陷的凹陷结构208。轮毂10与电机连接，通过电机带动轮毂10旋转，进而带动叶片20旋转，使气流流动，轮毂10上固定连接有至少一个叶片20，通过叶片20固定方向的旋转，使气流加速向一个方向流动，促进气流的流动，叶片20包括前缘202和尾缘204，当叶片20旋转时，空气在尾缘204形成涡流，叶片20的尾缘204具有朝向叶片20的前缘202凹陷的凹陷结构208，通过凹陷结构208，降低尾迹涡流，进而降低涡流噪音，以降低轴流风轮旋转时产生的噪音。

如图2所示，凹陷结构208在轮毂10端面上的投影相对于轮毂10的轴线的距离满足关系式：0.325R<L＜0.465R，其中，L为凹陷结构208在轮毂10端面上的投影相对于轮毂10的轴线的距离，R为轴流风轮的半径。凹陷结构208在轮毂10端面上的投影所在区域的范围处于相对于轮毂10的轴线的距离L1和L2之间，L1和L2相对于轮毂的轴线的距离大于0.325R，小于0.465R，一方面可以更好地降低尾迹涡流，另一方面可以更好地保护凹陷结构208。

如图3所示，沿轮毂10的周向，在轮毂10的端面上每个叶片20的前缘202的投影与相邻的叶片20的尾缘204投影不重合。

进一步地，经过前缘202的切点与轮毂10轴线的切线在轮毂10轴向截面上的投影为第一线，经过与前缘202相邻的尾缘204的切点与轮毂10轴线的切线在轮毂10轴向截面上的投影为第二线，第一线与第二线的夹角满足关系式：1.5°<θ<10°，其中，θ为第一线与第二线的夹角。

第一线与第二线的夹角满足关系式：1.5°<θ<10°，即叶片20与叶片20之间相隔一定距离，叶片20的分布更为合理，进一步提高了轴流风轮的送风效率。

叶片20的吸力面具有至少一个凹槽210，通过设置凹槽210，进一步减小了叶片20的重量，提高了带动轴流风轮旋转的风机的效率，并且旋转过程凹槽210所在位置的离心力进一步降低，进而提高了轴流风轮的强度。本实施例中，凹槽210包括靠近叶片20外周缘的圆形凹槽210和靠近轮毂10的不规则四边形凹槽210，具体凹槽210的形状和位置可根据需要进行设计。

如图1所示，叶片20具有连接前缘202与轮毂10的内缘，内缘向叶片20的吸力面翻折形成翻边212。通过设置翻边212结构，可以改善轴流风轮的压力面和吸力面的压力差，因而进一步提高带动轴流风轮旋转的风机的效率，降低噪音。

如图4所示，叶片20沿轮毂10轴线上的最大高度满足关系式：0.26D<H<0.4D，其中，H为叶片20沿轮毂10轴线上的最大高度，D为轴流风轮的直径。对叶片20的高度和轴流风轮的直径的关系做了进一步限定，使轴流风轮的叶片20高度与直径的关系更为合理，进一步提高轴流风轮的送风效率并降低噪音。

本实施例中，叶片20的数量为四个，四个叶片20以轮毂10的轴线呈中心阵列分布，轴流风轮的旋转平衡性更佳，轴流风轮不易晃动，并且叶片20对气流的切割更为均匀，进一步降低了轴流风轮旋转时的噪音。

本实施例的轴流风轮与现有技术的轴流风轮相比，随风量变化的噪音测试结果如图5所示，由图5可知，采用本实施例的轴流风轮，可有效降低旋转时产生的噪音。

实施例2：

图6示出了图1的轴流风轮的截面图。

如图6所示，在包括实施例1全部技术特征的基础上，根据本发明的一个实施例的轴流风轮，轮毂10沿吸力面到压力面的方向依次包括：第一轴孔102，第一轴孔102的轴线与轮毂10的轴线共线；第二轴孔104，第二轴孔104的轴线与轮毂10的轴线共线，其中，第一轴孔102的轴向长度与第二轴孔104的轴向长度之和小于轮毂10的轴向长度，且第一轴孔102的直径d1大于第二轴孔104的直径d2。

从轮毂10的吸力面到压力面，轮毂10的轴心依次包括两个轴孔，且位于吸力面的第一轴孔102的直径d1大于第二轴孔104的直径d2，通过第一轴孔102和第二轴孔104，可以更方便地和带动轮毂10转动的电机的输出轴相配合，使轮毂10地旋转更为稳定，进一步减少轴流风轮的噪音。可以理解的是，第一轴孔102和第二轴孔104的轴向长度可以根据与电机的配合具体设定。

实施例3：

根据本发明的一个实施例的空调，包括：上述任一实施例的轴流风轮。

通过采用上述任一实施例的轴流风轮，空调运转时的噪音更小，空调的轴流风轮强度更高。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种轴流风轮以及空调，通过设置凹陷结构，降低尾迹涡流，进而降低涡流噪音，以降低轴流风轮旋转时产生的噪音。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轴流风轮，其特征在于，包括：

轮毂；

至少一个叶片，固定于所述轮毂的侧壁，每个所述叶片包括：前缘、尾缘以及与所述前缘和尾缘相连的外周缘，

其中，每个所述叶片的尾缘具有朝向所述叶片的前缘凹陷的凹陷结构；

所述轮毂沿吸力面到压力面的方向依次包括：

第一轴孔，所述第一轴孔的轴线与所述轮毂的轴线共线；

第二轴孔，所述第二轴孔的轴线与所述轮毂的轴线共线；

其中，所述第一轴孔的轴向长度与所述第二轴孔的轴向长度之和小于所述轮毂的轴向长度，且所述第一轴孔的直径大于所述第二轴孔的直径；

所述叶片的数量为多个时，经过所述前缘的切点与所述轮毂轴线的切线在所述轮毂端面上的投影为第一线，经过与所述前缘相邻的所述尾缘的切点与所述轮毂轴线的切线在所述轮毂轴向截面上的投影为第二线，所述第一线与所述第二线的夹角满足关系式：

1.5°<θ<10°，

其中，θ为所述第一线与所述第二线的夹角；

所述叶片具有连接所述前缘与所述轮毂的内缘，所述内缘向所述叶片的所述吸力面翻折形成翻边。

2.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，多个所述叶片以所述轮毂的轴线呈中心阵列分布。

3.根据权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，沿所述轮毂的周向，在所述轮毂的端面上每个所述叶片的前缘的投影与相邻的所述叶片的尾缘投影不重合。

4.根据权利要求3所述的轴流风轮，其特征在于，所述凹陷结构在所述轮毂端面上的投影相对于所述轮毂的轴线的距离满足关系式：

0.325R<L＜0.465R，

其中，L为所述凹陷结构在所述轮毂端面上的投影相对于所述轮毂的轴线的距离，R为所述轴流风轮的半径。

5.根据权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶片的所述吸力面具有至少一个凹槽。

6.根据权利要求2所述的轴流风轮，其特征在于，所述叶片沿所述轮毂轴线上的最大高度满足关系式：

0.26D<H<0.4D，

其中，H为所述叶片沿所述轮毂轴线上的最大高度，D为所述轴流风轮的直径。

7.一种空调，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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