CN216518709U - 贯流风叶和空调器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种贯流风叶和空调器，涉及空调技术领域。本申请实施例提供的贯流风叶的叶片采用倾斜设置，并且叶片与叶片之间的间隔是不均匀的，这样使得贯流风叶在轴向上具有不同的气流流态，避免运行时共振产生，从而减小贯流风叶在运行时的噪音。本申请实施例提供的空调器包含了上述的贯流风叶，因此也具有相应的有益效果。

Description

贯流风叶和空调器

技术领域

本申请涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种贯流风叶和空调器。

背景技术

贯流风叶是空调室内机重要组成部件，贯流风叶的气动性能直接影响到室内机运行的风量和噪音值。贯流风叶的叶片的几何形状参数、叶片分布以及安装角度都对风机通风特性有着重要的影响。由于现有的贯流风叶结构不够合理，存在运行时噪音较大的问题。

实用新型内容

本申请解决的问题是现有的贯流风叶运转时噪音较大的问题。

为解决上述问题，第一方面，本申请提供一种贯流风叶，包括两个端板和设置在两个端板之间的多个叶片，叶片的延伸方向相对于贯流风叶的轴线倾斜，多个叶片在贯流风叶的轴线的周向上间隔排布且间隔距离非均匀。

在本申请实施例中，叶片采用倾斜设置，并且叶片与叶片之间的间隔是不均匀的，这样使得贯流风叶在轴向上具有不同的气流流态，避免运行时共振产生，从而减小贯流风叶在运行时的噪音。

在可选的实施方式中，贯流风叶包括在轴线的周向上排布的N个叶片，第1、2…i…N叶片按预设旋向绕贯流风叶的轴线依次间隔排布，以第1叶片为基准叶片，第i叶片相对于基准叶片在预设旋向上绕轴线的相对圆心角为θ_i，各个叶片的相对圆心角满足：

在本实施例中，在满足上述关系的情况下，整个叶片具有较佳的动平衡，能够保证同时径向离心力保持平衡，避免因不平衡离心力造成气动噪音增大。

在可选的实施方式中，每个叶片具有对应的间隔角，第i叶片的间隔角β_i为θ_i-θ_i-1，第1叶片的间隔角β₁为2π-θ_N，间隔角的角度范围为[360/N-σ，360/N+σ]，其中，σ取[0.5，3]。在本实施例中，虽然间隔角不完全相同有利于减小旋转噪音，但是间隔角的角度变化范围如果过大会导致气动性能变差，因此将间隔角的角度限定在一定的范围内。

在可选的实施方式中，各个叶片的间隔角的角度的方差不大于1.5。在本实施例中，将间隔角的角度的方差控制在一定范围内，有利于保证贯流风叶的气动性能。

在可选的实施方式中，叶片在其自身宽度方向上，具有相对靠近轴线的近侧和相对远离轴线的远侧，叶片的远侧与轴线的距离为R1，叶片120的近侧与轴线的距离为R2，叶片的径向比m＝R2/R1，m的取值范围为[0.75,0.8]。在R1一定时，m值太小，贯流风叶中心流通区域减小，贯流风叶一次进风和二次出风间的区域减小；当m值太大，不利于叶片做功。这两种情况都容易导致出风效率低，因此将径向比m控制在一个合理的范围能够保证贯流风叶较好的气动性能。

在可选的实施方式中，叶片垂直于轴线的截面为叶片的表征截面，叶片的表征截面具有与叶片的远侧对应的远端以及与叶片的近侧对应的近端，叶片的表征截面呈弧形，表征截面的中弧线在远端的切线为第一切线，表征截面的中弧线在近端的切线为第二切线，远端与轴线的连线的垂线为第一垂线，近端与轴线的连线的垂线为第二垂线，第一垂线与第一切线的夹角γ₁取值范围为[17°,26°]，第二垂线与第二切线的夹角γ₂取值范围为[80°,100°]。按照气流从外到内流入贯流风叶的方向，夹角γ₁与夹角γ₂分别为入口角和出口角，通过对入口角和出口角进行合理取值，能够保证贯流风叶具有较佳的气动性能，提高出风效率。

在可选的实施方式中，叶片的弯度角的取值范围为[70°,80°]，叶片的弯度角为叶片的表征截面中，第一切线在表征截面的远端的垂线与第一切线在表征截面的近端的垂线的夹角，且弯度角的敞开方向朝向表征截面。由于叶片的弯度角过大，翼型吸力面气流分离越明显，加剧紊流，能量损失增加，甚至会带来噪音；而弯度角过小，叶片做功能力下降。因此本实施例将叶片的弯度角限定在[70°,80°]，保证其具有良好的出风能力。

在可选的实施方式中，叶片的单位扭曲角度A为叶片在轴线方向上每延伸一毫米所偏转的角度，叶片的单位扭曲角度A的取值范围为(0，k]，其中，k＝1/(a*t²+b*t+c*sin(t)-d)，t＝ω*π/180，ω为叶片的弯度角，a取值范围为[11，14]，b取值范围为[2.5～3.5]，c取值范围为[0.08，0.12]，d取值范围为[16，19]。

在可选的实施方式中，叶片的单位扭曲角度A为叶片在轴线方向上每延伸一毫米所偏转的角度，叶片的单位扭曲角度A的取值范围为[0.043,0.1]。倾斜叶片的单位扭曲角度对风叶噪声和风量有很大的影响。当单位扭曲角β增大时，噪音值下降，风量减小。当β过大时，风量明显减小。当β过小时，噪音改善不明显。因此，本实施例对单位扭曲角度的范围进行限制，能够兼顾输出风量和改善噪音。

第二方面，本申请提供一种空调器，包括前述实施方式中任一项的贯流风叶。

附图说明

图1为本申请一种实施例中贯流风叶的示意图；

图2为本申请一种实施例中贯流风叶的剖视图；

图3为本申请一种实施例中风叶的表征截面的第一示意图；

图4为本申请一种实施例中风叶的表征截面的第二示意图。

附图标记说明：100-贯流风叶；110-端板；120-叶片；121-表征截面；122-远端；123-近端；130-隔板。

具体实施方式

贯流风叶是空调室内机重要组成部件，通常由电机驱动转动来实现室内气体循环。贯流风叶的气动性能直接影响到室内机运行的风量和噪音值。贯流风叶的叶片的几何形状参数、叶片分布以及安装角度都对贯流风叶的通风特性有着重要的影响。由于现有的贯流风叶结构不够合理，比如叶片的延伸方向与轴线方向一致，或者叶片间隔距离一致，导致在贯流风叶的轴向上气流流态相似，因此容易发生同频冲击，也即共振。这将导致贯流风叶存在运行时噪音较大的问题。

为了改善现有的贯流风叶运行噪音大的问题，本申请实施例提供一种新的贯流风叶，通过对风叶的形状、布置进行改进，在保证风量的情况下，降低了噪音。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。

图1为本申请一种实施例中贯流风叶100的示意图。如图1所示，贯流风叶100包括两个端板110和多个叶片120，多个叶片120设置在两个端板110之间。本申请实施例中叶片120的延伸方向相对于贯流风叶的轴线倾斜，多个叶片120在贯流风叶100的轴线的周向上间隔排布且间隔距离非均匀。通过这种设置方式能够打乱贯流风叶100的各位置的气流流态，减少叶片120的共振，降低噪音。具体在本实施例中，贯流风叶100在轴向上具有多节，每一节通过隔板130分隔开，每一节中的各个叶片120均绕轴线布置。在本实施例中，相邻两节中的叶片120的相邻端部在位置上是一一对应的；换言之，在贯流风叶100的轴向上，后一节叶片120的头端与前一节的叶片120的尾端在轴向上相对而无错位。

在可选的实施例中，每一节的叶片120设置方式是一样的，可令整个贯流风叶100在轴向上的各个位置(除端板110、隔板130位置)的叶片120截面分布状况是相同的。当然，在可选的其他实施例中，贯流风叶100也可以只有一节而不设置隔板130。

图2为本申请一种实施例中贯流风叶100的剖视图。剖切方向垂直于贯流风叶100的轴线。如图2所示，以任意一节为例，环绕轴线的叶片120的数量为N个，第1、2…i…N叶片按预设旋向绕贯流风叶100的轴线依次间隔排布，以第1叶片为基准叶片，第i叶片相对于基准叶片在预设旋向上绕轴线的相对圆心角为θ_i，各个叶片的相对圆心角满足：

在本实施例中，虽然在局部周向上的叶片120并非均匀分布，但是叶片120的相对圆心角的余弦函数、正弦函数求和为零，意味着整体分布是能够满足平衡要求的。在满足上述关系的情况下，整个贯流风叶100具有较佳的动平衡，能够保证同时径向离心力保持平衡，避免因不平衡离心力造成气动噪音增大。

本实施例中，每个叶片120具有对应的间隔角，第i叶片的间隔角β_i为θ_i-θ_i-1，第1叶片的间隔角β₁为2π-θ_N，间隔角的角度范围为[360/N-σ，360/N+σ]，其中，σ取[0.5，3]。在本实施例中，虽然间隔角不完全相同有利于减小旋转噪音，但是间隔角的角度变化范围如果过大会导致气动性能变差，因此将间隔角的角度限定在一定的范围内。

进一步的，各个叶片120的间隔角的角度的方差不大于1.5。在本实施例中，将间隔角的角度的方差控制在一定范围内，有利于保证贯流风叶100的气动性能。在本实施例中，方差的单位为角度(°)的平方。

图3为本申请一种实施例中叶片120的表征截面121的第一示意图。如图3所示，叶片120垂直于轴线的截面为叶片120的表征截面121，叶片120的表征截面121具有与叶片120的远侧对应的远端122以及与叶片120的近侧对应的近端123，叶片120的表征截面121呈弧形。

在本实施例中，叶片120在其自身宽度方向上，具有相对靠近轴线的近侧和相对远离轴线的远侧，叶片120的远侧与其本征截面的远端122对应，近侧与其本征截面的近端123对应。叶片120的远侧与轴线的距离为R1，叶片120的近侧与轴线的距离为R2，叶片120的径向比m＝R2/R1，m的取值范围为[0.75,0.8]。在R1一定时，m值太小，贯流风叶100中心流通区域减小，贯流风叶100一次进风和二次出风间的区域减小；当m值太大，不利于叶片120做功。这两种情况都容易导致出风效率低，因此将径向比m控制在一个合理的范围能够保证贯流风叶100较好的气动性能。

在可选的实施方式中，表征截面121的中弧线在远端122的切线为第一切线(图3中L1)，表征截面121的中弧线在近端123的切线为第二切线(图3中L2)，远端122与轴线的连线的垂线为第一垂线(图3中L3)，近端123与轴线的连线的垂线为第二垂线(图3中L4)，第一垂线与第一切线的夹角γ₁取值范围为[17°,26°]，第二垂线与第二切线的夹角γ₂取值范围为[80°,100°]。按照气流从外到内流入贯流风叶100的方向，夹角γ₁与夹角γ₂分别为入口角和出口角，通过对入口角和出口角进行合理取值，能够保证贯流风叶100具有较佳的气动性能，提高出风效率。

图4为本申请一种实施例中叶片120的表征截面121的第二示意图。在可选的实施方式中，叶片120的弯度角的取值范围为[70°,80°]，叶片120的弯度角ω为叶片120的表征截面121中，第一切线在表征截面121的远端122的垂线(图4中L5)与第一切线在表征截面121的近端123的垂线(图4中L6)的夹角，且弯度角的敞开方向朝向表征截面121。由于叶片120的弯度角过大，翼型吸力面气流分离越明显，加剧紊流，能量损失增加，甚至会带来噪音；而弯度角过小，叶片120做功能力下降。因此本实施例将叶片120的弯度角限定在[70°,80°]，保证其具有良好的出风能力。应当理解，若叶片120的本征截面是均匀圆弧，即曲率在各位置相同，那么第一切线在表征截面121的远端122的垂线与第一切线在表征截面121的近端123的垂线的交点便是中弧线对应的圆心，该叶片120的弯度角就等于该本征截面的中弧线的圆心角。

在图4中，本征截面的中弧线对应的弦为L。叶片120的第一安装角ζ₁，第二安装角ζ₂分别为弦与本征截面远端122半径和近端123半径的夹角，远端122半径为本征截面远端122与轴线(图中为一个点)的连线R1，近端123半径为本征截面近端123与轴线的连线R2。各参数满足以下关系：

因此确定ζ1，则弦长L和安装角ζ2确定，反之亦然。可选的，ζ1的范围为[25°，30°]，ζ2的范围为[35°，40°]。

在可选的实施方式中，叶片120的单位扭曲角度A为叶片120在轴线方向上每延伸一毫米所偏转的角度，叶片120的单位扭曲角度A的取值范围为(0，k]，其中，k＝1/(a*t²+b*t+c*sin(t)-d)，t＝ω*π/180，a取值范围为[11，14]，b取值范围为[2.5～3.5]，c取值范围为[0.08，0.12]，d取值范围为[16，19]。在一个具体的实施例中，a取12.5814，b取3，c取0.1，d取17.4041。

在可选的实施例中，将叶片120的单位扭曲角度A的取值范围设定在[0.043,0.1]。倾斜叶片120的单位扭曲角度对风叶噪声和风量有很大的影响。当单位扭曲角A增大时，噪音值下降，风量减小。当A过大时，风量明显减小。当A过小时，噪音改善不明显。因此，本实施例对单位扭曲角度的范围进行限制，能够兼顾输出风量和改善噪音。

以上阐述了贯流风叶100的叶片120参数确定方法，在一个具体的实施例中，贯流风叶100的参数如下：

R1	R2	γ1	γ2	ζ1	ζ2	L	ω	A
									51.81	40.24	22	88	29.5	39.35	13.98	75.85	0.08697

下表为此实施例提供的贯流风叶100与现有技术的均匀非倾斜叶片的贯流风叶在实际应用中的比较。

同转速下，本申请实施例提供的贯流风叶100噪音降低，风量略有减小。如上表所示，相同风量下，噪音降低0.5-2dB。风叶的旋转噪音明显降低，转速越高，噪音优势更明显。

另外，本申请实施例还提供一种空调器(图中未示出)，包括上述实施例提供的贯流风叶。该空调器可以是空调室内机，具体可以是壁挂式空调内机。

综上所述，在本申请实施例中，叶片120采用倾斜设置，并且叶片120与叶片120之间的间隔是不均匀的，这样使得贯流风叶100在轴向上具有不同的气流流态，避免运行时共振产生，从而减小贯流风叶100在运行时的噪音。本申请实施例提供的空调器包含了上述的贯流风叶100，因此也具有相应的有益效果。

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

Claims (10)

1.一种贯流风叶，其特征在于，包括两个端板(110)和设置在两个所述端板(110)之间的多个叶片(120)，所述叶片(120)的延伸方向相对于所述贯流风叶(100)的轴线倾斜，多个所述叶片(120)在所述贯流风叶(100)的轴线的周向上间隔排布且间隔距离非均匀。

2.根据权利要求1所述的贯流风叶，其特征在于，所述贯流风叶(100)包括在所述轴线的周向上排布的N个所述叶片(120)，第1、2…i…N叶片(120)按预设旋向绕所述贯流风叶(100)的轴线依次间隔排布，以所述第1叶片(120)为基准叶片，所述第i叶片(120)相对于所述基准叶片在所述预设旋向上绕所述轴线的相对圆心角为θ_i，各个所述叶片(120)的所述相对圆心角满足：

3.根据权利要求2所述的贯流风叶，其特征在于，每个所述叶片(120)具有对应的间隔角，所述第i叶片(120)的所述间隔角β_i为θ_i-θ_i-1，所述第1叶片(120)的所述间隔角β₁为2π-θ_N，所述间隔角的角度范围为[360/N-σ，360/N+σ]，其中，σ取[0.5，3]。

4.根据权利要求3所述的贯流风叶，其特征在于，各个所述叶片(120)的所述间隔角的角度的方差不大于1.5。

5.根据权利要求1所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(120)在其自身宽度方向上，具有相对靠近所述轴线的近侧和相对远离所述轴线的远侧，所述叶片(120)的远侧与所述轴线的距离为R1，所述叶片(120)的近侧与所述轴线的距离为R2，所述叶片(120)的径向比m＝R2/R1，m的取值范围为[0.75,0.8]。

6.根据权利要求1所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(120)垂直于所述轴线的截面为所述叶片(120)的表征截面(121)，所述叶片(120)的表征截面(121)具有与所述叶片(120)的远侧对应的远端(122)以及与所述叶片(120)的近侧对应的近端(123)，所述叶片(120)的表征截面(121)呈弧形，所述表征截面(121)的中弧线在所述远端(122)的切线为第一切线，所述表征截面(121)的中弧线在所述近端(123)的切线为第二切线，所述远端(122)与所述轴线的连线的垂线为第一垂线，所述近端(123)与所述轴线的连线的垂线为第二垂线，所述第一垂线与所述第一切线的夹角γ₁取值范围为[17°,26°]，所述第二垂线与所述第二切线的夹角γ₂取值范围为[80°,100°]。

7.根据权利要求6所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(120)的弯度角的取值范围为[70°,80°]，所述叶片(120)的弯度角为所述叶片(120)的表征截面(121)中，所述第一切线在所述表征截面(121)的远端(122)的垂线与所述第一切线在所述表征截面(121)的近端(123)的垂线的夹角，且所述弯度角的敞开方向朝向所述表征截面(121)。

8.根据权利要求7所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(120)的单位扭曲角度A为所述叶片(120)在所述轴线方向上每延伸一毫米所偏转的角度，所述叶片(120)的单位扭曲角度A的取值范围为(0，k]，其中，k＝1/(a*t²+b*t+c*sin(t)-d)，t＝ω*π/180，ω为所述叶片(120)的所述弯度角，a取值范围为[11，14]，b取值范围为[2.5～3.5]，c取值范围为[0.08，0.12]，d取值范围为[16，19]。

9.根据权利要求1所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(120)的单位扭曲角度A为所述叶片(120)在所述轴线方向上每延伸一毫米所偏转的角度，所述叶片(120)的单位扭曲角度A的取值范围为[0.043,0.1]。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的贯流风叶。

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