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CN106402023B - 一种仿生镶嵌复合叶片 - Google Patents

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CN106402023B CN201610853858.1A CN201610853858A CN106402023B CN 106402023 B CN106402023 B CN 106402023B CN 201610853858 A CN201610853858 A CN 201610853858A CN 106402023 B CN106402023 B CN 106402023B
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种仿生镶嵌复合叶片，包括轮毂和单叶片；所述单叶片由根部、中段和尾段组成；其中，所述根部和所述尾段的厚度大于所述中段的厚度，从而在所述单叶片上所述中段区域形成附着柔性起绒织物的凹槽。本发明的一种仿生镶嵌复合叶片，借鉴飞禽羽翼外形，叶片正面、背面、边角均采用弧形设计，以减少摩擦，从而最大限度地减小叶片运转时受到的空气阻力。本发明的单叶片表面采用镶嵌手段附着有柔性起绒织物(或其他柔性材料)，可以吸附噪音，进一步降低风噪。

Description

一种仿生镶嵌复合叶片
技术领域
本发明属于流体机械技术领域，具体涉及一种风扇部件，特别是一种仿生镶嵌复合叶片。
背景技术
目前国内旋转式风扇所使用的各种形状的叶片，运转时普遍存在风噪大、送风距离短的问题。
这些叶片在设计上大多厚薄均匀，弧度上也没有变化，这种结构设计使得风扇不仅风噪大而且送风距离有限；此外，所有风扇均未在叶片表面镶嵌附着柔性起绒材料，加之大多数叶片配重不均，从而在风扇旋转时产生很大的振动，导致风噪居高不下。
风噪是旋转的风扇叶片与空气发生摩擦时产生的。风噪会令人感到身体不适，尤其是当风扇长时间连续运转时不适感更为严重。
因此，目前国内叶片生产厂家和终端用户都急需一种风噪较小、送风距离更远的叶片产品。
发明内容
本发明的目的正是为了减小风扇风噪并增大风扇送风距离，提出了一种仿生镶嵌复合叶片，借鉴飞禽羽翼外形，能够最大限度地减小叶片运转时受到的空气阻力。
本发明提供了一种仿生镶嵌复合叶片，包括轮毂和单叶片；所述单叶片由根部、中段和尾段组成；其中，所述根部和所述尾段的厚度大于所述中段的厚度，从而在所述单叶片上所述中段区域形成附着柔性起绒织物的凹槽。
所述尾段外围由若干曲面组成；沿所述根部向外的方向，所述若干曲面形成一个尖部，所述尖部的朝向与所述叶片的旋转方向相反。
所述若干曲面中的一个曲面的轮廓线与所述叶片的旋转方向相切。
所述根部和所述中段的外围均由曲面构成。
所述单叶片的上部曲面总体上向下弯曲。
所述单叶片的两侧部曲面总体上向背离旋转方向弯曲。
沿所述轮毂半径向外的方向，所述根部和所述中段沿曲线逐渐向上翘曲，并在所述尾段沿曲线逐渐向下弯曲。
所述根部、所述中段和所述尾段一体成型。
所述轮毂的外周上设有能够嵌入所述根部的凹槽。
所述根部通过焊接或通过螺钉紧固在所述轮毂上。
所述轮毂中央具有一个能够套入旋转轴的通孔。
与现有技术相比，本发明的一种仿生镶嵌复合叶片，借鉴飞禽羽翼外形，叶片正面、背面、边角均采用弧形设计，以减少摩擦，从而最大限度地减小叶片运转时受到的空气阻力；利用3D设计改变传统叶片结构，使叶片配重更为精准，进一步减小叶片运转时产生的振动，达到降低风噪的目的。
本发明的单叶片表面采用镶嵌手段附着有柔性起绒织物(或其他柔性材料)，可以吸附噪音，进一步降低风噪。
同时本发明对风扇叶片结构的改进也使送风更为集中、不易扩散，从而有效增大了送风距离。
此外，叶片材料采用TPEE等弹性材料，或ABS、PA、PP、PC等高分子材料，或轻质金属材料，以减轻叶片重量，有效降低了风扇电机的能耗，提高了风扇功效。
附图说明
图1是本发明的仿生镶嵌复合叶片由上向下方向的俯视图；
图2是图1中仿生镶嵌复合叶片的左视图；
图3是图1中沿A-A方向的剖视图；
图4是图1中沿B-B方向的剖视图；
图5是图1中沿C-C方向的剖视图；
图6是图1中沿D-D方向的剖视图；
图7是图1中沿E-E方向的剖视图；
图8是图1中沿F-F方向的剖视图。
图中：轮毂1、单叶片2、根部3、中段4、尾段5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
本发明提供了一种仿生镶嵌复合叶片，包括轮毂1和单叶片2；所述单叶片2由根部3、中段4和尾段5组成；其中，所述根部3和所述尾段5的厚度大于所述中段4的厚度，从而在所述单叶片2上所述中段4区域形成附着柔性起绒织物的凹槽。
所述尾段5外围由若干曲面组成；沿所述根部3向外的方向，所述若干曲面形成一个尖部，所述尖部的朝向与所述叶片的旋转方向相反。
所述若干曲面中的一个曲面的轮廓线与所述叶片的旋转方向相切。
所述根部3和所述中段4的外围均由曲面构成。
所述单叶片2的上部曲面总体上向下弯曲。该单叶片的数量为单数片，优选地，如图1所示为7片。
所述单叶片2的两侧部曲面总体上向背离旋转方向弯曲。
沿所述轮毂1半径向外的方向，所述根部3和所述中段4沿曲线逐渐向上翘曲，并在所述尾段5沿曲线逐渐向下弯曲。
所述根部3、所述中段4和所述尾段5一体成型。
所述轮毂1的外周上设有能够嵌入所述根部3的凹槽。
所述根部3通过焊接或通过螺钉紧固在所述轮毂1上。
所述轮毂1中央具有一个能够套入旋转轴的通孔。
本发明的单叶片2表面采用镶嵌手段附着有柔性起绒织物(或其他柔性材料)，可以吸附噪音，进一步降低风噪。
同时本发明对风扇叶片结构的改进也使送风更为集中、不易扩散，从而有效增大了送风距离。
噪音测试结果表明，在相同尺寸、相同转速的条件下，仿生镶嵌复合叶片比传统叶片噪音降低52％(见表1)。由于叶片的特殊结构，送风距离也由普通叶片的5米增加到10米以上(见表2)。
表1运转噪音测试
名称 转速 噪音 备注
传统叶片 1000r/min 55分贝 分贝仪测试
仿生镶嵌复合叶片 1000r/min 35分贝 分贝仪测试
表2送风距离测试对照
名称 转速 送风距离 备注
传统叶片 1000r/min 5米 体感测试
仿生镶嵌复合叶片 1000r/min 10米 体感测试
此外，叶片材料采用TPEE等弹性材料，或ABS、PA、PP、PC等高分子材料，或轻质金属材料，以减轻叶片重量，有效降低了风扇电机的能耗，提高了风扇功效。
本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
包括轮毂和单叶片；
所述单叶片由根部、中段和尾段组成；
其中，所述根部和所述尾段的厚度大于所述中段的厚度，从而在所述单叶片上所述中段区域形成附着柔性起绒织物的凹槽；所述柔性起绒织物至少覆盖所述中段区域的上下两面；
所述尾段外围由若干曲面组成；
沿所述根部向外的方向，所述若干曲面形成一个尖部，所述尖部的朝向与所述叶片的旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述若干曲面中的一个曲面的轮廓线与所述叶片的旋转方向相切。
3.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述根部和所述中段的外围均由曲面构成。
4.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述单叶片的上部曲面总体上向下弯曲。
5.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述单叶片的两侧部曲面总体上向背离旋转方向弯曲。
6.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
沿所述轮毂半径向外的方向，所述根部和所述中段沿曲线逐渐向上翘曲，并在所述尾段沿曲线逐渐向下弯曲。
7.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述根部、所述中段和所述尾段一体成型。
8.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述轮毂的外周上设有能够嵌入所述根部的凹槽。
9.根据权利要求1所述的一种仿生镶嵌复合叶片，其特征在于：
所述根部通过焊接或通过螺钉紧固在所述轮毂上。
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