CN109578325A - 叶片、贯流风叶和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片、贯流风叶和空调器。该叶片包括叶盆(1)、叶背(2)、内缘(3)和外缘(4)，叶盆(1)表面为平滑的弧形面，叶背(2)靠近内缘(3)的一侧设置有凹槽。根据本发明的叶片，能够弱化风叶工作时叶片表面的气流分离，减少分离性能损失。

Description

叶片、贯流风叶和空调器

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种叶片、贯流风叶和空调器。

背景技术

贯流风叶由于噪声低，出风平稳，被广泛应用于家用空调器中。贯流风叶旋转时，叶片尾部的气流与蜗舌表面产生比较明显的旋转噪声，在风叶设计中叶片表面的结构较大的影响空调器的噪声水平。

贯流风叶由多个中节风叶和左右端盖逐一组装而成，中节风叶包括一个圆盘以及多个非等距分布的叶片，如图1所示，每个叶片包括叶背2、叶盆1以及叶片内缘4、外缘3等四段型线组成，现有贯流风叶的叶片表面都是光滑过渡的线条设计，结合参见图2所示，根据空气动力学仿真分析的结果，贯流风叶工作时进口区域叶片的叶背出现较严重的分离情况，尤其是在叶背靠近内缘位置及叶片尾部区域分离更加明显，叶片分离尾迹对室内机的风量影响较大，且叶片气流分离噪声也是室内机最重要的噪声问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种叶片、贯流风叶和空调器，能够弱化风叶工作时叶片表面的气流分离，减少分离性能损失。

为了解决上述问题，本发明提供一种叶片，包括叶盆、叶背、内缘和外缘，叶盆表面为平滑的弧形面，叶背靠近内缘的一侧设置有凹槽。

优选地，凹槽设置在叶背靠近内缘的尾部。

优选地，凹槽朝向外缘所在侧凹陷。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘到外缘的方向间隔设置，以靠近外缘一侧为入口，靠近内缘一侧为出口，沿着从外缘到内缘的方向，凹槽的入口角度依次减小，凹槽的出口角度依次减小。

优选地，靠近外缘一侧的起始凹槽的入口角度为α1，出口角度为β1，其中α1＜65°，β1＜45°。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘到外缘的方向间隔设置，以靠近外缘一侧为入口，靠近内缘一侧为出口，沿着从外缘到内缘的方向，凹槽的开口宽度依次增大，凹槽的深度依次减小。

优选地，靠近外缘一侧的起始凹槽的开口宽度为L1，深度为h1，其中0.2mm＜h1＜0.8mm，0.1mm＜L1＜2mm。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘到外缘的方向间隔设置，以靠近外缘一侧为入口，靠近内缘一侧为出口，沿着从外缘到内缘的方向，凹槽向外缘凹陷的最大深度依次增大。

优选地，靠近外缘一侧的起始凹槽向外缘凹陷的最大深度为d1，其中0.05mm＜d1＜2mm。

优选地，凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽沿着靠近内缘的方向依次设置，第一凹槽和第二凹槽组合形成3字形。

优选地，形成3字形结构的第一凹槽和第二凹槽为一个凹槽组，凹槽组为多个，并沿叶片由内缘到外缘的方向依次设置。

优选地，形成3字形结构的第一凹槽和第二凹槽为一个凹槽组，凹槽组为多个，并沿叶片由内缘到外缘的方向间隔设置。

优选地，形成3字形结构的第一凹槽和第二凹槽为一个凹槽组，凹槽组为多个，多个凹槽组沿叶片的轴向方向依次设置，相邻的两个凹槽组沿叶片的轴向方向交错排布。

优选地，在叶片的横截面上，相邻的两个凹槽组的错位间隔角度为λ，0°≤λ＜5°。

优选地，叶片的中线夹角为θ1，叶片的最大厚度位置处的圆心与内缘中心之间的夹角为θ2，凹槽远离内缘一侧的起始位置与内缘中心之间的夹角为θ3，其中θ1＞θ2＞θ3。

优选地，凹槽为弧形槽。

根据本发明的另一方面，提供了一种贯流风叶，包括叶片，该叶片为上述的叶片。

根据本发明的再一方面，提供了一种空调器，包括贯流风叶，该贯流风叶为上述的贯流风叶。

本发明提供的叶片，包括叶盆、叶背、内缘和外缘，叶盆表面为平滑的弧形面，叶背靠近内缘的一侧设置有凹槽。通过将叶盆表面设置为平滑的弧形面，叶背靠近内缘的一侧设置凹槽，可以弱化风叶工作时叶片表面的气流分离，减少分离性能损失，减少叶片工作时的旋转噪音，从而降低室内机噪音。

附图说明

图1为现有技术的风叶的叶片的结构示意图；

图2为现有技术的风叶的叶片附近气流分离图；

图3为本发明实施例的叶片的剖视结构图；

图4为本发明实施例的叶片的第一尺寸关系图；

图5为本发明实施例的叶片的第二尺寸关系图；

图6为本发明实施例的叶片的第三尺寸关系图；

图7为本发明实施例的叶片的第四尺寸关系图；

图8为本发明实施例的贯流风叶的剖视结构示意图；

图9为本发明实施例的贯流风叶的立体结构图。

附图标记表示为：

1、叶盆；2、叶背；3、内缘；4、外缘；5、第一凹槽；6、第二凹槽。

具体实施方式

结合参见图3至图9所示，根据本发明的实施例，叶片包括叶盆1、叶背2、内缘3和外缘4，叶盆1表面为平滑的弧形面，叶背2靠近内缘3的一侧设置有凹槽。

通过将叶盆1表面设置为平滑的弧形面，叶背2靠近内缘的一侧设置凹槽，可以弱化风叶工作时叶片表面的气流分离，减少分离性能损失，减少叶片工作时的旋转噪音，从而降低室内机噪音。

优选地，凹槽设置在叶背2靠近内缘3的尾部，由于风叶的气流分离现象主要产生在尾部，且越靠近内缘3，气流分离现象越严重，因此将凹槽设置在叶背2靠近内缘3的尾部，能够通过凹槽更加有效地改善叶片尾部的气流分离现象。

优选地，凹槽朝向外缘4所在侧凹陷。在本实施例中，凹槽的底部向着叶片的外缘4延伸，形成前向的凹槽结构，前向凹槽使得凹槽内部与叶片表面之间形成一定的压差，从而能够有效缓解气流分离现象。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘3到外缘4的方向间隔设置，以靠近外缘4一侧为入口，靠近内缘3一侧为出口，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽的入口角度依次减小，凹槽的出口角度依次减小。

例如，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽的入口角度依次为α1、α2、α3……，凹槽的出口角度依次为β1、β2、β3……，其中α1＞α2＞α3……，β1＞β2＞β3……。由于越靠近叶片内缘3，气流分离现象越严重，因此就需要使得凹槽越靠近叶片内缘3，前向角度越大，凹槽内部与叶片表面之间所形成的压差越大，对气流分离现象的缓解效果越显著，从而使得凹槽结构的设计与气流分离现象产生的程度匹配，更加有效地解决气流分离现象，降低气流分离噪音。

优选地，靠近外缘4一侧的起始凹槽的入口角度为α1，出口角度为β1，其中α1＜65°，β1＜45°。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘3到外缘4的方向间隔设置，以靠近外缘4一侧为入口，靠近内缘3一侧为出口，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽的开口宽度依次增大，凹槽的深度依次减小。

例如，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽的开口宽度依次为L1、L2、L3……，凹槽的深度依次为h1、h2、h3……，其中h1＞h2＞h3……，L1＜L2＜L3……。凹槽的开口宽度越大，深度越小，所能够形成的凹槽内部与叶片表面之间所形成的压差越大，对气流分离现象的缓解效果越显著，从而使得凹槽结构的设计与气流分离现象产生的程度匹配，更加有效地解决气流分离现象，降低气流分离噪音。

优选地，靠近外缘4一侧的起始凹槽的开口宽度为L1，深度为h1，其中0.2mm＜h1＜0.8mm，0.1mm＜L1＜2mm。

优选地，凹槽为多个，多个凹槽沿着从内缘3到外缘4的方向间隔设置，以靠近外缘4一侧为入口，靠近内缘3一侧为出口，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽向外缘4凹陷的最大深度依次增大。在本实施例中，凹槽向外缘4凹陷的最大深度为凹槽的前向深度d，具体为凹槽靠近外缘4一侧的入口点与凹槽的最靠近外缘4的顶点之间的距离。

例如，沿着从外缘4到内缘3的方向，凹槽向外缘4凹陷的最大深度依次为d1、d2、d3……，其中d1＜d2＜d3……。凹槽向外缘4凹陷的最大深度越大，所能够形成的凹槽内部与叶片表面之间所形成的压差越大，对气流分离现象的缓解效果越显著，从而使得凹槽结构的设计与气流分离现象产生的程度匹配，更加有效地解决气流分离现象，降低气流分离噪音。

优选地，靠近外缘4一侧的起始凹槽向外缘4凹陷的最大深度为d1，其中0.05mm＜d1＜2mm。

在本实施例中，凹槽包括第一凹槽5和第二凹槽6，第一凹槽5和第二凹槽6沿着靠近内缘3的方向依次设置，第一凹槽5和第二凹槽6组合形成3字形，从而能够形成3字形切口结构，对于气流控制的效果更加明显，能够更加有效地打断尾部漩涡，减小气流分离，降低气流噪音。

优选地，形成3字形结构的第一凹槽5和第二凹槽6为一个凹槽组，凹槽组为多个，并沿叶片由内缘3到外缘4的方向依次设置。在本实施例中，相邻的两个凹槽组之间的间隔大于一个凹槽组的宽度，从而避免两个凹槽组之间发生干涉。

凹槽组也可以只有一个，并从叶片的轴向方向的一端延伸至另一端。

优选地，形成3字形结构的第一凹槽5和第二凹槽6为一个凹槽组，凹槽组为多个，并沿由内缘3到外缘4的方向间隔设置，从而在叶片的叶背2上形成锯齿结构，可以减少贯流风叶旋转时风叶与蜗舌之间产生的旋转噪声。

在本实施例中，形成3字形结构的第一凹槽5和第二凹槽6为一个凹槽组，凹槽组为多个，多个凹槽组沿叶片的轴向方向依次设置，相邻的两个凹槽组沿叶片的轴向方向交错排布。多个凹槽组或者是一个凹槽组的多个结构布满叶片的轴向方向，从而在叶片轴向方向形成锯齿结构，使得贯流风叶旋转时叶片表面的气流与蜗舌撞击频率错峰改变，减少了贯流风叶旋转时风叶与蜗舌之间产生的旋转噪声，从而实现降低室内机噪声。

优选地，在叶片的横截面上，相邻的两个凹槽组的错位间隔角度为λ，0°≤λ＜5°。

优选地，当有两个凹槽组时，每个凹槽组的外形尺寸基本相同，两组之间的错位夹角λ＝3°时，叶片轴向方向上有两组错位的凹槽结构，可以更明显的增加了叶片表面的锯齿形状，对室内机的噪声改善有较大帮助。

在本实施例中，叶片的中线夹角为θ1，叶片的最大厚度为Dmax，最大厚度位置处的圆心与内缘3中心之间的夹角为θ2，凹槽远离内缘3一侧的起始位置与内缘3中心之间的夹角为θ3，其中θ1＞θ2＞θ3。优选地，内缘3的中心为叶片中线的第一端端点，外缘4的中心为叶片中线的第二端端点，最大厚度位置处的圆心位于叶片中线上。叶片的中线为位于叶片的叶盆1和叶背2中间的弧线。

优选地，凹槽为弧形槽。

根据本发明的实施例，贯流风叶包括叶片，该叶片为上述的叶片。

在采用本发明的上述叶片之后，可以得到如下的贯流风叶，在该贯流风叶中，每个叶片上具有两个凹槽组，每个凹槽组均包括一个第一凹槽5和一个第二凹槽6，两个凹槽组布满叶片的整个长度方向，其中凹槽的参数α1＝63°α2＝43°，β1＝32°，β2＝27°，h1＝0.29mm，h2＝0.25mm，L1＝0.67mm，L2＝0.92mm，d1＝0.07mm，d2＝0.1mm。

将该贯流风叶与现有的贯流风叶一同进行测试，获得的数据如下表所示：

方案	风量m3/h	噪声dB(A)	功率W
				现有风叶	409	41.8	33
本专利风叶	406	40.6	33.2

从表中可以看出，在在风量和功率基本相当的情况下，本发明风叶的空调器噪声降低1.2dB(A)，从而有效地降低了气流分离噪音。

根据本发明的实施例，空调器包括贯流风叶，该贯流风叶为上述的贯流风叶。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种叶片，其特征在于，包括叶盆(1)、叶背(2)、内缘(3)和外缘(4)，所述叶盆(1)表面为平滑的弧形面，所述叶背(2)靠近内缘(3)的一侧设置有凹槽。

2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述凹槽设置在所述叶背(2)靠近所述内缘(3)的尾部。

3.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述凹槽朝向外缘(4)所在侧凹陷。

4.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述凹槽为多个，多个所述凹槽沿着从内缘(3)到外缘(4)的方向间隔设置，以靠近外缘(4)一侧为入口，靠近内缘(3)一侧为出口，沿着从外缘(4)到内缘(3)的方向，所述凹槽的入口角度依次减小，所述凹槽的出口角度依次减小。

5.根据权利要求4所述的叶片，其特征在于，靠近所述外缘(4)一侧的起始凹槽的入口角度为α1，出口角度为β1，其中α1＜65°，β1＜45°。

6.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述凹槽为多个，多个所述凹槽沿着从内缘(3)到外缘(4)的方向间隔设置，以靠近外缘(4)一侧为入口，靠近内缘(3)一侧为出口，沿着从外缘(4)到内缘(3)的方向，所述凹槽的开口宽度依次增大，所述凹槽的深度依次减小。

7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，靠近所述外缘(4)一侧的起始凹槽的开口宽度为L1，深度为h1，其中0.2mm＜h1＜0.8mm，0.1mm＜L1＜2mm。

8.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，所述凹槽为多个，多个所述凹槽沿着从内缘(3)到外缘(4)的方向间隔设置，以靠近外缘(4)一侧为入口，靠近内缘(3)一侧为出口，沿着从外缘(4)到内缘(3)的方向，所述凹槽向所述外缘(4)凹陷的最大深度依次增大。

9.根据权利要求8所述的叶片，其特征在于，靠近所述外缘(4)一侧的起始凹槽向所述外缘(4)凹陷的最大深度为d1，其中0.05mm＜d1＜2mm。

10.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽(5)和第二凹槽(6)，所述第一凹槽(5)和所述第二凹槽(6)沿着靠近内缘(3)的方向依次设置，所述第一凹槽(5)和第二凹槽(6)组合形成3字形。

11.根据权利要求10所述的叶片，其特征在于，形成3字形结构的所述第一凹槽(5)和第二凹槽(6)为一个凹槽组，所述凹槽组为多个，并沿所述叶片由内缘(3)到外缘(4)的方向依次设置。

12.根据权利要求10所述的叶片，其特征在于，形成3字形结构的所述第一凹槽(5)和第二凹槽(6)为一个凹槽组，所述凹槽组为多个，并沿所述叶片的由内缘(3)到外缘(4)的方向间隔设置。

13.根据权利要求10所述的叶片，其特征在于，形成3字形结构的所述第一凹槽(5)和第二凹槽(6)为一个凹槽组，所述凹槽组为多个，多个所述凹槽组沿所述叶片的轴向方向依次设置，相邻的两个所述凹槽组沿所述叶片的轴向方向交错排布。

14.根据权利要求13所述的叶片，其特征在于，在所述叶片的横截面上，相邻的两个所述凹槽组的错位间隔角度为λ，0°≤λ＜5°。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的叶片，其特征在于，所述叶片的中线夹角为θ1，所述叶片的最大厚度位置处的圆心与内缘(3)中心之间的夹角为θ2，所述凹槽远离所述内缘(3)一侧的起始位置与内缘(3)中心之间的夹角为θ3，其中θ1＞θ2＞θ3。

16.根据权利要求1至14中任一项所述的叶片，其特征在于，所述凹槽为弧形槽。

17.一种贯流风叶，包括叶片，其特征在于，所述叶片为权利要求1至16中任一项所述的叶片。

18.一种空调器，包括贯流风叶，其特征在于，所述贯流风叶为权利要求17所述的贯流风叶。