CN202326417U - 轴流风叶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴流风叶，包括轮毂和设置在轮毂的外周的多个叶片，叶片沿径向的剖面投影的弧线由三段连续曲线形成，三段连续曲线分别为位于最内侧的第一段曲线、位于中间的第二段曲线和位于最外侧的第三段曲线，其中，第一段曲线和第三段曲线向吸力面弯折，第二段曲线向压力面弯折。本实用新型提供的轴流风叶的叶片沿径向投影面的弦线以一定的规律变化，可以在保证风机风量及噪声的前提条件下，节约生产成本及安装空间，降低功耗。

Description

轴流风叶

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别地，涉及一种轴流风叶。

背景技术

轴流风叶通过轮毂中间的轴孔与电机轴的配合安装固定在空调室外侧风道上，其设计的好坏是室外机风道优劣的主要决定因素。

现有空调产品趋于轻薄化，使得风道结构更加紧凑，风机的安装空间变小，但随之带来的是噪声的恶化，这对轴流风叶的翼型等结构的设计提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种轴流风叶，以解决现有轴流风叶的翼型无法适应空调轻薄化、风机安装空间变小的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种轴流风叶，包括轮毂和设置在轮毂的外周的多个叶片，叶片沿径向的剖面投影的弧线由三段连续曲线形成，三段连续曲线分别为位于最内侧的第一段曲线、位于中间的第二段曲线和位于最外侧的第三段曲线，其中，第一段曲线和第三段曲线向吸力面弯折，第二段曲线向压力面弯折。

进一步地，第一段曲线从轮毂的外边缘开始向吸力面弯折至第一基元级半径的位置；第二段曲线从第一基元级半径的位置开始向压力面弯折至第二基元级半径的位置；第三段曲线从第二基元级半径的位置开始向吸力面弯折至第三基元级半径的位置，其中，第一基元级半径、第二基元级半径和第三基元级半径的起点均为轮毂的中心。

进一步地，第一基元级半径的位置或第三基元半径的位置为连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面朝向吸力面的方向上的最高点。

进一步地，第一基元级半径的位置和第三基元半径的位置均为连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面朝向吸力面的方向上的最高点。

进一步地，轮毂的外边缘或第二基元级半径的位置为连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面朝向吸力面的方向上的最低点。

进一步地，轮毂的外边缘和第二基元级半径的位置均为连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面朝向吸力面的方向上的最低点。

进一步地，第一基元级半径的取值范围如下：1.05Rh≤R1≤0.9R3，其中，Rh代表轮毂的半径，R1代表第一基元级半径，R3代表第三基元级半径。

进一步地，第二基元级半径的取值范围如下：1.05R1≤R2≤0.98R3，其中，R1代表第一基元级半径，R2代表第二基元级半径，R3代表第三基元级半径。

进一步地，第一段曲线、第二段曲线和第三段曲线均为由高阶方程拟合而成的拟合曲线。

进一步地，三段连续曲线中的一段或多段为波纹线。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的轴流风叶的叶片沿径向的剖面投影的弧线由三段连续曲线形成，其中，第一段曲线和第三段曲线向吸力面弯折，第二段曲线向压力面弯折。本实用新型提供的轴流风叶的叶片沿径向投影面的弦线以一定的规律变化，可以在保证风机风量及噪声的前提条件下，节约生产成本及安装空间，降低功耗。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的轴流风叶的正面结构示意图；

图2是图1中A-A方向的轴流风叶的侧视结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的轮毂半径与叶片的各基元级半径的位置示意图；

图4是图2中的S面的组成结构示意图；

图5是图2中的S面的在以半径为横坐标的直角坐标系的拟合曲线示意图；

图6是第一段曲线为波纹状的叶片截面示意图；

图7是第二段曲线为波纹状的叶片截面示意图；

图8是第三段曲线为波纹状的叶片截面示意图；

图9是三段曲线全部为波纹状的叶片截面示意图；以及

图10是现有技术中的轴流风叶的截面形状与本实用新型提供的轴流风叶的截面形状的对比示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种轴流风叶，包括轮毂10和设置在轮毂10的外周的多个叶片30，每个叶片30沿径向的剖面投影的弧线由三段连续曲线形成，三段连续曲线分别为位于最内侧的第一段曲线S1、位于中间的第二段曲线S2和位于最外侧的第三段曲线S3，其中，所述第一段曲线S1和所述第三段曲线S3向吸力面C弯折，第二段曲线S2向压力面D弯折。从图中可以看出，第一段曲线S1和第三段曲线S3向吸力面C呈凸状弯折，第二段曲线S2向压力面D呈凸状弯折。每个叶片30的形状未必全部相同，但是，为了保证动平衡，对称的叶片的形状应该相同。各个叶片30以旋转中心为轴中心，呈等间距或不等间距分布。

如图3和图4所示，具体地说，第一段曲线S1从轮毂10的外边缘开始向吸力面弯折至第一基元级半径R1的位置；第二段曲线S2从第一基元级半径R1的位置开始向压力面弯折至第二基元级半径R2的位置；第三段曲线R3从第二基元级半径R2的位置开始向吸力面弯折至第三基元级半径R3的位置，其中，第一基元级半径R1、第二基元级半径R2和第三基元级半径R3的起点均为轮毂10的中心。

实际上，第一基元级半径R1的位置或第三基元半径R3的位置为连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面D朝向吸力面C的方向上的最高点，也可以两者同时是连续曲线的最高点。

相应地，轮毂10的外边缘或第二基元级半径R2的位置为连续曲线的最低点，也可以两者同时是连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面D朝向吸力面C的方向上最低点。

第一基元级半径R1的取值范围如下：

1.05Rh≤R1≤0.98R3，其中，Rh代表轮毂的半径，R1代表第一基元级半径，R3代表第三基元级半径。

第二基元级半径R2的取值范围如下：

1.05R1≤R2≤0.98R3，其中，R1代表第一基元级半径，R2代表第二基元级半径，R3代表第三基元级半径。

第一曲线、第二曲线和第三曲线均为由高阶方程拟合而成的拟合曲线。

如图5所示，将叶片30沿径向截面的曲线结构设置在平面坐标系中，坐标系的原点为叶片30的径向截面上叶片30与轮毂10的外边缘的接触点，x轴为沿该轮毂10的外边缘向叶片30的外边缘延伸的方向，x值代表截面上叶片30的截面投影曲线在该方向上的延伸长度；y轴为与叶片30的旋转轴平行的坐标轴。

在该直角坐标系下，叶片30沿径向截面的三段曲线可分别由以下公式表示：

第一段曲线S1的拟合公式：y＝-0.0019x²+0.289x-0.1181，

第二段曲线S2的拟合公式：y＝6×10^-8x⁴+2×10^-5x³-0.0077x²+0.668x-6.8706，

第三段曲线S3的拟合公式：y＝0.0027x²-0.6468x+39.023；

各段曲线都是关于x的n次方程，该方程可以有多种。

例如，

第一段曲线S1也可拟合为y＝-3×10^-5x³+6×10^-4x²+0.235+0.049的三次曲线，

第二段曲线S2也可拟合为

y＝-8×10^-12x⁶+5×10^-9x⁵-1×10^-6x⁴+2×10^-4x³-0.0192x²-13.271的六次曲线，

第三段曲线S3也可拟合为y＝1×10^-5x³-2.5×10^-3x²+0.1366x的三次曲线；

各段曲线只要满足如上所描述的变化规律，即可改善吸力面C与压力面D的气流流动，减少漩涡脱落，降低生产成本。

如图6至图9所示，三段连续曲线中的任意一端或三段都可以为波纹线。

如图10所示，本实用新型提供的轴流风叶的叶片30的径向截面形状区别于图10中编号为1、2的其他翼型，与其他翼型相比，该本实用新型提供的叶片翼型可以在既保证风量的情况下，又可降低功耗，改善吸力面及压力面的气流流动，减少因压差原因导致气流在风叶外缘处回流并产生漩涡脱落，改善气流紊乱现象，从而降低噪声，减少安装空间，并存在一定的成本优势。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴流风叶，包括轮毂(10)和设置在所述轮毂(10)的外周的多个叶片(30)，其特征在于，所述叶片(30)沿径向的剖面投影的弧线由三段连续曲线形成，所述三段连续曲线分别为位于最内侧的第一段曲线(S1)、位于中间的第二段曲线(S2)和位于最外侧的第三段曲线(S3)，其中，所述第一段曲线(S1)和所述第三段曲线(S3)向吸力面(C)弯折，所述第二段曲线(S2)向压力面(D)弯折。

2.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，

所述第一段曲线(S1)从所述轮毂(10)的外边缘开始向所述吸力面(C)弯折至第一基元级半径(R1)的位置；

所述第二段曲线(S2)从所述第一基元级半径(R1)的位置开始向所述压力面(D)弯折至第二基元级半径(R2)的位置；

所述第三段曲线(S3)从所述第二基元级半径(R2)的位置开始向所述吸力面(C)弯折至第三基元级半径(R3)的位置，

其中，所述第一基元级半径(R1)、所述第二基元级半径(R2)和所述第三基元级半径(R3)的起点均为所述轮毂(10)的中心。

3.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于，所述第一基元级半径(R1)的位置或所述第三基元半径(R3)的位置为所述连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最高点。

4.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于，所述第一基元级半径(R1)的位置和所述第三基元半径(R3)的位置均为所述连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最高点。

5.根据权利要求3或4所述的轴流风叶，其特征在于，所述轮毂(10)的外边缘或所述第二基元级半径(R2)的位置为所述连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最低点。

6.根据权利要求3或4所述的轴流风叶，其特征在于，所述轮毂(10)的外边缘和所述第二基元级半径(R2)的位置均为所述连续曲线的沿轴流风叶中心轴线在自压力面(D)朝向吸力面(C)的方向上的最低点。

7.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于，所述第一基元级半径的取值范围如下：

1.05Rh≤R1≤0.9R3，其中，Rh代表轮毂的半径，R1代表第一基元级半径，R3代表第三基元级半径。

8.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于，所述第二基元级半径的取值范围如下：

1.05R1≤R2≤0.98R3，其中，R1代表第一基元级半径，R2代表第二基元级半径，R3代表第三基元级半径。

9.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述第一段曲线(S1)、第二段曲线(S2)和所述第三段曲线(S3)均为由高阶方程拟合而成的拟合曲线。

10.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述三段连续曲线中的一段或多段为波纹线。

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