申请/专利权人：广东美的制冷设备有限公司;美的集团股份有限公司

申请日：2018-09-14

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN108869394B

主分类号：F04D29/32

分类号：F04D29/32;F04D29/38;F04D29/66

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本发明公开了一种轴流风轮及空调器。轴流风轮包括轮毂和多个叶片，多个叶片沿轮毂的周向方向间隔排布，叶片的轮廓边缘包括依次首尾相连的前缘、外缘、尾缘和叶根，叶根与轮毂连接，在轮毂的转动方向上，前缘位于尾缘的前侧，叶片沿轮毂的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面和压力面，吸力面上设有至少一个凹槽，每个凹槽限定出减薄区，至少部分凹槽贯穿尾缘。根据本发明的轴流风轮，通过在叶片的吸力面上设置凹槽，一方面，可以有效地改善吸力面上的流场压力分布，减少叶片转动过程中形成的涡流，还可以降低吸力面上气流出风端尾迹流厚度，以减小轴流风轮的出风噪音；另一方面，可以减小叶片的重量，降低轴流风轮的运行功率。

主权项：1.一种轴流风轮，其特征在于，包括：轮毂；多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向方向间隔排布，所述叶片的轮廓边缘包括依次首尾相连的前缘、外缘、尾缘和叶根，所述叶根与所述轮毂连接，在所述轮毂的转动方向上，所述前缘位于所述尾缘的前侧，所述叶片沿所述轮毂的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面和压力面，所述吸力面上设有至少一个凹槽，每个所述凹槽限定出减薄区，至少部分所述凹槽贯穿所述尾缘，每个所述叶片上设有一个所述减薄区，所述减薄区的轮廓边缘包括第一段和第二段，所述第一段的一端与所述尾缘连接，所述第一段的另一端与所述第二段的一端连接，所述第二段的另一端与所述叶根连接，所述第一段与所述外缘平行且间隔排布，所述第二段与所述前缘平行且间隔排布，且邻近所述叶根的凹槽贯穿所述叶根以与所述轮毂相连。

全文数据：轴流风轮及空调器技术领域[0001]本发明涉及家用电器技术领域，尤其是涉及一种轴流风轮及空调器。背景技术[0002]随着制冷制热技术领域的发展，空调器的市场竞争愈演愈烈。低功耗、低噪音及用户体验感成为空调器的主要竞争点。其中，空调器的轴流风轮设计的好坏，对空调整机的制冷制热能力、能效比，噪音等具有重要影响。相关技术中，空调器的轴流风轮重力偏M且轴流风轮的运行功率高、噪音大，严重影响空调器的整体性能，用户的体验感不高。发明内容[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、运行功率低的轴流风轮。[0004]本发明还提出一种具有上述轴流风轮的空调器。[0005]根据本发明实施例的轴流风轮，包括:轮毂；多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向方向间隔排布，所述叶片的轮廓边缘包括依次首尾相连的前缘、外缘、尾缘和叶根，所述叶根与所述轮毂连接，在所述轮毂的转动方向上，所述前缘位于所述尾缘的前侧，所述叶片沿所述轮毂的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面和压力面，所述吸力面上设有至少一个凹槽，每个所述凹槽限定出减薄区，至少部分所述凹槽贯穿所述尾缘。[0006]根据本发明实施例的轴流风轮，通过在叶片的吸力面上设置凹槽，一方面，凹槽所限定出的减薄区可以有效地改善吸力面上的流场压力分布，减少叶片转动过程中形成的涡流，从而可以降低涡流噪音，而且叶片在旋转过程，凹槽所在位置的离心力降低，进而可以提高轴流风轮的强度;另一方面，减薄区的设置还可以减小叶片的重量，降低轴流风轮的运行功率，从而可以提高轴流风轮的运行效率。另外，至少部分凹槽贯穿叶片的尾缘，可以减薄叶片的部分尾缘厚度，从而可以降低吸力面上气流出风端尾迹流厚度，进而可以降低叶片的尾迹涡流，可以进一步地减小轴流风轮的出风噪音。[0007]根据本发明的一些实施例，每个所述凹槽的凹入深度h的取值范围为:〇.3nunh2mm〇[0008]根据本发明的一些实施例，每个所述叶片上设有一个所述减薄区，所述减薄区的轮廓边缘包括第一段和第二段，所述第一段的一端与所述尾缘连接，所述第一段的另一端与所述第二段的一端连接，所述第二段的另一端与所述叶根连接。[0009]在本发明的一些实施例中，所述第一段与所述外缘平行且间隔排布。[0010]在本发明的一些实施例中，所述第一段与所述外缘之间的间距为Ll，10mmLl50ram〇[0011]在本发明的一些实施例中，所述第二段与所述前缘平行且间隔排布。[0012]在本发明的一些实施例中，所述第二段与所述前缘之间的间距为L2，10ramL230mm〇[0013]在本发明的一些实施例中，所述减薄区与所述吸力面的其它区域圆滑过渡。[0014]根据本发明的一些实施例，所述减薄区为曲面。[0015]根据本发明实施例的空调器，包括如上所述的轴流风轮。[0016]根据本发明实施例的空调器，通过在叶片的吸力面上设置凹槽，一方面，凹槽所限定出的减薄区可以有效地改善吸力面上的流场压力分布，减少叶片转动过程中形成的涡流，从而可以降低涡流噪音，而且叶片在旋转过程，凹槽所在位置的离心力降低，进而可以提高轴流风轮的强度;另一方面，减薄区的设置还可以减小叶片的重量，降低轴流风轮的运行功率，从而可以提高轴流风轮的运行效率。另外，至少部分凹槽贯穿叶片的尾缘，可以减薄叶片的部分尾缘厚度，从而可以降低吸力面上气流出风端尾迹流厚度，进而可以降低叶片的尾迹涡流，可以进一步地减小轴流风轮的出风噪音。[0017]本发明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，或通过本发明的实践了解到。附图说明[0018]本发明的上述和或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：[0019]图1是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；[0020]图2是根据本发明实施例的轴流风轮的局部结构示意图；[0021]图3是根据本发明实施例的轴流风轮的剖视图；[0022]图4是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；[0023]图5是根据本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；[0024]图6是采用相关技术中的轴流风轮和采用本发明实施例的轴流风轮所得的风量一功率曲线示意图；[0025]图7是采用相关技术中的轴流风轮和采用本发明实施例的轴流风轮所得的风量一噪音曲线示意图。[0026]附图标记：[0027]轴流风轮1，[0028]轮毂10，[0029]叶片20,吸力面21，减薄区210,第一段211，第二段212,压力面22，[0030]前缘23,外缘24,尾缘25,叶根26。具体实施方式[0031]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0032]如图1、图3_图5所示，根据本发明实施例的轴流风轮1，包括轮毂10和多个叶片20。需要说明的是，这里所提到的“多个”可以是指两个及两个以上，例如，轴流风轮丨可以包括一个轮毂10和三个叶片20。[0033]具体而言，如图1及图4所示，多个叶片2〇可以沿轮毂1〇的周向方向间隔排布。例划，岁|町以沿着轮毂1〇的周向方向均匀间隔排布。叶片2〇的轮廓边缘包括依次首尾相连^前缘23、外缘24、尾缘25和叶根26。可以理解的是，叶片20的前缘23的一端与外缘24的一端连接，外缘24的另一端与尾缘奶的一端连接，尾缘加的另一端与叶根％的一端连叶根26的另一端与前缘23的另一端连接。叶根况与轮毂1〇连接。例如，叶根26可以与轮毂10卡接、焊接或是通过紧固件连接，叶根26可以沿着轮毂10的周向方向延伸。[0034]、I轮毂10可以绕其中心轴转动，在轮毂10转动过程中，可以带动多个叶片20转动，进而可以带动轴流风轮1周围的气流流动。在轮毂1〇的转动方向上，前缘23位于尾缘25的前侧。例如，从轴流风轮1的后视图看，g卩图丨所示的视图，轴流风轮丨沿着顺时针方向转动，前缘23位于尾缘25的前侧;从轴流风轮1的主视图看，即图4所示的视图中，轴流风轮1沿着逆时针方向转动，前缘23位于尾缘25的前侧。[0035]如图3所示，叶片20沿轮毂1〇的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面21和压力面22。需要说明的是，这里所提到的“吸力面21”可以为叶片2〇的背风面，“压力面22，，可以为叶片20的迎风面。大部分气流沿叶片2〇的吸力面21流动，叶片2〇的压力面22上气流的相对速度较低。流体在压力面22尾缘25会出现速度很低的回流区。[0036]如图1-图3及图5所示，吸力面21上设有至少一个凹槽，每个凹槽限定出减薄区210。可以理解的是，吸力面21上设有凹槽，凹槽的可以为一个或多个，“多个，，即为两个或两个以上。凹槽所对应的叶片20的厚度小于叶片20其它区域的厚度，以吸力面21上限定出减薄区210。例如，吸力面21上部分区域可以朝向压力面22凹陷以构造形成凹槽。至少部分所述凹槽贯穿尾缘25。可以理解的是，叶片20的尾缘烈可以构造形成减薄区210的部分轮廓边缘，叶片20的部分尾缘25的厚度小于叶片20不设有凹槽的区域的厚度。[0037]根据本发明实施例的轴流风轮1，通过在叶片20的吸力面21上设置凹槽，一方面，凹槽所限定出的减薄区210可以有效地改善吸力面21上的流场压力分布，减少叶片2〇转动过程中形成的涡流，从而可以降低涡流噪音，而且叶片2〇在旋转过程，凹槽所在位置的离心力降低，进而可以提高轴流风轮1的强度;另一方面，减薄区210的设置还可以减小叶片2〇的重量，降低轴流风轮1的运行功率，从而可以提高轴流风轮1的运行效率。另外，至少部分凹槽贯穿叶片2〇的尾缘25,可以减薄叶片20的部分尾缘25厚度，从而可以降低吸力面21上气流出风端尾迹流厚度，进而可以降低叶片2〇的尾迹涡流，可以进一步地减小轴流风轮丨的出风噪音。[0038]根据本发明的一些实施例，每个凹槽的凹入深度h的取值范围为:0.3mmh2mm。可以理解的是，凹槽的底壁与吸力面21上不设凹槽的表面之间的垂直距离大于〇.3毫米且小于2毫米。由此，可以确保在叶片2〇厚度适当的前提下，保证凹槽的作用效果，从而可以综合降低叶片20的重量，减少叶片20上的涡流，以降低轴流风轮i的运行噪音、降低轴流风轮1的运行功率。[0039]如图1、图2及图5所示，根据本发明的一些实施例，每个叶片20上设有一个减薄区210,减薄区210的轮廓边缘包括第一段211和第二段M2,第一段211的一端与尾缘25连接，第一段211的另一端与第二段212的一端连接，第二段M2的另一端与叶根26连接。可以理解的是，每个叶片20上设有一个凹槽，该凹槽限定出一个减薄区210,减薄区210的轮廓边缘包括依次首尾连接的第一段211、叶片20的部分尾缘25、叶片20的部分叶根26及第二段212。由此，可以简化减薄区210的设置，方便叶片20的构造与成型，从而可以减少叶片20的生产工序、降低叶片20的生产成本，还可以扩大减薄区210的设置范围，更有效地降低叶片20的尾迹涡流、减小轴流风轮1的出风噪音。[0040]如图1及图2所示，在本发明的一些实施例中，第一段211与外缘24平行且间隔排布。例如，外缘24可以为曲面，外缘24朝向远离轮毂10的方向凸起，第一段211与外缘24间隔开，第一段211上任意一点至外缘24的最短距离均相等。经实验测得，将第一段211与外缘24平行设置可以优化吸力面21上的流场分布，更有效地降低叶片20上的涡流，降低轴流风轮1的运行噪音。[0041]在本发明的一些实施例中，第一段211与外缘24之间的间距为Ll，10mmLl50mm。由此，可以延长叶片20的尾缘25被凹槽贯穿的区域，从而可以有效地降低叶片20的尾迹涡流，进而可以减小轴流风轮1的出风噪音。[0042]如图1及图2所示，在本发明的一些实施例中，第二段212与前缘23平行且间隔排布。例如，前缘23可以为曲面，前缘23朝向尾缘25凸起，第二段212与前缘23间隔开，第二段212上任意一点至前缘23的最短距离均相等。经实验测得，将第二段212与前缘23平行设置可以优化吸力面21上的流场分布，更有效地降低叶片20上的涡流，降低轴流风轮1的运行噪音。[0043]在本发明的一些实施例中，第二段213与前缘23之间的间距为L2，10mmL230mm。由此，可以使得凹槽与吸力面21的其它区域之间形成的台阶靠近前缘23，从而可以进一步地改善叶片20吸力面21上的流场压力分布，降低叶片20的尾迹涡流，减小轴流风轮1的出风噪音。[0044]在本发明的一些实施例中，减薄区210与吸力面21的其它区域圆滑过渡。需要说明的是，这里所提到的“吸力面21的其它区域”可以指吸力面21上不设有凹槽的区域。可以理解的是，凹槽的周壁与吸力面21的连接处为圆滑曲面。由此，流体可以更顺畅地从吸力面2i流向减薄区210,可以避免流体在减薄区210处形成涡流。[0045]根据本发明的一些实施例，减薄区210可以为曲面。可以理解的是。限定出减薄区210的凹槽的底壁为曲面。例如，叶片20的吸力面21可以为曲面，减薄区210可以与吸力面21平行。由此，叶片20可以更有效地带动气流运动。[0046]根据本发明实施例的空调器，包括如上所述的轴流风轮1。[0047]根据本发明实施例的空调器，通过在叶片2〇的吸力面21上设置凹槽，一方面，凹槽所限定出的减薄区210可以有效地改善吸力面21上的流场压力分布，减少叶片2〇转动过程中形成的涡流，从而可以降低涡流噪音，而且叶片20在旋转过程，凹槽所在位置的离心力降低，进而可以提高轴流风轮1的强度；另一方面，减薄区210的设置还可以减小叶片2〇的重量，降低轴流风轮1的运行功率，从而可以提高轴流风轮1的运行效率。另外，至少部分凹槽贯穿叶片20的尾缘25,可以减薄叶片2〇的部分尾缘25厚度，从而可以降低吸力面21上气^出风端尾迹流厚度，进而可以降低叶片2〇的尾迹涡流，可以进一步地减小轴流风轮丨的出风噪音。[0048]下面参考图1-图7详细描述根据本发明实施例的轴流风轮1。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。^[0049]如图1、图3-图5所示，根据本发明实施例的轴流风轮丨，包括电机、轮毂1〇和三个叶片20。[0050]如图1、图4及图5所示，三个叶片20可以沿轮毂10的周向方向均匀间隔排布。叶片20的轮廓边缘包括依次首尾相连的前缘23、外缘24、尾缘25和叶根26。叶根26与轮毂10卡接，叶根26可以沿着轮毂10的周向方向延伸。外缘24可以沿着轮毂1〇的周向方向延伸。外缘24的长度大于叶根％的长度。前缘23与外缘24形成夹角为锐角的尖端。[0051]电机与轮毂10连接，电机可以驱动轮毂10可以绕其中心轴转动，在轮毂10转动过程中，可以带动三个叶片20转动，进而可以带动轴流风轮1周围的气流流动。在轮毂10的转动方向上，前缘23位于尾缘25的前侧。例如，从轴流风轮1的后视图看，即图1所示的视图，轴流风轮1沿着顺时针方向转动，前缘23位于尾缘25的前侧;从轴流风轮1的主视图看，即图4所示的视图中，轴流风轮1沿着逆时针方向转动，前缘23位于尾缘25的前侧。[0052]如图3所示，叶片20沿轮毂10的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面21和压力面22。需要说明的是，这里所提到的“吸力面21”可以为叶片20的背风面，“压力面22”可以为叶片20的迎风面。大部分气流沿叶片20的吸力面21流动，叶片20的压力面22上气流的相对速度较低。流体在压力面22尾缘25会出现速度很低的回流区。[0053]如图1-图3及图5所示，每个叶片20的吸力面21上设有一个减薄区210。减薄区210与吸力面21的其它区域圆滑过渡。减薄区210的厚度与叶片20其它区域的厚度差大于〇.3毫米且小于2毫米。减薄区210的轮廓边缘包括第一段211和第二段212,第一段211的一端与尾缘25连接，第一段211的另一端与第二段212的一端连接，第二段212的另一端与叶根26连接。第一段211与外缘24平行且间隔排布。第一段211与外缘24之间的间距大于10毫米且小于50毫米。第二段212与前缘23平行且间隔排布。第二段213与前缘23之间的间距大于10毫米且小于30毫米。[0054]图6为在同一台空调器上采用相关技术中的轴流风轮和采用本发明实施例的轴流风轮所得的风量-功率曲线示意图。从图6可知，同风量下，采用本发明实施例的轴流风轮所需的运行功率比采用相关技术中的轴流风轮所需的运行功率低5W-10W。[0055]图7为在同一台空调器上采用相关技术中的轴流风轮和采用本发明实施例的轴流风轮所得的风量-噪音曲线示意图。从图7可知，同风量下，采用本发明实施例的轴流风轮所造成的噪音比采用相关技术中的轴流风轮所造成的噪音低〇.8dB-ldB。[0056]根据本发明实施例的轴流风轮1，通过在叶片20的吸力面21上设置凹槽，一方面，凹槽所限定出的减薄区210可以有效地改善吸力面21上的流场压力分布，减少叶片20转动过程中形成的涡流，从而可以降低涡流噪音，而且叶片2〇在旋转过程，凹槽所在位置的离心力降低，进而可以提高轴流风轮1的强度；另一方面，减薄区210的设置还可以减小叶片20的重量，降低轴流风轮1的运行功率，从而可以提高轴流风轮丨的运行效率。另外，至少部分凹槽贯穿叶片20的尾缘25,可以减薄叶片2〇的部分尾缘25厚度，从而可以降低吸力面21上气流出风端尾迹流厚度，进而可以降低叶片20的尾迹涡流，可以进一步地减小轴流风轮1的出风噪音。[0057]在本$明书的描述中，参考术语“一个实施例，，、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。[0058]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种轴流风轮，其特征在于，包括：轮毂；多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向方向间隔排布，所述叶片的轮廓边缘包括依次首尾相连的前缘、外缘、尾缘和叶根，所述叶根与所述轮毂连接，在所述轮毂的转动方向上，所述前缘位于所述尾缘的前侧，所述叶片沿所述轮毂的中心轴方向的两侧表面分别形成为吸力面和压力面，所述吸力面上设有至少一个凹槽，每个所述凹槽限定出减薄区，至少部分所述凹槽贯穿所述尾缘。2.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，每个所述凹槽的凹入深度h的取值范围为：0•3mmh2mm。3.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，每个所述叶片上设有一个所述减薄区，所述减薄区的轮廓边缘包括第一段和第二段，所述第一段的一端与所述尾缘连接，所述第一段的另一端与所述第二段的一端连接，所述第二段的另一端与所述叶根连接。4.根据权利要求3所述的轴流风轮，其特征在于，所述第一段与所述外缘平行且间隔排布。5.根据权利要求4所述的轴流风轮，其特征在于，所述第一段与所述外缘之间的间距为LI，10mmLl50mm〇6.根据权利要求3所述的轴流风轮，其特征在于，所述第二段与所述前缘平行且间隔排布。7.根据权利要求6所述的轴流风轮，其特征在于，所述第二段与所述前缘之间的间距为L2,1OmmL230mm〇8.根据权利要求7所述的轴流风轮，其特征在于，所述减薄区与所述吸力面的其它区域圆滑过渡。9.根据权利要求1所述的轴流风轮，其特征在于，所述减薄区为曲面。10.—种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的轴流风轮。

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