CN212360304U - 一种轴流风叶及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轴流风叶及空调器，轴流风叶包括轮毂以及固定在轮毂圆周上的叶片，轮毂在位于叶片的吸力面的一侧设有多个离心式叶片组，离心式叶片组包括多个离心式叶片，离心式叶片组分别对应位于在叶片的叶根处。离心式叶片吹掉叶片吸力面叶根处的分离涡和通道涡，提升风量，功率明显有所提升，单位功率对应的风量增大，效率提升。叶片吸力面分离区减小，吸力面压力增大，吸力面、压力面压差减小，压力脉动降低，有利于降低噪声。

Description

一种轴流风叶及空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，特别涉及一种轴流风叶及空调器。

背景技术

空调外机风叶常用轴流风叶，轴流风叶的工作原理是由于叶片具有斜面形状，所以当叶片转动时，空气一方面随叶片转动，一方面沿着轴向推进，因空气在机壳中的流动始终沿着轴向，故采用轴流风叶的风机通常称为轴流式通风机。

在现有技术中，如图1所示，轴流风叶的叶根处安装角较大，叶片200以ω方向旋转时，容易在叶片200的叶根处造成气流分离。同时，叶片200的叶根连接轮毂100，气流线速度相对较小，气体动力能量低，容易产生失速，形成流道阻塞，如图1中M处气流路径形成通道涡，导致风量降低。气流分离生成大量的旋涡，如图1中N处气流路径形成分离涡，增加涡流噪声。

实用新型内容

本申请目的是提供一种轴流风叶及空调器，用以解决现有技术中轴流风叶的叶根处容易出现气流分离和旋涡的问题。

因此，在本申请的第一方面中，提供一种轴流风叶，包括轮毂以及固定在所述轮毂圆周上的叶片，所述轮毂在位于所述叶片的吸力面的一侧设有多个离心式叶片组，所述离心式叶片组包括多个离心式叶片，所述离心式叶片组分别对应位于在所述叶片的叶根处。

本申请第一方面提供的轴流风叶，通过在轮毂上增加离心式叶片，给叶片的吸力面且靠近叶根处的气流提供径向速度，吹掉吸力面上的气体附面层，增加气流分离区内流体动能，减小气流的分离。同时将气流吹向叶片的中部，减小叶根处流道阻塞，从而增大风量，减小因气流分离产生的旋涡，降低因旋涡产生的噪音。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述离心式叶片组包括3～9个所述离心式叶片。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，离心式叶片的数量过少，离心式叶片的密集度就过低，减小气流阻塞的效果不明显；离心式叶片的数量过大，离心式叶片的密集度就过高，不利于气流流动。因此，每个离心式叶片组设置为3～9个离心式叶片，能够降低对气流流动的影响，同时更有效的提高减小气流阻塞的效果。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述离心式叶片为后向式。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，后向式是指离心式叶片的出口安装角β＞90°，对于后向式离心式叶片，空气和离心式叶片之间撞击很小，能量损失少，效率高，运转时噪声小。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述离心式叶片的出流角为β，β＝150°～180°。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，离心式叶片在工作过程中能够驱动气流朝向叶片的后缘且偏向叶片的中部，减小气流分离，增大风量。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述离心式叶片的外圈直径为d1，所述离心式叶片的内圈直径为d2，d2＝(0.5～0.8)*d1。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述轮毂靠近所述叶片的吸风侧的圆周上设有缺口，所述缺口位于所述叶片的叶根处，所述离心式叶片组位于所述缺口内。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，在轮毂的端面与离心式叶片正对位置处开设缺口，便于离心式叶片出模。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述离心式叶片靠近所述吸风侧的一端与所述轮毂远离所述吸风侧的一端之间的距离为h1，所述离心式叶片靠近所述吸风侧的一端与另一端之间的距离为h2，h2＝(0.4～0.8)*h1。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，离心式叶片与轮毂的端面保持一段距离，轮毂轴向高度设置为h1，离心式叶片轴向高度设置为h2。h2过小，离心式叶片尺寸就比较小，功率就偏低，效果比较差；由于轮毂上设有加强筋，h2过大，加强筋阻挡离心式叶片的气道越明显，在加强筋的干扰下，影响气流方向，增大阻力，导致效率降低。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述轮毂靠近所述吸风侧的一端设有出模口，所述缺口设置在所述出模口靠近所述吸风侧的一端边缘上。

在本申请第一方面的一种可能的实施方式中，所述轮毂包括端盖和圆筒，所述端盖固定连接在所述圆筒远离所述吸风侧的一端，所述出模口由所述圆筒靠近所述吸风侧的一端的端口构成，所述缺口设置在所述圆筒靠近所述吸风侧的一端圆周上。

通过本申请第一方面的上述可能的实施方式，离心式叶片靠近吸风侧的一端与圆筒靠近吸风侧的一端位于同一平面上，使轮毂结构更加紧凑，圆筒和离心式叶片垂直于端盖，便于出模。

在本申请的第二方面中，提供一种空调器，包括本申请第一方面中的所述轴流风叶。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1是背景技术中轴流风叶结构的示意图；

图2是本申请实施例中轴流风叶吸风侧的结构示意图；

图3是本申请实施例中轴流风叶吹风侧的结构示意图；

图4是本申请实施例中轮毂吸风侧的结构示意图；

图5是本申请实施例中离心式叶片沿轮毂轴向高度以及轮毂轴向高度之间的关系示意图。

附图标记说明：

100、轮毂；110、端盖；120、圆筒；121、缺口；122、出模口；130、加强筋；

200、叶片；210、吸力面；220、压力面；

300、离心式叶片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通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。其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1是背景技术中轴流风叶结构的示意图；图2是本申请实施例中轴流风叶吸风侧的结构示意图；图3是本申请实施例中轴流风叶吹风侧的结构示意图；图4是本申请实施例中轮毂100吸风侧的结构示意图；图5是本申请实施例中离心式叶片300沿轮毂100轴向高度以及轮毂100轴向高度之间的关系示意图。

正如背景技术所述，如图1所示，轴流风叶的叶根处安装角较大，叶片200以ω方向旋转时，容易在叶片200的叶根处造成气流分离。同时，叶片200的叶根连接轮毂100，气流线速度相对较小，气体动力能量低，容易产生失速，形成流道阻塞，如图1中M处气流路径形成通道涡，导致风量降低。气流分离生成大量的旋涡，如图1中N处气流路径形成分离涡，增加涡流噪声。

为解决上述技术问题，在本申请的实施例一中，提供一种轴流风叶，如图2和图3所示，包括轮毂100以及固定在轮毂100圆周上的叶片200，轮毂100在位于叶片200的吸力面210的一侧设有多个离心式叶片组，离心式叶片组包括多个离心式叶片300，离心式叶片组分别对应位于在叶片200的叶根处。

图2和图3中的虚线箭头表示气流的运动路径。

本申请实施例一提供的轴流风叶，通过在轮毂100上增加离心式叶片300，给叶片200的吸力面210且靠近叶根处的气流提供径向速度，吹掉吸力面210上的气体附面层，例如吹掉吸力面210叶根处的分离涡和通道涡，增加气流分离区内流体动能，减小气流的分离。同时将气流吹向叶片200的中部，减小叶根处流道阻塞，从而增大风量，减小因气流分离产生的旋涡，降低因旋涡产生的噪音。

如图4所示，叶片200设置为三个且绕轮毂100圆周等角度阵列分布，离心式叶片组也设置为三个且分别与叶片200对应。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，离心式叶片组包括3～9个离心式叶片300。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，离心式叶片300的数量过少，离心式叶片300的密集度就过低，减小气流阻塞的效果不明显；离心式叶片300的数量过大，离心式叶片300的密集度就过高，不利于气流流动。因此，每个离心式叶片组设置为3～9个离心式叶片300，能够降低对气流流动的影响，同时更有效的提高减小气流阻塞的效果。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，离心式叶片300为后向式。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，后向式是指离心式叶片300的出口安装角β＞90°，对于后向式离心式叶片300，空气和离心式叶片300之间撞击很小，能量损失少，效率高，运转时噪声小。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，离心式叶片300的出流角为β，β＝150°～180°。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，离心式叶片300在工作过程中能够驱动气流朝向叶片200的后缘且偏向叶片200的中部，减小气流分离，增大风量。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，离心式叶片300的外圈直径为d1，离心式叶片300的内圈直径为d2，d2＝(0.5～0.8)*d1。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，轮毂100靠近叶片200的吸风侧的圆周上设有缺口121，缺口121位于叶片200的叶根处，离心式叶片组位于缺口121内。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，在轮毂100的端面与离心式叶片300正对位置处开设缺口121，便于离心式叶片300出模。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，如图5所示，离心式叶片300靠近吸风侧的一端与轮毂100远离吸风侧的一端之间的距离为h1，离心式叶片300靠近吸风侧的一端与另一端之间的距离为h2，h2＝(0.4～0.8)*h1。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，离心式叶片300与轮毂100的端面保持一段距离，轮毂100轴向高度设置为h1，离心式叶片300轴向高度设置为h2。h2过小，离心式叶片300尺寸就比较小，功率就偏低，效果比较差；由于轮毂100上设有加强筋130，h2过大，加强筋130阻挡离心式叶片300的气道越明显，在加强筋130的干扰下，影响气流方向，增大阻力，导致效率降低。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，轮毂100靠近吸风侧的一端设有出模口122，缺口121设置在出模口122靠近吸风侧的一端边缘上。

在本申请实施例一的一种可能的实施方式中，轮毂100包括端盖110和圆筒120，端盖110固定连接在圆筒120远离吸风侧的一端，出模口122由圆筒120靠近吸风侧的一端的端口构成，缺口121设置在圆筒120靠近吸风侧的一端圆周上。

通过本申请实施例一的上述可能的实施方式，离心式叶片300靠近吸风侧的一端与圆筒120靠近吸风侧的一端位于同一平面上，使轮毂100结构更加紧凑，圆筒120和离心式叶片300垂直于端盖110，便于出模。加强筋130分别与圆筒120内壁以及端盖110固定连接，用于提高轮毂100的结构强度。

在本申请的实施例二中，提供一种空调器，包括本申请实施例一中的轴流风叶。

表1是本申请实施例一中轴流风叶与现有技术中的轴流风叶性能测试对比，为了确定本申请实施例一中离心式叶片300给轴流风叶带来的性能提升效果，将本申请实施例一中轴流风叶除离心式叶片300之外的结构设置为与现有技术中的轴流风叶的结构相同，在相同的工作环境(例如气温、空气湿度、工作电压等)下进行测试，本申请实施例一中的轴流风叶记录为“有离心式叶片300”，背景技术中的轴流风叶记录为“无离心式叶片300”，并测试多组性能参数数据，例如风量测试并记录10组数据，功率测试并记录10组数据，然后分别对有离心式叶片300的轴流风叶以及无离心式叶片300的轴流风叶的各组数据计算得到平均值，最终得到有离心式叶片300的轴流风叶的风量为2890m³/h，功率为60W，单位功率对应风量为2890/60＝48.17；无离心式叶片300的轴流风叶的风量为2815m³/h，功率为59.4W，单位功率对应风量为2815/59.4＝47.39。

表1

由测试对比结果可知，有离心式叶片300的轴流风叶的单位功率对应风量大于无离心式叶片300的轴流风叶的单位功率对应风量，工作效益更高，且由于离心式叶片300吹掉叶片200吸力面210叶根处的分离涡和通道涡，提升风量，功率明显有所提升，单位功率对应的风量增大，效率提升。叶片200吸力面210分离区减小，吸力面210压力增大，吸力面210、压力面220压差减小，压力脉动降低，有利于降低噪声(湍动能降低)。

上文中“叶根”是指叶片200靠近轮毂100的位置，吸风侧是指叶片200位于吸力面210的一侧，吹风侧是指叶片200位于压力面220的一侧。

上文算式中的“/”代表数学运算符中的除号，“*”代表数学运算符中的承号。

轴流风叶设置在空调器的外机中，采用实施例一中的轴流风叶具有与实施例一中的轴流风叶相同的效果，实施例二不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轴流风叶，包括轮毂(100)以及固定在所述轮毂(100)圆周上的叶片(200)，其特征在于，所述轮毂(100)在位于所述叶片(200)的吸力面(210)的一侧设有多个离心式叶片组，所述离心式叶片组包括多个离心式叶片(300)，所述离心式叶片组分别对应位于在所述叶片(200)的叶根处。

2.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述离心式叶片组包括3～9个所述离心式叶片(300)。

3.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述离心式叶片(300)为后向式。

4.根据权利要求3所述的轴流风叶，其特征在于，所述离心式叶片(300)的出流角为β，β＝150°～180°。

5.根据权利要求1至4任一项所述的轴流风叶，其特征在于，所述离心式叶片(300)的外圈直径为d1，所述离心式叶片(300)的内圈直径为d2，d2＝(0.5～0.8)*d1。

6.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述轮毂(100)靠近所述叶片(200)的吸风侧的圆周上设有缺口(121)，所述缺口(121)位于所述叶片(200)的叶根处，所述离心式叶片组位于所述缺口(121)内。

7.根据权利要求6所述的轴流风叶，其特征在于，所述离心式叶片(300)靠近所述吸风侧的一端与所述轮毂(100)远离所述吸风侧的一端之间的距离为h1，所述离心式叶片(300)靠近所述吸风侧的一端与另一端之间的距离为h2，h2＝(0.4～0.8)*h1。

8.根据权利要求6或7所述的轴流风叶，其特征在于，所述轮毂(100)靠近所述吸风侧的一端设有出模口(122)，所述缺口(121)设置在所述出模口(122)靠近所述吸风侧的一端边缘上。

9.根据权利要求8所述的轴流风叶，其特征在于，所述轮毂(100)包括端盖(110)和圆筒(120)，所述端盖(110)固定连接在所述圆筒(120)远离所述吸风侧的一端，所述出模口(122)由所述圆筒(120)靠近所述吸风侧的一端的端口构成，所述缺口(121)设置在所述圆筒(120)靠近所述吸风侧的一端圆周上。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项中的所述轴流风叶。

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