專利名稱：風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸流風(fēng)扇技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合用于空調(diào)器室外機(jī)的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及具有該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的軸流風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
目前，室內(nèi)空調(diào)器的室外機(jī)基本上是采用軸流風(fēng)扇，軸流風(fēng)扇的風(fēng)葉通常由2-6 葉組成。雖然軸流風(fēng)扇具有風(fēng)量大、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。但是，軸流風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，對空調(diào)器的制冷量、制熱量以及能效比等性能參數(shù)有著直接影響。因而，軸流風(fēng)扇的優(yōu)化設(shè)計(jì)對空調(diào)器的性能至關(guān)重要。常規(guī)的軸流風(fēng)扇，其風(fēng)量與風(fēng)葉數(shù)量成正比,風(fēng)葉數(shù)量越多，則越容易獲得較大風(fēng)量,但是,風(fēng)葉數(shù)量越多則成本越高,而且加工越復(fù)雜,另外,風(fēng)葉數(shù)量多，也將增加電機(jī)負(fù)荷和輸入功耗，從而使電機(jī)效率下降，影響空調(diào)的能效比。相反，當(dāng)風(fēng)葉數(shù)量減少時(shí)，雖然加工變得簡單，成本降低，但是風(fēng)量也會降低，影響空調(diào)器整機(jī)的性能。同時(shí)，風(fēng)葉數(shù)量越少， 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也會增加，產(chǎn)生的噪聲也會提高。因此，在設(shè)計(jì)風(fēng)扇時(shí)，需要從平衡風(fēng)量、噪聲以及成本等方面綜合考慮。現(xiàn)在技術(shù)中雖然也存在軸流風(fēng)扇的設(shè)計(jì)方案，可抑制風(fēng)扇噪聲及降低風(fēng)扇的制造成本，但是都沒有綜合考慮上述因素，進(jìn)行全面的改善優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而無法從整體上提高軸流風(fēng)扇的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可提高軸流風(fēng)扇整體性能的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及具有該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的軸流風(fēng)扇。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的三片風(fēng)葉，所述三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對的前緣，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)W型凹槽，所述至少五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂方向按等比例逐級縮小。優(yōu)選地，所述至少五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂方向按2/3的等比例逐級縮小。優(yōu)選地，所述W型凹槽包括兩個(gè)對稱的V型凹槽，每個(gè)V型凹槽的兩邊的長度相
坐寸o優(yōu)選地，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高的取值范圍為 1/18*(H1-H2) 1/4*(H1-H2)，其中，Hl為所述風(fēng)葉的尾緣最低位置到前緣最高位置的距離；H2為所述輪轂的厚度。優(yōu)選地，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高的取值為 1/7*(H1-H2)。優(yōu)選地，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底角小于或等于60度。優(yōu)選地，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底角為45度。
3
優(yōu)選地，所述風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)半徑為I. 2*H2 2*H2，其中，H2為所述輪轂的厚度。優(yōu)選地，所述風(fēng)葉外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀狀，且為三維空間扭曲狀。本發(fā)明還提出一種軸流風(fēng)扇，包括如上所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提出的一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及具有該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的軸流風(fēng)扇，在風(fēng)扇的風(fēng)葉的尾緣設(shè)置至少五個(gè)W型凹槽，并使該至少五個(gè)W型凹槽由外部至中心按等比例逐級縮小，從整體上減少了附面層的分離，并很好地減少徑向流動，，降低轉(zhuǎn)子尾跡來提供風(fēng)量，降低旋渦和擾流的發(fā)生，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，并可減輕風(fēng)扇的重量，進(jìn)而降低綜合成本， 上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。


圖I是本發(fā)明風(fēng)扇結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示的風(fēng)扇中安裝有輪轂的風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)示意圖。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施例方式如圖I及圖2所示，圖I是本發(fā)明風(fēng)扇結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I 所示的風(fēng)扇中風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提出的一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，為軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，包括輪轂101以及安裝在輪轂 101上的三片風(fēng)葉102，三片風(fēng)葉102以風(fēng)葉102旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，以120度±5度呈等間距分布，風(fēng)葉102外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀形狀，且為三維空間扭曲狀。安裝在輪轂101 上的風(fēng)葉102的數(shù)量也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景設(shè)置多于三個(gè)。其中，位于鐮刀尾部的邊緣為風(fēng)葉102的尾緣105，與風(fēng)葉102的尾緣105相對且位于鐮刀刀尖側(cè)的內(nèi)凹的弧形邊為風(fēng)葉102的前緣104。本實(shí)施例中，在風(fēng)葉102的尾緣105上設(shè)有五個(gè)W型凹槽，依次為第一 W型凹槽 201、第二 W型凹槽202、第三W型凹槽203、第四W型凹槽204以及第五W型凹槽205，且該五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂101的徑向方向按等比例逐級縮小。其中，五個(gè)W型凹槽以2/3等比例逐級縮小為較優(yōu)選的方式。上述每個(gè)W型凹槽均包括兩個(gè)對稱的V型凹槽，每個(gè)V型凹槽的兩邊的長度相等， W型凹槽的兩個(gè)對稱的V型凹槽向風(fēng)葉102的前緣104凹陷。上述結(jié)構(gòu)可以減少風(fēng)扇的徑向流動，降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)子尾跡，提高風(fēng)扇風(fēng)量，并降低旋渦和擾流的發(fā)生，同時(shí)提高風(fēng)扇靜壓和效率，降低風(fēng)扇功耗和噪聲，并可減少風(fēng)葉102的材料使用量，從而降低材料成本。為了更好的從整體上提高風(fēng)扇的性能，本實(shí)施例對風(fēng)葉102尾緣105上的W型凹槽的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行如下優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體地,如圖I所示，圖I示出了風(fēng)葉102的旋轉(zhuǎn)半徑，以Rl表示；還示出了風(fēng)葉 102的尾緣105最低位置到前緣104最高位置的距離，以Hl表示。其中，上述尾緣105最低位置是指鐮刀狀的風(fēng)葉102位于鐮刀尾部最低處的位置； 前緣104最高位置是指鐮刀狀的風(fēng)葉102位于鐮刀刀尖部最高的位置。
本實(shí)施例將風(fēng)葉102的旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)定為I. 2*H2 2*H2，其中，H2為所述輪轂101 的厚度(圖中未示出)。將V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高取值范圍設(shè)定為 1/18*(H1-H2) 1/4*(H1-H2)，其中，Hl為上述風(fēng)葉102的尾緣105最低位置到前緣104最高位置的距離；H2為所述輪轂101的厚度。其中，較優(yōu)選的方式是，將V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高的取值為1/7*(H1-H2)。同時(shí)，將V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底角設(shè)定為小于或等于60度，其中， 以取值45度為較佳方式。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的上述軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，通過減少徑向流動，降低軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)子尾跡，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動，降低旋渦和擾流的發(fā)生，提高風(fēng)扇靜壓和效率，降低風(fēng)扇功耗、噪聲和設(shè)計(jì)成本；同時(shí)，可減輕風(fēng)扇的重量，減少風(fēng)葉102 的材料使用量，降低材料成本，另外，還可以降低風(fēng)扇電機(jī)的負(fù)荷和電機(jī)的材料使用量，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比；綜合降成本達(dá)到20%以上。需要說明的是，在其他實(shí)施例中，風(fēng)葉102的尾緣105上的W型凹槽的數(shù)量還可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置為少于五個(gè)或多于五個(gè)，其中各W型凹槽的結(jié)構(gòu)尺寸可以參照上述實(shí)施例的設(shè)計(jì)原理，在此不再贅述。另外，本發(fā)明還提出一種軸流風(fēng)扇，該軸流風(fēng)扇包括上述實(shí)施例中所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)請參照上述實(shí)施例，在此不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及具有該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的軸流風(fēng)扇，在風(fēng)扇的風(fēng)葉102的尾緣 105設(shè)置至少五個(gè)W型凹槽，并使該至少五個(gè)W型凹槽由外部至中心按等比例逐級縮小， 由此對軸流風(fēng)扇進(jìn)行較為全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)，使得軸流風(fēng)扇具有高負(fù)荷的特點(diǎn)，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，包括輪轂以及安裝在所述輪轂上的至少三片風(fēng)葉，所述至少三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，所述風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對的前緣，其特征在于，所述風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)W型凹槽，所述至少五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂方向按等比例逐級縮小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂方向按2/3的等比例逐級縮小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述W型凹槽包括兩個(gè)對稱的V型凹槽，每個(gè)V型凹槽的兩邊的長度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高的取值范圍為1/18*(H1-H2) 1/4*(H1-H2)，其中，Hl為所述風(fēng)葉的尾緣最低位置到前緣最高位置的距離；H2為所述輪轂的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底邊上的高的取值為1/7*(H1-H2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底角小于或等于60度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述V型凹槽的兩邊構(gòu)成的等腰三角形的底角為45度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉的旋轉(zhuǎn)半徑為I.2*H2 2*H2，其中，H2為所述輪轂的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述風(fēng)葉外形呈外寬內(nèi)窄的鐮刀狀， 且為三維空間扭曲狀。
10.一種軸流風(fēng)扇，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)及軸流風(fēng)扇，包括輪轂以及安裝在輪轂上的三片風(fēng)葉，三片風(fēng)葉以風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)中心軸線為中心，呈等間距分布，風(fēng)葉具有尾緣及與所述尾緣相對的前緣，風(fēng)葉的尾緣具有至少五個(gè)W型凹槽，至少五個(gè)W型凹槽由外部至輪轂方向按等比例逐級縮小。本發(fā)明可有效提高軸流風(fēng)扇的風(fēng)量、效率，改善風(fēng)扇振動，降低風(fēng)扇噪聲和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)，可減輕風(fēng)扇的重量，降低風(fēng)扇電機(jī)的負(fù)荷，上述特征使得軸流風(fēng)扇可較好的適用于空調(diào)器室外機(jī)，并可提高空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效比。
文檔編號F04D29/32GK102588339SQ201210052590
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者招偉 申請人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司