专利名称：一种轴流风叶及空调用轴流风机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风机，尤其是一种轴流风叶及空调用轴流风机。
背景技术：
轴流风机因其流量大、压头低，在工业通风换气领域得到广泛应用。由于空调用轴 流式通风机安装在住宅或办公区域，因此在提高风量、加强换热的同时，也要求降低噪音， 这对设计高效低噪的风机提出了更高的要求。轴流风叶在高速旋转时，由于叶片压力面和吸力面压差的存在以及剧烈波动，叶 片表面承受着脉动的压力冲击，使得叶片处于一种颤振状态。叶片颤振不仅会产生大的气 动噪声，也会使得风机的电机转子产生轴向窜动引发2、4倍电源频率的电磁噪声，不但使 轴流风机噪声增大，也恶化了音质。这些低频段的噪声不仅降低轴流风叶和风机电机的疲 劳寿命，也影响到人们的生活和休息。传统的降低轴流风叶颤振的方法有以下几种(1)采用叶片颤振设计法，使系统总阻尼> 0。(2)增加机械阻尼用衰减性6材料大的材料，或用有大结构阻尼的结构，如拉筋、 周带、阻尼拉筋、阻尼周带等。(3)增加气动阻尼①增加叶片弦长，增高叶片自由振动频率(增大刚性，采用外 形粗壮的叶型)，可增加颤振稳定性；②减小大负攻角和气流大尺度分离，用攻角适应性好 的大头叶型；减小小容积工况下的攻角，采用大的根部反动度。(4)对于树脂基材料，改变其注塑温度、速度等成型条件，调整叶片硬度，对薄弱的 翼截面进行大面积加厚加强，改变叶片固有频率分布和刚度。以上所有的降低轴流风叶的颤振方法，均存在设计复杂，材料成本较高的问题。而 且，对于已开模生产的风叶，由于无法大量修改设计参数，因此操作复杂，即使在设计阶段， 也难以预测和把握。
发明内容本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单、成本低，且能有效改善轴流风叶 的颤振特性的轴流风叶。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种轴流风叶，包括轮毂和设在轮毂周向上的至少两个叶片，该叶片的两侧面分 别为压力面和吸力面，该叶片与其旋转方向相同的边缘部位为前缘、与其旋转方向相反的 边缘部位为后缘、径向向外的边缘部位为外缘，在所述叶片靠近其外缘处设有向压力面和/ 或吸力面一侧凸起的凸出部。本实用新型通过在轴流风叶的叶片上增加了形如蜻蜒翅痣的凸出部，使得轴流风 叶在气流大攻角和气流攻角不断变化时，不会发生过大的颤振现象，降低叶尖分离流颤振， 从而控制大尺度涡流在整个叶片压力面和吸力面上的发生和发展，降低了轴流风叶因颤振 而产生的轴向窜动，减小了电机因转子被迫轴向窜动产生的异常2、4等倍数电源频率电磁噪声，不但改善了轴流风机音质，也降低了易颤振轴流风叶对电机高加工精度的要求。而 且，本实用新型增加的材料很少，相对于将叶片大面积加厚加强的技术处理，成本低廉。此 外，对已有严重颤振问题的轴流风叶，可通过简单的实验验证后，稍做修改模具即可获得降 颤振效果，方法简便，易于操作。作为上述技术方案的进一步改进在所述叶片外缘沿旋转方向的前端设有向前延伸的前掠部，该前掠部能够适应大 的气流攻角，以及气流攻角不断变化的流场，能进一步降低轴流风机的噪声。所述凸出部设在所述叶片的前掠部及该叶片沿旋转方向的中部和后部中的一处 或两处以上位置。在所述叶片的前缘设有加强凸筋，该加强凸筋能够适应大的气流攻角，并且有利 于提高叶片的强度，改善二维颤振现象。所述叶片的后缘呈锯齿状，所述凸出部设在该叶片后缘径向最靠外的那个齿上。所述凸出部的表面与所述叶片的表面平滑过渡，这样确保凸出部不影响叶片原有 流场，不产生额外卡门漩涡噪声。所述凸出部的质量为0.5 10g。所述凸出部的横截面形状为圆形、椭圆形、矩形或不规则多边形。所述凸出部的高度小于或等于所述叶片与其相对应部位的厚度。本实用新型的另一目的在于提供一种安装有上述轴流风叶的空调用轴流风机，以 降低空调用轴流式通风机的噪音。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种空调用轴流风机包括，电机和轴流风叶，该风叶包括轮毂和设在轮毂周向上 的至少两个叶片，该叶片的两侧面分别为压力面和吸力面，该叶片与其旋转方向相同的边 缘部位为前缘、与其旋转方向相反的边缘部位为后缘、径向向外的边缘部位为外缘部，其特 征在于在每个所述叶片的压力面和/或吸力面上设有向外凸出的凸出部。与现有技术相比，本实用新型的优点是通过在轴流风叶的叶片上增加形如蜻蜒 翅痣的凸出部，能有效改善轴流风叶的颤振特性，降低轴流风叶的颤振，从而提高轴流风叶 旋转的稳定性，进而降低电机转子的轴向窜动，降低因轴流风叶颤振引起的旋转噪声和电 磁噪声，改善轴流风机音质，而且，轴流风叶还具有结构简单、成本低的优点。
图1为本实用新型实施例1中凸出部在叶型截面弦长上的位置示意图；图2为本实用新型实施例2轴流风叶的结构示意图；图3为本实用新型实施例3轴流风叶的结构示意图；图4为本实用新型实施例4轴流风叶的结构示意图；图5为本实用新型实施例5轴流风叶的结构示意图；图6为本实用新型实施例6轴流风叶的结构示意图；图7为本实用新型实施例7轴流风叶的结构示意图；图8为轴流风叶与电机及其支架的装配关系示意图。附图标记说明
4[0035]1-轮毂、2-叶片、3-前掠部、4-前缘、5-后缘、6_外缘、7_凸出部、8_加强凸筋、 9-电机、10-风叶、11-安装支架、12-压力面、13-吸力面。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明见图2至图7，本实用新型的轴流风叶10由轮毂1和均布在轮毂1周向上的3个 叶片2组成，叶片2与轮毂1采用整体浇铸，或焊接、铆接固定在一起。叶片2的两侧面分别 为压力面12和吸力面13，该叶片2与其旋转方向相同的边缘部位为前缘4、与其旋转方向 相反的边缘部位为后缘5、径向向外的边缘部位为外缘6。叶片2截面为翼型或扭曲翼型、 板型或扭曲板型。在叶片2靠近其外缘6处设有向压力面12和/或吸力面13 —侧凸起的 凸出部7，该凸出部7的横截面形状为圆形、椭圆形、矩形或不规则多边形。凸出部7的高度 小于或等于叶片2的厚度。凸出部7的质量为0.5 10g。凸出部7可以与叶片2—体成 型，或是增设在叶片2上，凸出部7的表面与叶片2的表面平滑过渡。需要说明的是，在叶 片2上做出凹陷或拱起形状的结构也应被视为本实用新型的一种改造形式。下面通过实施 例1 7进一步阐述。实施例1见图1，对于一般轴流叶片，凸出部7位置的确定方法是，在叶片2截面型线上，凸 出部 与后缘5的距离L为整个弦长B的1/5 1/3。凸出部7的高度一般不超过此处叶 片2的厚度C。本实施例中叶片2厚度为2mm，凸出部7高度为1. 5mm,每个凸出部7质量为 2g。实施例2 见图2，为凸出部设在前掠式轴流叶片的实施例。在叶片2外缘6沿旋转方向的前 端设有向前延伸的前掠部3，凸出部7设在前掠部3上。凸出部7至前掠部3沿旋转方向 前端的距离S为前掠部3长度K的1/3 1/2。凸出部7的厚度一般不超过此处叶片2的 厚度。本实施例中叶片2厚度为2mm，凸出部7高度为2mm，凸出部7质量为2g。与未设置 凸出部的相同轴流叶片相比，本实施例叶片2的振动值降低至原来的l/2，2f电磁噪声降低 16dB (A)，噪声总值降低2dB (A)，旋转噪声降低，音质获得改善。实施例3见图3，与实施例2不同的是在叶片2的前缘4设有加强凸筋8 (即前缘4较厚)。 凸出部7至前掠部3沿旋转方向前端的距离S为加强凸筋8的径向外端与前掠部3沿旋转 方向前端的距离K的1/3 1/2。叶片2厚度为2mm，凸出部7高度为1. 5mm，凸出部7质量 为1. 5g。与未设置凸出部的相同轴流叶片相比，本实施例叶片2的振动值降低l/2，2f电磁 噪声降低12dB(A)，噪声总值降低1.2dB(A)，旋转噪声降低，音质获得改善。实施例4见图4，与实施例3不同的是，叶片2的前缘4至前掠部3圆弧过渡，无明显转折。 凸出部7的质量为1. 5g，叶片2厚度为2. 5mm，凸出部7高度为1. 5mm,面积不超过叶前掠部 3面积的1/3。与未设置凸出部的相同轴流叶片相比，本实施例降低因前掠部3颤振引起的 电机4f电磁噪声8dB (A)，音质获得改善。实施例5[0047]见图5，与实施例4不同的是，凸出部7设在叶片2沿旋转方向的中部。与未设置凸 出部的相同轴流叶片相比，本实施例降低因前掠部3颤振引起的电机4f电磁噪声6dB(A)， 音质获得改善。实施例6见图6，与实施例4不同的是，凸出部7设在叶片2沿旋转方向的后部。与未设置凸 出部的相同轴流叶片相比，本实施例降低因前掠部3颤振引起的电机If电磁噪声4dB(A)， 降低1倍BPF旋转噪声5dB (A)，音质获得改善。实施例7见图7，在叶片2外缘6沿旋转方向的前端设有向前延伸的前掠部3，叶片2的后 缘5呈锯齿状，齿稍作为悬臂，且对空气做功较大，产生较强颤振，引发2f电磁噪声和1、2 倍频叶片2通过频率噪声。在叶片2的后缘5径向最靠外的那个齿上设置凸出部7，凸出 部7与该齿齿稍的距离S为该齿齿长K的1/3 1/2，凸出部7的质量5g。与未设置凸出 部的相同轴流叶片相比，本实施例轴流风叶10振动减弱，叶片2通过频率噪声降低，2f电磁 噪声降低12dB(A)，音质获得改善。见图8，为本实用新型的轴流风机应用到空调用轴流风机的实施例。电机9安装在 安装支架11上，电机9的输出轴与风叶10的轮毂1中间的轴孔固定，为轴流风叶10旋转 提供原动力。空调用轴流风机的风叶10为树脂基柔性轴流风叶。以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不 违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。
权利要求一种轴流风叶，包括轮毂和设在轮毂周向上的至少两个叶片，该叶片的两侧面分别为压力面和吸力面，该叶片与其旋转方向相同的边缘部位为前缘、与其旋转方向相反的边缘部位为后缘、径向向外的边缘部位为外缘，其特征在于在所述叶片靠近其外缘处设有向压力面和/或吸力面一侧凸起的凸出部。
2.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于在所述叶片外缘沿旋转方向的前端 设有向前延伸的前掠部。
3.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于所述凸出部设在所述叶片的前掠部 及该叶片沿旋转方向的中部和后部中的一处或两处以上位置。
4.根据权利要求3所述的轴流风叶，其特征在于在所述叶片的前缘设有加强凸筋。
5.根据权利要求2所述的轴流风叶，其特征在于所述叶片的后缘呈锯齿状，所述凸出 部设在该叶片后缘径向最靠外的那个齿上。
6.根据权利要求1所述的轴流风叶，其特征在于所述凸出部的表面与所述叶片的表 面平滑过渡。
7.根据权利要求1至6任一的所述轴流风叶，其特征在于所述凸出部的质量为0.5 IOgo
8.根据权利要求7所述的轴流风叶，其特征在于所述凸出部的横截面形状为圆形、椭 圆形、矩形或不规则多边形。
9.根据权利要求8所述的轴流风叶，其特征在于其特征在于所述凸出部的高度小于 或等于所述叶片与其相对应部位的厚度。
10.一种空调用轴流风机，包括电机和轴流风叶，该风叶包括轮毂和设在轮毂周向上的 至少两个叶片，该叶片的两侧面分别为压力面和吸力面，该叶片与其旋转方向相同的边缘 部位为前缘、与其旋转方向相反的边缘部位为后缘、径向向外的边缘部位为外缘部，其特征 在于在所述叶片靠近其外缘处设有向压力面和/或吸力面一侧凸起的凸出部。
专利摘要本实用新型公开了一种轴流风叶及空调用轴流风机，该轴流风叶包括轮毂和设在轮毂周向上的至少两个叶片，该叶片的两侧面分别为压力面和吸力面，该叶片与其旋转方向相同的边缘部位为前缘、与其旋转方向相反的边缘部位为后缘、径向向外的边缘部位为外缘，在所述叶片靠近其外缘处设有向压力面和/或吸力面一侧凸起的凸出部。本实用新型通过在轴流风叶的叶片上增加形如蜻蜓翅痣的凸出部，能有效改善轴流风叶的颤振特性，降低轴流风叶的颤振，从而提高轴流风叶旋转的稳定性，进而降低电机转子的轴向窜动，降低因轴流风叶颤振引起的旋转噪声和电磁噪声，改善轴流风机音质，而且，轴流风叶还具有结构简单、成本低的优点。
文档编号F04D19/00GK201671881SQ20102019893
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者王彤, 肖彪, 肖忠弟, 董术海, 赵伟东 申请人:珠海格力电器股份有限公司