專利名稱：軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸流風(fēng)扇技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合用于空調(diào)器室外機(jī)的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
目前，室內(nèi)空調(diào)器的室外機(jī)基本上是采用軸流風(fēng)扇，軸流風(fēng)扇的風(fēng)葉通常由2-6 葉組成。雖然軸流風(fēng)扇具有風(fēng)量大、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。但是，軸流風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，對(duì)空調(diào)器的制冷量、制熱量以及能效比等性能參數(shù)有著直接影響。因而，軸流風(fēng)扇的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)器的性能至關(guān)重要。常規(guī)的軸流風(fēng)扇，其風(fēng)量與風(fēng)葉數(shù)量成正比,風(fēng)葉數(shù)量越多，則越容易獲得較大風(fēng)量,但是,風(fēng)葉數(shù)量越多則成本越高,而且加工越復(fù)雜,另外,風(fēng)葉數(shù)量多，也將增加電機(jī)負(fù)荷和風(fēng)機(jī)輸入功耗，從而使風(fēng)機(jī)效率下降，影響空調(diào)的能效比。相反，當(dāng)風(fēng)葉數(shù)量減少時(shí)，雖然加工變得簡(jiǎn)單，成本降低，但是風(fēng)量也會(huì)降低，影響空調(diào)器整機(jī)的性能。同時(shí)，風(fēng)葉數(shù)量越少，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也會(huì)增加，產(chǎn)生的噪聲也會(huì)提高。另外，在風(fēng)葉數(shù)量減少的情況下，還存在低靜壓升、高靜壓升和高負(fù)荷等問(wèn)題。而且，風(fēng)扇在某些頻率下運(yùn)行，會(huì)由于風(fēng)葉的振動(dòng)而導(dǎo)致整機(jī)的振動(dòng)，影響整機(jī)的性能。因此，在設(shè)計(jì)風(fēng)扇時(shí)，需要從平衡風(fēng)量、噪聲以及成本等方面綜合考慮?，F(xiàn)在技術(shù)中雖然也存在軸流風(fēng)扇的設(shè)計(jì)方案，可抑制風(fēng)扇噪聲及降低風(fēng)扇的制造成本，但是都沒(méi)有綜合考慮上述因素，進(jìn)行全面的改善優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而無(wú)法從整體上提高軸流風(fēng)扇的性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可提高軸流風(fēng)扇整體性能的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的至少三片風(fēng)葉，所述至少三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對(duì)的前緣，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)大小不一致的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及所述尾緣的兩端點(diǎn)成一直線。優(yōu)選地，相鄰兩所述V型鋸齒槽之間形成一弧頂凸起，并且同一風(fēng)葉的V型鋸齒槽的頂端形成一弧形段。優(yōu)選地，所述風(fēng)葉的尾緣具有五個(gè)所述V型鋸齒槽，所述尾緣的兩端點(diǎn)分別為靠近輪轂的內(nèi)端點(diǎn)和遠(yuǎn)離輪轂的外端點(diǎn)，所述五個(gè)V型鋸齒槽的底點(diǎn)由內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)依次為第一、二、三、四、五底點(diǎn)；其中所述內(nèi)端點(diǎn)至所述第一底點(diǎn)的距離與所述第一底點(diǎn)至所述第二底點(diǎn)的距離之比為0· 8 O. 9 ;所述第一底點(diǎn)至所述第二底點(diǎn)的距離等于所述第二底點(diǎn)至所述第三底點(diǎn)的距離；所述第二底點(diǎn)至所述第三底點(diǎn)的距離與所述第三底點(diǎn)至所述第四底點(diǎn)的距離之比為L(zhǎng) 3 I. 5 ;所述第三底點(diǎn)至所述第四底點(diǎn)的距離與所述第四底點(diǎn)至所述第五底點(diǎn)的距離之比為L(zhǎng) 3 I. 5 ;所述第四底點(diǎn)至所述第五底點(diǎn)的距離與所述第五底點(diǎn)至所述外端點(diǎn)的距離之比為1· 2 I. 5。優(yōu)選地，所述尾緣為弧形，所述尾緣的內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)之間的弧形段由所述五個(gè)V 型鋸齒槽劃分為十一個(gè)分段，從所述尾緣的內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)的前后方向上，相鄰的前一分段與后一分段的弧長(zhǎng)之比為1. 3 I. 6。優(yōu)選地，所述輪轂上安裝有三片所述風(fēng)葉，所述三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，以120度±5度呈等間距分布。優(yōu)選地，所述風(fēng)葉外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀狀，且為三維空間扭曲狀。本發(fā)明還提出一種軸流風(fēng)扇，包括軸流風(fēng)輪，所述軸流風(fēng)輪包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的至少三片風(fēng)葉，所述至少三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對(duì)的前緣，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)大小不一致的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及所述尾緣的兩端點(diǎn)成一直線。優(yōu)選地，所述軸流風(fēng)輪包括如上所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提出的一種軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇，在風(fēng)葉的尾緣設(shè)置至少五個(gè)大小不一致且非連續(xù)排列的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及尾緣的兩端點(diǎn)成一直線，由此對(duì)軸流風(fēng)扇進(jìn)行較為全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動(dòng)，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)，使得軸流風(fēng)扇具有高負(fù)荷的特點(diǎn)，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。
圖I是本發(fā)明軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)中風(fēng)葉的局部放大示意圖。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例的解決方案主要是在風(fēng)葉的尾緣設(shè)置至少五個(gè)大小不一致且非連續(xù)排列的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及尾緣的兩端點(diǎn)成一直線，同時(shí)對(duì)V型鋸齒槽與風(fēng)葉尾緣端點(diǎn)之間的直線距離和弧長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本等，從而使軸流風(fēng)扇應(yīng)用于空調(diào)器室外機(jī)上時(shí)，可提高空調(diào)器的制冷量、 制熱量和能效比。如圖I所示，圖I是本發(fā)明軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；本施例提出的一種軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，安裝在軸流風(fēng)扇上，其包括輪轂101以及安裝在輪轂101上的三片風(fēng)葉102，三片風(fēng)葉102以風(fēng)葉102旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，以120度±5度呈等間距分布，風(fēng)葉 102外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀形狀，且為三維空間扭曲狀。
其中，位于鐮刀尾部的外凸的弧形邊為風(fēng)葉102的尾緣104，與風(fēng)葉102的尾緣 104相對(duì)且位于鐮刀刀尖側(cè)的內(nèi)凹的弧形邊為風(fēng)葉102的前緣105。本實(shí)施例中，風(fēng)葉102的尾緣104具有五個(gè)大小不一致且非連續(xù)排列的V型鋸齒槽103，V型鋸齒槽103向風(fēng)葉102的前緣105凹陷，相鄰的兩V型鋸齒槽103之間形成一弧頂凸起，并且同一風(fēng)葉102的V型鋸齒槽103的頂端形成一弧形段。同時(shí)，各V型鋸齒槽103的底部及尾緣104的兩端位于同一基準(zhǔn)線上，也就是說(shuō)， 在圖I所示的平面示意圖中，各V型鋸齒槽103的底點(diǎn)及尾緣104的兩端點(diǎn)成一直線。上述結(jié)構(gòu)可以減少風(fēng)輪的徑向流動(dòng)，降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)子尾跡，提高風(fēng)扇風(fēng)量，并降低旋渦和擾流的發(fā)生，同時(shí)提高風(fēng)扇靜壓和效率，降低風(fēng)扇功耗和噪聲。為了更好的從整體上提高風(fēng)扇的性能，本實(shí)施例對(duì)風(fēng)葉102的V型鋸齒槽103的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行如下優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體地，結(jié)合圖2所示，風(fēng)葉102的尾緣104設(shè)有五個(gè)V型鋸齒槽103，若設(shè)定尾緣 104的兩端點(diǎn)分別為靠近輪轂101的內(nèi)端點(diǎn)A和遠(yuǎn)離輪轂101的外端點(diǎn)G，五個(gè)V型鋸齒槽 103的底點(diǎn)由尾緣104的內(nèi)端點(diǎn)A至外端點(diǎn)G的方向，依次表示為第一底點(diǎn)B、第二底點(diǎn)C、 第三底點(diǎn)D、第四底點(diǎn)E及第五底點(diǎn)F。上述各點(diǎn)A、B、C、D、E及G分布在圖2所示輔助設(shè)計(jì)的AG直線上，以輔助設(shè)計(jì)的直線段AB、BC、⑶、DE、EF及FG分別表示內(nèi)端點(diǎn)A至第一底點(diǎn)B的距離、第一底點(diǎn)B至第二底點(diǎn)C的距離、第二底點(diǎn)C至第三底點(diǎn)D的距離、第三底點(diǎn)D至第四底點(diǎn)E的距離、第四底點(diǎn)E至第五底點(diǎn)F的距離以及第五底點(diǎn)F至外端點(diǎn)G的距離，則上述各點(diǎn)A、B、C、D、E及G 之間的距離關(guān)系如下內(nèi)端點(diǎn)A至第一底點(diǎn)B的距離AB與第一底點(diǎn)B至第二底點(diǎn)C的距離BC之比為
0.8 O. 9，即 AB = BC* (O. 8 O. 9)；第一底點(diǎn)B至第二底點(diǎn)C的距離BC等于第二底點(diǎn)C至第三底點(diǎn)D的距離⑶，即 BC = CD ;第二底點(diǎn)C至第三底點(diǎn)D的距離⑶與第三底點(diǎn)D至第四底點(diǎn)E的距離DE之比為
1.3 I. 5，即 CD = DE* (I. 3 I. 5);第三底點(diǎn)D至第四底點(diǎn)E的距離DE與第四底點(diǎn)E至第五底點(diǎn)F的距離EF之比為 I. 3 I. 5，即 DE = EF* (I. 3 I. 5);第四底點(diǎn)E至第五底點(diǎn)F的距離EF與第五底點(diǎn)至外端點(diǎn)的距離FG之比為1. 2
I.5，即 EF = FG* (I. 2 I. 5)。此外，對(duì)弧形的尾緣104上各V型鋸齒槽103劃分的弧形長(zhǎng)度作如下設(shè)計(jì)上述五個(gè)V型鋸齒槽103將風(fēng)葉102的尾緣104的內(nèi)端點(diǎn)A至外端點(diǎn)G之間的弧形段劃分為十一個(gè)小的分段，從尾緣104的內(nèi)端點(diǎn)A至外端點(diǎn)G的前后方向上，相鄰的前一分段與后一分段的弧長(zhǎng)之比設(shè)定為1. 3 I. 6。具體如下將五個(gè)V型鋸齒槽103各自的兩個(gè)頂點(diǎn)由內(nèi)端點(diǎn)A至外端點(diǎn)G依次分別設(shè)定為b、 c、d、e、f、g、h、i、j及k，如此，五個(gè)V型鋸齒槽103可以由字母分別表示為:bBc，dCe，fDg， hEi 和 jFk。在圓弧AG上,各各段圓弧Ab, be, cd, de, ef, fg, gh, hi, i j, jk和kG的弧長(zhǎng)取值范圍如下
jk =kG*
ij =jk*
hiij*
.....=hi*
fg =gh*
ef =fg*
de =ef*
cd =de*
be =cd*
Ab =be*
本實(shí)施例
高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動(dòng)，降低旋渦和擾流的發(fā)生，提高風(fēng)扇靜壓和效率，降低風(fēng)扇功耗、噪聲和設(shè)計(jì)成本；同時(shí)，可減輕風(fēng)扇的重量，減少風(fēng)葉102的材料使用量，降低材料成本，另外，還可以降低電機(jī)的負(fù)荷和電機(jī)的材料使用量，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比；綜合降成本達(dá)到 20%以上。需要說(shuō)明的是，在其他實(shí)施例中，風(fēng)葉102的尾緣104上的V型鋸齒槽103的數(shù)量還可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置為少于五個(gè)或多于五個(gè)，其中各V型鋸齒槽103的結(jié)構(gòu)尺寸可以參照上述實(shí)施例的設(shè)計(jì)原理，在此不再贅述。此外，安裝在輪轂101上的風(fēng)葉102的數(shù)量也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)置多于三個(gè)。此外，本發(fā)明較佳實(shí)施例還提出一種軸流風(fēng)扇，包括軸流風(fēng)輪，該軸流風(fēng)輪包括上述實(shí)施例中所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，關(guān)于軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，請(qǐng)參照上述實(shí)施例， 在此不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇，在風(fēng)葉的尾緣設(shè)置至少五個(gè)大小不一致且非連續(xù)排列的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及尾緣的兩端點(diǎn)成一直線，由此對(duì)軸流風(fēng)扇進(jìn)行較為全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動(dòng)，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)，使得軸流風(fēng)扇具有高負(fù)荷的特點(diǎn)，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的至少三片風(fēng)葉，所述至少三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對(duì)的前緣，其特征在于，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)大小不一致的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及所述尾緣的兩端點(diǎn)成一直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩所述V型鋸齒槽之間形成一弧頂凸起，并且同一風(fēng)葉的V型鋸齒槽的頂端形成一弧形段。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉的尾緣具有五個(gè)所述 V型鋸齒槽，所述尾緣的兩端點(diǎn)分別為靠近輪轂的內(nèi)端點(diǎn)和遠(yuǎn)離輪轂的外端點(diǎn)，所述五個(gè)V 型鋸齒槽的底點(diǎn)由內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)依次為第一、二、三、四、五底點(diǎn)；其中所述內(nèi)端點(diǎn)至所述第一底點(diǎn)的距離與所述第一底點(diǎn)至所述第二底點(diǎn)的距離之比為0.8 O. 9 ;所述第一底點(diǎn)至所述第二底點(diǎn)的距離等于所述第二底點(diǎn)至所述第三底點(diǎn)的距離； 所述第二底點(diǎn)至所述第三底點(diǎn)的距離與所述第三底點(diǎn)至所述第四底點(diǎn)的距離之比為1.3 I. 5 ;所述第三底點(diǎn)至所述第四底點(diǎn)的距離與所述第四底點(diǎn)至所述第五底點(diǎn)的距離之比為 I. 3 I. 5 ;所述第四底點(diǎn)至所述第五底點(diǎn)的距離與所述第五底點(diǎn)至所述外端點(diǎn)的距離之比為 I. 2 I. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述尾緣為弧形，所述尾緣的內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)之間的弧形段由所述五個(gè)V型鋸齒槽劃分為十一個(gè)分段，從所述尾緣的內(nèi)端點(diǎn)至外端點(diǎn)的前后方向上，相鄰的前一分段與后一分段的弧長(zhǎng)之比為1. 3 I. 6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輪轂上安裝有三片所述風(fēng)葉，所述三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，以120度±5度呈等間距分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀狀，且為三維空間扭曲狀。
7.一種軸流風(fēng)扇，包括軸流風(fēng)輪，所述軸流風(fēng)輪包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的至少三片風(fēng)葉，所述至少三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對(duì)的前緣，其特征在于，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)大小不一致的V 型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及所述尾緣的兩端點(diǎn)成一直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸流風(fēng)扇，其特征在于，所述軸流風(fēng)輪包括權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇，該軸流風(fēng)輪結(jié)構(gòu)包括輪轂以及安裝在輪轂上的三片風(fēng)葉，三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對(duì)的前緣，風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)大小不一致的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及尾緣的兩端點(diǎn)成一直線。本發(fā)明通過(guò)在風(fēng)葉的尾緣設(shè)置至少五個(gè)大小不一致且非連續(xù)排列的V型鋸齒槽，各V型鋸齒槽的底點(diǎn)及尾緣的兩端點(diǎn)成一直線，由此對(duì)軸流風(fēng)扇進(jìn)行較為全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動(dòng)，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本，軸流風(fēng)扇同時(shí)具有高負(fù)荷的特點(diǎn)，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，提高了空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。
文檔編號(hào)F04D29/32GK102588337SQ201210050649
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
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