CN111350695A - 一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片，所述叶片包括一空心主体，所述主体具有内部空腔，还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼，在絮流翼的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙，每个絮牙至少包括一沿根尾方向延伸并逐渐朝主体一侧收窄的絮流边。本发明的叶片，同时考虑到工业风扇根部尾部风力差距大，以及持续风吹人的不适问题，利用絮流模拟自然风并均衡中心内外风力差距，真正解决工业大风扇的应用痛点，改善工厂大环境，提升风扇下工作人员的舒适感。
Description
技术领域
本发明属于大型风扇技术领域，具体涉及一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片。
背景技术
风扇在日常生活中很常见，但是日常生活中常见的是家用小型风扇，体型较小，其单个叶片长度通常20～60cm左右，基本不会超过80cm，能够满足家用的需求。由于风扇叶片长度较短而且使用距离近，所以其叶片设计通常比较“宽厚”，典型代表例如专利CN201930400024.X所记载的类型，是普通社会居民常见的风扇类型。
另一种大型的风扇，通常用于工厂环境中，公众不常见，工厂可见。例如专利CN201821670252.5所记载的一种工业风扇结构，此类大型扇叶的长度可达2m～10m，由于长度太大，通常以吊装的方式，覆盖大范围，改善工厂通风环境。
现有的大型风扇叶片，普遍存在以下不足，由于风扇是圆周运行的，叶片的头部和尾部在风扇运行过程中的线速度是不同的，而且由于叶片长度比较长，线速度相差比较大，甚至达几倍的差距。均匀截面的风叶由于头部和尾部截面形状一致，线速度不同造成风扇中心和边缘位置风量相差很大：风扇中心位置风量小，风扇边缘风量大，风力扩散范围小，用户体验不好。
为了解决上述问题，在工业大风扇领域还未有解决方案，而在小风扇领域，有种不显眼的设计方案，如现有专利CN201820382904.9所记载的一种注塑成型的叶片，其扇叶从根部到尾部的宽度是平滑变小的，这种平滑变小的方案在其原文件的技术方案中主要是为了解决塑料刚性不足的问题，所以根部的宽度设计得更大些，这种设计方式解决的问题是刚性的问题；由于小型风扇的叶片长度较小，且扇叶推动出来的风是成扩散式的，故其叶片根部和尾部的风力变化并不明显。不过，这种方案如果如果应用到上述问题中，不失为一种解决方案，即在线速度比较小的根部，将扇叶的宽度设计的更大些，从而使得根部叶片在线速度比较小的情况下，能够提高风力。
但所有以上的解决方案，还存在另一个问题，即传统工业大风扇的风是持续性吹的，，在工业大厂房中，特别是到了闷热天风扇需要持续工作扇风，由于其风向风力比较持续稳定，作业人员在风扇下工作一天，被持续吹一天的风，这绝对是不好受的。普通家庭风扇正常情况下，家庭成员不会一整天不间断地吹着自己。另外一些工厂中常见的排风扇会持续工作，但其是用于排气的，不会直接吹到人。
发明内容
本发明的目的是为解决上述提到的现有技术问题，提供一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片，同时考虑到工业风扇根部尾部风力差距大，以及持续风吹人的不适问题，利用絮流模拟自然风并均衡中心内外风力差距，真正解决工业大风扇的应用痛点，改善工厂大环境，提升风扇下工作人员的舒适感，有利于提高其生产工作效率；进一步地，使工业大风扇能够真正得到广泛应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案实现如下：一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片，所述叶片包括一挤出成型的空心主体，所述主体具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚；
所述主体的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚；
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼，絮流翼的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；
在絮流翼的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙，每个絮牙至少包括一沿根尾方向延伸并逐渐朝主体一侧收窄的絮流边。
优选的，各絮牙与主体的距离相同、沿根尾方向逐渐变小或阶梯性变小；
所述阶段性变小，指各絮牙沿根尾方向分为连续的若干组，位于组内的絮牙与主体的距离相同，位于尾部方向组的絮牙与主体的距离小于位于根部方向组的絮牙与主体的距离。
优选的，各絮牙与主体距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为所述絮流边。
优选的，所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边，所述整流边朝根部方向延伸并逐渐朝主体一侧收窄，或齐平；与主体一侧齐平的整流边与对应的絮流翼部分形成为整流板。
优选的，所述絮牙为圆弧状或台阶状的大牙，或，所述絮牙为齿状的小牙。
优选的，所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
优选的，所述絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展或弧线延展。
优选的，所述叶片由铝或其合金制成。
优选的，所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定或装配固定。
优选的，所述叶片的长度为2m～10m。
附图说明
图1为本发明实施例一叶片的立体视图；
图2为图1中A部放大图；
图3为图1中B部放大图；
图4为本发明实施例一叶片的截面图；
图5为本发明实施例一叶片的俯视图；
图6为本发明实施例二叶片的俯视图；
图7为本发明实施例二叶片的立体视图；
图8为图7中C部放大图；
图9为本发明实施例三叶片的立体视图；
图10为本发明实施例三叶片的俯视图；
图11为本发明实施例四叶片的俯视图；
图12为本发明实施例四叶片的立体视图；
图13为本发明实施例五叶片的立体视图；
图14为本发明实施例五叶片的俯视图；
图15为现有技术中等截面叶片的风力密度分布图；
图16为本发明变截面叶片的风力密度分布图；
图17为本发明风扇叶片絮流翼切割气流原理示意图；
图18为本发明另一风扇叶片絮流翼切割气流原理示意图；
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加详细的描述。
实施例一
如图1至图5所示，为本实施例大型工业用的变截面絮流风扇叶片的结构示意图。
本实施例的叶片1包括一挤出成型的空心主体10，所述主体10具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔11，所述空腔由主体的上表面101和下表面102包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚。
主体10的上表面101自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚。
所述空腔11内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱12，立柱12将空腔11沿运动的前后方向分为前室111和后室112，所述主体的下表面102自后室112的对应部分开始向下弯曲。
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼20，絮流翼20的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展，在其他实施例中还可以是弧线延展。
在絮流翼20的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙21，各絮牙21与主体10距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为絮流边211，絮流边211沿叶片尾部方向延伸并逐渐朝主体10一侧收窄。
所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边212，所述整流边212朝根部方向延伸并逐渐朝主体10一侧收窄。
所述絮牙21为齿状的小牙，各絮牙21与主体10的距离相同。
所述叶片1由铝或其合金制成。
所述絮流翼20与所述主体相互为一体成型固定。
实施例二
如图6至图8所示，为本实施例大型工业用的变截面絮流风扇叶片的结构示意图。
本实施例的叶片包括一挤出成型的空心主体10a，所述主体10a具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上表面和下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚。
主体10a的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚。
所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼20a，絮流翼20a的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展，在其他实施例中还可以是弧线延展。
在絮流翼20a的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙21a,22a，各絮牙21a,22a与主体10a距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为絮流边211a,221a，絮流边211a,221a沿叶片尾部方向延伸并逐渐朝主体10a一侧收窄。
所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边212a,222a，所述整流边212a,222a朝根部方向延伸并逐渐朝主体10a一侧收窄。
所述絮牙21a,22a为齿状的小牙，各絮牙与主体的距离沿根尾方向逐渐变小,即在根部前方的絮牙21a与主体10a的距离大于在尾部方向的絮牙22a与主体10a的距离。
所述叶片由铝或其合金制成。
所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定。
实施例三
如图9和图10所示，为本实施例大型工业用的变截面絮流风扇叶片的结构示意图。
本实施例的叶片包括一挤出成型的空心主体10b，所述主体10b具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上表面和下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚。
主体10b的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚。
所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼20b，絮流翼20b的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展，在其他实施例中还可以是弧线延展。
在絮流翼20b的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙21b,22b，23b，各絮牙21b,22b,23b与主体10b距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为絮流边211b,221b，231b，絮流边211b,221b，231b沿叶片尾部方向延伸并逐渐朝主体10b一侧收窄。
所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边212b,222b,232b，所述整流边212b,222b,232b朝根部方向延伸并逐渐朝主体10b一侧收窄。
所述絮牙21b,22b为齿状的小牙，各絮牙与主体的距离沿根尾方向阶梯性变小,即各絮牙沿根尾方向分为连续的若干组，位于组内的絮牙21b,22b与主体的距离相同，位于尾部方向组的絮牙23b与主体的距离小于位于根部方向组的絮牙22b与主体的距离。
所述叶片由铝或其合金制成。
所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定。
实施例四
如图11和图12所示，为本实施例大型工业用的变截面絮流风扇叶片的结构示意图。
本实施例的叶片包括一挤出成型的空心主体10c，所述主体10c具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上表面和下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚。
主体10c的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚。
所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼20c，絮流翼20c的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展，在其他实施例中还可以是弧线延展。
在絮流翼20c的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙21c，各絮牙21c与主体10c距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为絮流边211c，絮流边211c沿叶片尾部方向延伸并逐渐朝主体10c一侧收窄。
所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边212c，所述整流边212c朝根部方向延伸并逐渐朝主体10c一侧收窄。
所述絮牙21c为圆弧状的大牙，各絮牙与主体的距离沿根尾方向逐渐变小,即在根部前方的絮牙与主体的距离大于在尾部方向的絮牙与主体的距离。
所述叶片由铝或其合金制成。
所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定。
实施例五
如图13和图14所示，为本实施例大型工业用的变截面絮流风扇叶片的结构示意图。
本实施例的叶片包括一挤出成型的空心主体10d，所述主体10d具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上表面和下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚。
主体10d的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚。
所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼20d，絮流翼20d的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展，在其他实施例中还可以是弧线延展。
在絮流翼20d的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙21d，各絮牙21d与主体10d距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为絮流边211d，絮流边211d沿叶片尾部方向延伸并逐渐朝主体10d一侧收窄。
所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边212d，所述整流边212d朝根部方向延伸并与主体10d一侧齐平，与主体一侧齐平的整流边212d与对应的絮流翼20d部分形成为整流板。
所述絮牙21d为台阶状的大牙，各絮牙与主体的距离沿根尾方向逐渐变小,即在根部前方的絮牙与主体的距离大于在尾部方向的絮牙与主体的距离。
所述叶片由铝或其合金制成。
所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定。
原理和效果说明。
如图15和图16所示，图15为现有技术中等截面叶片的风力密度分布图，图16为本发明变截面叶片的风力密度分布图，从两图来看，现有技术的叶片中心风力较疏，风力比周边弱很多，不均匀，本发明的叶片改善了上述问题，中心风力有所提升，风力分布比较均衡。
如图17和图18所示，为本发明变截面絮流翼的风力切割示意图(此为简化示意图)，从絮流翼的截面尺寸趋势来看，整体上是风扇的根部方向更大，尾部方向更小，或者周期变化，从而平衡了风扇根部线速度不足风力弱的缺点，使得叶片根尾部的风力差异变小，另外，在絮流翼上的絮牙对风力进行切割，并有规律地打乱，絮牙成周期性设置，在叶片后方形成周期性的风力波动，风力波动扩散与其他絮牙的风力波动互相干扰形成絮流，会在风扇下方(大范围内)形成强弱和方向均有变化的阵风效果，从而模拟自然风；自然风的吹拂会比风扇分更舒适。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准，根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种大型工业用的变截面絮流风扇叶片，所述叶片包括一挤出成型的空心主体，所述主体具有沿叶片根部至尾部方向的内部空腔，所述空腔由主体的上下表面包围而成；主体的上下表面在叶片运动的前侧边处圆弧过渡，在叶片运动的后侧处逐渐收聚；其特征在于，
所述主体的上表面自运动方向的前侧至后侧方向为弧形表面，上表面与下表面之间，其中部上下距离高，两侧上下距离矮，上表面和下表面在后侧逐渐向下弯曲收聚；
还包括连接于叶片后侧边并沿后侧边根尾方向延伸分布的实心絮流翼，絮流翼的上下表面在连接处分别与主体的上下表面沿切线方向平滑过渡；
在絮流翼的后侧边处具有沿根尾方向呈周期性连续分布的絮牙，每个絮牙至少包括一沿根尾方向延伸并逐渐朝主体一侧收窄的絮流边。
2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，各絮牙与主体的距离相同、沿根尾方向逐渐变小或阶梯性变小；
所述阶段性变小，指各絮牙沿根尾方向分为连续的若干组，位于组内的絮牙与主体的距离相同，位于尾部方向组的絮牙与主体的距离小于位于根部方向组的絮牙与主体的距离。
3.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，各絮牙与主体距离最大处为牙尖，牙尖朝尾部方向的一侧为所述絮流边。
4.根据权利要求3所述的叶片，其特征在于，所述牙尖朝根部方向的一侧为整流边，所述整流边朝根部方向延伸并逐渐朝主体一侧收窄，或齐平；与主体一侧齐平的整流边与对应的絮流翼部分形成为整流板。
5.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述絮牙为圆弧状或台阶状的大牙，或，所述絮牙为齿状的小牙。
6.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述空腔内部设有一连接主体上下表面的支撑立柱，立柱将空腔沿运动的前后方向分为前室和后室，所述主体的下表面自后室的对应部分开始向下弯曲。
7.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述絮流翼自与所述主体的连接处朝后侧直线延展或弧线延展。
8.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述叶片由铝或其合金制成。
9.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述絮流翼与所述主体相互为一体成型固定或装配固定。
10.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述叶片的长度为2m～10m。
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Citations (8)
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2020
- 2020-04-22 CN CN202010324307.2A patent/CN111350695A/zh active Pending
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