专利名称：高能效空气源热泵热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热泵热水器，尤其是指一种高能效空气源热泵热水器。
背景技术：
空气源热泵热水器是采用逆卡诺循环原理设计的，将低温环境中热量泵入高温的 水系统中。根据热量守恒原理，提高机组的性能，就是尽量提高从低温环境摄取的热量数， 空气源热泵热水器从低温环境摄取的热量设备一般是采用轴流风扇强制对流换热的铝箔 翅片换热器。所以，轴流风扇的好坏直接影响热泵热水器的性能，即性能系数和噪声。目前 市场上的轴流风扇均存在风量过小，噪声过大的现象，当风量加大时，噪声更会急剧增加。 分析原因，主要是由于风扇的叶片过于平整并且厚度均匀并偏薄。由于轴流风扇运转的噪 声主要是由两种噪声组成，即旋转噪声和涡流噪声，其中涡流噪声影响最大。涡流噪声产生 的机理是由于轴流风扇在高速旋转时，其叶片周围的气流受到旋转叶片阻挡时，会形成绕 流层，并沿叶片表面曲线弧度缓慢移动到某一点上云集并最终在叶片背面脱体。绕流层叶 片表面并不随气流向下游方向运动，而是处于一个相对静止的状态。绕流层与其周边气流 间的边界是不稳定的，周边气流通过切向粘滞力而产生巻吸作用，带动绕流层气体运动，在 风叶背面的分叉点附近形成了涡旋胚，并逐渐成长，随着涡流胚半径越来越大，质量达到一 定程度后，涡旋胚就从叶片背面滑脱，而随气流向下游运动。当涡旋胚滑脱时，在该区另一 侧分叉点附近会形成一个新的涡旋胚，从而开始一个与以上相似的过程。涡流胚越大，噪声 也越大。另外，轴流风扇高速旋转时容易产生颤振现象，随转速增加，颤振现象会明显增加， 进而引起风扇、电机、电机支架的振动，甚至使整机产生强烈的共振现象。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有热泵热水器所用的轴流风扇在增加送风量的情 况下、噪声成急剧放大的问题，提供一种高能效空气源热泵热水器，它对轴流风扇进行改 进，以满足热泵热水器的静音、节能、高效要求。 为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是一种高能效空气源热泵热水器，
它包括轴流风扇、电机及电机旋转轴、压縮机，其中轴流风扇由作为旋转轴的轮毂和叶片构
成，轮毂安装在电机旋转轴上，叶片具有叶面、前缘、后缘、叶外缘，轮毂外围均匀排列若干
片叶片，叶面横向成S形、纵向是大弧线，前缘局部加厚并增加前缘尖角。 本发明创造主要是对热泵热水器所用的室外轴流风扇的叶形进行改进，使气流叶
的流线更加符合空气动力学，尽量降低轴流风扇高速旋转时在叶片背面形成的涡旋胚的半
径和单个涡旋胚形成的时间，并尽可能地较少风扇高速旋转过程的颤振现象，增加抗颤动
性能。把叶面设计成横向成S形、纵向是大弧线，能够很好地降低涡旋胚的涡流半径和单个
涡旋胚形成时间；前缘局部加厚，就是为了减少轴流风扇旋转过程的颤振现象，突出前缘的
尖角部，可以有效地减少入风角和风阻，提高转速、降低噪声。它有效地增加了风量，降低了
噪声，提高了热泵热水器主机的换热效果。
图1是高能效空气源热泵热水器所用的轴流风扇气流流入侧的结构图。
图2是图1所示的轴流风扇的后视图。 图3是图1所示的轴流风扇的轴视图。 图4是图1所示的轴流风扇单个叶片的横向局部剖视图。 图中10、轮毂，21a、前缘，21b、前缘尖角，22、叶外缘，23a、叶面弧面一，23b、叶面 弧面二，24a、叶后缘一，24b、叶后缘二。
具体实施方式参见图1-图4，一种高能效空气源热泵热水器，它包括轴流风扇、电机及电机旋转 轴、压縮机，轴流风扇由作为旋转轴的轮毂10和叶片构成，轮毂10安装在电机旋转轴上， 叶片具有叶面、前缘21a、后缘、叶外缘22，轮毂10外围均匀排列若干片叶片，叶面横向成S 形、纵向是大弧线，前缘21a局部加厚并增加前缘尖角21b。所述的叶片有三片。 参见图l-图3，所述的叶面由弧面一23a和叶面弧面二23b两部份组成，S形由叶 面弧面一 23a和叶面弧面二 23b形成，叶面弧面一 23b凹向叶片背面成大弧线，叶面弧面二 23a凸出叶片正面成小弧线，同时叶面弧面一 23a和叶面弧面二 23b两部份纵向方向成大弧 线凹向叶片背面。 参见图l-图3，所述的前缘21a局部加厚，即从叶面弧面二23b的底部到叶面的根 部加厚，加厚部分的厚度为5. 0mm-6. 5mm，加厚部分的宽度为25mm-35mm。所述的前缘尖角 21b的尖角部成38。突出，突出长度为50mm-65mm。 参见图1-图3，所述的后缘由叶后缘一 24a和叶后缘二 24b组成，叶后缘一 24a和 叶后缘二 24b随着叶面弧面一 23a和叶面弧面二 23b的弧线延伸到轮毂10正面平面下5mm 的平面处结束。 参见图1-图3，作为旋转轴的轮毂10安装在电机旋转轴上，轴流风扇在电机的带 动下高速旋转，气流从前缘尖角21b、前缘21a处进入，在叶面弧面一 23a、叶面弧面二 23b 处升压后，在叶后缘一 24a、叶后缘二 24b处高速飞离叶面。 该高能效空气源热泵热水器与现有的热泵热水器相比，换热效率提高5%左右，噪 声降低4d B(A)左右。
权利要求一种高能效空气源热泵热水器，它包括轴流风扇、电机及电机旋转轴、压缩机，轴流风扇由作为旋转轴的轮毂(10)和叶片构成，轮毂(10)安装在电机旋转轴上，叶片具有叶面、前缘(21a)、后缘、叶外缘(22)，轮毂(10)外围均匀排列若干片叶片，其特征在于叶面横向成S形、纵向是大弧线，前缘(21a)局部加厚并增加前缘尖角(21b)。
2. 根据权利要求1所述的高能效空气源热泵热水器，其特征在于所述的轴流风扇的 叶片有三片。
3. 根据权利要求1所述的高能效空气源热泵热水器，其特征在于所述的叶面由弧面 一 (23a)和叶面弧面二 (23b)两部份组成，S形由叶面弧面一 (23a)和叶面弧面二 (23b)形 成，叶面弧面一 (23b)凹向叶片背面成大弧线，叶面弧面二 (23a)凸出叶片正面成小弧线， 同时叶面弧面一 (23a)和叶面弧面二 (23b)两部份纵向方向成大弧线凹向叶片背面。
4. 根据权利要求1所述的高能效空气源热泵热水器，其特征在于所述的前缘 (21a)局部加厚即从叶面弧面二 (23b)的底部到叶面的根部加厚，加厚部分的厚度为 5. 0mm-6. 5mm，加厚部分的宽度为25mm-35mm。
5. 根据权利要求1所述的高能效空气源热泵热水器，其特征在于所述的前缘尖角 (21b)的尖角部成38°突出，突出长度为50mm-65mm。
6. 根据权利要求1所述的高能效空气源热泵热水器，其特征在于所述的后缘由叶后 缘一 (24a)和叶后缘二 (24b)组成，叶后缘一 (24a)和叶后缘二 (24b)随着叶面弧面一 (23a)和叶面弧面二 (23b)的弧线延伸到轮毂(10)正面平面下5mm的平面处结束。
专利摘要一种高能效空气源热泵热水器，它包括轴流风扇、电机及电机旋转轴、压缩机，轴流风扇由作为旋转轴的轮毂和叶片构成，轮毂安装在电机旋转轴上，叶片具有叶面、前缘、后缘、叶外缘，轮毂外围均匀排列若干片叶片，叶面横向成S形、纵向是大弧线，前缘局部加厚并增加前缘尖角。它对轴流风扇进行改进，以满足热泵热水器的静音、节能、高效要求。
文档编号F04D29/38GK201488274SQ20092012204
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月6日 优先权日2009年6月6日
发明者黄道德 申请人:浙江正理生能科技有限公司