CN108180168A - 一种双向弯曲风扇叶片及包括该叶片的风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向弯曲风扇叶片，风扇叶片安装在风轮轮毂上，风扇叶片和风轮轮毂形成风轮。风轮安装在电机上，电机转动使风扇叶片旋转，风扇叶片在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化。风扇叶片在旋转方向上，叶片前缘和叶片后缘由叶根至叶尖沿着旋转方向弯曲延伸；风扇叶片由叶根至叶尖方向包括上升段和下降段，上升段为所述叶片前缘和所述叶片后缘由叶根至叶尖先向出风口方向延伸形成，上升段延伸到峰值后向进风口方向延伸形成下降段。风扇叶片在旋转方向和轴向方向的弯曲设置使风扇叶片呈镰刀型，镰刀型叶片在旋转方向和轴向方向都存在弯曲变化，可使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。

Description

一种双向弯曲风扇叶片及包括该叶片的风扇

技术领域

本发明涉及风扇设备领域，具体涉及一种双向弯曲风扇叶片及包括该叶片的风扇。

背景技术

目前，风扇是制冷或通风等行业必不可少的一个组成部分，在风扇工作过程中，气流会顺着风扇叶片的吸力面和压力面流动，在叶片的后缘出风，产生气流分离，气流沿风扇叶片的吸力面流动速率高于在压力面上的速率。由于风扇叶片的吸力面存在气流附面层，并且随着风扇旋转气流附面层不断地从风扇叶片后缘脱落，产生大量的气流涡，因此风扇叶片的整体形状对出风的效果影响很大。现有技术中的风扇叶片大多只是沿径向延伸的圆弧板叶片，叶片并未设计弯曲变化，导致风扇出风不均匀，风扇能效低。

申请号为201420485808.9的专利“一种风扇叶片及风扇”，该专利包括用于与轮毂连接的连接部，以及过渡部和端部，所述的连接部设有连接边，所述连接边两端分别为第一边角和第二边角，所述的扇叶本体的厚度自所述第一边角至所述的第二边角以及自所述的第一边角至端部逐渐减小，使得扇叶本体在启动旋转时能够最大程度降低迎风面积，并且，由于扇叶本体自身存在的厚度渐变，使得风扇在转动过程中，能够带动起周围更多的空气进行流动，使得风扇能够产生更大的风量。该专利只是对风扇叶片的厚度分布做了优化，并未对叶片上的气流分布做出改进，其只能解决风量大小的问题，不能解决由于圆弧叶片形状产生的出风不均匀问题。

所以需要开发一种形状优化的风扇叶片使风扇出风均匀，提高风扇的能效。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双向弯曲风扇叶片，叶片在旋转方向和轴向方向都存在弯曲变化，可使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种双向弯曲风扇叶片，所述风扇叶片安装在风轮轮毂上，所述风扇叶片和所述风轮轮毂形成风轮所述风轮安装在电机轴上，所述风扇叶片绕着所述电机轴旋转，气流从所述风扇叶片的叶片前缘进风，从叶片后缘出风，所述风扇叶片在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化，在旋转方向上所述风扇叶片的叶片前缘和叶片后缘由叶根至叶尖沿着旋转方向弯曲延伸；所述风扇叶片由叶根至叶尖方向包括上升段和下降段，所述上升段和所述下降段在轴向方向延伸。

优选的，所述上升段为所述叶片前缘和所述叶片后缘由叶根至叶尖先向出风口方向延伸形成，所述上升段延伸到峰值后向进风口方向延伸形成所述下降段。风扇叶片在旋转方向和轴向方向的弯曲设置使风扇叶片呈镰刀型，镰刀型叶片在旋转方向和轴向方向都存在弯曲变化，可使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。

优选的，所述上升段上的所述叶片前缘沿轴向方向延伸的峰值位于所述叶片前缘长度的30％—80％位置；所述上升段上的所述叶片后缘沿轴向方向延伸的峰值位于所述叶片后缘长度的20％—60％位置。叶片前缘和叶片后缘向轴向延伸，使叶片表面压力分布更加均匀，到达减少流动损失，提高风轮能效比的作用。

优选的，所述风扇叶片的叶片截面安装角包括叶尖截面安装角b1和叶根截面安装角b2，b1<b2，所述叶尖截面安装角b1和所述叶根截面安装角b2的差值为叶片扭角b3，所述叶片扭角b3的角度范围为10°≤b3≤30°。

优选的，所述叶片截面安装角随着所述风轮的直径逐渐增加逐渐减小。这种叶片扭曲变化可使风扇叶片做功得到均匀分配并保证风扇的均匀出风。

优选的，所述风扇叶片不同直径处的截面厚度不同，所述叶根截面厚度最大，所述叶尖截面厚度最小。

优选的，所述风扇叶片截面厚度随着所述风轮直径增大逐渐减小。

优选的，所述风轮轮毂上设置固定凸台，所述风扇叶片安装在所述固定凸台上，所述固定凸台上设置至少一个定位柱和螺纹孔，所述风扇叶片上设置相应的定位孔和螺纹孔，通过螺栓将所述风扇叶片和所述风轮轮毂连接。

本发明还提供了一种风扇，包括导风罩、扩压管、电机支撑架、风轮和电机，所述导风罩与所述扩压管连接形成气流流道***，所述风轮置于所述扩压管中，所述风轮安装在所述电机上，所述电机安装在电机支撑架上，所述电机支撑架与所述导风罩收口面连接，所述风轮包括风轮轮毂和上述任一项所述的风扇叶片。本发明风扇上进一步优选的风扇叶片的数量为2至7个，可以在出风均匀的情况下保证足够的风量。

优选的，所述电机支撑架由两个C型弯折架组成，所述C型弯折架包括一个平直部和位于平直部两侧的倾斜部，所述倾斜部连接所述导风罩收面口，两个所述C型弯折件相对设置，所述电机安装在两个所述平直部之间。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明提供的风扇叶片在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化。风扇叶片在旋转方向上，叶片前缘和叶片后缘由叶根至叶尖沿着旋转方向弯曲延伸；所述风扇叶片在在轴向方向上，叶片前缘和叶片后缘由叶根至叶尖先向叶片后缘方向延伸，当延伸到最高时再向叶片前缘的方向延伸。风扇叶片的在两个方向上弯曲设计可以确保气流经过风扇叶片表面后，在风扇叶片的后缘位置进行均匀的气流分离，使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。叶片前缘和叶片后缘向轴向延伸，使叶片表面压力分布更加均匀，到达减少流动损失，提高风轮能效比的作用。叶片截面安装角随着风轮的直径逐渐增加逐渐减小，同时叶尖截面安装角b1和叶根截面安装角b2的差值形成的叶片扭角b3也随之变化，这种叶片扭曲变化可使风扇叶片做功得到均匀分配并保证风扇的均匀出风。电机安装在由两个C型弯折架组成的电机支撑架上，便于电机安装和拆卸，同时两个C型弯折架可以提供两个径向力夹紧电机，使电机安装更稳固。

附图说明

图1为本发明风扇的整机图；

图2为本发明的风轮结构示意图；

图3为本发明的风轮轮毂整机图；

图4为本发明的风扇叶片结构示意图；

图5为本发明的风扇叶片截面安装角示意图。

附图标记：

1.风扇叶片；11.叶片前缘；12.叶片后缘；13.叶根；14.叶尖；15.上升段；16.下降段；2.风轮轮毂；21.固定凸台；211.定位柱；212螺纹孔；3.导风罩；4.扩压管；5.防护网；6.电机支撑架；7.电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

如图2至4所示，一种双向弯曲风扇叶片，风扇叶片1安装在风轮轮毂2上，风扇叶片1和风轮轮毂2形成风轮。风轮安装在电机7上，风扇叶片1绕着电机轴旋转，气流从风扇叶片1的叶片前缘11进风，从叶片后缘12出风，风扇叶片1的轴向方向与电机轴的轴向方向相同，，风扇叶片1的旋转方向以风轮轮毂2的中心为旋转中心，风扇叶片1在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化。风扇叶片1在旋转方向上，叶片前缘11和叶片后缘12由叶根13至叶尖14沿着旋转方向弯曲延伸；风扇叶片1由叶根13至叶尖14方向包括上升段15和下降段16，上升段15和下降段16在轴向方向延伸。

上升段15为所述叶片前缘11和所述叶片后缘12由叶根13至叶尖14先向出风口方向延伸形成，上升段15延伸到峰值后向进风口方向延伸形成下降段16。风扇叶片1在旋转方向和轴向方向的弯曲设置使风扇叶片1呈镰刀型，镰刀型叶片在旋转方向和轴向方向都存在弯曲变化，可使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。

上升段15上的叶片前缘11沿轴向方向延伸的峰值位于叶片前缘11长度的30％—80％位置；上升段15上的叶片后缘12沿轴向方向延伸的峰值位于叶片后缘12长度的20％—60％位置。叶片前缘11和叶片后缘12向轴向延伸，使叶片表面压力分布更加均匀，到达减少流动损失，提高风轮能效比的作用。

如图5所示，风扇叶片1的叶片截面安装角包括叶尖14截面安装角b1和叶根13截面安装角b2，b1<b2，叶尖14截面安装角b1和叶根13截面安装角b2的差值为叶片扭角b3，叶片扭角b3的角度范围为10°≤b3≤30°。随着风轮直径变化，叶片截面安装角叶随之变化，并且随着风轮直径逐渐增加截面安装角逐渐减小，叶片截面安装角随着风轮的直径逐渐增加逐渐减小，叶尖14截面为最小截面安装角。这种叶片扭曲变化可使风扇叶片1做功得到均匀分配并保证风扇的均匀出风。

风扇叶片1不同直径处的截面厚度不同，叶根13截面厚度最大，叶尖14截面厚度最小。风扇叶片1截面厚度随着风轮直径增大逐渐减小，风扇叶片1截面厚度的减小可以确保电机7能够达到足够的转速使风扇叶片1旋转。

如图3和4所示，风轮轮毂2上设置固定凸21台，风扇叶片1安装在固定凸21台上，固定凸21台上设置至少一个定位柱211和螺纹孔212，定位柱211包括至少两种形态，可以确保风扇叶片1的安装位置和安装方向准确，风扇叶片1上设置相应的定位孔和螺纹孔212，定位孔与定位柱211相互配合，通过螺栓将风扇叶片1和风轮轮毂2连接。

如图1所示，本发明还提供了一种风扇，包括导风罩3、扩压管4、电机支撑架6、风轮和电机7，导风罩3与扩压管4连接形成气流流道***，气流从导风罩3进入从扩压管4排出，导风罩3上设置有进风口，扩压管4上设置有出风口，风轮置于扩压管4中，风轮安装在电机7上，电机7安装在电机支撑架6上，电机支撑架6与导风罩3收口面连接，风轮包括风轮轮毂2和多个风扇叶片1。风轮轮毂2上设置有电机7安装轴孔，电机轴与轴孔固定连接。每个风扇叶片1包括与导风罩3进风口相邻的叶片前缘11、与叶片前缘11相对的叶片后缘12、紧邻风轮轮毂2的叶根13及与叶根13相对的叶尖14。风扇叶片1绕着风扇轮毂的中心旋转，在旋转方向上，叶片前缘11和叶片后缘12由叶根13到叶尖14沿着旋转方向延伸，即在旋转方向上叶片整体呈弯曲状态；在轴向方向上，叶片前缘11和叶片后缘12由叶根13到叶尖14先向出风方向延伸，当延伸到最高时再向进风方向延伸。风扇叶片1在旋转方向和轴向方向都存在弯曲变化，可使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。

本发明的扩压管4中还设置有防护网5，防护网5设置在扩压管4的出风口位置，防止外界物体对风扇叶片1进行损害。本发明风扇上进一步优选的风扇叶片1的数量为2至7个，可以在出风均匀的情况下保证足够的风量。

电机支撑架6由两个C型弯折架组成，C型弯折架包括一个平直部和位于平直部两侧的倾斜部，倾斜部连接导风罩3收面口，两个C型弯折件相对设置，电机7安装在两个平直部之间。电机7安装在由两个C型弯折架组成的电机支撑架6上，便于电机7安装和拆卸，同时两个C型弯折架可以提供两个径向力夹紧电机7，使电机7安装更稳固。

本发明提供的风扇叶片1在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化。风扇叶片1在旋转方向上，叶片前缘11和叶片后缘12由叶根13至叶尖14沿着旋转方向弯曲延伸；风扇叶片1在在轴向方向上，叶片前缘11和叶片后缘12由叶根13至叶尖14先向叶片后缘12方向延伸，当延伸到最高时再向叶片前缘11的方向延伸。风扇叶片1的在两个方向上弯曲设计可以确保气流经过风扇叶片1表面后，在风扇叶片1的后缘位置进行均匀的气流分离，使风扇出风更加均匀，并能有效地提高风轮能效降低消耗保护环境。叶片前缘11和叶片后缘12向轴向延伸，使叶片表面压力分布更加均匀，到达减少流动损失，提高风轮能效比的作用。叶片截面安装角随着风轮的直径逐渐增加逐渐减小，同时叶尖14截面安装角b1和叶根13截面安装角b2的差值形成的叶片扭角b3也随之变化，这种叶片扭曲b3变化可使风扇叶片1做功得到均匀分配并保证风扇的均匀出风。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种双向弯曲风扇叶片，所述风扇叶片安装在风轮轮毂上，所述风扇叶片和所述风轮轮毂形成风轮所述风轮安装在电机轴上，所述风扇叶片绕着所述电机轴旋转，气流从所述风扇叶片的叶片前缘进风，从叶片后缘出风，其特征在于，所述风扇叶片在旋转方向和轴向方向上均存在弯曲变化，在旋转方向上所述风扇叶片的叶片前缘和叶片后缘由叶根至叶尖沿着旋转方向弯曲延伸；所述风扇叶片由叶根至叶尖方向包括上升段和下降段，所述上升段和所述下降段在轴向方向延伸。

2.根据权利要求1所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述上升段为所述叶片前缘和所述叶片后缘由叶根至叶尖向出风口方向延伸形成，所述上升段延伸到峰值后向进风口方向延伸形成所述下降段。

3.根据权利要求2所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述上升段上的所述叶片前缘沿轴向方向延伸的峰值位于所述叶片前缘长度的30％—80％位置；所述上升段上的所述叶片后缘沿轴向方向延伸的峰值位于所述叶片后缘长度的20％—60％位置。

4.根据权利要求1所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述风扇叶片的叶片截面安装角包括叶尖截面安装角b1和叶根截面安装角b2，b1<b2，所述叶尖截面安装角和所述叶根截面安装角的差值为叶片扭角b3，所述叶片扭角b3的角度范围为10°≤b3≤30°。

5.根据权利要求4所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述叶片截面安装角随着所述风轮的直径逐渐增加逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述风扇叶片不同直径处的截面厚度不同，所述叶根截面厚度最大，所述叶尖截面厚度最小。

7.根据权利要求1所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述风扇叶片截面厚度随着所述风轮直径增大逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的一种双向弯曲风扇叶片，其特征在于，所述风轮轮毂上设置固定凸台，所述风扇叶片安装在所述固定凸台上，所述固定凸台上设置至少一个定位柱和螺纹孔，所述风扇叶片上设置相应的定位孔和螺纹孔，通过螺栓将所述风扇叶片和所述风轮轮毂连接。

9.一种风扇，包括导风罩、扩压管、电机支撑架、风轮和电机，所述导风罩与所述扩压管连接形成气流流道***，所述风轮置于所述扩压管中，所述风轮安装在所述电机上，所述电机安装在电机支撑架上，所述电机支撑架与所述导风罩收口面连接，其特征在于，所述风轮包括风轮轮毂和权利要求1至8任一项所述的风扇叶片。

10.根据权利要求9所述的一种风扇，其特征在于，所述电机支撑架由两个C型弯折架组成，所述C型弯折架包括一个平直部和位于平直部两侧的倾斜部，所述倾斜部连接所述导风罩收面口，两个所述C型弯折件相对设置，所述电机安装在两个所述平直部之间。