一种轴流风叶、轴流风机及空调的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轴流风叶、轴流风机及空调机，其中，轴流风叶包括叶片前缘和叶片尾缘，所述叶片尾缘区域沿径向设置有至少两个向所述叶片前缘方向凹进的凹槽结构。本发明通过数个凹槽结构能够有效减弱轴流风叶的吸力面的涡流强度，减少前一轴流风叶的尾迹涡流对后一轴流风叶的冲击，从而能够有效提升风量，降低轴流风机的噪音，并且能够减轻轴流风叶的重量。
【专利说明】一种轴流风叶、轴流风机及--调机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空调机领域，尤其涉及一种轴流风叶，采用该轴流风叶的轴流风机，以 及具有该轴流风机的空调机。
【背景技术】
[0002] 空调机的室外机组中大多采用轴流风叶。目前有一种轴流风机，与其轮毂的周缘 一体形成有多个轴流风叶，叶片的尾缘区域向叶片前缘进气方向凹陷，能够从整体上减少 附面层分离，降低涡流噪音。还有一种轴流风叶，在朝向与叶片旋转方向相反的方向的叶 片后缘形成有向旋转方向凹陷的凹部，并在叶片后缘与叶片外侧缘相交的部分形成有向与 旋转方向相反的方向鼓出的突部，该轴流风叶对叶片后缘的空气流的涡流发生能够进行抑 制，降低噪音。但上述两种轴流风叶在降低噪音和提升风叶风量的方面还需要进一步提高。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提出一种轴流风叶、轴流风机及空调机，其能够有 效降低噪音。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种轴流风叶，其包括叶片前缘和叶片尾缘，所述 叶片尾缘区域沿径向设置有至少两个向所述叶片前缘方向凹进的凹槽结构。
[0005] 在一优选或可选实施例中，各所述凹槽结构的深度沿径向依次增大。
[0006] 在一优选或可选实施例中，各所述凹槽结构的槽底到所述叶片前缘的弧长沿径向 依次增加或相等。
[0007] 在一优选或可选实施例中，所述叶片尾缘中距离轮毂最近的所述凹槽结构的起始 位置位于距离所述轮毂0?0. 2R的区域，其中，R为所述轴流风叶的叶片高度。
[0008] 在一优选或可选实施例中，所述叶片尾缘中距离叶片外边缘最近的所述凹槽结构 的结束位置位于距离所述叶片外边缘〇?〇. 7R的区域，其中，R为所述轴流风叶的叶片高 度。
[0009] 在一优选或可选实施例中，所述凹槽结构的槽底到所述叶片前缘的最短的弧长的 长度范围为〇. 4La?0. 75La，La为叶片最外缘的弧长长度。
[0010] 在一优选或可选实施例中，所述轴流风叶的所述叶片外边缘的直径为D1，所述轮 毂的直径为D2,所述叶片高度R = (Dl-D2)/2。
[0011] 在一优选或可选实施例中，所述叶片尾缘上的各所述凹槽结构的形状为圆弧形、U 字形、V字形、折线状中的其中一种或多种的混合。
[0012] 在一优选或可选实施例中，所述叶片尾缘上设置的所述凹槽结构的数量为2?4 个。
[0013] 为实现上述目的，本发明还提供了一种轴流风机，其包括上述任一实施例中的轴 流风叶。
[0014] 为实现上述目的，本发明还提供了一种空调机，其包括上述任一实施例中的轴流 风机。
[0015] 基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
[0016] 本发明在轴流风叶的叶片尾缘区域设置两个或两个以上向叶片前缘方向凹进的 凹槽结构，通过数个凹槽结构能够有效减弱轴流风叶吸力面的涡流强度，减少前一轴流风 叶的尾迹涡流对后一轴流风叶的冲击，从而能够有效降低轴流风机的噪音，并且能够减轻 轴流风叶的重量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1为本发明提供的轴流风叶的立体结构示意图；
[0019] 图2为本发明提供的轴流风叶的主视示意图；
[0020] 图3为本发明提供的轴流风叶的凹槽结构的起始位置的区域示意图；
[0021] 图4为本发明提供的轴流风叶的凹槽结构的结束位置的区域示意图；
[0022] 图5为现有普通叶型无凹槽结构的流场分布示意图；
[0023] 图6为现有普通叶型具有一个凹槽结构的流场分布示意图；
[0024] 图7为本发明提供的轴流风叶上设置多个凹槽结构的流场分布示意图；
[0025] 图8本发明提供的轴流风叶上设置多个凹槽结构使吸力面涡流分散的示意图；
[0026] 图9为本发明提供的设置数个凹槽结构的轴流风叶与现有技术中设置一个凹陷 结构的轴流风叶在相同风量下产生噪音的对比曲线图。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0028] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围 的限制。
[0029] 如图1、图2所示，在本发明提供的轴流风叶的示意性但非限制性实施例中，轴流 风叶包括叶片前缘1、叶片尾缘2、叶片内边缘和叶片外边缘3。其中，叶片内边缘是指用于 安装在轮毂4上的边缘，叶片外边缘3是指远离轮毂的边缘，从叶片内边缘到叶片外边缘3 为径向。叶片尾缘2的区域沿径向设置有至少两个向叶片前缘1方向凹进的凹槽结构5,各 凹槽结构5的深度沿径向依次增加，各凹槽结构5的槽底到叶片前缘1的弧长可以相等，或 者，各凹槽结构5的槽底到叶片前缘1的弧长可以沿径向依次增加，即各弧长沿从轮毂4到 叶片外边缘3的方向依次变大。
[0030] 例如：假设在叶片尾缘2上从叶片外边缘3向轮毂4方向共设置η个凹槽结构5， 距离叶片外边缘3最近的凹槽结构5的弧长为LI，距离轮毂4最近的凹槽结构5的弧长为 Ln，则：L1彡L2彡L3彡L4彡…Ln。当各凹槽结构5的槽底到叶片前缘1的弧长沿径向依 次变大时，即各弧长沿从轮毂4到叶片外边缘3的方向依次变大时，凹槽结构5的槽底到叶 片前缘1的最短的弧长，即距离轮毂4最近的凹槽结构5的槽底到叶片前缘1的弧长Ln的 长度范围可以为0. 4La?0. 75La(Ln = 0. 4La?0. 75La)，La表示叶片最外缘的弧长。
[0031] 如图5所示，为普通叶型无凹槽结构的流场分布图，从该示意图中能够看出，风叶 的吸力面和压力面具有一定的压力差，有一部分气体从压力面卷吸入吸力面，在吸力面产 生紊流，吸力面的紊流强度是影响噪音等的主要因素之一。
[0032] 如图6所示，为普通叶型上设置一个凹槽结构的流场分布图，从该示意图中能够 看出，一个凹槽结构能够分散涡流，但是该叶型在吸力面产生的紊流强度仍然较大。
[0033] 如图7、图8所示，为本发明提供的轴流风叶上设置多个凹槽结构使吸力面涡流分 散的示意图，从图7和图8中能够看出，吸力面和压力面具有一定的压力差，有一部分气体 从压力面卷吸入吸力面，产生紊流，由于本发明在叶片尾缘2的区域设置有数个向叶片前 缘1方向凹进的凹槽结构5,因此，在轴流风叶旋转时，叶片尾缘2的多个凹槽结构5能够 使压力面部分的气流分散地流入吸力面，使吸力面产生的涡流分散，降低了吸力面的紊流 强度，使得作为转子的轴流风叶的尾迹强度减弱，减少了转子的附面层分离，有效降低了噪 音；同时，当后一轴流风叶转到前一轴流风叶的相同位置时，能够使前一轴流风叶尾部的紊 流对后一轴流风叶产生的冲击减少，进一步降低了噪音，提升了风量，并且减少了电机负荷 和能耗，提升了轴流风机的效率。
[0034] 进一步的，由于风量沿轴流风叶的径向逐渐增加，因此，越靠近叶片外边缘3的风 量越大，产生的涡流越多，紊流强度越大，本发明提供的轴流风叶的叶片尾缘2上设置的各 凹槽结构5的深度沿径向依次增加，即越靠近叶片外边缘3的凹槽结构5的深度越大，本发 明研究发现，凹槽结构5的深度越大，越能够有效减少从压力面卷吸入吸力面的涡流强度， 产生的紊流相对减少，降低了吸力面的紊流强度，进一步降低了噪音，提升了风量。
[0035] 如图1所示，在本发明提供的轴流风叶的示意性但非限制性实施例中，距离叶片 外边缘3最近的凹槽结构5与叶片外边缘3相交的部位可以设置有向远离叶片前缘1方向 突出的凸起结构6,能够进一步使吸力面的涡流分散，降低吸力面的紊流强度。
[0036] 如图3、图4所示，在本发明提供的轴流风叶的示意性但非限制性实施例中，轴流 风叶的外直径定义为D1，轮毂4的直径定义为D2,轴流风叶的叶片高度R = (Dl-D2)/2 ;叶 片尾缘2中距离轮毂4最近的凹槽结构5的起始位置S可以位于距离轮毂0?0. 2R的区 域，能够进一步降低噪音，其中R为轴流风叶的叶片高度。叶片尾缘2中距离叶片外边缘3 最近的凹槽结构5的结束位置E可以位于距离叶片外边缘0?0. 7R的区域，能够进一步降 低噪音，其中R为轴流风叶的叶片高度。
[0037] 如图9所示，为本发明提供的设置有数个凹槽结构5的轴流风叶与现有技术中设 置一个凹陷结构的轴流风叶在相同风量下产生噪音的对比曲线示意图，从该示意图中能够 看出，在相同风量下，本发明提供的有两个或两个以上的凹槽结构5的轴流风叶相对于现 有技术中设置一个凹陷结构的轴流风叶能够显著降低噪音。
[0038] 上述示意性但非限制性实施例中，叶片尾缘2上的各凹槽结构5的形状可以为圆 弧形、U字形、V字形、折线状中的其中一种或多种的混合。
[0039] 上述示意性但非限制性实施例中，叶片尾缘2上设置的凹槽结构5的数量可以为 2?4个。
[0040] 本发明提供的轴流风叶可以用在轴流风机上。
[0041] 如图1、图2所示，在本发明提供的轴流风机的示意性但非限制性实施例中，轴流 风机包括轮毂4,以及设置在轮毂4上的至少三个轴流风叶，轴流风叶采用上述任一示意性 但非限制性实施例中的轴流风叶，因此，本发明提供的轴流风机相应的具备本发明提供的 轴流风叶的有益效果。
[0042] 本发明提供的轴流风机可以应用在空调机上。
[0043] 在本发明提供的空调机的示意性但非限制性实施例中，空调机包括室外机，室外 机内设置有上述任一示意性但非限制性实施例中的轴流风机，因此，本发明提供的空调机 相应的具备本发明提供的轴流风机的有益效果。
[0044] 综上所述，本发明通过改进轴流风叶的叶片结构，从而增大了空调器室外机的出 风量，增强了换热效率，同时降低了风机系统的噪音，改善了空调器室外机的音质。
[〇〇45] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然 可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发 明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1. 一种轴流风叶，其特征在于：包括叶片前缘和叶片尾缘，所述叶片尾缘区域沿径向 设置有至少两个向所述叶片前缘方向凹进的凹槽结构。
2. 根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于：各所述凹槽结构的深度沿径向依次 增大。
3. 根据权利要求1或2所述的轴流风叶，其特征在于：各所述凹槽结构的槽底到所述 叶片前缘的弧长沿径向依次增加或相等。
4. 根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于：所述叶片尾缘中距离轮毂最近的所 述凹槽结构的起始位置位于距离所述轮毂〇?〇. 2R的区域，其中，R为所述轴流风叶的叶 片高度。
5. 根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于：所述叶片尾缘中距离叶片外边缘最 近的所述凹槽结构的结束位置位于距离所述叶片外边缘〇?〇. 7R的区域，其中，R为所述 轴流风叶的叶片高度。
6. 根据权利要求3所述的轴流风叶，其特征在于：所述凹槽结构的槽底到所述叶片前 缘的最短的弧长的长度范围为〇. 4La?0. 75La，La为叶片最外缘的弧长长度。
7. 根据权利要求4或5所述的轴流风叶，其特征在于：所述轴流风叶的所述叶片外边 缘的直径为D1，所述轮毂的直径为D2,所述叶片高度R = (Dl-D2)/2。
8. 根据权利要求1或2所述的轴流风叶，其特征在于：所述叶片尾缘上的各所述凹槽 结构的形状为圆弧形、U字形、V字形、折线状中的其中一种或多种的混合。
9. 根据权利要求1或2所述的轴流风叶，其特征在于：所述叶片尾缘上设置的所述凹 槽结构的数量为2?4个。
10. -种轴流风机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的轴流风叶。
11. 一种空调机，其特征在于：包括如权利要求10所述的轴流风机。
【文档编号】F04D29/38GK104061187SQ201410305902
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】肖庆, 韩鹏, 王铭坤, 李勤娥 申请人:珠海格力电器股份有限公司