CN104728172B - 离心蜗壳、具有其的离心风机和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心蜗壳、具有其的离心风机和空调器。该离心蜗壳包括蜗壳本体和蜗舌，蜗壳本体与蜗舌构成风道，蜗舌向风道内凸出，蜗舌具有外沿线，外沿线由蜗舌上的与蜗舌朝向的壁面的距离最短的点组成，外沿线上具有降噪段，降噪段的起点位于外沿线在离心风叶的轴线方向上的投影的长度的二分之一处，沿远离二分之一处的方向降噪段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，降噪段与离心风叶的轴线成的最小角为锐角。通过本离心蜗壳能够有效降低噪音峰值，减小噪音提高使用舒适度。

Description

离心蜗壳、具有其的离心风机和空调器

技术领域

本发明涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种离心蜗壳、具有其的离心风机和空调器。

背景技术

风机的空气动力噪声是由于气体流动过程中的非稳定流动造成的。气体流动过程中，气体与气体、气体与物体相互作用而产生噪声。风机的空气动力噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成。

风机的旋转噪声是由于风机上均匀分布的叶片打击周围的气体介质，引起周围气体压力脉动而产生的噪声。当气流流过叶片时，在叶片表面上形成附面层，附面层又称边界层，指低粘滞性流体沿固体表面流动时，附于固体表面的一层流体。风叶两条边分别为吸力边和压力边。吸力边的附面层容易加厚，并产生许多涡流。在叶片尾缘，吸力边与压力边的附面层汇合形成所谓尾迹区。在尾迹区内，气流的压力与速度都大大低于主气流区内的数值。因而，当风叶旋转时，叶片出口区内气流具有很大的不均匀性。这种不均匀性气流周期性作用于周围介质，产生压力脉动而形成噪声。

而旋转噪声在噪音频谱上表现为尖峰，既达到最高，对风机的噪音总值贡献量较大。所以迫切的需要解决目前风机旋转噪音峰值过高的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种离心蜗壳、具有其的离心风机和空调器，以解决现有技术中的离心风机的噪音大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种离心蜗壳，该离心蜗壳包括蜗壳本体和蜗舌，蜗壳本体与蜗舌构成风道，蜗舌向风道内凸出，蜗舌具有外沿线，外沿线由蜗舌上的与蜗舌朝向的壁面的距离最短的点组成，外沿线上具有降噪段，降噪段的起点位于外沿线在离心风叶的轴线方向上的投影的长度的二分之一处，沿远离二分之一处的方向降噪段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，降噪段与离心风叶的轴线成的最小角为锐角。

进一步地，外沿线还包括第一直线段，降噪段为第二直线段，第一直线段和第二直线段之间形成第一夹角。

进一步地，第二直线段位于第一直线段与离心蜗壳的进风口之间，第一直线段平行于离心风叶的轴线，沿远离二分之一处的方向第二直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，第二直线段与离心风叶的轴线之间形成的最小角为锐角。

进一步地，第一直线段位于第二直线段与离心蜗壳的进风口之间，第一直线段平行于离心风叶的轴线，沿远离二分之一处的方向第二直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，第二直线段与离心风叶的轴线之间形成的最小角为锐角。

进一步地，第一直线段位于第二直线段与离心蜗壳的进风口之间，沿远离二分之一处的方向第一直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，第一直线段与离心风叶的轴线成的最小角为锐角，沿远离二分之一处的方向第二直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，第二直线段与离心风叶的轴线之间形成的最小角为锐角。

进一步地，外沿线还包括第三直线段，第三直线段连接在第一直线段和第二直线段之间，沿远离第三直线段的方向第一直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，沿远离第三直线段的方向第二直线段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大。

根据本发明的另一方面，提供了一种离心风机，包括离心蜗壳和设置在离心蜗壳内的离心风叶，离心蜗壳为上述的离心蜗壳。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，空调器包括离心蜗壳，离心蜗壳为上述的离心蜗壳。

应用本发明的技术方案，离心蜗壳包括蜗壳本体和蜗舌，蜗壳本体与蜗舌构成风道，蜗舌向风道内凸出，蜗舌具有外沿线，外沿线由蜗舌上的与蜗舌朝向的壁面的距离最短的点组成，外沿线具有降噪段，降噪段的起点位于外沿线在离心风叶的轴线方向上的投影长度的二分之一处，沿远离该二分之一处的方向该降噪段与离心风叶的轴线的距离逐渐增大，降噪段与离心风叶的轴线成的最小角为锐角。蜗舌的降噪段可以增大流体流动的空间，减小湍流，以减小进入离心蜗壳内的风量的衰减量，从而降低噪音峰值，以减小噪音。

附图说明

构成本发明的一部分的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示出了本发明的实施例的离心风机的立体结构示意图；

图2示出了根据图1的离心风机的主视图；

图3示出了本发明的第一实施例的图1中的A处的放大图；

图4示出了本发明的第二实施例的图1中的A处的放大图；

图5示出了本发明的第三实施例的图1中的A处放大图；以及

图6示出了本发明的离心风机的俯视图。

附图标记说明：30、蜗舌；311、第一直线段；312、第二直线段；60、离心风叶；70、出风口。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

如图1至6所示，根据本发明的实施例，离心蜗壳包括蜗壳本体和蜗舌30，蜗壳本体与蜗舌30构成风道，蜗舌30向风道内凸出，蜗舌30具有外沿线，外沿线由蜗舌30上的与蜗舌30朝向的壁面的距离最短的点组成，外沿线具有降噪段，降噪段的起点位于外沿线在离心风叶60的轴线方向上的投影长度的二分之一处，沿远离该二分之一处的方向该降噪段与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，降噪段与离心风叶60的轴线成的最小角为锐角。蜗舌30的降噪段可以增大流体流动的空间，减小湍流，以减小进入离心蜗壳内的风量的衰减量，从而降低噪音峰值，以减小噪音。

结合参见图2至6，在本实施例中，外沿线还包括第一直线段311，降噪段为第二直线段312，第一直线段311和第二直线段312之间成第一夹角。在其它实施例中，外沿线也可以是圆弧或其它结构，只需保证蜗舌30能够增大流体流动空间，减小湍流即可。

第一直线段311和第二直线段312在平行离心风叶60的轴线的方向上的投影的长度为蜗舌30的外沿线的长度的一半，这样可以实现当离心蜗壳应用至离心风机中时，离心风叶60的各叶片旋转时产生的周期性作用的相位沿离心风叶60的轴向错开，这样各相位叠加后可以削弱总的声压脉动，改善离心风机旋转噪音峰值过高的问题。

其中，结合参见图3，第二直线段312位于第一直线段311与进风口之间，第一直线段311平行于离心风叶60的轴线，沿远离二分之一处的方向第二直线段312与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，第二直线段312与离心风叶60的轴线成的最小角为锐角。这样使得靠近进风口的部分蜗舌为斜蜗舌，以增大流体流动的空间，减小湍流，以减小进入离心蜗壳内的风量的衰减量，从而降低噪音峰值，以减小噪音。

在此种结构中，第一直线段311和第二直线段312之间构成的第一夹角大于90度小于180度。

结合参见图4，第一直线段311位于第二直线段312与进风口之间，第一直线段311平行于离心风叶60的轴线，沿远离二分之一处的方向第二直线段312与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，第二直线段312与离心风叶60的轴线成的最小角为锐角。

在此种结构中，第一直线段311和第二直线段312之间构成的第一夹角大于90度小于180度。

结合参见图5，第一直线段311位于第二直线段312与进风口之间，沿远离二分之一处的方向第一直线段311与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，第一直线段311与离心风叶60的轴线成的最小角为锐角，沿远离二分之一处的方向第二直线段312与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，第二直线段312与离心风叶60的轴线成的最小角为锐角。通过此种结构能够增大流体流动空间，减小湍流，从而减小离心蜗壳内的风量衰减量，从而实现降低噪音峰值的目的。

在其它实施例中，外沿线还包括第三直线段，第三直线段连接在第一直线段311和第二直线段312之间，沿远离第三直线段的方向第一直线段311与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大，沿远离第三直线段的方向第二直线段312与离心风叶60的轴线的距离逐渐增大。

根据本发明的实施例的另一方面，离心风机包括离心蜗壳和设置在离心蜗壳内的离心风叶60，该离心蜗壳为上述的离心蜗壳。上述的离心蜗壳可以减小气体进入离心风机内产生的湍流，进而降低气体的噪音峰值。

根据本发明的实施例的另一方面，空调器包括离心蜗壳，离心蜗壳为上述的离心蜗壳。

具体可参加下表的实验数据：另下列各表中的各参数的单位均为国际单位。

表1为对比例1的前测的实验数据。对比例1为改进前的原始蜗舌结构的离心风机的技术方案。其中前测为在离心风机的前侧进行的测试。

表1

表2为实施例1和实施例2的前测的实验数据。实施例1和实施例2为改进后的蜗舌结构的离心风机的技术方案。实施例1与实施例2与对比例1相同均为前测的实验数据。其中实施例2中的第一夹角的角度大于实施例1中的第一夹角的角度。

表2

表3为对比例1的后测的实验数据。对比例1为改进前的原始蜗舌结构的离心风机的技术方案。其中后测为离心风机的后侧进行的测试。

表3

表4为实施例1和实施例2的后测的实验数据。实施例1和实施例2为改进后的蜗舌结构的离心风机的技术方案。实施例1与实施例2与对比例1相同均为后测的实验数据。其中实施例2中的第一夹角的角度大于实施例1中的第一夹角的角度。

表4

从上述实验数据中可以得出改进后的蜗舌方案与原蜗舌方案相比，在基频处的噪音峰值在各个风档均有所降低，改进后的蜗舌方案对旋转噪音的改善效果明显。

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：蜗舌倾斜使得从离心风叶到蜗舌间隙和蜗舌半径逐渐增大，减小了动静干涉的相互作用，减小了噪音峰值。倾斜蜗舌使得从离心风叶到蜗舌间隙的非定常力（非定常力为速度和压力不随时间进行变化）相互作用产生了一定的相位差，这样叶片上非定常力也存在一定的相位差，不同相位的非定常力所产生的噪声相互叠加的结果必定小于直蜗舌同相位非定常力所产生噪声的叠加，进而减小了旋转噪音。斜蜗舌结构对气动性能没有影响而且工艺便于实现，无需增加生产成本。

以上所述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 (8)

1.一种离心蜗壳，包括蜗壳本体和蜗舌（30），所述蜗壳本体与所述蜗舌（30）构成风道，所述蜗舌（30）向所述风道内凸出，其特征在于，所述蜗舌（30）具有外沿线，所述外沿线由所述蜗舌（30）上的与所述蜗舌（30）朝向的壁面的距离最短的点组成，所述外沿线上具有降噪段，所述降噪段的起点位于所述外沿线在离心风叶（60）的轴线方向上的投影的长度的二分之一处，沿远离所述二分之一处的方向所述降噪段与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，所述降噪段与所述离心风叶（60）的轴线成的最小角为锐角。

2.根据权利要求1所述的离心蜗壳，其特征在于，所述外沿线还包括第一直线段（311），所述降噪段为第二直线段（312），所述第一直线段（311）和所述第二直线段（312）之间形成第一夹角。

3.根据权利要求2所述的离心蜗壳，其特征在于，所述第二直线段（312）位于所述第一直线段（311）与离心蜗壳的进风口之间，所述第一直线段（311）平行于所述离心风叶（60）的轴线，沿远离所述二分之一处的方向所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线之间形成的最小角为锐角。

4.根据权利要求2所述的离心蜗壳，其特征在于，所述第一直线段（311）位于所述第二直线段（312）与离心蜗壳的进风口之间，所述第一直线段（311）平行于所述离心风叶（60）的轴线，沿远离所述二分之一处的方向所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线之间形成的最小角为锐角。

5.根据权利要求2所述的离心蜗壳，其特征在于，所述第一直线段（311）位于所述第二直线段（312）与离心蜗壳的进风口之间，沿远离所述二分之一处的方向所述第一直线段（311）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，所述第一直线段（311）与所述离心风叶（60）的轴线成的最小角为锐角，沿远离所述二分之一处的方向所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线之间形成的最小角为锐角。

6.根据权利要求2所述的离心蜗壳，其特征在于，所述外沿线还包括第三直线段，所述第三直线段连接在所述第一直线段（311）和所述第二直线段（312）之间，沿远离所述第三直线段的方向所述第一直线段（311）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大，沿远离所述第三直线段的方向所述第二直线段（312）与所述离心风叶（60）的轴线的距离逐渐增大。

7.一种离心风机，包括离心蜗壳和设置在所述离心蜗壳内的离心风叶（60），其特征在于，所述离心蜗壳为权利要求1至6中任一项所述的离心蜗壳。

8.一种空调器，所述空调器包括离心蜗壳，其特征在于，所述离心蜗壳为权利要求1至6中任一项所述的离心蜗壳。