一種前向多翼離心風扇的制作方法

本實用新型屬于離心風扇葉片的結構設計技術領域，具體涉及一種前向多翼離心風扇。

背景技術：

離心風扇是一種將流體自風扇的軸向吸入后利用離心力作用將流體圓周方向甩出去的風扇形式，常見的有鼓風機、抽油煙機等。

多翼離心風扇為離心風扇的一種，通常包括兩端輪轂、中間輪轂，以及設置于相鄰兩輪轂間的多個葉片，通常離心風扇整體為金屬材質，輪轂與葉片均由金屬板材沖壓成型，后將葉片通過鉚接等固定方式與兩端輪轂與中間輪轂相連接。

傳統的葉片形式為平面片狀或弧形片狀結構，葉片以環形陣列的方式設置于輪轂周邊上，由于葉片在長度方向上呈直線型結構，因此各個葉片以及單個葉片自上至下各個位置處的進口角與出口角一致，但由于風扇內部不同軸向位置氣流的進口角度不同，因此相同的進口角與出口角難以保證葉片各處進風順暢，而且在氣流出風后在葉片的尾緣形成脫落渦，使得風扇的噪音較大，風扇性能較差，影響用戶體驗。

如現有技術中公開的一種柜式空調室內機離心風扇(專利號：200820237803.9)，其僅僅限定了葉片進口角度與出口角度的范圍，但是進口角度與出口角度在各處均為一致，難以實現改變進出口氣流方向的目的。

又如一種變截面前向多翼離心風扇(專利號：200710151027.0)，該離心風扇只是確定了最佳進風角度與最佳出風角度的范圍，但是整個葉片的進口角與出口角均是不變的，仍然存在上述技術問題。

因此，鑒于以上問題，有必要提出一種新型的離心風扇結構，通過改變葉片的形狀，使得葉片各處進口角與出口角均不相同，同時改變葉片接觸氣流與氣流脫落位置，優化風扇氣流分布和有效降低葉片尾緣的脫落渦，改善風扇的噪音，提高風扇的性能。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種前向多翼離心風扇，通過將葉片扭轉設置，改變葉片的形狀，使得葉片各處進口角與出口角均不相同，同時改變葉片接觸氣流與氣流脫落位置，優化風扇氣流分布和有效降低葉片尾緣的脫落渦，改善風扇的噪音，提高風扇的性能。

根據本實用新型的目的提出的一種前向多翼離心風扇，包括輪轂以及設置于輪轂上呈環形陣列分布的若干葉片，葉片進風端與輪轂內圓間形成的夾角為進口角，葉片出風端與輪轂外圓間形成的夾角為出口角，所述葉片為扭轉結構，葉片的進口角和/或出口角沿其軸線方向至少部分不等。

優選的，所述葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構。

優選的，至少葉片的進口角和/或出口角沿其軸線方向逐步遞增或遞減。

優選的，所述葉片為上下扭轉或左右扭轉。

優選的，所述葉片沿其軸線方向整體或部分扭轉變形，所述葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構。

優選的，所述葉片沿其上、下端面的中心線整體或部分扭轉變形，所述葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構。

優選的，葉片扭轉后，上端面中心線與下端面中心線的投影相交于一切點，以該切點分別做上端面中心線與下端面中心線的切線，兩條切線的夾角形成葉片扭轉角，所述葉片扭轉角為0-45°。

優選的，所述葉片為長條狀弧形葉片，所述輪轂上設置有安裝葉片的定位槽，上側定位槽與下側定位槽的投影相交于所述切點，葉片兩端分別安裝于所述上側定位槽與下側定位槽內形成扭轉結構。

優選的，所述葉片為一體加工成型的扭轉結構。

與現有技術相比，本實用新型公開的前向多翼離心風扇的優點是：

通過將葉片扭轉設置，使得葉片進風端面和出風端面的中心線呈螺旋線狀結構，改變葉片的形狀，從而使得葉片各處進口角與出口角均不相同。在工作狀態下，一方面改變進口角從而使葉片軸向不同位置接觸氣流時更流暢，減少了動能損失；另一方面由于出口角不同從而打亂了葉片尾緣的脫落渦，能夠有效抑制噪音。采用該結構形式的葉片，前向多翼離心風扇的出風湍動能和進風處渦量均有下降，從而減小風扇整體噪音。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為前向多翼離心風扇的結構示意圖。

圖2為葉片分布圖。

圖3為葉片的主視圖。

圖4為葉片未扭轉時的俯視圖。

圖5、6為葉片扭轉后的俯視圖。

圖7a為未發生扭轉的葉片表面湍動能分布圖。

圖7b為發生扭轉后的葉片表面湍動能分布圖。

圖8為前向多翼離心風扇的左視圖。

圖9a為未發生扭轉的葉片靠近風扇中間截面A渦量分布云圖。

圖9b為發生扭轉后的葉片靠近風扇中間截面A渦量分布云圖。

圖10a為未發生扭轉的葉片靠近風扇端部截面B渦量分布云圖。

圖10b為發生扭轉后的葉片靠近風扇端部截面B渦量分布云圖。

圖中的數字或字母所代表的相應部件的名稱：

1、輪轂 2、葉片 3、中心線 4、扭轉中心軸

具體實施方式

傳統的葉片形式為平面片狀或弧形片狀結構，葉片以環形陣列的方式設置于輪轂周邊上，由于葉片在長度方向上呈直線型結構，因此各個葉片以及單個葉片自上至下各個位置處的進口角與出口角一致，但由于風扇內部不同軸向位置氣流的進口角度不同，因此相同進口角與出口角難以保證葉片各處進風順暢，而且在氣流出風后在葉片的尾緣形成脫落渦，使得風扇的噪音較大，風扇性能較差，影響用戶體驗。

本實用新型針對現有技術中的不足，提供了一種前向多翼離心風扇，通過將葉片扭轉設置，改變葉片的形狀，使得葉片各處進口角與出口角均不相同，同時改變葉片接觸氣流與氣流脫落位置，優化風扇氣流分布和有效降低葉片尾緣的脫落渦，改善風扇的噪音，提高風扇的性能。

下面將通過具體實施方式對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請一并參見圖1至圖6，如圖所示，一種前向多翼離心風扇，包括輪轂1以及設置于輪轂1上呈環形陣列分布的若干葉片2，葉片2進風端與輪轂內圓間形成的夾角為進口角，葉片出風端與輪轂外圓間形成的夾角為出口角。

本實用新型中的葉片為扭轉結構，葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構，葉片的進口角和/或出口角沿其軸線方向至少部分不等。

本實施例中，葉片的進風端面和出風端面的中心線均呈螺旋線狀結構，葉片的進口角和出口角沿其軸線方向逐步遞增或遞減。其中以葉片上下端面的中心線3為基準，以其中心線上的中點作為扭轉中心軸4，從而實現葉片上端面的逆時針轉動與下端面的順時針轉動，從而實現葉片整體的扭轉。除此之外，還可對葉片上部分進行扭轉，實現葉片上部分進口角與出口角的不等。

通過以葉片端面的中心線上的中點作為扭轉中心軸，葉片扭轉后，上端面中心線與下端面中心線的投影相交于一切點，該切點為上下端面中心線的中點，以該切點分別做上端面中心線與下端面中心線的切線，兩條切線的夾角形成葉片扭轉角。其中，葉片扭轉角范圍為0-45°。優選的，葉片扭轉角為30°，除此之外還可為10°、20°、40°等，具體扭轉角根據需要設定，在此不做限制。

其中扭轉中心軸的位置可偏離中心線中點設定，這樣在葉片扭轉后，上端面中心線與下端面中心線的投影相交于一切點，該切點并非中心線的中點，扭轉中心軸的位置可根據需要設定，在此不做限制。

葉片可為上下扭轉或左右扭轉，任一扭轉方式均可實現葉片的扭曲效果。具體不做限制。

左右扭轉時，葉片沿其軸線方向整體或部分扭轉變形，葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構。

上下扭轉時，葉片沿其上、下端面的中心線整體或部分扭轉變形，葉片的進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構。

本實施例中，葉片為一體加工成型的扭轉結構，通過沖壓成型的方式可一體成型出具有扭轉結構的葉片，后將葉片的兩端通過鉚接或其他固定方式固定在輪轂上，由于扭轉結構的存在，使得葉片各處進口角與出口角均不相同。在工作狀態下，一方面改變進口角從而使葉片軸向不同位置接觸氣流時更流暢，減少了動能損失；另一方面由于出口角不同從而打亂了葉片尾緣的脫落渦，能夠有效抑制噪音。采用該結構形式的葉片，前向多翼離心風扇的出風湍動能和進風處渦量均有下降，從而減小風扇整體噪音。

請一并參見圖7a至圖10b，由葉片表面湍動能分布圖對比可知，葉片扭曲后由于出口角的變化打亂了葉片尾緣的渦流，降低了葉片的湍動能的分布，從而減小風扇的整體噪音。

由截面A與截面B的渦量分布云圖對比分析得出，進口角改變后，葉片接觸氣流更順暢，扭曲后葉片前緣的渦量明顯變小。由于出口角的變化，扭曲后的葉片尾緣渦量減小，

實施例2

其余與實施例1相同，不同之處在于，葉片為長條狀弧形葉片，輪轂上設置有安裝葉片的定位槽(未示出)，上側定位槽與下側定位槽的投影相交于所述切點，葉片兩端分別安裝于上側定位槽與下側定位槽內形成扭轉結構。在加工成型葉片時還可采用傳統的工藝成型傳統結構形狀的葉片，傳統葉片上下端面投影重合，本申請中通過在上下輪轂的不同位置設置定位槽，將葉片安裝入定位槽后，由于定位槽的位置不同，自然會使得葉片產生一定的扭轉，扭轉角度可通過定位槽的位置變化而變化，具體不做限制。

本實用新型公開了一種前向多翼離心風扇，通過將葉片扭轉設置，使得葉片進風端面和/或出風端面的中心線呈螺旋線狀結構，從而改變葉片的形狀，使得葉片各處進口角與出口角均不相同。在工作狀態下，一方面改變進口角從而使葉片軸向不同位置接觸氣流時更流暢，減少了動能損失；另一方面由于出口角不同從而打亂了葉片尾緣的脫落渦，能夠有效抑制噪音。采用該結構形式的葉片，前向多翼離心風扇的出風湍動能和進風處渦量均有下降，從而減小風扇整體噪音。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。