CN110345106A - 轴流风叶、轴流风机和空调器 - Google Patents

轴流风叶、轴流风机和空调器 Download PDF

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CN110345106A CN201910700366.2A CN201910700366A CN110345106A CN 110345106 A CN110345106 A CN 110345106A CN 201910700366 A CN201910700366 A CN 201910700366A CN 110345106 A CN110345106 A CN 110345106A
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王锡栋
刘乾坤
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Abstract

本发明公开了一种轴流风叶、轴流风机和空调器，轴流风叶包括：轮毂和叶片，叶片与轮毂相连，叶片的尾缘侧部具有缺口，轮毂的中心轴线在垂直于该中心轴线的平面内的正投影为中心点，叶片的外缘在平面内的正投影与叶片的尾缘侧部在平面内的正投影具有交点，其中，缺口的轮廓线在平面内的正投影具有起点、终点以及过渡点，过渡点与起点和终点的连线之间的距离大于缺口的轮廓线在平面内的正投影中的其余点与该直线的距离，中心点和过渡点的连线与中心点和起点的连线之间的夹角为α，中心点和交点的连线与中心点和起点的连线之间的夹角为β，α大于或者等于β。根据本发明实施例的轴流风叶具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。

Description

轴流风叶、轴流风机和空调器
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种轴流风叶、具有所述轴流风叶的轴流风机和具有所述轴流风机的空调器。
背景技术
相关技术中的轴流风叶，包括轮毂以及设置在轮毂上的等间距或不等间距的两个以上的叶片。轴流风叶的叶片尾缘为平齐型、整体突出型或整体凹陷型，导致轴流风叶在旋转时，气流在叶片尾缘会产生较大的旋涡，并周期性的脱落，使流体的动能损失增大，风机功率消耗增大，同时产生很大的噪音。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种轴流风叶，该轴流风叶具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
本发明还提出一种具有所述轴流风叶的轴流风机。
本发明还提出一种具有所述轴流风机的空调器。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种轴流风叶，所述轴流风叶包括：轮毂和叶片，所述叶片与所述轮毂相连，所述叶片的尾缘侧部具有缺口，所述轮毂的中心轴线在垂直于该中心轴线的平面内的正投影为中心点，所述叶片的外缘在所述平面内的正投影与所述叶片的尾缘侧部在所述平面内的正投影具有交点，其中，所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影具有靠近所述轮毂的起点、远离所述轮毂的终点以及位于所述起点和所述终点之间的过渡点，所述过渡点与所述起点和所述终点的连线之间的距离大于所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影中的其余点与该直线的距离，所述中心点和所述过渡点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为α，所述中心点和所述交点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为β，所述α大于或者等于所述β。
根据本发明实施例的轴流风叶，具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
另外，根据本发明上述实施例的轴流风叶还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述中心点和所述交点的连线位于所述中心点和所述起点的连线与所述中心点和所述过渡点的连线之间。
根据本发明的一些实施例，所述中心点和所述交点的连线与所述中心点和所述过渡点的连线之间的夹角为γ，所述α大于或者等于所述γ。
根据本发明的一些实施例，所述中心点和所述终点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为θ，所述θ小于或者等于所述β。
根据本发明的一些实施例，所述中心点和所述起点的连线的长度为70-110毫米，所述中心点和所述终点的连线的长度为170-220毫米。
根据本发明的一些实施例，所述中心点和所述起点的连线的长度为92毫米，所述中心点和所述终点的连线的长度为195毫米。
根据本发明的一些实施例，以所述中心点为圆心且经所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影上任意一点的假想圆的直径为D，其中，所述假想圆被所述起点和所述终点的连线以及所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影截取的弧长为H，所述H随所述D的增大呈现先增大后减小的趋势。
根据本发明的一些实施例，所述H与所述D的比值大于或者等于0，且所述H与所述D的比值小于或者等于0.25。
根据本发明的一些实施例，所述叶片为多个，多个所述叶片沿所述轮毂的周向间隔设置。
根据本发明的一些实施例，每个所述叶片的缺口的形状相同；和/或，每个所述叶片的缺口的开口方向相同。
根据本发明的一些实施例，所述叶片的尾缘侧部与所述叶片的外缘的连接处、以及所述缺口与所述叶片的尾缘侧部的连接处均为圆弧过渡。
根据本发明的第二方面的实施例提出一种轴流风机，所述轴流风机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的轴流风叶。
根据本发明实施例的轴流风机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的轴流风叶，具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
根据本发明的第三方面的实施例提出一种空调器，所述空调器包括根据本发明的第二方面的实施例所述的轴流风机。
根据本发明实施例的空调器，通过利用根据本发明的第二方面的实施例所述的轴流风机，具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
本发明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是根据本发明一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图2是图1中D处的放大图。
图3是根据本发明一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图4是根据本发明一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图5是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图6是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图7是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图8是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图9是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图10是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图11是根据本发明另一个实施例的轴流风叶的结构示意图。
图12是根据本发明实施例的轴流风叶的功率与风量的关系图。
图13是根据本发明实施例的轴流风叶的噪音与风量的关系图。
附图标记：轴流风叶1、轮毂100、叶片200、缺口210。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的轴流风叶1。
如图1-图13所示，根据本发明实施例的轴流风叶1包括轮毂100和叶片200。
叶片200与轮毂100相连，叶片200的尾缘侧部具有缺口210，轮毂100的中心轴线在垂直于该中心轴线的平面内的正投影为中心点E，叶片200的外缘在所述平面内的正投影与叶片200的尾缘侧部在所述平面内的正投影具有交点Q，其中，缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影具有靠近轮毂100的起点K、远离轮毂100的终点N以及位于所述起点K和所述终点N之间的过渡点M，过渡点M与起点K和终点N的连线之间的距离大于缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影中的其余点与该直线的距离，中心点E和过渡点M的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为α，中心点E和交点Q的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为β，所述α大于或者等于所述β。
换言之，直线段EM与直线段EK之间的夹角为α，直线段EQ与直线段EK之间的夹角为β，所述α大于或者等于所述β。
这里需要理解的是，叶片200包括前缘和尾缘，叶片200的前缘即叶片200的迎风侧边缘，叶片200的尾缘为叶片200上与叶片200的前缘相对设置的边缘。叶片200还包括外缘和根部，叶片200的外缘为远离轮载100的边缘，叶片200的根部为与轮载100连接处的叶片部分。而叶片200的尾缘与叶片200的外缘及叶片200的根部连接，其中，叶片200的根部与轮鼓100连接，叶片200的外缘为叶片200的自由端。
根据本发明实施例的轴流风叶1，通过在叶片200的尾缘侧部设有缺口210，相比相关技术中的轴流风叶，在轴流风叶1旋转时，可以避免气流在叶片200的尾缘处产生较大的旋涡，不仅可以防止气流产生较大的动能损失，从而可以避免风机的功率消耗过大，起到节能环保的作用，降低风机的运行成本，而且还可以避免风机在工作过程中产生较大的噪音，便于提高风机的使用性能，延长风机的使用寿命，提高用户的使用舒适性。
并且，通过使α大于或者等于β，这样可以保证缺口210具有足够的深度，便于提高缺口210的抗旋涡性能，避免气流与叶片200的尾缘产生激振，从而提高轴流风叶1的送风效果，提高轴流风叶1的工作效率，还可以进一步降低轴流风叶1的工作噪音，提高轴流风叶1的使用性能。同时，还能在一定程度上降低轴流风叶1的重量，减小轴流风叶1的生产成本。
因此，根据本发明实施例的轴流风叶1具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
下面参考附图描述根据本发明具体实施例的轴流风叶1。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图13所示，根据本发明实施例的轴流风叶1包括轮毂100和叶片200。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，中心点E和过渡点M的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为α，中心点E和交点Q的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为β，所述α大于所述β。
换言之，直线段EM与直线段EK之间的夹角为α，直线段EQ与直线段EK之间的夹角为β，所述α大于所述β。
可选地，如图1和图2所示，中心点E和交点Q的连线位于中心点E和起点K的连线与中心点E和过渡点M的连线之间。换言之，直线段EQ位于直线段E K与直线段EM之间。这样可以对缺口210的形状进行控制，使缺口210在合适的范围内，进一步便于提高缺口210的抗旋涡性能。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，中心点E和交点Q的连线与中心点E和过渡点M的连线之间的夹角为γ，所述α大于或者等于所述γ。换言之，直线段EQ与直线段EM之间的夹角为γ，所述α大于或者等于所述γ。这样可以使缺口210的形状更加的合理，保证缺口210与叶片200的尾缘侧部相适配，以便于防止气流在叶片200的尾缘侧部产生旋涡。
具体地，中心点E和交点Q的连线与中心点E和过渡点M的连线之间的夹角为γ，所述α大于所述γ。换言之，直线段EQ与直线段EM之间的夹角为γ，所述α大于所述γ。
可选地，如图1和图2所示，中心点E和终点N的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为θ，所述θ小于或者等于所述β。换言之，直线段EN与直线段EK之间的夹角为θ，所述θ小于或者等于所述β。这样进一步便于对缺口210的形状进行控制，使缺口210具有合理的形状，进一步便于提高缺口210的抗旋涡性能。
进一步地，中心点E和终点N的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为θ，所述θ小于所述β。换言之，直线段EN与直线段EK之间的夹角为θ，所述θ小于所述β。
具体地，中心点E和起点K的连线的长度为70-110毫米，中心点E和终点N的连线的长度为170-220毫米。换言之，直线段EK的长度为70-110毫米，直线段EN的长度为170-220毫米。这样便于确定起点K和终点N的位置，便于缺口210的加工成型，便于准确地设置缺口210。
更为具体地，中心点E和起点K的连线的长度为92毫米，中心点E和终点N的连线的长度为195毫米。换言之，以中心点E为圆心且经过起点K的假想圆的半径为92mm，以中心点E为圆心且经过终点N的假想圆的半径为92mm。这样进一步便于确定起点K和终点N的位置，提高缺口210的位置准确性和形状准确性，易于对缺口210进行设计加工。
在本发明的一个实施例中，轴流风叶1由轮毂100以及设置在轮毂100上的3个等间距叶片200组成，在每个叶片200的尾缘侧部开设有形状和尺寸完全相同的缺口210。
可选地，以中心点E为圆心且经缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影上任意一点的假想圆的直径为D，其中，所述假想圆被起点K和终点N的连线以及缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影截取的弧长为H，所述H随所述D的增大呈现先增大后减小的趋势。换言之，所述H在直线段KN上的某处具有最大的弧长。这样便于在叶片200的尾缘侧部形成C形的缺口210，进一步便于准确地控制缺口210的形状。
进一步地，所述H与所述D的比值大于或者等于0，且所述H与所述D的比值小于或者等于0.25。这样便于控制所述H与所述D之间的比例关系，从而进一步便于控制所述H的尺寸，以保证缺口210具有合适的深度范围。
更进一步地，所述H与所述D的比值大于0且小于0.25。
可选地，如图1所示，叶片200为多个，多个叶片200沿轮毂100的周向间隔设置。这样便于提高轴流风叶1的送风能力，提高轴流风叶1的工作效率。
具体而言，叶片200可以沿轮毂100的周向等间距或不等间距设置。
进一步地，每个叶片200的缺口210的形状相同；和/或，每个叶片200的缺口210的开口方向相同。这样便于降低轴流风叶1的功率消耗，降低轴流风叶1的工作噪音，还能在一定程度上降低轴流风叶1的重量。
更进一步地，每个叶片200的缺口210的形状相同，且每个叶片200的缺口210的开口方向相同。
可选地，每个叶片200上的缺口210的尺寸可以相同，也可以不同。
具体地，叶片200的尾缘侧部与叶片200的外缘的连接处、以及缺口210与叶片200的尾缘侧部的连接处均为圆弧过渡。这样便于减小气流在流经叶片200时的流动阻力，进一步便于提高轴流风叶1的送风效率。
如图12-图13所示，本发明的轴流风叶1与现有技术轴流风叶性能参数对比可知，相同风量的风机噪音降低2dB，相同风量的风机功率降低10w。
在本发明的一个具体实施例中，轴流风叶1包括轮毂100和叶片200。叶片200与轮毂100相连，叶片200的尾缘侧部具有缺口210，轮毂100的中心轴线在垂直于该中心轴线的平面内的正投影为中心点E，叶片200的外缘在所述平面内的正投影与叶片200的尾缘侧部在所述平面内的正投影具有交点Q，
其中，缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影具有靠近轮毂100的起点K、远离轮毂100的终点N以及位于所述起点K和所述终点N之间的过渡点M，过渡点M与起点K和终点N的连线之间的距离大于缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影中的其余点与该直线的距离，中心点E和过渡点M的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为α，中心点E和交点Q的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为β，所述α大于或者等于所述β。
中心点E和交点Q的连线位于中心点E和起点K的连线与中心点E和过渡点M的连线之间。中心点E和交点Q的连线与中心点E和过渡点M的连线之间的夹角为γ，所述α大于或者等于所述γ。中心点E和终点N的连线与中心点E和起点K的连线之间的夹角为θ，所述θ小于或者等于所述β。中心点E和起点K的连线的长度为70-110毫米，中心点E和终点N的连线的长度为170-220毫米。
以中心点E为圆心且经缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影上任意一点的假想圆的直径为D，其中，所述假想圆被起点K和终点N的连线以及缺口210的轮廓线在所述平面内的正投影截取的弧长为H，所述H随所述D的增大呈现先增大后减小的趋势。所述H与所述D的比值大于或者等于0，且所述H与所述D的比值小于或者等于0.25。
叶片200为多个，多个叶片200沿轮毂100的周向间隔设置。每个叶片200的缺口210的形状相同；和/或，每个叶片200的缺口210的开口方向相同。叶片200的尾缘侧部与叶片200的外缘的连接处、以及缺口210与叶片200的尾缘侧部的连接处均为圆弧过渡。
下面描述根据本发明实施例的轴流风机。根据本发明实施例的轴流风机包括根据本发明上述实施例的轴流风叶1。
根据本发明实施例的轴流风机，通过利用根据本发明上述实施例的轴流风叶1，具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
下面描述根据本发明实施例的空调器。根据本发明实施例的空调器包括根据本发明上述实施例的轴流风机。
根据本发明实施例的空调器，通过利用根据本发明上述实施例的轴流风机，具有流体动能损失小、工作噪音低等优点。
根据本发明实施例的空调器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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元件必须具有特定的方位、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。此外，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该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种轴流风叶，其特征在于，包括轮毂和叶片，所述叶片与所述轮毂相连，所述叶片的尾缘侧部具有缺口，所述轮毂的中心轴线在垂直于该中心轴线的平面内的正投影为中心点，所述叶片的外缘在所述平面内的正投影与所述叶片的尾缘侧部在所述平面内的正投影具有交点，
其中，所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影具有靠近所述轮毂的起点、远离所述轮毂的终点以及位于所述起点和所述终点之间的过渡点，所述过渡点与所述起点和所述终点的连线之间的距离大于所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影中的其余点与该直线的距离，
所述中心点和所述过渡点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为α，所述中心点和所述交点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为β，所述α大于或者等于所述β。
2.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述中心点和所述交点的连线位于所述中心点和所述起点的连线与所述中心点和所述过渡点的连线之间。
3.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述中心点和所述交点的连线与所述中心点和所述过渡点的连线之间的夹角为γ，所述α大于或者等于所述γ。
4.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述中心点和所述终点的连线与所述中心点和所述起点的连线之间的夹角为θ，所述θ小于或者等于所述β。
5.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述中心点和所述起点的连线的长度为70-110毫米，所述中心点和所述终点的连线的长度为170-220毫米。
6.根据权利要求5所述的轴流风叶，其特征在于，所述中心点和所述起点的连线的长度为92毫米，所述中心点和所述终点的连线的长度为195毫米。
7.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，以所述中心点为圆心且经所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影上任意一点的假想圆的直径为D，
其中，所述假想圆被所述起点和所述终点的连线以及所述缺口的轮廓线在所述平面内的正投影截取的弧长为H，所述H随所述D的增大呈现先增大后减小的趋势。
8.根据权利要求7所述的轴流风叶，其特征在于，所述H与所述D的比值大于或者等于0，且所述H与所述D的比值小于或者等于0.25。
9.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述叶片为多个，多个所述叶片沿所述轮毂的周向间隔设置。
10.根据权利要求9所述的轴流风叶，其特征在于，每个所述叶片的缺口的形状相同；和/或，每个所述叶片的缺口的开口方向相同。
11.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述叶片的尾缘侧部与所述叶片的外缘的连接处、以及所述缺口与所述叶片的尾缘侧部的连接处均为圆弧过渡。
12.一种轴流风机，其特征在于，包括根据权利要求1-11中任一项所述的轴流风叶。
13.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求12所述的轴流风机。
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