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軸流風輪及具有其的軸流風機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410856453.4

申請日:

2014.12.31

公開號:

CN104564819A

公開日:

2015.04.29

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情:

發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F04D 29/38申請公布日:20150429|||實質審查的生效號牌文件類型代碼:1604號牌文件序號:101611405799IPC(主分類):F04D 29/38專利申請號:2014108564534申請日:20141231|||公開

IPC分類號:

F04D29/38; F04D29/66

主分類號:

F04D29/38

申請人:

廣東美的制冷設備有限公司

發明人:

楊發國

地址:

528311廣東省佛山市順德區北滘鎮美的工業城東區制冷綜合樓

優先權:

專利代理機構:

北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201

代理人:

賈玉姣

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內容摘要

本發明公開了一種軸流風輪和具有其的軸流風機。其中,軸流風輪包括:輪轂;多個葉片,多個葉片沿輪轂的周向方向間隔地分布在輪轂外周壁上,每片葉片包括由不同材質制成的主體和包裹層,主體的一端與輪轂相連,主體的至少部分外表面被包裹層包裹,包裹層呈魚鱗形或羽毛形。根據本發明的軸流風輪,通過將由不同材料制成的包裹層覆蓋在主體的至少部分外表面上,且包裹層呈魚鱗形或羽毛形,可以有效地降低葉片流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。另外,可以通過適當地更換包裹層的材質,減輕葉片的質量,降低成本。而且,軸流風輪的結構簡單合理、易于加工,從而擴大了其使用范圍。

權利要求書

權利要求書
1.  一種軸流風輪,其特征在于,包括:
輪轂;
多個葉片,所述多個葉片沿所述輪轂的周向方向間隔地分布在所述輪轂外周壁上,每片所述葉片包括由不同材質制成的主體和包裹層,所述主體的一端與所述輪轂相連,所述主體的至少部分外表面被所述包裹層包裹,所述包裹層呈魚鱗形或羽毛形。

2.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層包裹在所述主體的正壓力面和/或負壓力面上。

3.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層的厚度為0.1-15mm。

4.  根據權利要求3所述的軸流風輪,其特征在于,在所述輪轂的由徑向內側至徑向外側的方向上,所述包裹層的厚度逐漸變厚或逐漸變薄。

5.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層鋪設在所述主體的外表面上,所述包裹層與所述主體之間設有膠粘層。

6.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層嵌入至所述主體的外表面內。

7.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層通過二次注塑方式制造。

8.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述主體內部設有空腔。

9.  根據權利要求1所述的軸流風輪,其特征在于,所述主體為骨架結構。

10.  根據權利要求1-9中任一項所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層為魚鱗形包裹層,所述魚鱗形包裹層包括多列依次并排的鱗片,每列所述鱗片包括多片子鱗片。

11.  根據權利要求10所述的軸流風輪,其特征在于,每列所述鱗片中的多個所述子鱗片位于同一直線上。

12.  根據權利要求10所述的軸流風輪,其特征在于,每列所述鱗片中的多個所述子鱗片位于同一圓上。

13.  根據權利要求1-9中任一項所述的軸流風輪,其特征在于,所述包裹層為羽毛形包裹層,所述羽毛形包裹層包括多片依次并排的絨片,每片所述絨片與所述葉片的外周緣大致平行。

14.  一種軸流風機,其特征在于,包括根據權利要求1-13中任一項所述的軸流風輪。

說明書

說明書軸流風輪及具有其的軸流風機
技術領域
本發明涉及通風設備領域,尤其是涉及一種軸流風輪和具有其的軸流風機。
背景技術
軸流風輪廣泛應用推動流體流動,是一種能量轉化機構,將旋轉的機械能轉換為流體流動動能。軸流風輪包括輪轂和設置在輪轂上的若干片葉片,葉片具有前緣、葉尖、外緣、尾緣、葉根,正壓力面(或簡稱工作面)、負壓力面(或簡稱負壓面)。
相關技術中,軸流風輪的葉片為由同一材料一次注塑而成,且葉片體為實心結構。由此,使得葉片的流動阻力大,流體噪聲大。同時,實心結構的葉片不但增大風輪的重量,還增加了風輪的生產成本。
發明內容
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發明提出一種軸流風輪,所述軸流風輪具有出風噪音小、工作效率高的優點。
本發明還提出一種軸流風機,所述軸流風機具有如上所述的軸流風輪。
根據本發明的一個方面提供了一種軸流風輪,包括:輪轂;多個葉片,所述多個葉片沿所述輪轂的周向方向間隔地分布在所述輪轂外周壁上,每片所述葉片包括由不同材質制成的主體和包裹層,所述主體的一端與所述輪轂相連,所述主體的至少部分外表面被所述包裹層包裹,所述包裹層呈魚鱗形或羽毛形。
根據本發明的軸流風輪,通過將由不同材料制成的包裹層覆蓋在主體的至少部分外表面上,且包裹層呈魚鱗形或羽毛形,可以有效地降低葉片流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。另外,可以通過適當地更換包裹層的材質,減輕葉片的質量,降低成本。而且,軸流風輪的結構簡單合理、易于加工,從而擴大了其使用范圍。
根據本發明的一個實施例,所述包裹層包裹在所述主體的正壓力面和/或負壓力面上。
優選地,所述包裹層的厚度為0.1-15mm。
可選地,在所述輪轂的由徑向內側至徑向外側的方向上,所述包裹層的厚度逐漸變厚或逐漸變薄。
在本發明的一個實施例中,所述包裹層鋪設在所述主體的外表面上,所述包裹層與所 述主體之間設有膠粘層。
可選地,所述包裹層嵌入至所述主體的外表面內。
可選地,所述包裹層通過二次注塑方式制造。
在本發明的一個實施例中,所述主體內部設有空腔。
在本發明的一個實施例中,所述主體為骨架結構。
根據本發明的一些實施例,所述包裹層為魚鱗形包裹層,所述魚鱗形包裹層包括多列依次并排的鱗片,每列所述鱗片包括多片子鱗片。
可選地,每列所述鱗片中的多個所述子鱗片位于同一直線上。
可選地,每列所述鱗片中的多個所述子鱗片位于同一圓上。
根據本發明的另一些實施例,所述包裹層為羽毛形包裹層,所述羽毛形包裹層包括多片依次并排的絨片,每片所述絨片與所述葉片的外周緣大致平行。
根據本發明的另一個方面提供了一種軸流風機,包括如上所述的軸流風輪。
根據本發明的軸流風機,通過將由不同材料制成的包裹層覆蓋在主體的至少部分外表面上,且包裹層呈魚鱗形或羽毛形,可以有效地降低葉片流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。另外,可以通過適當地更換包裹層的材質,減輕葉片的質量,降低成本。而且,軸流風輪的結構簡單合理、易于加工,從而擴大了其使用范圍。
附圖說明
圖1是根據本發明的一個實施例的軸流風輪的主視圖;
圖2是圖1中沿A-A方向的剖視示意圖;
圖3是圖2中B處的局部放大示意圖;
圖4是圖1中的軸流風輪的立體圖;
圖5是根據本發明的另一個實施例的軸流風輪的主視圖;
圖6是圖5中沿C-C方向的剖視示意圖;
圖7是圖6中D處的局部放大示意圖;
圖8是根據本發明的再一個實施例的軸流風輪的主視圖;
圖9是圖8中的軸流風輪的立體圖;
圖10是根據本發明的又一個實施例的軸流風輪的主視圖;
圖11是圖10中的軸流風輪的立體圖。
附圖標記:
軸流風輪100,
輪轂110,葉片120,
主體121,包裹層122,鱗片1221,子鱗片1222,絨片1223,
正壓力面123,負壓力面124,外緣125,
前緣127,尾緣128,葉根129。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
下面參照附圖1-圖11詳細描述根據本發明實施例的軸流風輪100。
如圖1-圖11所示,根據本發明實施例的軸流風輪100,包括:輪轂110和多個葉片120。
具體而言,多個葉片120沿輪轂110的周向方向間隔地分布在輪轂110外周壁上。如圖1、圖5、圖8以及圖10所示,輪轂110大體構造為圓筒形,輪轂110的外周壁上均勻地布置有三個葉片120,三個葉片120的形狀可以相同,且任意相鄰的兩個葉片120之間的夾角可以相同,其中,每個葉片120均從輪轂110的外周壁向遠離輪轂110中心軸線的方向延伸,且每個葉片120分別由首尾順次相連的四個邊緣限定而出。葉片120的與輪轂110的外周壁相連的邊緣為葉根129。也就是說,如圖1所示,葉片120的主體121的一端與輪轂110相連,該端可以形成為葉根129。
如圖1和圖2所示,葉片120的遠離輪轂110中心軸線的邊緣為外緣125,葉根129的兩個端點與外緣125的兩個端點分別對應相連以構成葉片120的另外兩條邊緣,且分別為前緣127和尾緣128。每個葉片120的相對的兩個表面分別為正壓力面123和負壓力面124。這里,正壓力面123和負壓力面124的定義為本領域技術人員所熟知,這里不再詳述。
每片葉片120包括由不同材質制成的主體121和包裹層122。換言之,制成主體121的材料和制成包裹層122的材料不同。例如,主體121由金屬材料制成,則包裹層122可以由塑料制成。如圖2、圖3以及圖10所示,主體121的至少部分外表面被包裹層122包裹。包裹層122可以呈魚鱗形或羽毛形。由此,可以有效地降低葉片120流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。
根據本發明實施例的軸流風輪100,通過將由不同材料制成的包裹層122覆蓋在主體121的至少部分外表面上,且包裹層122呈魚鱗形或羽毛形,可以有效地降低葉片120流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。另外,可以通過適當地更換包裹層122的材質,減輕葉片120的質量,降低成本。而且,軸流風輪100的結構簡單合理、易于加工,從而擴大了其使用范圍。
根據本發明的一個實施例,包裹層122可以設在主體121的正壓力面123和/或主體121 的負壓力面124上。換言之,包裹層122可以設在主體121的正壓力面123上;包裹層122也可以設在主體121的負壓力面124上;當然,包裹層122還可以同時設在主體121的正壓力面123和負壓力面124上。由此,可以進一步降低葉片120流動阻力、提高流動效率、弱化氣動噪聲、降低噪音反射。
優選地,包裹層122的厚度可以為0.1-15mm。在如圖2所示的示例中,包裹層122覆蓋在正壓力面123上。包裹層122的厚度可以指包裹層122的遠離主體121的正壓力面123的一側與主體121的正壓力面123的距離,這個距離的最大值為15mm,這個距離的最小值為0.1mm。經過實驗驗證,當包裹層122的厚度為0.1-15mm時,可以進一步降低葉片120流動阻力、提高流動效率、弱化氣動噪聲、降低噪音反射。優選地,在輪轂110的由徑向內側至徑向外側(例如如圖2所示的內、外側方向)的方向上,包裹層122的厚度逐漸變厚或逐漸變薄。由此,可以進一步降低出風噪音、提高出風量和出風速度。同時,還可以減輕葉片120的質量,降低成本。
如圖1所示,包裹層122鋪設在主體121的外表面上。為方便將包裹層122連接至主體121上,包裹層122與主體121之間設有膠粘層。由此,便于加工??梢岳斫獾氖?,包裹層122與主體121的連接方式并不限于此,例如,如圖5-圖7所示,包裹層122可以嵌入至主體121的外表面內。由此,可以提高包裹層122與主體121的連接可靠性。
包裹層122可以通過二次注塑方式制造。由此,可以進一步簡化葉片120的加工工序,降低生產成本。包裹層122還可以為由表面植絨制成的植絨層。由此,可以進一步吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。當然,包裹層122的加工工藝并不限于此,例如,包裹層122還可以為通過發泡工藝制成的發泡層。
可選地,如圖1-圖9所示,包裹層122可以為魚鱗形包裹層,魚鱗形包裹層可以包括多列依次并排的鱗片1221,每列鱗片1221包括多片子鱗片1222。需要說明的是,每片子鱗片1222的形狀與魚鱗的鱗片的形狀相似,多片子鱗片1222按照一定規律排列在主體121的外表面上。魚身上的鱗片可以形成細小的渦,避免了葉片表面形成比較大的分離、脫落渦,從而降低了渦的湮滅產生的流體振動、壓力波動,總體上有效地降低流體的阻力和噪音;另一方面,由于鱗片對聲波的散射,也有利于降低流動噪音。從仿生學角度可知,在葉片120的主體121的外表面上設置魚鱗形包裹層可以有效地降低流體阻力和噪音。
如圖1、圖4以及圖5所示,每列鱗片1221中的多個子鱗片1222位于同一直線上。由此,可以有效地降低葉片120流動阻力、提高流動效率、弱化氣動噪聲、降低噪音反射。當然,每列鱗片1221中的多個子鱗片1222的排列方式并不限于此,例如,如圖8和圖9所示,每一片葉片120上的每列鱗片1221中的多個子鱗片1222位于同一圓上。換言之,每列鱗片1221中的多片子鱗片1222位于一條圓弧線上。由此,可以有效地降低葉片120 流動阻力、提高流動效率、弱化氣動噪聲、降低噪音反射。
對于包裹層122的形狀不做特殊限定,只要其能夠進一步降低葉片120流動阻力、提高流動效率、弱化氣動噪聲、降低噪音反射即可,例如,如圖10-圖11所示,包裹層122可以呈羽毛形包裹層,羽毛形包裹層包括多片依次并排的絨片1223,每片絨片1223與葉片120的外周緣大致平行。由此,可以進一步簡化葉片120的加工工序,降低生產成本??梢岳斫獾氖?,每片絨片1223在每片葉片120的前緣127至尾緣128的方向上延伸。需要說明的是,鳥身上的羽毛可以形成細小的渦,避免了羽毛表面形成比較大的分離、脫落渦,從而降低了渦的湮滅產生的流體振動、壓力波動,總體上有效地降低流體的阻力和飛行噪音;另一方面,由于羽毛對聲波的散射和吸收,也有利于降低流動噪音。從仿生學角度可知,在葉片120的主體121的外表面上設置羽毛形包裹層可以有效地降低氣流阻力和噪音。
另外,為進一步減輕葉片120的質量,降低生產成本,主體121內部可以設有空腔。當然,對于主體121的形狀并不限于此,例如,在本發明的另一個示例中,主體121還可以形成為骨架結構;再如,主體121上還可以設有貫穿葉片120的負壓力面124和正壓力面123的通孔。由此,可以進一步減輕葉片120的質量,降低生產成本。
根據本發明實施例的軸流風機(圖未示出),包括如上所述的軸流風輪100。
根據本發明實施例的軸流風機,通過將由不同材料制成的包裹層122覆蓋在主體121的至少部分外表面上,且包裹層122呈魚鱗形或羽毛形,可以有效地降低葉片120流動阻力、提高流動效率、吸收或弱化氣動噪聲、降低噪音反射。另外,可以通過適當地更換包裹層122的材質,減輕葉片120的質量,降低成本。而且,軸流風輪100的結構簡單合理、易于加工,從而擴大了其使用范圍。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相 連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

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