贯流风叶、贯流风机、空调器的制作方法

文档序号:17824295发布日期:2019-06-05 22:31阅读:170来源:国知局
贯流风叶、贯流风机、空调器的制作方法
本实用新型属于空气调节
技术领域
,具体涉及一种贯流风叶、贯流风机、空调器。
背景技术
:现有的贯流风叶包括周向设置的多个叶片,其在运转时气流的流经方向如图1所示,气流沿着图1中A至B点方向的虚线流经贯流风叶的内部风道,也即,首先气流由风道进口侧进入贯流风叶(气流从外围穿过叶片间隙进入贯流风叶内部(a1-a2)),之后,气流再次通过叶片靠近贯流风叶轴线一侧远离流出所述贯流风叶的朝向风道出口侧(也即气流由贯流风叶内部穿过叶片间隙流至外围(a3-a4)),可见,叶片的两端(也即叶片靠近及远离贯流风叶轴线的两端,分别定义为近端点、远端点)既为进气端又为出气端。再如图2所示,现有的贯流风叶上的各叶片在相对贯流风叶的轴心的圆周上布置,且各个叶片的近端点与远端点皆处于一个半径相同的圆上,如图2中R1为贯流风叶中节端盖的内圆半径,R<R1的内部区域为贯流风叶的流通部分;R2为贯流叶片内切半径(即近端点半径),R3为贯流叶片外切半径(即远端点半径),R4为贯流风叶端盖的外径,也即现有的贯流风叶的各个叶片内外切圆均在同一圆上,也即贯流风叶各叶片围绕风叶旋转轴中心点周向旋转布置,形状参数一致,以叶片上同一位置点与旋转轴中心点连线,相邻两个连线的夹角即为叶片间距夹角β。表1现有技术中贯流风叶中各叶片之间的叶片间距夹角β的角度值分布情况叶片序号1234567β/°10.6312.358.312.449.71911.5叶片序号891011121314β/°9.8610.339.639.2511.2212.610.48叶片序号15161718192021β/°10.1710.861010.5411.1910.349.17叶片序号22232425262728β/°9.669.0210.529.679.8810.6410.12叶片序号29303132333435β/°8.7811.3311.0610.6511.199.38.65现有贯流风叶设计从噪声角度出发,避免风叶旋转时产生叶片通过频率下的旋转噪声峰值,因此采用了不等间距的叶片间距夹角β设计,也即β为不定值(如表1给出的角度值),但这种处理方式导致了各个不同叶片流道(相邻叶片之间形成)做功不一致,导致贯流风叶的出风不均匀,且流场中压力波动较大,宽频噪声较大。技术实现要素:因此,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种贯流风叶、贯流风机、空调器,能够明显降低贯流风叶旋转时的噪声。为了解决上述问题,本实用新型提供一种贯流风叶,包括轮盘及分布于所述轮盘上的多个叶片,所述叶片具有远端点及近端点,在所述贯流风叶的轴向投影上,多个叶片各自具有的远端点皆处于以所述贯流风叶的旋转轴心O为圆心的第一圆上,且所述多个叶片各自具有的近端点与所述旋转轴心O的最小间距不等。优选地,所述第一圆半径为R3,所述多个叶片中的任意一个叶片的近端点与所述旋转轴心O之间的最小间距为Rx,Rx=0.8×m×R3,其中,0.8≤m≤1.2。优选地,所述轮盘在轴向上具有相对设置的第一端面、第二端面,所述第一端面和或第二端面上设有质量平衡块,以使所述贯流风叶在旋转时所述贯流风叶的质量平衡点处于所述贯流风叶的旋转轴上。优选地,所述多个叶片中任意一个叶片具有的近端点与O点的连线为第一线,与所述任意一个叶片相邻的叶片具有的近端点与O点的连线为第二线,所述第一线与第二线形成叶片间距夹角β,所述多个叶片中任意相邻的两个叶片之间的β相等。优选地,所述任意一个叶片的远端点与O点的连线形成第三线,所述第一线与所述第三线之间形成包角γ,所述γ为定值。优选地,所述远端点与所述近端点之间的直线段形成所述叶片的弦长Lx,Lx=0.24×n×R3,其中,0.8≤n≤1.2。优选地,所述轮盘具有内部流通孔,所述内部流通孔的半径为R1,COS(λ)=(R12+Rx2-Lx2)/(2×R1×Rx)。本实用新型还提供一种贯流风机,包括上述的贯流风叶。本实用新型还提供一种空调器,包括上述的贯流风机。本实用新型提供的一种贯流风叶、贯流风机、空调器,由于所述多个叶片各自具有的近端点与所述旋转轴心O的最小间距不等,也即所述多个叶片各自具有的近端点不处于以所述旋转轴心O为圆心的任何一个圆周上,也即,使所述贯流风叶具有不等叶片内切圆半径的设计结构,这能够使气流流经任意相邻的两个所述叶片之间形成的通过频率不一致,从而防止现有技术中贯流风叶由于气流通过频率一致导致的旋转噪声现象的产生。附图说明图1为现有技术中贯流风叶的气流流通示意图;图2为现有技术中贯流风叶的轴向投影示意图;图3为本实用新型实施例的贯流风叶的轴向投影示意图(体现不相等的内切圆半径);图4为本实用新型实施例的贯流风叶的轴向投影示意图(体现叶片间距夹角);图5为本实用新型实施例的贯流风叶的轴向投影示意图(体现叶片包角);图6为采用本实用新型的贯流风叶进行的流场监控点位布置示意图;图7为本实用新型实施例的贯流风叶的外援周上相对速度对比图;图8为图6中P1点位的压力脉动对比图;图9为图6中P2点位的压力脉动对比图;图10为图6中P3点位的压力脉动对比图。附图标记表示为:1、轮盘;11、内部流通孔;2、叶片;21、远端点;22、近端点;3、第一圆。具体实施方式结合参见图1至图10所示,根据本实用新型的实施例,提供一种贯流风叶,包括轮盘1及分布于所述轮盘1上的多个叶片2,所述叶片2具有远端点21及近端点22,在所述贯流风叶的轴向投影上,多个叶片2各自具有的远端点21皆处于以所述贯流风叶的旋转轴心O为圆心的第一圆3上,且所述多个叶片2各自具有的近端点22与所述旋转轴心O的最小间距(也即现有技术中的内切圆半径)不等,可以理解的是,前述的远端点21是指所述叶片2上距离所述旋转轴心O最远的点,而所述的近端点22则相应为所述叶片2上距离所述旋转轴心O最近的点。该技术方案中,由于所述多个叶片2各自具有的近端点22与所述旋转轴心O的最小间距不等,也即所述多个叶片2各自具有的近端点22不处于以所述旋转轴心O为圆心的任何一个圆周上,也即,使所述贯流风叶具有不等叶片内切圆半径的设计结构,这能够使气流流经任意相邻的两个所述叶片2之间形成的通过频率不一致,从而防止现有技术中贯流风叶由于气流通过频率一致导致的旋转噪声现象的产生。作为所述近端点22与所述旋转轴心O之间间距的一种优化范围,优选地,所述第一圆3半径为R3,所述多个叶片2中的任意一个叶片2的近端点22与所述旋转轴心O之间的最小间距为Rx,Rx=0.8×m×R3,其中,0.8≤m≤1.2,此时,将所述Rx限制在较为合理的范围内,既有利于防止气流通过频率的一致,又能够对气流进行较优的引导。可以理解的是,由于所述叶片2的远端点21与旋转轴心O的间距一致,而近端点22与旋转轴心O的间距也存在变化,这将可能对旋转的贯流风叶的动平衡产生不利影响,因此,优选地,所述轮盘1在轴向上具有相对设置的第一端面、第二端面,所述第一端面和/或第二端面上设有质量平衡块,以使所述贯流风叶在旋转时所述贯流风叶的质量平衡点处于所述贯流风叶的旋转轴上,也即,保证了所述贯流风叶在旋转时的动平衡,防止由于动平衡不佳带来的噪声及对贯流风叶本身结构的破坏。更进一步的,所述多个叶片2中任意一个叶片2具有的近端点22与O点的连线为第一线,与所述任意一个叶片2相邻的叶片2具有的近端点22与O点的连线为第二线,所述第一线与第二线形成叶片间距夹角β,所述多个叶片2中任意相邻的两个叶片2之间的β相等,也即,所述多个叶片2具有相同的叶片间距夹角,这能够降低贯流风叶出口由于压力脉动大而产生的宽频噪声,更具体的讲,等叶片间距夹角的设计能够降低贯流风机出口的压力脉动,从而有效降低贯流风叶或者贯流风机的宽频噪声,且能够使所述贯流风叶的出风更加均匀。所述任意一个叶片2的远端点21与O点的连线形成第三线,所述第一线与所述第三线之间形成包角γ,所述γ为定值,所述γ为定值能够保证所述贯流风叶的做功能力,同时也是保证贯流风机的风量的关键因素。可以理解的是,当所述包角γ为定值时,由于所述叶片2的Rx不同,叶片的弦长Lx、叶片外圆气流角α1、叶片内圆气流角α2将可以进行适当的设计,从而最终确定所述叶片2的叶型,而作为所述叶片2的最终的型式参数的弦长Lx的取值设计则显得尤为重要,经过大量的试验、仿真、分析、验证等工作,最终得出所述Lx与R3之间的关系为Lx=0.24×n×R3,其中,0.8≤n≤1.2,需要说明的是,所述远端点21与所述近端点22之间的直线段形成所述叶片2的弦长Lx。更进一步的,所述轮盘1具有内部流通孔11,所述内部流通孔11的半径为R1,COS(λ)=(R12+Rx2-Lx2)/(2×R1×Rx),在此种关联方式下,所述贯流风叶乃至贯流风机的噪声水平更低。在一个具体实施例中,所述Rx的取值如表2所示,具体的,表2中给出了一个具有35个叶片2的贯流风叶。表2在一个具体实施例中Rx的取值列表序号1234567内径大小(mm)32.3132.9932.0532.3232.3132.9432.58序号891011121314内径大小(mm)33.1832.9432.6632.8932.5532.3532.35序号15161718192021内径大小(mm)33.2632.9432.5832.3532.3832.4932.05序号22232425262728内径大小(mm)32.3233.1133.0333.2632.8932.3533.1序号29303132333435内径大小(mm)32.3832.9933.3632.432.7933.1432.49进行相关仿真模拟和实验测试,得到,采用本实用新型的贯流风叶的风量为420m3/h、噪声水平为43.2dB(相应功率为27.2W),而采用现有技术中的贯流风叶的相应风量为432m3/h、噪声水平为44.5dB(相应功率为28.1W),可以明确的是本实用新型的贯流风叶与现有技术中的贯流风叶在风量上相当,而噪声水平则得到有效降低。通过仿真模拟风叶外圆相对速度变化,得到图7,可以看到其波动变缓,同样说明了本实用新型贯流风叶相比现有技术中的风叶噪声有所降低(图7中实线代表现有技术中的相应曲线,虚线代表本实用新型的相应曲线)。为了验证将现有技术中的不等间距设计为本实用新型中的等间距叶片夹角带来的效果,如图6所示,对所述贯流风叶的流场出口侧确定三个点位(分别为P1、P2、P3)进行仿真模拟监控其压力脉动幅值及相应的宽频噪声能力,通过图8-10可以明显看到在P1、P2、P3的位置上,压力脉动得到有效控制,也即压力脉动明显降低(图8~10中,实线代表现有技术中的相应曲线,虚线代表本实用新型的相应曲线),宽频噪声能量得到降低。根据本实用新型的实施例,还提供一种贯流风机,包括上述的贯流风叶,能够明显降低贯流风叶旋转时的噪声。根据本实用新型的实施例,还提供一种空调器,包括上述的贯流风机,能够明显降低贯流风叶旋转时的噪声。本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3 
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