叶轮、风机及电器
阅读：1089发布：2020-05-13
专利汇可以提供叶轮、风机及电器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 叶轮 、 风 机及电器，叶轮包括大致呈锥形的 轮毂 和沿周向间隔设置在轮毂的外周面上的多个 叶片 ，叶片包括前缘面、工作面和背压面，工作面和背压面分别位于前缘面在轮毂周向上的两侧，前缘面上形成沿其长度方向延伸的前缘线，前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与工作面以及背压面平滑连接。本方案中，叶片前缘面上形成前缘线，前缘线处在前缘面的最前端，因此叶轮转动时，气流与叶片 接触 的瞬间为线接触，这样设计减小了叶片前缘的撞风面，从而可减小气体流动损失，同时前缘线两侧通过大致呈外凸弧形的过渡面与工作面以及背压面平滑连接，过渡面对气流起导向作用，可进一步减小气体流动损失，从而提升叶轮工作性能。，下面是叶轮、风机及电器专利的具体信息内容。
1.一种叶轮，包括大致呈锥形的轮毂和沿周向间隔设置在所述轮毂的外周面上的多个叶片，所述叶片包括前缘面、工作面和背压面，所述工作面和背压面分别位于所述前缘面在所述轮毂周向上的两侧，其特征在于，
所述前缘面上形成沿其长度方向延伸的前缘线，所述前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与所述工作面以及所述背压面平滑连接。
2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，
所述过渡面为向外凸出的弧形面；或者
所述过渡面包括相连接的多段弧形面或斜面，使所述过渡面大致呈向外凸出的弧形面。
3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，
所述前缘面的内端与所述轮毂相接，所述前缘面的外端沿直线向远离所述轮毂的方向延伸，且所述前缘线沿直线延伸。
4.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，
所述轮毂的轴线与所述前缘线所在直线的夹角α满足：55°≤α≤70°。
5.根据权利要求3中所述的叶轮，其特征在于，
所述前缘线的长度L满足：4mm≤L≤8mm。
6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，
所述轮毂的外周面上沿周向等间隔设置在5至15个所述叶片。
7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，
叶片还包括后缘面，所述后缘面与所述工作面远离所述前缘面的一端、背压面远离所述前缘面的一端以及所述轮毂相接，所述叶片为平板扭曲叶片，所述叶片的叶片前缘段和叶片后缘段在圆周方向上分别向相反方向旋扭倾斜。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的叶轮，其特征在于，
所述轮毂上还设有多个副叶片，各所述副叶片分别位于相邻两个所述叶片之间，且所述副叶片的前缘面到所述轮毂尖端的距离大于所述叶片的前缘面到所述轮毂尖端的距离。
9.一种风机，其特征在于，包括和如权利要求1至8中任一项所述的叶轮。
10.一种电器，其特征在于，包括和如权利要求1至8中任一项所述的叶轮。
叶轮、风机及电器
技术领域
[0001] 本发明涉及风机及其应用技术领域，更具体而言，涉及一种叶轮，一种具有上述叶轮的风机，以及一种具有上述叶轮的电器。
背景技术
[0002] 现有技术的吸尘器结构，通过风机的叶轮旋转使密封的壳体内形成负压，从而将尘屑吸入集尘装置中以达到清洁的作用。叶轮作为风机的核心部件，其性能将直接影响整个风机系统的效率，而叶轮前缘形状对气体流动损失影响较大，因此对叶轮前缘设计显得至关重要。
发明内容
[0003] 本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。
[0004] 为此，本发明的第一个目的在于，提供一种可降低气体流动损失的叶轮。
[0005] 本发明的第二个目的在于，提供一种具有上述叶轮的风机。
[0006] 本发明的第三个目的在于，提供一种具有上述叶轮的电器。
[0007] 为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种叶轮，包括大致呈锥形的轮毂和沿周向间隔设置在所述轮毂的外周面上的多个叶片，所述叶片包括前缘面、工作面和背压面，所述工作面和背压面分别位于所述前缘面在所述轮毂周向上的两侧，所述前缘面上形成沿其长度方向延伸的前缘线，所述前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与所述工作面以及所述背压面平滑连接。
[0008] 本方案中，叶片前缘面上形成前缘线，前缘线处在前缘面的最前端，因此叶轮转动时，气流与叶片接触的瞬间为线接触，这样设计减小了叶片前缘的撞风面，从而可减小气体流动损失，同时前缘线两侧通过大致呈外凸弧形的过渡面与工作面以及背压面平滑连接，过渡面对气流起导向作用，可进一步减小气体流动损失，从而提升叶轮工作性能。
[0009] 在上述技术方案中，可选地，所述过渡面为向外凸出的弧形面；或者所述过渡面包括相连接的多段弧形面或斜面，使所述过渡面大致呈向外凸出的弧形面。
[0010] 此处提供了两种过渡面设计方案，第一种方案中，过渡面为弧形面，两弧形面在前缘线处相交，这样设计过渡面结构比较简单，叶轮生产加工难度较低。第二中方案中，两过渡面分别包括相连接的多段弧形面或斜面，两过渡面在前缘线处相交。
[0011] 在上述任一技术方案中，可选地，所述前缘面的内端与所述轮毂相接，所述前缘面的外端沿直线向远离所述轮毂的方向延伸，且所述前缘线沿直线延伸。
[0012] 本方案中，叶片的前缘沿直线延伸，且前缘线呈直线状，叶轮转动时，气流先与直线状的前缘线接触，这样可大幅减小叶轮入口端的气体流动损失，从而提升叶轮的工作性能。
[0013] 在上述任一技术方案中，优选地，所述轮毂的轴线与所述前缘线所在直线的夹角α满足：55°≤α≤70°。
[0014] 前缘线与轮毂轴线的夹角决定了叶片前缘与气流的接触角度，因此前缘线与轮毂轴线的夹角大小是影响叶轮入口端气体流动损失的重要因素，当前缘线与轮毂轴线的夹角α在55°～70°的范围内时，叶轮入口端气体流动损失较小，叶轮的工作性能好。
[0015] 在上述任一技术方案中，优选地，所述前缘线的长度L满足：4mm≤L≤8mm。
[0016] 前缘线的长短会影响轮入口端气体流动损失，前缘线的长度L在4mm～8mm的范围内时，叶轮入口端气体流动损失较小，叶轮的工作性能好。
[0017] 在上述任一技术方案中，可选地，所述轮毂的外周面上沿周向等间隔设置在5至15个所述叶片。
[0018] 在上述任一技术方案中，可选地，叶片还包括后缘面，所述后缘面与所述工作面远离所述前缘面的一端、背压面远离所述前缘面的一端以及所述轮毂相接，所述叶片为平板扭曲叶片，所述叶片的叶片前缘段和叶片后缘段在圆周方向上分别向相反方向旋扭倾斜。
[0019] 通过对平板叶片的前缘和后缘分别向相反方向旋扭，叶轮可以有效减小叶片的进口端和出口端的流体损失，扩大叶轮在小流量的情况下的工作面，即增加了有效工作范围，大大提升叶轮的工作性能。
[0020] 在上述任一技术方案中，可选地，所述轮毂上还设有多个副叶片，各所述副叶片分别位于相邻两所述叶片之间，且所述副叶片的前缘面到所述轮毂尖端的距离大于所述叶片的前缘面到所述轮毂尖端的距离。
[0021] 本发明第二方面的实施例提供了一种风机，包括如本发明第一方面任一实施例提供的叶轮。
[0022] 本发明第二方面实施例提供的风机，具有本发明第一方面任一实施例提供的叶轮，因此该风机具有上述任一实施例提供的叶轮的全部有益效果，在此不再赘述。
[0023] 本发明第三方面的实施例提供了一种电器，包括如本发明第一方面任一实施例提供的叶轮。
[0024] 本发明第三方面实施例提供的电器，具有本发明第一方面任一实施例提供的叶轮，因此该电器具有上述任一实施例提供的叶轮的全部有益效果，在此不再赘述。
[0025] 具体他，本发明提供的电器包括吸尘器、油烟机、吹风机等。
[0027] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0028] 图1是本发明的一个实施例提供的叶轮的结构示意图；
[0029] 图2是图1中所示叶轮的剖视结构示意图；
[0030] 图3是图1中所示叶轮的前缘部位的结构示意图；
[0031] 图4是本发明的另一个实施例提供的叶轮的结构示意图；
[0032] 图5是图4中所示叶轮另一角度的结构示意图。
[0033] 其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0034] 1轮毂，2叶片，21前缘面，211前缘线，212过渡面，22工作面，23背压面，24后缘面，3主叶片，31主叶片的前缘面，32主叶片的工作面，33主叶片的背压面，4副叶片，41副叶片的前缘面，42副叶片的工作面，43副叶片的背压面。
具体实施方式
[0035] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0037] 本发明第一方面的实施例对叶轮叶片前缘形状进行优化，叶片前缘面上形成前缘线，且前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与叶片的工作面以及背压面平滑连接，这样设计可减小叶轮入口端的气体流动损失，从而提升叶轮的工作性能。
[0038] 实施例一：
[0039] 如图1至图3所示，叶轮包括大致呈锥形的轮毂1和沿周向间隔设置在轮毂1的外周面上的多个叶片2，叶片2包括前缘面21、工作面22、背压面23和后缘面24，工作面22和背压面23分别位于前缘面21在轮毂1周向上的两侧，工作面22朝向旋转方向，背压面23背向旋转方向，后缘面24与工作面22远离前缘面21的一端、背压面23远离前缘面21的一端以及轮毂1相接，前缘面21上形成沿其长度方向延伸的前缘线211，前缘线211的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面212与工作面22以及背压面23平滑连接。
[0040] 本方案中，叶片2前缘面21上形成前缘线211，前缘线211处在前缘面21的最前端，因此叶轮转动时，气流与叶片2接触的瞬间为线接触，这样设计减小了叶片2前缘的撞风面，从而可减小气体流动损失，同时前缘线211两侧通过大致呈外凸弧形的过渡面212与工作面22以及背压面23平滑连接，过渡面212对气流起导向作用，可进一步减小气体流动损失，从而提升叶轮工作性能。
[0041] 具体地，过渡面212为向外凸出的弧形面；或者过渡面212包括相连接的多段弧形面或斜面，使过渡面212大致呈向外凸出的弧形面。
[0042] 此处提供了两种过渡面212设计方案，第一种方案中，过渡面212为弧形面，两弧形面在前缘线211处相交，这样设计过渡面212结构比较简单，叶轮生产加工难度较低。第二中方案中，两过渡面212分别包括相连接的多段弧形面或斜面，两过渡面212在前缘线211处相交。
[0043] 在上述实施例中，前缘面21的内端与轮毂1相接，前缘面21的外端沿直线向远离轮毂1的方向延伸，且前缘线211沿直线延伸。
[0044] 本方案中，叶片2的前缘沿直线延伸，且前缘线211呈直线状，叶轮转动时，气流先与直线状的前缘线211接触，这样可大幅减小叶轮入口端的气体流动损失，从而提升叶轮的工作性能。
[0045] 优选地，如图2所示，轮毂1的轴线与前缘线211所在直线的夹角α满足：55°≤α≤70°。
[0046] 前缘线211与轮毂1轴线的夹角决定了叶片2前缘与气流的接触角度，因此前缘线211与轮毂1轴线的夹角大小是影响叶轮入口端气体流动损失的重要因素，当前缘线211与轮毂1轴线的夹角α在55°～70°的范围内时，叶轮入口端气体流动损失较小，叶轮的工作性能好。
[0047] 优选地，如图1所示，前缘线211的长度L满足：4mm≤L≤8mm。
[0048] 前缘线211的长短会影响轮入口端气体流动损失，前缘线211的长度L在4mm～8mm的范围内时，叶轮入口端气体流动损失较小，叶轮的工作性能好。
[0049] 在上述实施例中，可选地，轮毂1的外周面上沿周向等间隔设置在5至15个叶片2。
[0050] 在上述实施例中，优选地，叶片2为平板扭曲叶片2，叶片2的叶片前缘段和叶片后缘段在圆周方向上分别向相反方向旋扭倾斜。
[0051] 其中优选地，叶片2的叶片前缘段朝向工作面22侧旋扭倾斜，叶片2的叶片后缘段朝向背压面23侧旋扭倾斜。需要说明的是，叶片前缘段也不限于向工作面22侧扭转，叶片后缘段也不限于向背压面23侧扭转，对于同一叶轮，也可反向于图示的旋转方向旋转，但效率相对差。
[0052] 本方案中，叶片2的前缘段向工作面22侧扭转后，使得叶片2前缘段的背压面23侧形成为凸形面且工作面22侧形成为凹形面，叶片2的后缘段向背压面23侧扭转后，使得叶片2后缘段的背压面23侧形成为凹形面且工作面22侧形成为凸形面，这样有利于贴合流体引流，通过对平板叶片2的前缘和后缘分别向相反方向旋扭，叶轮可以有效减小叶片2的进口端和出口端的流体损失，扩大叶轮在小流量的情况下的工作面22，即增加了有效工作范围，大大提升叶轮的工作性能。
[0053] 实施例二：
[0054] 如图4和图5所示，叶轮包括大致呈锥形的轮毂1、多个主叶片3和多个副叶片4，主叶片3和副叶片4分别沿周向间隔设置在轮毂1的外周面上，各副叶片4分别位于相邻两主叶片3之间，且副叶片4的前缘面41到轮毂1尖端的距离大于主叶片的前缘面31到轮毂1尖端的距离，主叶片3的前缘面31上形成沿其长度方向延伸的前缘线，主叶片3前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与主叶片3的工作面32以及背压面33平滑连接。该方案中主叶片3的设计与实施例一中的叶片相同，在此不再赘述，此方案相当于在实施例一所提供的叶轮的基础上，在相邻叶片间增加副叶片。
[0055] 在上述实施例中，副叶片4的前缘面41到轮毂1尖端的距离大于主叶片的前缘面31到轮毂1尖端的距离，这样设计使得副叶片4不会增大叶轮入口端气体流动损失。
[0056] 优选地，副叶片4的前缘面41上形成沿其长度方向延伸的前缘线，副叶片4前缘线的两侧分别通过大致呈外凸弧形的过渡面与副叶片4的工作面42以及背压面43平滑连接。这样设计可减小气流与副叶片4前缘接触时的气体流动损失。副叶片4为平板扭曲叶片，副叶片4的叶片前缘段和叶片后缘段在圆周方向上分别向相反方向旋扭倾斜。通过对副叶片4的前缘和后缘分别向相反方向旋扭可减小气流流过副叶片4时的流体损失，并增大副叶片4有效工作范围，从而进一步提升叶轮的工作性能。
[0057] 在上述实施例中，可选地，主叶片3和副叶片4的总量在5至15个的范围内。
[0058] 本发明第二方面的实施例提供了一种风机，包括如本发明第一方面任一实施例提供的叶轮。
[0059] 本发明第二方面实施例提供的风机，具有本发明第二方面任一实施例提供的叶轮，因此该风机具有上述任一实施例提供的叶轮的全部有益效果，在此不再赘述。
[0060] 本发明第三方面的实施例提供了一种电器，包括如本发明第一方面任一实施例提供的叶轮。
[0061] 本发明第三方面实施例提供的电器，具有本发明第一方面任一实施例提供的叶轮，因此该电器具有上述任一实施例提供的叶轮的全部有益效果，在此不再赘述。
[0062] 具体他，本发明提供的电器包括吸尘器、油烟机、吹风机等。
[0063] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
[0064] 在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065] 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。
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