CN104251231A - 离心式叶轮及包括该离心式叶轮的吹吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心式叶轮，包括：轮盘；轮毂，位于轮盘的一个侧面的中心，具有中心轴线，所述离心式叶轮围绕所述中心轴线旋转；若干叶片，设于所述侧面上并由所述轮毂向所述轮盘外周延伸，每个叶片包括迎风面和背风面；所述叶片上设有若干个锯齿，所述锯齿位于靠近轮盘外周的叶片后端，径向由轮盘中心向轮盘外周延伸，所述锯齿至少设于背风面上。在叶片尾端设置用以破碎涡流的锯齿，使得涡流在即将从叶片后端脱落时遭遇到锯齿的分割，即锯齿将大尺度的漩涡破碎成小尺度的漩涡，因而减少了气流的阻力，并因此减小了离心式叶轮的振动并降低了噪声。

Description

离心式叶轮及包括该离心式叶轮的吹吸装置

技术领域

本发明涉及一种离心式叶轮。

本发明还涉及包括该离心式叶轮的吹吸装置。

背景技术

现有的吹吸装置(包括吹风机和吹吸机)，主要包括进风口，出风口，蜗壳，设于蜗壳内的叶轮，用于带动叶轮旋转的马达，以及吹吸附件。一般来说，吹吸装置中的叶轮都属于离心式叶轮，离心式叶轮主要包括轮盘，设于轮盘中心的轮毂，以及设于轮毂和轮盘边缘所围成的环形区域中的多片叶片，其中，叶片的形状及其排布方式在一定程度上决定了离心式叶轮的出风量、出风效率及噪声质量。

目前，尽管叶片的弯向、曲率千变万化，但整体来说，叶片的各个端面都是光滑而整齐的。当离心式叶轮正常运转时，气流流经各叶片之间的通道时会产生漩涡，漩涡随着气流的流动而越卷越大，并周期性地从叶片后端脱落。这样不但会影响叶轮的效率，而且会产生较大的振动和噪声。虽然现在针对叶轮性能优化的改进措施层出不穷，但主要是从叶片的安装角度、叶片内外直径的变化、破坏叶片周向夹角的均匀布置等方面进行改进，都没有达到非常理想的效果。

有鉴于此，实有必要提供一种能够有效减小气流阻力，同时又能减少振动和噪声的叶轮结构。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种离心式叶轮，可以有效减小气流阻力，提高出风效率，同时又能控制振动和噪声。

本发明的技术方案如下：一种离心式叶轮，包括：轮盘；轮毂，位于轮盘的一个侧面的中心，具有中心轴线，所述离心式叶轮围绕所述中心轴线旋转；若干叶片，设于所述侧面上并由所述轮毂向所述轮盘外周延伸，每个叶片包括迎风面和背风面；所述叶片上设有若干个锯齿，所述若干个锯齿位于靠近轮盘外周的叶片后端，径向由轮盘中心向轮盘外周延伸，所述锯齿至少设于背风面上。

本方案实施后的有益效果为：气流从轮毂流入叶片通道后产生漩涡，涡流是导致气流不畅并引发振动和噪声的“罪魁祸首”，本发明在叶片尾端设置用以破碎涡流的锯齿，使得涡流在即将从叶片后端脱落时遭遇到锯齿的分割，即锯齿将大尺度的漩涡破碎成小尺度的漩涡，因而减少了气流的阻力，并因此减小了离心式叶轮的振动并降低了噪声。

优选地，所述叶片包括与轮盘外周相交的叶片外缘，所述锯齿由叶片后端延伸到叶片后缘。由于涡在将要脱落的时候仍然盘旋在叶片后端至叶片后缘的部位，因此锯齿需要延伸到叶片后缘，从而能够保证不间断地破碎脱落涡。

优选地，所述锯齿具有从叶片后缘向叶片后端延伸的深度，锯齿的深度为叶片弦长的10％～15％。锯齿的深度越大，表明破碎脱落涡的动作越早。

优选地，所述锯齿还设于所述迎风面上。涡流流经叶片通道时，迎风面和背风面都与涡流的形成和扩张有关，因此迎风面上也设置锯齿，进一步加强破碎涡流的效果。

优选地，所述若干叶片等间距地分布于所述第一侧面上。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种吹吸装置，使该吹吸装置的出风效率高，且减少吹吸装置的振动并降低噪声。

本发明解决该技术问题的技术方案是：一种吹吸装置，包括主机壳体，所述主机壳体上设有进风口和出风口，所述主机壳体内设有电机以及由电机驱动的叶轮，所述叶轮使气流从进风口流入并流向出风口；所述叶轮为任一个前述的离心式叶轮。

上述方案实施后的有益效果是：上述离心式叶轮通过在叶片尾端设置用以破碎涡流的锯齿，使得涡流的尺度得以有效的控制，从而提升了出风效率并减少了振动、降低噪声，当吹吸装置采用这样的离心式叶轮作为风扇使用，必然可以改善吹吸装置的出风效率，并改善因噪声和振动而引起的不适的用户体验。

附图说明

图1是本发明优选实施方式中的吹吸装置的立体图；

图2是图1中离心式叶轮的结构示意图。

其中，

1.风扇                     11.轮盘                    12.轮毂

2.叶片                     21.迎风面                  22.背风面

23.叶片前缘                24.叶片后缘                27.锯齿

3.操作手柄                 4.进风口                   5.出风口

6.马达                     7.开关                     8.主机壳体

具体实施方式

本发明公开揭示了一种吹吸装置，在本实施例中该吹吸装置为交流吹吸机，当然，吹吸装置也可以是吹风机，而吹吸装置的动力来源也可以是汽油机或直流电池包。

参见图1所示，吹吸机包括设有操作手柄3的主机壳体8，主机壳体8上设有进风口4和出风口5，主机壳体8内设有马达6和风扇1。操作手柄3上设有控制马达6启闭的开关7。开关7启动后，风扇1在马达6的驱动下高速旋转并产生负压，使得气流快速地从进风口4进入而从出风口5流出。进风口4和出风口5可分别与相应的吹吸附件相连，如在本实施例中，在吸尘模式下，吹吸机的进风口4连接吸管，同时出风口5连接集尘袋以收集吸管吸入的落叶和灰尘；而在吹风模式下，进风口4连接进风护罩，同时出风口5连接吹管以引导从进风护罩的间隙流入的空气气流吹除落叶枯枝。当然，吹吸附件除了上述吹吸管、集尘袋和进风护罩外，还可包括用以充气或抽气的气嘴、用以清理屋檐的U型管、用以刮擦顽固污渍的毛刷头等附件，这里不一一列举。总之，吹吸机工作时，气流始终由进风口494进入而从出风口5流出，用户可根据不同的工作情况去选择为进风口4和出风口5安装不同组合的吹吸附件。

无论进风口4和出风口5连接哪一类吹吸附件，吹吸机执行怎样的操作，事实上都是利用风扇1所引起的气流进行工作，因此，风扇1对于吹吸机的性能来说具有举足轻重的地位。在实际应用中，风扇1在很大程度上影响了吹吸机的工作效率、振动和噪声，因此本领域的技术人员一直孜孜以求，致力于研发出改进的风扇1，以期最大程度地提升工作效率、减少振动和降低噪声。

在本发明中，风扇1为离心式叶轮，离心式叶轮在吹吸机中的应用屡见不鲜，因而此处不做过多介绍。

参见图1、图2所示，离心式叶轮包括圆形的轮盘11，轮盘11的中心设有轮毂12，轮毂12包括安装部，安装部具有中心轴线，轮盘11可通过安装部连接到马达6的驱动轴上，从而在马达6的驱动下围绕中心轴线旋转。作为备选方案，安装部可被设计成多种不同的形式，例如具有螺栓系列、键和键槽构造等，以便于将轮盘11安装到马达6的驱动轴上并随之转动。轮盘11具有两面，第一面朝向进风口4，第二面朝向马达6，第一面和第二面上都设有若干叶片2，其中，第二面的叶片2较小，用于给马达6散热；而第一面的叶片2较大，主要用于增加主机壳体8内的空气流动，形成负压，从而形成从进风口4流入而从出风口5流出的定向气流。

当然，定向气流是相对进风口4和出风口5而言的，对于吹吸机来说，在进风口4和出风口5之间，气流在流经离心式叶轮的叶道时，其流动的方式、效率、出风量甚至在流动过程中产生的噪声才是真正影响工作状态的主要因素，而这些无不与叶片2的形状和排布方式密切相关。

参见图2所示，是本发明的优选实施方式，轮盘11的第一面上设有5个叶片2，这5个叶片2由轮毂12向轮盘11的外周延伸，并且等间距地分布。当然，本发明不限于此，叶片2的数量可从3、4片到几十片不等，各个叶片2间是否间距相等也可另当别论。

叶片2在垂直于轮盘11第一面的方向上具有一个高度，叶片2在高度方向上包括两个面和两个边缘。这两个面分别为迎风面21和背风面22，迎风面21和背风面22是相对叶轮的旋转方向而言的，即迎风面21的朝向与叶轮的旋转方向一致，而背风面22的朝向与叶轮的旋转方向相反。在本实施例中，叶轮的旋转方向如图所示，因此背风面22和迎风面21也确定如标号所示。叶片2的两个边缘包括叶片前缘23和叶片后缘24，叶片前缘23靠近轮毂12，是叶片2上最先接触进风气流的部位；而叶片后缘24靠近轮盘11外周，是气流流经叶轮叶片2所接触的最后一个部位。在本说明书里，叶片2上靠近叶片前缘23但仍处于迎风面21或背风面22上的部位称为“叶片前端”，而与叶片前端对应的部分，即迎风面21或背风面22上靠近叶片后缘24的部位称为“叶片后端”。

至少是背风面22的叶片后端设有若干个锯齿27，锯齿27沿着叶轮的径向由轮盘11中心向轮盘11外周延伸，锯齿27可以延伸到叶片后缘24，这有利于不间断地破碎脱落涡。当然，锯齿27也可以在叶片后端的任一其它位置终止。锯齿27相互平行且等间距地设置，当然，锯齿27的排布方式不限于此。锯齿27具有从叶片后缘向叶片后端延伸的深度，背风面22上锯齿27的深度为叶片弦长的10％～15％。锯齿27的设置，有效地阻挡了气体流动过程中产生的涡流的正常脱落，当涡流移动到叶片后端遭遇到锯齿27，尖锐的锯齿27尖端穿过涡流，至少是部分插入到涡流的尺度范围内，而被锯齿27插入的涡流的外周在涡流继续行进的过程中被撕裂、瓦解，使得大尺度的涡流变成小尺度的涡流，因而减少了因涡流而引起的气流阻力和能量损失，增大叶轮的出风效率，并成功减少振动和噪声。

在本实施例中，迎风面21上也设有若干个锯齿27，且锯齿27同样是设于叶片后端，沿着叶轮的径向由轮盘11中心向轮盘11外周相互平行且等间距地延伸。迎风面21上的锯齿27也具有一定的深度，该深度可以小于背风面22上锯齿27的深度，也可以与背风面22上锯齿27的深度相同。

叶片2是注塑成型的，在本实施例中，锯齿27设置成叶片后端的齿形凹槽，也就是说，锯齿27是在光滑完整的叶片2成型后，通过其它的工艺方法例如用形似于梳子的刀片顺着叶片2的径向划出割痕而形成。当然，在其他的实施方式中，锯齿27也可以是突出于迎风面21或背风面22的，即锯齿27可以是叶片上另外伸出的导流筋，导流筋同样起到切割大尺度的涡流使其变成小尺度的涡流的作用。

上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状，本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。

本领域技术人员可以想到的是，本发明还可以有其他的实现方式，但只要其采用的技术精髓与本发明相同或相近似，或者任何基于本发明做出的变化和替换都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种离心式叶轮，包括：

轮盘；

轮毂，位于轮盘的一个侧面的中心，具有中心轴线，所述离心式叶轮围绕所述中心轴线旋转；

若干叶片，设于所述侧面上并由所述轮毂向所述轮盘外周延伸，每个叶片包括迎风面和背风面；其特征在于：所述叶片上设有若干个锯齿，所述锯齿位于靠近轮盘外周的叶片后端，径向由轮盘中心向轮盘外周延伸，所述锯齿至少设于背风面上。

2.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：所述叶片包括与轮盘外周相交的叶片后缘，所述锯齿由叶片后端延伸到叶片后缘。

3.根据权利要求2所述的离心式叶轮，其特征在于：所述锯齿具有从叶片后缘向叶片后端延伸的深度，锯齿的深度为叶片弦长的10％～15％。

4.根据权利要求1或2所述的离心式叶轮，其特征在于：所述锯齿还设于所述迎风面上。

5.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：所述若干叶片等间距地分布于所述第一侧面上。

6.一种吹吸装置，包括主机壳体，所述主机壳体上设有进风口和出风口，所述主机壳体内设有电机以及由电机驱动的叶轮，所述叶轮使气流从进风口流入并流向出风口；其特征在于：所述叶轮为权利要求1-5任一所述的离心式叶轮。