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1、(10)申请公布号 CN 103939392 A (43)申请公布日 2014.07.23 C N 1 0 3 9 3 9 3 9 2 A (21)申请号 201310021905.2 (22)申请日 2013.01.18 F04D 29/38(2006.01) (71)申请人珠海格力电器股份有限公司 地址 519070 广东省珠海市香洲区前山金鸡 西路 (72)发明人龙斌华 刘中杰 梁剑涛 曹锋 (54) 发明名称 一种轴流风叶及具有其的空调器 (57) 摘要 本发明公开一种轴流风叶及具有其的空调 器。轴流风叶包括轮毂和设置在轮毂轴向上的若 干片叶片,叶片具有前缘和尾缘,尾缘外侧增设尾 翼,。
2、尾翼的外侧边缘相对于尾缘向后凸起,尾翼的 外侧边缘轮廓呈平滑曲线状,定义风叶半径为R, 尾翼的起点A到轮毂轴心O的距离为R 1 ,尾翼的 终点B到轮毂轴心O的距离为R 2 ,其中,R 1 与R的 比值范围为0.700.88,R 2 与R的比值范围为 0.961.00。采用本发明的轴流风叶,在尾缘增 设尾翼,风叶面积增大,通过设计尾翼的形状和位 置,在实现提升风叶性能和效率的同时,可同时改 善风叶噪声。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (10)申请公布号 CN 1039。
3、39392 A CN 103939392 A 1/1页 2 1.一种轴流风叶,包括轮毂和设置在所述轮毂轴向上的若干片叶片,所述叶片具有前 缘和尾缘,其特征在于,所述尾缘外侧增设尾翼,所述尾翼的外侧边缘相对于所述尾缘向后 凸起,所述尾翼的外侧边缘轮廓呈平滑曲线状; 其中,所述风叶半径为R,所述尾翼的起点A到所述轮毂轴心O的距离为R 1 ,所述尾翼 的终点B到所述轮毂轴心O的距离为R 2 ,R 1 与R的比值范围为0.700.88,R 2 与R的比值 范围为0.961.00。 2.根据权利要求1所述的轴流风叶,其特征在于,所述前缘至所述尾翼的弦线长度为 L 1 ,所述前缘至尾缘的弦线长度为L,L 。
4、1 与L的比值范围为1.001.15。 3.根据权利要求2所述的轴流风叶,其特征在于,在所述尾翼的外侧边缘具有末端C, 所述前缘至所述尾翼末端C的弦线长度为L C ,所述弦线长度L C 为所述弦线长度L 1 中的最大 值,L C 与L的比值范围为1.101.15。 4.根据权利要求3所述的轴流风叶,其特征在于,所述尾翼末端C与到所述轮毂轴心O 的距离为R 3 ,R 3 的取值范围为1.05R 1 0.98R 2 。 5.根据权利要求1所述的轴流风叶,其特征在于,所述尾翼的表面积为S 1 ,所述叶片表 面积S,S 1 与S的比值范围为0.020.075,其中,所述叶片表面积S不包括尾翼的表面积 。
5、S 1 。 6.根据权利要求1所述的轴流风叶,其特征在于,所述尾翼厚度方向上的中心线与所 述尾缘的法线间的夹角为,所述角度值为87100。 7.根据权利要求6所述的轴流风叶,其特征在于,所述角度值为9095。 8.根据权利要求1所述的轴流风叶,其特征在于,所述尾翼的厚度等于或大于尾缘的 厚度。 9.一种空调器,其特征在于,装设有权利要求1至8任一项所述的轴流风叶。 权 利 要 求 书CN 103939392 A 1/4页 3 一种轴流风叶及具有其的空调器 技术领域 0001 本发明涉及一种风叶,尤其涉及一种轴流风叶及具有其的空调器。 背景技术 0002 随着空调行业的不断发展以及人们对空调的能。
6、效要求越来越高,空调的各个组成 系统需要更低的功耗和更好的性能。作为空调室外机散热用的轴流风叶,同样需要提升其 性能和效率,然而现有提高风量的手段通常同时会伴随有功耗大幅增加、噪声恶化的问题, 在保证轴流风叶噪声和功耗的前提下如何有效提高其风量性能,是目前困扰设计人员的一 道难题。 0003 如图1和2所示,在现有技术中的最常见的两种轴流风叶,分别为轴流风叶1和轴 流风叶2,其中轴流风叶2为在轴流风叶1的基础上做的改动,轴流风叶2的尾缘内凹形成 凹陷,经过实验分析得知,相同噪声下和功率下,由于向内凹陷减少了轴流风叶的面积,伴 随着风量的降低。经实验得知,相同的噪声分贝下,与轴流风叶1相比,轴流。
7、风叶2的风机 所耗功率虽有一定程度降低,但风量降低幅度更大;增加轴流风叶2的功率,增加其风量, 但噪声增大也较为明显,具体实验数据见表1。 0004 0005 表1 发明内容 0006 本发明旨在解决上述现有轴流风叶存在的问题,提供一种具有新型风叶叶片结构 的轴流风叶及具有其的空调器,在实现提升风叶性能和效率的同时,同时改善风叶噪声。 0007 本发明提供一种轴流风叶,轴流风叶包括轮毂和设置在轮毂轴向上的若干片叶 片,叶片具有前缘和尾缘,尾缘外侧增设尾翼,尾翼的外侧边缘相对于尾缘向后凸起,尾翼 的外侧边缘轮廓呈平滑曲线状;风叶半径为R,尾翼的起点A到轮毂轴心O的距离为R 1 ,尾 翼的终点B到。
8、轮毂轴心O的距离为R 2 ,其中,R 1 与R的比值范围为0.700.88,R 2 与R的 比值范围为0.961.00。 0008 进一步地,前缘至尾翼的弦线长度为L 1 ,前缘至尾缘的弦线长度为L,L 1 与L的比 值范围为1.001.15。 0009 进一步地,在尾翼的外侧边缘具有末端C,前缘至尾翼末端C的弦线长度为L C ,弦 线长度L C 为弦线长度L 1 中的最大值,L C 与L的比值范围为1.101.15。 说 明 书CN 103939392 A 2/4页 4 0010 进一步地,尾翼末端C与到轮毂轴心O的距离为R 3 ,R 3 的取值范围为1.05R 1 0.98R 2 。 00。
9、11 进一步地,尾翼的表面积为S 1 ,叶片表面积S,S 1 与S的比值范围为0.020.075, 其中,叶片表面积S不包括尾翼的表面积S 1 。 0012 进一步地,尾翼厚度方向上的中心线与尾缘的法线间的夹角为,角度值为 87100。 0013 进一步地,角度值为9095 0014 进一步地,尾翼的厚度等于或大于尾缘的厚度。 0015 为实现上述发明目的,本发明还提供一种空调器,该空调器装设有如上述任一项 方案所述的轴流风叶。 0016 本发明的有益效果: 0017 针对本发明的轴流风叶,编号为轴流风叶3,结合现有技术中轴流风叶1和轴流风 叶2,做了以下5组实验,获取以下实验数据,见表2: 。
10、0018 0019 表2 0020 从表2中的实验数据可以看到:在同样的风量条件下风机功耗降低近5,噪声降 低1.3dB(A),且经测试风机噪声音质也得到了一定的改善。 0021 综上所述,与一般现有风叶相比,由于本发明的轴流风叶尾缘增加了凸出的尾翼, 拥有更大的做功面积,可有效地提高风叶的风量性能。另外,尾翼设置尾缘上的末端上,具 体为,尾翼的起点到轮毂轴心的距离R 1 是风叶半径R的0.700.88倍,尾翼的终点到轮 毂轴心的距离R 2 是风叶半径R的0.961.00倍,如此尾翼可改变叶片压力面气流流动特 性,减少涡流损失并改善风叶运行环境,进而在同样的风量条件下拥有较低的噪声和功耗, 风。
11、机的效率更高。 0022 同样,采用本发明轴流风叶的空调器,在实现提升空调性能和效率的同时,同时改 善空调器运行噪声。 附图说明 0023 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 0024 图1是现有技术中轴流风叶结构示意图; 0025 图2为现有技术中尾缘内凹的轴流风叶结构示意图; 说 明 书CN 103939392 A 3/4页 5 0026 图3为本发明的轴流风叶结构示意图; 0027 图4为本发明的轴流风叶沿图3中M-M线的剖视图; 0028 图5为本发明实施例1的轴流风叶结构示意图; 0029 图6为本发明实。
12、施例2的轴流风叶结构示意图。 0030 附图标记说明:10-轮毂、20-叶片、21-前缘、22-尾缘、23-尾翼。 具体实施方式 0031 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合图和实施方式对本发 明作进一步的详细说明。 0032 如图3所示,本发明的轴流风叶包括轮毂10和设置在所述轮毂轴向上的3片叶片 20,叶片20具有前缘21和尾缘22,在尾缘22的外侧增设尾翼23,尾翼23的外侧边缘相对 于尾缘22向后凸起,尾翼23的外侧边缘轮廓呈平滑曲线状。此处定义轴流风叶半径为R, 尾翼23的起点A到轮毂轴心O的距离为R 1 ,尾翼23的终点B到轮毂轴心O的距离为R 2 ,尾 翼在尾缘。
13、上的具体位置为:0.7RR 1 0.88R,0.96RR 2 R。 0033 优选地,前缘21至尾翼23的弦线长度为L 1 ,前缘21至尾缘22的弦线长度为L,L 1 与L的比值范围为1.001.15。 0034 优选地,在尾翼23的外侧边缘具有末端C,前缘21至尾翼23末端C的弦线长度为 L C ,弦线长度L C 为弦线长度L 1 中的最大值,L C 与L的比值范围为1.101.15。 0035 优选地,定义尾翼23末端C与到轮毂轴心O的距离为R 3 ,R 3 的取值范围为1.05R 1 0.98R 2 。 0036 优选地,尾翼23的表面积为S 1 ,叶片表面积S,S 1 与S的比值范围为。
14、0.020.075, 其中,叶片表面积S不包括尾翼23的表面积S 1 。经过实验测试得知,尾翼23的表面积S 1 在 上述范围内,轴流风叶可获得较好的风量提升效果,以及噪声音质改善效果较佳。 0037 优选地,如图4所示,尾翼23厚度方向上的中心线与尾缘22的法线间的夹角 为,角度的取值范围为87100,经过实验测试得知,当角度的取值范围为 9095时,尾翼23能使轴流风叶获得较好的风量提升效果,以及噪声音质改善效果较 佳。 0038 优选地,尾翼23的厚度等于或大于尾缘的厚度,可保证叶片强度,降低轴流风叶 跌落或注塑包胶风险。 0039 尾翼23的起点A和终点B与尾缘22过渡的部分平滑过渡,。
15、尾翼23的外侧边缘轮 廓呈平滑的曲线状,以保证尾缘22的叶片强度,同时避免轴流风叶运转时出现异常噪声。 0040 尾翼23的外侧边缘轮廓呈为圆弧状或样条曲线状,只要与叶片的尾缘连接位置 平滑过渡,且尾翼起点和尾翼终点位置、弦线长度比以及面积比满足上述要求,则均可达到 本发明预期的技术效果,此处不对其轮廓线的实际具体形状和样式不做要求。 0041 下面给出2个较佳的具体实施例,给出具体参数进行详细说明。 0042 实施例1: 0043 如图5所示,尾翼23的起点A到轮毂轴心O的距离R 1 等于0.77R,尾翼23的终点 B到轮毂轴心O的距离R 2 等于R,尾翼23末端C与到轮毂轴心O的距离R 3。
16、 等于0.98R,前 缘21至尾翼23末端C的弦线长度为L C 等于1.12L,尾翼23的表面积为S 1 等于0.04S,尾 说 明 书CN 103939392 A 4/4页 6 翼23厚度方向上的中心线与尾缘22的法线间的夹角范围为8892,尾翼23的厚 度等于尾缘22的厚度,尾翼23的外侧边缘轮廓线由多段平滑过渡圆弧组成。 0044 实施例2: 0045 如图6所示,尾翼23的起点A到轮毂轴心O的距离R 1 等于0.8R,尾翼23的终点 B到轮毂轴心O的距离R 2 等于R,尾翼23末端C与到轮毂轴心O的距离R 3 等于0.88R,前 缘21至尾翼23末端C的弦线长度为L C 等于1.15L。
17、,尾翼23的表面积为S 1 等于0.06S,尾 翼23厚度方向上的中心线与尾缘22的法线间的夹角范围为9094,尾翼23的厚 度稍大于尾缘22的厚度,尾翼23的外侧边缘轮廓呈样条曲线状,即给定多个定点,相邻的 两定点之间采用曲线连接起来。 0046 依据以上参数,使用相同的材料和工艺制作出实施1和实施2的轴流风叶,将两种 轴流风叶进行实验,具体实验条件为:在相同风量条件下,监测轴流风机功率和噪声; 在相同风机功耗条件下,监测风机风量和噪声。经实验获得以下四组实验数据,见表3: 0047 0048 表3 0049 经过实验证明,与一般现有风叶相比,由于本发明的轴流风叶尾缘增加了凸出的 尾翼,拥有。
18、更大的做功面积,可有效地提高风叶的风量性能。另外,尾翼设置尾缘上的末端 上,具体为,尾翼的起点到轮毂轴心的距离R 1 是风叶半径R的0.700.88倍,尾翼的终点 到轮毂轴心的距离R 2 是风叶半径R的0.961.00倍,如此尾翼可改变叶片压力面气流流 动特性,减少涡流损失并改善风叶运行环境,进而在同样的风量条件下拥有较低的噪声和 功耗,风机的效率更高。 0050 此外,本发明还提供了一种空调器,所述空调器装设有上述方案所述的轴流风叶, 由于叶片尾缘的尾翼的作用,空调器的轴流风机性能和效率获得提升,同时,空调器运行噪 声也得以改善。 0051 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述。
19、较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保 护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书CN 103939392 A 1/5页 7 图1 说 明 书 附 图CN 103939392 A 2/5页 8 图2 说 明 书 附 图CN 103939392 A 3/5页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 103939392 A 4/5页 10 图5 说 明 书 附 图CN 103939392 A 10 5/5页 11 图6 说 明 书 附 图CN 103939392 A 11 。