CN114382726A - 一种出风装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的出风装置，包括：轮毂；若干风叶，设置在所述轮毂上，所述风叶呈双头对称翼型设置。通过设置风叶为双头对称翼型，使得在风叶在外力驱动下，沿不同旋向转动时，对称设置的风叶在不同的迎风方向上的叶形相同，保证风叶正反转时的气动状态相同，有效平衡正反转时轮毂两侧的出风风量，使得正反向出风时两向均可满足吹风需求。

Description

一种出风装置

技术领域

本发明涉及风扇技术领域，具体涉及一种出风装置。

背景技术

目前市场上大部分的风扇都是单一方向送风，普遍采用单层或双层风叶，吹风范围广，吹出的风柔和舒适，配合金属或塑料网罩，实现吹风降温，深受广大消费者的喜爱。

如今，提高风扇的吹风范围的主要方式是设置摇头装置，但是当仅相反的两向需要受风时，这样设置，吹风范围变化速度慢，且需额外增加结构，增加装置成本，现有技术中，可以通过风叶的正向与反向转动变化，来实现风扇的双向切换出风，进而满足双向出风的需求，但是，现有技术中，风叶在正反向转动过程中，气动状态并不相同，不同方向的出风量存在较大差异，难以满足用户进一步的需要。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中风扇的风叶在正反向转动过程中的出风量相差较大，难以满足用户需要的缺陷，从而提供一种出风装置。

本发明提供一种出风装置，包括：轮毂；若干风叶，沿环向设置在所述轮毂上，所述风叶呈双头对称翼型设置。

定义所述风叶的两个侧边上对称点之间的连线为中弦线，所述中弦线的长度为L，选对称点其中之一为原点，所述中弦线的延伸方向为x轴，垂直于中弦线的一侧延伸方向为y轴建立坐标系，所述风叶设置在第一象限中的型线为上缘线，所述上缘线任一点坐标为(a，b)，则当b处于最大值时，a对应为两个解值A1和A2，0.1≤A1/L≤0.4，0.6≤A2/L≤0.9。

当A1≤a≤A2时，0.5mm≤b≤2mm。

当0≤a/L≤0.5时，

b＝(a/L)＊[－151.18(a/L)³+212.01(a/L)²－106.11(a/L)+19.81]+0.0879。

沿所述风叶的叶根至叶顶，所述中弦线的长度逐渐增大。

风叶的叶根位置对应所述中弦线的长度为L1，所述风叶的叶顶位置对应所述中弦线的长度为L2，40mm≤L1≤50mm，85mm≤L2≤120mm。

所述风叶与所述轮毂径向截面的夹角为β，沿所述风叶的叶根至叶顶，β逐渐减小。

在叶根位置，所述风叶与所述轮毂径向截面的夹角为β1，在叶顶位置，所述风叶与所述轮毂径向截面的夹角为β2，40°≤β1≤60°，25°≤β2≤40°。

所述轮毂的外径长度为d，所述风叶对应的外径长度为D，0.2≤d/D≤0.5。

若干所述风叶沿所述轮毂外缘均匀分布设置。

所述轮毂上的风叶数量为N，N呈奇数设置且N≥3。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的出风装置，包括：轮毂；若干风叶，设置在所述轮毂上，所述风叶呈双头对称翼型设置。

对称翼型是指翼型弯度为零，即其上下侧的弧线呈对称设置的翼型，而双头对称翼型是指沿风叶叶片基元面截面，具有两个相互垂直的对称轴。沿长度方向的为中弦线对称轴，沿宽度方向的为接驳线对称轴。

通过设置风叶为双头对称翼型，使得在风叶在外力驱动下，沿不同旋向转动时，对称设置的风叶在不同的迎风方向上的叶形相同，保证风叶正反转时的气动状态相同，有效平衡正反转时轮毂两侧的出风风量，使得正反向出风时两向均可满足吹风需求。

2.本发明提供的出风装置，定义所述风叶的两个侧边上对称点的连线为中弦线，所述中弦线的长度为L，选对称点其中之一为原点，所述中弦线的延伸方向为x轴，垂直于中弦线的一侧延伸方向为y轴建立坐标系，所述风叶设置在第一象限中的型线为上缘线，所述上缘线任一点坐标为(a，b)，则当b处于最大值时，a对应为两个解值A1和A2，0.1≤A1/L≤0.4，0.6≤A2/L≤0.9。

经实验，限制限定风叶上下型线间的厚度为最大值，其所在的长度位置在0.1到0.4以及0.6至0.9倍的中弦线长度，这样设置时，不仅送风量近似，而且正向和反向的吹风效率都能进一步优化，还优化了出风过程中的气动性能，降低了出风过程中的气动噪音，进而在保证两向都可以满足吹风需求的同时，进一步提高了用户的使用体验。

3.本发明提供的出风装置，当0≤a/L≤0.5时，

b＝(a/L)＊[－151.18(a/L)³+212.01(a/L)²－106.11(a/L)+19.81]+0.0879。

经实验，当这样设置时，最大程度优化了风叶叶形，有效平衡送风风量、出风口风速和气动噪音，有效降低风阻，并平衡了接驳线对称轴两侧的风叶结构的气动状态，降低了风叶周侧涡流区域面积，进而降低紊流噪音，有效提高了用户的使用体验。

4.本发明提供的出风装置，轮毂上的风叶数量为N，N呈奇数设置且N≥3。

采用奇数个数的风叶，可以有效避免风叶在旋转过程中产生共振，造成风叶损坏或轴承磨损等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的出风装置的结构示意图；

图2为图1所示的出风装置的侧视示意图；

图3为图1所示的出风装置的风叶的叶形结构示意图；

图4为图1所示的出风装置的风叶的部分上缘线的结构示意图；

图5为图1所示的出风装置的风叶的部分上缘线的另一表述方式对应的结构示意图；

图6为图1所示的出风装置的风叶的叶顶位置对应的结构示意图；

图7为图1所示的出风装置的风叶的叶根位置对应的结构示意图；

图8为图1所示的出风装置的风叶的叶顶位置中弦线的长度与出风风量和负载功率对应的变化示意图；

附图标记说明：

1－轮毂；2－风叶；21－中弦线；22－接驳线；23－上缘线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1－图5，本实施例提供一种出风装置，在本实施例中为电风扇，也可以为其他轴流通风电器或设备等，如冷风扇、抽风机等，包括轮毂1和若干风叶2。

若干风叶2沿环向设置在轮毂1上，在本实施例中，轮毂1上的风叶2数量为5，风叶2沿轮毂1外缘均匀分布设置，提高出风风速的均匀性，作为可变换的实施方式，轮毂1上的风叶2数量可以为大于或等于3的其他奇数。采用奇数个数的风叶2，可以有效避免风叶2在旋转过程中产生共振，造成风叶2损坏或轴承磨损等问题。

进一步地，风叶2呈双头对称翼型设置。具体地，对称翼型是指翼型弯度为零，即其上下侧的弧线呈对称设置的翼型，而双头对称翼型是指沿风叶2叶片基元面截面，具有两个相互垂直的对称轴。沿长度方向的为中弦线21对称轴，沿宽度方向的为接驳线22对称轴。

通过设置风叶2为双头对称翼型，使得在风叶2在外力驱动下，沿不同旋向转动时，对称设置的风叶2在不同的迎风方向上的叶形相同，保证风叶2正反转时的气动状态相同，有效平衡正反转时轮毂1两侧的出风风量，使得正反向出风时两向均可满足吹风需求。

此外，如图3，定义风叶2的两个侧边上对称点之间的连线为中弦线21，中弦线21的长度为L，选两个对称点其中之一为原点，中弦线21的延伸方向为x轴，垂直于中弦线21的一侧延伸方向为y轴建立坐标系，y值为风叶2厚度的一半，风叶2设置在第一象限中的型线为上缘线23，上缘线23任一点坐标为a，b，则当b处于最大值时，a对应为两个解值A1和A2，0.1≤A1/L≤0.4，0.6≤A2/L≤0.9。举例说明，a/L可以为0.1、0.2、0.3、0.6、0.7、0.8、0.9等。

经实验，限定风叶2上下型线间的厚度最大值，其所在的长度位置在0.1到0.4以及0.6至0.9倍的中弦线21长度，这样设置时，不仅送风量近似，而且正向和反向的吹风效率都能进一步优化，还优化了出风过程中的气动性能，降低了出风过程中的气动噪音，进而在保证两向都可以满足吹风需求的同时，进一步提高了用户的使用体验。

同时，当A1≤a≤A2时，0.5mm≤b≤2mm，进一步地，当a为0或L时，风叶边缘收口，0≤b≤0.5mm，通过限制风叶2上下型线间的厚度范围，一方面平衡风叶2各个位置的厚度分布，避免在风叶2转动过程中，边缘位置处结构较厚，离心力过大，中部结构较薄，影响整体结构的稳定性，另一方面，降低对动力件的负载，提高整体出风效率。作为可变换的实施方式，b的范围不限于0.06mm至2mm，可以根据其与风叶的叶根位置对应中弦线21的长度的比例，或与风叶2的叶顶位置对应中弦线21的长度的比例，对应调节b的长度。

根据实验，进一步可得：当0≤a/L≤0.5时，

b＝a/L＊[－151.18a/L³+212.01a/L²－106.11a/L+19.81]+0.0879，同时，当a/L大于0.5时，可以由上式图形根据接驳线22对称轴对称可得。

经实验，当这样设置时，最大程度优化了风叶2叶形，有效平衡送风风量、出风口风速和气动噪音，有效降低风阻，并平衡了接驳线22对称轴两侧的风叶2结构的气动状态，降低了风叶2周侧涡流区域面积，进而降低紊流噪音，有效提高了用户的使用体验。具体数据如下表所示，

进一步地，沿风叶2的叶根至叶顶，中弦线21的长度逐渐增大。风叶2的叶根位置对应中弦线21的长度为L1，风叶2的叶顶位置对应中弦线21的长度为L2，40mm≤L1≤50mm，85mm≤L2≤120mm。作为可变换的实施方式，L1和L2的长度不限于上述范围，可以根据与b的对应比例，适应性调节L1和L2的长度。

风叶2与轮毂1径向截面的夹角为β，沿风叶2的叶根至叶顶，β逐渐减小。在叶根位置，风叶2与轮毂1径向截面的夹角为β1，在叶顶位置，风叶2与轮毂1径向截面的夹角为β2，40°≤β1≤60°，25°≤β2≤40°。

经实验，这样设置可以有效提高风叶2气动性能，平衡了风叶2结构各位置的气动状态，降低了风叶2周侧涡流区域面积，有效降低紊流噪音，提高用户的使用体验。

叶片在同样角速度时，从叶根到叶顶，线速度越来越大，叶片与气流的接触面积以及对气流利用率逐渐增加。因此，从叶根到叶顶，中弦线的长度逐渐增加，可以有效增加叶片做功面积，充分利用气流，有效提高气动效率，增加正、反向气流的风量，同时可以有效保证负载在电机匹配范围内。同时，当双头对称翼型的叶片在控制叶根到叶顶的弦长和安装角在上述预设范围内时，可以在提高气动效率的同时，可以进一步地降低气流在叶片表面的分离，减少脱落涡，改善噪音音质，可以有效保证风叶正、反转时的噪音和音质体验。

优选地，L1＝45mm，β1＝42°，β2＝37°，如图8所示，当负载功率为25W时，L2优选为100mm。

轮毂1的外径长度为d，风叶2对应的外径长度为D，0.2≤d/D≤0.5。这样设置，限制轮毂1和风叶2的相对比例，保证了风叶2的相对径长，结合风叶2自叶根至叶顶位置的中弦线21长度，可以使得风叶2整体结构具有充足的迎风面积，有效提高风叶2的气动效率，d/D可以为0.2、0.3、0.4、0.5等，优选地，d/D为0.35。当d/D为0.3时，风叶2在0≤a/L≤0.5范围内的上缘线23数据为：

x/L	0	0.0326065	0.066967	0.101401	0.135861	0.170327	0.204792	0.23925
									y	0	0.764925	1.03129	1.17824	1.24804	1.2618	1.23493	1.17612
x/L	0.273711	0.308163	0.342613	0.377063	0.411516	0.445973	0.5
									y	1.09312	0.993718	0.88614	0.778964	0.680775	0.600164	0.54572

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种出风装置，其特征在于，包括：

轮毂(1)；

若干风叶(2)，沿环向设置在所述轮毂(1)上，所述风叶(2)呈双头对称翼型设置。

2.根据权利要求1所述的出风装置，其特征在于，定义所述风叶(2)的两个侧边上对称点之间的连线为中弦线(21)，所述中弦线(21)的长度为L，选对称点其中之一为原点，所述中弦线(21)的延伸方向为x轴，垂直于中弦线(21)的一侧延伸方向为y轴建立坐标系，所述风叶(2)设置在第一象限中的型线为上缘线(23)，所述上缘线(23)任一点坐标为(a，b)，则当b处于最大值时，a对应为两个解值A1和A2，0.1≤A1/L≤0.4，0.6≤A2/L≤0.9。

3.根据权利要求2所述的出风装置，其特征在于，当A1≤a≤A2时，0.5mm≤b≤2mm。

4.根据权利要求3所述的出风装置，其特征在于，当0≤a/L≤0.5时，

b＝(a/L)＊[－151.18(a/L)³+212.01(a/L)²－106.11(a/L)+19.81]+0.0879。

5.根据权利要求2－4任一项所述的出风装置，其特征在于，沿所述风叶(2)的叶根至叶顶，所述中弦线(21)的长度逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的出风装置，其特征在于，所述风叶(2)的叶根位置对应所述中弦线(21)的长度为L1，所述风叶(2)的叶顶位置对应所述中弦线(21)的长度为L2，40mm≤L1≤50mm，85mm≤L2≤120mm。

7.根据权利要求1－4、6任一项所述的出风装置，其特征在于，所述风叶(2)与所述轮毂(1)径向截面的夹角为β，沿所述风叶(2)的叶根至叶顶，β逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的出风装置，其特征在于，在叶根位置，所述风叶(2)与所述轮毂(1)径向截面的夹角为β1，在叶顶位置，所述风叶(2)与所述轮毂(1)径向截面的夹角为β2，40°≤β1≤60°，25°≤β2≤40°。

9.根据权利要求1－4、6、8任一项所述的出风装置，其特征在于，所述轮毂(1)的外径长度为d，所述风叶(2)对应的外径长度为D，0.2≤d/D≤0.5。

10.根据权利要求1－4、6、8任一项所述的出风装置，其特征在于，若干所述风叶(2)沿所述轮毂(1)外缘均匀分布设置。

11.根据权利要求1－4、6、8任一项所述的出风装置，其特征在于，所述轮毂(1)上的风叶(2)数量为N，N呈奇数设置且N≥3。

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