CN109026837A - 一种排风扇及其风扇叶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排风扇及其风扇叶，其包括轮毂、多个均匀固定于轮毂周向外侧的叶片，叶片与轮毂相连处为叶根部，叶片背离轮毂的端部为叶尾部，沿叶根部到叶尾部将叶片分为多个片段，每个片段往相同方向呈倾斜设置并与轮毂轴心线之间形成倾斜角a，沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大。由于叶片上的每个片段的倾斜角度不同，且沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大，即每个片段均获得了相对正确的迎角；每一个片段所处位置的线速度均不相同，在相同的角速度下，沿叶根部到叶尾部线速度逐步增加，沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大，达到相对的径向平衡，最终形成的空气流动相对稳定。

Description

一种排风扇及其风扇叶

技术领域

本发明涉及排气设备的技术领域，尤其是涉及一种排风扇及其风扇叶。

背景技术

现有的风扇叶如公布号为CN102536903A的中国发明专利申请一种吸风扇叶，其结构包括轮毂和多个叶片，多个叶片均匀分布在轮毂的外圆周上，多个叶片在轮毂的轴向投影部分重叠；在使用过程中，驱动源会连接在轮毂上，轮毂带动多个叶片进行旋转，叶片切割空气，进而产生空气流动。

同样参照该公布专利的附图1以及附图2，其叶片均呈倾斜设置，且所有叶片的倾斜角度均相同，每个叶片拱起。

上述类型风扇叶的旋转中心位于轮毂的中部位置，以单个叶片作为分析，记录风扇叶连接于轮毂的连接点为A点，记录风扇叶背离轮毂的点为B点，A点和B点所产生的线速度完全不同，当此类形状的叶片与空气发生切割作用时，空气在径向上各个位置的轴向速度均不相同，未能达到径向平衡的作用，此类风扇叶运行时稳定性相对较低。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种风扇叶，其工作状态下运行稳定性高。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种风扇叶，包括轮毂、多个均匀固定于轮毂周向外侧的叶片，叶片与轮毂相连处为叶根部，叶片背离轮毂的端部为叶尾部，沿叶根部到叶尾部将叶片分为多个片段，每个片段往相同方向呈倾斜设置并与轮毂轴心线之间形成倾斜角a，沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大。

通过采用上述技术方案，驱动源带动风扇叶旋转时，由于叶片上的每个片段的倾斜角度不同，且沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大，即每个片段均获得了相对正确的迎角；每一个片段所处位置的线速度均不相同，在相同的角速度下，沿叶根部到叶尾部线速度逐步增加，沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大，两部分相互结合，达到相对的径向平衡，最终形成的空气流动相对稳定，整体运行稳定性较高。

优选的，风扇叶的两侧分别为出风侧以及吸风侧，每个叶片分为叶根段、叶中段、叶尾段，叶根段、叶中段、叶尾段依次沿着叶根部到叶尾部进行分布，所述叶根段、叶尾段均斜向吸风侧拱起，所述叶中段斜向出风侧拱起。

通过采用上述技术方案，由于靠近叶根段的片段与轮毂轴心线的倾斜角a相对较小，其对空气的切割所产生的风力较大，一部分风力会沿着叶片的径向方向进行流动，且该部分流动的气流会涌向叶尾段位置，期间设置了斜向出风侧拱起的叶中段，能有效降低该部分气流的径向流动速度，提升整体运行平稳性。

优选的，所述叶片的边缘包括靠近出风侧的叶前沿、靠近吸风侧的叶后沿、位于叶前沿与叶后沿之间的叶中部，所述叶中部的厚度大于叶前沿厚度，所述叶中部的厚度大于叶后沿厚度。

通过采用上述技术方案，叶前沿的厚度相对较薄，有利于减少叶片与空气之间的切割阻力；叶中部厚度相对较厚，能有利于增加叶片整体的结构强度；叶后沿厚度相对较薄，当气流依次从叶前沿、叶中部、叶后沿流过之后，气体的流动顺畅性较强，有利于进一步提高该风扇叶的运行稳定性。

本发明的第二个目的是提供一种排风扇，其工作状态下运行稳定性高。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种排风扇，包括外框，所述外框内安装有驱动电机，还包括上述风扇叶，风扇叶安装于驱动电机的电机轴上。

通过采用上述技术方案，驱动电机会驱动风扇叶进行旋转，由于该风扇叶上的在相同的角速度下，沿叶根部到叶尾部线速度逐步增加，沿叶根部到叶尾部分布的片段所形成的倾斜角a逐步变大，两部分相互结合，达到相对的径向平衡，最终形成的空气流动相对稳定，整体运行稳定性较高。

优选的，所述叶片上设有位于叶前沿一侧的前缺口、位于叶后沿一侧的后缺口，所述叶片上设有撬杠孔，所述前缺口内设有前活动板，所述后缺口内设有后活动板，所述撬杠孔内穿有翘杆，所述翘杆两端分别与前活动板、后活动板相连，所述撬杠孔的孔径能允许翘杆进行上下撬摆动作，所述前活动板板边与前缺口口边之间连接有前柔性变形片，所述后活动板板边与后缺口口边之间连接有后柔性变形片；

还包括驱动定位组件，所述驱动定位组件包括驱动组件、驱动杆，所述驱动杆一端与翘杆相连，且另一端贯穿于轮毂内，所述驱动组件用于带动驱动杆进行旋转，驱动杆带动翘杆撬摆并使翘杆定位于指定撬摆角度。

通过采用上述技术方案，在不同的工况下对该排风扇所吹出的风力大小会有要求，此时，驱动组件带动驱动杆进行旋转，驱动杆带动翘杆进行撬摆，位于驱动杆两端的前活动板以及后活动板会随之发生摆动，由于前活动板与前缺口之间连接有前柔性变形片，一方面能允许前活动板发生活动，另一方面前活动板与前缺口之间的过渡平滑；由于后活动板与厚缺口之间连接有后柔性变形片，一方面能允许后活动板发生活动，另一方面后活动板与后缺口之间的过渡平滑；翘杆的不同角度摆动，决定了整个叶片的扭转角度，其在相同角速度下，调节翘杆的不同摆动角度，能使排风扇所排出的风量产生变化。

优选的，所述驱动组件包括驱动气缸、驱动环，所述驱动环安装于轮毂内且能沿着轮毂的旋转轴线方向进行滑移，所述驱动气缸安装于外框上且驱动气缸的驱动端用于带动驱动环沿沿着轮毂的旋转轴线方向进行滑移，位于轮毂内的驱动杆端部铰接于驱动环且受驱动环的移动发生转动。

通过采用上述技术方案，驱动气缸驱动端会发生伸缩动作，进而带动驱动环进行滑移，驱动环进行滑移的过程中，也会带动驱动杆进行周向旋转，从而带动翘杆进行摆动；上述驱动组件运行稳定性高，驱动效果好。

优选的，所述驱动环的内环面上设有凸环，所述驱动气缸的伸缩端上设有两个夹持片，两个夹持片分别位于凸环的上下两端。

通过采用上述技术方案，驱动气缸伸缩端的上下运动，两个夹持片均会与凸环外环壁发生抵触，进而拉动驱动环进行移动；而当驱动气缸不运动时，驱动环也会跟着轮毂进行同步转动。

优选的，两个夹持片上均设有滚轮，所述滚轮的轮面与凸环侧壁相接触。

通过采用上述技术方案，当驱动环与轮毂发生同步转动时，滚轮能大幅度减少凸环与夹持片之间的摩擦力；另外，在夹持片上设置滚轮，无论驱动气缸是否进行动作，滚轮只需稳定与凸环外侧壁发生抵触即可。

优选的，所述前活动板的厚度朝靠近前柔性变形片方向逐渐变薄。

通过采用上述技术方案，前活动板在发生活动的过程中，前活动板与前柔性变形片的连接处形变最大，此时，前活动板的厚度朝靠近前柔性变形片方向逐渐变薄，能最大程度减少因厚度的关系，而使两者之间产生褶皱现象，提升叶片外侧的平滑度，以配合整体曲线。

优选的，所述后活动板的厚度朝靠近后柔性变形片方向逐渐变薄。

通过采用上述技术方案，后活动板在发生活动的过程中，后活动板与后柔性变形片的连接处形变最大，此时，后活动板的厚度朝靠近后柔性变形片方向逐渐变薄，能最大程度减少因厚度的关系，而使两者之间产生褶皱现象，提升叶片外侧的平滑度，以配合整体曲线。

优选的，所述前柔性变形片和后柔性变形片的材质均为橡胶，所述叶片、前活动板、后活动板外侧壁上均设有橡胶层，所述橡胶层、前柔性变形片、后柔性变形片三者一体注塑成型；

所述叶片、前活动板、后活动板外侧壁上均设有固定孔，所述橡胶层渗入到固定孔中。

通过上述技术方案，当前活动板与后活动板发生动作时，会拉动前柔性变形片和后柔性变形片，此时，由于橡胶层全面覆盖于叶片、前活动板、后活动板外侧壁上，不仅有利于提升前柔性变形片与后柔性变形片的变形稳定性，而且叶片外侧壁的过渡更加平稳；另外，橡胶层渗入到固定孔中，能大幅度提升橡胶层与对应附着面之间的附着力，实用稳定性更高。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

（1）风扇叶内的每个叶片均向相同一侧发生扭转，且不同片段上的扭转角度不同，叶片的叶中段朝向出风侧拱起，叶片的叶尾段、叶根段朝向吸风侧拱起，降低了径向气流流动速度；叶片的叶中部较厚，叶片的叶前沿、叶后沿较薄，上述结构，能大幅度提升风扇叶叶片的径向平衡，出风运行稳定性高；

（2）根据实际工况需要，叶片上的扭转角度可变，可调整排风扇的出风量；

（3）叶片外表面过渡相对平滑，能配合叶片的整体曲线要求，进而达到相对较佳空气性能所需要的曲面；

（4）内部驱动组件结构稳定性高。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一的侧视结构示意图，用于重点展示各片段与轮毂轴心线之间的倾斜角a；

图3是实施例二的内部剖面示意图；

图4是实施例二中叶片的结构示意图；

图5是实施例二中叶片的局部剖面图，用于重点展示撬杠孔与翘杆之间的配合关系；

图6是图3的A部放大图；

图7是图4的B-B剖面图。

图中，1、轮毂；2、叶根部；3、叶尾部；4、片段；5、轮毂轴心线；6、出风侧；7、吸风侧；8、叶根段；9、叶中段；10、叶尾段；11、叶前沿；12、叶后沿；13、叶中部；14、叶片；15、外框；16、驱动电机；17、前缺口；18、后缺口；19、撬杠孔；20、前活动板；21、后活动板；22、翘杆；23、前柔性变形片；24、后柔性变形片；25、驱动定位组件；26、驱动杆；27、驱动组件；28、驱动气缸；29、驱动环；30、凸环；31、夹持片；32、滚轮；33、橡胶层；34、固定孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种风扇叶，参见图1，包括位于中部的轮毂1，轮毂1的外圆周侧壁上均匀固定有多个叶片14，叶片14与轮毂1相连处为叶根部2，叶片14背离轮毂1的端部为叶尾部3；当该风扇叶处于正常使用状态时，风扇叶的两侧分别为出风侧6和吸风侧7，空气会从吸风侧7吹向出风侧6。

其中，每个叶片14沿着叶根部2到叶尾部3方向分为多个片段4，以图2为参照，每个片段4均往图2的右侧倾斜，每个片段4与轮毂1轴心线之间形成倾斜角a，沿叶根部2到叶尾部3分布的片段4所形成的倾斜角a逐步变大。

参见图1，每个叶片14分为叶根段8、叶中段9、叶尾段10，叶根段8、叶中段9、叶尾段10依次沿着叶根部2到叶尾部3进行分布，叶根段8、叶尾段10均斜向吸风侧7弧形拱起，叶中段9斜向出风侧6弧形拱起。

叶片14的边缘包括靠近出风侧6的叶前沿11、靠近吸风侧7的叶后沿12、位于叶前沿11与叶后沿12之间的叶中部13，叶中部13的厚度大于叶前沿11厚度，叶中部13的厚度大于叶后沿12厚度。

实施例二：

一种排风扇，参见图3，包括外框15，外框15内安装有驱动电机16，还包括实施例一中的风扇叶，风扇叶安装于驱动电机16的电机轴上；驱动电机16带动风扇叶旋转，空气会从吸风侧7吸入到外框15内，并会从出风侧6吹出。

参见图4以及图5，叶片14上设有位于叶前沿11一侧的前缺口17、位于叶后沿12一侧的后缺口18，前缺口17内设有前活动板20，后缺口18内设有后活动板21。其中，前活动板20以及后活动板21均可选用铁板，前活动板20的厚度越远离前缺口17越厚，后活动板21越远离后缺口18越厚。

参见图4以及图5， 叶片14上设有撬杠孔19，该撬杠孔19的两端孔口与前缺口17、后缺口18相通，撬杠孔19可选择长方形孔以及腰形孔，在撬杠孔19内穿有翘杆22，翘杆22两端分别与前活动板20、后活动板21相连，撬杠孔19的孔径能允许翘杆22进行上下撬摆动作。

参见图4，前活动板20板边与前缺口17口边之间连接有前柔性变形片23，后活动板21板边与后缺口18口边之间连接有后柔性变形片24，前柔性变形片23和后柔性变形片24的材质均为橡胶。

参见图7，叶片14、前活动板20、后活动板21外侧壁上均设有橡胶层33，橡胶层33、前柔性变形片23、后柔性变形片23三者一体注塑成型；叶片14、前活动板20、后活动板21外侧壁上均设有固定孔34，橡胶层33渗入到固定孔34中。

参见图3以及图6，还包括驱动定位组件25，驱动定位组件25包括驱动组件27、驱动杆26，驱动杆26一端与翘杆22相连，且另一端贯穿于轮毂1内，驱动组件27用于带动驱动杆26进行旋转，驱动杆26带动翘杆22撬摆并使翘杆22定位于指定撬摆角度。

其中，参见图3以及图6，驱动组件27包括驱动气缸28、驱动环29，驱动环29安装于轮毂1内，驱动环29一方面，能沿着轮毂1的旋转轴线方向进行滑移，另一方面，也能跟随着轮毂1进行旋转。

参见图3以及图6，驱动气缸28安装于外框15上，驱动气缸28的伸缩端上设有两个夹持片31，两个夹持片31上均设有滚轮32，在驱动环29的内环面上设有凸环30，两个夹持片31分别位于凸环30的上下两端，滚轮32的轮面能与凸环30侧壁相接触。驱动气缸28的驱动端用于带动驱动环29沿沿着轮毂1的旋转轴线方向进行滑移。

参见图4，整个驱动杆26的形状为L形，位于轮毂1内的驱动杆26端部为一呈90°的弯折端，且该端部铰接于驱动环29且受驱动环29的移动发生转动。

实施例二的具体工作原理：

根据实际工况的要求，风扇叶停止转动，驱动气缸28的动力端发生伸缩动作，驱动气缸28的动力端上的滚轮32与凸环30相抵，并推动驱动环29沿轮毂1的转轴线方向移动，驱动环29会拉动位于轮毂1内的驱动杆26端部发生旋转，驱动杆26带动翘杆22沿撬杠孔19的长度方向进行撬摆，翘杆22一端驱动前活动板20活动，另一端则驱动后活动板21活动，进而根据实际的工作需要改变整个叶片14的扭转角度。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风扇叶，包括轮毂(1)、多个均匀固定于轮毂(1)周向外侧的叶片(14)，叶片(14)与轮毂(1)相连处为叶根部(2)，叶片(14)背离轮毂(1)的端部为叶尾部(3)，其特征在于：沿叶根部(2)到叶尾部(3)将叶片(14)分为多个片段(4)，每个片段(4)往相同方向呈倾斜设置并与轮毂(1)轴心线之间形成倾斜角a，沿叶根部(2)到叶尾部(3)分布的片段(4)所形成的倾斜角a逐步变大。

2.根据权利要求1所述的风扇叶，其特征在于：风扇叶的两侧分别为出风侧(6)以及吸风侧(7)，每个叶片(14)分为叶根段(8)、叶中段(9)、叶尾段(10)，叶根段(8)、叶中段(9)、叶尾段(10)依次沿着叶根部(2)到叶尾部(3)进行分布，所述叶根段(8)、叶尾段(10)均斜向吸风侧(7)拱起，所述叶中段(9)斜向出风侧(6)拱起。

3.根据权利要求2所述的风扇叶，其特征在于：所述叶片(14)的边缘包括靠近出风侧(6)的叶前沿(11)、靠近吸风侧(7)的叶后沿(12)、位于叶前沿(11)与叶后沿(12)之间的叶中部(13)，所述叶中部(13)的厚度大于叶前沿(11)厚度，所述叶中部(13)的厚度大于叶后沿(12)厚度。

4.一种排风扇，包括外框(15)，所述外框(15)内安装有驱动电机(16)，其特征是，还包括如权利要求3所述的风扇叶，风扇叶安装于驱动电机(16)的电机轴上。

5.根据权利要求4所述的排风扇，其特征在于：所述叶片(14)上设有位于叶前沿(11)一侧的前缺口(17)、位于叶后沿(12)一侧的后缺口(18)，所述叶片(14)上设有撬杠孔(19)，所述前缺口(17)内设有前活动板(20)，所述后缺口(18)内设有后活动板(21)，所述撬杠孔(19)内穿有翘杆(22)，所述翘杆(22)两端分别与前活动板(20)、后活动板(21)相连，所述撬杠孔(19)的孔径能允许翘杆(22)进行上下撬摆动作，所述前活动板(20)板边与前缺口(17)口边之间连接有前柔性变形片(23)，所述后活动板(21)板边与后缺口(18)口边之间连接有后柔性变形片(24)；

还包括驱动定位组件(25)，所述驱动定位组件(25)包括驱动组件(27)、驱动杆(26)，所述驱动杆(26)一端与翘杆(22)相连，且另一端贯穿于轮毂(1)内，所述驱动组件(27)用于带动驱动杆(26)进行旋转，驱动杆(26)带动翘杆(22)撬摆并使翘杆(22)定位于指定撬摆角度。

6.根据权利要求5所述的排风扇，其特征在于：所述驱动组件(27)包括驱动气缸(28)、驱动环(29)，所述驱动环(29)安装于轮毂(1)内且能沿着轮毂(1)的旋转轴线方向进行滑移，所述驱动气缸(28)安装于外框(15)上且驱动气缸(28)的驱动端用于带动驱动环(29)沿沿着轮毂(1)的旋转轴线方向进行滑移，位于轮毂(1)内的驱动杆(26)端部铰接于驱动环(29)且受驱动环(29)的移动发生转动。

7.根据权利要求6所述的排风扇，其特征在于：所述驱动环(29)的内环面上设有凸环(30)，所述驱动气缸(28)的伸缩端上设有两个夹持片(31)，两个夹持片(31)分别位于凸环(30)的上下两端。

8.根据权利要求7所述的排风扇，其特征在于：两个夹持片(31)上均设有滚轮(32)，所述滚轮(32)的轮面与凸环(30)侧壁相接触。

9.根据权利要求5所述的排风扇，其特征在于：所述前活动板(20)的厚度朝靠近前柔性变形片(23)方向逐渐变薄。

10.根据权利要求5所述的排风扇，其特征在于：所述后活动板(21)的厚度朝靠近后柔性变形片(24)方向逐渐变薄。

11.根据权利要求4所述的排风扇，其特征在于：所述前柔性变形片(23)和后柔性变形片(24)的材质均为橡胶，所述叶片(14)、前活动板(20)、后活动板(21)外侧壁上均设有橡胶层(33)，所述橡胶层(33)、前柔性变形片(23)、后柔性变形片(24)三者一体注塑成型；

所述叶片(14)、前活动板(20)、后活动板(21)外侧壁上均设有固定孔(34)，所述橡胶层(33)渗入到固定孔(34)中。