專利名稱：低噪音軸流風輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低噪音軸流風輪，適用于機械通風領域，尤其適用于空調室外機組。
背景技術：
在空調室外機組中多采用軸流式風扇，為參與換熱器中熱交換的空氣提供動力，其風量的大小直接影響熱交換的效果，從而影響空調的性能及能效比。同時，軸流風輪產(chǎn)生的噪聲也是空調室外機組主要噪音來源之一。 如圖4所示，以前的軸流式風扇所采用的軸流風輪的葉片前緣是一條光順的空間曲線。風輪在旋轉時，葉片上最先切入氣流的一側稱為“葉片前緣”。這種具有光順葉片前緣的軸流式風輪旋轉時，在葉片的吸力面上容易形成尺寸較大的分離渦，這種分離渦蘊含大量能量，破碎時會產(chǎn)生較高的氣動噪聲。中國專利200710026747. 4描述了一種適用于空調室外機組的三葉式軸流風輪。該專利采用在葉片的尾緣區(qū)域向葉片前緣進氣方向凹陷的設計，改變葉片的壓力分布，使葉片高壓氣流部分提前流向葉片低壓面，從整體上減少附面層分離，并使葉片邊界層在抵達葉片尾緣前成為紊流，可有效降低渦流噪音和轉子尾跡。但，該專利只涉及了葉片后緣形狀的研究，對葉片前緣形狀的設計未作闡述。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種通過細化分離渦來抑制風輪渦流噪音，使葉片吸力面上形成的尺寸較大的分離渦細化成多個尺寸較小的分離渦的低噪音軸流風輪，以克服現(xiàn)有技術中的不足之處。按此目的設計的一種低噪音軸流風輪，包括設置在輪轂上的多個葉片，多個葉片以風輪的旋轉中心軸線為中心等間距或不等間距地分布于輪轂上，其特征在于葉片前緣中間段的形狀為平滑的波浪形空間曲線。軸流風輪的外徑定義為D，輪轂的直徑定義為d，設定(D-d)/2為葉片的高度R1,葉片前緣的波形化開始的位置A所在圓周直徑定義為D1，有(D1-Cl)/2= (O O. 5) ;葉片前緣波形化部分的波形化結束的位置B所在圓周直徑定義為D2，有(D2-d) /2= (O. 7 I. O)
R1 ο將所述葉片前緣波形化部分的兩個凸點之間的距離定義為Cl、C2, c3、……(V1Oi為波型化中凹陷形的數(shù)目，η彡2)，兩個凸點之間凹陷部分的深度定義為bp b2、b3、……IV1 (η彡與Clri比值定義為凹陷的相對深度δ ( δ = bn^/ (V1),為使波浪形的葉片前緣能起到細化分離渦的效果，應保證δ >0.1。所述葉片前緣波形化部分的形狀為波浪形空間曲線，葉片前緣波形化部分的形狀還可以是多個鐮刀形、彎月形、圓弧形、V字形或折線形相連，或若干個以上形狀的組合形狀。[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點為能夠有效細化葉片吸力面上的分離渦，降低分離渦的能量強度、抑制風輪的渦流噪音，從而有效降低風輪噪音。其適用于機械通風領域，尤其適用于空調室外機組。

圖I為本實用新型一實施例立體結構示意圖；圖2為本實用新型直徑定義結構示意圖；圖3為本實用新型葉片前緣波型化部分兩個凸點之間的距離和兩個凸點之間凹陷部分的深度定義結構示意圖；圖4為常規(guī)軸流風輪結構示意圖；圖5為本實用新型葉片前緣波形凹陷數(shù)目n=5且葉片前緣形狀為折線形的一實施 例結構示意圖；圖6為本實用新型葉片前緣波形凹陷數(shù)目n=3且葉片前緣形狀為折線形與圓弧形組合形狀的一實施例結構示意圖；圖7為本實用新型應用于空調室外機組的一實施例結構示意圖；圖8為本實用新型葉片前緣波形凹陷數(shù)目n=4且凹陷的相對深度δ =0. 5 2. O)應用于空調室外機組的實施例的試驗數(shù)據(jù)對比曲線圖。圖中1為軸流風輪，2為輪轂，3為葉片，3a為葉片前緣，3b為葉片前緣波型化部分，4為電機及電機支架，5為室外熱交換器，6為殼體組件，7為電控部件，8為配管組件，9為壓縮機、10為中隔板,11為空調室外機組。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。參見圖1，軸流風輪I包括設置在輪轂2上的葉片3，三個葉片3具有相同的形狀及安裝角度，三個葉片3以風輪I的旋轉中心軸線為中心均布于輪轂2上，葉片3的前緣中間段是葉片前緣波形化部分3b，葉片前緣波形化部分3b的形狀為波浪形空間曲線，葉片前緣波形化部分3b的形狀還可以是多個鐮刀形、彎月形、圓弧形、V字形或折線形相連，或若干個以上形狀的組合形狀。參見圖2-圖3，將軸流風輪I的外徑定義為D，輪轂2的直徑定義為d，設定(D_d)/2為葉片高度R1,葉片前緣波形化3a開始的位置A所在圓周直徑定義為D1，有(D1-Cl) /2=(O O. 5) R1 ;葉片前緣波形化部分3b的波形化結束的位置B所在圓周直徑定義為D2，有(D2-d)/2=(0. 7 I. 0)Rlo將葉片前緣波形化部分3b的兩個凸點之間的距離定義為ci、c2、
c3、......Clri (η彡2),兩個凸點之間凹陷部分3b的深度定義為bpH ......V1 (η彡2),
IV1與(V1比值定義為凹陷的相對深度δ (δ = Ivi/ (V1)15葉片前緣波形化3a開始位置A所在圓周直徑D1在(0 O. 5) R1區(qū)間、結束位置B所在圓周直徑D2在(0. 7 I. O) R1區(qū)間，且凹陷形的數(shù)目η彡2、凹陷的相對深度δ在O. 5 I. O區(qū)間時，在軸流風輪I旋轉過程中，葉片前緣迎向氣流,波浪形葉片前緣3a使葉片吸力面上形成多個尺寸較小的分離渦，這種被細化的分離渦所含的能量較少，破碎時產(chǎn)生的渦流噪音較低，從而有效降低風輪噪音。[0023]參見圖4-圖6，圖4為常規(guī)軸流風輪結構示意圖；圖5為本實用新型葉片前緣波形凹陷數(shù)目n=5且葉片前緣形狀為折線形的ー實施例結構示意圖；圖6為本實用新型葉片前緣波形凹陷數(shù)目n=3且葉片前緣形狀為折線形與圓弧形組合形狀的一實施例結構示意圖。同風量情況下，當葉片前緣波形3a化開始位置A所在圓周直徑D1在(O O. 5) R1區(qū)間、結束位置B所在圓周直徑D2在(O. 7 I. O) R1區(qū)間，且凹陷形凹陷的相對深度δ在O. 5 I. O區(qū)間時，圖5及圖6所示低噪音軸流風輪比圖4所示常規(guī)軸流風輪具有更低的噪音值。參見圖7，空調室外機組11于殼體組件6內容納有具有上述結構特征的軸流風輪
1、電機及電機支架4、呈L字形的室外機熱交換器5、電控部件7、配管組件8和壓縮機9，軸流風輪I與壓縮機9之間用中隔板10進行隔離。該軸流風輪I在實際運轉時，可有效降低出風噪音，采用本實用新型的空調室外機組也能夠具有較低的噪音。參見圖8，在風量相同 的情況下，采用本實用新型的空調室外機組的噪音比采用傳統(tǒng)軸流風輪的噪音低I. O dB
2.OdB。
權利要求1.一種低噪音軸流風輪，包括設置在輪轂上的多個葉片(3)，多個葉片(3)以風輪的旋轉中心軸線為中心等間距或不等間距地分布于輪轂(2)上，其特征在于葉片(3)前緣中間段的形狀為平滑的波浪形空間曲線。
2.根據(jù)權利要求I所述的低噪音軸流風輪，其特征在于軸流風輪(I)的外徑定義為D，輪轂(2)的直徑定義為d，設定(D-d)/2為葉片(3)的高度R1，葉片前緣(3a)的波形化開始的位置A所在圓周直徑定義為D1，有(Di-cO/2= (0 0.5) ;葉片前緣波形化部分(3b)的波形化結束的位置B所在圓周直徑定義為D2，有(D2-d) /2= (0. 7 I. 0) R1。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的低噪音軸流風輪，其特征在于將所述葉片前緣波形化部分(3b)的兩個凸點之間的距離定義為Cl、C2, c3、……ClriOi為波型化中凹陷形的數(shù)目，n彡2)，兩個凸點之間凹陷部分的深度定義為bp b2、b3、……Iv1Oi彡2)，Iv1與Clri比值定義為凹陷的相對深度5(8= Ivi/ (V1),為使波浪形的葉片前緣(3a)能起到細化分離渦的效果，應保證S >0.1。
4.根據(jù)權利要求I或2或3所述的低噪音軸流風輪，其特征在于所述葉片前緣波形化部分(3b)的形狀為波浪形空間曲線，葉片前緣波形化部分(3b)的形狀還可以是多個鐮刀形、彎月形、圓弧形、V字形或折線形相連，或若干個以上形狀的組合形狀。
專利摘要本實用新型涉及一種低噪音軸流風輪，包括設置在輪轂上的多個葉片，多個葉片以風輪的旋轉中心軸線為中心等間距或不等間距地分布于輪轂上，其特征在于葉片前緣中間段的形狀為平滑的波浪形空間曲線。風輪旋轉時，葉片前緣迎向氣流，平滑的波浪形外形使葉片吸力面上形成多個尺寸較小的分離渦，這種被細化的分離渦所含的能量較少，破碎時產(chǎn)生的渦流噪音較低，故具有比常規(guī)軸流風輪更低的噪音。
文檔編號F04D29/38GK202391808SQ201120518539
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者易正清, 游斌, 馬列 申請人:廣東美的電器股份有限公司