CN102287385A

CN102287385A - 离心式风机

Info

Publication number: CN102287385A
Application number: CN2011102586502A
Authority: CN
Inventors: 刘丰恺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-04
Filing date: 2011-09-04
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明涉及一种离心式风扇，公开了一种离心式风机，包括蜗壳（5）、电机（6）以及设置在电机（6）上的风轮（1），风轮（1）包括基座（4）与导风叶片（2），导风叶片（2）的下端与基座（4）相连，导风叶片（2）的上端通过轮箍（3）固定。本发明蜗壳的折边与离心导风叶片上的无缝连接处相配合，折边伸入风轮内，风轮在蜗壳中高速转动时，伸入风轮内的折边可以有效阻止风道中气体的回流，增大了进风面积，同时防止风轮产生的气压反作用于从进风口进来的空气，抵消掉一部分进风量，提高了风量。

Description

离心式风机

技术领域

本发明涉及一种离心式风扇，尤其涉及一种离心式风机。

背景技术

目前，现有的离心风轮由基座、导风叶片和边框一次注塑成型，导风叶片的正视图投影面的形状是单纯的长方形。现有离心风轮的缺陷是：整个风轮切风时比较硬朗，噪音较大、能耗高、风量小、成本高。

如国家知识产权局2009年10月28日授权公告的，名称为“一种离心风轮”、专利号为ZL200920112083.8的发明专利，公开了一种离心风扇用的离心风轮，它是由基座、导风叶片和边框一次注塑成型，离心风轮的导风叶片沿基座的圆周等距分布排列设置，并且基座上设有多个均匀排布的省料开口。此种离心风轮只是简单的将现有风轮增加了省料开口，用来减轻风轮重量，变相的降低成本，而没有从本质上减少风轮的噪音，提高风量。

风轮，特别是离心式风轮，在运转时内部形成气流负压区，气流从外部被快速吸入负压区中，然后被甩出。在气流被吸入负压区的过程中，气流由垂直流动方向改为水平的螺旋流动方向，螺旋流动的气体与导风叶片之间产生摩擦时，称为切风。切风是风轮中能耗大、噪音高的主要原因之一，也是影响风轮效能的重要因素之一。当风轮的尺寸、转速一定时，导风叶片的结构、对切风的影响就尤为重要。

目前，离心式风轮中导风叶片多采用上述的正投影面为矩形的形状，风轮高速转动时，导风叶片所形成的区域也为矩形区域，风由负压区吸入后形成涡流，与导风叶片相切时阻力大，噪音高。虽然提出了将导风叶片设计为弧形弯曲结构、并顺应气流甩出时的方向设置，以减少切风时的阻力，但远远达不到预期的效果。

离心式风轮在使用时都会容置在蜗壳中，蜗壳形成有进风口、空腔、风道以及出风口。空腔中放置电机以及与电机输出轴连接的风轮。风轮在电机的带动下转动将风从进风口吸入，然后甩出风道，由风道从出风口甩出。在整个的气体由外到内、再到外的过程中，蜗壳起了将气流的负压区与外部大气压区分隔、同时形成气体流动通道的作用，使气体只能沿着由外先到负压区，再由负压区到外的顺序流动。现有的蜗壳，与风轮的配合结构大多为一个简单的进风口，风轮在吸风并甩出后，风道中的一部分风会从进风口处回流出去，抵消一部分进风量，大大降低风轮甩风的效率。为此，现有的蜗壳在进风口处向内翻折，形成折边，折边跨过导风叶片伸入到风轮中间的负压区中，虽然在一定程度上防止了风道中气流的回流，但一是折边太大，耗费蜗壳的材料，成本高，二是伸入负压区的折边，由于遮挡了气体的流动，在一定程度上影响、降低了负压区的吸风和甩风的效率，得不偿失。无法做到即有效隔离、防止风道中气体的回流，又不会影响负压区的吸风、甩风工作效率。这也是目前风轮、蜗壳配合安装所存在的一个问题，而且目前没有很好的解决办法。由于风轮和蜗壳存在上述的问题，使得包含风轮和蜗壳的涡轮风机组件也同样存在上述噪音大、能耗高、效率低的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中摩擦大、能耗高、以及噪音高等缺点，提供了一种能够有效隔离、防止风道中气体的回流，又不会影响负压区的吸风、甩风工作效率，具有噪音小，风量大，电机负载小的离心式风机。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

离心式风机，包括蜗壳、电机以及设置在电机上的风轮，风轮包括基座与导风叶片，导风叶片的下端与基座相连，导风叶片的上端通过轮箍固定。通过轮箍将多个间隔分布的导风叶片更好的紧固成一个整体，在高速运转时不会晃动、扭曲。

作为优选，所述的导风叶片为四片或四片以上，以基座的几何中心为圆心，等角度均匀分布。导风叶片分布均匀、彼此排列对称，这样，在风轮高速转动时，每个导风叶片的风量出风均匀，均等。

作为优选，所述的导风叶片与基座之间形成负压区，导风叶片的斜边朝向负压区，导风叶片的顶边的宽度小于底边的宽度，导风叶片的斜边与顶边的衔接部为无缺角连接。

作为优选，所述的导风叶片的横截面为弧形弯曲，导风叶片的弯曲拱起的方向与导风叶片与基座之间形成负压区中气流流出的方向相同。这样设计可以有效的减少导风叶片甩风时与风的摩擦力，降低噪音，提高能耗，也利于加快出风的速度。

作为优选，所述的基座为平板或拱形，基座的轴心处设有与电机连接的轴套。

作为优选，所述的蜗壳的空腔内设置电机，电机上设有风轮，垂直与蜗壳的空气通过进风口进入风轮，通过风轮从进入水平设置的出风道，然后通过出风口排出。

作为优选，所述的蜗壳的进风口处向内翻折成延伸至导风叶片的斜边处的折边。风轮的蜗壳往风轮的斜边处往内折形成折边，折边能够有效阻止气体回流到进风口，增加风轮与蜗壳内外的压差，减少风损，同时防止风轮产生的气压反作用于从进风口进来的空气，抵消掉一部分进风量。蜗壳进风口处折边设计，与风轮导风叶片的斜边转角处相配合，不仅有效分隔大气压区与负压区阻值气体回流、而且不影响风轮负压区的吸风、甩风效率。

作为优选，所述的蜗壳的空腔与出风道相通。空腔与出风道，保证了气流的正常流动。

作为优选，所述的基座上设有四个或四个以上的通孔，通孔以基座的轴心为圆心均匀分布。基座开有多个通孔，并且沿基座的轴心均布，基座的形状为平板或拱形形状，基座的轴心处装与电机连接的轴套，基座的通孔以及拱形形状或平板形状，和轴套均用于与电机连接使用，拱形形状可以容置一部分电机主体，节约了空间。

作为优选，所述的导风叶片的水平截面的面积沿顶边至底边的方向逐渐增大，导风叶片的正面投影上，斜边为光滑的曲线。在整个风轮高速运转下，多个导风叶片与基座会形成负压区，导风叶片的正视投影形状为二次曲线，其斜边朝内处为负压区，导风叶片的顶边的宽度小于底边的宽度，且导风叶片的斜边与顶边的衔接部为无缺角连接，与同规格的离心风轮相比具有风量负载、噪音小、成本低、能效高等优点。

导风叶片的扭角度数为28度，或1度或70度。这里所述的扭角度数是本领域的通用定义，即为导风叶片与轮箍相连接点处导风叶片的切线与轮箍的切线相交的角度。本实施例中，扭角度数为28度，满足切风的摩擦力最小，同时又保证甩风的速率或效率。

本发明提供的风轮，导风叶片的正视投影形状为为直边与二次曲线的斜边，其斜边朝向风轮的负压区，风轮在高速旋转时，形成一个具有锥度的负压区。同时该负压区将吸入的风，形成一个类似于湖面中漩涡一样的涡流，涡流的直径由进风口至基座逐渐减小，涡流的边缘为流线形二次曲线倾斜的，其流动的角度与方向，正好与导风叶片的二次曲线斜边相匹配。换句话说，涡流的锥度与导风叶片二次曲线斜边的流向相同。当风轮高速运转时，多个导风叶片的斜边形成与涡流的形状相似的锥形流线形负压区，使涡流气体正好沿着风轮导风叶片的二次曲线斜边运转，大大减小了涡流气体与导风叶片之间切风所产生的磨擦。也就是说产生的高速气流的边缘与导风叶片的二次曲线斜边相匹配，导风叶片不会伸入到高速气流内部，不与涡流接触从而产生紊流，大大减小了导风叶片与涡流接触而造成的摩擦力大，能耗大、噪音高。从根本上改变了现有风轮无法有效解决切风带来的能耗高、噪音大等问题。有效解决了目前风轮中因切风所带来的摩擦大、能耗高、噪音大的问题。当风轮转速一定时，导风叶片做成有二次曲线斜边的形状，在风量一定的同时减少了导风叶片上塑料的体积，减小了风轮的重量，切风有斜度使得导风更加顺畅，电机的负载更小，成本更低。离心导风叶片上二次曲线斜边与顶边无缝连接，并与蜗壳的折边相配合，折边伸入风轮内部。

本发明蜗壳的折边与离心导风叶片上的无缝连接处相配合，折边伸入风轮内，风轮在蜗壳中高速转动时，伸入风轮内的折边可以有效阻止风道中气体的回流，增大了进风面积，同时防止风轮产生的气压反作用于从进风口进来的空气，抵消掉一部分进风量，提高了风量。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为图1中风轮的结构剖视图。

图4为图1中风轮转动时气流的流向示意图。

图5为图1中风轮的导风叶片正投影视图。

其中1—风轮、2—导风叶片、3—轴套、4—基座、5—蜗壳、6—电机、21—斜边、22—顶边、23—底边、24—负压区、41—通孔、51—进风口、52—出风道、53—出风口、54—折边、55—空腔。

具体实施方式

下面结合附图1至附图5与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

离心式风机，如图1至图5包括蜗壳5、电机6以及设置在电机6上的风轮1，风轮1包括基座4与导风叶片2，导风叶片2的下端与基座4相连，导风叶片2的上端通过轮箍3固定。通过轮箍1将多个间隔分布的导风叶片2更好的紧固成一个整体，在高速运转时不会晃动、扭曲。

导风叶片2为四片或四片以上，以基座4的几何中心为圆心，等角度均匀分布。导风叶片2分布均匀、彼此排列对称，这样，在风轮高速转动时，每个导风叶片2的风量出风均匀，均等。

导风叶片2与基座4之间形成负压区24，导风叶片2的斜边21朝向负压区24，导风叶片2的顶边22的宽度小于底边23的宽度，导风叶片2的斜边21与顶边22的衔接部为无缺角连接。

导风叶片2的横截面为弧形弯曲，导风叶片2的弯曲拱起的方向与导风叶片2与基座4之间形成负压区24中气流流出的方向相同。导风叶片2为弯曲的形状，如图4所示，所述导风叶片2顺应所述负压区24中气流流出的方向弯曲。这样设计可以有效的减少导风叶片2甩风时与风的摩擦力，降低噪音，提高能耗，也利于加快出风的速度。

基座4为平板或拱形，基座4的轴心处设有与电机6连接的轴套。

蜗壳5的空腔55内设置电机6，电机6上设有风轮1，垂直与蜗壳5的空气通过进风口51进入风轮1，通过风轮1从进入水平设置的出风道52，然后通过出风口53排出。从图7的气体流向箭头可以看出，出风道52内甩出的风一部分会从风轮与蜗壳的空隙处回流到进风口，折边54与连接处的配合结构则刚好阻止了该部分气体的回流，从而有效隔离蜗壳5外的大气压区和蜗壳内的负压区，避免回流气体抵消掉进气量和进气面积，同时再结合风轮导风叶片2自身的二次曲线斜边设计，提高甩风量、噪音低、摩擦小，从而在整体上提高风轮的甩风效率，降低噪音、降低能耗。

蜗壳5的进风口51处向内翻折成延伸至导风叶片2的斜边21处的折边54。风轮1的蜗壳5往风轮1的斜边21处往内折形成折边54，折边54能够有效阻止气体回流到进风口，增加风轮1与蜗壳5内外的压差，减少风损，同时防止风轮1产生的气压反作用于从进风口51进来的空气，抵消掉一部分进风量。蜗壳5进风口处折边设计，与风轮1导风叶片的斜边21转角处相配合，不仅有效分隔大气压区与负压区阻值气体回流、而且不影响风轮负压区的吸风、甩风效率。

蜗壳5的空腔55与出风道52相通。空腔55与出风道52，保证了气流的正常流动。如图4所示，风轮将外部的风吸入风轮中间的负压区24中，形成类似于漩涡的涡流，直径从进风口至风轮的基座4逐渐减小，涡流在负压区24中的形状形成了一个涡流风，边缘倾斜具有锥度。高速运转的风轮，导风叶片2的斜边21朝向负压区24，斜边21所形成的负压区也具有一定锥度，如图3所示，负压区24中的涡流的锥度的形状与导风叶片2斜边21的二次曲线形状相匹配，大大减小了气流与导风叶片2之间的摩擦，从而降低了噪音，提高了能耗。从根本上解决了目前离心式风轮中导风叶片与气体切风造成的噪音大、能耗高的问题。同时转速一定时，导风叶片2做成有斜边为二次曲线直角梯形，在风量一定的同时减少了导风叶片2上塑料的体积，减小了风轮的重量，切风有斜度使得导风更加顺畅，电机的负载更小，成本更低。

基座4上设有四个或四个以上的通孔41，通孔41以基座4的轴心为圆心均匀分布。基座4开有多个通孔41，并且沿基座4的轴心均布，基座4的形状为平板或拱形形状，基座4的轴心处装与电机连接的轴套，基座4的通孔41以及拱形形状或平板形状，和轴套3均用于与电机连接使用，拱形形状可以容置一部分电机主体，节约了空间。

导风叶片2的水平截面的面积沿顶边22至底边23的方向逐渐增大，导风叶片2的正面投影上，斜边21为光滑的曲线。在整个风轮1高速运转下，多个导风叶片2与基座会形成负压区24，导风叶片2的正视投影形状为二次曲线，其斜边21朝内处为负压区，导风叶片2的顶边22的宽度小于底边23的宽度，且导风叶片2的斜边21与顶边22的衔接部为无缺角连接，与同规格的离心风轮相比具有风量负载、噪音小、成本低、能效高等优点。导风叶片2的正视投影形状为斜边为二次曲线的梯形，其斜边21朝向所述负压区24，所述导风叶片2顶边22的宽度小于底边23的宽度，且所述导风叶片2的斜边21与顶边22的衔接部为直角无缝连接。直角梯形是指一个边为直角边，另一边为二次曲线斜边21，斜边21与底边23的夹角为锐角，直角边与底边23的夹角为90度。导风叶片2正视投影的斜边为光滑曲线，类似直角梯形，除该形状外也可是正视投影为梯形的形状，即两边都为斜边。

导风叶片2的扭角度数为28度，或1度或70度。这里所述的扭角度数是本领域的通用定义，即为导风叶片2与轮箍1相连接点处导风叶片2的切线与轮箍1的切线相交的角度。这里所述的扭角度数是本领域的通用定义，即为导风叶片2与轮箍1相连接点处导风叶片2的切线与轮箍1的切线相交的角度。本实施例中，扭角度数为28度，满足切风的摩擦力最小，同时又保证甩风的速率或效率。如图5所示，导风叶片2的正视投影的形状为斜边为二次曲线直角梯形，在斜边21与顶边22衔接部为无缝连接。这里所说的正视投影是指从导风叶片2的正前方正视投影得到的图形形状。体现了导风叶片2的斜边结构与顶边的连接为直接无缝连接。与蜗壳上的折边54相配合使用。起到有效防止蜗壳内部的气流回流出去，抵消进风的作用。保证涡轮风扇的工作效率。而且缺槽直接开在导风叶片2上也进一步减少了导风叶片2的用料，降低了成本。

蜗壳5的折边54与离心导风叶片2上的无缝连接处相配合，折边54伸入风轮1内，风轮1在蜗壳5中高速转动时，伸入风轮1内的折边54可以有效阻止风道中气体的回流，有效的增大了进风面积，同时防止风轮产生的气压反作用于从进风口进来的空气，抵消掉一部分进风量。若电机相同，风轮1直径、高度、导风叶片扭角都相同，所用的风道系统也相同，则本发明提供的蜗壳5，容置离心风轮1后，风量可以提高20%以上。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1. 离心式风机，包括蜗壳（5）、电机（6）以及设置在电机（6）上的风轮（1），其特征在于：风轮（1）包括基座（4）与导风叶片（2），导风叶片（2）的下端与基座（4）相连，导风叶片（2）的上端通过轮箍（3）固定。

2. 根据权利要求1所述的一种改进的离心式风轮，其特征在于：所述的导风叶片（2）为四片或四片以上，以基座（4）的几何中心为圆心，等角度均匀分布。

3. 根据权利要求1所述的一种改进的离心式风轮，其特征在于：所述的导风叶片（2）与基座（4）之间形成负压区（24），导风叶片（2）的斜边（21）朝向负压区（24），导风叶片（2）的顶边（22）的宽度小于底边（23）的宽度，导风叶片（2）的斜边（21）与顶边（22）的衔接部为无缺角连接。

4. 根据权利要求1所述的离心式风机，其特征在于：所述的导风叶片（2）的横截面为弧形弯曲，导风叶片（2）的弯曲拱起的方向与导风叶片（2）与基座（4）之间形成负压区（24）中气流流出的方向相同。

5. 根据权利要求1所述的离心式风机，其特征在于：所述的基座（4）为平板或拱形，基座（4）的轴心处设有与电机（6）连接的轴套（3）。

6. 根据权利要求1所述的离心式风机，其特征在于：所述的蜗壳（5）的空腔（55）内设置电机（6），电机（6）上设有风轮（1），垂直与蜗壳（5）的空气通过进风口（51）进入风轮（1），通过风轮（1）从进入水平设置的出风道（52），然后通过出风口（53）排出。

7. 根据权利要求3所述的离心式风机，其特征在于：所述的蜗壳（5）的进风口（51）处向内翻折成延伸至导风叶片（2）的斜边（21）处的折边（54）。

8. 根据权利要求6所述的离心式风机，其特征在于：所述的蜗壳（5）的空腔（55）与出风道（52）相通。

9. 根据权利要求1所述的离心式风机，其特征在于：所述的基座（4）上设有四个或四个以上的通孔（41），通孔（41）以基座（4）的轴心为圆心均匀分布。

10. 根据权利要求3所述的离心式风机，其特征在于：所述的导风叶片（2）的水平截面的面积沿顶边（22）至底边（23）的方向逐渐增大，导风叶片（2）的正面投影上，斜边（21）为光滑的曲线。