CN110454418B - 轴流风扇及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴流风扇及具有其的空调器，轴流风扇包括：驱动部，驱动部具有容纳腔；风叶，风叶与容纳腔的腔壁相连接；其中，驱动部可转动地设置。本发明的轴流风扇解决了现有技术中的轴流风扇容易产生噪音的问题。

Description

轴流风扇及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及风扇领域，具体而言，涉及一种轴流风扇及具有其的空调器。

背景技术

随着人们生活质量的不断提高，对环境舒适性要求越来越高。空调在运行过程中不免会产生噪音，其中，室外单元尤其容易成为对外声音污染源。因为需要一定程度的强制热交换，提升风量成为最佳选择，而提升风量的有效而直接的做法是提升外风机转速。由于风机转速的提升，会直接导致风机的噪音恶化。

传统轴流风扇在高速旋转过程中，风叶叶根处受力较大，因此需要进行局部加厚甚至局部加筋，造成成本上升，噪音恶化。

此外，传统轴流风扇在高速旋转过程中，由于轮毂的阻挡作用，风扇的做功面积下降，靠近轮毂附近的气流由于黏性作用无法顺畅出流，在轮毂前后形成涡旋，降低了出风风量，增加了流动阻力损失，恶化了噪音。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轴流风扇及具有其的空调器，以解决现有技术中的轴流风扇容易产生噪音的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轴流风扇，包括：驱动部，驱动部具有容纳腔；风叶，风叶与容纳腔的腔壁相连接；其中，驱动部可转动地设置。

进一步地，容纳腔为通孔，风叶与通孔的孔壁相连接。

进一步地，风叶为多个，多个风叶在容纳腔内沿周向间隔设置。

进一步地，风叶具有叶根部，叶根部位于风叶远离容纳腔的腔壁的一端，多个风叶的各个叶根部之间具有引流口，引流口为通孔。

进一步地，叶根部朝向引流口的面为弧形面，引流口为圆孔。

进一步地，多个叶根部间隔设置。

进一步地，风叶具有叶根部和叶顶部，叶根部位于风叶远离容纳腔的腔壁的一端，叶顶部位于风叶靠近容纳腔的腔壁的一端；叶顶部的至少部分与容纳腔的腔壁相连接，叶顶部与容纳腔的腔壁相连接的部分的长度为a，叶根部在风叶的横截面上的投影长度为b，其中，a＞b。

进一步地，1.5b≤a≤3.5b。

进一步地，驱动部为圆环。

进一步地，驱动部包括：驱动段，驱动段用于与动力部件相连接，以使动力部件通过驱动段驱动风叶转动。

进一步地，驱动部还包括：连接段，连接段与驱动段相连接，容纳腔设置在连接段上；其中，连接段为圆环。

进一步地，连接段的外表面设置有限位部，限位部用于限制驱动部移动。

进一步地，限位部为滑槽。

进一步地，驱动段的外表面设置有传动齿。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括轴流风扇，轴流风扇为上述的轴流风扇。

本发明的轴流风扇通过驱动部和风叶能够实现轴流风扇的有效出风。其中，驱动部具有容纳腔，风叶与容纳腔的腔壁相连接，驱动部可转动地设置。在轴流风扇具体运行过程中，驱动部转动，带动风叶转动，从而实现轴流风扇的出风。考虑到将风叶与容纳腔的腔壁相连接，即，风叶与驱动部的内壁相连接，从而在风叶转动过程中，风叶间不存用于驱动风叶转动的轮毂，风叶上也不会形成涡旋，避免了由于涡旋引起的噪音，解决了现有技术中的轴流风扇容易产生噪音的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的轴流风扇的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的轴流风扇的主视图；

图3示出了根据本发明的轴流风扇的侧视图；

图4示出了根据本发明的轴流风扇的气流流动示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、驱动部；11、容纳腔；12、驱动段；121、传动齿；13、连接段；131、限位部；20、风叶；21、叶根部；22、叶顶部；30、引流口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种轴流风扇，请参考图1至图4，轴流风扇包括：驱动部10，驱动部10具有容纳腔11；风叶20，风叶20与容纳腔11的腔壁相连接；其中，驱动部10可转动地设置。

本发明的轴流风扇通过驱动部10和风叶20能够实现轴流风扇的有效出风。其中，驱动部10具有容纳腔11，风叶20与容纳腔11的腔壁相连接，驱动部10可转动地设置。在轴流风扇具体运行过程中，驱动部10转动，带动风叶20转动，从而实现轴流风扇的出风。考虑到将风叶20与容纳腔11的腔壁相连接，即，风叶20与驱动部10的内壁相连接，从而在风叶20转动过程中，风叶20间不存用于驱动风叶转动的轮毂，风叶20上也不会形成涡旋，避免了由于涡旋引起的噪音，解决了现有技术中的轴流风扇容易产生噪音的问题。

为了能够保证轴流风扇正常出风，容纳腔11为通孔，风叶20与通孔的孔壁相连接。

在本实施例中，通过将容纳腔11设置为通孔，风叶20与通孔的孔壁相连接，从而可以保证在风叶20的作用下，气流从而容纳腔11的一侧进入到容纳腔11内，并从另外一侧排出，保证了轴流风扇顺畅地出风。

为了能够实现轴流风扇的有效出风，风叶20为多个，多个风叶20在容纳腔11内沿周向间隔设置。

在本实施例中，通过将风叶20设置为多个，其中，多个风叶20在容纳腔11内沿周向间隔设置，在多个风叶20的作用下，气流从而容纳腔11的一侧进入到容纳腔11内，并从另外一侧排出，保证了轴流风扇顺畅地出风。

在本实施例中，可选地，容纳腔11为圆形孔或多边形孔。

为了能够增加轴流风扇的出风量，如图1和图4所示，风叶20具有叶根部21，叶根部21位于风叶20远离容纳腔11的腔壁的一端，多个风叶20的各个叶根部21之间具有引流口30，引流口30为通孔。

在本实施例中，风叶20的叶根部21位于风叶20远离容纳腔11的腔壁的一端。多个风叶20的各个叶根部21之间具有引流口30，引流口30为通孔。

在本实施例中，通过设置有引流口30。驱动部10带动风叶20高速旋转。风叶20在旋转过程中对前后气流做功，迫使气流沿风叶20轴向高速前进，同时，在风叶20的前后形成压力面和吸力面，压力面和吸力面存在一定的压差，风叶20做功区域前后气流高速流动，由于气体的黏性力作用，带动风叶20中心的中通引流口30前侧气流参与周边气流的流动，从而宏观上增加了轴流风扇的出风风量。

针对叶根部21的具体形状，叶根部21朝向引流口30的面为弧形面，引流口30为圆孔。

在本实施例中，叶根部21为风叶20远离容纳腔11的腔壁的一端的端面，其端面为弧形面，多个叶根部21围成的引流口30为圆孔。

优选地，多个叶根部21间隔设置。

为了能够保证风叶20与驱动部10稳定连接，如图1所示，风叶20具有叶根部21和叶顶部22，叶根部21位于风叶20远离容纳腔11的腔壁的一端，叶顶部22位于风叶20靠近容纳腔11的腔壁的一端；叶顶部22的至少部分与容纳腔11的腔壁相连接，叶顶部22与容纳腔11的腔壁相连接的部分的长度为a，叶根部21在风叶20的横截面上的投影长度为b，其中，a＞b。

在本实施例中，风叶20具有叶根部21和叶顶部22，其中，叶根部21位于风叶20远离容纳腔11的腔壁的一端，叶顶部22位于风叶20靠近容纳腔11的腔壁的一端，叶顶部22的至少部分与容纳腔11的腔壁相连接。

在本实施例中，叶顶部22与容纳腔11的腔壁相连接的部分的长度为a，叶根部21在风叶20的横截面上的投影长度为b，为了能够保证风叶20与驱动部10稳定连接，其中，a＞b。

在本实施例中，由于风叶20属于类悬臂梁结构，传统扇叶变形一直是传统轴流风扇设计中影响风叶强度的关键参数，常常因为强度不足而对扇叶进行加厚，在本实施例中，叶顶部22的弧长比叶根部的弧长长，通过将叶顶部22的至少部分与容纳腔11的腔壁相连接，弯矩会明显降低，应力集中降低，一定程度上将改善了风叶20应力集中的情况。

优选地，1.5b≤a≤3.5b。

优选地，驱动部10为圆环。

针对驱动部10的具体结构，如图2和图3所示，驱动部10包括：驱动段12，驱动段12用于与动力部件相连接，以使动力部件通过驱动段12驱动风叶20转动。

在本实施例中，驱动部10包括驱动段12，其中，驱动段12用于与动力部件相连接，在轴流风扇运行过程中，动力部件通过驱动段12驱动风叶20转动。

优选地，驱动部10还包括：连接段13，连接段13与驱动段12相连接，容纳腔11设置在连接段13上；其中，连接段13为圆环。

考虑到轴流风扇在使用过程中的定位问题，如图2和图3所示，连接段13的外表面设置有限位部131，限位部131用于限制驱动部10移动。

在本实施例中，通过在连接段13的外表面设置有限位部131，限位部131用于限制驱动部10移动，其中，限位部131用于限制驱动部10沿其轴向方向移动。

优选地，限位部131为滑槽。

在本实施例中，通过将限位部131设置为滑槽，通过滑槽在保证限位的基础上，也可以保证驱动部10正常转动。

优选地，驱动段12的外表面设置有传动齿121。

本发明的轴流风扇的风扇驱动环(驱动部10)，驱动环为两端开口的筒状，外周设置有固定于驱动环上，用以驱动该环转动的传动结构，传动结构优选齿轮齿槽结构。驱动环外周也可以设置其他定位装置，优选滚珠滚动槽结构。

本发明的轴流风扇的风扇叶片(风叶20)，扇叶为低压轴流风扇的扇叶，其中，风扇叶片的叶顶和叶根均为弧形，叶顶弧长大于叶根弧长。风扇叶片的叶顶局部或全部固定于风扇驱动环内周，风扇叶片的叶栅存在一定安装角(即，风扇叶片相对于水平面之间具有一定的安装倾斜角度)。

本发明的轴流风扇的风扇中通引流口(引流口30)，引流口用于诱导附近的气流参与风扇叶片区做功的高速气流的流动，从而增加风机的风量。

本发明的轴流风扇的基本工作原理为：当外部驱动单元启动后，经风扇驱动环上的传动装置，带动风扇整体绕风扇轴心高速旋转。风扇叶片在旋转过程中对前后气流做功，迫使气流沿风扇轴向高速前进，同时，在风扇的前后形成压力面和吸力面，压力面和吸力面存在一定的压差。风扇叶片做功区的前后气流高速流动，由于气体的黏性力作用，带动风扇中心的风扇中通引流口前侧气流参与周边气流的流动，从而宏观上增加了风扇的出风风量。

同时，由于风扇属于类悬臂梁结构，传统扇叶变形一直是传统轴流风扇设计中影响扇叶强度的关键参数，常常因为强度不足而对扇叶进行加厚，利用扇叶的叶顶弧长比叶根弧长长的优势，改为将叶顶固定于驱动环上，弯矩会明显降低，应力集中减小，改善了扇叶应力集中情况。

引流原理：轴流风扇在高速旋转过程中，会对叶片前后两侧的气流做功，使叶片前后的气流以较高的速度(注：常规空调外机的风速在4-7m/s的流动速度)沿着轴向流动。由于中通引流口区域没有直接做功部件(指叶片)，在中通引流口和叶片区域就形成了较大的速度差。由于气流的切向黏性力作用，高速气流流动过程中会带动周边低速乃至静止气流参与同向流动。在该规律下，叶片区域的高速气流通过切向黏性力作用，带动中通引流口区域的静止气流参与同向流动，从而使中通引流口产生同向流量，直接提升了风叶整体的风量和做功能力。

本发明还提供了一种空调器，包括轴流风扇，轴流风扇为上述的轴流风扇。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的轴流风扇通过驱动部10和风叶20能够实现轴流风扇的有效出风。其中，驱动部10具有容纳腔11，风叶20与容纳腔11的腔壁相连接，驱动部10可转动地设置。在轴流风扇具体运行过程中，驱动部10转动，带动风叶20转动，从而实现轴流风扇的出风。考虑到将风叶20与容纳腔11的腔壁相连接，即，风叶20与驱动部10的内壁相连接，从而在风叶20转动过程中，风叶20间不存用于驱动风叶转动的轮毂，风叶20上也不会形成涡旋，避免了由于涡旋引起的噪音，解决了现有技术中的轴流风扇容易产生噪音的问题。

本发明的轴流风扇去除了传统风扇的轮毂，将原有阻挡气流流通的轮毂区域变为流通空间，增加了风扇旋转过程中的流通空间。由于风叶20的压力面和吸力面的压差作用，气流宏观上呈现沿轴向高速流动的状态，在没有轮毂的中通区域会因为周边气流的高速流动而被带动同向前进，形成实际意义上的引流效果，从而可以提高风扇的同转速风量。将风扇的驱动部件从轮毂高位外周圆，规避了轮毂区因应力集中而被迫结构加强增厚等措施，而外周圆与风扇叶顶接触长度为叶根处的2-3倍，应力集中现象会明显改善，很大程度上缩减了风叶20的材料用量，提高了风扇的使用寿命。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种轴流风扇，其特征在于，包括：

驱动部(10)，所述驱动部(10)具有容纳腔(11)；

风叶(20)，所述风叶(20)与所述容纳腔(11)的腔壁相连接；

其中，所述驱动部(10)可转动地设置；

所述风叶(20)为多个，多个所述风叶(20)在所述容纳腔(11)内沿周向间隔设置；

所述风叶(20)具有叶根部(21)，所述叶根部(21)位于所述风叶(20)远离所述容纳腔(11)的腔壁的一端，多个所述风叶(20)的各个所述叶根部(21)之间具有引流口(30)，所述引流口(30)为通孔；

多个所述叶根部(21)间隔设置；

所述风叶(20)具有叶根部(21)和叶顶部(22)，所述叶根部(21)位于所述风叶(20)远离所述容纳腔(11)的腔壁的一端，所述叶顶部(22)位于所述风叶(20)靠近所述容纳腔(11)的腔壁的一端；所述叶顶部(22)的至少部分与所述容纳腔(11)的腔壁相连接，所述叶顶部(22)与所述容纳腔(11)的腔壁相连接的部分的长度为a，所述叶根部(21)在所述风叶(20)的横截面上的投影长度为b，其中，a＞b。

2.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述容纳腔(11)为通孔，所述风叶(20)与所述通孔的孔壁相连接。

3.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述叶根部(21)朝向所述引流口(30)的面为弧形面，所述引流口(30)为圆孔。

4.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，1.5b≤a≤3.5b。

5.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述驱动部(10)为圆环。

6.根据权利要求1所述的轴流风扇，其特征在于，所述驱动部(10)包括：

驱动段(12)，所述驱动段(12)用于与动力部件相连接，以使所述动力部件通过所述驱动段(12)驱动所述风叶(20)转动。

7.根据权利要求6所述的轴流风扇，其特征在于，所述驱动部(10)还包括：

连接段(13)，所述连接段(13)与所述驱动段(12)相连接，所述容纳腔(11)设置在所述连接段(13)上；

其中，所述连接段(13)为圆环。

8.根据权利要求7所述的轴流风扇，其特征在于，所述连接段(13)的外表面设置有限位部(131)，所述限位部(131)用于限制所述驱动部(10)移动。

9.根据权利要求8所述的轴流风扇，其特征在于，所述限位部(131)为滑槽。

10.根据权利要求6所述的轴流风扇，其特征在于，所述驱动段(12)的外表面设置有传动齿(121)。

11.一种空调器，包括轴流风扇，其特征在于，所述轴流风扇为权利要求1至10中任一项所述的轴流风扇。