本发明涉及空气调节
技术领域：
，尤其涉及一种轴流风轮以及家用电器。
背景技术：
：家用电器如除湿机、空调器、净化器等常常需要安装风机来进行导风。目前，安装在家用电器上的风机主要是离心风轮，相比离心风轮，轴流风轮具有风量大、功率低的特点，且使用轴流风轮能够避免由于离心引起的震动所带来的噪音问题。然而，现有的轴流风轮同转速下，风量不够高，且风量噪音和功率较高，使得家用电器的能耗比低，降低了家用电器产品的舒适性，使得家用电器产品不具备竞争优势。因此，有必要提供一种新的轴流风轮来解决上述技术问题。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种轴流风轮以及家用电器，旨在解决家用电器的风量不高而风量噪音和功率较高使得家用电器产品舒适性不高的问题。为实现上述目的，本发明提出的轴流风轮，包括轮毂和四个叶片，四个所述叶片以所述轮毂的轴线为旋转中心均匀分布在所述轮毂的外表面上，所述叶片包括依次首尾连接的底层、前缘、顶层和尾缘，所述前缘靠近所述轴流风轮的进气方向，所述底层设置于所述轮毂的外表面上，所述叶片上任一点在所述轮毂的轴线上的投影值为x，所述叶片上任一点距所述轮毂的轴线的垂直距离为r，所述前缘和所述尾缘在x-r坐标系内对应的曲线分别为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)，l尾(x尾,r尾)满足以下公式：x尾＝-0.000023(1±10％)r尾3+0.006198(1±10％)r尾2-0.703(1±10％)r尾+25.25+k1；l前(x前,r前)满足以下公式：x前＝0.0002(1±10％)r前3-0.04784(1±10％)r前2+3.7261(1±10％)r前-38.812+k2；其中，k1和k2为任意实数。优选地，所述底层、所述顶层上任一点在所述x-r坐标系内的投影点分别为(x1,r1)和(x4,r4)；所述底层与所述前缘和所述尾缘在所述底层的翼型中线上的交点分别为第一前交点和第一尾交点，所述第一前交点和所述第一尾交点在所述x-r坐标系内的投影点分别对应为d1(xd1,rd1)和d2(xd2,rd2)，所述底层的翼型中线上任一点和所述第一前交点的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α1；所述顶层与所述前缘和所述尾缘在所述顶层的翼型中线上的相交点分别为第四前交点和第四尾交点，所述第四前交点和所述第四尾交点在所述x-r坐标系内的投影点分别对应为a1(xa1,ra1)和a2(xa2,ra2)，所述顶层的翼型中线上任一点和所述第四前交点的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α4；记(x1-xd2)/(xd1-xd2)＝δd，(x1-xa2)/(xa1-xa2)＝δa，α1和α4分别满足以下公式：α1＝-65.448δd3+140.91δd2-53.992δd+52.327±5；α4＝-46.844δa3+84.874δa2-25.736δa+59.594±5。优选地，所述叶片划分为若干个位于所述前缘和所述尾缘之间的纵向延伸层，以及若干个位于所述底层和所述顶层之间的横向翼型层，所述纵向延伸层与所述横向翼型层相互交错，任一所述纵向延伸层在所述x-r坐标系内对应的投影曲线为l纵n(x纵n,r纵n)(n∈[1,n])，所述为所述l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)通过线性插值运算计算而得；任一所述横向翼型层在所述x-r坐标系内对应的投影曲线为l横λ(x横λ,r横λ)(λ∈(0，1))，所述被所述底层对应的投影曲线与所述顶层对应的投影曲线截取的曲线长度为l纵n，所述上任一点与所述底层对应的投影曲线在上截取的曲线长度为l纵n′，记l纵n′/l纵n＝λ，所述l横λ(x横λ,r横λ)为若干条所述l纵n(x纵n,r纵n)上λ值相同的点连接形成的曲线。优选地，当λ＝0.5时，曲线l横0.5(x横0.5,r横0.5)对应所述叶片的第二横向翼型层，所述第二横向翼型层的翼型中线与所述前缘和所述尾缘的交点分别为第二前交点和第二尾交点，所述第二前交点与所述第二尾交点在所述x-r坐标系内的投影点对应为c1(xc1,rc1)和c2(xc2,rc2)，所述第二横向翼型层上的任一点x2和所述c1(xc1,rc1)的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α2，记(x1-xc2)/(xc1-xc2)＝δc，其中：α2＝-180δc3+292.33δc2-92.743δc+54.262±5。优选地，当λ＝0.945时，曲线l横0.945(x横0.945,r横0.945)对应所述叶片的第三横向翼型层，所述第三横向翼型层的翼型中线与所述前缘和所述尾缘的交点分别为第三前交点和第三尾交点，所述第三前交点与所述第三尾交点在所述x-r坐标系内的投影点对应为b1(xb1,rb1)和b2(xb2,rb2)，所述第三翼型层上的任一点x3和所述b1(xb1,rb1)的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α3，记(x1-xb2)/(xb1-xb2)＝δb，其中：α3＝-63.574δb3+105.06δb2-24.799δb+55.802±5。优选地，每一横向翼型层叶片区域的最大厚度tmax与最小厚度tmin满足tmax/tmin≤3。优选地，所述顶层的厚度：所述底层的厚度＝(1.1-2.5)：(4-8)。优选地，所述k1＝k2。另外，本发明还提供了一种家用电器，所述家用电器包括如上述所述的轴流风轮。优选地，所述家用电器为除湿机，所述除湿机还包括机壳、位于所述机壳内的换热器、中隔板和压缩机，所述中隔板位于所述换热器和所述压缩机之间，所述机壳包括进风口和出风口，所述换热器靠近所述进风口设置，所述轴流风轮靠近所述出风口设置，所述轴流风轮带动空气经所述换热器后由所述出风口吹出。本发明技术方案中，轴流风轮包括轮毂和四个叶片，四个叶片以轮毂的轴线为旋转中心均匀设置在轮毂的外周上，叶片包括依次首尾连接的底层、前缘、顶层和尾缘，所述前缘靠近所述轴流风轮的进气方向，所述底层设置于所述轮毂的外表面上，前缘和尾缘在x-r坐标系内的投影满足l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)两个公式，经试验证明，本技术方案的轴流风轮相比现有风轮，具有风量高，功率和噪音低的优点，同转速风量提升了4.2％，同风量功率降低了6.2％，同风量噪音降低1.3db(a)，使用本技术方案的轴流风轮，能够提高家用电器的使用舒适性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明实施例中轴流风轮的结构示意图；图2为本发明实施例中轴流风轮的坐标定义示意图；图3为本发明实施例中轴流风轮在x-r坐标系内的投影图；图4为本发明实施例中轴流风轮的横向翼型层分层示意图；图5为本发明实施例中轴流风轮的安装角定义示意图；图6为本发明实施例中轴流风轮与现有轴流风轮在同转速下风量的对比曲线图；图7为本发明实施例中轴流风轮与现有轴流风轮在同风量下噪音的对比曲线图；图8为本发明实施例中轴流风轮与现有轴流风轮在同风量下功率的对比曲线图。附图标号说明：标号名称标号名称1轴流风轮123顶层11轮毂124尾缘12叶片125第二横向翼型层121底层126第三横向翼型层122前缘127翼型中线本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。需要说明的是，下述实施例中所提及的强电卡钩与弱电卡钩不是对卡钩所能安装的导线类型的设置，只是便于说明。本发明提出一种轴流风轮以及家用电器，旨在解决家用电器的风量不高而风量噪音和功率较高使得家用电器产品舒适性不高的问题。请参照图1至图4，本发明的一种实施例中，轴流风机包括轮毂11和四个叶片12，四个叶片12以轮毂11的轴线为旋转中心均匀分布在轮毂11的外表面上，叶片12包括依次首尾连接的底层121、前缘122、顶层123和尾缘124，前缘122靠近轴流风轮1的进气方向，底层121设置于轮毂11的外表面上，叶片12上任一点在轮毂11的轴线上的投影值为x，叶片12任一点距轮毂11的轴线的垂直距离为r，前缘122和尾缘124在x-r坐标系内对应的曲线分别为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)，l尾(x尾,r尾)满足以下公式：x尾＝-0.000023(1±10％)r尾3+0.006198(1±10％)r尾2-0.703(1±10％)r尾+25.25+k1；l前(x前,r前)满足以下公式：x前＝0.0002(1±10％)r前3-0.04784(1±10％)r前2+3.7261(1±10％)r前-38.812+k2；其中，k1和k2为任意实数。需要说明的是，在l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)两条曲线中，任意实数k1表示曲线l尾(x尾,r尾)在x-r坐标系沿x轴平行移动，任意实数k2表示曲线l前(x前,r前)在x-r坐标系沿x轴平行移动，具体的可以理解为，k1和k2是对轴流风轮1在x-r坐标系内坐标原点在x方向上的补偿，即无论选取轮毂11的轴线上的哪一点作为坐标原点，均可以使得尾缘124和前缘122在x-r坐标系内得到l尾(x尾,r尾)和l前(x前,r前)所表示的曲线形状。此外，叶片12具有一定厚度，且优选l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)是指在前缘122和尾缘124的厚度中线在x-r坐标系内的投影。另外，为了防止叶片12结构的变形，保证l尾(x尾,r尾)和l前(x前,r前)之间的间距不变，优选地，k1＝k2。此外，叶片12上任一点位于一个与所述轴线垂直的圆上，在该圆所指的平面内，该任一点到该圆的圆心的距离即为该任一点距轮毂11的轴线的垂直距离r。在l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)两条曲线公式中，(1±10％)表示各系数允许的浮动范围均为[0.9,1.1]倍，如l前(x前,r前)中，三次方系数0.0002所允许浮动的范围为[0.0002×0.9,0.0002×1.1]。本实施例的技术方案中，轴流风轮1包括轮毂11和四个叶片12，四个叶片12以轮毂11的轴线为旋转中心均匀设置在轮毂11的外周上，叶片12包括依次首尾连接的底层121、前缘122、顶层123和尾缘124，所述前缘122靠近所述轴流风轮1的进气方向，所述底层121设置于所述轮毂11的外表面上，前缘122和尾缘124在x-r坐标系内的投影满足l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)两个公式，经试验证明，本技术方案的轴流风轮1相比现有风轮，具有风量高，功率和噪音低的优点。参见图6至图8，可以知道，本实施例的轴流风轮1与现有轴流风轮1相比，同转速风量提升了4.2％，同风量功率降低了6.2％，同风量噪音降低1.3db(a)，使用本技术方案的轴流风轮1，能够提高家用电器的使用舒适性，使得家用电器产品具有很强的市场竞争力，保证产品的领先优势。进一步地，底层121和顶层123上任一点在x-r坐标系内的投影点分别为(x1,r1)和(x4,r4)；底层121与前缘122和尾缘124在底层121的翼型中线127上的交点分别为第一前交点和第一尾交点，第一前交点和第一尾交点在x-r坐标系内的投影点分别对应为d1(xd1,rd1)和d2(xd2,rd2)，底层121的翼型中线127上任一点和第一前交点的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α1(参见图5)；顶层123与前缘122和尾缘124在顶层123的翼型中线127上的相交点分别为第四前交点和第四尾交点，第四前交点和第四尾交点在x-r坐标系内的投影点分别对应为a1(xa1,ra1)和a2(xa2,ra2)，顶层123的翼型中线127上任一点和第四前交点的连线与轴线之间的夹角为安装角α4；记(x1-xd2)/(xd1-xd2)＝δd，(x1-xa2)/(xa1-xa2)＝δa，α1和α4分别满足以下公式：α1＝-65.448δd3+140.91δd2-53.992δd+52.327±5；α4＝-46.844δa3+84.874δa2-25.736δa+59.594±5。需要说明的是，上述翼型与叶片12的厚度对应，翼型中线127即底层121和顶层123的在厚度方向形成的形状的中线。α1和α4所对应的公式中，±5表示α1和α4均有+5°和-5°的浮动范围，即[-5,+5]的浮动范围。此外，轮毂11为一圆柱体，底层121设置于轮毂11的外表面上，底层121在x-r坐标系内所对应的曲线为一平行于x轴的直线。另外，为了防止叶片12结构的变形，优选地，k1＝k2。进一步地，参见图4，叶片12划分为若干个位于前缘122和尾缘124之间的纵向延伸层(未图示)，以及若干个位于底层121和顶层123之间的横向翼型层，纵向延伸层与横向翼型层相互交错，任一纵向延伸层在x-r坐标系内对应的投影曲线为l纵n(x纵n,r纵n)(n∈[1,n])，为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)通过插值运算计算而得；任一横向翼型层在x-r坐标系内对应的投影曲线为l横λ(x横λ,r横λ)(λ∈(0，1))，被底层121的投影曲线与顶层123的投影曲线截取的曲线长度为l纵n，上任一点与底层121对应的投影曲线在上截取的曲线长度为l纵n′，记l纵n′/l纵n＝λ，l横λ(x横λ,r横λ)为若干条l纵n(x纵n,r纵n)上λ值相同的点连接形成的曲线。需要说明的是，被底层121的投影曲线与顶层123的投影曲线截取的曲线长度是指位于底层121的投影曲线与顶层123的投影曲线之间的曲线长度。其中，在本实施例中，为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)通过线性插值运算计算而得。具体地，l前(x前,r前)上取点(x前n,r前n)，l尾(x尾,r尾)上取点(x尾n,r尾n)，上的某点其中r前n＝r尾n＝r纵n，则x纵n＝x前n+((x纵n-x前n)/(x尾n-x前n))×(x尾n-x前n)，记(x纵n-x前n)/(x尾n-x前n)＝γ，n个不同r值对应n个点n个连接形成位于上的任一点均满足(x纵n-x前n)/(x尾n-x前n)＝γ，γ∈(0，1)。譬如，位于前缘122和尾缘124正中间的纵向延伸层上的各点均满足γ＝0.5。在其他实施例中，曲线还可以直接通过如下公式计算而得，或者为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)通过非线性插值运算计算而得，如拉格朗日插值法、牛顿插值法等得出。需要说明的是，上述为l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)通过非线性插值运算计算而得是指l前(x前,r前)和l尾(x尾,r尾)上的对应端点值通过插值算法得到中间点值，若干个中间点值拟合形成曲线进一步地，当λ＝0.5时，曲线l横0.5(x横0.5,r横0.5)对应叶片12的第二横向翼型层125，第二横向翼型层125的翼型中线127与前缘122和尾缘124的交点分别为第二前交点和第二尾交点，第二前交点与第二尾交点在x-r坐标系内的投影点对应为c1(xc1,rc1)和c2(xc2,rc2)，第二横向翼型层125上的任一点x2和c1(xc1,rc1)的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α2，记(x1-xc2)/(xc1-xc2)＝δc，其中：α2＝-180δc3+292.33δc2-92.743δc+54.262±5。进一步地，当λ＝0.945时，曲线l横0.945(x横0.945,r横0.945)对应所述叶片12的第三横向翼型层126，所述第三横向翼型层126的翼型中线127与所述前缘122和所述尾缘124的交点分别为第三前交点和第三尾交点，所述第三前交点与所述第三尾交点在所述x-r坐标系内的投影点对应为b1(xb1,rb1)和b2(xb2,rb2)，所述第三翼型层上的任一点x3和所述b1(xb1,rb1)的连线与所述轴线之间的夹角为安装角α3，记(x1-xb2)/(xb1-xb2)＝δb，其中：α3＝-63.574δb3+105.06δb2-24.799δb+55.802±5。需要说明的是，底层121对应于第一横向翼型层，顶层123对应于第四横向翼型层。α2和α3所对应的公式中，±5表示α2和α3均有+5°和-5°的浮动范围，即[-5,+5]的浮动范围。进一步地，每一横向翼型层叶片区域的最大厚度tmax与最小厚度tmin满足tmax/tmin≤3，即底层121、第二横向翼型层125、第三横向翼型层126、顶层123在层厚方向上的最大厚度tmax与最小厚度tmin满足tmax/tmin≤3。另外，需要说明的是，最大厚度靠近前缘122方向，最小厚度靠近尾缘124方向。一般前缘122处的吸力面与压力面压力差相比尾缘124处的吸力面与压力面压力差要大，靠近前缘122的厚度大于靠近尾缘124的厚度，有利于防止叶片变形。优选地，顶层123的厚度：底层121的厚度＝(1.1-2.5)：(4-8)，例如顶层123的厚度为1.5mm，底层121的厚度为5.5mm。顶层123的厚度小能够有利减弱风阻，底层121的厚度大能够加强叶片12与轮毂11的连接强度，以免轴流风轮1在工作过程中叶片12被折弯。优选地，叶片12距轮毂11的轴线的最大垂直距离：最小垂直距离＝(42-52)：(125-153)，例如顶层123距轮毂11的轴线的最大垂直距离为139mm，底层121距轮毂11的轴线的最小垂直距离为47mm。优选地，底层121在轴线的投影长度：顶层123在轴线的投影长度＝(36-45)：(83.7-102)，例如，顶层123在轴线的投影长度为93mm,底层121在轴线的投影长度为40.5mm。另外，本发明的实施例还提供了一种家用电器(未图示)，该家用电器包括如上述所述的轴流风轮1。优选地，家用电器为除湿机，除湿机还包括机壳、位于机壳内的换热器、中隔板和压缩机，中隔板位于换热器和压缩机之间，机壳包括进风口和出风口，换热器靠近进风口设置，轴流风轮1靠近出风口设置，轴流风轮1带动空气经换热器后由出风口吹出。在其他实施例中，家用电器还可以为净化器、空调器或冰箱等。由于该家用电器包括如上述所述的轴流风轮1，因此该家用电器具备上述轴流风轮1的所有有益效果，在此不再一一赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12