轴流风轮、空调室外机及空调器的制作方法

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种轴流风轮、空调室外机及空调器。

背景技术：

相关技术中，空调室外机风叶在工作工程中由于叶片表面压力脉动大，叶片受压面叶顶区高压低，导致气流沿叶高分布不均匀，使得风道流量损失大，风叶有效做功面积小导致风叶单位时间风道流量不足，噪音大，相同负载下空调换热效果差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种轴流风轮，所述轴流风轮具有结构简单、使用性能高的优点。

本发明还提出一种空调室外机，包括上述的轴流风轮。

本发明还提出一种空调器，所述空调器具有如上所述空调室外机。

根据本发明实施例的轴流风轮，所述轴流风轮的轴向两侧分别为迎风侧和出风侧，所述轴流风轮包括：轮毂；多片叶片，多片所述叶片与所述轮毂连接且沿所述轮毂的周向方向间隔分布，在从所述叶片的尾缘到前缘的方向上，所述叶片沿着朝向迎风侧的方向延伸。

根据本发明实施例的轴流风轮，具有结构简单、风量大、耐压性好等优点。

根据本发明的一些实施例，所述轮毂的旋转中心线为直线m，以所述直线m为中心线的柱面为参考圆柱面，所述参考圆柱面与所述叶片的截面为曲面p，所述曲面p具有点a和点b，所述点a和所述点b的连线为中弦线ab；过所述中弦线ab且与所述直线m平行的平面为参考面q，所述曲面p在所述参考面q上的投影区域为长条形，所述长条形的最大宽度为h，从所述参考圆柱面的径向内侧至所述参考圆柱面的径向外侧方向上，所述h逐渐减小。

根据本发明的一些实施例，所述叶片的前缘为曲线，且该曲线上任意一点的曲率中心位于所述前缘的同一侧。

根据本发明的一些实施例，所述叶片的尾缘为曲线，且该曲线上至少存在两点，该两点的曲率中心位于所述尾缘的两侧。

根据本发明的一些实施例，所述叶片为三片。

根据本发明的一些实施例，所述叶片与所述轮毂卡接。

根据本发明实施例的空调室外机，包括如上所述的轴流风轮。

根据本发明实施例的空调室外机，通过设置上述的轴流风轮，有利于提高空调室外机与外界环境的换热效果。

根据本发明实施例的空调器，包括如上所述的空调室外机。

根据本发明实施例的空调器，设置具有上述轴流风轮的空调室外机，有利于提高空调器的换热效果。

附图说明

本发明的上述和附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图2是根本发明实施例的轴流风轮的结构示意图；

图3是根本发明实施例的轴流风轮的叶片的截面在参考面q上的投影示意图；

图4是根本发明实施例的轴流风轮的叶片的截面在参考面q上的投影示意图；

图5是根本发明实施例的轴流风轮的叶片的截面在参考面q上的投影示意图；

图6是根本发明实施例的轴流风轮的叶片的截面在参考面q上的投影示意图。

图7是根据图2所示的叶片的1a-5a方向的剖示意图；

图8是本发明实施例的风轮与相关技术中的风轮的风量与转速的对比图；

图9是本发明实施例的风轮与相关技术中的风轮的风量与噪音的对比图。

附图标记：

轴流风轮1，

轮毂11，

叶片12，前缘121，尾缘122，

参考圆柱面13。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“逆时针”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

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”、“相连”、“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。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。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的轴流风轮1。

如图1-图2所示，轴流风轮1包括轮毂11及多片叶片12。

具体而言，如图1-图2所示，多片叶片12与轮毂11连接且沿轮毂11的周向方向间隔分布，也就是说，多片叶片12连接至轮毂11的外周壁上且沿轮毂11的轴向方向间隔分布。例如，如图1、图2所示，轴流风轮1具有三片叶片12，三片叶片12沿着轮毂11的周向方向分布且三片叶片12两两之间的间隔均匀。

如图1所示，每个叶片12具有前缘121和尾缘122，轴流风轮1的轴向两侧为迎风侧和出风侧，在从叶片12的尾缘122到前缘121的方向上，叶片12沿着朝向迎风侧的方向延伸。也就是说，在从叶片12的尾缘122到前缘121的方向上，叶片12沿着朝向与气流流动方向相反的方向延伸。

例如，如图2所示，过轮毂11的旋转中心线的平面1a、2a、3a、4a、5a中相邻的两个平面之间的夹角为15°，平面1a、2a、3a、4a、5a的远离轮毂11的旋转中心线的一端间隔开且分别切割叶片12以获得如图7所示的与平面1a、2a、3a、4a、5a一一对应的叶片12的截面1a’、2a’、3a’、4a’、5a’，从截面1a’到5a’，截面整体具有朝向迎风侧延伸的趋势，其中，需要说明的是，垂直于纸面向外的方向为迎风侧的方向，垂直于纸面向内的方向为出风侧的方向。

由此，可使得叶片12沿圆周方向带有明显顺叶轮旋转方向弯曲的特征，从而有利于在一定程度上消除叶片12的外端壁区域的气流阻塞，增大叶片2的前掠角度，增加叶片12有效做功面积，而且可有效提高吸力面叶顶区低压和压力面叶顶区高压，使气流沿叶高分布更为均匀，减弱从压力面到吸力面的二次流，提高气流的流量和叶片12的耐压性，提升风道流量，并减小了二次流造成的涡流噪音。

根据本发明实施例的轴流风轮1，在从叶片12的尾缘122到前缘121的方向上，通过使得叶片12沿着朝向迎风侧的方向延伸，可使得叶片12沿圆周方向带有明显顺风轮旋转方向弯曲的特征，从而有利于在一定程度上消除叶片12的外端壁区域的气流阻塞，增大叶片12的前掠角度，增加叶片12有效做功面积，降低噪音，而且可有效提高吸力面叶顶区低压和压力面叶顶区高压，使气流沿叶高分布更为均匀，减弱从压力面到吸力面的二次流，进而提高气流的流量和叶片的耐压性，提升风道流量。

简而言之，根据本发明实施例的轴流风轮1，具有结构简单、风量大、噪音小、耐压性好等优点。

在本发明的一些实施例中，轮毂11的旋转中心线为直线m，以直线m为中心线的柱面为参考圆柱面13，参考圆柱面13的半径为r。可以理解的是，参考圆柱面13的中心线与轮毂11的旋转中心线在同一直线上，用直线m的垂直面切割参考圆柱面13，切割面形成为参考圆，参考圆的半径为r。例如，如图2所示，多片叶片12所在的参考圆柱面13为第四参考圆柱面，邻近轮毂11的参考圆柱面13为第一参考圆柱面，第一参考圆柱面与第四参考圆柱面之间存在第二参考圆柱面与第三参考圆柱面，第二参考圆柱面到第一参考圆柱面的距离与第三参考圆柱面到第二参考圆柱面的距离相等，这里所提到的“距离”是指参考圆径向方向距离。

如图2所示，第一参考圆柱面的半径为r1，第二参考圆柱面的半径为r2，第三参考圆柱面的半径为r3，第四参考圆柱面的半径为r4，从第一参考圆柱面到第四参考圆柱面的方向上，半径逐渐增大，即r4>r3>r2>r1。

参考圆柱面13与叶片的截面为曲面p，曲面p具有点a和点b，点a和点b的连线为中弦线ab。

例如，叶片12具有相对的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面相对且第一表面位于第二表面的上方，第一参考圆柱面与叶片12相交形成曲面p，曲面p包括曲线a和曲线b，曲线a为第一表面与第一参考圆柱面的相交线,曲线b为第二表面与第一参考圆柱面的相交线。曲线a包括端点a1和端点a2，端点a1和端点a2分别位于曲线a的两端。曲线b包括端点b1和端点b2，端点b1和端点b2分别位于曲线b的两端。端点a1靠近端点b1，端点a2靠近端点b2，端点a1与端点b1的连线的中点为点a，端点a2与端点b2的连线的中点为点b,连接点a与点b的线段为中弦线ab。

如图3-图6所示，取过中弦线ab且与直线m平行的平面为参考面q，曲面p在参考面q上的投影区域为长条形，长条形的最大宽度为h，从参考圆柱面13的径向内侧至参考圆柱面13的径向外侧方向上，h逐渐减小。可以理解的是，曲面p在参考面q上的投影面为映射面r，曲线a与曲线b在参考面q上投影形成曲线a’与曲线b’，曲线a’与曲线b’之间距离的最大值为h，从参考圆柱面13的径向内侧至参考圆柱面13的径向外侧方向上，即从第一参考圆柱面到第四参考圆柱面的方向上，h逐渐减小。由此，可以使叶片12具备较高的抗静压能力，能够保证在压降较大的工况下，叶片12依旧能够提供较高的风量，而且有利于简化轴流风轮1的结构，方便叶片的出模。

如图1-图2所示，根据本发明的一些实施例，叶片12的前缘121为曲线，且该曲线上任意一点的曲率中心位于前缘121的同一侧。可以理解的是，叶片12的前缘121的每个区间段均是曲线段且每段曲线段的曲线延伸方向均位于前缘121的同一侧。例如，如图1、图2所示，叶片12的形状为镰刀形，叶片12的前缘121向尾缘122凹陷，前缘121上任意一点的曲率中心位于前缘121的前侧(如图2所示的前方向)。由此，可以在保证叶片12的通风量的同时有效地减小气流对于叶片12的阻力，进而降低了叶片12的功率，提高了轴流风轮1的能效比。

如图1-图2所示，根据本发明的一些实施例，叶片12的尾缘122为曲线，且该曲线上至少存在两点，该两点的曲率中心位于尾缘122的两侧(例如前后两侧)。可以理解的是，叶片12的前缘121的每个区间段均是曲线段且多段曲线段中至少存在两段曲线段的曲线延伸方向不同。例如，如图1、图2所示，叶片12的形状为镰刀形，叶片12的尾缘122呈波浪形，叶片12的尾缘122可以分为三段，中间段上任意一点的曲率中心位于尾缘122的前侧，其余两段上任意一点的曲率中心位于尾缘122的后侧。由此，可以避免叶片12周缘处涡流的形成，从而可以达到很好的降低噪音的作用。

如图1-图2所示，根据本发明的一些实施例，叶片12可以为三片。例如，如图1、图2所示，轴流风轮1具有三片叶片12，三片叶片12沿着轮毂11的周向方向分布且三片叶片12两两之间的间隔均匀。由此，三片叶片12的作用效果可以满足用户需求，而且可以节约成本及安装工序。

根据本发明的一些实施例，叶片12与轮毂11卡接。例如，叶片12上可以设有卡接凸块，卡接凸块包括凸块部和卡接部且凸块部和卡接部连接，凸块部的延伸方向和卡接部的延伸方向不同，轮毂11上可以设有卡接凹槽，卡接凸块在外力的作用下可以穿过卡接凹槽，卡接部可以限定在卡接凹槽内，凸块部穿过卡接凹槽后位于卡接凹槽外且与卡接凹槽的一端相抵。由此，可以将叶片12连接到轮毂11上，且装配过程简单、不易脱落。在另一些可选的实施例中，叶片12与轮毂为一体件。

具体地，轮毂11的周壁的出风端(即轮毂11的周壁的朝向出风侧的一端)上设有多个缺口，多个缺口沿周向方向间隔设置，相邻的两个缺口之间平滑过渡。由此，可将轮毂11内涡流泄漏至叶片12，有效地降低近轮毂11内的涡旋强度，有利于增大风量，降低风机的送风功率。

发明人在实际研究中，采用本发明实施例中的轴流风轮1对风量与转速之间以及风量与噪音之间的关系进行试验，并将结果与相关中的轴流风轮进行比较，结果如图8和图9所示，实验数据表明，本发明实施例中的轴流风轮1与相关技术相比，同转速下风量提升约260m³/h，增幅14％；同噪音下风量提升122m³/h，同比增幅6％。

根据本发明实施例的空调室外机，包括如上任一项的轴流风轮1。

根据本发明实施例的空调室外机，通过设置上述的轴流风轮1，有利于提高空调室外机与外界环境的换热效果。

根据本发明实施例的空调器，包括如上所述的空调室外机。

根据本发明实施例的空调器，设置具有上述轴流风轮的空调室外机，有利于提高空调器的换热效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。