一种风轮及包含其的轴流风扇的制作方法

本技术涉及轴流风扇设计，尤其涉及一种风轮及包含其的轴流风扇。

背景技术：

1、轴流风扇作为储能设备的重要散热器件，其通风量影响储能设备的性能和寿命，噪声影响人们的工作环境。轴流风扇主要包括风轮、底座和电机。当风轮旋转时，气体从进风口轴向进入风轮，受到风轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，将气体动能转换为压力能，从而带走储能设备上的热量。为了提高储能产品的性能和寿命，需要高性能(高效率、大风量和高压力)的风扇，但是高性能的风扇，其气动噪声也增大较多。

2、随着储能设备对散热系统的需求不断提高，静压也就随之增大，同时也需要通风量增大，而通风量的增大又带来噪音的增大。虽然可以通过增大尺寸和降低转速的方法来提升风量和降低噪音，但受限于用户安装空间，具有一定的局限性。因此风扇无法满足大风量、低噪声的客户需求。

3、目前轴流风扇风轮大多为叶片顶端敞口式设计，当通风量较大时，叶片的工作面和背面之间压力差增大，容易在叶片顶端处回流，影响通风效率，而若在叶片顶端直接采用外环封闭，则容易造成紊流现象发生，引起振动噪音，虽然现有技术公开了采用非均匀分布叶片或者增加锯齿的方式降低噪音，其中锯齿的设计是将强集中涡流分割离散成若干小涡，从而降低了边界层流强度，而常规设计中采用均匀的锯齿齿宽设计，未根据叶片的表面流动情况分割涡流，宽频噪音无法得到改善，还会降低通风效率，当通风量较大时，这种影响尤为明显，仍然无法满足低噪音要求，为此目前的轴流风扇只能解决风扇静压小于350pa的条件下的风扇的性能和噪音问题(静压与通风量呈正比)。

4、为此，如何设计一种不增加风轮尺寸、不降低通风量的前提下，能够降低风扇噪音的大风量轴流风扇是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的轴流风扇在降低风扇噪音的同时容易导致通风量降低，无法实现大风量、低噪音的需求的技术问题，本实用新型提供了一种风轮及包含其的轴流风扇来解决上述问题。

2、本实用新型提出一种风轮，包括轮毂和封闭外环和若干风叶；其中风叶的根部安装在轮毂外圆周上，风叶的顶部安装在封闭外环的内壁上；连接风叶的根部和顶部的风叶两侧分别形成前缘和后缘，且风量从前缘流向后缘；风叶在圆周方向呈非对称分布，以轮毂的中心轴为圆心、相邻两个风叶的叶顶前端为弧形端点围成扇形区域，相邻两个扇形区域的圆心角不相同；后缘上设有齿宽沿径向逐渐增大的锯齿。

3、进一步的，相邻两个扇形区域的圆心角大小为49°～59°。

4、进一步的，所述锯齿的齿宽大小为5mm～11mm。

5、进一步的，所述前缘包括主进风边和与主进风边的顶端连接的前掠，所述前掠向远离后缘的方向延伸。

6、进一步的，所述前掠与主进风边通过圆角过渡。

7、进一步的，所述前掠与主进风边的过渡圆角半径r的大小为14mm～18mm。

8、进一步的，所述前掠与主进风边的过渡圆角半径r的大小为16mm。

9、进一步的，所述主进风边顶端与前掠顶端形成的圆心角d的大小为8°～12°。

10、进一步的，所述主进风边顶端与前掠顶端形成的圆心角d的大小为10°。

11、本实用新型还提出一种轴流风扇，包括以上所述的风轮。

12、本实用新型的有益效果是：

13、本实用新型所述的风轮及包含其的轴流风扇，利用封闭外环将风叶的顶端封闭，避免叶顶回流，并且通过风叶的非对称设计以及在后缘增加锯齿的方式降低通风噪音，同时锯齿的齿距沿径向逐渐增大，从降低宽频噪音、噪音峰值等多个方面解决噪音问题，在保证通风效率的前提下，既提高了通风量，又降低了工作噪音。

技术特征：

1.一种风轮，其特征在于：包括轮毂(1)和封闭外环(2)和若干风叶(3)；其中风叶(3)的根部安装在轮毂(1)外圆周上，风叶(3)的顶部安装在封闭外环(2)的内壁上；连接风叶(3)的根部和顶部的风叶(3)两侧分别形成前缘(301)和后缘(302)，且风量从前缘(301)流向后缘(302)；

2.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于：相邻两个扇形区域(9)的圆心角大小为49°～59°。

3.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于：所述锯齿(10)的齿宽大小为5mm～11mm。

4.根据权利要求1所述的风轮，其特征在于：所述前缘(301)包括主进风边(3012)和与主进风边(3012)的顶端连接的前掠(3011)，所述前掠(3011)向远离后缘(302)的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的风轮，其特征在于：所述前掠(3011)与主进风边(3012)通过圆角过渡。

6.根据权利要求5所述的风轮，其特征在于：所述前掠(3011)与主进风边(3012)的过渡圆角半径r的大小为14mm～18mm。

7.根据权利要求6所述的风轮，其特征在于：所述前掠(3011)与主进风边(3012)的过渡圆角半径r的大小为16mm。

8.根据权利要求5所述的风轮，其特征在于：所述主进风边(3012)顶端与前掠(3011)顶端形成的圆心角d的大小为8°～12°。

9.根据权利要求8所述的风轮，其特征在于：所述主进风边(3012)顶端与前掠(3011)顶端形成的圆心角d的大小为10°。

10.一种轴流风扇，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的风轮。

技术总结
本技术公开了一种风轮及包含其的轴流风扇，包括轮毂和封闭外环和若干风叶；其中风叶的根部安装在轮毂外圆周上，风叶的顶部安装在封闭外环的内壁上；连接风叶的根部和顶部的风叶两侧分别形成前缘和后缘，且风量从前缘流向后缘；风叶在圆周方向呈非对称分布，以轮毂的中心轴为圆心、相邻两个风叶的叶顶前端为弧形端点围成扇形区域，相邻两个扇形区域的圆心角不相同；后缘上设有齿宽沿径向逐渐增大的锯齿。本技术在不增加风扇尺寸的前提下，既提高了通风量，又降低了工作噪音。

技术研发人员：沈玉明,闫晶芬,祝青华
受保护的技术使用者：常州雷利电机科技有限公司
技术研发日：20230516
技术公布日：2024/1/14