叶片和风扇制造技术

本公开涉及一种叶片和风扇。叶片(10)包括：低压侧表面(12)和高压侧表面(14)；多个流体通道(30)，从高压侧表面(14)贯通叶片(10)的厚度而延伸至低压侧表面(12)；以及移动体(20)，被可移动地设置在叶片(10)中并且适于在叶片(10)旋转期间根据叶片(10)的旋转速度而移动以改变多个流体通道(30)的开度。根据本公开的叶片，可以显著提高风扇的性能。可以显著提高风扇的性能。可以显著提高风扇的性能。

【技术实现步骤摘要】
叶片和风扇


[0001]本公开的实施例总体上涉及一种风扇，特别地涉及用于风扇的叶片。

技术介绍

[0002]风扇被广泛地应用于各种设备中。传统的风扇的叶片角度是固定的，当风扇高速旋转时，将会产生大的噪音并且效率降低。期望能够提供风扇的效率并且降低风扇的噪音。

技术实现思路

[0003]本公开的实施例提供了一种叶片和风扇，旨在解决上述问题以及其他潜在的问题中的一个或多个。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种叶片。叶片包括：低压侧表面和高压侧表面；多个流体通道，从高压侧表面贯通所述叶片的厚度而延伸至所述低压侧表面；以及移动体，被可移动地设置在所述叶片中并且适于在所述叶片旋转期间根据所述叶片的旋转速度而移动以改变所述多个流体通道的开度。
[0005]根据本公开实施例的叶片，通过在叶片上提供流体通道并且通过移动体根据所述叶片的旋转速度而移动以自适应地改变所述多个流体通道的开度，由此可以显著提高风扇的性能，特别地，能够维持风扇的低速时的效率，同时提高风扇高速时流体效率并且降低噪声。
[0006]在一些实施例中，所述叶片包括：多个入口槽，彼此间隔地设置在所述高压侧表面上，一个腔体，与所述入口槽连通并且用于接纳所述移动体；以及多个出口槽，彼此间隔地设置在所述低压侧表面上并且与所述腔体连通，每个入口槽和每个出口槽彼此对应地布置以形成相应的流体通道。
[0007]在一些实施例中，所述多个入口槽和所述多个出口槽分别沿着所述叶片的径向呈直线排列。
[0008]在一些实施例中，每个所述入口槽与所述高压侧表面处实质垂直地连通至所述腔体。
[0009]在一些实施例中，每个所述出口槽与所述低压侧表面实质平行地连通至所述腔体。
[0010]在一些实施例中，每个所述出口槽相对于所述入口槽设置在流体流动方向的下游。
[0011]在一些实施例中，所述移动体包括彼此间隔开的多个调谐通道，其中每个调谐通道与每个流体通道对应地布置，其中在所述叶片以第一速度旋转时，所述移动体堵塞所述流体通道，在所述叶片以高于所述第一速度的第二速度旋转时，所述调谐通道与所述流体通道对齐。
[0012]在一些实施例中，每个所述调谐通道包括邻近所述入口槽的流入侧开口、邻近所述出口槽的流出侧开口以及连接所述流入侧开口和所述流出侧开口的通道部，其中所述流
入侧开口的曲率与所述入口槽的曲率匹配地形成，所述流出侧开口实质平行于所述低压侧表面。
[0013]在一些实施例中，所述移动体被弹性地加载在所述腔体中，并且所述移动体能够在所述叶片旋转的离心力作用下移动。
[0014]在一些实施例中，所述移动体经由径向偏置的弹簧被加载在所述腔体中，其中所述弹簧的预加载力被设置为使得：在所述叶片的转速小于预定阈值时，所述移动体保持在径向内侧位置并且封闭所述多个流体通道；在所述叶片的转速超过预定阈值时，所述移动体在离心力的作用下而朝向所述径向外侧位置移动以增大所述多个流体通道的开度，在所述移动体在径向最外侧位置时，所述多个流体通道的开度最大。
[0015]在一些实施例中，所述多个流体通道形成在所述叶片中的邻近流体涡流形成的部位处。
[0016]在一些实施例中，所述多个流体通道被形成在相对于所述叶片的周向长度在流体流动方向上距所述叶片的后缘1/3～1/2的区域中。
[0017]根据本公开的第二方面，提供了一种风扇。风扇包括多个根据第一方面所述的叶片。
附图说明
[0018]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出本公开的若干实施例。
[0019]图1示出根据本公开的风扇的整体结构示意图。
[0020]图2示出根据本公开的实施例的叶片的结构示意图。
[0021]图3示出根据本公开的实施例的设置在叶片上的流体通道的剖视示意图。
[0022]图4示出根据本公开实施例的移动体的整体结构示意图。
[0023]图5示出根据本公开实施例的移动体的调谐通道的结构示意图。
[0024]图6示出根据本公开实施例的叶片的透视图，其中流体通道处于封闭状态。
[0025]图7示出根据本公开实施例的叶片的透视图，其中流体通道处于打开状态。
[0026]图8示出不设置根据本公开实施例的流体通道的流体流动仿真效果图。
[0027]图9示出设置根据本公开实施例的流体通道的流体流动仿真效果图。
[0028]在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
[0029]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0030]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示放置或者位置关系的词汇均基于附图所示的方
位或者位置关系，仅为了便于描述本公开的原理，而不是指示或者暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本公开的限制。
[0031]如前所述，传统的风扇在高速旋转时会产生极大的噪音，严重影响风扇的操作效率。本申请的专利技术人通过大量的试验发现，这些噪音的产生原因如下。通常风扇的叶片角是固定的，当叶片迎角大于设计点时，在叶片后部会出现流体流分流和涡流。当风扇转速高于设计转速时，涡流和分离的流体流会产生额外的气动噪声，且风扇叶片效率远低于设计点。针对此，专利技术人提出了一种提高风扇的操作效率并且降低噪声的方法，特别地，专利技术人通过改进叶片的结构以减小或防止涡流形成，由此提高风扇的操作效率并且降低噪声的方法。下面结合附图详细说明根据本公开实施例的专利技术构思。
[0032]图1示出能够实施根据本公开实施例的风扇100的结构示意图。如图1所示，风扇100包括多个叶片10，叶片10被固定地安装至风扇的轮毂并且叶片10从径向内侧朝向径向外侧延伸。
[0033]风扇100的电机操作以驱动叶片10围绕周向旋转并且创建流体流的低压区和高压区，流体流将从低压区流动至高压区。值得说明的是，尽管在图示的实施例中轴流风扇作为示例来说明了根据本公开实施例的专利技术构思，根据本公开实施例也可应用于其他类型的风扇中。
[0034]下面结合图2
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图3来说明根据本公开的实施例的叶片10的结构示意图。如图2所示，叶片10包括低压侧表面12和高压侧表面14。高压侧表面14和低压侧表面12为相对的表面，特别地，高压侧表面14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片(10)，其特征在于，包括：低压侧表面(12)和高压侧表面(14)；多个流体通道(30)，从高压侧表面(14)贯通所述叶片(10)的厚度而延伸至所述低压侧表面(12)；以及移动体(20)，被可移动地设置在所述叶片(10)中并且适于在所述叶片(10)旋转期间根据所述叶片(10)的旋转速度而移动以改变所述多个流体通道(30)的开度。2.根据权利要求1所述的叶片(10)，其特征在于，所述叶片(10)包括：多个入口槽(142)，彼此间隔地设置在所述高压侧表面(14)上，一个腔体(16)，与所述入口槽(142)连通并且用于接纳所述移动体(20)；以及多个出口槽(122)，彼此间隔地设置在所述低压侧表面(12)上并且与所述腔体(16)连通，每个入口槽(142)和每个出口槽(122)彼此对应地布置以形成相应的流体通道(30)。3.根据权利要求2所述的叶片(10)，其特征在于，所述多个入口槽(142)和所述多个出口槽(122)分别沿着所述叶片(10)的径向呈直线排列。4.根据权利要求2所述的叶片(10)，其特征在于，每个所述入口槽(142)与所述高压侧表面(14)处实质垂直地连通至所述腔体(16)。5.根据权利要求4所述的叶片(10)，其特征在于，每个所述出口槽(122)与所述低压侧表面(12)实质平行地连通至所述腔体(16)。6.根据权利要求2所述的叶片(10)，其特征在于，每个所述出口槽(122)相对于所述入口槽(142)设置在流体流动方向的下游。7.根据权利要求2所述的叶片(10)，其特征在于，所述移动体(20)包括彼此间隔开的多个调谐通道(22)，其中每个调谐通道(22)与每个流体通道(30)对应地布置，其中在所述叶片(10)以第一速度旋转时，所述移动体(20)堵塞所述流体通道(30)，在所述叶片(10)以高于所述第一速度的第二速度旋转时，所述调谐通道(22)与所述流体通道(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，张旭祥，傅千里，陈军，高攀，刘晓磊，
申请(专利权)人：施耐德电气中国有限公司，
类型：新型
国别省市：