单叶片固定的聚类风叶及轴流风扇
技术领域
本实用新型属于风扇技术领域，具体涉及一种单叶片固定的聚类风叶及轴流风扇。
背景技术
现有技术中，应用于家用电器中的轴流风机，普遍存在以下问题：
1、为了提高风机的出风量，风叶的转速一般比较快，然而这样会使得风机产生的噪音也较大；
2、为了达到低噪音的效果，主要通过降低风叶的转速来实现，然而这样会牺牲风叶的性能，使得风机的出风量降低。
因此，如何保证轴流风机出风量的同时，又可达到低噪音的效果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种单叶片固定的聚类风叶及轴流风扇，该单叶片固定的聚类风叶既可提高轴流风扇的出风量，又可使轴流风扇获得低噪音的效果。
本实用新型为达到其目的，所采用的技术方案如下：
一种单叶片固定的聚类风叶，包括轮毂和至少一组聚类叶片，所述聚类叶片包括第一叶片和第二叶片，所述第一叶片的叶片内缘与所述轮毂相连接，所述第二叶片的叶片内缘与所述第一叶片的背风面相连接且所述第一叶片与所述第二叶片之间存在间隔；其中，所述第一叶片的交界位置上和/或所述第二叶片的交界位置上设有降噪结构。
进一步地，所述第一叶片的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或所述第一叶片的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有所述降噪结构。
进一步地，所述第二叶片的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或所述第二叶片的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有所述降噪结构。
进一步地，所述聚类叶片还包括连接件，所述第二叶片的叶片内缘通过所述连接件与所述第一叶片的背风面相连接。
进一步地，所述连接件上设有所述降噪结构。
进一步地，所述降噪结构包括波浪形结构、锯齿形结构、V字形结构、W字形结构、半圆形结构、孔状结构中的任意一种结构或任意多种结构的组合。
进一步地，所述第一叶片的内安装角为15°～30°、外安装角为10°～40°，和/或所述第二叶片的内安装角为15°～30°、外安装角为10°～40°。
进一步地，所述第一叶片与所述第二叶片之间的位置关系如下：
以前叶片的最高点为边界，作垂直所述前叶片的倾斜面的中心线；
经过后叶片的最低点和所述前叶片的最高点的直线为第一参考线，经过所述后叶片的最高点与所述前叶片的最高点的直线为第二参考线；
所述中心线与所述第一参考线之间所形成的夹角为第一夹角，定义所述中心线与所述第二参考线之间所形成的夹角为第二夹角，则所述第一夹角的范围为0°～90°，所述第二夹角的范围为0°～180°；
其中，所述前叶片是指在所述单叶片固定的聚类风叶做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在前的叶片；所述后叶片是指在所述单叶片固定的聚类风叶做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在后的叶片。
进一步地，所述第一叶片与所述第二叶片之间的所述间隔为10mm～200mm。
对应地，本实用新型还提出一种轴流风扇，包括前述的单叶片固定的聚类风叶。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出的单叶片固定的聚类风叶，通过在轮毂上设置至少一组聚类叶片，而一组聚类叶片中至少含有两个相互连接且存在间隔的第一叶片和第二叶片，如此，在风叶运转时，聚类叶片上的第一叶片和第二叶片均可在有限的空间内做功，因此聚类叶片的做功效率高，出风量大，同时，通过在第一叶片和/或第二叶片的交界位置上设置降噪结构，在风叶运转的过程中，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，因此在提高出风量的同时，可降低噪音，从而使得的风叶的性能和低噪音的效果可同时得到兼顾。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例中单叶片固定的聚类风叶的正面立体结构示意图；
图2为本实用新型一实施例中单叶片固定的聚类风叶的背面立体结构示意图；
图3为本实用新型一实施例中单叶片固定的聚类风叶的俯视图；
图4为本实用新型一实施例中交界处和交界点的几何示意图；
图5为本实用新型一实施例中第一叶片与第二叶片之间的位置关系的几何示意图；
图6为本实用新型一实施例中降噪结构的组合方式示意图；
图7为本实用新型另一实施例中降噪结构的组合方式示意图。
附图标记说明：
1-轮毂，2-聚类叶片，21-第一叶片，22-第二叶片，23-连接件，3-降噪结构。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
参照图1、图2和图4，本实用新型实施例提供一种单叶片固定的聚类风叶，包括轮毂1和至少一组聚类叶片2，聚类叶片2包括第一叶片21和第二叶片22，第一叶片21的叶片内缘与轮毂1相连接，第二叶片22的叶片内缘与第一叶片21的背风面相连接且第一叶片21与第二叶片22之间存在间隔；其中，第一叶片21的交界位置上和/或第二叶片22的交界位置上设有降噪结构3。其中，第一叶片21的交界位置包括第一叶片21的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，以及第一叶片21的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处。第二叶片22的交界位置包括第二叶片22的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，以及第二叶片22的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处。在一些实施例中，第二叶片22的叶片内缘可直接与第一叶片21的背风面相连接。
根据研究发现，风叶在运转的过程中，气流与叶片的边缘会存在显著的交互作用而形成流场不稳定的边界层，尤其是离进风面更远的交界位置；流场不稳定的边界层会强化小尺度紊流的发展，透过小尺度紊流机制，流场的能量被消散转化成噪声能量，从而带来更多的噪音。基于上述研究发现，在本实施例中，轮毂1上的各个叶片的交界位置在风叶运转的过程中会产生不稳定的流场，进而带来噪音，因此通过在第一叶片21上的交界位置或者第二叶片22上的交界位置设置降噪结构3，又或者在第一叶片21上的交界位置和第二叶片22上的交界位置同时设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而可达到提高出风量和降低噪音的效果，同时，在风叶运转的过程中，聚类叶片2上的第一叶片21和第二叶片22均可在有限的空间内做功，因此可保证风叶运转的过程中可产生较大的风量。
在本实施例中，该单叶片固定的聚类风叶通过在轮毂1上设置至少一组聚类叶片2，而一组聚类叶片2中至少含有两个相互连接且存在间隔的第一叶片21和第二叶片22，如此，在风叶运转时，聚类叶片2上的第一叶片21和第二叶片22均可在有限的空间内做功，因此聚类叶片2的做功效率高，出风量大，同时，通过在第一叶片21和/或第二叶片22的交界位置上设置降噪结构3，在风叶运转的过程中，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，因此在提高出风量的同时，可降低噪音，从而使得的风叶的性能和低噪音的效果可同时得到兼顾。
参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第一叶片21的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或第一叶片21的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构3。
在本实施例中，基于上述研究发现，在风叶运转的过程中，第一叶片21的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，以及第一叶片21的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处会产生不稳定的流场，进而带来噪音，因此通过在第一叶片21的叶片外缘与第一叶片21的叶片前缘之间、第一叶片21的叶片外缘与第一叶片21的叶片后缘之间的任一交界处或两个交界处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而达到增大风量和降低噪音的效果。
参照图1至图4，在一个示例性的实施例中，第二叶片22的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，和/或第二叶片22的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处设有降噪结构3。
在本实施例中，基于上述研究发现，在风叶运转的过程中，第二叶片22的叶片外缘与其叶片前缘之间的交界处，以及第二叶片22的叶片外缘与其叶片后缘之间的交界处会产生不稳定的流场，进而带来噪音，因此通过在第二叶片22的叶片外缘与第二叶片22的叶片前缘之间、第二叶片22的叶片外缘与第二叶片22的叶片后缘之间的任一交界处或两个交界处设置降噪结构3，可有效把流场消散形成的噪声能量转化为动压，从而达到增大风量和降低噪音的效果。
此处需要说明的是，上述交界处的含义如下：在同一叶片本体上，相邻的两个叶片边缘之间的过渡段为交界处，其中，叶片边缘包括叶片前缘、叶片后缘、叶片外缘和叶片内缘。而且，交界处上具有交界点，交界点可作为将交界处划分为两部分的划分点，其中，作为优选的设置方式，交界点为交界处上远离叶片本体的几何中心最远的点。降噪结构3的设计可基于此交界点开始布局。为方便理解，以叶片本体为第一叶片21为例进行说明，如图4所示，假设B1是第一叶片21的叶片后缘，B2是第一叶片21的叶片外缘，H为第一叶片21的几何中心，则叶片后缘B1与叶片外缘B2之间的过渡段O1O2为第一叶片21上的一个交界处，交界处O1O2上远离第一叶片21的几何中心H最远的点C可作为交界点。
参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，聚类叶片2还包括连接件23，第二叶片22的叶片内缘通过连接件23与第一叶片21的背风面相连接，示例性地，连接件23为片状结构。
在本实施例中，第二叶片22的叶片内缘与第一叶片21的背风面之间可通过设置连接件23实现连接，这样，既可确保风叶的性能，又可方便将第一叶片21与第二叶片22进行连接。
参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，连接件23上设有降噪结构3，如此，可在风叶运转时，减小气流通过连接件23时的阻力，达到进一步降低噪音的效果；其中，在具体实施时，该降噪结构3可设置在连接件23的前缘上，也可设置在连接件23的后缘上，当然还可以同时设置在连接件23的前缘和后缘上，只要能达到降噪的效果即可，对此不作具体的限定。
参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，降噪结构3包括但不限于，波浪形结构、锯齿形结构、V字形结构、W字形结构、半圆形结构、孔状结构中的任意一种结构或任意多种结构的组合。此处需要说明的是，当降噪结构3为上述多种结构的组合时，在一些实施例中，其组合形式可以是叠加组合的形式，示例性地，如图6所示，其组合形式可以是波浪形结构叠加组合V字形结构，此时，波浪形结构作为主形状的降噪结构3，V字形结构作为次形状的降噪结构3；在另一些实施例中，其组合形式也可以是连贯组合的形式，示例性地，如图7所示，其组合形式可以是波浪形结构连贯组合V字形结构，对此不作具体的限定。
在一个示例性的实施例中，第一叶片21的内安装角为15°～30°、外安装角为10°～40°，和/或第二叶片22的内安装角为15°～30°、外安装角为10°～40°，如此，通过对一个或多个叶片的内安装角和外安装角进行优化，有利于进一步提升相关叶片的做功效率，从而有利于进一步提升风叶的性能。
此处需要说明的是，上述内安装角是指叶片与轮毂1相交线的两端点连成的直线相对于轮毂1中轴线的角度；上述外安装角是指叶片的宽度最大的界面的两端点连成的直线相对于轮毂1中轴线的角度。
参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，第一叶片21与第二叶片22之间的位置关系如下：
以前叶片的最高点为边界，作垂直前叶片的倾斜面的中心线；
经过后叶片的最低点和前叶片的最高点的直线为第一参考线，定义经过后叶片的最高点与前叶片的最高点的直线为第二参考线；
中心线与第一参考线之间所形成的夹角为第一夹角，定义中心线与第二参考线之间所形成的夹角为第二夹角，则第一夹角的范围为0°～90°，第二夹角的范围为0°～180°；
其中，前叶片是指在单叶片固定的聚类风叶做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在前的叶片；后叶片是指在单叶片固定的聚类风叶做圆周运动时，相邻的两个叶片中位置在后的叶片。举例而言，在本实施例中，在第一叶片21和第二叶片22两者中，第一叶片21可作为前叶片，第二叶片22可作为后叶片。
为方便理解上述原则，以一组单叶片固定的聚类风叶中含有两个叶片，第一叶片21作为前叶片，第二叶片22作为后叶片为例进行说明：假设第一叶片21的最高点为O，垂直于第一叶片21的倾斜面的中心线为L3，第二叶片22的最低点为A1，第二叶片22的最高点为A2，则可得经过A1和O的第一参考线为OA1，经过A2和O的第一参考线为OA2，进而可得到L3与OA1之间所形成的第一夹角为α，L3与OA2之间所形成的第二夹角为β，则第一叶片21与第二叶片22之间的位置关系可表示为：α＝0°～90°，β＝0°～180°，即，直观地，如图3所示，在沿出风方向相同或相反的投影上，第一叶片21与第二叶片22之间不存在重叠区域。
在一个示例性的实施例中，第一叶片21与第二叶片22之间的间隔为10mm～200mm，如此，通过对第一叶片21和第二叶片22之间的间隔进行优化，可达到进一步提高出风量和降低噪音的效果。
对应地，本实用新型实施例还提出一种轴流风扇，包括上述任一实施例中的单叶片固定的聚类风叶。
在本实施例中，得益于上述单叶片固定的聚类风叶的改进，该轴流风扇具有出风量大且噪音低的优点。
需要说明的是，本实用新型公开的轴流风扇的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。
在本实用新型的上述实施例中，需要说明的是，本领域技术人员可以理解，所述叶片内缘是指叶片与轮毂1相连的一端边缘，所述叶片外缘是指叶片上与叶片内缘相对的另一端边缘，所述叶片前缘是指叶片旋转时位置在前的叶片边缘，所述叶片后缘是指叶片旋转时位置在后的叶片边缘，所述背风面是指背靠出风方向的叶片面。
在本实用新型的上述实施例中，需要说明的是，上述“单叶片固定”是指单个聚类叶片2的其中一个叶片与轮毂1连接，以使聚类叶片2固定在轮毂1上。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
