一种叶片、叶轮及风机的制作方法

1.本发明涉及动力设备技术领域，具体涉及一种叶片、叶轮及风机。


背景技术：

2.吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一，常用的吸油烟机通常在集烟罩上设置有风机外壳，风机外壳内安装有由蜗壳、叶轮及驱动叶轮的电机构成的离心风机。
3.目前各大厂商的吸油烟机叶轮上多为金属叶片，金属叶片为等厚度的金属片冲压成具有简单型线的弧形，此种叶片结构简单，便于制造，排风效果也能够满足用户需求。
4.但是，此种结构对设计和生产低噪声叶片产生较大的限制，同时在风机运行时，金属叶片的叶道(两片叶片之间构成的流道)内易产生涡流及高低压差，涡流及高低压差产生较大的气动噪声，无法满足用户需求。


技术实现要素：

5.(一)本发明所要解决的技术问题是：如何降低叶片的气动噪声同时便于生产。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本发明一方面实施例提供了一种叶片，包括：叶片本体和片套，所述片套套设于所述叶片本体；
8.所述片套设置有压力面和吸力面，所述压力面具有压力面型线，所述吸力面具有吸力面型线；
9.所述片套设置有首尾顺次相接的压力面、前缘、吸力面和后缘，且所述压力面型线、所述前缘型线、所述吸力面型线和所述后缘型线形成所述片套的型线，所述片套的型线呈翼型或仿生型。
10.根据本发明的一个实施例，所述片套的型线呈凹凸翼型，且所述吸力面型线的曲率大于所述压力面型线的曲率。
11.根据本发明的一个实施例，所述吸力面型线靠近所述后缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离大于所述吸力面型线靠近所述前缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离；
12.所述压力面型线靠近所述后缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离大于所述压力面型线靠近所述前缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离。
13.根据本发明的一个实施例，所述片套相对厚度的最大值所在的直线与所述压力面型线的交点，位于所述压力面型线2/6
‑
3/6之间的区域；
14.所述片套相对厚度的最大值所在的直线与所述吸力面型线的交点，位于所述吸力面型线2/6
‑
2/6之间的区域。
15.根据本发明的一个实施例，所述吸力面型线靠近所述后缘的一端与所述片套相对
厚度的最大值所在直线的距离等于所述吸力面型线靠近所述前缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离；
16.所述压力面型线靠近所述后缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离等于所述压力面型线靠近所述前缘的一端与所述片套相对厚度的最大值所在直线的距离。
17.根据本发明的一个实施例，所述片套为对称结构，所述片套相对厚度最大值所在直线为对称轴。
18.本发明的一个实施例，所述片套向外凸起形成所述前缘，所述前缘型线为圆弧型线、椭圆弧型线、流线形型线或纺锤形型线。
19.根据本发明的一个实施例，所述片套向外凸起形成所述后缘，所述后缘型线为圆弧型线、椭圆弧型线、流线形型线或纺锤形型线。
20.根据本发明的一个实施例，所述片套开设有与所述叶片本体相匹配的插槽；
21.沿所述片套的长度方向，所述插槽贯通所述片套的两端。
22.根据本发明的一个实施例，沿所述叶片本体的长度方向，所述叶片本体的两端均设置有安装固定件；
23.所述叶片本体插入所述插槽内，且所述安装固定件伸出所述插槽。
24.根据本发明的一个实施例，所述叶片本体开设有镂空孔。
25.根据本发明的一个实施例，所述片套采用柔性材料制成。
26.根据本发明的一个实施例，所述片套采用橡胶、硅胶或塑料制成。
27.本发明另一发明实施例提供了一种叶轮，包括多个所述的叶片，多个所述叶片沿所述叶轮的周向设置，且相邻所述叶片之间设置有气流通道。
28.本发明另一发明实施例提供了一种风机，包括所述的叶轮。
29.本发明的有益效果：发明提供的叶片包括叶片本体和片套，叶片本体上套设有片套，片套设置有首尾顺次相接的压力面、前缘、吸力面和后缘，且压力面型线、前缘型线、吸力面型线和后缘型线形成片套的型线，片套的型线呈翼型或仿生型。片套设计成翼型或其他仿生型，使叶片具有翼型或仿生型所具有的空气动力学特性，能够减少涡流及高低压差所产生的气动噪声，同时叶片通过在叶片本体上套设片套所形成，能够不受加工工艺限制，便于生产制造且结构简单。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
31.图1为本发明一个实施例提供的片套结构示意图；
32.图2为本发明一个实施例提供的叶片本体结构示意图；
33.图3为本发明一个实施例提供的带镂空孔的叶片本体结构示意图；
34.图4为本发明一个实施例提供的叶片的爆炸图；
35.图5为本发明一个实施例提供的叶轮的结构示意图；
36.图6为本发明一个实施例提供的压力面型线与吸力面型线靠近后缘的一端重合图。
37.图标：1
‑
叶片本体；2
‑
片套；3
‑
压力面；4
‑
吸力面；5
‑
前缘；6
‑
后缘；7
‑
镂空孔；8
‑
叶轮；9
‑
气流通道；10
‑
插槽；11
‑
安装固定件。
具体实施方式
38.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
39.如图1至图4所示，本发明一个实施例提供了一种叶片，包括：叶片本体1和片套2，片套2套设于叶片本体1；
40.片套2设置有首尾顺次相接的压力面3、前缘5、吸力面4和后缘6，且压力面3型线、前缘5型线、吸力面4型线和后缘6型线形成片套2的型线，片套2的型线呈翼型或仿生型。
41.叶片本体1呈弧形，相邻叶片之间形成高压区域、低压区域和涡流区域，气体经过高压区域流速增大，并经第一区域排出，高压区域与低压区域之间形成高低压差，高低压差产生压力波动，进而产生气动噪声，涡流区域产生涡流，涡流也会带来较高的气动噪声。
42.本实施例中，片套2设计成翼型或其他仿生型，使叶片具有翼型或仿生型所具有的空气动力学特性，能够减少涡流及高低压差所产生的气动噪声，同时叶片通过在叶片本体1上套设片套2所形成，能够不受加工工艺限制，便于生产制造且结构简单。其中，翼型为飞行器机翼上平行于飞行器对称面的剖面形状，仿生型为采用自然界中的动物或者植物以及他们的形态或者结构设计出的形状，本实施例中的仿生型主要指具有空气动力学特性且能够降低气动噪音的形状。
43.根据本发明的一个实施例，片套2的型线呈凹凸翼型，且吸力面4型线的曲率大于压力面3型线的曲率。
44.本实施例中，压力面3型线与吸力面4型线均为曲线，曲线通过曲率表示弯曲程度，吸力面4型线的弯曲程度大于压力面3型线的弯曲程度，使片套2的相对厚度沿前缘5至后缘6先变大后边小，即片套2的相对厚度最大值所在的直线位于前缘5与后缘6之间，如此，使整体导风流畅，降低气动噪声。同时片套2相对厚度较大的部分能够覆盖涡流区域和低压区域，抵消了在涡流区域内产生的涡流，减小了高低压差，进而减小了气动噪声。
45.其中，翼型弦长：指前缘5与后缘6之间的最大距离。翼型相对厚度：垂直于弦线，上下曲线最大距离，再除以弦长，称为相对厚度。
46.本实施例中，片套2由压力面3向吸力面4方向凹陷，且压力面3型线向吸力面4型线的方向平移后，至少部分压力面3型线和吸力面4型线重合。
47.本实施例中，吸力面4型线与压力面3型线均为弧线，且吸力面4型线的曲率大于压力面3型线的曲率，使吸力面4凹陷程度大于压力面3的凹陷程度。
48.根据本发明的一个实施例，涡流区域和低压区域位于叶片本体1的吸力面侧，且靠近叶片本体1的前缘5，本实施例中，吸力面4型线靠近后缘6的一端与片套2相对厚度的最大
值所在直线的距离大于吸力面4型线靠近前缘5的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离；
49.压力面3型线靠近后缘6的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离大于压力面3型线靠近前缘5的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离。
50.片套2相对厚度的最大值所在的直线位于靠近前缘5的一侧，使片套2覆盖在涡流区域处和低压区域处的相对厚度值更大，抵消涡流效果更好，降噪效果更好。
51.根据本发明的一个实施例，片套2相对厚度的最大值所在的直线与压力面3型线的交点，位于压力面3型线2/6
‑
3/6之间的区域；
52.片套2相对厚度的最大值所在的直线与吸力面4型线的交点，位于吸力面4型线2/6
‑
3/6之间的区域。
53.本实施例中，如图6所示，压力面3型线的端点分别为c和d，吸力面4型线端点分别为a和b，将d点平移与a点重合，cd两点连接，取cd线段中点e做垂线l1，ce线段中点f做垂线l2。片套2相对厚度的最大值所在的直线与压力面3型线的交点，位于压力面3型线与l1和l2的交点之间的区域；片套2宽度的最大值所在的直线与吸力面4型线的交点，位于吸力面4型线与l1和l2的交点之间的区域。如此设计，使片套2相对厚度最大处能够覆盖涡流区域和低压区域，降噪效果更好。
54.根据本发明的一个实施例，吸力面4型线靠近后缘6的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离等于吸力面4型线靠近前缘5的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离；
55.压力面3型线靠近后缘6的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离等于压力面3型线靠近前缘5的一端与片套2相对厚度的最大值所在直线的距离。
56.本实施例中，片套2中部的风速较大，为高风速区，两端的风速较小，为低风速区。其中高风速区风压较大，片套2的相对厚度由中部向两端逐渐减小，使整体导风流畅，降低气动噪声，同时还能防止断裂。
57.片套2的外形并不局限于“中间厚、两端薄”的结构，也可以做成有利于降低噪声的其他翼型或其他仿生型。
58.根据本发明的一个实施例，片套2为对称结构，片套2相对厚度最大值所在直线为对称轴，对称轴两侧结构相同，导风性能相同，同样具有上述实施例所具有的技术优势及技术效果，同时对称结构较为美观。
59.如图1至图4所示，根据本发明的一个实施例，片套2向外凸起形成前缘5，前缘5型线为圆弧型线、椭圆弧型线、流线形型线、或纺锤形型线。
60.如此，能够对片套2进风端处的风起到整流作用，减少涡流脱落。
61.根据本发明的一个实施例，片套2向外凸起形成后缘6，后缘6的型线为圆弧型线、椭圆弧型线、流线形型线或纺锤形型线。
62.如此，减少片套2出风端处的流动分离，从而减少流动分离所产生的扰流噪声。
63.本实施例优选的，前缘5的型线与后缘6的型线均为纺锤形或圆弧形，且前缘5的型线曲率与后缘6的型线曲率相同，如此，能够对片套2进风端处的风起到整流作用，减少涡流脱落，同时有助于减少片套2出风端处的流动分离，从而减少流动分离所产生的扰流噪声。
64.根据本发明的一个实施例，片套2开设有与叶片本体1相匹配的插槽10；
65.沿片套2的长度方向，插槽10贯通片套2的两端。
66.叶片本体1插入到插槽10内，且插槽10与叶片本体1的形状相匹配，能够固定叶片本体1，叶片本体1可以是金属材质，也可以是具有一定刚性的其他材质，以保持整体的动平衡。
67.进一步的，沿叶片本体1的长度方向，叶片本体1的两端均设置有安装固定件11；叶片本体1插入插槽10内，且安装固定件11伸出插槽10，两端的固定安装件11用于将叶片本体1固定在叶轮8上，使整个叶片固定在叶轮8上。
68.本实施例优选的，叶片本体1与固定安装件11一体成型，即叶片本体1的两端中部继续延伸形成固定安装件11，固定安装件11呈弧形片状，整体结构稳定，便于安装。
69.如图3所示，根据本发明的一个实施例，叶片本体1开设有镂空孔7，既能保证叶片本体1的形状及特性，又能减轻整体重量。
70.根据本发明的一个实施例，片套2采用柔性材料制成。便于注塑成型，且结构稳定。具体的，片套2采用橡胶、硅胶或塑料注塑成型，成本较低，成型效果好。
71.如图5所示，本发明实施例提供了一种叶轮8，包括多个上述的叶片，多个叶片沿叶轮8的周向均匀设置，且相邻叶片之间设置有气流通道9。如此，叶轮8所具有的技术优势及效果包括上述叶片所具有的技术优势及效果，此处不在赘述。
72.本发明实施例提供了一种风机，包括上述的叶轮8，如此，风机所具有的技术优势及效果包括上述叶轮8所具有的技术优势及效果，此处不在赘述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
73.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
74.以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。