一種扇葉的製作方法

2023-10-17 05:15:19

本實用新型涉及一種風扇扇葉，具體涉及一種軸流式電風扇的扇葉。

背景技術：

現有的風扇普遍採用光滑曲率連續的扇葉，整個扇葉的表面只是包含傳統的壓力面和吸力面，無特殊結構對吹風流場進行優化，特別是在扇葉的葉尖，由於壓力面與吸力面的壓力差，氣流會從壓力高的壓力面向壓力低的吸力面流動，造成壓力損失導致風量損失，另一方面葉尖的紊流增大氣動的噪聲。申請號為「201310514402.9」，名稱為「風扇葉片及具有該葉片的電風扇」的實用新型專利申請，通過在葉尖端設置有用於阻斷漩渦形成的漩渦阻斷部，提供了一種減少風量損失，降低風噪的解決方案，但是上述技術方需要在葉尖端增加一個部件，一是增加了葉片的質量使得電機負荷增大，可能增大風量但造成能力損失，如同增大功率實現風量增大；二是扇葉的工藝複雜成本高昂，模具成本就比傳統的高，生產中的次品率也高，不易於工業生產；三是在尖端增加漩渦阻斷部，所謂的漩渦阻斷部缺少必要技術特徵，從技術邏輯上分析至少要把權利要求2併入權利要求1才有授權基礎，因此即使有專利產品至少也是沿葉片本體的葉尖端的邊緣向葉片本體的吸力面呈垂直狀態地彎折；四是葉尖受力太大，漩渦阻斷部容易變形，再者噪音與速度的6次方相關，漩渦阻斷部的切風面積過大，噪音是不可能小的；五是市場也充分顯示上述技術方案沒有生命力，市面上此實用新型的產品幾乎見不到。扇葉的設計是一個複雜的工程，若從高效率的角度出發，不同工況導致葉片設計差別巨大，基本需要特別設計，優化永無止境。總之，現有技術要麼存在風量損失大噪音大的問題，要麼存在生產工藝複雜成本高昂不易於生產。

技術實現要素：

本實用新型提供一種扇葉，可解決現有電風扇的風量損失大、噪聲大的問題，同時工藝簡單、製造成本低易於工業生產。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種扇葉，包括扇軸和若干均勻安裝在扇軸上的葉片，所述的葉片具有吸力面和壓力面，葉片的頂部向吸力面或吸力面彎折，形成一個彎折部。葉片如何安裝在扇軸上是行業內的常規技術，一般是通過根部固定安裝在扇軸外周面上，葉片與扇軸為一次成型的一體結構；葉片的頂部是指葉片遠離扇軸並相對靠近葉尖的部分，葉片的根部一般是指靠近扇軸的部分，頂部和根部是相對的概念；葉片的頂部向吸力面或壓力面彎折並不是葉片上半部分的全部向吸力面或壓力面彎折，彎折部的頂端即葉片外圓到彎折線的長度與葉片半徑的比例小於0.5，實踐中一般為0.05-0.45之間為宜，0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45皆可，根據實際工況調整。所述的彎折部向吸力面或壓力面彎折，有點必須指出的是彎折部不能與葉片垂直，否則造成壓力面和吸力面減少，進而葉片做功的有效面積也會減少，且彎折部不能像背景技術中的方案同時向壓力面和吸力面彎折，否則會因切風面積額增大導致噪音驟增，背景技術中的問題就會出現。彎折部本質上是葉片的一部分，位於葉片的頂部，彎折部可以有效的阻斷氣流從壓力面的高壓區向吸力面的低壓區流動，減少風量損失，以及減少葉尖漩渦的形成，降低風噪。經實際測試，風力可以提高20%，噪音可以降低3-4個分貝。

進一步地，所述彎折部的頂端即葉片外圓到彎折線的最大長度與葉片半徑的比例小於0.5。彎折部的頂端即葉片外圓到彎折線的最大長度與葉片半徑的比例小於0.5，一般為0.05-0.45之間為宜，0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5皆可，根據實際工況調整。葉片旋轉時的即時速度為半徑與角速度的乘積，葉尖的速度是葉根的幾十倍，同時又要維持一定風壓，若是彎折部的長度與葉片半徑的比例過大，在通常的轉速下，壓力無法滿足需要；為達到壓力要求增大轉速就會導致彎折部的壓力太大，只是彎折部變形甚至發生斷裂。因此，比例不應過大，彎折部的頂端即葉片外圓到彎折線的長度與葉片半徑的比例應小於0.5，實際生產中，比例為0.25左右的技術效果非常好。

進一步地，所述彎折部與吸力面或壓力面的夾角在1450至1750之間。當彎折部向吸力面彎折時，所述的夾角是指彎折部與吸力面之間的夾角，夾角在1450至1750之間；當彎折部向壓力面彎折時，所述的夾角是指彎折部與壓力面之間的夾角，夾角在1450至1750之間。本實用新型的彎折部不能同時向壓力面和吸力面彎折，但彎折部可以選擇向壓力面或吸力面彎折，所以夾角對應是彎折部彎折方向的那一面對應的夾角。無論彎折部如何設計，都不能完全防止氣流從壓力面向吸力面流動，經測試彎折部與吸力面或壓力面之間的夾角1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750都可有不錯的經濟、性能效果，彎折部夾角為1600左右時效果非常好，經濟、綜合性能指標甚優。在日常生活中常用的風扇，彎折部與吸力面的夾角為1600左右就可很好的減少氣流從壓力面向吸力面流動，同時旋轉的彎折部又不會對葉片有太大的形變壓力。

進一步地，所述彎折部的長度從葉片頂端的前緣向葉片的後緣逐漸增大。葉片頂端的前緣沒有彎折部的，彎折部的起點與葉片頂端前緣是重合的，往葉片的後緣，彎折部的長度逐漸加大。葉片頂端的前緣以一個點切風，可以減少噪音，這也是目前市面上很多5葉片甚至以上的風扇把葉片頂端前緣設計得較尖的原因，如刀尖刺穿空氣般靜寂，降低噪音也減少旋轉的阻力；旋轉的扇葉也是從葉片頂端的前緣往葉片後緣逐漸對氣體加壓，越往葉片後緣壓力越大，導致氣流從葉片壓力面向葉片吸力面流動的壓差越大，因此隨著壓差的增大，逐漸增大彎折部的長度可以有效的減少氣流從壓力面向吸力面地流動，提高送風效率。

進一步地，所述彎折部為表面光滑的曲面。彎折部與葉片一同轉動，氣流相對葉片以及彎折部發生流動，葉片高速旋轉，氣流相對速度也非常大，而且還要發生變向，因此，光滑的曲面能減少流體氣流急劇變化形成的漩渦，進而減少能力損耗，降低運行噪音。

進一步地，所述彎折部外表面與吸力面外表面光滑地連接。理由如上，葉片高速旋轉，氣流相對速度也非常大，而且還要發生變向，因此，光滑的曲面能減少流體氣流急劇變化形成的漩渦，進而減少能力損耗，降低運行噪音。

與現有的扇葉相比，本實用新型可以有效的降低運行噪音，減少風力損失，同時工藝簡單、製造成本低易於工業生產，具有很高的市場競爭優勢。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種扇葉實施例的立體圖；

圖2為本實用新型的一種扇葉實施例的示意圖；

圖3為本實用新型的一種扇葉實施例的又一示意圖；

在圖1至圖3中包括有：

扇軸1；葉片2；吸力面21、壓力面22、彎折部23。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

附圖1實施例，數個葉片2均勻安裝在扇軸1上，葉片1頂部向吸力面21彎折，形成一個彎折部23，所述彎折部23的長度從葉片2頂端前緣向葉片2的後緣逐漸增大。扇葉的設計是一個複雜的工程，不同工況導致葉片2設計差別巨大，要通過調整葉片2的曲率、弧度、傾角、葉片數目及彎邊結構等要素來提升風扇的風量和能效，並降低扇葉在系統中的噪音。本實用新型不關注考慮葉片曲率、弧度、傾角、葉片數目以及彎邊的某一種具體的設計，只是提供一種解決問題的技術方案，而不是實現特定工況下的具體結構設計圖,附圖1隻是優選的實施例，彎折部23向吸力面21彎折。實際生產中，不同工況下設計出的扇葉有較大差別，但只要葉片2的頂部向吸力面或者吸力面彎折形成彎折部23且非垂直彎折，用以減少風量損失、降低噪音的設計都落入本技術方案的保護範圍。

附圖2為彎折部23向壓力面22彎折的實施例，葉片2的頂部向吸力面22彎折，葉片2的頂部從前緣到後緣都有都彎折形成彎折部23，是權利要求1的一個優選實施例。彎折部23從葉片頂部的前緣就開始彎折，可增大防止氣流從壓力面向吸力面流動的防護面積。

附圖3實施例，葉片2的頂部向吸力面21彎折，所述彎折部23的長度從葉片頂端前緣向葉片的後緣逐漸增大，是權利要求2的一個優選實施例。葉片頂端前緣相對整個葉片2而言，是比較鋒尖的，可以減少切風面積，有利於葉片2在高速旋轉時刺破氣流，這也是超音速戰機前端都比較尖而非比較鈍的原理。與背景技術中那麼大的切風面積的技術方案完全不同，本技術方案可以較好的降低風噪，經實測可以減少3-4分貝。

與現有的扇葉相比，本實用新型可以有效的降低運行噪音，減少風力損失，同時工藝簡單、製造成本低易於工業生產，具有很高的市場競爭優勢。

最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。