CN207500186U - 叶片结构及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶片结构及具有其的空调器，叶片结构包括叶片轴和叶片，叶片与叶片轴相连接，叶片结构还包括：止流部，止流部设置在叶片远离叶片轴的一端，其中，止流部远离叶片轴的一侧的侧面与以叶片轴为中心的圆柱面的部分相重合。本实用新型的叶片结构解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

Description

叶片结构及具有其的空调器

技术领域

本实用新型涉及空调器领域，具体而言，涉及一种叶片结构及具有其的空调器。

背景技术

轴流风叶，因风量大、效率高等特点，被广泛运用于空调室外机的换热。然而，因为运行安全及加工问题，叶顶间隙(指叶片叶顶和空调导流圈之间的间隙)经常导致泄漏流动，对叶轮机械的压升、效率、稳定性和流动损失等都会有较为明显的影响。

叶顶间隙泄漏是气体穿过叶顶间隙，从压力面流道叶片的吸力面，并与主流发生卷吸作用等而产生泄漏涡，导致对叶片通道内的流动带来阻塞，并影响整个流动的稳定性和级效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种叶片结构及具有其的空调器，以解决现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种叶片结构，包括叶片轴和叶片，叶片与叶片轴相连接，叶片结构还包括：止流部，止流部设置在叶片远离叶片轴的一端，其中，止流部远离叶片轴的一侧的侧面与以叶片轴为中心的圆柱面的部分相重合。

进一步地，叶片包括：第一叶片段，第一叶片段的第一端与叶片轴相连接；第二叶片段，第二叶片段的第一端与第一叶片段的第二端相连接，第二叶片段的第二端与止流部相连接；其中，第一叶片段与第二叶片段圆弧过滤，第二叶片段与止流部之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

进一步地，叶片具有压力面，止流部位于压力面侧并向外延伸，止流部与压力面之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

进一步地，叶片具有叶片前缘和叶片尾缘，止流部从叶片前缘延伸至叶片尾缘。

进一步地，在叶片轴的延伸方向上，止流部从叶片前缘至叶片尾缘的高度逐渐增大。

进一步地，叶片的外表面与止流部的外表面圆弧过渡。

进一步地，止流部为筋条，筋条远离叶片的一端为圆弧段。

进一步地，止流部靠近叶片轴的一侧的侧面与以叶片轴为中心的圆柱面的部分相重合。

进一步地，止流部与叶片一体成型。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调器，包括叶片结构，叶片结构为上述的叶片结构。

进一步地，叶片为多个，止流部为多个，各个止流部设置在相应的叶片上，空调器还包括：导流圈，导流圈具有容纳槽，多个叶片间隔地设置在容纳槽内，止流部与导流圈之间形成叶顶间隙，在导流圈的周向方向上，叶顶间隙的宽度均相等。

本实用新型的叶片结构通过在叶片上设置有止流部能够在气流随着叶片的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，会被止流部直接截断，增加了压力面气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，一定程度上减弱了叶片的叶顶泄露。其中，叶片与叶片轴相连接，止流部设置在叶片远离叶片轴的一端，止流部远离叶片轴的一侧的侧面与以叶片轴为中心的圆柱面的部分相重合。

本实用新型的叶片结构，止流部远离叶片轴的一侧的侧面与以叶片轴为中心的圆柱面的部分相重合，从而有止流部位于压力面侧并向外延伸的第一种结构形式以及止流部位于吸力面侧并向外延伸的第二种结构形式，在气流随着叶片的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，由于止流部的存在一定程度上对气流起到了截断作用，增加了压力面气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，从而解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本实用新型的空调器的叶片结构与导流圈的第一个视角的装配结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的叶片结构的实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的空调器的叶片结构与导流圈的第二个视角的装配结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的叶片结构的叶顶泄漏示意图；

图5示出了现有的叶片结构的叶顶泄漏示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、叶片轴；20、叶片；21、第一叶片段；22、第二叶片段；23、压力面；24、叶片前缘；25、叶片尾缘；26、吸力面；30、止流部；40、导流圈；41、容纳槽；50、叶顶间隙。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种叶片结构，请参考图1至图4，叶片结构包括叶片轴10和叶片20，叶片20与叶片轴10相连接，叶片结构还包括：止流部30，止流部30设置在叶片20远离叶片轴10的一端，其中，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合。

本实用新型的叶片结构通过在叶片20上设置有止流部30能够在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，会被止流部30直接截断，增加了压力面气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，一定程度上减弱了叶片20的叶顶泄露。其中，叶片20与叶片轴10相连接，止流部30设置在叶片20远离叶片轴10的一端，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合。

本实用新型的叶片结构，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合，从而有止流部30位于压力面23侧并向外延伸的第一种结构形式以及止流部30位于吸力面26侧并向外延伸的第二种结构形式，在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，由于止流部30的存在一定程度上对气流起到了截断作用，增加了压力面23气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，从而解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

真对叶片20的具体结构形式，如图4所示，叶片20包括：第一叶片段21，第一叶片段21的第一端与叶片轴10相连接；第二叶片段22，第二叶片段22的第一端与第一叶片段21的第二端相连接，第二叶片段22的第二端与止流部30相连接；其中，第一叶片段21与第二叶片段22圆弧过滤，第二叶片段22与止流部30之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

在本实施例中，叶片20由第一叶片段21和第二叶片段22组成，其中，第一叶片段21的第一端与叶片轴10相连接，第二叶片段22的第一端与第一叶片段21的第二端相连接，第二叶片段22的第二端与止流部30相连接。为了保证叶片20结构的稳定性，第一叶片段21与第二叶片段22圆弧过滤。

在本实施例中，通过将第二叶片段22与止流部30之间具有的预定夹角a设置为锐角，在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，可以使止流部30对气流起到更好的截断作用，增加了压力面23气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，从而解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

针对止流部30与叶片20的具体设置位置，如图3和图4所示，叶片20具有压力面23，止流部30位于压力面23侧并向外延伸，止流部30与压力面23之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

在本实施例中，止流部30位于压力面23侧并向外延伸，止流部30与压力面23之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

可选地，止流部30位于吸力面26侧并向外延伸，止流部30与吸力面26之间具有的夹角为钝角。

为了能够增加压力面23气流进入叶顶间隙的阻力，如图2所示，叶片20具有叶片前缘24和叶片尾缘25，止流部30从叶片前缘24延伸至叶片尾缘25。

在本实施例中，叶片20具有叶片前缘24和叶片尾缘25，通过将止流部30从叶片前缘24延伸至叶片尾缘25，即叶片20的叶顶都设置有止流部30，在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，止流部30能够充分地对气流起到了截断作用，增加了压力面23气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，从而解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

考虑到叶片20从叶片前缘24至叶片尾缘25的气流发布情况，在叶片轴10的延伸方向上，止流部30从叶片前缘24至叶片尾缘25的高度逐渐增大。

在本实施例中，通过在叶片轴10的延伸方向上，止流部30从叶片前缘24至叶片尾缘25的高度逐渐增大的设置，即能够解决叶片结构容易产生泄漏涡的问题，也有利于结构的简化。

针对止流部30的具体结构，优选地，叶片20的外表面与止流部30的外表面圆弧过渡。

优选地，止流部30为筋条，筋条远离叶片20的一端为圆弧段。

优选地，止流部30靠近叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合。

在本实施例中，止流部30为凸起结构。

在本实施例中，止流部30靠近叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合，即止流部30在以叶片20旋转中心为中心的圆柱面上，也可以表示为凸起结构的子午面投影与叶片20的旋转轴平行。以上设置可以保证使叶片20在高速旋转过程中，凸起结构对来流的阻碍作用会最小。

考虑到结构的稳定性以及加工方便，止流部30与叶片20一体成型。

本实用新型的叶片结构减少了叶片20的叶顶泄漏，提升了叶片20的效率和风量，起到了减噪音的作用。止流部30的存在提高了叶片20的强度，降低高速旋转过程中可能发生的颤振的现象。

本实用新型的叶片结构与空调外机导流圈40搭配出风，降低传统叶片20的叶顶泄漏，从而提高风量，改善噪音，强化了叶片20的强度。

针对叶片20的效果，图5所示的为传统叶片结构的效果图，传统叶片20在一定速度旋转过程中，气流被叶片20作用后，具有轴向速度和周向速度，同时，由于离心力作用，气流本身会受到离心力作用，存在一个径向向外的分速度。当气流径向流动到叶顶位置时，因叶片20压力面和吸力面之间存在压差，气流会被压入叶顶间隙，并进入吸力面，过程中产生旋涡，同时，吸力面的旋涡发展到一定程度后(在叶顶靠近前缘2/3的位置)开始脱离叶片20，出现阻塞流动的情况。

图4所示为本实用新型的叶片结构的效果图，在叶片20压力面的叶顶位置设置有凸起结构，该凸起结构凸起方向平行于叶片20旋转轴，压力面气流靠近叶顶后，被叶顶凸起结构截断堆积，需要爬升一定高度后才能进入叶顶间隙，同时本实用新型的叶顶间隙的宽度比常规叶片20长，气流流经该狭长空间的阻力会明显较常规叶片20大。通过以上两点作用，可以达到减弱压力面向吸力面的泄漏量，间接减少了吸力面涡街强度和涡街脱落时间，降低了其阻塞流动的情况发生，从而达到提升风量降低噪音的效果。同时，由于叶片20叶顶普遍偏薄，通过增加凸起结构，可以增加叶顶的强度。

为了验证该效果的可靠性，针对原叶片结构和本实用新型的叶片结构的效果进行了CFD仿真对比，仿真数据如下所示：

本实用新型还提供了一种空调器，包括叶片结构，叶片结构为上述的叶片结构。

优选地，叶片20为多个，止流部30为多个，各个止流部30设置在相应的叶片20上，空调器还包括：导流圈40，导流圈40具有容纳槽41，多个叶片20间隔地设置在容纳槽41内，止流部30与导流圈40之间形成叶顶间隙50，在导流圈40的周向方向上，叶顶间隙50的宽度均相等。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的叶片结构通过在叶片20上设置有止流部30能够在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，会被止流部30直接截断，增加了压力面气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，一定程度上减弱了叶片20的叶顶泄露。其中，叶片20与叶片轴10相连接，止流部30设置在叶片20远离叶片轴10的一端，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合。

本实用新型的叶片结构，止流部30远离叶片轴10的一侧的侧面与以叶片轴10为中心的圆柱面的部分相重合，从而有止流部30位于压力面23侧并向外延伸的第一种结构形式以及止流部30位于吸力面26侧并向外延伸的第二种结构形式，在气流随着叶片20的离心力作用向叶顶位置扩散过程中，由于止流部30的存在一定程度上对气流起到了截断作用，增加了压力面23气流进入叶顶间隙的阻力，从而间接减少了叶顶间隙，增加了气流流经的阻力，减小吸力面涡街脱落，从而解决了现有技术中的叶片结构容易产生泄漏涡的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

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 (11)

1.一种叶片结构，包括叶片轴(10)和叶片(20)，所述叶片(20)与所述叶片轴(10)相连接，其特征在于，所述叶片结构还包括：

止流部(30)，所述止流部(30)设置在所述叶片(20)远离所述叶片轴(10)的一端，其中，所述止流部(30)远离所述叶片轴(10)的一侧的侧面与以所述叶片轴(10)为中心的圆柱面的部分相重合。

2.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述叶片(20)包括：

第一叶片段(21)，所述第一叶片段(21)的第一端与所述叶片轴(10)相连接；

第二叶片段(22)，所述第二叶片段(22)的第一端与所述第一叶片段(21)的第二端相连接，所述第二叶片段(22)的第二端与所述止流部(30)相连接；

其中，所述第一叶片段(21)与所述第二叶片段(22)圆弧过滤，所述第二叶片段(22)与所述止流部(30)之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

3.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述叶片(20)具有压力面(23)，所述止流部(30)位于所述压力面(23)侧并向外延伸，所述止流部(30)与所述压力面(23)之间具有预定夹角a，其中，a＜90°。

4.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述叶片(20)具有叶片前缘(24)和叶片尾缘(25)，所述止流部(30)从所述叶片前缘(24)延伸至所述叶片尾缘(25)。

5.根据权利要求4所述的叶片结构，其特征在于，在所述叶片轴(10)的延伸方向上，所述止流部(30)从所述叶片前缘(24)至所述叶片尾缘(25)的高度逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述叶片(20)的外表面与所述止流部(30)的外表面圆弧过渡。

7.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述止流部(30)为筋条，所述筋条远离所述叶片(20)的一端为圆弧段。

8.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述止流部(30)靠近所述叶片轴(10)的一侧的侧面与以所述叶片轴(10)为中心的圆柱面的部分相重合。

9.根据权利要求1所述的叶片结构，其特征在于，所述止流部(30)与所述叶片(20)一体成型。

10.一种空调器，包括叶片结构，其特征在于，所述叶片结构为权利要求1至9中任一项所述的叶片结构。

11.根据权利要求10所述的空调器，其特征在于，所述叶片(20)为多个，所述止流部(30)为多个，各个所述止流部(30)设置在相应的所述叶片(20)上，所述空调器还包括：

导流圈(40)，所述导流圈(40)具有容纳槽(41)，多个所述叶片(20)间隔地设置在所述容纳槽(41)内，所述止流部(30)与所述导流圈(40)之间形成叶顶间隙(50)，在所述导流圈(40)的周向方向上，所述叶顶间隙(50)的宽度均相等。