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风轮、风机以及空调器的制作方法

2021-10-16 11:59:00 来源:中国专利 TAG:风机 风轮 空调器


1.本实用新型涉及风机技术领域,特别是涉及一种风轮、风机以及空调器。


背景技术:

2.目前,空调室外机所应用的轴流风机,其风轮叶片的吸力面通常以光滑曲面为主。并且,由于通常要求空调室外机的轴流风机具有优良的气动性能以及较小的噪音,风轮叶片的中部以及外缘的弦长往往较大,这就导致叶片的吸力面容易发生气流分离的现象,进而对轴流风机的气动效率造成影响并且导致轴流风机工作时产生的噪音加重。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型主要解决的技术问题是提供一种风轮、风机以及空调器,能够改善叶片吸力面气流分离的情况。
4.为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种风轮。该风轮包括轮毂。该风轮还包括叶片,叶片具有叶根、外缘以及吸力面,叶根连接轮毂,外缘相对叶根远离轮毂,吸力面分别连接叶根和外缘。该风轮还包括至少两个第一凹槽,该至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,至少两个第一凹槽沿外缘的延伸方向依次间隔分布。
5.在本实用新型的一实施例中,叶片还具有压力面,压力面与吸力面相背设置,第一凹槽的槽底相对吸力面更靠近压力面。
6.在本实用新型的一实施例中,第一凹槽的长度l1与相邻第一凹槽之间的间距l2具有如下关系:0.1<l1/l2<2。
7.在本实用新型的一实施例中,第一凹槽的长度l1与相邻第一凹槽之间的间距l2具有如下关系:l1/l2=1.7,或l1/l2=0.23。
8.在本实用新型的一实施例中,吸力面包括第一区域,至少两个第一凹槽设于第一区域;风轮定义有第一圆周和第二圆周,第一圆周以轮毂的中心为圆心,以叶片至中心的最大距离为半径,第二圆周以轮毂的中心为圆心,以第一区域靠近轮毂的边缘至中心的最小距离为半径,第一圆周的直径d1与第二圆周的直径d2具有如下关系:0.9<d2/d1<0.99。
9.在本实用新型的一实施例中,第一圆周的直径d1与第二圆周的直径d2具有如下关系:d2/d1=0.93。
10.在本实用新型的一实施例中,风轮包括至少两组第一凹槽组,每组第一凹槽组分别包括至少两个第一凹槽,且至少两组第一凹槽组沿叶根朝向外缘的方向依次间隔分布。
11.在本实用新型的一实施例中,叶片还具有前缘和后缘,前缘和后缘相对设置,前缘分别连接叶根和外缘,后缘分别连接叶根和外缘;后缘设有朝向前缘凹陷的凹陷结构,凹陷结构沿叶片的厚度方向贯穿叶片设置。
12.在本实用新型的一实施例中,吸力面包括第二区域,第二区域设有凹陷结构;风轮定义有第一圆周和第三圆周,第一圆周以轮毂的中心为圆心,以叶片至中心的最大距离为
半径,第三圆周以轮毂的中心为圆心,以第二区域靠近轮毂的边缘至中心的最小距离为半径,第一圆周的直径d1与第三圆周的直径d3具有如下关系:0.5<d3/d1<0.95。
13.在本实用新型的一实施例中,第一圆周的直径d1与第三圆周的直径d3具有如下关系:d3/d1=0.78。
14.在本实用新型的一实施例中,风轮包括若干第二凹槽,若干第二凹槽设于吸力面,且若干第二凹槽相对至少两个第一凹槽更靠近叶根。
15.在本实用新型的一实施例中,风轮包括凸起,凸起凸设于吸力面,且凸起靠近外缘和前缘设置,其中至少两个第一凹槽相对凸起更靠近外缘。
16.在本实用新型的一实施例中,风轮的直径d1与轮毂的直径d4具有如下关系:0.2<d4/d1<0.4。
17.为解决上述技术问题,本实用新型采用的又一个技术方案是:提供一种风机,该风机包括如上述实施例所阐述的风轮。
18.为解决上述技术问题,本实用新型采用的又一个技术方案是:提供一种空调器,该空调器包括如上述实施例所阐述的风机。
19.本实用新型的有益效果是:区别于现有技术,本实用新型提供一种风轮、风机以及空调器。该风轮包括至少两个第一凹槽,该至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,并且该至少两个第一凹槽沿外缘的延伸方向依次间隔分布,使得叶片的吸力面呈现出凹凸不平的表面形貌,因而能够改善叶片吸力面气流分离的情况。
20.并且,由于叶片的吸力面上靠近外缘的位置其气流分离的情况往往较为严重,本实用新型的上述至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,能够进一步改善叶片吸力面气流分离的情况。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。此外,这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
22.图1是本实用新型风轮第一实施例的结构示意图;
23.图2是图1所示风轮的侧视结构示意图;
24.图3是图1所示风轮a区域的放大结构示意图;
25.图4是本实用新型风轮第二实施例的结构示意图;
26.图5是本实用新型风轮第三实施例的结构示意图;
27.图6是本实用新型风轮第四实施例的结构示意图;
28.图7是图6所示风轮b

b方向的剖面结构一实施例的结构示意图;
29.图8是图6所示风轮c区域的放大结构示意图;
30.图9是本实用新型相邻特征结构层之间的距离与噪声之间的关系的示意图;
31.图10是本实用新型各特征结构层中任意相邻的两个特征结构的对应位置之间的距离与噪声之间的关系的示意图;
32.图11是本实用新型风轮第五实施例的结构示意图;
33.图12是本实用新型风机一实施例的结构示意图;
34.图13是本实用新型风机与传统风机关于风量与噪音关系的对比示意图;
35.图14是本实用新型风机与传统风机关于风量与功率关系的对比示意图;
36.图15是本实用新型风机与传统风机关于各频点噪音大小的对比示意图;
37.图16是本实用新型空调器一实施例的结构示意图。
具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型的实施例,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.为解决现有技术中轴流风机所应用的风轮其叶片吸力面容易发生气流分离现象的技术问题,本实用新型的一实施例提供一种风轮。该风轮包括轮毂。该风轮还包括叶片,叶片具有叶根、外缘以及吸力面,叶根连接轮毂,外缘相对叶根远离轮毂,吸力面分别连接叶根和外缘。该风轮还包括至少两个第一凹槽,该至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,至少两个第一凹槽沿外缘的延伸方向依次间隔分布。以下进行详细阐述。
40.请参阅图1和图2,图1是本实用新型风轮第一实施例的结构示意图,图2是图1所示风轮的侧视结构示意图。
41.在一实施例中,风轮10包括轮毂11以及连接轮毂11的叶片12。叶片12的数量为一个或多个,并且叶片12沿轮毂11的周向依次间隔分布。轮毂11用于与电机等驱动装置传动连接,以通过驱动装置驱动轮毂11绕轮毂11的中心轴自转,进而带动轮毂11所连接的叶片12绕轮毂11的中心轴转动,产生风流。
42.每个叶片12分别具有叶根121、外缘122、前缘123、后缘124、压力面125以及吸力面126。其中,叶片12的叶根121连接轮毂11,叶片12相对叶根121的边缘为外缘122。叶片12的前缘123和后缘124相对设置,并且前缘123的两端分别连接叶根121和外缘122,后缘124的两端也分别连接叶根121和外缘122,叶片12运动而引起的周向风流自叶片12的前缘123流向后缘124。叶片12的压力面125和吸力面126相背设置,叶片12运动而引起的轴向风流自吸力面126所在侧流向压力面125所在侧。
43.进一步地,请参阅图1,风轮10的直径d1与轮毂11的直径d4具有如下关系:0.2<d4/d1<0.4。优选地,风轮10的直径d1与轮毂11的直径d4具有如下关系:d4/d1=0.3。如此一来,能够最大限度地减小轮毂11的尺寸,以保证风轮10的出风效率,同时轮毂11和叶片12之间具有足够的连接强度,不易发生叶片12断裂等稳定性问题。
44.本实施例的风轮10具体可以是轴流风轮。轴流风轮由于风量大、噪音低、压力低而被广泛应用于空调器以及各种通风散热场景。轴流风轮的设计对其所应用轴流风机的效率和噪音影响很大。随着对空调能效要求的提高,对轴流风机效率的要求也与日俱增,其通常要求轴流风机的噪音低、效率高。轴流风轮在空调室外机中是一个关键零件,轴流风轮的性能对空调性能的影响较大,同时轴流风轮通常与电机配合使用,因此需要充分考虑电机的最佳工作转速以及电机的负载能力,才能保证设计出的轴流风机具有较高的效率。
45.传统轴流风轮考虑到风轮的气动效率以及噪声等因素,叶片的吸力面通常以光滑曲面为主,吸力面保持光滑有助于减少叶片的摩擦损失,并且有助于避免产生不必要的气动噪声。然而,由于通常要求风轮具有优良的气动性能以及较小的噪声,叶片的中部以及外缘的弦长往往较大,又由于传统轴流风轮其叶片的吸力面通常为光滑曲面,这就导致当气流流经叶片表面时,由于黏滞力的作用会在叶片表面形成边界层,且沿着气流流动方向边界层厚度逐渐增大,边界层内会产生逆压梯度,而当逆压梯度使边界层内的气流流速接近于零时将产生边界层分离的现象,即气流分离,因此弦长较大且较为光滑的吸力面容易导致叶片上靠近后缘的区域产生气流分离的现象,不仅会对风轮的气动效率造成不良影响而且还会增大风轮的气动噪声。
46.传统轴流风轮为了改善叶片吸力面的气流分离的情况,往往通过调整叶片的安装角来实现,该方法较为简便,且在一些特定情况下也能取得较好的效果。然而,当叶片的安装角调整至与气流角相吻合后再调节安装角将会导致风轮的气动性能下降,甚至严重恶化。此外通过调整叶片的安装角的方式还容易导致风轮轴向尺寸产生明显变化,无法满足空调产品实际应用的需求。
47.并且传统的轴流风机为了减轻风轮的重量、降低风机的负荷,通常将叶片设计为等厚的单圆弧构造,叶片截面不再采用翼型的设计,这样虽减轻了风轮重量、降低了风机负荷,但导致风机的噪音加重,并且风轮的强度也减弱,风轮叶片由于强度减弱而容易发生断裂等稳定性问题。
48.有鉴于此,请继续参阅图1,本实施例的风轮10还包括至少两个第一凹槽13。该至少两个第一凹槽13设于吸力面126上靠近外缘122的位置,并且该至少两个第一凹槽13沿外缘122的延伸方向依次间隔分布。
49.可以看出,上述至少两个第一凹槽13使得叶片12的吸力面126呈现出凹凸不平的表面形貌,有助于将高能流体引入边界层中,使得处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在叶片12的吸力面126,从而达到延缓吸力面126的气流分离的效果,因而能够改善叶片12吸力面126气流分离的情况,进而有利于提高风轮10的气动效率以及减小噪音。
50.并且,由于叶片12的吸力面126上靠近外缘122的位置,气流流速较快,气流分离的情况较为严重,因此本实施例的上述至少两个第一凹槽13设于吸力面126上靠近外缘122的位置,能够使得吸力面126上靠近外缘122的位置呈现出凹凸不平的表面形貌,有助于进一步改善叶片12吸力面126气流分离的情况。
51.进一步地,请继续参阅图1和图2,第一凹槽13的槽底相对吸力面126更靠近压力面125,即通过吸力面126朝向压力面125凹陷的方式形成第一凹槽13,亦或是理解为吸力面126上第一凹槽13位置的叶片12部分缺失而形成第一凹槽13。如此一来,通过设置第一凹槽13,能够减轻叶片12的重量,有利于降低应用本实施例风轮10的风机的负荷,进而有利于提高风机的效率。
52.请参阅图3,图3是图1所示风轮a区域的放大结构示意图。
53.在一实施例中,第一凹槽13的长度定义为第一凹槽13所在位置对应的弦长,上述至少两个第一凹槽13中相邻第一凹槽13之间的间距定义为相邻第一凹槽13相互邻近的端部之间的最小距离。其中,第一凹槽13的长度l1与相邻第一凹槽13之间的间距l2具有如下关
系:0.1<l1/l2<2,如图3所示。如此一来,该至少两个第一凹槽13在叶片12的吸力面126上具有合理的分布疏密度,有利于保证该至少两个第一凹槽13打散外缘122位置的涡流的效果,能够抑制叶片12的吸力面126上气流分离的现象,进而有利于提高风轮10的气动效率以及减小噪音。
54.进一步地,在一示例性实施例中,第一凹槽13的长度l1与相邻第一凹槽13之间的间距l2优选具有如下关系:l1/l2=1.7。在另一示例性实施例中,第一凹槽13的长度l1与相邻第一凹槽13之间的间距l2优选具有如下关系:l1/l2=0.23。如此一来,能够最大限度地保证上述至少两个第一凹槽13在叶片12的吸力面126上具有合理的分布疏密度,最大限度地保证该至少两个第一凹槽13打散外缘122位置的涡流的效果,能够最大限度地抑制叶片12的吸力面126上气流分离的现象,进一步有利于提高风轮10的气动效率以及减小噪音。并且,可以根据风轮10的具体设计合理选择上述的优选尺寸关系。
55.请继续参阅图1。在一实施例中,叶片12的吸力面126包括第一区域127,上述至少两个第一凹槽13设于第一区域127。并且,风轮10定义有第一圆周(如图1中圆周φ1所示,下同)和第二圆周(如图1中圆周φ2所示,下同),吸力面126位于第一圆周和第二圆周之间的区域为第一区域127。
56.具体地,第一圆周和第二圆周为以轮毂11的中心为圆心的同心圆,并且第一圆周所处平面和第二圆周所处平面均垂直于轮毂11的中心轴,轮毂11的中心轴过轮毂11的中心。第一圆周以轮毂11的中心为圆心,以叶片12至轮毂11的中心的最大距离为半径,该最大距离即为叶片12上距离轮毂11的中心最远的位置至轮毂11的中心的距离。第二圆周以轮毂11的中心为圆心,以第一区域127靠近轮毂11的边缘至轮毂11的中心的最小距离为半径。其中,第一圆周的直径即为风轮10的直径。
57.第一圆周的直径d1与第二圆周的直径d2具有如下关系:0.9<d2/d1<0.99,如图1所示。如此一来,能够使得该至少两个第一凹槽13尽量靠近叶片12的外缘122设置,以改善叶片12的吸力面126上靠近外缘122位置的气流分离的情况。
58.进一步地,第一圆周的直径d1与第二圆周的直径d2优选具有如下关系:d2/d1=0.93,如图1所示。如此一来,能够在保证该至少两个第一凹槽13尽量靠近叶片12的外缘122设置的同时,又能够保证该至少两个第一凹槽13不至于过分靠近叶片12的外缘122,方便形成第一凹槽13以及有助于保证风轮10的结构可靠性。
59.请参阅图4,图4是本实用新型风轮第二实施例的结构示意图。
60.在一实施例中,风轮10包括至少两组第一凹槽组131。每组第一凹槽组131分别包括上述的至少两个第一凹槽13。并且,该至少两组第一凹槽组131沿叶根121朝向外缘122的方向依次间隔分布。如此一来,通过在吸力面126上靠近外缘122的位置设置至少两组第一凹槽组131,能够进一步使得叶片12的吸力面126呈现出凹凸不平的表面形貌,进一步有利于改善打散外缘122位置的涡流的效果,进一步有利于改善吸力面126的气流分离的情况。
61.请继续参阅图1。在一实施例中,叶片12的后缘124设有朝向前缘123凹陷的凹陷结构,并且凹陷结构沿叶片12的厚度方向贯穿叶片12设置。其中,叶片12的厚度方向可以理解为垂直于叶片12的吸力面126和压力面125的方向。凹陷结构不仅可以减轻叶片12的重量,以减轻应用本实施例风轮10的风机的负荷,还可以减少叶片12后缘124位置的涡流损失,从而减小风轮10在运转过程中的振动和噪音。
62.具体地,凹陷结构包括第一凹陷结构141和第二凹陷结构142中的至少一者。其中,第一凹陷结构141的数量为多个,且该多个第一凹陷结构141沿后缘124的延伸方向并排设置而呈锯齿状;第二凹陷结构142朝向前缘123凹陷的程度大于第一凹陷结构141朝向前缘123凹陷的程度,即第二凹陷结构142朝向前缘123的端部相对于第一凹陷结构141朝向前缘123的端部更靠近前缘123。并且,图1展示了第一凹陷结构141相对于第二凹陷结构142靠近叶片12的外缘122,仅为论述需要,并非因此对第一凹陷结构141和第二凹陷结构142之间的相对位置关系造成限定。
63.举例而言,如图1所示,叶片12的吸力面126包括第二区域128,第二区域128设有凹陷结构,具体地第一凹陷结构141设于吸力面126的第二区域128。并且,风轮10定义有第一圆周和第三圆周(如图1中圆周φ3所示,下同),吸力面126位于第一圆周和第三圆周之间的区域为第二区域128,即第一凹陷结构141设于吸力面126位于第一圆周和第三圆周之间的区域,而第二凹陷结构142则设于吸力面126位于第三圆周和轮毂11之间的区域。从图1中可以看出,上述的第一区域127处于第二区域128中。
64.第一圆周和第三圆周为以轮毂11的中心为圆心的同心圆,并且第一圆周所处平面和第三圆周所处平面均垂直于轮毂11的中心轴。第一圆周以轮毂11的中心为圆心,以叶片12至轮毂11的中心的最大距离为半径。第三圆周以轮毂11的中心为圆心,以第二区域128靠近轮毂11的边缘至轮毂11的中心的最小距离为半径。
65.第一圆周的直径d1与第三圆周的直径d3具有如下关系:0.5<d3/d1<0.95,如图1所示。如此一来,能够合理地选择第一凹陷结构141在叶片12的吸力面126上的位置,有利于保证第一凹陷结构141减少叶片12后缘124位置的涡流损失的效果,进一步有利于减小风轮10在运转过程中的振动和噪音。进一步地,第一圆周的直径d1与第三圆周的直径d3优选具有如下关系:d3/d1=0.78,如图1所示。
66.请继续参阅图1。在一实施例中,风轮10还包括若干第二凹槽15,该若干第二凹槽15设于叶片12的吸力面126。并且,该若干第二凹槽15相对上述的至少两个第一凹槽13更靠近叶片12的叶根121。第二凹槽15通过吸力面126朝向压力面125凹陷的方式形成,或是理解为吸力面126上第二凹槽15位置的叶片12部分缺失而形成第二凹槽15。如此一来,第二凹槽15不仅能够减轻风轮10的重量,以减轻应用本实施例风轮10的风机的负荷,有利于降低材料成本以及提高风机的效率,还能够改善叶片12的吸力面126气流分离的情况,减小吸力面126的涡流损失,进而减小风轮10在运转过程中的振动和噪音。
67.需要说明的是,第二凹槽15的数量为一个或两个及以上,在此不做限定。
68.综上所述,本实用新型所提供的风轮,其包括至少两个第一凹槽,该至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,并且该至少两个第一凹槽沿外缘的延伸方向依次间隔分布,使得叶片的吸力面呈现出凹凸不平的表面形貌,因而能够改善叶片吸力面气流分离的情况。
69.并且,由于叶片的吸力面上靠近外缘的位置其气流分离的情况往往较为严重,本实用新型的上述至少两个第一凹槽设于吸力面上靠近外缘的位置,能够进一步改善叶片吸力面气流分离的情况。
70.请参阅图5,图5是本实用新型风轮第三实施例的结构示意图。
71.在一实施例中,不同于上述实施例,本实施例的风轮10还包括凸起16,凸起16凸设
于吸力面126,并且凸起16靠近外缘122和前缘123设置。叶片12的外缘122和前缘123的交汇处形成叶片12的叶尖,凸起16设于外缘122和前缘123所形成的叶尖位置,能够打散该叶尖位置的涡流,并且能够使得叶片12的吸力面126呈现出凹凸不平的表面形貌,进而能够改善叶片12吸力面126气流分离的情况。
72.由于叶片12的吸力面126上靠近外缘122的位置对气流做功的效率较高,该位置气流的相对线速度较大,本实施例凸起16靠近外缘122设置,有利于改善凸起16打散涡流以及抑制气流分离的效果,进一步有利于改善叶片12吸力面126气流分离的情况。
73.进一步地,凸起16设于上述实施例所阐述的吸力面126上的第二区域128。如此一来,使得凸起16尽量靠近叶片12的外缘122设置,以保证凸起16打散涡流以及抑制气流分离的效果,进一步有利于改善叶片12吸力面126气流分离的情况。其中,第二区域128已在上述实施例中详细阐述,在此就不再赘述。
74.需要说明的是,本实施例所阐述的风轮10在设有上述凸起16的基础上,还可以设有上述实施例所阐述的第一凹槽13,以通过凸起16和第一凹槽13配合改善叶片12吸力面126气流分离的情况。图5展示了叶片12的吸力面126设有凸起16和第一凹槽13,其中第一凹槽13相对凸起16更靠近叶片12的外缘122。
75.进一步地,凸起16的数量为至少两个,并且该至少两个凸起16沿靠近外缘122的方向彼此间隔分布,使得自叶片12的前缘123产生的气流接受更多数量的凸起16的作用,以进一步改善凸起16打散其所处位置涡流的效果。
76.进一步地,凸起16沿远离叶片12的前缘123的方向延伸,在保证凸起16打散涡流以及抑制气流分离的效果的同时,如是设计的凸起16有利于优化气流的流型,进一步有利于减小吸力面126上的涡流损失、减小风轮10在运转过程中的振动和噪音。
77.请继续参阅图5。在一实施例中,风轮10还包括特征结构层17。特征结构层17设于叶片12的吸力面126。特征结构层17分别包括至少两个特征结构171,且该至少两个特征结构171沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向依次分布。进一步地,特征结构层17的数量为至少两层,该至少两层特征结构层17沿远离叶片12的前缘123的方向逐层分布。
78.图5展示了叶片12的吸力面126设有凸起16、第一凹槽13以及特征结构层17,第一凹槽13相对凸起16和特征结构层17靠近叶片12的外缘122,特征结构层17相对凸起16靠近叶片12的后缘124,并且叶片12的后缘124还设有上述实施例所阐述的第一凹陷结构141。
79.可以看出,上述特征结构层17的设计,类似于鸟类的羽毛或是鱼类的鱼鳞等,使得叶片12的吸力面126呈现出凹凸不平的表面形貌,有助于将高能流体引入边界层中,使得处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在叶片12的吸力面126,从而达到延缓吸力面126的气流分离的效果,因而能够改善叶片12的吸力面126气流分离的情况,进而有助于提高应用本实施例风轮10的风机的气动效率以及减小噪声。
80.请参阅图6和图7,图6是本实用新型风轮第四实施例的结构示意图,图7是图6所示风轮b

b方向的剖面结构一实施例的结构示意图。其中,图6仅展示了完整风轮10的一个叶片12及其连接的部分轮毂11。
81.在一实施例中,上述特征结构层17所在位置处的叶片12的厚度(如图7中厚度h所示)沿靠近叶片12的后缘124的方向逐层减小,使得叶片12的厚度得到减薄,能够减轻叶片12的重量,有利于改善风轮10的气动性能,并且叶片12厚度的逐层减薄同样有助于将高能
流体引入边界层中,使得处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在叶片12的吸力面126,从而达到延缓吸力面126的气流分离的效果。
82.进一步地,每个特征结构层17的厚度(如图7中厚度h所示)差异设置,能够使得叶片12的厚度得到不同程度的减薄,如此能够根据对风轮10的气动性能的要求,合理选择叶片12的减薄程度,在保证叶片12的重量能够得到减轻的前提下,叶片12自身的强度不会受到明显影响,并且还能够满足对风轮10的气动性能的要求。
83.更进一步地,特征结构层17的厚度h沿靠近叶片12的后缘124的方向逐层递减,如图6和图7所示,如此能够最大限度地减薄叶片12的厚度,即最大限度地减轻叶片12的重量。当然,在本实用新型的其它实施例中,特征结构层17的厚度沿靠近叶片12的后缘124的方向逐层递增,在此不做限定。
84.需要说明的是,特征结构层17的厚度即为在该特征结构层17所在位置处的叶片12的厚度的基础上,与该特征结构层17相邻且相对靠近叶片12后缘124的特征结构层17所在位置处的叶片12的减薄厚度。如图7所示,特征结构层α和特征结构层β相邻,并且特征结构层β相对特征结构层α靠近叶片12的后缘124,特征结构层α的厚度即为在特征结构层α所在位置处的叶片12的厚度的基础上,特征结构层β所在位置处的叶片12的减薄厚度,即在特征结构层α所在位置处的叶片12的厚度的基础上,特征结构层β所在位置处的叶片12进一步减薄了一个特征结构层α的厚度h。
85.请继续参阅图5和图6。在一实施例中,由于叶片12上容易发生气流分离现象的区域多位于叶片12的吸力面126上靠近后缘124的位置,因此本实施例优选地上述至少两层特征结构层17在吸力面126上靠近叶片12的后缘124设置,以使得叶片12的吸力面126上靠近后缘124的位置呈现非光滑的形式,达到延缓吸力面126的气流分离的效果,能够进一步改善叶片12的吸力面126上气流分离的情况。
86.请参阅图6和图8,图8是图6所示风轮c区域的放大结构示意图。
87.在一实施例中,相邻特征结构层17之间的距离(如图8中的距离w所示,下同)为0.5mm至100mm。其中,相邻特征结构层17之间的距离可以是相邻特征结构层17的对应位置之间的距离。举例而言,如图8所示,相邻特征结构层17之间的距离可以是相邻特征结构层17的特征结构171朝向后缘124的端部之间的最小距离。
88.如此一来,能够保证相邻特征结构层17之间具有足够的距离,方便各特征结构层17的特征结构171的设计与制作,并且相邻特征结构层17之间的距离不至于过大,能够保证特征结构层17改善其抑制叶片12吸力面126气流分离的效果,避免由于特征结构层17分布过于稀疏而导致其抑制叶片12吸力面126气流分离的效果较差。
89.请继续参阅图5和图6。在一实施例中,相邻特征结构层17靠近叶根121的端部之间的距离小于该相邻特征结构层17靠近外缘122的端部之间的距离。进一步地,相邻特征结构层17之间的距离沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向逐渐增大,以匹配叶片12的弦长沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向逐渐增大的趋势,使得相邻特征结构层17之间的距离更好地匹配叶片12弦长的变化情况,有利于改善特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果。并且,上述设计,能够使得本实施例的叶片12具有更优异的产品外观,更符合工业设计与应用,有利于提高本实用新型实施例的风轮10的产品竞争力。
90.基于上述实施例所阐述的相邻特征结构层17之间的距离为0.5mm至100mm,本实施
例优选地相邻特征结构层17靠近叶根121的端部之间的距离为30mm,而该相邻特征结构层17靠近外缘122的端部之间的距离为50mm。也就是说,本实施例中相邻特征结构层17之间的距离沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向从30mm逐渐增大至50mm。如此一来,能够进一步保证相邻特征结构层17之间的距离更好地匹配叶片12弦长的变化情况,有利于改善特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果,并且进一步保证叶片12的产品外观效果。
91.图9展示了相邻特征结构层之间的距离w与噪声之间的关系。可以看出,本实施例相邻特征结构层17之间的距离介于30mm至50mm之间,能够保证应用本实施例风轮10的风机具有较小的噪声。
92.当然,在本实用新型的其它实施例中,相邻特征结构层17之间的距离也可以沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向逐渐减小,或是保持不变。亦或是相邻特征结构层17之间的距离沿自叶片12的叶根121至外缘122的方向呈现不规律的形式,能够改善特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果,在此不做限定。
93.请继续参阅图6和图8。在一实施例中,在各特征结构层17中,任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离(如图8中的距离w所示,下同)为5mm至80mm,其中任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离可以是任意相邻的两个特征结构171朝向后缘124的端部之间的距离。通过上述方式,能够使得各特征结构层17中特征结构171的分布形式满足要求,进而保证特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果。
94.进一步地,本实施例优选为在各特征结构层17中,任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离为22mm。如此一来,能够最大限度地保证特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果。
95.图10展示了各特征结构层中任意相邻的两个特征结构的对应位置之间的距离w与噪声之间的关系。可以看出,上述实施例各特征结构层17中任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离优选为22mm,能够保证应用本实施例风轮10的风机具有较小的噪声。
96.可选地,在各特征结构层17中,任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离可以是相等的,如此在保证特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果的前提下,使得叶片12具有更优异的产品外观,更符合工业设计与应用,有利于提高本实用新型实施例的风轮10的产品竞争力。
97.当然,在本实用新型的其它实施例中,在各特征结构层17中,任意相邻的两个特征结构171的对应位置之间的距离也可以是差异设置的,并且不具备规律,如此能够改善特征结构层17抑制叶片12吸力面126气流分离的效果,在此不做限定。
98.请参阅图6和图11,图11是本实用新型风轮第五实施例的结构示意图。
99.在一实施例中,特征结构171在参考平面上的正投影为弧形、曲线形以及折线形中的至少一种,其中参考平面(如图6和图11中的平面γ所示,下同)垂直于轮毂11的中心轴(如图6中轴线o所示,其中轴线o垂直于图6所示的纸面方向)。通过上述方式,能够使得叶片12具有更优异的产品外观,更符合工业设计与应用,有利于提高本实用新型实施例的风轮10的产品竞争力。
100.图6展示了特征结构171在参考平面γ上的正投影为弧形的情况,进一步地可以是圆弧等,图6展示的特征结构171在参考平面γ上的正投影为半圆弧。图11展示了特征结构171在参考平面γ上的正投影为折线形的情况。当然,在本实用新型的其它实施例中,特征
结构171在参考平面上的正投影可以是其它图形,并且各特征结构层17中所包含的至少两个特征结构171在参考平面上的正投影可以是弧形、折线形以及其它图形的任意组合,在此不做限定。
101.综上所述,本实用新型所提供的风轮,其包括凸起,凸起凸设于吸力面,并且凸起靠近外缘和前缘设置,凸起能够打散外缘和前缘所形成叶尖位置的涡流,并且能够使得叶片的吸力面呈现出凹凸不平的表面形貌,因而能够改善叶片吸力面气流分离的情况。
102.并且,该风轮还包括特征结构层,特征结构层设于吸力面,特征结构层包括至少两个特征结构,该至少两个特征结构沿叶根朝向外缘的方向依次分布,同样有助于使得叶片的吸力面呈现出凹凸不平的表面形貌,有利于进一步改善叶片吸力面气流分离的情况。
103.请参阅图12,图12是本实用新型风机一实施例的结构示意图。
104.在一实施例中,风机100包括风轮10。其中,风轮10已在上述实施例中详细阐述,在此就不再赘述。进一步地,风机100还包括驱动装置20,驱动装置20与风轮10传动连接,以通过驱动装置20驱动风轮10转动,进而产生风流。可选地,驱动装置20可以是电机等,在此不做限定。
105.本实施例的风机100可以是轴流风机,关于轴流风机的概念以及工作原理属于本领域技术人员的理解范畴,在此就不再赘述。并且本实施例的风机100可以应用于空调系统的室外机等,尤其是多联形式的空调室外机等,在此不做限定。
106.请参阅图13,图13是本实用新型风机与传统风机关于风量与噪音关系的对比示意图,其中i1表达了本实用新型的风机关于风量与噪音的关系,i2表达了传统的风机关于风量与噪音的关系。从图13中可以看出,当本实用新型的风机与传统的风机具有相同风量时,本实用新型的风机具有更小的噪音。
107.请参阅图14,图14是本实用新型风机与传统风机关于风量与功率关系的对比示意图,其中i3表达了本实用新型的风机关于风量与功率的关系,i4表达了传统的风机关于风量与功率的关系。从图14中可以看出,当本实施例的风机与传统的风机具有相同风量时,本实用新型风机的功率较低,意味着本实用新型风机的功耗较低、效率较高。
108.请参阅图15,图15是本实用新型风机与传统风机关于各频点噪音大小的对比示意图,其中i5表达了本实用新型的风机在各频点噪音大小的情况,i6表达了传统的风机在各频点噪音大小的情况。从图15中可以看出,在整个频带本实用新型的风机具有更小的噪音。
109.请参阅图16,图16是本实用新型空调器一实施例的结构示意图。
110.在一实施例中,空调器200包括风机100。其中,风机100已在上述实施例中详细阐述,在此就不再赘述。空调器200应用于组成空调系统,进一步地,空调器200可以是空调器室外机等,例如多联形式的空调器室外机等,在此不做限定。
111.此外,在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
112.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当
理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

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