CN115507058A - 轴流风轮、空调室外机以及空调器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种轴流风轮、空调室外机以及空调器,其中的轴流风轮,包括:轮毂;多个叶片,设置于轮毂上,相邻的叶片沿轮毂外周的周向间隔设置,每个叶片包括前缘、尾缘、外缘、吸力面以及压力面,尾缘和外缘相交形成叶片的叶尖;第一增强部,凸设于吸力面上,第一增强部与尾缘的最大距离小于第一增强部与前缘的最小距离;第二增强部,凸设于吸力面上,第二增强部位于叶尖处,第一增强部和第二增强部间隔设置。本申请通过第一增强部在吸力面上靠近尾缘设置,且第二增强部位于叶片的叶尖处,从而在轴流风轮转动时,可以改变叶片转动的固有频率,使其避开或远离激励源频率,从而有利于消除或降低共振几率,进而可以使得低频噪音的音质得到改善。
Description
技术领域
本申请涉及空调器件技术领域,尤其涉及一种轴流风轮、空调室外机以及空调器。
背景技术
目前,轴流风轮因其风量大、抽风效果好,而广泛应用于空调器等家电产品中。在空调器室外机的应用中,一般都是通过驱动电机带动轴流风轮转动的方式产生出风气流,以对冷凝器进行风冷换热,将冷凝器的热量排至外界。
但是,轴流风轮带来大风量的同时,噪音也会变大,而且不合理的叶片结构或者叶型等也会带来较差的音质,严重影响用户体验。
发明内容
本申请提供一种轴流风轮、空调室外机以及空调器,以解决轴流风轮工作噪音大的问题。
一方面,本申请提供一种轴流风轮,包括:
轮毂;
多个叶片,设置于所述轮毂上,相邻的所述叶片沿所述轮毂外周的周向间隔设置,每个叶片包括前缘、尾缘、外缘、吸力面以及压力面,所述尾缘和所述外缘相交形成所述叶片的叶尖;
第一增强部,凸设于所述吸力面上,所述第一增强部与所述尾缘的最大距离小于所述第一增强部与所述前缘的最小距离;
第二增强部,凸设于所述吸力面上,所述第二增强部位于所述叶尖处,所述第一增强部和所述第二增强部间隔设置。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第一增强部呈四边结构,所述第二增强部呈三边结构。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第一增强部包括:
第一边缘,沿远离所述轮毂的方向延伸,所述第一边缘与所述尾缘间隔设置;
第二边缘,沿远离所述轮毂的方向延伸,所述第二边缘与所述前缘间隔设置,所述第一边缘与所述第二边缘呈夹角设置;
所述第一边缘和所述第二边缘为直边缘,沿着远离所述轮毂的方向,所述第一边缘和所述第二边缘的间距逐渐变大。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第一增强部还包括:
第三边缘,连接于所述第一边缘和所述第二边缘之间,所述第三边缘与所述轮毂间隔设置,所述第一边缘和所述第二边缘分别与所述第三边缘圆滑过渡;
第四边缘,连接于所述第一边缘和所述第二边缘之间,所述第四边缘与所述外缘间隔设置,所述第一边缘和所述第二边缘分别与所述第四边缘圆滑过渡。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第一增强部上设置有多个凹陷部,相邻的凹陷部间隔设置。
在本申请一种可能的实现方式中,所述尾缘和所述外缘相交形成所述叶片的叶尖,轴流风轮还包括:
第二增强部,所述凸设于所述吸力面上,所述第二增强部位于所述叶尖处。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第二增强部包括:
第五边缘,沿远离所述叶尖的方向延伸,所述第五边缘与所述外缘间隔设置;
第六边缘,沿远离所述叶尖的方向延伸,所述第六边缘与所述前缘间隔设置,所述第五边缘和所述第六边缘呈夹角设置,所述第五边缘和所述第六边缘为弧形边缘;
第七边缘,连接于所述第五边缘和所述第六边缘之间,第七边缘远离所述叶尖处设置。
在本申请一种可能的实现方式中,所述第二增强部与所述吸力面之间设置有过渡斜面,所述第二增强部与所述吸力面由所述过渡斜面过渡连接。
在本申请一种可能的实现方式中,所述轴流风轮还包括:
第一加强筋,凸设于所述吸力面上,所述第一加强筋沿着所述轮毂延伸至所述前缘;
第二加强筋,凸设于所述吸力面上,所述第二加强筋沿着所述轮毂延伸至所述前缘,所述第一加强筋和所述第二加强筋在所述轮毂上间隔设置,所述第一加强筋和所述第二加强筋在所述前缘处相交。
另一方面,本申请还提供一种空调室外机,包括:
室外机壳体,所述室外机壳体具有排风口;
所述的轴流风轮,所述轴流风轮设置于所述排风口。
另一方面,本申请还提供一种空调器,包括所述的空调室外机。
本申请提供的一种轴流风轮、空调室外机以及空调器,本申请的轴流风轮通过在每个叶片的吸力面上凸设相互间隔的第一增强部和第二增强部,其中,第一增强部与所述尾缘的最大距离小于所述第一增强部与所述前缘的最小距离,即第一增强部在吸力面上靠近尾缘设置,且第二增强部设置于叶片的叶尖处,从而在轴流风轮转动时,可以改变叶片转动的固有频率,使其避开或远离激励源频率,从而有利于消除或降低共振几率,进而可以使得轴流风轮转动时,保证大风量输送的同时可以改善低频噪音的音质,有利于兼顾轴流风机的音质与风量,提升用户体验。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为现有技术的轴流风轮中叶片的叶片模态数据分布表。
图2为现有技术的轴流风轮中叶片的风量噪音数据表。
图3为本申请实施例提供的轴流风轮的立体结构示意图。
图4为本申请实施例提供的轴流风轮的侧视图。
图5为本申请实施例提供的中叶片的叶片模态数据分布表。
图6为本申请实施例提供的轴流风轮中叶片的风量噪音数据表。
图7为本申请实施例提供的轴流风轮中第一增强部的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的轴流风轮中第二增强部的结构示意图。
图9为本申请实施例提供的空调室外机的爆炸结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“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所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,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或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
发明人研究发现,在现有技术轴流风轮中,由于轴流风轮需要产生较大的风量,所以轴流风轮的转速较高,大风量,大转速的同时也带来了较高的噪音,而且轴流风轮中存在着“嗡嗡嗡”的低频噪音。基于此,发明人通过对现有技术的轴流风流进行了叶片进行模态进行了分析,图1为现有技术的轴流风轮中叶片的叶片模态数据分布表,分析结果发现,叶片存在87Hz的固有频率,且叶尖、尾缘12处出现最大位移量,于是进一步对其进行固频实验测试验证,通过将传感器置于叶尖处,发现在叶尖处存在86Hz的固频,叶尖处实测数值与叶片模态实验值基本一致,基于此,发明人对其进行风量噪音测试,图2为现有技术的轴流风轮中叶片的风量噪音数据表。
基于此,请参考图2-图8,本申请实施例提供一种轴流风轮,包括轮毂20、多个叶片10以及第一增强部30。
结合图3和图4所示,多个叶片10设置于轮毂20上,相邻的叶片10沿轮毂20外周的周向间隔设置,每个叶片10包括前缘11、尾缘12、外缘13、吸力面14以及压力面15,前缘11和外缘13相交形成所述叶片10的叶尖。具体地,叶片10的前缘11向上游进气方向呈弧线状前掠。这里需要说明的是,在轴流风轮工作时,气流从前缘11流入,从尾缘12流出。即气流首先接触的叶片10位置为前缘11,气流最后流出叶片10的位置为尾缘12,进气方向指气流的来流方向,出气方向指气流的流出方向。外缘13是指在叶片10的径向上,叶片10远离轮毂20的边界区。压力面15为叶片10面向出气方向的一面,也是压力较高的一面。吸力面14为叶片10面向进气方向的一面,也是压力较低的一面。以叶片10所在面为参考面,叶片10朝向进气方向的区域为上游,叶片10朝向气流出气方向的区域为下游。
在本申请实施例中,第一增强部30凸设于吸力面14上,第一增强部30与尾缘12的最大距离小于第一增强部30与前缘11的最小距离,即第一增强部30靠近尾缘12设置。第二增强部40凸设于吸力面14上,第二增强部40位于叶尖处,第一增强部30和第二增强部40间隔设置。其中,第一增强部30和第二增强部40用于对叶片10进行结构加强,从而使得轴流风轮在转动时可以避开转速区间的固频。
具体地,通过对本申请实施例的轴流风轮的叶片10进行模态仿真分析,请参考图5,发明人发现,相比于现有技术的叶片,本申请实施例的叶片10的区间固频提高至347Hz,脱离了现有技术的轴流风轮的转速区间所激发的频率,因而可以避免叶片10与电机产生低频的共振噪音。基于此,发明人进一步对本申请实施例的轴流风轮的叶片10进行风量噪音测试,如图6所示,相比于现有技术中的轴流风轮,在相同转速下,本申请实施例的叶片10的风量提升至186m3/h-231m3/h,且叶片10的风量噪音总值相当,可见,申请实施例的轴流风轮的整体性能得到显著的提升。
本申请实施例的轴流风轮通过在每个叶片10的吸力面14上凸设相互间隔的第一增强部30和第二增强部40,其中,第一增强部30与所述尾缘12的最大距离小于所述第一增强部30与前缘11的最小距离,即第一增强部30在吸力面14上靠近尾缘12设置,且第二增强部40设置于叶片10的叶尖处,从而在轴流风轮转动时,可以改变叶片10转动的固有频率,使其避开或远离激励源频率,从而有利于消除或降低共振几率,进而可以使得轴流风轮转动时,保证大风量输送的同时可以改善低频噪音的音质,有利于兼顾轴流风机的音质与风量,提升用户体验。
在一些实施例中,如图7和图8所示,第一增强部30呈四边结构,第二增强部40呈三边结构。在本申请实施例中,第一增强部30的凸起高度和第二增强部40的凸起高度相同,且第一增强部30的面积大于第二增强部40的面积。
具体地,在本申请实施例中,第一增强部30呈不规则的四边结构,第二增强部40呈不规则的三边结构。由于前缘11和外缘13形成的叶尖处呈近似三角形状,因此,第二增强部40呈三边结构可以适配叶片10的叶尖形状,而第一增强部30靠近尾缘12设置,尾缘12处面积较大,通过第一增强部30适配叶片10的尾缘12处的形状,从而可以更好地可以改变叶片10转动的固有频率,有利于消除或降低共振几率。
在一些实施例中,结合图3和图7,第一增强部30包括第一边缘31和第二边缘32。
第一边缘31沿远离轮毂20的方向延伸,第一边缘31与尾缘12间隔设置。第二边缘32沿远离轮毂20的方向延伸,第二边缘32与前缘11间隔设置,第一边缘31与第二边缘32呈夹角设置。第一边缘31和第二边缘32为直边缘,沿着远离轮毂20的方向,第一边缘31和第二边缘32的间距逐渐变大。由于本申请实施例中叶片10的前缘11和尾缘12呈夹角设置,前缘11向上游进气方向呈弧线状前掠,本申请实施例中,第一边缘31与尾缘12间隔设置,第二边缘32与前缘11间隔设置,因此将第一边缘31与第二边缘32呈夹角设置,从而第一增强部30可以更好地贴合前缘11和尾缘12的形状,从而有利于可以改变叶片10转动的固有频率,有利于消除或降低共振几率。
在一些实施例中,结合图3和图7,第一增强部30还包括第三边缘33和第四边缘34。本申请实施例的第一边缘31、第三边缘33、第二边缘32以及第四边缘34依次首尾相接。
其中,第三边缘33连接于第一边缘31和第二边缘32之间,第三边缘33与轮毂20间隔设置,第一边缘31和第二边缘32分别与第三边缘33圆滑过渡。通过第一增强部30的边缘圆滑过渡,从而在叶片10转动过程中有利于降低风阻,可以改善轴流风轮的压力面15和吸力面14的之间的压力差,有利于进一步提高带动轴流风轮旋转的风机的效率,降低噪音。
第四边缘34连接于第一边缘31和第二边缘32之间,第四边缘34与外缘13间隔设置,第一边缘31和第二边缘32分别与第四边缘34圆滑过渡。
在一些实施例中,如图7所示,第一增强部30上设置有多个凹陷部310,相邻的凹陷部310间隔设置。
其中,凹陷部310可以是凹槽结构,示例性地,凹陷部310可以是圆形凹槽,具体圆形凹槽的直径大小以及设置位置可根据需要进行设计,在此不做具体限定。
由于第一增强部30为凸起结构,因此会增加叶片10的重量,进而使得轴流风轮整体重量增加,因此,本申请实施例通过设置凹陷部310,从而减小了风片的重量,在保证轴流风轮低频噪音的音质得到改善的前提下,有利于提高带动轴流风轮旋转的风机的效率,有利于提升送风量,可以进一步平衡大风量输送以及噪音改善。
需要说明的是,凹陷部310的底壁可以为平面,也可以为曲面。例如,叶片10的吸力面14可以为曲面,凹陷部310的底壁可以与吸力面14平行,从而叶片10可以更有效地带动气流运动。
在一些实施例中,如图8所示,第二增强部40包括第五边缘41、第六边缘42以及第七边缘43。本申请实施例的第五边缘41、第六边缘42以及第七边缘43依次收尾相接以构成三角形第二增强部40。
具体地,结合图3和图8,第五边缘41沿远离叶尖的方向延伸,第五边缘41与外缘13间隔设置。第六边缘42沿远离叶尖的方向延伸,第六边缘42与前缘11间隔设置,第五边缘41和第六边缘42呈夹角设置,第五边缘41和第六边缘42为弧形边缘。第七边缘43连接于第五边缘41和第六边缘42之间,第七边缘43远离叶尖处设置。
在一些实施例中,如图8所示,第二增强部40与吸力面14之间设置有过渡斜面44,第二增强部40与吸力面14由过渡斜面44过渡连接。由于本申请实施例的第二增强部40凸出于吸力面14设置,即第二增强部40的厚度大于叶片10的厚度,本申请实施例通过叶尖处过渡斜面44的设置,从而可以使得第二增强部40与叶片10的吸力面14之间流畅过渡,从而流体可以更顺畅地从第二增强部40流向叶片10的吸力面14,可以避免流体在叶片10的吸力面14较薄处形成涡流。
在一些实施例中,如图3所示,轴流风轮还包括第一加强筋50和第二加强筋60。
第一加强筋50凸设于吸力面14上,第一加强筋50沿着轮毂20延伸至前缘11;第二加强筋60凸设于吸力面14上,第二加强筋60沿着轮毂20延伸至前缘11,第一加强筋50和第二加强筋60在轮毂20上间隔设置,第一加强筋50和第二加强筋60在前缘11处相交。
本申请实施例通过第一加强筋50和第二加强筋60的设置,从而有利于加强叶片10与轮毂20之间的连接强度,有利于在高转速、大风量输送时提高叶片10的结构稳定性,从而有利于进一步降低轴流风轮的转动噪音。
如图9所示,为了更好地实施本申请的轴流风轮,本申请实施例还提供一种空调室外机,包括室外机壳体200和轴流风轮100。其中,室外机壳体200具有排风口201,轴流风轮100设置于排风口201。
具体地,本申请实施例的室外机壳体200为钣金壳体。其中,本申请实施例的空调室外机还包括格栅组件400、电控组件500、风机组件300、管路压缩机组件700和冷凝器组件600等,其中,风机组件300包括该轴流风轮100,通过风机组件300中的驱动电机带动轴流风轮100转动的方式产生出风气流,以对冷凝器组件600进行换热,再将冷凝器组件600的热量经过格栅组件400排至外界,从而空调室外机可以实现风冷换热。
本申请实施例的种空调室外机中,通过在轴流风轮100中的每个叶片10的吸力面14上凸设相互间隔的第一增强部30和第二增强部40,其中,第一增强部30与所述尾缘12的最大距离小于所述第一增强部30与前缘11的最小距离,即第一增强部30在吸力面14上靠近尾缘12设置,且第二增强部40设置于叶片10的叶尖处,从而在轴流风轮100转动时,可以改变叶片10转动的固有频率,使其避开或远离激励源频率,从而有利于消除或降低共振几率,进而可以使得轴流风轮转动时,保证大风量输送的同时可以改善低频噪音的音质,有利于兼顾轴流风机的音质与风量,提升用户体验。
为了更好地实施本申请的轴流风轮,本申请实施例还提供一种空调器,包括上述空调室外机。由于该空调器具有上述轴流风轮,因此具有全部相同的有益效果,本实施例在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。具体实施时,以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种轴流风轮、空调室外机以及空调器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请实施例的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种轴流风轮,其特征在于,包括:
轮毂;
多个叶片,设置于所述轮毂上,相邻的所述叶片沿所述轮毂外周的周向间隔设置,每个叶片包括前缘、尾缘、外缘、吸力面以及压力面,所述尾缘和所述外缘相交形成所述叶片的叶尖;
第一增强部,凸设于所述吸力面上,所述第一增强部与所述尾缘的最大距离小于所述第一增强部与所述前缘的最小距离;
第二增强部,凸设于所述吸力面上,所述第二增强部位于所述叶尖处,所述第一增强部和所述第二增强部间隔设置。
2.根据权利要求1所述的轴流风轮,其特征在于,所述第一增强部呈四边结构,所述第二增强部呈三边结构。
3.根据权利要求2所述的轴流风轮,其特征在于,所述第一增强部包括:
第一边缘,沿远离所述轮毂的方向延伸,所述第一边缘与所述尾缘间隔设置;
第二边缘,沿远离所述轮毂的方向延伸,所述第二边缘与所述前缘间隔设置,所述第一边缘与所述第二边缘呈夹角设置;
所述第一边缘和所述第二边缘为直边缘,沿着远离所述轮毂的方向,所述第一边缘和所述第二边缘的间距逐渐变大。
4.根据权利要求3所述的轴流风轮,其特征在于,所述第一增强部还包括:
第三边缘,连接于所述第一边缘和所述第二边缘之间,所述第三边缘与所述轮毂间隔设置,所述第一边缘和所述第二边缘分别与所述第三边缘圆滑过渡;
第四边缘,连接于所述第一边缘和所述第二边缘之间,所述第四边缘与所述外缘间隔设置,所述第一边缘和所述第二边缘分别与所述第四边缘圆滑过渡。
5.根据权利要求2所述的轴流风轮,其特征在于,所述第二增强部包括:
第五边缘,沿远离所述叶尖的方向延伸,所述第五边缘与所述外缘间隔设置;
第六边缘,沿远离所述叶尖的方向延伸,所述第六边缘与所述前缘间隔设置,所述第五边缘和所述第六边缘呈夹角设置,所述第五边缘和所述第六边缘为弧形边缘;
第七边缘,连接于所述第五边缘和所述第六边缘之间,第七边缘远离所述叶尖处设置。
6.根据权利要求1所述的轴流风轮,其特征在于,所述第一增强部上设置有多个凹陷部,相邻的凹陷部间隔设置。
7.根据权利要求1所述的轴流风轮,其特征在于,所述第二增强部与所述吸力面之间设置有过渡斜面,所述第二增强部与所述吸力面由所述过渡斜面过渡连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的轴流风轮,其特征在于,所述轴流风轮还包括:
第一加强筋,凸设于所述吸力面上,所述第一加强筋沿着所述轮毂延伸至所述前缘;
第二加强筋,凸设于所述吸力面上,所述第二加强筋沿着所述轮毂延伸至所述前缘,所述第一加强筋和所述第二加强筋在所述轮毂上间隔设置,所述第一加强筋和所述第二加强筋在所述前缘处相交。
9.一种空调室外机,其特征在于,包括:
室外机壳体,所述室外机壳体具有排风口;
权利要求1-8中任一项所述的轴流风轮,所述轴流风轮设置于所述排风口。
10.一种空调器,其特征在于,包括权利要求9所述的空调室外机。
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