CN108061058A - 扇轮及应用扇轮的轴流风机 - Google Patents

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Abstract

一种轴流风机，所述轴流风机包括一电机以及连接至所述电机且由所述电机带动旋转的扇轮，所述扇轮包括一轮毂与多个从所述轮毂延伸的叶片，每一所述叶片从其气体进入的前边缘至与所述前边缘相对的后边缘之间呈弯曲状，所述电机为一恒速电机，每一所述叶片的叶根部的最大弯高比为12％～17％。本发明还提供一种扇轮。应用本发明，扇轮通过简单的正反安装至恒速电机便能实现两种风量差异较大的风量模式，降低了成本且同时提高了效率，降低了噪音。

Description

扇轮及应用扇轮的轴流风机
【技术领域】
本发明涉及风机的改进，尤其涉及扇轮及应用扇轮的轴流风机的改进。
【背景技术】
现有的轴流风机，若要实现两种风量，一般都是利用特定的具有至少两个档位的电机、另配备相应的电路改进来实现，此种方式不仅造成成本增加，且小风量模式下的效率也比较低。
因此，有必要对现有的这种轴流风机进行改进，以降低成本以及提高效率。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种扇轮及轴流风机，以解决现有技术中实现两种风量导致成本高与小风量模式下效率低的问题。
一种扇轮，包括一轮毂以及多个从所述轮毂的周缘向外延伸出的叶片，每一所述叶片从其气体进入的前边缘至与所述前边缘相对的后边缘之间呈弯曲状，每一所述叶片的叶根部的最大弯高比为12％～17％或12％～14％。
优选地，每一所述叶片的最大弯高比从所述叶片的叶根部往叶尖部逐渐减少。
优选地，每一所述叶片的最大弯高比在所述叶片的叶尖部为7％～12％或7％～9％。
优选地，每一所述叶片的最大弯高比在所述叶片的叶根部为12％，在所述叶片的叶尖部为7％。
优选地，每一所述叶片的安装角从所述叶片的叶根部往叶尖部逐渐减少。
优选地，每一所述叶片的叶根部的安装角为37°～47°或41°～43°。
优选地，每一所述叶片的叶尖部的安装角为28°～36°或31°～33°。
优选地，每一所述叶片的叶根部的安装角为42°，叶尖部的安装角为32°。
优选地，每一所述叶片的掠角为45°～55°或48°～51°。
优选地，每一所述叶片的掠角为49°。
优选地，每一所述叶片整体呈翼型，每一叶片在叶根部的厚度大于其在叶尖部的厚度。
一种轴流风机，所述轴流风机包括一恒速电机以及连接至所述电机且由所述电机带动旋转的上述扇轮。
优选地，所述扇轮可以正、反向连接至所述恒速电机，所述扇轮在正向连接至所述恒速电机时，所述轴流风机为大风量模式，所述扇轮在反向连接至所述恒速电机时，所述轴流风机为小风量模式。
优选地，所述轴流风机在小风量模式下的风量小于大风量模式下风量的70％。
优选地，所述恒速电机为单相同步交流电机。
实施本发明，扇轮通过简单的正反安装至恒速电机便能实现两种风量差异较大的风量模式，节省了成本且同时提高了效率，降低了噪音。
【附图说明】
下面将结合说明书附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一实施方式中的轴流风机的立体示意图。
图2是图1所示轴流风机的分解示意图。
图3是图1所示轴流风机扇轮反向安装后的立体示意图。
图4是图1所示轴流风机扇轮扇叶叶根与叶尖的截面示意图，其中(a)为叶根的截面示意图，(b)为叶尖的截面示意图。
图5是图1所示轴流风机扇轮正反向安装后的正视图，其中(a)为扇轮正向安装后的正视图，(b)为扇轮反向安装后的正视图。
【具体实施方式】
本发明的各种实施方式将参照附图进行说明。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
请参阅图1-3所示，分别为本发明一实施方式中的轴流风机的立体图与分解图，所述轴流风机在本实施方式中为一轴流风扇1，包括一恒速电机11与一扇轮12。所述扇轮12连接至所述恒速电机11的输出轴111上，由所述恒速电机11带动旋转从而对周围气体做功，形成气流。在本实施方式中，所述扇轮12可以从两个相反方向安装至所述恒速电机11的输出轴111上，并以此实现大风量与小风量两种工作模式。如图1所示，所述扇轮12正向安装至所述恒速电机11的输出轴111上，此时轴流风扇1为大风量模式。如图3所示，所述扇轮12反向安装至所述恒速电机11的输出轴111上，此时轴流风扇1为小风量模式。
所述扇轮12包括一轮毂121以及从轮毂121周缘往外延伸的多个形状相同的叶片122。所述叶片122可以与所述轮毂121一体成型，也可分开各自成型，再通过铆接等方式连接为一体。所述轮毂121安装至所述恒速电机11的输出轴111上，由所述恒速电机11带动旋转。
每一叶片122包括连接轮毂121的叶根部122a与远离轮毂121的叶尖部122b。以图1中扇轮12正向安装至电机11的输出轴111为例，每一叶片122还包括一气体从其进入的前边缘LE、一与所述前边缘LE相对的后边缘TE、一位于叶尖部122b且连接在前边缘LE与后边缘TE的外端之间的叶片顶缘BT、以及一位于叶根部122b且与轮毂121相连的叶片轮毂BH。
请参阅图4所示，分别为叶根部122a某一径向距离处与叶尖部122b某一径向距离处的截面示意图。从图上可以看出，每一叶片122从其前边缘LE至后边缘TE呈弯曲状，且叶根部122a处截面的最大弯高比(camber ratio)大于叶尖处122b处截面的最大弯高比。所述最大弯高比是指每一截面上最大弧高HC与弦线CL长度的百分比。所述弦线CL是指每个截面上连接前边缘LE和后边缘TE的直线，所述最大弦高是指该截面上截面中线CM距离所述弦线CL最大的高度，所述截面中线CM为一厚度中线，其上任一点到该截面的两侧壁的距离相等。在本实施例中，每一叶片122不同径向距离处的截面的最大弯高比从叶根部122a至叶尖部122b逐渐减小。每一叶片122最大弯高比在叶片轮毂BH处为12％～17％，较优为12％～14％，更优为12％；在叶片顶缘BT处为7％～12％，较优为7％～9％，更优为7％。每一叶片122在叶根部122a的厚度大于其在叶尖部122b的厚度，从叶根部122a往叶尖部122b厚度逐渐减少，整体呈翼型。
每一叶片122具有相对扭转，其不同径向距离处的截面相对轴流风扇1的旋转平面H具有不同的安装角β，所述安装角β是指每一叶片122的截面的弦线CL与旋转平面H之间的夹角，具体地，在本实施方式中，所述每一叶片122的安装角β从叶根部122a至叶尖部122b逐渐减少，所述安装角β在叶片轮毂BH处为37°～47°，较优为41°～43°，更优为42°；在叶片顶缘BT处为28°～36°，较优为31°～33°，更优为32°。
请参阅图5所示，分别为扇轮12正反安装至恒速电机11后的正视图，扇轮12正向安装至恒速电机11后，顺旋转方向w，所述扇轮12每一叶片122具有前掠角所述前掠角为过所述叶片122前边缘LE与轮毂121相交处A的两条直线L1、L2之间的夹角，其中一条直线L1为前边缘LE与轮毂121相交处A与扇轮12的轴心O之间的连线的延长线，另一条直线L2为前边缘LE与轮毂121相交处A与叶片顶缘BT顺其主体部分的延长线与所述前边缘LE顺其主体部分的延长线相交的交点X之间的连线。在本实施方式中，所述前掠角为45°～55°，较优为48°～51°，更优为49°。相应得，在扇轮12反向安装至恒速电机11后，顺旋转方向w，所述扇轮12每一叶片122具有范围为45°～55°、较优为48°～51°，更优为49°的后掠角
相较现有技术，本发明实施例通过将叶片设置成具有大弯高比，尤其是叶根部具有较大弯高比，使其在正向安装与反向安装时，相比现有技术能获得差别更大的两种风量模式，在本实施方式中，小风量模式下的风量小于大风量模式下的风量的70％。此外，由恒速电机带动扇轮，可使两种风量维持较大差别，避免了在小风量模式下罩极电机速度变大导致风量差别不大的问题。另，本发明实施例还通过将叶尖部与叶根部设置成具有不同的最大弯高比、不同的安装角，使最大弯高比从叶根部至叶尖部逐渐减少、安装角亦从叶根部至叶尖部逐渐减少，相比现有技术，使每一叶片不同径向距离截面处对气体做功能力相当，减少叶片间二次涡流的产生，提升了两种风量模式下的效率。再者，通过设置合适的掠角，使噪音分布在较多的相位上，减少噪音频谱叠加，从而降低轴流风扇运行时产生的噪音。
在本实施方式中，该恒速电机11为单相同步交流电机，其成本较低，转速恒定，本申请通过简单地调整扇轮12的安装方向即可方便地获得不同的风扇流量，流量调节范围大，成本低，工作效率高。
在本实施方式中，该轴流风扇1应用于排气扇，在其他实施方式中，还可以应用于其他风扇类型。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种扇轮，包括一轮毂以及多个从所述轮毂的周缘向外延伸出的叶片，每一所述叶片从其气体进入的前边缘至与所述前边缘相对的后边缘之间呈弯曲状，其特征在于，每一所述叶片的叶根部的最大弯高比为12％～17％或12％～14％。
2.如权利要求1所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的最大弯高比从所述叶片的叶根部往叶尖部逐渐减少。
3.如权利要求2所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的最大弯高比在所述叶片的叶尖部为7％～12％或7％～9％。
4.如权利要求3所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的最大弯高比在所述叶片的叶根部为12％，在所述叶片的叶尖部为7％。
5.如权利要求1所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的安装角从所述叶片的叶根部往叶尖部逐渐减少。
6.如权利要求5所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的叶根部的安装角为37°～47°或41°～43°。
7.如权利要求6所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的叶尖部的安装角为28°～36°或31°～33°。
8.如权利要求7所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的叶根部的安装角为42°，叶尖部的安装角为32°。
9.如权利要求1所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的掠角为45°～55°或48°～51°。
10.如权利要求9所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片的掠角为49°。
11.如权利要求1所述的扇轮，其特征在于，每一所述叶片整体呈翼型，每一叶片在叶根部的厚度大于其在叶尖部的厚度。
12.一种轴流风机，其特征在于，所述轴流风机包括一恒速电机以及连接至所述电机且由所述电机带动旋转的如权利要求1-11项中任意一项所述的扇轮。
13.如权利要求12所述的轴流风机，其特征在于，所述扇轮可以正、反向连接至所述恒速电机，所述扇轮在正向连接至所述恒速电机时，所述轴流风机为大风量模式，所述扇轮在反向连接至所述恒速电机时，所述轴流风机为小风量模式。
14.如权利要求13所述的轴流风机，其特征在于，所述轴流风机在小风量模式下的风量小于大风量模式下风量的70％。
15.如权利要求13所述的轴流风机，其特征在于，所述恒速电机为单相同步交流电机。
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