双叶片固定的聚类风叶结构、轴流风扇及空调的制作方法

本发明属于风扇技术领域，具体涉及一种双叶片固定的聚类风叶结构、轴流风扇及空调。

背景技术：

目前市面上的轴流风扇，在确保风叶的外围尺寸不变的前提下，为提高风扇的出风量，主要是通过调整风叶中各个叶片的角度、弧长等参数或者增加叶片的数量来进行改善，然而单纯地调整角度、弧长等参数，其提升的空间较少，因此风扇出风量的提升效果并不明显；而通过增加叶片数量来提升风扇的出风量，则需要减小叶片的尺寸，使得单个叶片的性能会降低，因此风扇出风量的提升效果也并不明显。

因此，如何在确保风叶的外围尺寸不变的前提下，有效提高风扇的出风量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种能有效提高轴流风扇出风量的双叶片固定的聚类风叶结构。

本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种双叶片固定的聚类风叶结构，包括叶片固定结构和至少一组聚类叶片，所述聚类叶片包括第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述第一叶片的叶片内缘和所述第二叶片的叶片内缘分别与所述叶片固定结构相连接，所述第二叶片分别与所述第一叶片、所述第三叶片相连接，其中，所述第一叶片与所述第二叶片之间，和/或所述第一叶片与所述第三叶片之间，和/或所述第二叶片与所述第三叶片之间存在间隔。

进一步地，所述聚类叶片还包括连接片，所述第二叶片通过所述连接片分别与所述第一叶片、所述第三叶片相连接。

进一步地，所述第二叶片的叶片外缘与第一叶片的背风面相连接，所述第三叶片的叶片内缘与所述第二叶片的背风面相连接。

进一步地，所述连接片上设有降噪结构。

进一步地，所述叶片固定结构和/或所述第一叶片和/或所述第二叶片和/或所述第三叶片上设有降噪结构。

进一步地，所述叶片固定结构与所述第一叶片之间的相交处，和/或所述叶片固定结构与所述第二叶片之间的相交处，和/或所述第二叶片与所述第一叶片之间的相交处，和/或所述第二叶片与所述第三叶片之间的相交处设有降噪结构。

进一步地，所述连接片与所述第一叶片之间的相交处，和/或所述连接片与所述第二叶片之间的相交处，和/或所述连接片与所述第三叶片之间的相交处设有降噪结构。

进一步地，所述第一叶片的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或所述第一叶片的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构。

进一步地，所述第三叶片的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或所述第三叶片的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构。

进一步地，所述降噪结构包括波浪形结构、锯齿形结构、v字形结构、w字形结构、半圆形结构、开孔结构中的任意一种结构或任意多种结构的组合。

进一步地，各个交界处均具有交界点，其中，位于交界点一侧的所述降噪结构的结构形式异于位于交界点另一侧的所述降噪结构的结构形式，所述降噪结构的结构形式包括波浪形结构、锯齿形结构、v字形结构、w字形结构、半圆形结构中的任意一种结构形式。

进一步地，所述第一叶片的内安装角为15°～75°、外安装角为10°～70°，和/或所述第二叶片的内安装角为15°～75°、外安装角为10°～70°，和/或所述第三叶片的内安装角为15°～75°、外安装角为10°～70°。

进一步地，所述第一叶片与所述第二叶片之间，和/或所述第一叶片与所述第三叶片之间，和/或所述第二叶片与所述第三叶片之间的位置关系如下：

以前叶片的最高点为边界，作垂直所述前叶片的倾斜面的中心线；

经过后叶片的最低点和所述前叶片的最高点的直线为第一参考线，经过所述后叶片的最高点与所述前叶片的最高点的直线为第二参考线；

所述中心线与所述第一参考线之间所形成的夹角为第一夹角，所述中心线与所述第二参考线之间所形成的夹角为第二夹角，所述第一夹角的范围为0°～90°，所述第二夹角的范围为0°～180°；

其中，所述前叶片是指在所述双叶片固定的聚类风叶结构做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在前的叶片；所述后叶片是指在所述双叶片固定的聚类风叶结构做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在后的叶片。

进一步地，所述聚类叶片为一体式结构。

对应地，本发明还提出一种轴流风扇，包括前述的双叶片固定的聚类风叶结构。

对应地，本发明还提出一种空调，包括前述的轴流风扇。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的双叶片固定的聚类风叶结构，在确保风叶的外围尺寸不变的前提下，通过在叶片固定结构上设置至少一组聚类叶片，而一组聚类叶片中至少含有三个相互连接且至少两个之间存在间隔的第一叶片、第二叶片和第三叶片，如此，在风叶运转时，聚类叶片上的第一叶片、第二叶片和第三叶片均可在有限的空间内做功，因此聚类叶片的做功效率高，出风量大，从而可有效地提高风扇的出风量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明一实施例中双叶片固定的聚类风叶结构的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例中双叶片固定的聚类风叶结构的俯视图；

图3为本发明一实施例中双叶片固定的聚类风叶结构的正面结构示意图；

图4为本发明一实施例中双叶片固定的聚类风叶结构的侧面结构示意图；

图5为本发明一实施例中交界处和交界点的几何示意图；

图6为本发明一实施例中第一叶片与第三叶片之间的位置关系的几何关系示意图；

图7为本发明一实施例中降噪结构的组合方式示意图；

图8为本发明另一实施例中降噪结构的组合方式示意图。

附图标记说明：

1-叶片固定结构，2-聚类叶片，21-第一叶片，22-第二叶片，23-第三叶片，24-连接片，3-降噪结构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

参照图1，本发明实施例提供一种双叶片固定的聚类风叶结构，包括叶片固定结构1和至少一组聚类叶片2，聚类叶片2包括第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23，第一叶片21的叶片内缘和第二叶片22的叶片内缘分别与叶片固定结构1相连接，第二叶片22分别与第一叶片21、第三叶片23相连接，其中，第一叶片21与第二叶片22之间，和/或第一叶片21与第三叶片23之间，和/或第二叶片22与第三叶片23之间存在间隔。示例性地，聚类叶片2设置有三组。在一些实施例中，各叶片之间的连接可以是叶片边缘与叶片边缘之间的连接，例如，第二叶片22的叶片外缘可与第一叶片21的叶片外缘相连接，而第二叶片22的叶片后缘则可与第三叶片23的叶片内缘相连接，如此等等；在另一些实施例中，各叶片之间的连接也可以是叶片边缘与叶片面之间的连接，例如，第二叶片22的叶片外缘可与第一叶片21的背风面相连接，而第二叶片22的背风面则可与第三叶片23的叶片内缘相连接，如此等等；在又一些实施例中，各叶片之间的连接还可以是叶片面与叶片面之间的连接，例如，第二叶片22的迎风面可与第一叶片21的背风面相连接，而第二叶片22的背风面则可与第三叶片23的迎风面相连接，如此等等。上述叶片固定结构1的结构形式一般为轮毂，其作用在于供叶片进行固定，在本发明实施例中，为方便理解，以叶片固定结构1的结构形式为轮毂为例进行说明。

在本实施例中，该双叶片固定的聚类风叶结构在确保风叶的外围尺寸不变的前提下，通过在叶片固定结构1上设置至少一组聚类叶片2，而一组聚类叶片2中至少含有三个相互连接且至少两个之间存在间隔的第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23，如此，在风叶运转时，聚类叶片2上的第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23均可在有限的空间内做功，因此聚类叶片2的做功效率高，出风量大，从而可有效地提高风扇的出风量。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第二叶片22可做成分体式结构，此时，第二叶片22可通过连接片24分别与第一叶片21、第三叶片23相连接；示例性地，聚类叶片2还包括连接片24，第二叶片22的叶片外缘通过连接片24分别与第三叶片23的叶片内缘、第一叶片21的背风面相连接；在本实施例中，此种连接方式实施方便，而且在保证做功效率的同时，可有效减小气流通过第一叶片21与第二叶片22之间、第一叶片21与第三叶片23之间、第二叶片22与第三叶片23之间的间隙时的阻力，因此在增大风量的同时，可达到降低噪音的效果。

在另一个示例性的实施例中，第二叶片22也可做成整体式结构，示例性地，第二叶片22的叶片外缘与第一叶片21的背风面相连接，第三叶片23的叶片内缘与第二叶片22的背风面相连接，此种连接方式亦可达到与第二叶片22为分体式结构时相同或相近的技术效果。

参照图1和图2，在一个示例性的实施例中，连接片24表面的弯曲弧度与叶片固定结构1外周面的弯曲弧度一致，如此，使得连接片24的旋转可与风叶的旋转相适应，起到引导气流流向的作用，从而可达到进一步增大风量，降低噪音的效果。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，当第二叶片22与第一叶片21、第三叶片23之间通过连接片24实现连接时，第二叶片22的表面积可小于第三叶片23的表面积，第三叶片23的表面积可小于第一叶片21的表面积。

在本实施例中，通过对各个叶片的表面积进行合理的设计，可在保证风叶的性能不受影响的前提下，节省叶片材料。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，连接片24上设有降噪结构3，如此，可在风叶运转时，减小气流通过连接片24时的阻力，达到进一步降低噪音的效果；其中，在具体实施时，该降噪结构3可设置在连接片24的前缘上，也可设置在连接片24的后缘上，当然还可以同时设置在连接片24的前缘和后缘上。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，叶片固定结构1和/或第一叶片21和/或第二叶片22和/或第三叶片23上设有降噪结构3。例如，在一些具体的实施例中，可在叶片固定结构1上设置降噪结构3，如此，可降低由于叶片固定结构1所带来的噪音问题，达到降低噪音的效果；其中，在具体实施时，当叶片固定结构1的结构形式为轮毂时，可在叶片固定结构1的端部边缘上设置降噪结构3，当然也可以在叶片固定结构1的其它部位上设置降噪结构3，只要能达到降噪的效果即可，对此不作具体的限定。又例如，在又一些具体的实施例中，可在第一叶片21和/或第二叶片22和/或第三叶片23上设置降噪结构3，如此，可在风叶运转时，减小气流通过各个叶片时的阻力，达到进一步降低噪音的效果；其中，在具体实施时，可在第一叶片21、第二叶片22、第三叶片23中的任一个叶片中设置降噪结构3，亦可在第一叶片21、第二叶片22、第三叶片23中的其中两个叶片中设置降噪结构3，当然还可在第一叶片21、第二叶片22和第三叶片23上均设置降噪结构3，对此不作具体的限定，其中，降噪结构3可设置在相关叶片的叶片前缘上(如第一叶片21的叶片前缘上)，亦可设置相关叶片的叶片后缘上(如第一叶片21的叶片后缘上)，还可设置相关叶片的叶片外缘上(如第一叶片21的叶片外缘上)，当然还可设置在相关叶片的其它部位上，只要能达到降噪的效果即可，对此不作具体的限定。

在一个示例性的实施例中，当第二叶片22为整体式结构时，可在叶片固定结构1与第一叶片21之间的相交处，和/或叶片固定结构1与第二叶片22之间的相交处，和/或第二叶片22与第一叶片21之间的相交处，和/或第二叶片22与第三叶片23之间的相交处设置降噪结构3。

根据研究发现，风叶在运转的过程中，气流与叶片的几何面或边缘会存在显著的交互作用而形成流场不稳定的边界层，尤其是离进风面更远的交界处或者是在过渡不顺畅的区域；流场不稳定的边界层会强化小尺度紊流的发展，透过小尺度紊流机制，流场的能量被消散转化成噪声能量，从而带来更多的噪音。基于上述研究发现，在本实施例中，上述各个部件之间的相交处会在风叶运转的过程中产生不稳定的流场，进而带来噪音，因此通过在上述各个部件之间的任一相交处或多个相交处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而可达到进一步提高出风量和降低噪音的效果。

在另一个示例性的实施例中，当第二叶片22为分体式结构时，可在连接片24与第一叶片21之间的相交处，和/或连接片24与第二叶片22之间的相交处，和/或连接片24与第三叶片23之间的相交处设置降噪结构3。

在本实施例中，同理，基于上述研究发现，通过在上述各个部件之间的任一相交处或多个相交处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而亦可达到进一步提高出风量和降低噪音的效果。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第一叶片21的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或第一叶片21的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构3。

在本实施例中，同理，基于上述研究发现，通过在第一叶片21的叶片外缘与第一叶片21的叶片前缘之间、第一叶片21的叶片外缘与第一叶片21的叶片后缘之间的任一交界处或两个交界处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而可达到进一步提高出风量和降低噪音的效果。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第三叶片23的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或第三叶片23的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构3。

在本实施例中，同理，基于上述研究发现，通过在第三叶片23的叶片外缘与第三叶片23的叶片前缘之间、第三叶片23的叶片外缘与第三叶片23的叶片后缘之间的任一交界处或两个交界处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而可达到进一步提高出风量和降低噪音的效果。

此处需要说明的是，上述交界处的含义如下：在同一叶片本体上，相邻的两个叶片边缘之间的过渡段为交界处，其中，叶片边缘包括叶片前缘、叶片后缘、叶片外缘和叶片内缘。而且，交界处上具有交界点，交界点可作为将交界处划分为两部分的划分点，其中，作为优选的设置方式，交界点为交界处上远离叶片本体的几何中心最远的点。降噪结构3的设计可基于此交界点开始布局。为方便理解，以叶片本体为第一叶片21为例进行说明，如图5所示，假设b1是第一叶片21的叶片后缘，b2是第一叶片21的叶片外缘，h为第一叶片21的几何中心，则叶片后缘b1与叶片外缘b2之间的过渡段o1o2为第一叶片21上的一个交界处，交界处o1o2上远离第一叶片21的几何中心h最远的点c可作为交界点。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，降噪结构3包括但不限于，波浪形结构、锯齿形结构、v字形结构、w字形结构、半圆形结构、开孔结构中的任意一种结构或任意多种结构的组合。此处需要说明的是，当降噪结构3为上述多种结构的组合时，在一些实施例中，其组合形式可以是叠加组合的形式，示例性地，如图8所示，其组合形式可以是波浪形结构叠加组合v字形结构，此时，波浪形结构作为主形状的降噪结构3，v字形结构作为次形状的降噪结构3；在另一些实施例中，其组合形式也可以是连贯组合的形式，示例性地，如图7所示，其组合形式可以是波浪形结构连贯组合v字形结构，对此不作具体的限定。

在一个示例性的实施例中，上述各个交界处均具有交界点，其中，位于交界点一侧的降噪结构3的结构形式异于位于交界点另一侧的降噪结构3的结构形式，降噪结构3的结构形式包括波浪形结构、锯齿形结构、v字形结构、w字形结构、半圆形结构中的任意一种结构形式。举例而言，例如，如图5所示，假设b1是第一叶片21的叶片后缘，b2是第一叶片21的叶片外缘，过渡段o1o2为交界处，c点为交界点，则在交界点c的一侧，即设置在边缘co1上的降噪结构3的结构形式可以是波浪形结构，而在交界点c的另一侧，即设置在边缘co2上的降噪结构3的结构形式可以是锯齿形结构。

参照图1至图4，为方便理解上述降噪结构3的结构形式和布局，在一个具体的实施例中，示例性地，在一组含有第一叶片21、第二叶片22、第三叶片23和连接片24的聚类叶片2中，设置在第一叶片21的叶片前缘与其叶片外缘之间的交界处、第一叶片21的叶片后缘与其叶片外缘之间的交界处、第三叶片23的叶片前缘与其叶片外缘之间的交界处以及第三叶片23的叶片后缘与其叶片外缘之间的交界处的降噪结构3的结构形式均为v字形结构，设置在第一叶片21的叶片前缘上的降噪结构3的结构形式为波浪形结构，设置在第二叶片22的叶片前缘上的降噪结构3的结构形式为锯齿形结构，设置在第三叶片23的叶片后缘上的降噪结构3的结构形式为波浪形结构，设置在连接片24与第一叶片21之间的相交处的降噪结构3的结构形式为锯齿形结构，设置在连接片24的前缘上的降噪结构3的结构形式为锯齿形结构。

在本实施例中，实验证明，通过在交界点的不同侧分别设置不同结构形式的降噪结构3，可达到更好的降噪效果。

在一个示例性的实施例中，第一叶片21的内安装角为5°～75°、外安装角为0°～70°，和/或第二叶片22的内安装角为5°～75°、外安装角为0°～70°，和/或第三叶片23的内安装角为5°～75°、外安装角为0°～70°。

在本实施例中，通过对各个叶片的内安装角和外安装角进行优化，有利于进一步提升各个叶片的做功效率，从而有利于进一步提高风扇的出风量。此处需要说明的是，上述内安装角是指叶片与叶片固定结构1相交线的两端点连成的直线相对于叶片固定结构1中轴线的角度；上述外安装角是指叶片的宽度最大的界面的两端点连成的直线相对于叶片固定结构1中轴线的角度。

参照图1、图2和图7，在一个示例性的实施例中，第一叶片21与第二叶片22之间，和/或第一叶片21与第三叶片23之间，和/或第二叶片22与第三叶片23之间的位置关系如下：

以前叶片的最高点为边界，作垂直前叶片的倾斜面的中心线；经过后叶片的最低点和前叶片的最高点的直线为第一参考线，经过后叶片的最高点与前叶片的最高点的直线为第二参考线；中心线与第一参考线之间所形成的夹角为第一夹角，中心线与第二参考线之间所形成的夹角为第二夹角，第一夹角的范围为0°～90°，第二夹角的范围为0°～180°；其中，前叶片是指在双叶片固定的聚类风叶结构做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在前的叶片；后叶片是指在双叶片固定的聚类风叶结构做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在后的叶片。举例而言，在本实施例中，在第一叶片21和第二叶片22两者中，第一叶片21可作为前叶片，第二叶片22可作为后叶片；同理，在第一叶片21和第三叶片23两者中，第一叶片21可作为前叶片，第三叶片23可作为后叶片；在第二叶片22和第三叶片23两者中，第三叶片23可作为前叶片，第二叶片22可作为后叶片。

在本实施中，为方便理解，以第一叶片21作为前叶片，第三叶片23作为后叶片为例进行说明：假设第一叶片21的最高点为o，垂直于第一叶片21的倾斜面的中心线为l3，第三叶片23的最低点为a1，第三叶片23的最高点为a2，则可得经过a1和o的第一参考线为oa1，经过a2和o的第一参考线为oa2，进而可得到l3与oa1之间所形成的第一夹角为α，l3与oa2之间所形成的第二夹角为β，则第一叶片21与第三叶片23之间的位置关系可表示为：α＝0°～90°，β＝0°～180°，即，直观地，如图2所示，在沿出风方向相同或相反的投影上，第一叶片21与第二叶片22之间，和/或第一叶片21与第三叶片23之间，和/或第二叶片22与第三叶片23之间不存在重叠区域。

参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，聚类叶片2为一体式结构，如此，在制造聚类叶片2时可一体化成型(例如可一体化注塑成型)，有利于降低生产成本，同时也有利于保证聚类叶片2运转时的稳定性；示例性地，第二叶片22通过连接片24分别与第一叶片21、第三叶片23相连接而形成一体。

对应地，本发明实施例还提供一种轴流风扇，包括上述任一实施例中的双叶片固定的聚类风叶结构。

在本实施例中，得益于上述双叶片固定的聚类风叶结构的改进，该轴流风扇具有出风量大且噪音低的优点。

需要说明的是，本发明公开的轴流风扇的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

对应地，本发明实施例还提供一种空调，包括上述的轴流风扇。

在本实施例中，得益于上述双叶片固定的聚类风叶结构的改进，该空调具有出风量大且噪音低的优点。

需要说明的是，本发明公开的空调的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

在本发明的上述实施例中，需要说明的是，本领域技术人员可以理解，上述叶片内缘是指叶片与轮毂相连的一端边缘，上述叶片外缘是指叶片上与叶片内缘相对的另一端边缘，上述叶片前缘是指叶片旋转时位置在前的叶片边缘，上述叶片后缘是指叶片旋转时位置在后的叶片边缘，上述背风面是指背靠出风方向的叶片面，上述迎风面是指叶片上背靠背风面的另一个叶片面。

在本发明的上述实施例中，需要说明的是，上述“双叶片固定”是指单个聚类风叶2的其中两个叶片与叶片固定结构1连接，以使聚类风叶2固定在叶片固定结构1上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。