CN104314865A - 后向离心叶轮及离心风机 - Google Patents

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熊军
廖俊杰
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Abstract

本发明提供了一种后向离心叶轮及离心风机。后向离心叶轮包括：底盘；多块导风叶片，多块导风叶片沿底盘的周向布置，且各导风叶片从底盘的中央向底盘的外边缘延伸，相邻两块导风叶片之间形成导流通道；分流叶片，分流叶片设置在导流通道内以减小导流通道内气体的速度变化。本发明的后向离心叶轮及离心风机能够使得导流通道内的气体流速变化小，导流通道内的气体流速均匀，不容易出现紊乱显现，进而能够避免紊流噪音的产生，提高后向离心叶轮的性能。

Description

后向离心叶轮及离心风机
技术领域
本发明涉及风机技术领域，具体而言，涉及一种后向离心叶轮及离心风机。
背景技术
离心叶轮根据出口边与圆周速度反方向的夹角的数值大小命名为前向、径向和后向叶轮，前向叶轮出口角大于90°，径向叶轮出口角等于90°，后向叶轮出口角小于90°，在相同外径和转速的叶轮中，相同风量下，前向叶轮的出口全压大于径向叶轮大于后向叶轮。叶轮的气动噪声总值正比于流量、全压。所以，在不要求获得较高全压条件下，采用后向叶轮可以获得较好的噪声性能。但是后向长叶片流道扩张程度严重，导致流道内气流速度不均匀，产生紊乱现象，导致紊流噪声。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种后向离心叶轮及离心风机，以解决现有技术中后向离心叶轮的容易产生紊流噪音的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种后向离心叶轮，包括：底盘；多块导风叶片，多块导风叶片沿底盘的周向布置，且各导风叶片从底盘的中央向底盘的外边缘延伸，相邻两块导风叶片之间形成导流通道；后向离心叶轮还包括：分流叶片，分流叶片设置在导流通道内以减小导流通道内气体的速度变化。
进一步地，分流叶片的延伸方向与导风叶片的延伸方向一致，且分流叶片的靠近底盘的中央的一端到底盘中央的距离大于导风叶片的靠近底盘的中央的一端到底盘中央的距离。
进一步地，分流叶片设置在底盘上，并位于导流通道的靠近底盘的外边缘的下游段。
进一步地，分流叶片的长度为导风叶片的长度的1/3至2/3。
进一步地，分流叶片到导风叶片的吸力面侧的距离小于分流叶片到导风叶片的压力面侧的距离。
进一步地，相邻两块导风叶片之间设置一块分流叶片，分流叶片到导风叶片的吸力面侧的距离为分流叶片所处位置处的导流通道的宽度的1/3。
进一步地，分流叶片到导风叶片的吸力面侧的距离大于分流叶片到导风叶片的压力面侧的距离。
进一步地，相邻两块导风叶片之间设置一块分流叶片，分流叶片到导风叶片的压力面侧的距离为分流叶片所处位置处的导流通道的宽度的1/3。
进一步地，相邻两块导风叶片之间设置一块分流叶片，分流叶片位于导流通道的中央。
进一步地，导风叶片的宽度与分流叶片的宽度一致。
进一步地，后向离心叶轮还包括固定圈，导风叶片和分流叶片的外端均固定连接在固定圈上。
根据本发明的另一方面，提供了一种离心风机，包括后向离心叶轮，后向离心叶轮为上述的后向离心叶轮。
应用本发明的技术方案，多块导风叶片沿底盘的周向均匀布置，且各导风叶片从底盘的中央向底盘的外边缘延伸，相邻两块导风叶片之间形成导流通道，此时形成的导流通道从底盘的中央向底盘的外边缘的方向依次变宽，当气体从到导流通道中流出时，气体的速度会随导流通道的变宽而减小；分流叶片设置在导流通道内，能够占据导流通道的空间，减小导流通道体积的变化，进而减小导流通道内气体的速度变化。本发明通过在导流通道内设置能够减小导流通道内的气体的速度变化的分流叶片，使得导流通道内的气体流速变化小，导流通道内的气体流速均匀，不容易出现紊乱显现，进而能够避免紊流噪音的产生，提高后向离心叶轮的性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第一实施例的立体结构图；
图2示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第一实施例的俯视图；
图3示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第二实施例的立体结构图；
图4示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第二实施例的俯视图；
图5示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第三实施例的立体结构图；
图6示意性示出了本发明的后向离心叶轮的第三实施例的俯视图；
图7示意性示出了现有技术中的后向离心叶轮的导流通道内的气体的气流速度和轴向涡流的分布图；以及
图8示意性示出了本发明的后向离心叶轮的导流通道内的气体的气流速度和轴向涡流的分布图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、底盘；20、导风叶片；30、分流叶片；40、导流通道；50、轮毂；60、固定圈。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
结合图1和图2所示，根据本发明的第一实施例，提供了一种后向离心叶轮。该后向离心叶轮包括底盘10、多块导风叶片20以及分流叶片30。多块导风叶片20沿底盘10的周向均匀布置，且各导风叶片20从底盘10的中央向底盘10的外边缘延伸，相邻两块导风叶片20之间形成导流通道40，此时形成的导流通道40从底盘10的中央向底盘10的外边缘的方向依次变宽，当气体从到导流通道40中流出时，气体的速度会随导流通道40的变宽而减小；为了防止气体速度的衰减，本实施例的分流叶片30设置在导流通道40内，能够占据导流通道40的空间，减小导流通道40体积的变化，进而减小导流通道40内气体的速度变化。本发明通过在导流通道40内设置能够减小导流通道40内的气体的速度变化的分流叶片30，使得导流通道40内的气体流速变化小，不容易出现紊乱显现，导流通道40内的气体流速均匀，进而能够避免紊流噪音的产生，提高后向离心叶轮的性能。
根据本实施例的后向离心叶轮的结构可以知道，在底盘10的外边缘处，导流通道40的体积最大，气体的速度变化最快，速度最小，为了有效避免气体速度的变化过快，本实施例中的分流叶片30的延伸方向与导风叶片20的延伸方向一致，且分流叶片30的靠近底盘10的中央的一端到底盘10中央的距离大于导风叶片20的靠近底盘10的中央的一端到底盘10中央的距离，便于减小导流通道40较宽位置处的气体速度的变化。
优选地，本实施例中间分流叶片30设置在底盘10上，并位于导流通道40的靠近底盘10的外边缘的下游段，能够在导流通道40最宽的位置处对气体进行分流，增加分流叶片30之后，导流通道40的扩张度明显减小，气流相对速度变化更加均匀。
优选地，分流叶片30的长度为导风叶片20的长度的1/3至2/3，例如1/2，能够有效防止气体的流速在导流通道40较宽的位置处变化过快而产生紊乱的现象的出现。
本实施例的中的分流叶片30靠近导风叶片20设置，能够降低轴向涡流对主流的影响，减少叶片吸力面附面层涡流脱落，降低涡流噪声，改善音质。
再次参见图1和图2所示，在本发明的一种优选的实施例中，分流叶片30到导风叶片20的吸力面侧的距离小于分流叶片30到导风叶片20的压力面侧的距离。更优选地，相邻两块导风叶片20之间设置有一块分流叶片30，分流叶片30到吸力面导风叶片20的吸力面侧的距离为分流叶片30所处位置处的导流通道40的宽度的1/3。
结合图7和图8所示，参见图7可以知道，导流通道40的扩张较严重，气流速度由叶轮入口至叶轮出口处，相对速度变化较大，不能形成均匀过渡，导致导流通道40内气体速度分布不均匀，引起流动紊乱。图8中，增加分流叶片30之后，导流通道40的扩张度明显减小，气流相对速度变化均匀，此时，分流叶片30到导风叶片20的压力面之间的轴向涡流作用较明显，图7中，气流在吸力面，即导风叶片20的吸力面的速度较高，容易形成吸力面附面层脱落现象，在导风叶片20吸力面附近设置分流叶片30，能有效降低轴向涡流影响，减小吸力面与压力面，即导风叶片20的压力面之间的速度差，从而改善吸力面附面层涡脱离现象，降低轴向涡流对主流的影响，减少叶片吸力面附面层涡流脱落，降低涡流噪声，改善音质。
优选地，本实施中的本发明的中的分流叶片30与导风叶片20的除了长度不一样以外，其他结构均与导风叶片20一致，具体来说，导风叶片20的宽度与分流叶片30的宽度一致，分流效果好，结构简单，便于实现。
优选地，本实施例中的底盘10的中央设置轮毂50，使用过程中，轮毂50的设置能够为电机的安装提供必要的结构基础，结构简单，拆装方便。
为了提高整个后向离心叶轮的结构强度，本实施例的后向离心叶轮还包括固定圈60，导风叶片20和分流叶片30的外侧端均固定在固定圈60上，便于提高本发明的后向离心叶轮的进风量和稳定性。
参见图3和图4所示，根据本发明的第二实施例，提供了一种后向离心叶轮，本实施例的后向离心叶轮的结构与第一实施例的结构基本一致，所不同的是，本实施例的分流叶片30位于导流通道40的中央，能够改善导流通道40内气流流动性能，降低导流通道40内气流流动不均匀程度，降低涡流噪声，改善音质。
参见图5和图6所示，根据本发明的第三实施例，提供了一种后向离心叶轮，本实施例的后向离心叶轮的结构与第一实施例的基本一致，所不同的是，本实施例的分流叶片30到导风叶片20的吸力面侧的距离大于分流叶片30到导风叶片20的压力面侧的距离。更优选地，分流叶片30到导风叶片20的压力面侧的距离为分流叶片30所处位置处的导流通道40的宽度的1/3，与第一实施例一样，本实施例的分流叶片30的设置方式能够有效降低轴向涡流影响，减小吸力面与压力面之前的速度差，从而改善吸力面附面层涡脱离现象，进而能够降低轴向涡流对主流的影响，减少叶片吸力面附面层涡流脱落，避免紊流噪音的产生，提高后向离心叶轮的性能。
根据本发明的第四实施例，提供了一种离心风机，该离心风机包括后向离心叶轮，后向离心叶轮为上述任一实施例中的后向离心叶轮。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：改善流道内气流流动性能，降低流道内气流流动不均匀程度，降低轴向涡流对主流的影响，减少叶片吸力面附面层涡流脱落，降低涡流噪声，改善音质。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种后向离心叶轮，包括：
底盘(10)；
多块导风叶片(20)，所述多块导风叶片(20)沿所述底盘(10)的周向布置，且各所述导风叶片(20)从所述底盘(10)的中央向所述底盘(10)的外边缘延伸，相邻两块所述导风叶片(20)之间形成导流通道(40)；
其特征在于，所述后向离心叶轮还包括：
分流叶片(30)，所述分流叶片(30)设置在所述导流通道(40)内以减小所述导流通道(40)内气体的速度变化。
2.根据权利要求1所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述分流叶片(30)的延伸方向与所述导风叶片(20)的延伸方向一致，且所述分流叶片(30)的靠近所述底盘(10)的中央的一端到所述底盘(10)中央的距离大于所述导风叶片(20)的靠近所述底盘(10)的中央的一端到所述底盘(10)中央的距离。
3.根据权利要求1所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述分流叶片(30)设置在所述底盘(10)上，并位于所述导流通道(40)的靠近所述底盘(10)的外边缘的下游段。
4.根据权利要求1所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述分流叶片(30)的长度为所述导风叶片(20)的长度的1/3至2/3。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的吸力面侧的距离小于所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的压力面侧的距离。
6.根据权利要求5所述的后向离心叶轮，其特征在于，相邻两块所述导风叶片(20)之间设置一块所述分流叶片(30)，所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的吸力面侧的距离为所述分流叶片(30)所处位置处的所述导流通道(40)的宽度的1/3。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的吸力面侧的距离大于所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的压力面侧的距离。
8.根据权利要求7所述的后向离心叶轮，其特征在于，相邻两块所述导风叶片(20)之间设置一块所述分流叶片(30)，所述分流叶片(30)到所述导风叶片(20)的压力面侧的距离为所述分流叶片(30)所处位置处的所述导流通道(40)的宽度的1/3。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的后向离心叶轮，其特征在于，相邻两块所述导风叶片(20)之间设置一块所述分流叶片(30)，所述分流叶片(30)位于所述导流通道(40)的中央。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述导风叶片(20)的宽度与所述分流叶片(30)的宽度一致。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的后向离心叶轮，其特征在于，所述后向离心叶轮还包括固定圈(60)，所述导风叶片(20)和所述分流叶片(30)的外端均固定连接在所述固定圈(60)上。
12.一种离心风机，包括后向离心叶轮，其特征在于，所述后向离心叶轮为权利要求1至11中任一项所述的后向离心叶轮。
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