CN218151633U - 风叶结构及轴流风机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轴流风机技术领域，公开一种风叶结构。包括叶片和装配结构，叶片的前缘设置有齿状结构，尾缘靠近所述叶片的顶部的位置设置有凹槽结构；装配结构与叶片的根部连接，装配结构用于将的风叶结构安装在轮毂盘上。本公开的风叶结构，在运行时能合理地避开喘振区，提高叶片的空气动力性能，能使风叶在相同的转速时具有更低的噪声，更大的流量和更高的静压(更远的出风距离)，因此也更节能。叶轮尾缘进行凹槽结构能够改善叶片表面受力情况，从而实现了噪声的降低，此外，凹槽结构可以减轻风叶重量，并降低风机功耗。本申请还公开一种轴流风机。

Description

风叶结构及轴流风机

技术领域

本申请涉及轴流风机技术领域，例如涉及一种风叶结构及轴流风机。

背景技术

目前市面上的空调外机的风叶普遍采用光滑的流线型设计，但是由于轴流风机在运行时，风叶的迎风面和背风面产生的正压和负压，推动空气的流动，特别是转速较高时，在风叶的中部和尾部产生较大的涡流，会增加风与风叶之间的摩擦，使流动损耗增大，也增大了电机的负荷，同时噪声较高。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单地概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种风叶结构及轴流风机，以对风叶结构进行改进，降低风机运行时产生的噪声的分贝。

在一些实施例中，所述风叶结构包括叶片和装配结构，叶片的前缘设置有齿状结构，尾缘靠近所述叶片的顶部的位置设置有凹槽结构；装配结构与叶片的根部连接，装配结构用于将的风叶结构安装在轮毂盘上。

在一些实施例中，凹槽结构的所在高度与风叶结构的高度比为4：5。

在一些实施例中，凹槽结构的深度为20mm-30mm。

在一些实施例中，叶片的顶部设置有翻边结构，根部设置有加强结构，

在一些实施例中，加强结构包括空心锥形结构，空心锥形结构的锥底呈开口状；装配结构包括安装筒，为两端开口的中空结构，安装筒与空心锥形结构连通并同轴设置。

在一些实施例中，空心锥形结构的锥面至少部分凸出于叶片的表面，空心锥形结构的锥顶朝向叶片的顶部，空心锥形结构的锥底朝向叶片的根部。

在一些实施例中，加强结构还包括第一加强筋和第二加强筋，第一加强筋沿空心锥形结构与叶片的接触面设置；第二加强筋的第一端与空心锥形结构的锥顶连接，第二端与空心锥形结构的锥底连接。

在一些实施例中，安装筒的端部安装有限位插件，限位插件远离叶片的一面设置有第一定位结构，第一定位结构用于与轮毂盘的第二定位结构配合；安装筒端部的内壁设置有第一齿部，限位插件的边部设置有第二齿部，第一齿部与第二齿部配合，可以通过调整限位插件与安装筒的相对位置，对叶片的安装角度进行调整。

在一些实施例中，所述轴流风机包括轮毂盘和如上任一的风叶结构；轮毂盘的边部设置有若干安装槽，安装槽与风叶结构的装配结构对应，安装槽用于在轮毂盘上对风叶结构进行径向限定。

在一些实施例中，轮毂盘包括第一盘体和第二盘体，第一盘体的边部设置有若干弧状的第一限位槽，第二盘体的边部设置有若干弧状的第二限位槽；第一盘体与第二盘体对称设置，第一限位槽与第二限位槽构成安装槽。

本公开实施例提供的风叶结构及轴流风机，可以实现以下技术效果：

本公开的叶片在前缘设置有齿状结构，可以对出风处产生的大涡流切割梳理成数个小涡流，并对粘性气体机型有效的分离、导向作用，并最终成为理想气流。在运行时能合理的避开喘振区，提高叶片的空气动力性能，能使风叶在相同的转速时具有更低的噪声，更大的流量和更高的静压(更远的出风距离)，因此也更节能。

叶轮尾缘进行凹槽结构能够改善叶片表面受力情况，使叶片压力面侧的高压气流部分提前流向吸力面，造成局部压力升高，使得压力升高而产生的附面层分离局限在凹槽部位，从而实现了噪声的降低，同风量时噪声可降低约1dB(A)，此外，凹槽结构可以减轻风叶重量，并降低风机功耗。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个风叶结构的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一个风叶结构的爆炸示意图；

图3是本公开实施例提供的一个限位插件的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一个轴流风机的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一个轴流风机的爆炸示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个轴流风机的剖面结构示意图；

图7是本公开实施例提供的另一个轴流风机的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的一个轮毂盘的结构示意图；

图9是本公开实施例提供的一个轮毂盘的爆炸示意图。

附图标记：

10：风叶结构；11：叶片；111：空心锥形结构；112：第一加强筋；113：第二加强筋；12：装配结构；121：安装筒；1211：第一齿部；1212：环形加强筋；13：限位插件；131：第二齿部；132：第一定位结构；

20：轮毂盘；21：第一盘体；211：第一限位槽；22：第二盘体；221：第二限位槽；23：第二定位结构；

30：电机轴装配件。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

叶片11的根部为叶片11的安装端，叶片11的顶部为叶片11远离安装端的一端，叶片11的前缘为位于叶片11转动方向一侧的边缘。叶片11的尾缘为位于远离叶片11转动方向一侧的边缘。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种风叶结构10，包括叶片11和装配结构12。

叶片11前缘设置有齿状结构，尾缘靠近叶片11的顶部的位置设置有凹槽结构。

装配结构12与叶片11的根部连接，装配结构12用于将的风叶结构10安装在轮毂盘20上。

采用本公开实施例提供的风叶结构10，通过在叶片11的前缘设置齿状结构，

可以对出风处产生的大涡流切割梳理成数个小涡流，并对粘性气体机型有效的分离、导向作用，并最终成为理想气流。在运行时能合理的避开喘振区，提高叶片11的空气动力性能，能使风叶在相同的转速时具有更低的噪声，更大的流量和更高的静压(更远的出风距离)，因此也更节能。叶轮尾缘进行凹槽结构能够改善叶片11表面受力情况，使叶片11压力面侧的高压气流部分提前流向吸力面，造成局部压力升高，使得压力升高而产生的附面层分离局限在凹槽部位，从而实现了噪声的降低，同风量时噪声可降低约1dB(A)，此外，凹槽结构可以减轻风叶重量，并降低风机功耗。

可选地，凹槽结构的所在高度与风叶结构10的高度比为4：5。

可以理解的是，尾缘凹槽结构的最低点位于风叶直径方向的0.8倍位置左右，

可选地，凹槽结构的深度为20mm-30mm。

可以理解的是，凹槽结构的深度可以是20mm至30mm，此处优选为25mm。

可选地，叶片11的顶部设置有翻边结构，根部设置有加强结构。

可以理解的是，叶片11的外缘设置成翻边结构，进一步地降低风叶运转噪声。加强结构可以增强叶片11根部的强度。

可选地，加强结构包括空心锥形结构111，空心锥形结构111的锥底呈开口状；装配结构12包括安装筒121，为两端开口的中空结构，安装筒121与空心锥形结构111连通并同轴设置。

可以理解的是，本公开的风叶结构10通过在叶片11的根部设置空心锥形结构111，一方面可以降低风叶的自重，从而降低风叶的材料成本，并通过减重降低电机负荷，另一方面在加强结构的同时，也可减小叶片11根部与其它部位的厚度设计差值，避免此处局部厚度过厚，当风叶采用注塑成型的方式进行加工时，这样可以防止与风叶其它位置的置厚度相差太大，出现缩水。空心锥形结构111与安装筒121连通，形成了圆锥与圆柱组合体的空腔结构。这样，能进一步提高叶片11的整体强度。

可选地，空心锥形结构111的锥面至少部分凸出于叶片11的表面，空心锥形结构111的锥顶朝向叶片11的顶部，空心锥形结构111的锥底朝向叶片11的根部。

可以理解的是，锥面至少部分凸出于叶片11的表面能够增强叶片11根部的强度；空心锥形结构111的锥顶朝向所述叶片11的顶部，锥底朝向所述叶片11的根部，这样空心锥形结构111强度较高的一端能够靠近叶片11的根部，以更好地提高风叶结构10的强度。

可选地，加强结构还包括第一加强筋112和第二加强筋113，第一加强筋112沿空心锥形结构111与叶片11的接触面设置；第二加强筋113的第一端与空心锥形结构111的锥顶连接，第二端与空心锥形结构111的锥底连接。

可以理解的是，叶片11的叶根部受力最大，通过设置第一加强筋112能够增强叶片11与空心锥形结构111的连接强度，通过设置第二加强筋113能够加强叶片11根部的强度。使第二加强筋113呈半包围的U型凸起结构，这样可以对叶片11根部薄弱的区域进行加强。

作为一种示例，第二加强筋113的中部靠近叶片11的前缘，第二加强筋113结构凸出设置，以够进一步加强叶片11根部的强度。作为优选，第二加强筋113的横截面为梯形结构，这样可以提高第二加强筋113的强度。

可选地，安装筒121的端部安装有限位插件13，限位插件13远离叶片11的一面设置有第一定位结构132，第一定位结构132用于与轮毂盘20的第二定位结构23配合，安装筒121端部的内壁设置有第一齿部1211，限位插件13的边部设置有第二齿部131，第一齿部1211与第二齿部131配合，可以通过调整限位插件13与安装筒121的相对位置，对叶片11的安装角度进行调整。

可以理解的是，安装筒121的第一端与空心锥形结构111连通，第二端用于安装限位插件13，第二端设置有第一齿部1211。限位插件13的边部设置有第二齿部131，第一齿部1211与第二齿部131配合，限位插件13远离叶片11的一面设置有第一定位结构132，第一定位结构132用于与轮毂盘20的第二定位结构23插接配合。其中，第一定位结构132可以是拨片，第二定位结构23可以是定位凹槽，定位凹槽与拨片对应，定位凹槽用于对拨片限位。

作为一种示例，安装筒121的端部设置有环形加强筋1212，环形加强筋1212的外径大于所述安装筒121的外径。环形加强筋1212的设置一方面能够增强风叶的强度，另一方面能够与轮毂盘20上的安装槽结构配合，用于风叶结构10在轮毂盘20上的径向限位。作为优选，环形加强筋1212的内壁上设置有台阶，限位插件13安装在台阶上。第一齿部1211位于环形加强筋1212的内壁上，第二齿部131位于所述限位插件13的外缘，限位插件13安装在所述环形加强筋1212围限出的圆形空间内。

结合图4-9所示，本公开实施例提供一种轴流风机，包括轮毂盘20和如上任一的风叶结构10。轮毂盘20的边部设置有若干安装槽，安装槽与风叶结构10的装配结构12对应，安装槽用于在轮毂盘20上对风叶结构10进行径向限定。

可以理解的是，风叶通过装配结构12安装并固定在轮毂盘20的安装槽内。

作为一种示例，轮毂的主体部分包括轮毂盘20以及电机轴装配件30，轮毂盘20以及中部的电机轴装配件30的中部均设置有孔，电机轴装配件30穿过轮毂盘20中部的孔并安装在孔内。其中，电机轴装配件30可以根据电机轴的规格尺寸进行替换。

作为另一种示例，风叶与轮毂盘20的配合区域的外部是光滑的圆筒结构，顶部有一圈凸起的筋条，在法兰盘轮毂中起到限位作用，也起到结构加强作用。

结合图6-9所示，可选地，轮毂盘20包括第一盘体21和第二盘体22，第一盘体21的边部设置有若干弧状的第一限位槽211；第二盘体22与第一盘体21对称设置并可拆卸连接，第二盘体22的边部设置有若干弧状的第二限位槽221，第一限位槽211与第二限位槽221构成安装槽。

可以理解的是，考虑到通用性和成本优化，第一盘体21和第二盘体22可以做成完全对称的结构，且在内部设置凹槽结构，用于风叶的安装限位，风叶被安装在第一盘体21和第二盘体22之间，最后用紧固螺钉装配锁紧。

下面结合图1至9所示，对本公开的轴流风机进行说明。

针对全金属叶片11的断裂问题，本公开的轴流风机采用金属轮毂与塑料风叶的搭配组合解决方案。

轮毂类似法兰盘结构，采用铝合金压铸成型方式先行加工成粗坯，再进行精加工等细节处理，其主体部分包括轮毂盘20以及电机轴装配件30，轮毂盘20以及中部的电机轴装配件30的中部均设置有孔，电机轴装配件30穿过轮毂盘20中部的孔并安装在孔内。其中，电机轴装配件30可以根据电机轴的规格尺寸进行替换。

轮毂盘20包括第一盘体21和第二盘体22，考虑到通用性和成本优化，第一盘体21和第二盘体22可以做成完全对称的结构，且在内部设置凹槽结构，用于风叶的安装限位，风叶被安装在第一盘体21和第二盘体22之间，最后用紧固螺钉装配锁紧。

风叶采用PA6塑料尼龙材质注塑成型，避免金属材质在冷冲压过程中产生内部微裂纹的可能性，从根源上杜绝了金属风叶断裂的可能性，并且可以对风叶的受力大，及强度相对薄弱区域进行局部的结构加强(例如通过加厚，和/或，设置加强筋等结构)。

轮毂盘20上根据风叶数量的需要设置对应数量的安装槽。第一盘体21的边部设置有若干第一限位槽211，第二盘体22的边部设置有若干第二限位槽221，第一限位槽211与第二限位槽221位置配合并构成安装槽。

第一限位槽211与第二限位槽221结构相同，均包括风叶装配槽和定位凹槽，风叶装配槽为位于第一盘体21外缘的凹槽，定位凹槽位于风叶装配槽的槽底。其中，风叶装配槽用于限制叶片11圆心方向的运动，定位凹槽用于调节风叶安装角度。

风叶在安装端有用于安装限位插件13的凹槽，其内部有与限位插件13相对应的键齿型结构，键齿型结构的均分角度以及数量根据实际需要设置。

在叶片11受力的薄弱区域设置加强筋状结构，可以对此注塑类叶片11的局部需要加强的区域进行结构强度强化。叶片11叶根部受力最大，在此处的背面设置加强筋结构，其形状呈半包围的U型凸起结构，加强筋剖截面呈梯形。

叶片11与轮毂盘20配合的安装区域也为叶片11的主要受力部位，此处也做局部加强处理。

叶片11与轮毂的配合区域的外部是光滑的圆筒结构，顶部有一圈凸起的筋条，在法兰盘轮毂中起到限位作用，也起到结构加强作用，并在此处进行了加厚处理，内部空腔形成了圆锥与圆柱组合体结构，第一方面，可以降低风叶的自重，从而降低风叶的材料成本，并通过减重降低电机负荷；第二方面，减小叶片11根部与其它部位的厚度设计差值，避免此处局部厚度过厚，当风叶采用注塑成型的方式进行加工时，这样可以防止与风叶其它位置的置厚度相差太大，出现缩水；第三方面，能尽可能地提高叶片11的整体强度，该结构凸出于叶片11表面与前述加强筋结构融为一体，这就进一步地提高了叶片11的结构强度。

安装筒121的内侧沿圆周设有第一齿部1211，限位插件13沿着外缘周设置有第二齿部131，两者之间进行配合，限位插件13的背面细长条的拨片与电机轴向方向保持一致，且与轮毂盘20内的定位凹槽结构相匹配，限位插件13的安装方向与电机轴轴向方向保持一致，纵向插入法兰盘轮毂。限位插件13完全装配定位后，还可以通过调整限位插件13与安装筒121的相对位置，从而实现叶片11安装角度的调整，如，在限位插件13设置齿数为N，旋转一个齿位所调整角度为360°/N，进而通过调整风叶的安装角度，以满足不同性能的叶片11安装需求。

该叶片11前缘采用独特的类似鸟翼“梳子状”仿生结构，尾缘采用凹槽结构，尾缘凹槽结构的最低点位于风叶直径方向的0.8左右，深度约为25mm。外缘设置成翻边结构，进一步地降低风叶运转噪声。

其中，叶轮尾缘进行凹槽结构能够改善叶片11表面受力情况，使叶片11压力面侧的高压气流部分提前流向吸力面，造成局部压力升高，使得压力升高而产生的附面层分离局限在凹槽部位，从而实现了噪声的降低，同风量时噪声可降低约1dB(A)，并减轻风叶重量，并降低风机功耗。

风扇外缘翻边有利于减少湍流脉动，降低噪声。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种风叶结构，其特征在于，包括：

叶片(11)，前缘设置有齿状结构，尾缘靠近所述叶片(11)的顶部的位置设置有凹槽结构；

装配结构(12)，与所述叶片(11)的根部连接，所述装配结构(12)用于将所述的风叶结构(10)安装在轮毂盘(20)上。

2.根据权利要求1所述的风叶结构，其特征在于，

所述凹槽结构的所在高度与所述的风叶结构的高度比为4：5。

3.根据权利要求2所述的风叶结构，其特征在于，

所述凹槽结构的深度为20mm-30mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的风叶结构，其特征在于，

所述叶片(11)的顶部设置有翻边结构，根部设置有加强结构。

5.根据权利要求4所述的风叶结构，其特征在于，

所述加强结构包括空心锥形结构(111)，所述空心锥形结构(111)的锥底呈开口状；

所述装配结构(12)包括安装筒(121)，为两端开口的中空结构，所述安装筒(121)与所述空心锥形结构(111)连通并同轴设置。

6.根据权利要求5所述的风叶结构，其特征在于，

所述空心锥形结构(111)的锥面至少部分与所述叶片(11)连接，所述空心锥形结构(111)的锥顶朝向所述叶片(11)的顶部，所述空心锥形结构(111)的锥底朝向所述叶片(11)的根部。

7.根据权利要求6所述的风叶结构，其特征在于，所述加强结构还包括：

第一加强筋(112)，沿所述空心锥形结构(111)与所述叶片(11)的接触面设置；

第二加强筋(113)，第一端与所述空心锥形结构(111)的锥顶连接，第二端与所述空心锥形结构(111)的锥底连接。

8.根据权利要求5所述的风叶结构，其特征在于，

所述安装筒(121)的端部安装有限位插件(13)，所述限位插件(13)远离所述叶片(11)的一面设置有第一定位结构(132)，所述第一定位结构(132)用于与轮毂盘(20)的第二定位结构(23)配合；

所述安装筒(121)端部的内壁设置有第一齿部(1211)，所述限位插件(13)的边部设置有第二齿部(131)，所述第一齿部(1211)与所述第二齿部(131)配合，可以通过调整所述限位插件(13)与所述安装筒(121)的相对位置，对所述叶片(11)的安装角度进行调整。

9.一种轴流风机，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任一项所述的风叶结构(10)；

轮毂盘(20)，边部设置有若干安装槽，所述安装槽与所述风叶结构(10)的装配结构(12)对应，所述安装槽用于在所述轮毂盘(20)上对所述风叶结构(10)进行径向限定。

10.根据权利要求9所述的轴流风机，其特征在于，所述轮毂盘(20)包括：

第一盘体(21)，边部设置有若干弧状的第一限位槽(211)；

第二盘体(22)，与所述第一盘体(21)对称设置并可拆卸连接，第二盘体(22)的边部设置有若干弧状的第二限位槽(221)，所述第一限位槽(211)与所述第二限位槽(221)构成所述安装槽。

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