CN221120423U - 风叶和空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的实施例提供了一种风叶和空调器，涉及空调领域。风叶包括轮毂和沿轮毂周向间隔设置的多个轴流叶片。轴流叶片具有位于迎风面的前缘和位于背风面的尾缘以及连接于前缘和尾缘的外轮缘和叶片根部。叶片根部与轮毂连接。尾缘与外轮缘的结合处设置有羽翼状的导流部。其能够改善叶片运转过程中气流分散，影响气体流动的流畅性的问题，从而可以增大出风量和降低噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调器技术领域，具体而言，涉及一种风叶和空调器。
背景技术
在现有风叶的叶片大体为多条光滑曲线构成，但这样的结构同样也会导致风叶背面低压区分布面积较大，产生较大的压力差，导致风叶运转过程中气流分散严重，空气流动不顺畅形成涡流，噪音较大还会影响风量。
实用新型内容
本实用新型的目的包括，例如，提供了一种风叶和空调器，其能够改善叶片运转过程中气流分散，影响气体流动的流畅性的问题，从而可以增大出风量和降低噪音。
本实用新型的实施例可以这样实现：
第一方面，本实用新型提供一种风叶，包括轮毂和沿所述轮毂周向间隔设置的多个轴流叶片；
所述轴流叶片具有位于迎风面的前缘和位于背风面的尾缘以及连接所述前缘和所述尾缘的外轮缘和叶片根部；
所述叶片根部与所述轮毂连接；
所述尾缘与外轮缘的结合处设置有羽翼状的导流部。
本申请通过在尾缘与外轮缘的结合处设置羽翼状的导流部，该导流部可在运行过程中减少压力面和吸力面在尾缘和外轮缘结合处的压差，降低了叶片尾缘和外轮缘结合处气流的紊乱，使气场分布更加均匀，空气流动更为顺畅、快速，从而减小因气流方向产生的相互影响，使气流能够从结合处分离流出，避免产生涡流，从而起到降低风叶尾圆的涡流噪声的作用，达到降低噪音的目的。
在可选的实施方式中，所述导流部具有多个锯齿状的扰流翼；
部分所述扰流翼沿着所述轴流叶片的外轮缘靠近所述尾缘的一侧向着所述外轮缘的所述前缘的方向依次排布；
另一部分所述扰流翼沿着所述尾缘的靠近所述外轮缘的一侧向着所述叶片根部的方向依次排布。
在本申请中锯齿状的扰流翼能够有效地改善气流状态，可增加扰混作用，以抑制气流分离生成大尺度涡，降低了旋涡强度并减小阻力。从而可降低噪音和提高风量。
在可选的实施方式中，所述轮毂的中心和所述尾缘与所述轮毂连接处之间的连线形成所述轴流叶片的基准线；
所述导流部迎风侧的前端与所述轮毂中心的连线和所述基准线之间的夹角的取值范围为45°-50°。
在可选的实施方式中，所述轮毂的中心和所述尾缘与所述轮毂连接处之间的连线形成所述轴流叶片的基准线；
所述导流部背风侧的尾端和所述轮毂中心连线与所述基准线之间的夹角的取值范围为30°-35°。
在可选的实施方式中，所述轮毂的中心和所述尾缘与所述轮毂连接处之间的连线形成所述轴流叶片的基准线；
所述导流部与所述尾缘具结合点；
所述结合点和所述轮毂中心的连线与所述基准线之间的夹角的取值范围为35°-40°。
在可选的实施方式中，所述扰流翼的齿根与齿尖高度差的取值范围为12mm-17mm。这样设置可以在实现最佳扰流的情况下，还可降低风机的轴功率。
在可选的实施方式中，所述轮毂具有位于所述风叶进风侧的定位面；
所述导流部与所述尾缘连接处形成有第一连接线；
所述第一连接线和所述轴流叶片背风面之间的交点与所述定位面之间最小距离的取值范围为70mm-74mmm。
在可选的实施方式中，所述轮毂具有位于所述风叶进风侧的定位面；
所述导流部与所述外轮缘的连接处形成有第二连接线；
所述第二连接线和所述轴流叶片背风面之间的交点与所述定位面之间最小距离的取值范围为52mm-58mmm。
在可选的实施方式中，所述轮毂具有位于所述风叶进风侧的定位面；
所述导流部与所述定位面在所述轮毂轴线方向上具有距离最大的点，所述距离最大的点与所述定位面之间的最小距离的取值范围为88mm-93mmm。
按照上述的取值范围设置导流部，其可以更佳的实现扰流和降低压差，从而使气体流动更加顺畅。
第二方面，本实用新型提供一种空调器，包括风机，所述风机具有前述实施方式中任一项所述的风叶。
本申请的提供的空调器，其能够改善噪音提高出风量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术的风叶的仿真图；
图2为本实用新型实施例提供的风叶的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的风叶的结构主视示意图；
图4为本实用新型实施例提供的风叶的结构侧视示意图；
图5为图4中a处放大示意图；
图6为本实用新型实施例提供的风叶的仿真示意图。
图标：100-风叶；110-轮毂；111-定位面；130-轴流叶片；131-前缘；133-尾缘；135-外轮缘；137-叶片根部；139-导流部；141-扰流翼；143-第一扰流翼；145-第二扰流翼；147-基准线A；149-连线B；151-连线C；153-结合点D；155-连线E；159-交点F；163-交点G；165-距离最大的点。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
在现有风叶的叶片大体为多条光滑曲线构成，但这样的结构同样也会导致风叶背面低压区分布面积较大，产生较大的压力差，导致风叶运转过程中气流分散严重，空气流动不顺畅形成涡流，噪音较大还会影响风量。
请参照图1，发明人发现，造成噪音的原因的是由于现有轴流叶片的尾缘和外轮缘的连接处一般采用圆弧过渡形成尾圆过渡处，轴流叶片130在旋转时，叶片的压力面与吸力面之间存在较大压力差，从而当流经叶片压力面的气流和流经叶片吸力面的气流在尾圆过渡处交汇时，叶片的尾圆过渡处的气流会产生气流旋涡，进而产生涡流噪音和减弱出风量。
为解决上述问题，请参照图2，本申请实施例提供了一种风叶100，其通过在轴流叶片130的尾缘133和外轮缘135的结合处设置了羽翼状的导流部，从而来降低噪音和提高出风量。
请参照图2，在本实施例中，风叶100包括轮毂110和沿轮毂110周向间隔设置的多个轴流叶片130。轴流叶片130具有位于迎风面的前缘131和位于背风面的尾缘133以及连接前缘131和尾缘133的外轮缘135和叶片根部137。叶片根部137与轮毂110连接。尾缘133与外轮缘135的结合处设置有羽翼状的导流部139。
本实施例轴流叶片130的尾缘133与外轮缘135的结合处设置羽翼状的导流部139，该导流部139可在运行过程中减少压力面和吸力面在尾缘133和外轮缘135结合处的压差，降低了叶片尾缘133和外轮缘135结合处气流的紊乱，使气场分布更加均匀，空气流动更为顺畅、快速，从而减小因气流方向产生的相互影响，使气流能够从结合处分离流出，避免产生涡流，从而起到降低风叶100尾圆的涡流噪声的作用，达到降低噪音的目的。
需要说明的是，羽翼状的导流部139可以理解其形状像翅膀，其可进行导流。从而使轴流叶片130尾缘133与外轮缘135的结合处形成外凸的类似于轴流叶片130尾巴的导流部139。
请参照图2，在本实施例中，导流部139具有多个锯齿状的扰流翼141。部分扰流翼141沿着轴流叶片130的外轮缘135靠近尾缘133的一侧向着外轮缘135的前缘131的方向依次排布。另一部分扰流翼141沿着尾缘133的靠近外轮缘135的一侧向着叶片根部137的方向依次排布。
在实施例中锯齿状的扰流翼141能够有效地改善气流状态，可增加扰混作用，以抑制气流分离生成大尺度涡，降低了旋涡强度并减小阻力。从而可降低噪音和提高风量。
请参照图2，在本实施例中，扰流羽翼包括第一扰流翼143和第二扰流翼145，多个第一扰流翼143沿着轴流叶片130的外轮缘135靠近尾缘133的一侧向着外轮缘135的前缘131的方向依次排布。多个第一扰流翼143的齿尖大致在一条直线上。第二扰流翼145沿着尾缘133的靠近外轮缘135的一侧向着叶片根部137的方向依次排布。第一扰流翼143和第二扰流的排布方向呈锐角设置。且第一扰流翼143和第二扰流翼145的结合处形成类似燕尾状。
在本实施例中，第一扰流翼143有四个依次排布。第二扰流翼145有六个，依次排布。第二扰流翼145的排布方向与尾缘133形成倾斜的夹角。第一扰流翼143沿着外轮缘135的切线的方向排布。
在本实施例中风叶100有等间隔排布的三个轴流叶片130。三个轴流叶片130上均设置有羽翼状的导流部。
请参照图3，在本实施例中，轮毂110的中心和尾缘133与轮毂110连接处之间的连线形成轴流叶片130的基准线A147。导流部139迎风侧的前端与轮毂110中心的连线B149和基准线A147之间的夹角φ1的取值范围为45°-50°。导流部139背风侧的尾端和轮毂110中心连线C151与基准线之间的夹角φ2的取值范围为30°-35°。导流部139与尾缘133具结合点D153。结合点D153和轮毂110中心的连线E155与基准线A147之间的夹角φ3的取值范围为35°-40°。
需要说明的是，导流部139的迎风侧的前端可以理解为轴流叶轮在运行过程中，最先作用的部分，在本实施，为靠近叶片前缘131的第一扰流翼143于外轮缘135结合处的结合点为导流部139的迎风侧的前端。导流部背风侧的尾端可以理解为轴流叶轮在运行过程中，最先作用的部分，在本实施，为靠近外力第一扰流翼143与外轮缘135结合处的结合点为导流部139的迎风侧的前端。导流部背风侧的尾端可以理解为轴流叶轮在运行过程中，最后作用的部分，在本实施例中为，第一个第二扰流翼145的尖端。结合点E为最后一个第二扰流翼145与尾缘133的连接处。
在本实施例中，扰流翼141的齿根与齿尖之间的高度差h的取值范围为12mm-17mm。这样设置可以在实现最佳扰流的情况下，还可降低风机的轴功率。
需要说明的是，在本实施例中，扰流翼141的齿根到齿尖的高度差不同，形状也略有不同，从而使其更加接近羽翼。
在本实施例中，导流部139的厚部与叶片的厚度相同，且沿着叶片的攻角向着风叶100的出风侧延伸。
请参照图4和图5，在本实施例，轮毂110具有位于风叶100进风侧的定位面111。在本实施例中，该定位面111为轮毂110位于风叶100进风侧的端面。即图中的底面。导流部139与尾缘133连接处形成有第一连接线。即最后一个第二扰流翼145与尾缘133的相交处形成第一连接线。第一连接线在轴流叶片背风面上的交点F159与定位面111之间最小距离L1的取值范围为70mm-74mmm。导流部139与外轮缘135的连接处形成有第二连接线。即最后一个第一扰流翼143与外轮缘135的相交处形成第二连接线。第二连接线和轴流叶片背风面之间的交点G163与定位面111之间最小距离L2的取值范围为52mm-58mmm。导流部与定位面111在轮毂110轴线方向上具有距离最大的点165，即第一个第一扰流翼143的尖端的连线与轴流叶片130出风面之间的交点为点，也即风叶100水平放置导流部的最高点为点。距离最大的点165与定位面111之间的最小距离L3的取值范围为88mm-93mmm。
本实施例按照上述的取值范围设置导流部，其可以更佳的实现扰流和降低压差，从而使气体流动更加顺畅。
请参照图1和图6对现有的风叶100和本申请实施例提供的风叶100通过仿真分析得出云图，现有的风叶100运行时气流分布较为分散，在格栅处的冲角更大，且存在明显的涡流区域，造成的能量损耗更大。本实施例提供的风叶100运行时气流分布较为均匀，在格栅处的冲角较小，未发现明显的涡流区域，气体流动更为顺畅，能量损失也最小，风量提升明显。
通过装机测试得出如下表1所示的装机测试数据，在转速相同的情况本实施例提供的风叶100相比现有的风叶100风量高出236.6m3/h，提高了3.3％，同时轴功率较现有风叶100减小了9.6W，减小了6.4％，噪音平均值较现有风叶100低2.1db，降低了3.8％。
表1：现有风叶100和本实施例提供的风叶100装机测试数据
其次，本实施例还提供一种空调器，该空调器具有风机，例如风机设置在空调器的室外机。风机具有前述实施方式中的风叶100。
还需说明的是，本实施例不限定风叶100仅能应用于空调器，其还可应用于其特设备，例如还可用于换气扇、风扇、净化器等。
综上，本实用新型实施例提供的一种风叶100和空调器的工作原理和有益效果包括：
本实施例轴流叶片130的尾缘133与外轮缘135的结合处设置羽翼状的导流部139，该导流部139可在运行过程中减少压力面和吸力面在尾缘133和外轮缘135结合处的压差，降低了叶片尾缘133和外轮缘135结合处气流的紊乱，使气场分布更加均匀，空气流动更为顺畅、快速，从而减小因气流方向产生的相互影响，使气流能够从结合处分离流出，避免产生涡流，从而起到降低风叶100尾圆的涡流噪声的作用，达到降低噪音的目的。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种风叶，其特征在于，包括轮毂(110)和沿所述轮毂(110)周向间隔设置的多个轴流叶片(130)；
所述轴流叶片(130)具有位于迎风面的前缘(131)和位于背风面的尾缘(133)以及连接所述前缘(131)和所述尾缘(133)的外轮缘(135)和叶片根部(137)；
所述叶片根部(137)与所述轮毂(110)连接；
所述尾缘(133)与外轮缘(135)的结合处设置有羽翼状的导流部(139)；
所述导流部(139)具有多个锯齿状的扰流翼(141)；
部分所述扰流翼(141)沿着所述轴流叶片(130)的外轮缘(135)靠近所述尾缘(133)的一侧向着所述外轮缘(135)的所述前缘(131)的方向依次排布；
另一部分所述扰流翼(141)沿着所述尾缘(133)的靠近所述外轮缘(135)的一侧向着所述叶片根部(137)的方向依次排布。
2.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)的中心和所述尾缘(133)与所述轮毂(110)连接处之间的连线形成所述轴流叶片(130)的基准线；
所述导流部(139)迎风侧的前端与所述轮毂(110)中心的连线和所述基准线之间的夹角的取值范围为45°-50°。
3.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)的中心和所述尾缘(133)与所述轮毂(110)连接处之间的连线形成所述轴流叶片(130)的基准线；
所述导流部(139)背风侧的尾端和所述轮毂(110)中心连线与所述基准线之间的夹角的取值范围为30°-35°。
4.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)的中心和所述尾缘(133)与所述轮毂(110)连接处之间的连线形成所述轴流叶片(130)的基准线；
所述导流部(139)与所述尾缘(133)具结合点；
所述结合点和所述轮毂(110)中心的连线与所述基准线之间的夹角的取值范围为35°-40°。
5.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述扰流翼(141)的齿根与齿尖的高度差的取值范围为12mm-17mm。
6.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)具有位于所述风叶进风侧的定位面(111)；
所述导流部(139)与所述尾缘(133)连接处形成有第一连接线；
所述第一连接线和所述轴流叶片的背风面之间的交点与所述定位面(111)之间最小距离的取值范围为70mm-74mmm。
7.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)具有位于所述风叶进风侧的定位面(111)；
所述导流部(139)与所述外轮缘(135)的连接处形成有第二连接线；
所述第二连接线和所述轴流叶片的背风面之间的交点与所述定位面(111)之间最小距离的取值范围为52mm-58mmm。
8.根据权利要求1所述的风叶，其特征在于，所述轮毂(110)具有位于所述风叶进风侧的定位面(111)；
所述导流部与所述定位面(111)在所述轮毂(110)轴线方向上具有距离最大的点(165)，所述距离最大的点(165)与所述定位面(111)之间的最小距离的取值范围为88mm-93mmm。
9.一种空调器，其特征在于，包括风机，所述风机具有权利要求1-8中任一项所述的风叶。
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