CN113123977B - 风机、空调室外机和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风机、空调室外机和空调器。其中，风机包括：驱动组件，驱动组件设置有第一输出轴和第二输出轴；第一级扇叶，第一级扇叶与第一输出轴相连接；第二级扇叶，第二级扇叶与第二输出轴相连接，第一级扇叶与第二级扇叶的旋转方向相反；其中，第一级扇叶的第一叶片的前缘包括凹陷区和平直区，和/或第一叶片的尾缘包括凸起区，沿第一级扇叶的旋转方向，同一个第一叶片的前缘位于尾缘的前方。本发明提供的风机通过两级扇叶反向旋转，以及第一级扇叶的第一叶片的前缘包括凹陷区和平直区、尾缘包括凸起区的设置，改善了对旋风机第一级扇叶的叶尖处气流流动复杂的情况，提高了风压，降低了噪音，提升了用户的使用体验。

Description

风机、空调室外机和空调器

技术领域

本发明涉及旋转机械技术领域，具体而言，涉及到一种风机、一种空调室外机和一种空调器。

背景技术

现有的对旋轴流风机受第一级扇叶开式或半开式导风圈，以及侧边部分进气影响，存在压力低、第一扇级叶叶尖流动复杂、两级级间干涉增强等问题，同时导致对旋风机同风量噪音偏高。相对于传统单扇叶轴流风机，现有的对旋轴流风机没有体现出优势。

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，本发明的第一方面在于提出了一种风机。

本发明的第二方面在于提出了一种空调室外机。

本发明的第三方面在于提出了一种空调器。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种风机，包括：驱动组件，驱动组件设置有第一输出轴和第二输出轴；第一级扇叶，第一级扇叶与第一输出轴相连接；第二级扇叶，第二级扇叶与第二输出轴相连接，第一级扇叶与第二级扇叶的旋转方向相反；其中，第一级扇叶的第一叶片的前缘包括凹陷区和平直区，和/或第一叶片的尾缘包括凸起区，沿第一级扇叶的旋转方向，同一个第一叶片的前缘位于尾缘的前方。

本发明提供的风机通过两级扇叶反向旋转构成了对旋风机，进一步地，通过对对旋风的第一级扇叶的叶片结构进行改进以提升对旋风机的转速和使用效果，降低噪音以及增大风量和风压。具体地，一方面，将第一叶片的前缘设计为凹陷区和平直区；一方面，将第一叶片的尾缘设计具有凸起区；一方面，将第一叶片的前缘设计为具有凹陷区和平直区，同时将第一叶片的尾缘设计具有凸起区。通过对第一级扇叶的第一叶片的前缘和/或尾缘的结构进行改进，改善了对旋风机第一级扇叶的叶尖处气流流动复杂的情况，提高了风压，降低了噪音，提升了用户的使用体验。

具体地，驱动组件的第一输出轴和第二输出轴具有相同的转动轴线，且转向相反，分别带动第一级扇叶和第二级扇叶进行反向旋转，实现了两级扇叶的对旋，提高了做功能力，并能提供更高的风压，从而大大提升了送风能力。

进一步地，第一级扇叶的第一叶片的前缘包括凹陷区和平直区，和/或第一叶片的尾缘包括凸起区的设置，使第一级扇叶的周缘具有流线型，从而改善了气流通过第一级扇叶的叶尖时的复杂情况，降低了由气流混合形成的噪音。其中，前缘为第一叶片中最先接触气流的一端，尾缘为第一叶片与前缘相对的一端。前缘的凹陷区和平直区的范围大小以及尾缘凸起区的范围大小都会对进入风机的气流产生影响从而进一步影响风机的送风效率和噪音大小。

另外，本发明提供的上述技术方案中的风机还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，第一级扇叶的转动中心点为C，第一叶片的前缘的叶尖顶点为L，尾缘的叶尖顶点为T；沿第一级扇叶的旋转方向，相邻的两个第一叶片中位于前方的第一叶片的凸起区的凸点M，位于两个第一叶片中的后方的第一叶片的叶尖顶点L和转动中心点C的连线的后方。

在该技术方案中，设定第一级扇叶的转动中心点为C，第一叶片的前缘的叶尖顶点为L，尾缘的叶尖顶点为T。由此进一步设定沿第一级扇叶的旋转方向，相邻的两个第一叶片中位于前方的第一叶片的凸起区的凸点M，位于两个第一叶片中的后方的第一叶片的叶尖顶点L和转动中心点C的连线的后方使得第一级扇叶中的相邻两个叶片具有流线型，又使相邻扇叶沿旋转方向的间距处于合理的区间，避免了相邻扇叶因沿旋转方向的间距过大引起的送风效率下降。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿第一叶片的前缘至尾缘方向，第一叶片的叶根对应的宽度小于第一叶片的叶尖对应的宽度。

在该技术方案中，设定第一叶片的叶根对应的宽度小于第一叶片的叶尖对应的宽度。具体地，第一叶片与轮毂相连接的部分为叶根，第一叶片与叶根相对的一端为叶尖。叶根对应的宽度小于叶尖对应的宽度的设置使扇叶从轮毂处向外逐渐扩大以保证扇叶有足够大的面积接触和收集气流。其中，叶根的宽度是指叶根对应的前缘上的叶根顶点至尾缘上的叶根顶点之间的距离，叶尖的宽度是指前缘上的叶尖顶点至尾缘上的叶尖顶点之间的距离。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一叶片沿第一级扇叶的旋转方向的投影，平直区的投影线与尾缘对应平直区的轮廓线的投影线相平行。

在该技术方案中，第一叶片的平直区的投影线与尾缘对应平直区的轮廓线的投影线相平行，有效降低了两级级间的干涉问题，进而达到降低噪音的目的。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一叶片沿第一级扇叶的旋转方向的投影，前缘的叶根至前缘的叶中点之间为凹陷区，叶中点至前缘的叶尖顶点之间为平直区。

在该技术方案中，第一叶片的前缘由于轮毂的连接端至自由端依次为叶根、叶中点及叶尖顶点，其中将第一叶片的前缘的叶根至叶中点之间为凹陷区，叶中点至叶尖顶点为平直区。从叶中点将叶片前缘分成凹陷区和平直区，使叶片面积由叶根端至叶尖最逐渐增大，进而使得气流经过第一级扇叶的做功增大，提高了对气流的加载能力和做功能力，同时也提高了风压。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一叶片包括至少3条叶型控制线；至少3条叶型控制线中的一条叶型控制线形成第一叶片的叶根，至少3条叶型控制线中的再一条叶型控制线形成第一叶片的叶中部，至少3条叶型控制线中的又一条叶型控制线形成第一叶片的叶尖；其中，沿第一级扇叶的转动轴线方向，以第一级扇叶的转动轴心为圆心的圆对第一级扇叶进行轴向截面，对应的第一叶片的截面形状为叶型控制线。

在该技术方案中，设定沿第一级扇叶的转动轴线方向，以第一级扇叶的转动轴心为圆心的圆对第一级扇叶进行轴向截面，对应的第一叶片的截面形状为叶型控制线。进一步地，第一叶片包括至少3条叶型控制线；至少3条叶型控制线中的一条叶型控制线形成第一叶片的叶根，至少3条叶型控制线中的再一条叶型控制线形成第一叶片的叶中部，至少3条叶型控制线中的又一条叶型控制线形成第一叶片的叶尖。通过至少3条叶型控制线的设置分别至少确定了第一叶片的叶根、叶中部以及叶尖的轮廓线，分别将这三条叶型控制线对应的离散点连接起来，从而以最简的方式确定了第一叶片的基本形状。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一叶片包括9条叶型控制线，第一叶片的叶根至第一叶片的叶中部包括3条叶型控制线，第一叶片的叶中部至第一叶片的叶尖包括6条叶型控制线。

在该技术方案中，第一叶片包括9条叶型控制线。其中，3条叶型控制线位于第一叶片的叶根至第一叶片的叶中部，6条位于第一叶片的叶中部至第一叶片的叶尖。9条叶型控制线之间对应的离散点连接起来并光滑过渡，更精确地确定了第一叶片的形状。可以理解，叶型控制线的数量越多，所确定的第一叶片的形状就越精确，所形成的曲面越光滑。从而最大限度的实现叶片中上部区域的载荷增加以及叶尖载荷的适度卸载，有效地控制了叶尖处气体的流动。

在上述任一技术方案中，进一步地，第二级扇叶的第二叶片包括至少3条叶型控制线，至少3条控制线沿第二叶片的叶根至第二叶片的叶尖均匀分布。

在该技术方案中，第二级扇叶的第二叶片包括至少3条叶型控制线，至少3条控制线沿第二叶片的叶根至第二叶片的叶尖均匀分布。通过至少3条叶型控制线在第二叶片的叶根和叶尖之间平均分布，分别至少确定了第二叶片的叶根到叶尖的三条轮廓线，从而以最简的方式确定了第二叶片的基本形状。

在上述任一技术方案中，进一步地，第二叶片包括5条叶型控制线，沿第二叶片的前缘至第二叶片的尾缘方向，5条叶型控制线的长度由第二叶片的叶根至第二叶片的叶尖逐渐增加；其中，叶型控制线的长度为叶型控制线沿第二叶片的前缘至第二叶片的尾缘方向的延伸长度。

在该技术方案中，第二叶片包括5条叶型控制线，5条叶型控制线的长度由第二叶片的叶根至第二叶片的叶尖逐渐增加。通过5条叶型控制线在第二叶片的叶根至第二叶片的叶尖逐渐增加，更精确地确定了第二叶片的形状，并使第二叶片由叶根至叶尖沿叶型控制线逐渐变宽，使第二叶片的主体有有足够大的面积接触和收集气流，进而提高了对气流的加载能力和做功能力，同时提高了风压。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一级扇叶的进口安装角度W2和第二级扇叶的出口安装角度W5的关系为：W2-10°≤W5≤W2+10°；和/或第二级扇叶的进口安装角度W4的取值范围为：W4t-5°≤W4≤W4t+5°，其中，W4t＝arctan(Fi×tan(W2)/(Fi+tan(W2)))，Fi为流量系数。

在该技术方案中，将两级扇叶的进口安装角度和出口安装角度相关联，更好地使两级扇叶对旋时发挥出最佳效果。具体地，第二级扇叶的出口安装角度W5的取值为第一级扇叶的进口安装角度W2的上下浮动10°，通过第一级扇叶的进口安装角度W2确定第二级扇叶的出口安装角度W5实现了整体风机的流动不分离，效率高，性能好的技术效果。其中，W4t为根据气体流动速度三角形推导出理想状态下的第二叶片的进口安装角度，将第二级扇叶的实际进口安装角度W4的取值范围控制在理想安装角度W4t的上下误差在5°以内，进而可以使得通过对旋风机整体的气流速度达到最佳。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿垂直于第一级扇叶的转动轴线方向，第一级扇叶在第一级扇叶的转动轴线上的投影长度为第一级扇叶的轴向宽度B1；沿垂直于第二级扇叶的转动轴线方向，第二级扇叶在第二级扇叶的转动轴线上的投影长度为第二级扇叶的轴向宽度B2；B1和B2满足关系式：0.75B2≤B1≤B2。

在该技术方案中，沿垂直于第一级扇叶的转动轴线方向，第一级扇叶在第一级扇叶的转动轴线上的投影长度为第一级扇叶的轴向宽度B1；沿垂直于第二级扇叶的转动轴线方向，第二级扇叶在第二级扇叶的转动轴线上的投影长度为第二级扇叶的轴向宽度B2；。由此使B1和B2满足关系式：0.75B2≤B1≤B2。从而使第一级扇叶的宽度和第二级扇叶的宽度相关联，合理地设计了第一级扇叶和第二级扇叶的大小，以满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿转动轴线的方向，第一级扇叶和第二级扇叶的轴向间距Bg满足关系式：Bg＝(0.2至0.8)×B1。

在该技术方案中，使第一级扇叶和第二级扇叶的轴向间距Bg满足表达式：Bg＝(0.2至0.8)×B1。合理设置第一级扇叶和第二级扇叶之间的轴线间距，使两级扇叶避免因为轴向间距过小而使发生干涉，也避免因为轴向间距过大而失去了对旋作用而产生的效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一级扇叶的轮毂的直径D1和第二级扇叶的轮毂的直径D2的比值满足关系式：0.9≤D1/D2≤1.1。

在该技术方案中，第一级扇叶的轮毂的直径D1和第二级扇叶的轮毂的直径D2的比值的关系式为：0.9≤D1/D2≤1.1。从而使两级扇叶的轮毂相差不大，进一步使第一级扇叶和第二级扇叶的叶根在所在轮毂的圆周方向上相差不大，使两级扇叶相对时相互覆盖的范围接近，从而更好地满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一级扇叶的第一叶片的数量为N1，第二级扇叶的第二叶片的数量为N2；N1与N2满足关系式：N2-3≤N1≤N2+5。

在该技术方案中，第一级扇叶的第一叶片的数量N1与第二级扇叶的第二叶片的数量的关系式为：N2-3≤N1≤N2+5。由此，提出了两级扇叶的叶片数量之间的关系，根据实际情况并结合关系式来确定两级扇叶的叶片的具体数量，从而更好地满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，风机还包括：导风圈，第一级扇叶和第二级扇叶设置于导风圈内。

在该技术方案中，将第一级扇叶和第二级扇叶设置于导风圈内，通过导风圈的收集和导流作用，使气流经过两级扇叶的作用而风压变大，提高了送风效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，导风圈包括：风圈主体，风圈主体的一端形成出风端；扩张部，扩张部的一端与风圈主体的另一端相连接，扩张部与风圈主体之间形成有过渡圆弧；其中，过渡圆弧的圆心位于导风圈的外部；沿第一级扇叶的转动轴线方向，第一级扇叶的高度的10％至90％位于风圈主体内；和/或沿第二级扇叶的转动轴线方向，第二级扇叶位于风圈主体内。

在该技术方案中，导风圈包括风圈主体和扩张部。风圈主体的一端形成有用于出风的出风端，第一级扇叶作为上游扇叶设置在扩张部一侧，第二级扇叶作为下游扇叶设置于风圈主体靠近出风端的一侧。扩张部与风圈主体的另一端相连接，并与风圈主体之间形成过渡圆弧，将过渡圆弧的圆心设置在导风圈的外部，使导风圈的入风端向外扩张，利于气流的收集和导入。进一步地，第一级扇叶的高度的10％至90％位于风圈主体内是指，沿垂直于轴线方向，将第一级扇叶和风圈主体均向其转动轴线上作投影，第一级扇叶在转动轴线上的投影高度的10％至90％位于风圈主体的投影内。使得风圈主体至少能够覆盖与之相对的第一级扇叶的小部分高度，满足对送风效率的最低要求；或者风圈主体能够覆盖与之相对的第一级扇叶的大部分高度，确保送风效率达到最高值。第二级扇叶位于风圈主体内，保证导风圈完全覆盖第二级扇叶，以提升导流的效果。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动组件包括：第一电机，第一电机设置有第一输出轴；第一电机支架，第一电机设置于第一电机支架上；第二电机，第二电机设置有第二输出轴；第二电机支架，第二电机设置于第二电机支架上。

在该技术方案中，驱动组件分别由具有独立输出轴并固定于独立电机支架上的两组不同的电机组成。通过两组电机的相对设置，带动对应的两个输出轴具有相反的旋转方向，进一步带动连接于两个输出轴上的第一级扇叶和第二级扇叶形成对旋，从而使进入风机的气流风压加大，提高了送风能力。

在上述任一技术方案中，进一步地，驱动组件包括：电机，电机设置有第一输出轴和第二输出轴；电机支架，电机设置于电机支架上。

在该技术方案中，驱动组件由电机和对应的电机支架构成，电机上设有第一输出轴和第二输出轴，且第一输出轴和第二输出轴的方向旋转相反。通过同一电机带动两个不同转向的输出轴，进一步带动连接于两个输出轴上的第一级扇叶和第二级扇叶形成对旋，从而使进入风机的气流风压加大，提高了送风能力，并节约了风机的内部空间。

本发明的第二方面提出了一种空调室外机，包括：壳体和上述任一技术方案中的风机。风机设置于壳体的出风口处。

本发明提出的空调室外机，由于包括上述任一技术方案中的风机，因此具有上述风机的全部有益效果。

本发明的第三方面提出了一种空调器，包括：上述任一技术方案中的风机或上述的空调室外机。

本发明提出的空调器，由于包括上述任一技术方案中的风机或空调室外机，因此具有上述风机或空调室外机的全部有益效果。

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是根据本发明的一个实施例的空调室外机的部分结构示意图；

图2是本发明的一个实施例垂直于轴向的第一级扇叶的示意图，图中直箭头表示第一级扇叶的旋转方向；

图3是图2所示第一级扇叶的轴测图；

图4是本发明的一个实施例的第一叶片沿气流流动方向的示意图，图中箭头为气流流动方向；

图5是本发明的一个实施例的第一叶片的叶型示意图；

图6是图5所示第一叶片旋转某个角度后的叶型示意图；

图7是本发明的一个实施例垂直于轴向的第二级扇叶的示意图，图中直箭头表示第二级扇叶的旋转方向；

图8是图7所示第二级扇叶的轴测图；

图9是本发明的一个实施例的第二叶片的叶型示意图；

图10是图9所示第二叶片旋转某个角度后的叶型示意图；

图11是本发明的一个实施例的两级扇叶的安装角度和轴向间距的示意图，图中左侧单箭头为第一级扇叶的旋转方向，图中右侧单箭头为第二级扇叶的旋转方向；

图12是本发明具体实施例的风机和常规对旋风机产生的噪声对比图。

其中，图1至图12中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1 空调室外机，102 第一电机，104 第一电机支架，106 第二电机，108 第二电机支架，200 第一级扇叶，202 第一叶片，300 第二级扇叶，302 第二叶片，400 导风圈，412风圈主体，414 扩张部，500 换热器，600 中隔板。

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。

下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例提供的风机和空调室外机1、空调器。

实施例一

如图1、图2和图4所示，本发明第一方面的实施例提供了一种风机，包括：驱动组件、第一级扇叶200和第二级扇叶300。

其中，驱动组件设置有第一输出轴和第二输出轴；第一级扇叶200与第一输出轴相连接；第二级扇叶300与第二输出轴相连接，第一级扇叶200与第二级扇叶300的旋转方向相反；第一级扇叶200的第一叶片202的前缘包括凹陷区和平直区，和/或第一叶片202的尾缘包括凸起区，沿第一级扇叶200的旋转方向，同一个第一叶片202的前缘位于尾缘的前方。

本发明提供的风机通过两级扇叶反向旋转构成了对旋风机，进一步地，通过对对旋风的第一级扇叶200的叶片结构进行改进以提升对旋风机的转速和使用效果，降低噪音以及增大风量和风压。具体地，一个实施例，将第一叶片202的前缘设计为凹陷区和平直区；一个实施例，将第一叶片202的尾缘设计具有凸起区；一个实施例，将第一叶片202的前缘设计为具有凹陷区和平直区，同时将第一叶片202的尾缘设计具有凸起区。通过对第一级扇叶200的第一叶片202的前缘和/或尾缘的结构进行改进，改善了对旋风机第一级扇叶200的叶尖处气流流动复杂的情况，提高了风压，降低了噪音，提升了用户的使用体验。

具体地，驱动组件的第一输出轴和第二输出轴具有相同的转动轴线，且转向相反，分别带动第一级扇叶200和第二级扇叶300进行反向旋转，实现了两级扇叶的对旋，提高了做功能力，并能提供更高的风压，从而大大提升了送风能力。

如图2至图4所示，进一步地，第一级扇叶200的第一叶片202的前缘包括凹陷区和平直区，和/或第一叶片202的尾缘包括凸起区的设置，使第一级扇叶200的周缘具有流线型，从而改善了气流通过第一级扇叶200的叶尖时的复杂情况，降低了由气流混合形成的噪音。其中，前缘为第一叶片202中最先接触气流的一端，用LE表示；尾缘为第一叶片202与前缘相对的一端，用TE表示。前缘的凹陷区和平直区的范围大小以及尾缘凸起区的范围大小都会对进入风机的气流产生影响从而进一步影响风机的送风效率和噪音大小。

实施例二

如图2和图3所示，在上述任一实施例中，第一级扇叶200的转动中心点为C，第一叶片202的前缘的叶尖顶点为L，尾缘的叶尖顶点为T；沿第一级扇叶200的旋转方向，相邻的两个第一叶片202中位于前方的第一叶片202的凸起区的凸点M，位于两个第一叶片202中的后方的第一叶片202的叶尖顶点L和转动中心点C的连线的后方使得第一级扇叶200中的相邻两个扇叶具有流线型，又使相邻扇叶沿旋转方向的间距处于合理的区间，避免了相邻扇叶因沿旋转方向的间距过大引起的送风效率下降。

进一步地，沿第一叶片的前缘至尾缘方向，第一叶片202的叶根对应的宽度小于第一叶片202的叶尖对应的宽度。具体地，第一叶片202与轮毂相连接的部分为叶根，第一叶片202与叶根相对的一端为叶尖。叶根对应的宽度小于叶尖对应的宽度的设置使扇叶从轮毂处向外逐渐扩大以保证扇叶有足够大的面积接触和收集气流。其中，叶根的宽度是指叶根对应的前缘上的叶根顶点至尾缘上的叶根顶点之间的距离，叶尖的宽度是指前缘上的叶尖顶点至尾缘上的叶尖顶点之间的距离。

如图4所示，进一步地，第一叶片202沿第一级扇叶200的旋转方向的投影，平直区的投影线与尾缘对应平直区的轮廓线的投影线相平行。第一叶片的平直区的投影线与尾缘对应平直区的轮廓线的投影线相平行，有效降低了两级级间的干涉问题，进而达到降低噪音的目的。

进一步地，第一叶片202沿垂直于第一级扇叶200的旋转方向的投影，前缘的叶根至前缘的叶中点之间为凹陷区，叶中点至前缘的叶尖顶点之间为平直区。

具体地，第一叶片的前缘由于轮毂的连接端至自由端依次为叶根、叶中点及叶尖顶点，其中将，如图2和图4所示，前缘由通过叶根点S、叶中点A、过渡点B、叶尖顶点L的曲线连接而成；尾缘由通过叶根点H、过渡点M、叶尖顶点T的曲线连接而成。第一叶片202的前缘的凹陷区为图4中曲线LE上叶根点S到点叶中点A的一段，第一叶片202的前缘的平直区为图4中曲线LE中不含叶根点S到叶中点A的部分。这样，从叶中点将叶片前缘分成凹陷区和平直区，使叶片面积由叶根端至叶尖最逐渐增大，进而使得气流经过第一级扇叶的做功增大，提高了对气流的加载和做功能力，同时也提高了风压。

进一步地，第一叶片202包括至少3条叶型控制线；至少3条叶型控制线中的一条叶型控制线形成第一叶片202的叶根，至少3条叶型控制线中的再一条叶型控制线形成第一叶片202的叶中部，至少3条叶型控制线中的又一条叶型控制线形成第一叶片202的叶尖；其中，沿第一级扇叶200的转动轴线方向，以第一级扇叶200的转动轴心为圆心的圆对第一级扇叶200进行轴向截面，对应的第一叶片202的截面形状为叶型控制线。

具体地，如图5和图6所示，叶型控制线Cr1为第一叶片202的叶根的轮廓线，叶型控制线Cr4为第一叶片202的叶中部的轮廓线，叶型控制线Cr9为第一叶片202的叶尖叶尖的轮廓线。分别将叶根、叶中部和叶尖叶尖的3条叶型控制线Cr1、Cr4和Cr9对应的离散点连接起来并光滑过渡，就确定了第一叶片202的基本形状。

进一步地，第一叶片202包括9条叶型控制线，第一叶片202的叶根至第一叶片202的叶中部包括3条叶型控制线，第一叶片202的叶中部至第一叶片202的叶尖包括6条叶型控制线。

具体地，如图2、图5和图6所示，叶型控制线Cr1、Cr2、Cr3控制叶根点H到过渡点M之间叶片的形状，叶型控制线Cr4、Cr6、Cr9控制过渡点M到叶尖叶尖顶点T之间叶片的形状，叶型控制线Cr5、Cr7、Cr8控制过渡点M到叶尖叶尖顶点T之间在叶型控制线Cr4、Cr6、Cr9之间的间隔区域的叶片的形状。通过9条叶型控制线之间对应的离散点连接起来并光滑过渡，更精确地确定了第一叶片202的形状。从而最大限度的实现叶片中上部区域的载荷增加以及叶尖载荷的适度卸载，有效地控制了叶尖处气体的流动。

实施例三

如图7至图10所示，在上述任一实施例中，进一步地，第二级扇叶300的第二叶片302包括至少3条叶型控制线，至少3条控制线沿第二叶片302的叶根至第二叶片302的叶尖均匀分布。

具体地，如图7至图10所示，第二级扇叶300的第二叶片302的前缘为LE’，第二级扇叶300的第二叶片302的尾缘为TE’。叶型控制线Cr1’为第二叶片302的叶根的轮廓线，叶型控制线Cr3’为第二叶片302的叶中部的轮廓线，叶型控制线Cr5’为第二叶片302的叶尖叶尖的轮廓线。将第二叶片302的叶根、叶中部和叶尖叶尖的3条叶型控制线Cr1’、Cr3’和Cr5’沿第二叶片302的叶根至第二叶片302的叶尖均匀分布，同时分别将叶型控制线Cr1’、Cr3’和Cr5’对应的离散点连接起来并光滑过渡，就确定了第二叶片302的基本形状。

进一步地，第二叶片302包括5条叶型控制线，沿第二叶片302的前缘至第二叶片302的尾缘方向，5条叶型控制线的长度由第二叶片302的叶根至第二叶片302的叶尖逐渐增加；其中，叶型控制线的长度为叶型控制线沿第二叶片302的前缘至第二叶片302的尾缘方向的延伸长度。

具体地，如图9和图10所示，在上述第二叶片302的三条控制线之间，顺次增加Cr2’和Cr4’两条叶型控制线，并使Cr1’至Cr5’这5条第二叶片302的叶型控制线的长度由第二叶片302的叶根至第二叶片302的叶尖逐渐增加。这样不仅更精确地确定了第二叶片302的形状，也使第二叶片302由叶根至叶尖沿叶型控制线逐渐变宽，而进一步使载荷从叶根到叶尖叶尖逐渐过渡，第二叶片302的主体有有足够大的面积接触和收集气流，进而提高了对气流的加载和做功能力，同时提高了风压。

实施例四

如图2和图11所示，在上述任一实施例中，进一步地，第一级扇叶200的进口安装角度W2和第二级扇叶300的出口安装角度W5的关系为：W2-10°≤W5≤W2+10°；和/或第二级扇叶300的进口安装角度W4的取值范围为：W4t-5°≤W4≤W4t+5°，其中，W4t＝arctan(Fi×tan(W2)/(Fi+tan(W2)))，Fi为流量系数。

该实施例中，通过将两级扇叶的进口安装角度和出口安装角度相关联，更好地使两级扇叶对旋时发挥出最佳效果。具体地，第二级扇叶的出口安装角度W5的取值为第一级扇叶的进口安装角度W2的上下浮动10°，通过第一级扇叶的进口安装角度W2确定第二级扇叶的出口安装角度W5实现了整体风机的流动不分离，效率高，性能好的技术效果。其中，W4t为根据气体流动速度三角形推导出理想状态下的第二叶片的进口安装角度，将第二级扇叶的实际进口安装角度W4的取值范围控制在理想安装角度W4t的上下误差在5°以内，进而可以使得通过对旋风机整体的气流速度达到最佳。

进一步地，沿垂直于第一级扇叶200的转动轴线方向，第一级扇叶200在第一级扇叶200的转动轴线上的投影长度为第一级扇叶200的轴向宽度B1；沿垂直于第二级扇叶300的转动轴线方向，第二级扇叶300在第二级扇叶300的转动轴线上的投影长度为第二级扇叶300的轴向宽度B2；B1和B2满足关系式：0.75B2≤B1≤B2。从而使第一级扇叶200的宽度和第二级扇叶300的宽度相关联，通过这个范围的限定，合理地设计了第一级扇叶200和第二级扇叶300的大小，以满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

进一步地，第一级扇叶200的轮毂的直径D1和第二级扇叶300的轮毂的直径D2的比值满足关系式：0.9≤D1/D2≤1.1。从而使两级扇叶的轮毂相差不大，进一步使第一级扇叶200和第二级扇叶300的叶根在所在轮毂的圆周方向上相差不大，使两级扇叶相对时相互覆盖的范围接近，从而更好地满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

在该实施例中，两级扇叶的直径也可以根据实际情况有所不同，以满足不同应用场合的需要。

进一步地，第一级扇叶200的第一叶片202的数量为N1，第二级扇叶300的第二叶片302的数量为N2；N1与N2满足关系式：N2-3≤N1≤N2+5。由此，提出了两级扇叶的叶片数量之间的关系，根据实际情况并结合关系式来确定两级扇叶的叶片的具体数量，从而更好地满足两级扇叶对旋后产生改善气流流动，增大风压和降噪的效果。

如图11所示，进一步地，沿转动轴线的方向，第一级扇叶200和第二级扇叶300的轴向间距Bg满足关系式：Bg＝(0.2至0.8)×B1。从而使第一级扇叶200和第二级扇叶300的轴向距离和第一级扇叶200的宽度相关联，在这个范围内取值，使两级扇叶避免因为轴向间距过小而使发生干涉，也避免因为轴向间距过大而降低甚至失去了对旋作用而产生的效果。具体地，如图1所示，第一级扇叶200与第二级扇叶300之间的轴向距离为第一级扇叶200的尾缘与第二级扇叶300的前缘在风机的转动轴线上的投影之间的距离。

实施例五

如图1所示，在上述任一实施例中，进一步地，风机还包括：导风圈400，第一级扇叶200和第二级扇叶300设置于导风圈400内。将第一级扇叶200和第二级扇叶300设置于导风圈400内，通过导风圈400的收集和导流作用，使气流经过两级扇叶的作用而风压变大，提高了送风效率。

进一步地，具体地，沿垂直于第一级扇叶200的转动轴线方向，向转动轴线上投影，第二级扇叶300的投影完全位于导风圈400的投影内，第一级扇叶200的投影至少部分落入导风圈400内。

进一步地，沿气流的流动方向，第一级扇叶200作为上游扇叶设置在导风圈400的进风端的一侧，第二级扇叶300作为下游扇叶设置于靠近导风圈400的出风端的一侧。

进一步地，导风圈400包括：风圈主体412，风圈主体412的一端形成出风端；扩张部414，扩张部414的一端与风圈主体412的另一端相连接，扩张部414与风圈主体412之间形成有过渡圆弧；其中，过渡圆弧的圆心位于导风圈400的外部；沿第一级扇叶200的转动轴线方向，第一级扇叶200的高度的10％至90％位于风圈主体412内；和/或沿第二级扇叶300的转动轴线方向，第二级扇叶300位于风圈主体412内。

在实施例中，沿气流的流动方向，风圈主体412的一端形成有用于出风的出风端，第一级扇叶200作为上游扇叶设置在扩张部414一侧，第二级扇叶300作为下游扇叶设置于风圈主体412靠近出风端的一侧。扩张部414与风圈主体412的另一端相连接，并与风圈主体412之间形成过渡圆弧，将过渡圆弧的圆心设置在导风圈400的外部，使导风圈400的入风端向外扩张，利于气流的收集和导入。进一步地，第一级扇叶200的高度的10％至90％位于风圈主体412内是指，沿垂直于轴线方向，将第一级扇叶200和风圈主体412均向其转动轴线上作投影，第一级扇叶200在转动轴线上的投影高度的10％至90％位于风圈主体412的投影内。使得风圈主体412至少能够覆盖与之相对的第一级扇叶200的小部分高度，满足对送风效率的最低要求；或者风圈主体412能够覆盖与之相对的第一级扇叶200的大部分高度，确保送风效率达到最高值。第二级扇叶300位于风圈主体412内，保证导风圈400完全覆盖第二级扇叶300，以提升导流的效果。

进一步地，驱动组件包括：第一电机102、第一电机支架104、第二电机106和第二电机支架108。

其中，第一电机102设置有第一输出轴；第一电机102设置于第一电机支架104上；第二电机106设置有第二输出轴；第二电机106设置于第二电机支架108上。通过两组电机的相对设置，带动对应的两个输出轴具有相反的旋转方向，进一步带动连接于两个输出轴上的第一级扇叶200和第二级扇叶300形成对旋，从而使进入风机的气流风压加大，提高了送风能力。

在该实施例中，驱动组件的组成还可以用其他方式进行替代，具体内容如下：

驱动组件包括：电机和电机支架。其中，电机设置有第一输出轴和第二输出轴；电机设置于电机支架上。具体地，驱动组件由电机和对应的电机支架构成，电机上设有第一输出轴和第二输出轴，且第一输出轴和第二输出轴的方向旋转相反。通过同一电机带动两个不同转向的输出轴，进一步带动连接于两个输出轴上的第一级扇叶200和第二级扇叶300形成对旋，从而使进入风机的气流风压加大，提高了送风能力，并节约了风机的内部空间。

具体实施例中，如图1所示，风机主要由第一电机102、第一电机支架104、第一级扇叶200、第二级扇叶300、第二电机支架108、第二电机106和导风圈400等部件组成。其中，第一级扇叶200上设有沿第一方向旋转的扇叶群(包括第一叶片202)，与第一电机102相连接；第二级扇叶300上设有沿第二方向旋转的扇叶群(包括第二叶片302)，与第二电机106相连接；第一级扇叶200沿第一方向转动，第二级扇叶300沿第二方向转动，第二方向与第一方向相反。第一级扇叶200和第二级扇叶300的外围设有导风圈400，导风圈400的入风端接近第一级扇叶200的出风端，完全覆盖第二级扇叶300，部分覆盖第一级扇叶200。

实施例六

本发明的第二方面提出了一种空调室外机1，包括壳体和上述任一实施例中的风机，风机设置于壳体的出风口处。由于该实施例中的空调空调室外机1包括上述任一实施例中的风机，因此具有上述风机的全部有益效果。

具体实施例中，如图1所示，提供了一种空调室外机1包括上述具体实施例所述的风机，还包括风道系统(图中未示出)、换热器500、中隔板600以及上、下箱体及盖板(图中未示出)。气流经换热器500流入换热器500与上下盖板、中隔板600组成的进气风道系统，经过第一级扇叶200和第二级扇叶300流出。

在该实施例中，电机和扇叶的相对位置可以根据实际情况进行调整，从而满足不同应用场合的需要。

进一步地，如图2所示，第一叶片202尾缘TE在叶片中部位置有凸起点M，自叶根点H向过渡点M逐渐平滑连接过渡，自叶尖叶尖顶点T向过渡点M平滑连接过渡。叶中凸起点M位于图示投影方向中心点C和相邻叶片前缘的叶尖叶尖顶点L的连线左侧。

进一步地，如图5和图6所示，从第一叶片202的叶根至叶尖，叶型控制线Cr1、Cr2、Cr3控制叶根点H到过渡点M之间叶片的形状，叶型控制线Cr4、Cr6、Cr9控制过渡点M到叶尖叶尖顶点T之间叶片的形状，叶型控制线Cr5、Cr7、Cr8控制过渡点M到叶尖叶尖顶点T之间在叶型控制线Cr4、Cr6、Cr9之间的间隔区域的叶片的形状。从而最大限度的实现叶片中上部区域的载荷增加以及叶尖载荷的适度卸载，有效地控制了叶尖处气体的流动。

进一步地，如图2和图4所示，第一叶片202的前缘LE由凹陷区和平直区组成，其凹陷区由叶根点S、叶中点A、以及过渡点B构成，使叶片整体形成叶根窄叶尖宽的布局。其平直区自叶中部点A到叶尖，可最大限度地提高加载和做功能力，提升了气流压力。

进一步地，如图7、图8、图9和图10所示，第二叶片302由自叶根至叶尖的五条叶型控制线(Cr1’至Cr5’)构成，载荷自根部到顶部逐渐过渡，第二叶片302的整体不存在缺口、突变或卸载。

进一步地，如图11所示，组成风机的两级扇叶，第一级扇叶200的进口安装角度W2、第一级扇叶200的出口安装角度W3；第二级扇叶300的进口安装角度W4和第二级扇叶300的出口安装角度W5；其中，第一级扇叶200的进口安装角度W2和第二级扇叶300的出口安装角度W5存在如下关系：W2-10°≤W5≤W2+10°；第二级扇叶300的进口安装角度W4的取值范围为W4t-5°≤W4≤W4t+5°，其中，W4t＝arctan(Fi×tan(W2)/(Fi+tan(W2)))，Fi为流量系数。

进一步地，第一级扇叶200的轴向宽度B1和第二级扇叶300的轴向宽度B2的关系式为：0.75B2≤B1≤B2。

进一步地，第一级扇叶200和第二级扇叶300的轴向间距Bg＝(0.2～0.8)B1，在Bg＝10～20mm时，两级扇叶互相作用的效果最好。

进一步地，第一级扇叶200的轮毂的直径D1和第二级扇叶300的轮毂的直径D2的比值的关系式为：0.9≤D1/D2≤1.1。

进一步地，第一级扇叶200的第一叶片202的数量N1与第二级扇叶300的第二叶片302的数量的关系式为：N2-3≤N1≤N2+5。

具体实施例中，如图11所示，气流自左侧流入，右侧流出，即第一叶片202位于气流上游，第二叶片302位于气流下游。两级扇叶的直径为420mm，在该实施例中，叶型W4＝W2，W4t-5°≤W4≤W4t+5°，B1＝0.75B2，Bg＝15mm；两级叶轮轮缘直径相同；两级扇叶叶片数目分别为9和7。该实施例中的风机及常规对旋风机产生的噪音对比见图12，试验表明该实施例中的风机具有明显的降噪效果。

实施例七

本发明的第三方面提出了一种空调器，包括上述任一实施例中的风机，因此上述风机的全部有益效果。

具体实施例中，本发明不仅限于中央空调室外机1的应用，而在其他如空气净化器等单轴流风扇的应用场合均可进行替代应用。

具体实施例中，中央空调器还包括室内机，室内机与上述任一实施例所述的室外机相连接，实现对室内环境的温度和湿度的调节。

本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，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；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。

在本发明的描述中，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。在本发明中，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。

以上所述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 (17)

1.一种风机，其特征在于，包括：

驱动组件，所述驱动组件设置有第一输出轴和第二输出轴；

第一级扇叶，所述第一级扇叶与所述第一输出轴相连接；

第二级扇叶，所述第二级扇叶与所述第二输出轴相连接，所述第一级扇叶与所述第二级扇叶的旋转方向相反；

其中，所述第一级扇叶的第一叶片的前缘包括凹陷区和平直区，所述第一叶片的尾缘包括凸起区；沿所述第一级扇叶的旋转方向，同一个所述第一叶片的所述前缘位于所述尾缘的前方；

所述第一级扇叶的转动中心点为C，所述第一叶片的所述前缘的叶尖顶点为L，所述尾缘的叶尖顶点为T；

沿所述第一级扇叶的旋转方向，相邻的两个所述第一叶片中位于前方的所述第一叶片的所述凸起区的凸点M，位于两个所述第一叶片中的后方的所述第一叶片的所述叶尖顶点L和所述转动中心点C的连线的后方；

所述第一叶片沿所述第一级扇叶的旋转方向的投影，所述平直区的投影线与所述尾缘对应所述平直区的轮廓线的投影线相平行；

所述第一叶片沿所述第一级扇叶的旋转方向的投影，所述前缘的叶根至所述前缘的叶中点之间为所述凹陷区，所述叶中点至所述前缘的叶尖顶点之间为所述平直区。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，

沿所述第一叶片的所述前缘至所述尾缘方向，所述第一叶片的叶根的宽度小于所述第一叶片的叶尖的宽度。

3.根据权利要求2所述的风机，其特征在于，

所述第一叶片包括至少3条叶型控制线；

所述至少3条叶型控制线中的一条叶型控制线形成所述第一叶片的叶根，所述至少3条叶型控制线中的再一条叶型控制线形成所述第一叶片的叶中部，所述至少3条叶型控制线中的又一条叶型控制线形成所述第一叶片的叶尖；

其中，沿所述第一级扇叶的转动轴线方向，以所述第一级扇叶的转动轴心为圆心的圆对所述第一级扇叶进行轴向截面，对应的所述第一叶片的截面形状为所述叶型控制线。

4.根据权利要求3所述的风机，其特征在于，

所述第一叶片包括9条叶型控制线，所述第一叶片的叶根至所述第一叶片的叶中部包括3条所述叶型控制线，所述第一叶片的叶中部至所述第一叶片的叶尖包括6条所述叶型控制线。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，

所述第二级扇叶的第二叶片包括至少3条叶型控制线，所述至少3条叶型控制线沿所述第二叶片的叶根至所述第二叶片的叶尖均匀分布。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，

所述第二叶片包括5条叶型控制线，沿所述第二叶片的前缘至所述第二叶片的尾缘方向，所述5条叶型控制线的长度由所述第二叶片的叶根至所述第二叶片的叶尖逐渐增加；

其中，所述叶型控制线的长度为所述叶型控制线沿所述第二叶片的前缘至所述第二叶片的尾缘方向的延伸长度。

7. 根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，

所述第一级扇叶的进口安装角度W2和所述第二级扇叶的出口安装角度W5的关系为：W2-10º≤W5≤W2+10º；和/或

所述第二级扇叶的进口安装角度W4的取值范围为：W4t-5º≤W4≤W4t+5º，其中，W4t=arctan(Fi×tan(W2)/(Fi+ tan(W2)))，Fi为流量系数。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，

沿垂直于所述第一级扇叶的转动轴线方向，所述第一级扇叶在所述第一级扇叶的转动轴线上的投影长度为所述第一级扇叶的轴向宽度B1；

沿垂直于所述第二级扇叶的转动轴线方向，所述第二级扇叶在所述第二级扇叶的转动轴线上的投影长度为所述第二级扇叶的轴向宽度B2；

所述B1和所述B2满足关系式：0.75×B2≤B1≤B2。

9.根据权利要求8所述的风机，其特征在于，

沿所述转动轴线的方向，所述第一级扇叶和所述第二级扇叶的轴向间距Bg与所述B1之间满足：Bg=（0.2至0.8）×B1。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，

所述第一级扇叶的轮毂的直径D1和所述第二级扇叶的轮毂的直径D2的比值满足关系式：0.9≤D1/D2≤1.1。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，

所述第一级扇叶的第一叶片的数量为N1，所述第二级扇叶的第二叶片的数量为N2；

所述N1与所述N2满足关系式：N2-3≤N1≤N2+5。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，还包括：

导风圈，所述第一级扇叶和所述第二级扇叶设置于所述导风圈内。

13.根据权利要求12所述的风机，其特征在于，所述导风圈包括：

风圈主体，所述风圈主体的一端形成出风端；

扩张部，所述扩张部的一端与所述风圈主体的另一端相连接，所述扩张部与所述风圈主体之间形成有过渡圆弧，所述过渡圆弧的圆心位于所述导风圈的外部；

其中，沿所述第一级扇叶的转动轴线方向，所述第一级扇叶的高度的10%至90%位于所述风圈主体内；和/或

沿所述第二级扇叶的转动轴线方向，所述第二级扇叶位于所述风圈主体内。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述驱动组件包括：

第一电机，所述第一电机设置有所述第一输出轴；

第一电机支架，所述第一电机设置于所述第一电机支架上；

第二电机，所述第二电机设置有所述第二输出轴；

第二电机支架，所述第二电机设置于所述第二电机支架上。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的风机，其特征在于，所述驱动组件包括：

电机，所述电机设置有所述第一输出轴和所述第二输出轴；

电机支架，所述电机设置于所述电机支架上。

16.一种空调室外机，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1至15中任一项所述的风机，所述风机设置于所述壳体的出风口处。

17.一种空调器，其特征在于，包括：

如权利要求1至15中任一项所述的风机；或

如权利要求16所述的空调室外机。