轴流风扇制造技术

本实用新型专利技术提供了一种轴流风扇，包括：轮毂和翼片；翼片的前缘的压力面一侧具有压力面壁厚加强部，压力面壁厚加强部凸出于翼片的压力面，翼片的前缘靠近翼尖处设置有拐角。本实用新型专利技术的主要优点是，翼片设置了壁厚加强部，减少了干涉和紊流，进而减少了噪音，翼尖采用前倾式设计，解决了喘振现象，翼片后缘设置膨胀部，增加此处的压力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调器和流体机械领域，特别是一种适用于空调器室外机的轴流风扇。
技术介绍
轴流风扇普遍地用在空调器室外机或其他换气设备中，起到空气的循环流动作用。现有的空调器用轴流风扇的基本结构是由具有旋转中心的圆形轮毂部和在轮毂外周侧呈放射状排列数个翼片构成，翼片由三维曲面形状得出。通过电机驱动旋转，空气从翼片的前缘部流入，通过翼面被升压后由翼片的后缘部流出。图9示出了现有技术中普遍使用的一种轴流风扇，由轮毂110和翼片120组成。翼片120具有前缘121，翼面122和翼后缘123，图中以箭头示出了旋转方向。其翼后缘123基本是一条直线。现有技术的空调用轴流风扇存在一些问题，首先，进口结构角度不适应进气口气流速度场，很容易造成气流对翼片进口边缘的冲角损失；其次，风扇旋转时，其翼片作周期性运动，对空气施加较大的变加速度运动，造成空气产生较大的压力脉动，空气质点在周期性力的作用下产生较大的冲击噪声。在旋转工况时，气流进入风扇流道在离心力作用和大入气攻角下气流冲击风扇前缘所引起的气体边界层分离而产生的涡流而形成涡流噪声。此外，这类风扇的翼片的压力面与吸力面之间存在较大的压力差，这将导致出现出口气流旋涡和顶部气流旋涡，从而产生较大的噪音。为了减低这些噪音，通常的技术是设计翼片形状、采用空气动力性能优良的机翼型的翼片。但在这些静音化方法中，仍然有不少问题比较突出而难以解决。比如，为了减小进口气流冲角损失而采用沿径向进口角逐渐减小的扭曲翼型，但是其计算进口角的前提是假定进口气流为均勻的轴向流进翼片的，实际上风扇的进气气流是一种自由流场，分布形式为汇流流场，所以这样的设计方法对风扇翼片来说依然有较大的冲角损失。又如，日本专利第2002-257088号所公开的以下方案在翼片的后缘部设计有面向翼片旋转方向后侧 (空气流出侧)的膨胀部。所述的膨胀部是通过使翼片后缘部的轮廓线(连接翼后缘部的内周缘和外周缘的线)向与空气流出方向相反的导入方向(翼片的旋转方向前侧)凹陷形成的。由于此形式的翼片后缘部所形成有膨胀部，从该部位流出的空气在膨胀部后方会产生漩涡，因而送风噪音就会增大，从而产生使用空调器或换气装置的环境噪音问题。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单，能避免风扇翼片颤振， 有效地降低噪音的新型轴流风扇翼片结构。本技术通过如下技术方案实现一种轴流风扇，包括轮毂和翼片；翼片的前缘的压力面一侧具有压力面壁厚加强部，压力面壁厚加强部凸出翼片的压力面，翼片的前缘靠近翼尖处形成拐角。进一步地，压力面壁厚加强部从翼片的前缘与轮毂的接合部处沿着翼片的前缘延伸方向延伸至翼片的翼尖部。进一步地，压力面壁厚加强部的宽度由接合部至翼尖部逐渐减小。进一步地，压力面壁厚加强部呈流线型，并与翼片的表面流线型平滑过渡。进一步地，在翼片根部的吸力面一侧设有吸力面壁厚加强部。进一步地，翼片还具有弯曲部，由翼片的压力面外周边缘向吸力面弯曲而成。进一步地，弯曲部的宽度为轴流风扇外周直径的5. 5%。进一步地，翼片后缘为波浪形，具有膨胀部。进一步地，膨胀部相对于翼片后缘的基端与外周端连接的直线向与翼片的旋转方向相反的方向突出。进一步地，拐角为120°至165°。进一步地，翼片的翼尖部分的前缘向轴流风扇的旋转方向前掠，翼片的表面向来流方向倾斜，翼片的表面向轴流风扇的旋转方向倾斜。进一步地，翼片翼尖部分的前缘具有第一部分和第二部分，第一部分前掠角为 12°至18°，第二部分前掠角为13°至17°。进一步地，翼片的表面向来流方向前倾的角度为15°至18°，翼片的表面向轴流风扇的旋转方向前倾的角度为15°至18°。进一步地，翼面进气攻角为0°至15°。通过上述技术方案，本技术的主要优点是，翼片设置了壁厚加强部，减少了干涉和紊流；翼片的前缘设置有拐角，使气流场更加顺畅，进而减少了噪音，翼尖采用前倾式设计，解决了喘振现象，翼片后缘设置膨胀部，增加此处的压力。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中图1示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的正视图；图2示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的后视图；图3示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的压力面壁厚加强部在宽度方向上的截面图；图4示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的气攻角与现有技术的气攻角的对比图；图5示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的立体结构图；图6示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的风扇翼片的径向线向风扇旋转方向的倾斜角度；图7示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的斜向立体视图；图8示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的翼片的示意图；图9示出了现有技术中的一种轴流风扇的正视图；图10中示出了本技术的轴流风扇与现有技术中的轴流风扇的噪音对比图；以及图11中示出了本技术的轴流风扇与现有技术中的轴流风扇的风量对比图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1示出了本技术的一个实施例的轴流风扇的正视图。在该实施例中，如图 1、图7所示，本技术的轴流风扇为三翼式轴流风扇，包括作为旋转轴的轮毂10，及在其外周侧呈放射状分布的具有同一形状的翼片20，且三个翼片在120° 士5°的范围内呈等间距或不等间距分布。翼片20的前缘在压力面一侧同时设置有压力面壁厚加强部211，压力面壁厚加强部211的厚度厚于翼片20的其他部分，压力面壁厚加强部211从前缘与轮毂接合部214处开始沿着前缘周线延伸至翼片与其翼尖前掠前倾部分的根部213处，其呈流线型结构，宽度由前缘翼根部214至前掠前倾部分根部213逐渐变小，并与翼片的翼型流线平滑过渡，壁厚为Imm至4mm，宽度为30mm至0。如图2所示，在翼片20的吸力面一侧的整个翼根部设置吸力面壁厚加强部30，吸力面壁厚加强部30的宽度为5mm至20mm，厚度为2mm至6mm时为有效值。图3为本技术的压力面壁厚加强部宽度方向的截面图，从图3中可以看出随以轮毂部的旋转中心为基准的的距离越来越大，其宽度越减少。优选的，本实施例中的压力面壁厚加强部，随以轮毂部的旋转中心为基准的的距离越来越大，其厚度也可以不变。如图4所示，进气攻角是气流方向与叶片的前缘末点到后缘末点直线的夹角，δ 为现有技术中的进气攻角，Y为本实施例的进气攻角，Y < S，本实施例的Y为0°至 15°，图中的箭头表示气流的流向。如图7所示翼尖前缘处的拐角ξ为120°至165°，翼片的前缘设置有拐角，使气流场更加顺畅，从而减小空气流动噪音。为了提高翼片20的强度及翼片20与轮毂部10的连接强度，提高翼片20的相对离心力的强度，降低或消除翼片前缘引起的风扇翼片颤振，且改善进气攻角，优化叶面流场，在压力面设置有从翼片前缘部与轮廓部的接合部开始沿着翼片前缘向翼片外周延伸的压力面壁厚加强部211(即凸缘)，其流线顺延风扇叶片叶型曲线并与其平滑过渡，压力面壁厚加强部211截止于前缘的拐角ξ处，且随以轮毂部的旋转中心为基准的的距离越来越大，其宽度越减少，厚度不变。同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴流风扇，包括轮毂(10)和翼片(20)，其特征在于，所述翼片00)的前缘的压力面一侧具有压力面壁厚加强部011)，所述压力面壁厚加强部Oil)凸出于所述翼片(20)的压力面，所述翼片OO)的前缘靠近翼尖处形成拐角。2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述压力面壁厚加强部(211)从所述翼片OO)的前缘与所述轮毂(10)的接合部(214)处沿着所述翼片OO)的前缘延伸方向延伸至所述翼片(20)的翼尖部(212)。3.根据权利要求2所述的轴流风扇，其特征在于，所述压力面壁厚加强部(211)的宽度由所述接合部(214)至所述翼尖部(212)逐渐减小。4.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述压力面壁厚加强部(211)呈流线型，并与所述翼片OO)的表面流线型平滑过渡。5.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，在所述翼片OO)根部的吸力面一侧设有吸力面壁厚加强部(30)。6.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述翼片OO)还具有弯曲部，由所述翼片OO)的压力面外周边缘向吸力面弯曲而成。7.根据权利要求6所述的轴流风扇，其特征在于，所述弯曲部的宽度为所述轴流风扇外...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖忠弟，肖彪，余锐生，艾大云，董术海，陈民华，王雄治，叶容君，赵伟东，王立垚，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：实用新型
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