CN212407122U - 一种轴流风叶、轴流风机及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴流风叶，包括轮毂(1)和周向分布于轮毂(1)外周壁上的叶片(2)，所述叶片(2)包括在其旋转方向前部的前缘(21)、在其旋转方向后部的后缘(22)以及沿其径向位于最外侧的外缘(23)，所述前缘(21)设有向所述后缘(22)凹陷的凹槽组成的凹槽段(212)。所述凹槽内各点到所述凹槽两端点的连线的距离中的最大距离小于等于0.06πR，其中，R为所述叶片(2)的最大外缘半径。该轴流风叶在旋转的过程中，可分散分离涡在风叶径向上的分布，从而实现抑制涡流，降低噪声的作用。

Description

一种轴流风叶、轴流风机及空调器

技术领域

本实用新型涉及轴流风机技术领域，具体而言，涉及一种轴流风叶、轴流风机及空调器。

背景技术

为降低轴流风叶噪音，现有轴流风叶一般通过在叶片后缘开设凹槽、锯齿结构，在尾缘位置分散涡流，减少前一轴流风叶的尾迹涡流对后一轴流风叶的冲击，也有部分方案通过在叶片表面增加凹陷、凸起，从而改善叶片表面涡流分布。但现有叶片前缘部分一般采用光滑的圆弧形态，未考虑前缘形态对叶片表面来流的作用，使经过前缘的气流状态无法直接得到优化改善。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种轴流风叶、轴流风机及空调器，用于至少部分解决上述技术问题。

为解决上述问题，本实用新型一方面提供一种轴流风叶，包括轮毂和周向分布于轮毂外周壁上的叶片，所述叶片包括在其旋转方向前部的前缘、在其旋转方向后部的后缘以及沿其径向位于最外侧的外缘，所述前缘设有向所述后缘凹陷的凹槽组成的凹槽段。

由此，在叶片旋转过程中，气流经过前缘后，将在吸力面形成分离涡，通过设置凹槽段，可分散分离涡在风叶径向上的分布，从而实现抑制涡流，降低噪声的作用。

可选地，所述凹槽内各点到所述凹槽两端点的连线的距离中的最大距离小于等于0.06πR，其中，R为所述叶片的最大外缘半径。

由此，当凹槽过大时，将造成叶片强度不足，且使风叶作用面积显著减少，不利于气流在叶片平面上的充分发展。通过合理设计凹槽的尺寸与叶片之间的关系，尽可能的增加风叶的作用面积，使得分离涡在风叶径向上的分布更加分散，从而使得抑制涡流的效果更明显，降噪效果更好。

可选地，所述凹槽段包括至少两个所述凹槽。

由此，通过合理设计凹槽段中凹槽的数量，增强涡流抑制效果。

可选地，所述凹槽段的一端点与所述轮毂通过第一光滑曲线段连接，所述凹槽段的另一端点与所述外缘通过第二光滑曲线段连接。

可选地，所述凹槽段中各凹槽的端点通过光滑曲线段连接后，所述光滑曲线段与所述第一光滑曲线段及所述第二光滑曲线段构成曲率连续的光滑曲线。

由此，在前缘设置凹槽后，进一步设计前缘的整体结构，以保证凹槽的涡流抑制效果。

可选地，所述前缘的厚度大于所述后缘的厚度。

由此，由于前缘厚度较大，对前缘位置进行设计，对局部结构特性影响较小，不易出现风叶破损等问题。

可选地，所述凹槽为弧形凹槽或锯齿形凹槽。

可选地，通过合理设计凹槽的形状，以适应各种工况。

本实用新型另一方面提供一种轴流风机，所述轴流风机包括上述所述的轴流风叶。

所述轴流风机与所述的轴流风叶具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型另一方面提供空调器，所述空调器包括上述所述的轴流风机，所述轴流风机设于所述空调器的空调外机中。所述空调器与所述的轴流风机具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1示意性示出了本实用新型第一实施例提供的轴流风叶的结构图；

图2示意性示出了本实用新型第一实施例提供的轴流风叶的吸力面及压力面结构图；

图3示意性示出了本实用新型第一实施例提供的风叶上分离涡形成图。

【附图标记】

1-轮毂，2叶片，21-前缘，211第一光滑曲线段，212-凹槽段，213-第二光滑曲线段，22-后缘，23-外缘，24-压力面，25-吸力面，F-来流，V-分离涡。

具体实施方式

为使得本实用新型的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种轴流风叶，该轴流风叶的前缘位置进行了改进，，使气流经过叶片前缘后在叶片吸力面形成分散的分离涡，实现抑制涡流，降低风叶噪声的作用。下面以具体实施例进行详细介绍。

实施例一

图1示意性示出了本实用新型第一实施例提供的轴流风叶的结构图，图2示意性示出了本实用新型第一实施例提供的轴流风叶的吸力面及压力面结构图。如图1及图2所示，该轴流风叶包括轮毂1和周向分布于轮毂1外周壁上的叶片2，该叶片2包括在其旋转方向前部的前缘21、在其旋转方向后部的后缘22以及沿其径向位于最外侧的外缘23。其中，叶片旋转方向前部指的是风叶转动过程中气体的来流方向。叶片的上下表面为吸力面24及压力面25(如图2所示)，其中，叶片的吸力面指流体由于压力减少而冲击叶片的那个曲面，叶片的压力面是指压力增大，叶片施压于流体的一面。该轴流风叶用于分散吸力面25上的分离涡在叶片2径向上的分布。

叶片的前缘21设有向叶片的后缘22凹陷的凹槽组成的凹槽段212，设置凹槽的作用是为了分散叶片2的吸力面25表面形成的分离涡。其中，凹槽段包括至少两个凹槽，可以是两个、三个或者五个等，具体的凹槽个数本实用新型不做限制，需要根据轴流风叶所处的实际工况决定。例如，若将轴流风叶应用于功率较小的电器设备中(如功率小的风扇)，由于叶片的转速较低，可能在吸力面形成的分离涡程度较弱，只需在叶片的前缘21设置两个或三个凹槽即可分散分离涡在风叶径向上的分布，充分抑制涡流。又例如，若将轴流风叶应用于功率较小的电器设备中(如功率很高的中央空调)，由于叶片的转速较高，可能在吸力面形成的分离涡程度较强，需要在叶片的前缘21设置至少五个个凹槽才可以分散分离涡在风叶径向上的分布，充分抑制涡流。

在本实用新型一些实施例中，凹槽段212的一端点与轮毂1通过第一光滑曲线段211连接，凹槽段212的另一端点与外缘23通过第二光滑曲线段213连接，并且，凹槽段212中各凹槽的端点(图1中A及B所示)通过光滑曲线段连接后，该光滑曲线段与第一光滑曲线段211及第二光滑曲线段213构成曲率连续的光滑曲线。一般的轴流风叶都为弧形，即使本实用新型改变了部分前缘21的结构，通过设计，仍旧保持叶片2整体为弧形结构，使得叶片2与风的接触面最大化，接触面最大化，相应地可以吹出更大效果的风。

在本实用新型一些实施例中，凹槽内各点到凹槽两端点的连线的距离中的最大距离小于等于0.06πR，其中，R为叶片2的最大外缘半径。具体的，如图2所示，将凹槽段212起始点A、凹槽结束点B以及凹槽与凹槽之间的凸起点以光滑曲线段连接，在旋转面上，凹槽段212各凹槽距该光滑曲线段的最大距离(一般为垂直距离)由轮毂1向叶片外缘23分别定义为h1、h2…hn(n≥2)，风叶最大外缘半径定义为R，凹槽内各点到凹槽两端点的连线的距离中的最大距离以满足hn≤0.06πR。也即凹槽不能过大，因为当凹槽过大时，会造成叶片的强度不够，且使得风叶作用面积显著减小，不利于气流在叶片平面上的充分发展。通过上述凹槽尺寸合理的设计，可以增加风叶的作用面积，使得分离涡在风叶径向上的分布更加分散，从而使得抑制涡流的效果更明显，降噪效果更好。

在本实用新型一些实施例中，前缘21的厚度大于后缘22的厚度。这是因为前缘21的厚度较大，在对该位置进行相关设计时，对局部结构特性影响较小，不易出现风叶破损等问题。

在本实用新型一些实施例中，凹槽可以为弧形凹槽或锯齿形凹槽。具体的凹槽形状根据叶片实际工况而定，本实用新型不做限制。

图3示意性示出了本实用新型第一实施例提供的风叶上分离涡形成图。如图3所示，该轴流叶片的工作过程为：当叶片2在轮毂1的作用下沿轮毂1周向转动时，流体从叶片2的前缘21部位流向叶片表面，在凹槽段212的作用下，流体在吸力面25上形成的分离涡会沿风叶径向方向被分散，使得分离涡的程度大大减弱，从而抑制在吸力面25上形成的分离涡，叶片2在转动过程中不会产生大的声响，起到了显著的降噪效果。

综上所述，本实用新型提供一种轴流风叶，该轴流风叶在旋转的过程中，可分散分离涡在风叶径向上的分布，从而实现抑制涡流，降低噪声的作用。并且通过合理设计凹槽的尺寸与叶片之间的关系，尽可能的增加风叶的作用面积，使得分离涡在风叶径向上的分布更加分散，从而使得抑制涡流的效果更明显，降噪效果更好。

实施例二

本实施例提供一种轴流风机，该轴流风机轴流风叶采用上述实施例一所述的轴流风叶，以降低轴流风机工作过程中的噪音。该轴流风机可以应用于电风扇、空调器、蒸发器、冷凝器、航空领域等。轴流风叶的具体结构请参见上述实施例一，此处不再赘述。

实施例三

本实施例提供了一种空调器，该空调器包括上述实施例所描述的轴流风机，轴流风机设于所述空调器的空调外机中。空调器与上述轴流风机具有的优势相同，在此不再赘述。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种轴流风叶，包括轮毂(1)和周向分布于轮毂(1)外周壁上的叶片(2)，所述叶片(2)包括在其旋转方向前部的前缘(21)、在其旋转方向后部的后缘(22)以及沿其径向位于最外侧的外缘(23)，其特征在于，所述前缘(21)设有向所述后缘(22)凹陷的凹槽组成的凹槽段(212)。

2.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述凹槽内各点到所述凹槽两端点的连线的距离中的最大距离小于等于0.06πR，其中，R为所述叶片(2)的最大外缘半径。

3.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述凹槽段(212)包括至少两个所述凹槽。

4.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述凹槽段(212)的一端点与所述轮毂(1)通过第一光滑曲线段(211)连接，所述凹槽段(212)的另一端点与所述外缘(23)通过第二光滑曲线段(213)连接。

5.根据权利要求4所述的轴流风叶，其特征在于，所述凹槽段(212)中各凹槽的端点通过光滑曲线段连接后，所述光滑曲线段与所述第一光滑曲线段(211)及所述第二光滑曲线段(213)构成曲率连续的光滑曲线。

6.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述前缘(21)的厚度大于所述后缘(22)的厚度。

7.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于，所述凹槽为弧形凹槽或锯齿形凹槽。

8.根据权利要求1-7任一项所述的轴流风叶，其特征在于，所述叶片(2)的上下表面中一面为压力面(24)，与压力面(24)相对的另一表面为吸力面(25)，所述轴流风叶用于分散所述吸力面(25)上的分离涡在所述叶片(2)径向上的分布。

9.一种轴流风机，其特征在于，所述轴流风机包括如权利要求1-8任一项所述的轴流风叶。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求9所述的轴流风机，所述轴流风机设于所述空调器的空调外机中。

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