CN115234511A - 贯流风叶、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种贯流风叶、空调器，其中的贯流风叶，包括多个叶片，多个叶片围绕贯流风叶的旋转轴线间隔设置，叶片具有叶片中线，在叶片的横断面上，叶片中线为圆弧线，叶片的厚度由叶片中线的中间位置向两端位置先逐渐增大后逐渐减小。根据本发明，叶片的厚度在气流的流动路径上具有两个厚度的增减变化过程，也即该叶片的叶背曲线以及叶盆曲线分别具有两个厚度的增减变化过程，使该叶片在气流的流动路径上厚度形成双驼峰形分布而非现有技术中的单次厚度增加，如此能够使气流在流入侧以及流出侧皆能够有效降低气流分离的程度，尤其是能够减少气流二次进出流道时气流的脱离损失，进而有效降低风机气流流动损失及室内机功耗。

Description

贯流风叶、空调器

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种贯流风叶、空调器。

背景技术

贯流风叶广泛用于现有分体空调器室内机中，贯流风叶旋转时，气流先后两次进出贯流风叶叶片之间，在风叶进口侧气流第一次从外围穿过叶片进入贯流风叶内部，第二次在靠近风道出口侧气流从贯流风叶内部穿过叶片流出风道，所以贯流风叶叶型既是进气端也是出气端。现有贯流风叶的叶片表面型式多为光滑曲面设计，叶型为单圆弧设计，叶片由外端圆弧、内端圆弧以及叶背面圆弧和叶盆面圆弧组成，贯流风叶的叶片最大厚度位置在叶片中线中间位置，最大厚度为d1，即叶片为两端小、中间大。经研究发现，传统厚度中间大、两端小的叶片，气流在流入或者流出贯流风叶时气流分离情况严重，这一分离现象产生流动损失、增加室内机的功耗，也会带来室内机噪声问题。为了克服前述不足，申请人将传统的叶片厚度的最大位置由叶片的中间向叶片外端一侧靠近，如此，能够一定程度地降低传统贯流叶片的气流流经后的分离程度，降低因此产生的流动损失及内机功耗，但是这一叶型的叶片对于气流从贯流风机的流出侧的气流分离程度，贯流风叶整体对气流产生的流动损失仍有进一步减小的空间。

发明内容

因此，本发明提供一种贯流风叶、空调器，能够克服相关技术中贯流风叶的叶片叶型设计没有兼顾降低气流进风侧与出风侧的气流分离程度，风机气流流动损失及室内机功耗较大的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种贯流风叶，包括多个叶片，多个所述叶片围绕所述贯流风叶的旋转轴线间隔设置，所述叶片具有叶片中线，在所述叶片的横断面上，所述叶片中线为圆弧线，所述叶片的厚度由所述叶片中线的中间位置向两端位置先逐渐增大后逐渐减小。

在一些实施方式中，所述叶片具有外端与内端，所述叶片的中间位置处的最小厚度为dmin，所述中间位置与所述外端之间的所述叶片具有第一最大厚度dmax1，所述中间位置与所述内端之间的所述叶片具有第二最大厚度dmax2，dmin＜dmax2＜dmax1。

在一些实施方式中，所述外端由外端圆弧形成，所述外端圆弧的半径为do，所述内端由内端圆弧形成，所述内端圆弧的半径为di，dmin不小于所述do与所述di中的较小一个。

在一些实施方式中，所述外端圆弧的圆心与所述叶片中线的圆心之间的连线为第一线段，所述内端圆弧的圆心与所述叶片中线的圆心之间的连线为第二线段，所述第一线段与所述第二线段之间形成夹角θ，所述第一最大厚度所在直线与所述叶片中线的交点与所述叶片中线的圆心之间的连线为第三线段，所述第三线段与所述第一线段之间形成夹角α，θ/5＜α＜θ/3。

在一些实施方式中，所述中间位置处的最小厚度dmin所在直线与所述叶片中线的交点与所述叶片中线的圆心之间的连线为第四线段，所述第四线段与所述第一线段之间形成夹角φ，θ/2＜φ＜3θ/4。

在一些实施方式中，所述第二最大厚度所在直线与所述叶片中线的交点与所述叶片中线的圆心之间的连线为第五线段，所述第五线段与所述第一线段之间形成夹角β，2θ/3＜β＜4θ/5。

在一些实施方式中，在所述叶片的横断面上，所述外端圆弧与所述内端圆弧之间分别连接有叶背曲线及叶盆曲线，所述叶背曲线及叶盆曲线分别圆滑过渡曲线。

本发明还提供一种空调器，其特征在于，包括上述的贯流风叶。

本发明提供的一种贯流风叶、空调器，叶片的厚度在气流的流动路径上具有两个厚度的增减变化过程，也即该叶片的叶背曲线以及叶盆曲线分别具有两个厚度的增减变化过程，使该叶片在气流的流动路径上厚度形成双驼峰形分布而非现有技术中的单次厚度增加，如此能够使气流在流入侧以及流出侧皆能够有效降低气流分离的程度，尤其是能够减少气流二次进出流道时气流的脱离损失，进而有效降低风机气流流动损失及室内机功耗，另外还能够进一步降低气流噪音。

附图说明

图1为本发明实施例的贯流风叶的截面结构示意图(径向横断面)；

图2为图1中的叶片的结构示意图；

图3a为现有技术中的叶片进出口侧气流分离云图；

图3b为图3a的叶片进口侧气流分离云图；

图4为本发明技术方案中的叶片进口侧及出口侧气流分离云图；

图5为本发明中的叶片与现有技术中的叶片厚度在叶片中线上分布对比；

图6为本发明中的贯流风机与现有技术中的贯流风机中风叶圆周外径上各个位置点的相对速度对比；

图7为本发明中的贯流风机与现有技术中的贯流风机的气流噪声测试对比。

附图标记表示为：

1、叶片；11、叶片中线；12、外端；13、内端；14、叶背曲线；15、叶盆曲线；2、板体。

具体实施方式

结合参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，提供一种贯流风叶，包括多个叶片1，多个叶片1围绕贯流风叶的旋转轴线间隔设置，一般而言，周向相邻的两个叶片1的间隔是均匀的，多个叶片1的对应端部与板体2连接在一体，该板体2例如可以是隔板或者端部挡板，叶片1具有叶片中线11，在叶片1的横断面上(也可以理解为沿着贯流风叶的轴向投影形成的投影面上)，叶片中线11为圆弧线，叶片1的厚度由叶片中线11的中间位置向两端位置先逐渐增大后逐渐减小。该技术方案中，叶片1的厚度在气流的流动路径上具有两个厚度的增减变化过程，也即该叶片1的叶背曲线14以及叶盆曲线15分别具有两个厚度的增减变化过程，使该叶片1在气流的流动路径上厚度形成双驼峰形分布而非现有技术中的单次厚度增加，如此能够使气流在流入侧以及流出侧皆能够有效降低气流分离的程度，尤其是能够减少气流二次进出流道时气流的脱离损失，进而有效降低风机气流流动损失及室内机功耗，另外还能够进一步降低气流噪音。

需要说明的是，叶片中线11为叶片1在其由内端向外端的不同位置处的厚度的中点的连线，而在叶片中线11为圆弧线也即其曲率半径单一时，叶背曲线14以及叶盆曲线15上分别具有两个厚度的增减变化过程。

参见图2所示，叶片1具有外端12与内端13，叶片1的中间位置处的最小厚度为dmin，中间位置与外端12之间的叶片1具有第一最大厚度dmax1，中间位置与内端13之间的叶片1具有第二最大厚度dmax2，dmin＜dmax2＜dmax1，也即，在叶片厚度相对叶片前缘前高后低设计，能够进一步实现降低贯流风机的进风侧气流的气流分离程度的同时降低贯流风机的出风侧气流的气流分离程度。

外端12由外端圆弧形成，外端圆弧的半径为do，内端13由内端圆弧形成，内端圆弧的半径为di，dmin不小于do与di中的较小一个，如此能够保证叶片1的整体结构强度。

在一些实施方式中，外端圆弧的圆心与叶片中线11的圆心之间的连线为第一线段，内端圆弧的圆心与叶片中线11的圆心之间的连线为第二线段，第一线段与第二线段之间形成夹角θ，第一最大厚度所在直线与叶片中线11的交点与叶片中线11的圆心之间的连线为第三线段，第三线段与第一线段之间形成夹角α，θ/5＜α＜θ/3；进一步的，中间位置处的最小厚度dmin所在直线与叶片中线11的交点与叶片中线11的圆心之间的连线为第四线段，第四线段与第一线段之间形成夹角φ，θ/2＜φ＜3θ/4；更进一步的，第二最大厚度所在直线与叶片中线11的交点与叶片中线11的圆心之间的连线为第五线段，第五线段与第一线段之间形成夹角β，2θ/3＜β＜4θ/5，如此，α<φ<β。能够理解的是，前述的厚度所在直线与叶片中线11的交点皆基于同一横断面上的视图进行的描述，该横断面具体为图2所示出的横断面。前述角度用来控制各个叶片厚度相对应的位置，第一厚度靠近中线前侧，第二厚度靠近后侧超过叶片2/3，而中间位置最小厚度靠近中后侧。

在一些实施方式中，在叶片1的横断面上，外端圆弧与内端圆弧之间分别连接有叶背曲线14及叶盆曲线15，叶背曲线14及叶盆曲线15分别圆滑过渡曲线，减少气流与叶片1之间的接触导致的气流损耗。具体而言，参见图5所示，本申请中的叶片沿着叶片中线由外端向内端的方向上，叶片1的厚度呈现两侧圆滑的厚度增减过程，形成双驼峰的结构。

在一个具体的实施例中，叶片1的设计参数如下：dmax1＝1.066mm，dmax2＝0.836mm，dmin＝0.828mm，θ＝69°，α＝18°，Φ＝39°，β＝53°，将本发明的贯流风叶进行三维设计并开模生产，加工后的贯流风叶安装在空调室内机上进行了实验测试，实测结果对比见图7，本发明风叶在保持风量基本相当的情况下，相比现有风叶可以降低室内机噪声1～2dBA。如图6所示，采用本发明的贯流风机，风叶外圈(也即风叶圆周外径上各个位置点)的相对速度本发明风叶比现有技术中的风叶的相对速度有所降低，而这也说明相应的贯流风机的噪声水平也得到改善。

根据本发明的实施例，还提供一种空调器，其特征在于，包括上述的贯流风叶。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种贯流风叶，包括多个叶片(1)，多个所述叶片(1)围绕所述贯流风叶的旋转轴线间隔设置，所述叶片(1)具有叶片中线(11)，其特征在于，在所述叶片(1)的横断面上，所述叶片中线(11)为圆弧线，所述叶片(1)的厚度由所述叶片中线(11)的中间位置向两端位置先逐渐增大后逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的贯流风叶，其特征在于，所述叶片(1)具有外端(12)与内端(13)，所述叶片(1)的所述中间位置处的最小厚度为dmin，所述中间位置与所述外端(12)之间的所述叶片(1)具有第一最大厚度dmax1，所述中间位置与所述内端(13)之间的所述叶片(1)具有第二最大厚度dmax2，dmin＜dmax2＜dmax1。

3.根据权利要求2所述的贯流风叶，其特征在于，所述外端(12)由外端圆弧形成，所述外端圆弧的半径为do，所述内端(13)由内端圆弧形成，所述内端圆弧的半径为di，dmin不小于所述do与所述di中的较小一个。

4.根据权利要求3所述的贯流风叶，其特征在于，所述外端圆弧的圆心与所述叶片中线(11)的圆心之间的连线为第一线段，所述内端圆弧的圆心与所述叶片中线(11)的圆心之间的连线为第二线段，所述第一线段与所述第二线段之间形成夹角θ，所述第一最大厚度所在直线与所述叶片中线(11)的交点与所述叶片中线(11)的圆心之间的连线为第三线段，所述第三线段与所述第一线段之间形成夹角α，θ/5＜α＜θ/3。

5.根据权利要求4所述的贯流风叶，其特征在于，所述中间位置处的最小厚度dmin所在直线与所述叶片中线(11)的交点与所述叶片中线(11)的圆心之间的连线为第四线段，所述第四线段与所述第一线段之间形成夹角φ，θ/2＜φ＜3θ/4。

6.根据权利要求4或5所述的贯流风叶，其特征在于，所述第二最大厚度所在直线与所述叶片中线(11)的交点与所述叶片中线(11)的圆心之间的连线为第五线段，所述第五线段与所述第一线段之间形成夹角β，2θ/3＜β＜4θ/5。

7.根据权利要求3所述的贯流风叶，其特征在于，在所述叶片(1)的横断面上，所述外端圆弧与所述内端圆弧之间分别连接有叶背曲线(14)及叶盆曲线(15)，所述叶背曲线(14)及叶盆曲线(15)分别圆滑过渡曲线。

8.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的贯流风叶。

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