CN109695590B - 叶轮和使用该叶轮的风扇 - Google Patents
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Abstract
用于离心式风扇的叶轮包括基板,环形罩,连接罩的圆形入口和基板的管状入口端口,以及以规则间隔环状地设置在管状入口端口周围的多个叶片。每个叶片包括压力面,吸力面,前缘和后缘。当在平行于叶轮的旋转轴线的方向上观察时,每个叶片的压力面和吸力面之间的距离在预定高度处从压力面的前缘开始并且朝向每个叶片的后缘延伸地变得越来越大。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及用于离心式风扇或斜流式风扇的叶轮,以及包括该叶轮的离心式风扇或斜流式风扇。更具体地,本公开的实施例涉及用于改善叶轮的效率和声级的叶轮叶片的结构和配置。
背景技术
高性能离心式风扇用于各种工业和实验室应用,例如加热,通风和冷却***。风扇的性能和舒适性通过运行期间产生的风扇效率和声级来衡量。风扇效率的提高将减少运行风扇所需的能量和/或增加输出气流和压力。
发明内容
以下简要提供了简化的发明内容,以便提供对在此所讨论的装置的一些方面的基本理解。该概要不是在此讨论的装置的广泛概述。它并不旨在识别关键元件或描述此类装置的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。
风扇效率受许多因素的影响。例如,诸如马达的驱动机构的效率以及马达和叶片的转速可能影响风扇能量效率。本公开提供了用于离心式风扇或斜流式风扇的叶轮,其通过延迟流体流从叶轮叶片表面的分离而具有改进的风扇效率和低声学噪声。
根据本公开的一个方面,提供了一种用于离心式风扇或斜流式风扇的叶轮。叶轮包括基板,位于基板上方预定距离处的环形罩,该罩包括在环形中心的圆形入口,连接该罩的圆形入口和基板的管状入口端口,在罩和基板之间以规则间隔环形地设置在管状入口端口周围并将罩连接到基板的多个叶片,以及多个叶片中的在环形罩的圆周方向上彼此相邻的两个叶片之间的流道。流道由基板,环形罩和多个叶片中的该两个叶片限定。流道限定从管状入口端口通过多个叶片的后缘到达环形罩的外圆周的流体出口。
多个叶片中的每个叶片均包括连接罩和基板的、从每个叶片的前缘(或内边缘或内端)延伸到后缘(或外边缘)的压力面(或迎风面)。当在平行于叶轮的旋转轴线的方向上观察时,压力面的横截面具有朝向每个叶片的加压侧扩展的弯曲形状,和从每个叶片的前缘延伸到后缘的、连接罩和基板的吸力面(或背风表面)。当在平行于叶轮的旋转轴线的方向上观察时,吸力面的横截面具有朝向每个叶片的加压侧扩展的弯曲形状。
当在平行于叶轮的旋转轴线的方向上观察时,多个叶片中的每个叶片的压力面与吸力面之间的距离从距叶片的前缘预定距离处开始并向叶片的后缘延伸地变得越来越大。
根据本公开的一个方面,提供了一种离心式风扇,其包括驱动机构,例如马达和本公开的叶轮。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的用于离心式风扇的叶轮和马达的透视图。
图2是根据本公开的一个实施例的叶轮的侧视图。
图3是根据本公开的一个实施例的叶轮的俯视图。
图4是根据本公开的一个实施例的叶轮的仰视图。
图5A是根据本公开的一个实施例的叶轮的一部分的放大横截面图,其在靠近叶片的最下端的高度处与叶轮的基板平行的平面中截取。
图5B是根据本公开的一个实施例的叶轮的放大横截面图,是在图5A竖直上方的靠近叶片最上端的另一高度处与叶轮的基板平行的平面中截取的。
图6A是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,其在平行于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线A-A处从基板起的叶轮的总高度的大约10%处截取。
图6B是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,其在平行于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线B-B处从基板起的叶轮的总高度的大约50%处截取。
图6C是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,在平行于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线C-C处从基板起的叶轮的总高度的大约70%处截取。
图6D是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,在平行于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线D-D处从基板起的叶轮的总高度的大约80%处截取。
图6E是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,在平行于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线E-E处从基板起的叶轮的总高度的大约90%处截取。
图7是根据本公开的一个实施例的叶轮的横截面图,是在垂直于叶轮的基板的平面中并且在本申请的图2的线F-F处截取。
图8是示出根据本公开的一个实施例的叶轮的性能结果,P-Q特性和能量效率的曲线图。
图9是根据本公开的一个实施例的用于离心式风扇的叶轮的透视图,其包括具有环形平坦表面的罩。
具体实施方式
当研究风扇效率和声学噪声的问题时,考虑上面讨论的许多效率因素。首先,研究了具有独特叶片结构的叶轮结构。例如,离心式风扇根据其叶片形状分为以下几类:1)具有直叶片的径向风扇,2)具有向前弯曲叶片的径向风扇,以及3)具有向后弯曲叶片的径向风扇。
还研究了其他结构,例如具有特定厚度分布的叶片轮廓和空心叶片,以便提高可制造性和生产率。
布置在罩和基板之间的多个叶片支配了后向扫掠型离心式风扇结构的空气动力学特性。当叶轮旋转时,压力面产生高流体压力,并且吸力面产生较低的流体压力。随着跨风扇介质的压力梯度增加,流体从叶片表面的流动分离开始于吸力面。为了改善空气动力学效率,例如,空气动力与输入功率的比率(以旋转叶轮),对于具有向后扫掠叶片的离心式风扇,研究了沿叶片表面的流动分离的管理和延迟。
当从叶片表面的流动分离由于跨叶轮介质产生的压力梯度将沿着吸力面的表面朝向罩(在每个叶片的最上端附近)发展时,发生风扇的峰值空气动力学效率。通过实施叶片几何形状,更具体地,限定叶片的一般构造的横截面轮廓,可以管理和延迟流动分离,直到跨介质产生更高的压力梯度。更具体地,当在吸力侧(或背风侧)的上端处的叶片表面几何形状被适当地控制或操纵时,可以延迟流动分离。结果,可以显著提高效率和声学噪声两方面的空气动力学性能。
本公开的实施例涉及用于改善离心式风扇的P-Q特性和能量效率的叶轮叶片的结构和定向,以及延迟用于离心式风扇或斜流式风扇的叶轮的流动分离的方法。
本公开的叶轮具有多个叶片。每个叶片具有压力面和具有独特形状的吸力面。例如,每个叶片可以具有弯曲的吸力面,该吸力面从距离前缘的预定距离处朝向每个叶片的后缘,并且在距离叶轮的基板的预定高度处朝向叶片的最上端以增加的量从压力面逐渐分离。例如,本公开的叶轮的示例应用是工业应用,电信中心和云中心。
现在将参考附图描述本公开,其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。应当理解,各个附图不一定从一个图到另一个图按比例,也不一定在给定的图内部按比例,并且特别地,为了便于理解附图,任意地绘制了部件的尺寸。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而,显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。另外,本公开的其他实施例是可能的,并且本公开能够以不同于所描述的方式实践和实施。用于描述本公开的术语和措辞用于促进对本公开的理解,而不应被视为限制。
图1示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的透视图。叶轮100是马达驱动的叶轮,其设置有作为示例驱动机构的马达10。为简单和清楚起见,图1中示出了马达10,而在一些剩余的附图中移除了该马达。叶轮100包括基板101和设置在基板101上方的环形罩102。罩102以预定距离远离基板101。罩102包括位于环形中心的圆形入口103以及连接罩102的圆形入口103和基板101的管状入口端口104。还可以设想,圆形入口103可包括一个或多个袋部以接受配重来旋转平衡叶轮。另外,如图7所示,基板101可包括连接到锥形内部几何形状的相对平坦的外部几何形状,但也可考虑其他几何形状。
罩102可以由多个叶片105的吸力面120的背面125构成。更具体地,多个叶片105中的每一个的最上端113可以包括叶片105的最上端113和吸力面120的背面125。通过这种配置,叶轮100可以例如通过用更简单或铸造结构实施而不需要过度复杂化地制造。这可以提高制造工艺的效率并显着降低制造成本。
在一个实施例中,叶片105部分或完全中空。在另一个实施例中,中空间隙可以部分地或完全地由合适的材料填充,例如树脂或金属(其可以或可以不根据叶片105的材料),或者叶片105可以制造为实心部件。叶片中空间隙或内部的存在不影响叶轮100的性能。具有中空间隙的叶轮100的性能,具有填充间隙的叶轮100的性能以及具有实心叶片的叶轮100的性能都是基本上或完全相同。
另外或替代地,另一实施例的罩102可以排除围绕罩102的端部的环形边缘。另外或替代地,另一实施例的罩102可以包括环形均匀的平坦表面,这常在标准叶轮中看到。这种结构在本公开的图9中示出。
回到图1和图2,叶轮100包括在基板101和罩102之间以规则间隔环形地设置在管状入口端口104周围的多个叶片105。用于流体的流道130由基板101、罩和在叶轮100的圆周方向上彼此相邻的两个叶片105的结构限定。流道130限定了从管状入口端口104通过叶片105的后缘112到叶轮100的外周的流体出口。
每个叶片105均具有压力面110,即叶片105在旋转方向上的上游侧。压力面110从每个叶片105的前缘111延伸到后缘112。每个叶片105的压力面110连接罩102和基板101。当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向(在本公开的图2中示出为线Z)观察时,压力面110的横截面具有朝向每个叶片105的加压侧(或迎风侧)扩展(或突出)的弯曲形状。
每个叶片105均具有吸力面120,即叶片105的下游侧。吸力面120从每个叶片105的前缘111延伸到后缘112。每个叶片105的吸力面120连接罩102和基板101。当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向观察时,吸力面120的横截面具有朝向每个叶片105的加压侧扩展(或突出)的弯曲形状。压力面110和吸力面120由前缘111分开。
图2示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的侧视图。压力面110的后缘112处的叶片高度H可以定义为基板101和罩102之间的距离。如本领域技术人员可以理解的,叶片的实际尺寸可以根据叶轮的几何形状和尺寸而变化。因此,尽管作为示例提供,但是本文讨论的尺寸并非旨在限制本发明。例如,叶轮的总高度可以是60mm至150mm;常见尺寸为69毫米,99毫米,120毫米或127毫米。叶片高度H可以是40mm至110mm;常见尺寸为55毫米,75毫米或95毫米。叶轮100的最外径可以是例如120mm至700mm;常见尺寸为175mm,190mm,220mm,225mm,250mm,280mm,294mm,310mm,335mm等。例如圆形入口103的直径可以是例如80mm至300mm;常见尺寸为115mm或131mm。
图3示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的俯视图。当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向上观察时,压力面110的横截面的弯曲形状在叶片105的最上端113和最下端114之间基本均匀。
图4示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的仰视图。叶轮100的后侧包括基板101和叶轮100的马达安装部107,马达10通过合适的机械紧固件连接到马达安装部107。在一个示例中,马达安装部107可包括多个凸台以接收螺钉,栓等。在另一个示例中,马达安装部107可以包括形状配合到马达10的防旋转几何形状。另外,可以设想围绕马达安装部107的圆环可以包括一个或多个袋部以接收配重从而旋转平衡叶轮。
现在参考图5A和5B,解释本公开的叶轮100的叶片105的结构。根据本公开的一个实施例的叶轮100的多个叶片105各自具有可以如下描述的独特形状和结构。当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向上观察时,即,在如图6A-6E所示的方向上观察时,多个叶片105的横截面轮廓沿着叶轮100的旋转轴线从基板101到罩102变化。叶片105的横截面轮廓可以由两个节段区分开和构造,该两个节段由在图5A和5B中示为点“A”的前缘111的一点分开。轮廓的一个节段可以位于压力面110中,另一个节段位于被前缘111分开的叶片105的吸力面120中。在压力面110处,在叶片105的最下端114和最上端113之间,截面轮廓沿着旋转轴线保持基本恒定,而叶片105的吸力面120处的横截面轮廓沿旋转轴线变化,在一个示例中,从叶片105的总高度的约50%处开始。
更具体地,在叶片105的最下端114处,轮廓开始以1~3%弦长的与压力面110的横截面轮廓的同心厚度比具有与压力面110的横截面轮廓的曲率几乎相同的形状。在吸力面120的横截面轮廓的后缘处,随着横截面轮廓沿着旋转轴线向上移动,它朝着旋转方向下游侧的下一个叶片逐渐扩展。如图5A中的点“A”所示,吸力面120可以在叶片105的前缘111处开始与压力面110分离。如图5B中的点“A”所示,吸力面120可以在距离叶片105的前缘111预定距离处开始与压力面110分离。预定距离可以是吸力面120的弦长141的约0-30%。
图6A-6E示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在离基板101不同的高度处的平行于叶轮100的基板101的平面中截取。系列图说明了多个叶片105中的每一个的压力面110与吸力面120之间的距离随着每个叶片从下基板朝向上罩前进变得越来越大。每个横截面轮廓以连续平滑的曲面彼此连接。
图6A示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在平行于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线A-A处在叶片105的总高度的大约10%处截取。为了避免空气动力阻力,叶片105的厚度在压力面110和吸力面120的下端附近可以是最小的。因此,在靠近基板101的下端处在压力面110和吸力面120之间没有中空间隙(或最小的中空间隙)。
图6B示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在平行于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线B-B处在叶片105的总高度的50%处截取。在叶片105的约50%的高度处,吸力面120开始与压力面110分离。应当理解,吸力面120开始与压力面110分离的特定高度可以根据叶轮结构改变。在图中所示的示例性叶轮的情况下,如果吸力面120在距离叶片105的最下端114的高度低于所述50%的高度处开始与压力面110分离,则流体流量可能减少,并且能量效率也可能降低。然而,应当理解,吸力面120开始与压力面110分离的特定高度可以大于或小于叶轮100的总高度的50%,这取决于元件的几何形状和所需的风扇性能。在7叶片叶轮的情况下,吸力面120在叶片105的后缘112处与压力面110分开大约0-5度的压力面110的弦140与吸力面120的弦141之间的角度(α)。该角度取决于叶轮中设置的叶片的数量而变化。
当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向上观察时,压力面110的横截面的曲率半径在叶片105的最上端113和最下端114之间可以基本相同。换句话说,压力面110在其表面上具有一个或多个不同的曲率半径,并且压力面110的横截面的曲率半径在叶片105的最上端113和最下端114之间可以基本相同,但是在叶片105的最上端113和最下端114之间的叶片105的任何高度处的压力面110的任何曲率半径可以与在叶片105的最下端114处的压力面110的曲率半径偏差约小于10%。压力面110的示例曲率半径在图6E中以R1表示。另一方面,吸力面120的横截面的一部分的曲率半径在叶片105的预定高度处在距叶片105的前缘111的预定距离(吸力面的弦长的1~30%)处变小,并且吸力面120在叶片105的预定高度处从前缘111朝向后缘112逐渐地从压力面110分离。预定高度可以是叶片105的总高度的50%-100%。变小的吸力面120的一部分的示例性曲率半径在图6E中示出为R2。因此,压力面110和吸力面120之间的间隙在叶片105的50%-100%处朝向叶片105的后缘112变大。吸力面120在其表面上可具有一个或多个曲率半径。吸力面120的曲率半径朝向后缘112以平缓的曲线增加。作为示例,在后缘112附近的吸力面120上的较大曲率半径之一在图6E中示出为R3。
图6C示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在平行于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线C-C处在叶片105的总高度的70%处截取。在叶轮具有7叶片的情况下,吸力面120在叶片105的后缘112处与压力面110分开约5-30度的在压力面110的弦140与吸力面120的弦141之间的角度。该角度取决于叶轮中设置的叶片的数量而变化。
图6D示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在平行于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线D-D处在叶片105的总高度的80%处截取。在叶轮具有7叶片的情况下,吸力面120在叶片105的后缘112处与压力面110分开大约10-50度的在压力面110的弦140与吸力面120的弦141之间的角度。该角度取决于叶轮中设置的叶片的数量而变化。
图6E示出了根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在平行于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线E-E处在叶片105的总高度的90%处截取。在叶轮具有7叶片的情况下,吸力面120在叶片105的后缘112处与压力面110分开约40-70度的在压力面110的弦140与吸力面120的弦141之间的角度。该角度取决于叶轮中设置的叶片的数量而变化。在最上端113处,吸力面120连接到另一压力面110的最上端113,该另一压力面110与在叶轮100的旋转方向的下游侧的吸力面120相邻。最上端113还可以混入环形罩102。在叶轮具有7叶片的情况下,在叶片105的最上端113处,弦141的总长度可以是弦140的总长度的160%。百分比取决于叶轮中设置的叶片数量而变化。
当在平行于叶轮100的旋转轴线的方向上观察时,起自前缘111的吸力面120的最小曲率半径可以位于在起自叶片105的前缘111的弦141的总长度的1%至30%之间。吸力面120的示例性最小曲率半径在图6E中示出为R2。最小曲率半径表示吸力面120的最弯曲部分的曲率半径或具有最小曲率半径的部分,其半径中心定位在预定高度的吸力面120上朝向旋转的下游方向,并且是位于距吸力面120的前缘111预定距离处的吸力面120的曲率半径。预定距离可以是从叶片105的前缘111开始的弦141的总长度的1至30%。吸力面120的曲率半径朝向后缘112以平缓的曲线增加。在后缘112附近的吸力面120上的较大曲率半径之一在图6E中示出为R3。
利用如图6A-6E所示根据本公开的一个实施例的叶轮100的叶片105的构造,可以延迟流体从叶片表面的流动分离,并且可以提高空气动力学效率。延迟流体分离的一种方法包括旋转本公开的叶轮100,在叶轮100的旋转轴线的轴向方向上从管状入口端口104抽吸流体,通过部分地覆盖或减小由吸力面120的弯曲形状而发生(流动)分离处的流道130的面积,并且将吸入的流体沿叶轮100的旋转轴线的径向方向通过流道130排出到达环形罩102的外周,从而延迟流体从叶片的吸力面的流动分离,直到跨流道130(在流道130范围上)产生更高的压力梯度。
图7是根据本公开的一个实施例的叶轮100的横截面图,其在垂直于叶轮100的基板101的平面中并且在本申请的图2的线F-F处截取。在后缘112中连接到罩102的压力面110的最上端113的长度短于连接到基板101的叶片105的最下端114的长度。
图8是示出两个叶轮结构的性能结果,P-Q特性和风扇效率的曲线图。本发明的离心式叶轮根据本公开的实施例构造和制造,而传统的离心式叶轮对应于传统的叶轮。在图8中,曲线图沿左侧竖轴示出了静压(以英寸水(水柱英寸数)为单位),沿右侧竖轴示出了风扇效率百分比,以及沿着下水平轴示出了(体积)流量(流率)(以每分钟立方英尺为单位)。
如图8所示,本公开的叶轮结构在运行体积流量Q的范围内显示出更高的风扇效率。为了提高其风扇效率,通过延迟流体的分离来改善叶轮结构的空气动力。吸力面120的独特结构有助于延迟与叶片105的流体分离。利用吸力面120的独特构造,本公开的叶轮结构实现了57-58%的风扇效率。此外,本公开的叶轮结构的声学噪声低于传统叶轮结构的声学噪声1-2dbA。风扇效率定义如下:
Eff(%)=空气功率/输入功率,
其中空气功率(空气动力)是流量和静压的乘积,即空气功率(W)=流量(m^3/s)X静压(pa)。
输入功率是电功率(W)=电压(V)×电流(A)。
作为具体示例,在表1中描述了本公开的叶轮结构的风扇效率测试的结果。传统叶轮结构的风扇效率测试结果在表2中作为具体示例描述。
如该曲线图所示,在体积流量Q的范围内,在本公开的叶轮结构中风扇效率增加约3-4%,并且气流比传统叶轮的气流更平顺。应当注意,尽管当体积流量Q减小时观察到较高的静压P,但是在两种叶轮结构的静压P之间没有观察到显著差异。
[表1](In-H2O:以水柱为单位)
[表2]
图9示出了根据本公开的一个实施例的用于离心式风扇的叶轮100的透视图,其包括具有环形平坦表面的罩102。如图9所示,用于本公开的罩102可具有平坦环形表面。在罩102具有平坦表面的情况下,应理解的是,叶片可以是中空的,部分中空的或实心的。
应当显而易见的是,本公开是作为示例,并且可以通过添加,修改或消除细节来进行各种改变而不脱离本公开中包含的教导的合理范围。因此,本公开不限于本公开的特定细节,除非以下权利要求必须如此限制。
Claims (21)
1.一种用于风扇的叶轮,所述叶轮包括:
基板;
环形罩,位于所述基板上方预定距离处,所述罩包括位于环形的中心的圆形入口;
连接所述罩的所述圆形入口和所述基板的管状入口端口;
在所述罩和所述基板之间以规则的间隔环形设置在所述管状入口端口周围,并将所述罩连接到所述基板上的多个叶片;以及
在所述多个叶片中的沿所述环形罩的圆周方向彼此相邻的两个叶片之间的流道,所述流道由所述基板,所述环形罩和所述多个叶片中的所述两个叶片限定,所述流道限定从所述管状入口端口通过所述多个叶片的后缘到所述环形罩的外周的流体出口,
其中所述多个叶片中的每个叶片包括:
连接所述罩和所述基板的、从所述多个叶片中的每个叶片的前缘延伸到所述多个叶片中的每个叶片的后缘的压力面,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述压力面的横截面具有向所述叶片的每个叶片的加压侧扩展的弯曲形状;
以分段平滑的曲线连接所述罩和所述基板的、从所述多个叶片中的每个叶片的前缘延伸到所述多个叶片中的每个叶片的后缘的吸力面,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述吸力面的横截面具有朝向所述叶片的每个叶片的加压侧扩展的弯曲形状,以及,
其中当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述多个叶片中的每个叶片的在所述压力面与所述吸力面之间的距离,从距离所述压力面的所述前缘预定距离处开始并且朝向所述多个叶片中的每个叶片的所述后缘延伸地,变得越来越大,并且,
所述多个叶片中的每个叶片的在所述压力面与所述吸力面之间的距离在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处变得越来越大。
2.根据权利要求1所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述压力面的横截面的弯曲形状在所述多个叶片中的每个叶片的最上端和最下端之间基本一致。
3.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,在所述压力面和所述吸力面之间的距离,在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处,从距离所述吸力面的前缘预定距离处开始朝向所述多个叶片中的每个叶片的所述后缘地,变大。
4.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,在所述压力面和所述吸力面之间的距离,在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处,从连接所述叶片的所述前缘和所述后缘的弦长的10%处开始,从所述多个叶片中的每个叶片的所述前缘朝向所述后缘地,变大。
5.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,在所述压力面和所述吸力面之间的距离,在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处,从吸力轮廓的弦长的15%处开始,从所述多个叶片中的每个叶片的所述前缘朝向所述后缘地,变大。
6.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,在所述压力面和所述吸力面之间的距离,在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处,从连接所述多个叶片中的每个叶片的所述前缘和所述后缘的弦的所述前缘1-3%处开始,变大。
7.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述吸力面距所述压力面的距离,在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处,从所述多个叶片中的每个叶片的所述压力面的所述前缘开始朝向所述后缘地,变大。
8.根据权利要求2所述的叶轮,其中,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,在所述多个叶片中的每个叶片的最上端和前缘处的所述压力面与所述吸力面之间的距离小于在所述多个叶片中的每个叶片的最上端和后缘处的所述压力面与所述吸力面之间的距离。
9.根据权利要求2所述的叶轮,其中,在所述多个叶片中的每个叶片的最上端处,所述吸力面连接到与所述多个叶片中的每个叶片相邻的所述多个叶片中的另一个的压力面,该压力面面对所述多个叶片中的每个叶片的所述吸力面。
10.根据权利要求2所述的叶轮,其中,在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察,所述压力面和所述吸力面之间的距离在距所述基板朝所述多个叶片中的每个叶片的最上端的预定高度处沿着所述吸力面从所述多个叶片中的每个叶片的所述前缘朝向所述后缘地变大,并且所述压力面和所述吸力面之间的距离在所述多个叶片中的每个叶片的最上端处最大。
11.根据权利要求1所述的叶轮,其中,所述预定高度是从所述多个叶片中的每个叶片的最下端到最上端的所述多个叶片中的每个叶片的总高度的50%。
12.根据权利要求2所述的叶轮,其中,在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察,所述压力面和所述吸力面之间的距离在距所述基板朝所述多个叶片中的每个叶片的最上端的预定高度处开始沿着所述吸力面从所述多个叶片中的每个叶片的所述前缘朝向所述后缘地变大,并且在所述多个叶片中的每个叶片的最上端处在连接所述多个叶片中的每个叶片的前缘和所述压力面的后缘的所述压力面的弦和连接所述多个叶片中的每个叶片的前缘和所述吸力面的的后缘的所述吸力面的弦之间的角度为40-70度。
13.根据权利要求2所述的叶轮,其中,在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察,
所述压力面的弯曲形状的曲率半径在所述多个叶片中的每个叶片的最上端和最下端之间基本相同,
在所述多个叶片中的每个叶片的最下端,所述吸力面的弯曲形状的曲率半径与所述压力面的曲面的曲率半径基本相同,并且,
在预定高度处,所述吸力面的预定部的曲率半径在距离所述多个叶片中的每个叶片的前缘的预定距离处小于在距离所述多个叶片中的每个叶片的前缘的预定距离处的所述压力面的曲率半径,
所述吸力面的预定部的曲率半径从所述多个叶片中的每个叶片的预定高度朝向所述多个叶片中的每个叶片的最上端变小。
14.根据权利要求1所述的叶轮,其中,所述环形罩包括所述多个叶片中的每个叶片的最上端,所述多个叶片中的每个叶片的所述吸力面的背面,以及所述压力面和所述吸力面之间的中空间隙。
15.根据权利要求2所述的叶轮,其中,所述环形罩包括环形平坦表面。
16.根据权利要求2所述的叶轮,其中,所述多个叶片中的每个叶片包括在所述压力面和所述吸力面之间的中空的空间。
17.根据权利要求1所述的叶轮,其中,所述多个叶片中的每个叶片包括在所述压力面和所述吸力面之间的实心的空间或填充的空间。
18.根据权利要求2所述的叶轮,其中,在所述多个叶片中的每个叶片的最上端处连接到所述罩的所述压力面的长度短于在所述最下端处连接到所述基板的所述压力面的长度。
19.根据权利要求1所述的叶轮,其中所述风扇是离心式风扇或斜流式风扇。
20.一种风扇,包括:
驱动机构;和
叶轮,
所述叶轮包括:
基板;
位于所述基板上方预定距离处的环形罩,该罩包括位于环形的中心的圆形入口;
连接所述罩的圆形入口和所述基板的管状入口端口;
在所述罩和所述基板之间以规则的间隔环形设置在管状入口端口周围,并将所述罩连接到所述基板上的多个叶片;
在所述多个叶片中的沿所述环形罩的圆周方向彼此相邻的两个叶片之间的流道,所述流道由所述基板,所述环形罩和所述多个叶片中的所述两个叶片限定,所述流道限定从所述管状入口端口通过所述多个叶片的后缘到所述环形罩的外周的流体出口,
其中所述多个叶片中的每个叶片包括:
连接所述罩和所述基板的、从所述多个叶片中的每个叶片的前缘延伸到所述多个叶片中的每个叶片的后缘的压力面,当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述压力面的横截面具有朝向所述叶片的每一个的加压侧扩展的弯曲形状;
从所述多个叶片中的每个叶片的前缘延伸到所述多个叶片中的每个叶片的后缘的吸力面,所述吸力面以分段平滑的曲线连接所述罩和所述基板,当在平行于叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述吸力面的横截面具有朝向所述叶片的每个叶片的加压侧扩展的弯曲形状,以及,
其中当在平行于所述叶轮的旋转轴线的方向上观察时,所述多个叶片中的每个叶片的在所述压力面与所述吸力面之间的距离,从距离所述压力面的前缘预定距离处开始并且朝向所述多个叶片中的每个叶片的所述后缘延伸地,变得越来越大,并且,
所述多个叶片中的每个叶片的在所述压力面与所述吸力面之间的距离在距所述多个叶片中的每个叶片的最下端的预定高度处变得越来越大。
21.根据权利要求20所述的风扇,其中所述风扇是离心式风扇或斜流式风扇。
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