周向出風的風葉及具有其的風扇的製作方法

2023-10-17 05:15:44

本實用新型涉及空氣調節技術領域，特別是涉及一種周向出風的風葉及具有其的風扇。

背景技術：

傳統的電風扇扇葉設計一般都是單面吹風，風扇通過搖頭保證吹風範圍。一般風扇行業裡面風扇的左右搖頭角度是45度，吹風面積較窄，在出風面以外的方向沒有風，且因風扇需要有搖頭系統，長期運轉會造成風扇的搖頭失效，搖頭異響等問題。

技術實現要素：

基於此，有必要針對傳統風扇出風方向單一、吹風範圍較窄等技術問題，提供一種能夠實現360度出風的周向吹風的風葉，同時還提供了一種具有該風葉的風扇。

上述目的通過以下實施方式實現：

一種周向出風的風葉，包括葉輪轉軸和安裝於葉輪轉軸上的第一葉片組和第二葉片組；第一葉片組包括多個第一葉片，多個第一葉片沿葉輪轉軸的周向分布；第二葉片組包括多個第二葉片，多個第二葉片沿葉輪轉軸的周向分布；

還包括隔板，隔板固定在葉輪轉軸上；隔板的兩側面分別與第一葉片組和第二葉片組相對，且隔板位於第一葉片組和第二葉片組的軸向出風側。

在其中一個實施例中，第一葉片與第二葉片一一對應，每個第一葉片的外緣與對應的第二葉片的外緣均通過側導葉連接。

在其中一個實施例中，第一葉片具有第一前緣和第一尾緣，第一前緣的半徑小於第一尾緣的半徑；

第二葉片具有第二前緣和第二尾緣，第二前緣的半徑小於第二尾緣的半徑。

在其中一個實施例中，第一尾緣的半徑與第一前緣的半徑的差值是第一尾緣的半徑的0.1～0.3倍；

第二尾緣的半徑與第二前緣的半徑的差值是第二尾緣的半徑的0.1～0.3倍。

在其中一個實施例中，側導葉為曲面結構；每個側導葉與葉輪轉軸的軸向中心橫截面相交均成弧線段，多個弧線段相連形成邊界圓，邊界圓的半徑不小於第一尾緣或第二尾緣的半徑。

在其中一個實施例中，邊界圓的圓心位於葉輪轉軸的軸線上。

在其中一個實施例中，隔板垂直於葉輪轉軸的軸線，第一葉片組的旋轉中心到隔板的距離等於第二葉片組的旋轉中心到隔板的距離。

在其中一個實施例中，隔板為圓形板，邊界圓與隔板的邊沿重合。

在其中一個實施例中，第一葉片組在葉輪轉軸的軸向中心橫截面上的投影與第二葉片組在葉輪轉軸的軸向中心橫截面上的投影有夾角。

在其中一個實施例中，第一葉片的外緣或第二葉片的外緣對應的圓心角的角度為葉片角度；

第一葉片的中心線與對應的第二葉片的中心線之間的夾角為葉片角度的0.5～1.5倍。

在其中一個實施例中，第一葉片與第二葉片的大小、個數均相同，多個第一葉片和多個第二葉片均沿葉輪轉軸的周向均勻分布。

在其中一個實施例中，周向出風的風葉還包括第一輪轂和第二輪轂，第一輪轂和第二輪轂均與葉輪轉軸同軸設置；

多個第一葉片沿第一輪轂的周向固定設置在第一輪轂的外周面上，多個第二葉片沿第二輪轂的周向固定設置在第二輪轂的外周面上。

一種風扇，包括電機，還包括如上任一項所述的周向出風的風葉，電機的電機軸與葉輪轉軸連接，以帶動葉輪轉軸旋轉。

上述周向出風的風葉，葉輪轉軸旋轉帶動其上的第一葉片組和第二葉片組旋轉，多個第一葉片和多個第二葉片均以葉輪轉軸的軸線為軸旋轉，從而能夠使空氣沿著葉輪轉軸的軸向流動，並在第一葉片組和第二葉片組的軸向出風側設置隔板，流動的空氣在隔板的阻隔作用下，沿著隔板的表面流動，呈現發散式的平面出風，因此能夠實現周向出風，增加了風葉的吹風面積，同時通過第一葉片組和第二葉片組使得風葉兩側均能夠進風，且能夠沿風葉的周向出風，真正實現了360°吹風效果。

由於周向出風的風葉具有上述技術效果，包含該周向出風的風葉的風扇也具有相應的技術效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的周向出風的風葉的立體結構圖；

圖2為本實用新型實施例提供的周向出風的風葉的正面視圖一；

圖3為本實用新型實施例提供的周向出風的風葉的正面視圖二；

圖4為本實用新型實施例提供的周向出風的風葉的俯視圖；

圖5為本實用新型實施例提供的周向出風的風葉工作時出風流線圖。

其中：

100-第一葉片組；

110-第一葉片；111-第一前緣；112-第一尾緣；

200-第二葉片組；

210-第二葉片；211-第二前緣；212-第二尾緣；

300-葉輪轉軸；

310-第一輪轂；320-第二輪轂；

400-隔板；

500-側導葉；

510-邊界圓。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的周向出風的風葉及具有其的風扇進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作「直接在」另一元件「上」時，不存在中間元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。

如圖1所示，本實施例提供了一種周向出風的風葉，包括葉輪轉軸300和安裝於葉輪轉軸300上的第一葉片組100和第二葉片組200；第一葉片組100包括多個第一葉片110，多個第一葉片110沿葉輪轉軸300的周向分布；第二葉片組200包括多個第二葉片210，多個第二葉片210沿葉輪轉軸300的周向分布；

還包括隔板400，隔板400固定在葉輪轉軸300上；隔板400的兩側面分別與第一葉片組100和第二葉片組200相對，且隔板400位於第一葉片組100和第二葉片組200的軸向出風側。

其中，隔板400的形狀可以有多種，例如圓形，方形，橢圓形等等。隔板400可以是垂直於葉輪轉軸300，這樣隔板400的兩側面與第一葉片組100和第二葉片組200正對；隔板400也可以不垂直於葉輪轉軸300，即隔板400與葉輪轉軸300的軸線之間具有夾角，只要保證隔板400的兩側面與第一葉片組100和第二葉片組200相對即可。

優選地，隔板400垂直於葉輪轉軸300。這樣，隔板400能夠垂直於空氣流動的方向，使風葉吸入的空氣在隔板400的作用下沿著隔板400的表面吹出，也就實現了沿葉輪轉軸300的周向出風，從而實現風葉的周向出風。

第一葉片110的個數至少應為2個，2個及以上的第一葉片110沿葉輪轉軸300的周向分布，當然，可以為均勻地分布，也可以為不均勻地分布，優選地，多個第一葉片110沿葉輪轉軸300的周向均勻分布，這樣，有利於出風的均勻性。

第一葉片組100可以是直接安裝於葉輪轉軸300上，也可以間接安裝於葉輪轉軸300上，優選地，葉輪轉軸300外同軸設置有第一輪轂310，多個第一葉片110沿第一輪轂310的周向固定設置在第一輪轂310的外周面上，這樣，有利於葉片的可靠安裝。多個第一葉片110可以採用可拆卸地插接的方式安裝在葉輪轉軸300或者第一輪轂310上，也可以採用焊接的方式安裝在葉輪轉軸300或者第一輪轂310上。

第二葉片210的個數也至少應為2個，2個及以上的第二葉片210沿葉輪轉軸300的周向分布，當然，可以為均勻地分布，也可以為不均勻地分布，優選地，多個第二葉片210沿葉輪轉軸300的周向均勻分布，這樣，有利於出風的均勻性。

第二葉片組200也可以是直接安裝於葉輪轉軸300上，或者可以是間接安裝於葉輪轉軸300上，優選地，葉輪轉軸300外同軸設置有第二輪轂320，多個第二葉片210沿第二輪轂320的周向固定設置在第二輪轂320的外周面上，這樣，有利於葉片的可靠安裝。多個第二葉片210可以採用可拆卸地插接的方式安裝在葉輪轉軸300或者第二輪轂320上，也可以採用焊接的方式安裝在葉輪轉軸300或者第二輪轂320上。

另外，第一葉片組100到隔板400的距離與第二葉片組200到隔板400的距離可以一樣也可以不一樣。第一葉片組100的多個第一葉片110與第二葉片組200的多個第二葉片210的葉片大小可以相同也可以不同，葉片數量可以一樣也可以不一樣，又或者第一葉片110與第二葉片210一一對應時，該第一葉片110與該第二葉片210可以是正對著的，也可以不是正對著的。

優選地，第一葉片組100和第二葉片組200的葉片大小一致，葉片個數相同，也就是說第一葉片組100和第二葉片組200為完全相同的兩組葉片，這樣能夠保證從風葉兩側的進風量、進風速度一致。本實施例中，第一葉片110為5個，5個第一葉片110大小相同，並沿葉輪轉軸300的周向均勻分布。第二葉片210為5個，5個第二葉片210大小相同，並沿葉輪轉軸300的周向均勻分布。葉片個數為5個，使得風葉的風壓和風量都比較大。

進一步地，第一葉片組100和第二葉片組200沿葉輪轉軸300的軸向中心橫截面成軸對稱地設置。

可以理解，第一葉片組100和第二葉片組200沿葉輪轉軸300的軸向中心橫截面成軸對稱地設置，即第一葉片組100在葉輪轉軸300的軸向中心橫截面上的投影與第二葉片組200在葉輪轉軸300的軸向中心橫截面上的投影能夠重合，也就是說第一葉片組100與第二葉片組200為完全相同的兩組葉片，且第一葉片110與第二葉片210一一對應，第一葉片110與其對應的第二葉片210是正對著的。軸對稱設置能夠保證風葉運轉時第一葉片組100和第二葉片組200對葉輪轉軸300產生的力和力矩大小相等、方向相反，進行抵消，起到了減小旋轉時葉輪轉軸300所受到的額外的附加力和力矩的作用。

本實施例的周向出風的風葉，多個第一葉片110和多個第二葉片210以葉輪轉軸300的軸線為軸旋轉，使空氣沿著葉輪轉軸300的軸向流動，由於隔板400的兩側面分別與第一葉片組100和第二葉片組200相對，也就是說隔板400在第一葉片組100和第二葉片組200之間，且隔板400位於兩者的軸向出風側，流動的空氣在隔板400的阻隔作用下，沿著隔板400的表面流動，呈現發散式的出風效果，從而使得風葉能夠沿葉輪轉軸300的周向出風，增加了風葉的吹風面積。

當風葉運轉時，第一葉片組100和第二葉片組200能夠實現風葉的雙向進風，即從風葉的兩側同時軸向進風，進而能夠增大風葉的進風量，並使空氣在隔板400的作用下，沿著葉輪轉軸300的周向出風，這樣，不僅能夠在風葉的兩側感覺到風的流動，在風葉的周向上更是具有大風量、360°全方位的出風效果。

作為一種優選的實施方式，第一葉片110與第二葉片210一一對應，每個第一葉片110的外緣與對應的第二葉片210的外緣均通過側導葉500連接。側導葉500對出風具有導向作用，起到避免風場紊亂的作用，在風葉運轉過程中，使周向發散的風沿著側導葉500吹出，相比較發散的風，通過側導葉500能夠將風較大的壓出周向，形成較佳的周向出風效果。

參見圖2和圖3，作為一種優選的實施方式，第一葉片110具有第一前緣111和第一尾緣112，第一前緣111的半徑小於第一尾緣112的半徑；

第二葉片210具有第二前緣211和第二尾緣212，第二前緣211的半徑小於第二尾緣212的半徑。

這樣，使得第一葉片110、第二葉片210形成一定的後離心葉片造型，同時，側導葉500靠近第一前緣111的一側低於側導葉500靠近第一尾緣112的一側，同理，側導葉500靠近第二前緣的一側低於側導葉500靠近第二尾緣的一側，使得側導葉500對出風具有更佳的斜導向效果，從而更好地實現風葉的周向出風。

進一步地，第一尾緣112的半徑與第一前緣111的半徑的差值是第一尾緣112的半徑的0.1～0.3倍；第二尾212的半徑與第二前緣211的半徑的差值是第二尾緣212的半徑的0.1～0.3倍。

參見圖2，以第一葉片組100的第一葉片110示意，圖中R1表示第一前緣111的半徑，R表示第一尾緣112的半徑，即R＞R1，進一步地，0.3*R≥R-R1≥0.1*R。同理，第二葉片組200的第二葉片210的設計參照第一葉片110。

作為一種優選的實施方式，側導葉500為曲面結構；每個側導葉500與葉輪轉軸300的軸向中心橫截面相交均成弧線段，多個弧線段相連形成邊界圓510，邊界圓510的半徑不小於第一尾緣112或第二尾緣212的半徑。

參見圖4，圖中虛線代表邊界圓510的輪廓線，使該邊界圓510的半徑不小於上述R值，這樣，使得側導葉500不會出現凹陷部，第一葉片110的外緣與第二葉片210的外緣通過側導葉500能夠圓滑過渡，從而保證風機外觀的整體性。

進一步地，邊界圓510的圓心位於葉輪轉軸300的軸線上，也就是說，多個側導葉500的幾何中心與整體風葉的幾何中心重合，不會出現扭角，從而保證風葉的低功耗和柔風效果。

再進一步地，隔板400垂直於葉輪轉軸300的軸線，第一葉片組100的旋轉中心到隔板400的距離等於第二葉片組200的旋轉中心到隔板400的距離。也就是說，此時隔板400所在平面相當於葉輪轉軸300的軸向中心橫截面，從而使得從風葉兩側進的風經同樣的距離到達隔板400，並沿隔板400表面垂直於葉輪轉軸300周向吹出，保證兩側出風的一致性，進而提高舒適度。

再進一步地，隔板400為圓形板，邊界圓510與隔板400的邊沿重合，從而使得風葉的整體外觀效果比較好。

作為一種優選的實施方式，第一葉片組100在葉輪轉軸300的軸向中心橫截面上的投影與第二葉片組200在葉輪轉軸300的軸向中心橫截面上的投影有夾角。

在本實施例中，第一葉片110與第二葉片210的大小是一致的，第一葉片110的個數與第二葉片210的個數也是一致的，第一葉片110與第二葉片210是一一對應的關係，但是，第一葉片110與第二葉片210不是正對著的，兩者之間具有夾角，換言之，即第一葉片110的中心線與對應的第二葉片210的中心線之間具有夾角。

這樣，當第一葉片110與第二葉片210通過曲面結構的側導葉500連接後，風葉形成一種類似離心風葉的扭角，利於將軸向吸入的風直接沿周向排出，達到360°出風的目的。

優選地，該夾角為葉片角度的0.5～1.5倍，其中葉片角度為第一葉片110的外緣或第二葉片210的外緣對應的圓心角的角度。參見圖3，葉片角度為b，第一葉片110的中心線與對應的第二葉片210的中心線之間的夾角為a，a＝(0.5～1.5)*b，也就是說，第一葉片110與對應的第二葉片210錯開0.5～1.5個葉片角度，即第一葉片110與對應的第二葉片210在隔板400上的投影是部分重合的或者完全不重合的。

具體的，夾角a太小，即第一葉片110與對應的第二葉片210的扭轉角度太小，不利於風葉的整體製作；夾角a太大，即第一葉片110與對應的第二葉片210的扭轉角度太大，例如超過1.5個葉片角度，則第一葉片110與對應的第二葉片210在同一平面上的間隔跨過了一個葉片的距離，會導致側導葉500的扭彎角太大，葉道過長，無用功增多，葉片的效率降低。

本實施例的周向出風的風葉，出風效果如圖5所示。其中，風葉的材料可採用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，一種塑料原料)或AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物，一種樹脂原料)等，還可將第一葉片組100、第二葉片組200、側導葉500和隔板400一體注塑成型或者超聲波焊接成型。

本實用新型實施例還提供了一種風扇，包括電機，還包括如上任一實施例的周向出風的風葉，電機的電機軸與葉輪轉軸300連接，以帶動葉輪轉軸300旋轉。從而該風扇能實現大風量360°出風，掃風面積大大增加，再也不需要設置搖頭系統，避免了傳統風扇的搖頭系統長期運轉而導致的搖頭失效問題，提高了風扇運行的可靠性。

另外，本實施例的周向出風的風葉不僅能應用在風扇上，也可應用於空調器等出風系統中。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。