一種軸流風輪及空調的制作方法
【專利摘要】本發明適用于空調【技術領域】，提供了一種軸流風輪及空調，所述軸流風輪包括輪轂，所述輪轂固設有多個主葉，相鄰主葉間設前葉，所述前葉與主葉在輪轂軸向上呈鴨式布局布置。風輪旋轉時，進風側氣流經前葉加速形成干擾主葉氣流的分離渦，于主葉吸力面上產生將主葉根部前緣堆積的回流帶走的吸力，使主葉根部前緣氣流變得順暢、實際做功面積增加，因而本軸流風輪內流品質佳、效率高。
【專利說明】—種軸流風輪及空調
【技術領域】
[0001]本發明屬于空調【技術領域】，尤其涉及一種軸流風輪及空調。
【背景技術】
[0002]空調室外機多采用軸流風機作為送風部件，為參與換熱器中熱交換的空氣提供動力。
[0003]近年來，軸流風機葉片從最早的常規葉片發展到彎葉片、扭葉片和現在的三維彎掠葉片，葉片數量從最開始的常規多葉發展到四葉、三葉和兩葉。目前，空調室外機大多采用三葉風輪，只有少部分采用四葉和兩葉風輪。如圖廣4所示，這些軸流風輪的共同特征是:同一風輪上每個葉片的幾何形狀及安裝角相同，且葉片均布在輪轂上。這種常規的前掠式布局雖能有效提高風輪氣動性能，但很難對葉片葉根前緣的回流進行有效抑制，普遍存在內流品質較差的問題。
【發明內容】
[0004]本發明實施例的目的在于提供一種軸流風輪，旨在解決現有軸流風輪內流品質差的問題。
[0005]本發明實施例是這樣實現的，一種軸流風輪，包括輪轂，所述輪轂固設有多個主葉，相鄰主葉間設前葉，所述前葉與主葉在輪轂軸向上呈鴨式布局布置。
[0006]本發明實施例的另一目的在于提供一種空調，所述空調采用上述軸流風輪。
[0007]本發明實施例于相鄰主葉間設前葉，并使前葉與主葉在輪轂軸向上呈鴨式布局布置，風輪旋轉時，進風側氣流經前葉加速形成干擾主葉氣流的分離渦，于主葉吸力面上產生將主葉根部前緣堆積的回流帶走的吸力，使主葉根部前緣氣流變得順暢、實際做功面積增力口，因而本軸流風輪內流品質佳、效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是現有技術提供的軸流風輪的結構示意圖(兩葉)；
[0009]圖2是現有技術提供的軸流風輪的結構示意圖(三葉)；
[0010]圖3是現有技術提供的軸流風輪的結構示意圖(四葉)；
[0011]圖4是現有軸流風輪葉片吸力面葉根局部流譜示意圖；
[0012]圖5是本發明實施例一提供的軸流風輪的立體圖；
[0013]圖6是圖5所示風輪的主視圖；
[0014]圖7是圖5所示風輪的仰視圖；
[0015]圖8是圖5所示風輪直徑定義結構示意圖；
[0016]圖9是圖5所示風輪高度定義結構示意圖；
[0017]圖10是圖8B-B剖面圖；
[0018]圖11是圖5所示風輪主葉吸力面葉根局部流譜示意圖；[0019]圖12是圖5所示風輪與兩葉常規軸流風輪功率一流量對比曲線圖；
[0020]圖13為本發明實施例二提供的軸流風輪的主視圖；
[0021]圖14為本發明實施例三提供的軸流風輪的主視圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023]本發明實施例于相鄰主葉間設前葉，并使前葉與主葉在輪轂軸向上呈鴨式布局布置，風輪旋轉時，進風側氣流經前葉加速形成干擾主葉氣流的分離渦，于主葉吸力面上產生將主葉根部前緣堆積的回流帶走的吸力，使主葉根部前緣氣流變得順暢、實際做功面積增力口，因而本軸流風輪內流品質佳、效率高。
[0024]以下列舉若干實施例對本發明的實現進行詳細描述。
[0025]實施例一
[0026]如圖5?11所示，本發明實施例提供的軸流風輪I包括輪轂2，所述輪轂2固設有多個主葉3，相鄰主葉3間設前葉4，所述前葉4與主葉3在輪轂I軸向上呈鴨式布局布置。軸流風輪I (以下簡稱風輪)旋轉時，進風側氣流經前葉4加速形成干擾主葉氣流的分離渦，于主葉吸力面上產生將主葉根部前緣堆積的回流帶走的吸力，使主葉根部前緣氣流變得順暢、實際做功面積增加，因而本軸流風輪I內流品質佳、效率高。
[0027]通常，相對于流經風輪I的氣流，所述前葉4在輪轂軸向上的位置位于主葉3的上游，使風輪I內流品質更佳。
[0028]本發明實施例中所述主葉3和前葉4分別為前彎掠和后彎掠設計，所述前葉4采用后彎前緣和直后緣造型且該后緣具有一前掠角。其中，所述前葉4與主葉3呈上位鴨式布局布置在輪轂2上。需要注意的是，此處還可使所述前葉4與主葉3呈下位鴨式布局布置在輪轂2上，增強風輪I設計的靈活性。應當理解，所述主葉3還可以是后掠或直葉片設計。
[0029]具體地，所述主葉3包括葉片前緣3a、葉片后緣3b、葉根3c、葉尖3d、壓力面3e及吸力面3f。同樣地，所述前葉4包括葉片前緣4a、葉片后緣4b、葉根4c、葉尖4d、壓力面4e及吸力面4f。此處所述主葉3和前葉4均為兩個，當然可以根據需要進行增加。
[0030]若將所述輪轂2的直徑定義為d，主視圖內所述主葉3上至風輪旋轉中心軸線距離最遠的點J所在圓周的直徑定義為風輪直徑D，主視圖內所述前葉4上至風輪旋轉中心軸線距離最遠的點K所在圓周的直徑定義為D1。同時，將(D-d)/2設定為所述主葉3的高度Rl, (Dl-d) /2設定為所述前葉4的高度R2，則使R2/R1的范圍為0.2?0.8。
[0031]若將所述主葉3上最聞點A與主葉后緣的最低點E之間的聞度差定義為風輪聞度H，所述前葉4上最高點C與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為h，則使h/H的范圍為
0.7?1.0 ;若將所述主葉根部的最高點F與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為Hl，所述前葉根部的最低點G與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為H2，則使H2/H1的范圍為1.0?1.5。另外，若將所述主葉3的展開面積定義為S，所述前葉4的展開面積定義為SI，則使S1/S的范圍為0.05?0.3，如此使主葉3實際做功面積進一步增加。[0032]若將主視圖內風輪的旋轉中心與前葉前緣和輪轂外圓周的交點的連線定義為連線kl，主視圖內風輪的旋轉中心與前葉后緣和輪轂外圓周的交點的連線定義為連線k2。所述前葉前緣4a采用后掠設計時，將主視圖內前葉前緣4a中點處的切線或直前緣與連線kl之間的夾角定義為前葉前緣后掠角X，則使所述前葉前緣后掠角X的范圍為0°?60° ;所述前葉后緣4b采用前掠設計時，將主視圖內前葉后緣4b中點處的切線或直后緣與連線k2之間的夾角定義為前葉后緣前掠角α，則使所述前葉后緣前掠角α的范圍為0°?35。。
[0033]如圖12所示，在負載、電機、消耗功率相同的情況下，且當R2/R1=0.64、h/H=0.91、H2/H1=1.17、S1/S=0.15、x=51°、α =16°時，本軸流風輪的風量較兩葉常規軸流風輪的風量增加5%?8%。
[0034]實施例二
[0035]與實施例一不同的是，所述前葉4為后掠設計并采用直前、后緣造型，其前緣4a后掠角的范圍為50°?60°，后緣4b無掠角，如圖13所示。
[0036]實施例三
[0037]與實施例一不同的是，所述前葉4為后掠設計并采用直前、后緣造型，其前緣4a后掠角的范圍為30°?40°，后緣4b前掠角的范圍為20°?30°，如圖14所示。
[0038]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種軸流風輪，包括輪轂，其特征在于，所述輪轂固設有多個主葉，相鄰主葉間設前葉，所述前葉與主葉呈鴨式布局布置在輪轂上。
2.如權利要求1所述的軸流風輪，其特征在于，相對于流經風輪的氣流，所述前葉在輪轂軸向上的位置位于主葉上游。
3.如權利要求1或2所述的軸流風輪，其特征在于，所述主葉和前葉分別為前彎掠和后彎掠設計，所述前葉采用后彎前緣和直后緣造型且該后緣具有一前掠角；所述前葉與主葉呈上位鴨式布局布置在輪轂上。
4.如權利要求3所述的軸流風輪，其特征在于，若將所述輪轂的直徑定義為d，主視圖內所述主葉上至風輪旋轉中心軸線距離最遠的點J所在圓周的直徑定義為風輪直徑D，主視圖內所述前葉上至風輪旋轉中心軸線距離最遠的點K所在圓周的直徑定義為Dl ;將(D-d)/2設定為所述主葉的高度Rl，(Dl-d)/2設定為所述前葉的高度R2，則使R2/R1的范圍為0.2?0.8。
5.如權利要求4所述的軸流風輪，其特征在于，若將所述主葉上最高點A與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為風輪高度H，所述前葉上最高點C與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為h，則使h/H的范圍為0.7?1.0 ;若將所述主葉根部的最高點F與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為H1，所述前葉根部的最低點G與主葉后緣的最低點E之間的高度差定義為H2，則使H2/H1的范圍為1.0?1.5。
6.如權利要求4或5所述的軸流風輪，其特征在于，若將所述主葉的展開面積定義為S，所述前葉的展開面積定義為SI，則使S1/S的范圍為0.05?0.3。
7.如權利要求6所述的軸流風輪，其特征在于，若將主視圖內風輪的旋轉中心與前葉前緣和輪轂外圓周的交點的連線定義為連線kl，主視圖內風輪的旋轉中心與前葉后緣和輪轂外圓周的交點的連線定義為連線k2 ;所述前葉前緣采用后掠設計時，將主視圖內前葉前緣中點處的切線或直前緣與連線kl之間的夾角定義為前葉前緣后掠角X，則使所述前葉前緣后掠角X的范圍為0°?60° ;所述前葉后緣采用前掠設計時,將主視圖內前葉后緣中點處的切線或直后緣與連線k2之間的夾角定義為前葉后緣前掠角α ,則使所述前葉后緣前掠角α的范圍為0°?35°。
8.如權利要求1或2所述的軸流風輪，其特征在于，所述前葉為后掠設計并采用直前、后緣造型，其前緣后掠角的范圍為50°?60° ,后緣無掠角。
9.如權利要求1或2所述的軸流風輪，其特征在于，所述前葉為后掠設計并采用直前、后緣造型，其前緣后掠角的范圍為30°?40°，后緣前掠角的范圍為20°?30°。
10.一種空調，其特征在于，所述空調采用如權利要求1、中任一項所述的軸流風輪。
【文檔編號】F04D29/38GK103573702SQ201210265015
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優先權日:2012年7月27日
【發明者】易正清, 游斌, 馬列 申請人:美的集團股份有限公司