轴流风轮、轴流风机和空调器的制作方法

本发明涉及风机技术领域，更具体而言，涉及一种轴流风轮、轴流风机和空调器。

背景技术：

在轴流风轮的吸力面的后缘外端附近，一般会形成高负压区，可能产生脱落涡从而引起涡流噪声，另外还会增加压力面外缘气体回流到高负压区的气流，导致风量减少。

技术实现要素：

本发明实施方式提供一种轴流风轮、轴流风机和空调器。

本发明实施方式的轴流风轮包括轮毂和固定在所述轮毂上的叶片，所述叶片包括吸力面、叶后缘、叶外缘和导流筋。所述叶外缘与所述叶后缘连接。所述导流筋设置在所述吸力面上且位于所述叶后缘和所述叶外缘的连接处。所述导流筋自所述叶后缘向所述轮毂延伸，所述导流筋用于消除所述叶片转动时在所述叶后缘和所述叶外缘的连接处产生的脱落涡。

上述轴流风轮的导流筋设置在吸力面上且位于叶后缘和叶外缘的连接处，导流筋能消除叶片转动时在叶后缘和叶外缘的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮送风时的噪声，同时导流筋减少了从压力面回流到吸力面的气流的量，增大了风量。

在某些实施方式中，所述叶片为前弯掠结构。

在某些实施方式中，所述叶片的数量为3-5个。

在某些实施方式中，所述叶片包括与所述轮毂和所述叶后缘连接的叶内缘，所述吸力面沿所述轴流风轮的径向的横截面包括自所述叶内缘沿径向向外延伸的倒圆角过渡曲线。

在某些实施方式中，所述叶片还包括与所述吸力面相背的压力面，所述叶片包括与所述轮毂和所述叶后缘连接的叶内缘，所述压力面沿所述轴流风轮的径向的横截面包括自所述叶内缘沿径向向外延伸的倒圆角过渡曲线。

在某些实施方式中，所述叶后缘呈流线弧状并形成有圆弧形缺口，所述缺口上最远离所述叶外缘的点为内端，所述缺口上最靠近所述叶外缘的点为外端，所述内端到所述轮毂的距离与所述叶外缘到所述轮毂的距离的比为0.50-0.60，所述外端到所述轮毂的距离与所述叶外缘到所述轮毂的距离的比为0.75-0.85。

在某些实施方式中，所述叶片还包括与所述叶外缘和所述轮毂连接的叶前缘，所述叶前缘呈流线弧状，所述叶前缘的厚度自所述轮毂向所述叶外缘逐渐减小。

在某些实施方式中，所述叶片还包括与所述叶外缘和所述轮毂连接的叶前缘，所述叶外缘与所述叶前缘相交的点为前端，沿所述叶外缘的方向，所述导流筋最靠近所述叶前缘的点为前点且最远离所述叶前缘的点为后点，所述前点与所述前端之间的长度与所述叶外缘的长度的比为0.70-0.75，所述后点与所述前端之间的长度与所述叶外缘的长度的比为0.90-0.95。

在某些实施方式中，所述导流筋包括：

第一弧形导流筋，所述第一弧形导流筋上最靠近所述轮毂的点为内点，所述内点到所述轮毂的距离与所述叶外缘到所述轮毂的距离的比为0.10-0.15；

第二弧形导流筋，所述第二弧形导流筋的长度与所述第一弧形导流筋的长度的比为1.3-1.5；和

第三弧形导流筋，所述第三弧形导流筋与所述第一弧形导流筋的长度相等；

所述第一弧形导流筋、第二弧形导流筋和第三弧形导流筋均凸向所述叶后缘且自所述叶后缘起依次等距排列。

在某些实施方式中，所述导流筋的厚度为1.5毫米-3毫米。

本发明实施方式的轴流风机包括上述任一实施方式所述的轴流风轮和电机。电机用于驱动所述轴流风轮转动。

上述轴流风机的导流筋设置在吸力面上且位于叶后缘和叶外缘的连接处，导流筋能消除叶片转动时在叶后缘和叶外缘的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮送风时的噪声，同时导流筋减少了从压力面回流到吸力面的气流的量，增大了风量。

本发明实施方式的空调器包括上述任一实施方式所述的轴流风轮、风道和换热器。所述风道包括进风口和出风口。所述换热器设置在风道内。所述轴流风轮用于建立从所述进风口到所述出风口的气流以使空气与所述换热器换热。

上述空调器的导流筋设置在吸力面上且位于叶后缘和叶外缘的连接处，导流筋能消除叶片转动时在叶后缘和叶外缘的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮送风时的噪声，同时导流筋减少了从压力面回流到吸力面的气流的量，增大了风量。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施方式的轴流风轮的立体示意图；

图2是根据本发明实施方式的轴流风轮的平面示意图；

图3是根据本发明实施方式的轴流风轮的平面示意图；

图4是图1中的轴流风轮的Ⅳ部分的放大示意图；

图5是图2中的轴流风轮的Ⅴ部分的放大示意图。

主要元件符号说明：

轴流风轮10、轮毂12、叶片14、吸力面141、压力面142、叶后缘143、缺口1432、叶前缘144、叶外缘145、叶内缘146、导流筋147、第一弧形导流筋1472、第二弧形导流筋1474、第三弧形导流筋1476。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图3，本发明实施方式的轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

上述轴流风轮10的导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143和叶外缘145的连接处，导流筋147能消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮10送风时的噪声，同时导流筋147减少了从压力面142回流到吸力面141的气流的量，增大了风量。

轴流风轮10还包括压力面142，轴流风轮10转动时，在靠近叶后缘143的区域，压力面142将空气的局部压力增大并将空气往送风方向推送，且吸力面141将空气的局部压力减小并将空气往送风方向吸引。在吸力面141上靠近叶后缘143和叶外缘145的区域，也就是叶后缘143和叶外缘145的连接处，产生了较大的负压，吸引空气紧贴吸力面141运动。

然而在当未设置导流筋147时，空气可能无法较好的与叶后缘143和叶外缘145的连接处的吸力面141贴合，导致空气可能与吸力面141脱落而发生扰动，产生较大的噪声，还会造成部分原本处于压力面142的空气在负压的作用下倒流到吸力面141，导致轴流风轮10的风量减少。

设置了导流筋147后，在导流筋147的附近形成了小紊流，小紊流对空气有吸引作用，使得空气与吸力面141能更好地贴合，避免空气与吸力面141脱落，以减少脱落涡的形成。进一步地，由于吸力面141的空气较好地补充了叶后缘143与叶外缘145的连接处的压力，因此在压力面142的空气不易倒流到吸力面141上，轴流风轮10的风量较大。

叶片14固定在轮毂12的侧壁上，轮毂12转动带动叶片14转动。叶片14的数量一般为多个，多个叶片14的形状和厚度可以是完全相同的，以使得轴流风轮10转动时较稳定。叶后缘143处在叶片14转动时的背风端，吸力面141和压力面142的空气在叶后缘143混合。沿轴流风轮10的径向方向上，叶外缘145处在轴流风轮10的最外端，多个叶片14的叶外缘145均可以呈圆弧形，且多个叶外缘145的曲率半径可以相等。

在一个对比实验中，比较在相同的电压下，本发明实施方式的轴流风轮10与对照组的轴流风轮(对照组的轴流风轮未设置有导流筋147)的风量和噪声，得到如表1所示的实验数据。

表1：

从上表也可以得出，在相同的电压下，本发明实施方式的轴流风轮10与对照组的轴流风轮相比，风量较大且噪声较小。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

叶片14为前弯掠结构。

具体地，沿送风方向上，叶后缘143处在最前方且与叶后缘143相对的叶前缘144处在最后方。叶片14采用前弯掠结构，使得叶片14与空气的相互作用力较强，轴流风轮10的送风量较大。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

叶片14的数量为3-5个。

具体地，叶片14的数量可以为3个、4个或5个。可以理解，当叶片14的数量太少时，单个叶片14的面积可能设置得较大，单个叶片14所受的空气的作用力较大，叶片14容易变形而产生较大的噪声。当叶片14的数量太多时，单个叶片14的送风量较小，且轴流风轮10的制造成本较高。

多个叶片14可以等角度间隔设置，以使得轴流风轮10转动时较稳定且送风较均匀。每个叶片14上均可以设置有导流筋147。也可以是其中的某个或某些叶片14上设置有导流筋147，此时，导流筋147还可起到给叶片14配重的作用，以使得轴流风轮10转动更平稳。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

请结合图4，叶片14包括叶内缘146，叶内缘146连接轮毂12和叶后缘143。吸力面141沿轴流风轮10的径向的横截面包括自叶内缘146沿径向向外延伸的倒圆角过渡曲线a1。

如此，叶片14与轮毂12的连接面积较大，叶片14与轮毂12连接较可靠，避免叶片14与轮毂12连接处的应力过于集中而导致叶片14脱落被甩出。倒圆角过渡曲线a1可以形成在叶片14与轮毂12的焊接连接处。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

请结合图4，叶片14包括压力面142，压力面142与吸力面141相背。叶片14还包括叶内缘146，叶内缘146与轮毂12和叶后缘143连接。压力面142沿轮流风轮的径向的横截面包括自叶内缘146沿径向向外延伸的倒圆角过渡曲线a2。

如此，叶片14与轮毂12的连接面积较大，叶片14与轮毂12连接较可靠，避免叶片14与轮毂12连接处的应力过于集中而导致叶片14脱落被甩出。倒圆角过渡曲线a2可以形成在叶片14与轮毂12的焊接连接处。

倒圆角过渡曲线(a1、a2)可以只形成在压力面142，或者只形成在吸力面141，或者是压力面142和吸力面141均形成有倒圆角过渡曲线(a1、a2)。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

叶后缘143呈流线弧状并形成有圆弧形缺口1432。缺口1432上最远离叶外缘145的点为内端I，内端I到轮毂12的距离D2与叶外缘145到轮毂12的距离D1的比D2/D1为0.50-0.60，例如可以为0.50，0.52，0.54，0.57，0.6等任意在上述范围内的数值。缺口1432上最靠近叶外缘145的点为外端O。外端O到轮毂12的距离D3与叶外缘145到轮毂12的距离D1的比D3/D1为0.75-0.85，例如可以为0.75，0.78，0.82，0.85等任意在上述范围内的数值。

如此，当吸力面141与压力面142的空气混合时，部分空气可在缺口1432处提前混合，减少在叶后缘143处涡流的产生，进而减少轴流风轮10工作时产生的噪声。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

叶片14还包括叶前缘144，叶前缘144与叶外缘145和轮毂12连接，叶前缘144呈流线弧状，叶前缘144的厚度自轮毂12向叶外缘145逐渐减小。

如此，提高叶片14的强度和刚度，增加叶片14的固有频率以免产生共振，且可增强叶片14的导流效果，避免叶前缘144出现涡流。

具体地，叶片14转动时，叶前缘144切割空气并将空气分割在压力面142和吸力面141，在靠近轮毂12处，叶前缘144需要有较大的厚度以保证叶片14的强度，避免叶片14失速而产生较大的噪声，在靠近叶外缘145处，叶前缘144需要有较薄的厚度以减少切割空气时受到的阻力，避免产生涡流。叶前缘144呈流线弧形，具体地，叶前缘144可以呈圆弧形等形状，如此，叶前缘144连续过渡，切割空气时的噪声较小。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

叶片14还包括叶前缘144，叶前缘144连接叶外缘145和轮毂12。叶外缘145与叶前缘144相交的点为前端A。沿叶外缘145的方向，导流筋147最靠近叶前缘144的点为前点F，且最远离叶前缘144的点为后点B。前点F与前端A之间的长度S2与叶外缘145的长度S1的比S2/S1为0.70-0.75，例如可以是0.70、0.71、0.73、0.74、0.75等任意在上述数值范围内的比值，后点B与前端A之间的长度S3与叶外缘145的长度S1的比S3/S1为0.90-0.95，例如可以是0.90、0.91、0.94、0.95等任意在上述数值范围内的比值。

如此，在叶外缘145与叶后缘143的连接区域，也就是吸力面141上的负压较大的区域，导流筋147能防止吸力面141与空气脱离，叶片14不易产生脱落涡。同时，导流筋147分布的范围不会过大，节约了材料和节省了驱动轴流风轮10所需的能源。

具体地，导流筋147在上述区域内的分布可以是连续地分布也可以是间隔地分布，导流筋147可以均与叶外缘145接触，也可以与叶外缘145部分接触。导流筋147的材料可以与叶片14一致，此时，导流筋147可以与叶片14一体成型，导流筋147的材料也可以与叶片14不一致，导流筋147也可以通过焊接等方式固定在吸力面141上，在此不作限制。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

请结合图5，导流筋147包括第一弧形导流筋1472、第二弧形导流筋1474和第三弧形导流筋1476。第一弧形导流筋1472、第二弧形导流筋1474和第三弧形导流筋1476均凸向叶后缘143且自叶后缘143起依次等距排列。

第一弧形导流筋1472上最靠近轮毂12的点为内点N，内点N到轮毂12的距离D4与叶外缘145到轮毂12的距离D1的比D4/D1为0.10-0.15，例如可以是0.10、0.12、0.133、0.15等任意上述范围内的数值。

第二弧形导流筋1474的长度与一弧形导流筋147的长度的比为1.3-1.5，例如可以是1.3、1.35、1.42、1.5等任意上述范围内的数值。

第三弧形导流筋1476与第一弧形导流筋1472的长度相等。

导流筋147均呈弧形，具体地，可以均呈圆弧形，以使得空气在经过导流筋147时的摩擦较小，噪声较小。导流筋147从叶外缘145向轮毂12延伸的上述长度使得导流筋147整体处于吸力面141上的高负压区域，且等距分布的弧形导流筋(1472、1474、1476)使得在各个弧形导流筋(1472、1474、1476)之间形成的紊流对吸力面141的空气的吸引作用大致相同，空气运动较平稳。

具体地，三个弧形导流筋(1472、1474、1476)的曲率半径可以是相等的，也可以是不完全相等的。弧形导流筋(1472、1474、1476)的横截面的形状可以是相等的，也可以是不相等的，例如第一导流筋147的横截面可以是矩形的，第二导流筋147的横截面可以是三角形，而第三导流筋147的横截面可以是半圆形的等，当然，可选的弧形导流筋(1472、1474、1476)的横截面的形状的组合还有很多，在此不一一列举。

请参阅图1-图3，在一个实施方式中，轴流风轮10包括轮毂12和固定在轮毂12上的叶片14。

叶片14包括吸力面141、叶后缘143、叶外缘145和导流筋147。叶外缘145与叶后缘143连接。导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143与叶外缘145的连接处。导流筋147自叶后缘143向轮毂12延伸。导流筋147用于消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡。

导流筋147的厚度为1.5毫米-3毫米，例如可以是1.5毫米、1.77毫米、1.89毫米、2.3毫米、2.8毫米、3毫米等任意在上述范围内的数值。

如此，导流筋147足以在吸力面141上形成较小的紊流以吸引空气与吸力面141相贴合，同时导流筋147不会形成太大的紊流而吸引了压力面142的空气倒流到吸力面141上。

具体地，导流筋147的厚度指的是从吸力面141向外延伸的高度，导流筋147的厚度可以是处处相等的，也可以不是处处相等的，例如导流筋147在靠近叶前缘144的位置的厚度可以较大，而远离叶前缘144的位置的厚度可以较小，导流筋147的厚度变化可以是连续渐变的，也可以是不连续变化的。

本发明实施方式的轴流风机包括上述任意一个实施方式的轴流风轮10和电机。电机用于驱动轴流风轮转动。

如此，轴流风机的导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143和叶外缘145的连接处，导流筋147能够消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮10送风时的噪声，同时导流筋147减少了从压力面142回流到吸力面141的气流的量，增大了风量。

具体地，电机与轮毂12固定连接，电机可以是直流电机或者交流电机。

本发明实施方式的空调器包括上述任意一个实施方式的轴流风轮10、风道和换热器。风道包括进风口和出风口。换热器设置在风道内。轴流风轮用于建立从进风口到出风口的气流以使空气与换热器换热。

如此，空调器的导流筋147设置在吸力面141上且位于叶后缘143和叶外缘145的连接处，导流筋147能够消除叶片14转动时在叶后缘143和叶外缘145的连接处产生的脱落涡，减少轴流风轮10送风时的噪声，同时导流筋147减少了从压力面142回流到吸力面141的气流的量，增大了风量。

在实际使用中，轴流风轮10可以用在空调器的室外机中用于驱动空气穿过换热器，轴流风轮10可以设置在换热器的下风处，也可以设置在换热器的上风处。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。