CN105508265A - 一种新型多翼离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型多翼离心风机，包括蜗壳、蜗舌及若干固定于蜗壳内的风机叶片，蜗舌的一侧面固定于蜗壳出风口的内侧面上，蜗舌的另一侧面为凹面，所述凹面上设有若干导风槽，风机叶片的两端面均为弧面，其中，风机叶片的一个弧面上设有锯齿形结构，风机叶片的另一个弧面上设有仿生非光滑结构，气流依次经仿生非光滑结构及锯齿形结构后从蜗壳的出风口排出。本发明有效的提高了风机的风量和风压，并且有效地降低了风机噪声，从而有效地提升了风机的效率。

Description

一种新型多翼离心风机
技术领域
本发明涉及一种离心风机，具体涉及一种新型多翼离心风机。
背景技术
多翼离心风机具有流量系数大、压力系数高和结构紧凑等特点，在工业产品中取得广泛应用，目前油烟机行业的风机绝大部分都采用多翼离心风机，此外也被广泛地应用在家用空调器中。与人们生活息息相关的空调器和吸油烟机的噪声和效率成为倍受关注的两大性能指标。气流噪声产生的主要原因包括：一是气流流经叶片表面时产生的紊流附面层导致的叶片表面上的压力脉动；二是气流经过蜗舌时，蜗舌表面附层面发展到一定的程度导致的在蜗舌尾缘发生涡流脱落，引起气流出口处噪声增大。
目前多翼离心风机多采用等弦长直叶片叶轮结构，即叶片进口缘和出口缘与叶轮轴线平行，沿翼展方向各截面形状、大小相同，这种直线型叶轮的压力系数在0.5以下，在相同条件下的压力采用高转速或者大叶轮直径才能实现，而增大叶轮直径受到了空间的限制，提高转速又增大了噪声。其次，这种叶片进口安装角在进口叶轮边缘所有各点上是相同的，而该处气流速度是不均匀，这样就使得叶轮边缘上所有各点上的气流对叶轮造成大大冲击，减少了叶轮的使用寿命，并伴有大的噪声；而在片的出风口处，由于流道阻塞，容易形成涡流，影响风机出风，使风机的效率低下，并且由于漩涡的存在，增大了风机的涡流噪声，因此，采用等弦长直叶片叶轮结构，使叶轮的效率大大降低，目前吸油烟机的效率都比较低，大约只有25％左右，而吸油烟机和空调器又被广泛应用于人们的日常生活，因此提高工作效率显得十分必要。
为了降低风机的噪声和减少漩涡，人们对蜗舌的形状也进行了改进。如申请号201210210890.X(申请公布号为103512064A)的中国专利申请所公开的《抽油烟机及其蜗壳、蜗舌》，这此专利中，蜗舌为光滑的内凹曲面，这样可以使蜗舌处气流更加顺畅，有利于降低噪声。但是由于蜗舌表面为平面，没有特殊处理，由于中间流速大，所以中间气流和两边的气流同时到达蜗舌，造成了噪声的叠加。另外，此蜗舌只是简单地用直蜗舌进行中间内凹倒圆角，使中间的内凹部分气流减小，但是两边的漩涡还是不能消除，因此，风机的工作效率的提高不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种新型多翼离心风机，该离心风机的工作效率高、噪声小。
为达到上述目的，本发明所述的新型多翼离心风机包括蜗壳、蜗舌及若干固定于蜗壳内的风机叶片，蜗舌的一侧面固定于蜗壳出风口的内侧面上，蜗舌的另一侧面为凹面，所述凹面上设有若干导风槽，风机叶片的两端面均为弧面，其中，风机叶片的一个弧面上设有锯齿形结构，风机叶片的另一个弧面上设有仿生非光滑结构，气流依次经仿生非光滑结构及锯齿形结构后从蜗壳的出风口排出。
所述蜗舌与蜗壳出风口的内侧面通过螺钉相连接。
所述凹面为圆弧形结构。
所述导风槽沿轴向的横截面为内凹的圆弧形结构；
所述导风槽沿周向的横截面为外凸的圆弧形结构。
所述凹面的直径为260mm-270mm。
导风槽内凹的深度为3.5mm-4.5mm；
导风槽的宽度为25mm-30mm。
所述锯齿形结构中相邻两齿之间的夹角为30°-50°；
所述锯齿形结构中各齿的高度为0.4mm-2mm。
所述仿生非光滑结构中各波峰的高度为0.2mm-0.8mm；
所述仿生非光滑结构中相邻两波谷之间的间距为3mm-7mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的新型多翼离心风机包括蜗壳、蜗舌及若干固定于蜗壳内的风机叶片，所述蜗舌的侧面为凹面，使蜗舌的长度由两端向中间逐渐减小，减少蜗舌两端气流与中间气流的速度差，使蜗舌处的气流更加顺畅，从而提高离心风机的工作效率，降低噪声；凹面上设有导风槽，减少气流流动过程中的漩涡，提高离心风机的工作效率，同时通过所述凹面及导风槽使气流到达蜗舌时存在时间差，降低气体流动过程中的气动噪声。风机叶片的两端面为弧面，从而使风机叶片沿轴向的横截面的尺寸不同，减少进口气流的偏斜程度及冲击损失，降低气流通道前端进口处的摩擦损失和叶道进口的阻塞，同时使进口过流断面上气流速度梯度分布均匀，并使气流速度在转弯过程中适应从风机叶片顶端到底部的快速变化，从而降低叶道弯曲形成的分离损失，减少叶轮顶端出口涡流及二次流，改善进气流动，降低湍流噪声，提高离心风机效率。另外，叶片本体的一个弧面上设有锯齿形结构，能够减少叶片出风口处由于流道阻塞生成的涡流，同时能够消弱涡流的强度，改善气流在叶道内的流动；所述叶片本体的另一个弧面上设有仿生非光滑结构，能够消弱声波的反射，减少风机叶片进口区形成的涡流，改善气流的进气流动，消弱气流对风机叶片前缘的冲击，提高离心风机的工作效率，降低离心风机的噪声。
附图说明
图1为本发明中蜗壳2的结构示意图；
图2为本发明中蜗舌1的安装位置图；
图3为本发明中蜗舌1的结构示意图；
图4为本发明中风机叶片5的结构示意图；
图5为本发明中风机叶片5的局部放大图；
图6为本发明中所有风机叶片5的位置关系图。
其中，1为蜗舌、2为蜗壳、3为凹面、4为导风槽、5为风机叶片、6为仿生非光滑结构、7为锯齿形结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的新型多翼离心风机包括蜗壳2、蜗舌1及若干固定于蜗壳2内的风机叶片5，蜗舌1的一侧面固定于蜗壳2出风口的内侧面上，蜗舌1的另一侧面为凹面3，所述凹面3上设有若干导风槽4，风机叶片5的两端面均为弧面，其中，风机叶片5的一个弧面上设有锯齿形结构7，风机叶片5的另一个弧面上设有仿生非光滑结构6，气流依次经仿生非光滑结构6及锯齿形结构7后从蜗壳2的出风口排出。
需要说明的是，所述蜗舌1与蜗壳2出风口的内侧面通过螺钉相连接，凹面3为圆弧形结构，所述导风槽4沿轴向的横截面为内凹的圆弧形结构；所述导风槽4沿周向的横截面为外凸的圆弧形结构；凹面3的直径为260mm-270mm；导风槽4内凹的深度为3.5mm-4.5mm；导风槽4的宽度为25mm-30mm，仿生非光滑结构6为波浪形结构。
另外，所述锯齿形结构7中相邻两齿之间的夹角为30°-50°；锯齿形结构7中各齿的高度为0.4mm-2mm；仿生非光滑结构6中各波峰的高度为0.2mm-0.8mm；仿生非光滑结构6中相邻两波谷之间的间距为3mm-7mm。
经实验，本发明中的风机叶片5与传统的多翼离心风机中的风机叶片相比，能够使离心风机的风量提高5％以上，风压提高6％以上，噪声降低0.5dB以上，根据离心风机的功率P＝Q*B表明，本发明所述的多翼离心风机的工作效率更高，其中，B为风机的全风压，Q为风量。另外，本发明的结构简单，制造成本低，可以大大减轻叶轮的重量，从而提高离心风机的驱动电机的工作效率，因此可以选配较低功率的电机就可以满足原来多翼离心风机的需求，节能环保。
另外，当导风槽4的宽度过小，离心风机工作时有啸叫声，噪声增大，导风槽4的宽度过大时，会减小降噪和导风的效果。本发明中所述导风槽4的数目为4个，凹面3的直径为260mm-270mm，导风槽4内凹的深度为3.5mm-4.5mm，导风槽4的宽度为25mm-30mm。
本发明中的蜗舌1在凹面3的基础上设有导风槽4，不但使中间气流与两端气流到达蜗舌1有一定的时间差，而且由于导风槽4的加入，使气流到达蜗舌1的时间差进一步加大，减小噪声的叠加效应，从而减小风机的整体噪声。在风机工作时，中间气流速度大于前后的气流速度，中间气流则会向两边流动，从而产生漩涡，本发明中的凹面3上设有导风槽4，所述导风槽4会对气流有导流作用，减少流动过程中漩涡的产生，使风机内的气流流动更加顺畅，从而提高风机的整体工作效率。经实验，本发明中的蜗舌1相比于现有的蜗舌，本发明产生的噪声降低1.5dB，同时离心风机的风量相对提高5％。
本发明通过蜗舌1和风机叶片5的配合使用，能够改善多翼离心风机气流的流动，减小叶道中的涡流强度和涡流数量，使得气流流经风机叶片5表面时，风机叶片5表面上的压力脉动减小，有效地降低噪声2dB，同时提高了风压，从而有效地提高了风机的效率。

Claims (8)

1.一种新型多翼离心风机，其特征在于，包括蜗壳(2)、蜗舌(1)及若干固定于蜗壳(2)内的风机叶片(5)，蜗舌(1)的一侧面固定于蜗壳(2)出风口的内侧面上，蜗舌(1)的另一侧面为凹面(3)，所述凹面(3)上设有若干导风槽(4)，风机叶片(5)的两端面均为弧面，其中，风机叶片(5)的一个弧面上设有锯齿形结构(7)，风机叶片(5)的另一个弧面上设有仿生非光滑结构(6)，气流依次经仿生非光滑结构(6)及锯齿形结构(7)后从蜗壳(2)的出风口排出。
2.根据权利要求1所述的新型多翼离心风机，其特征在于，所述蜗舌(1)与蜗壳(2)出风口的内侧面通过螺钉相连接。
3.根据权利要求1所述的新型多翼离心风机，其特征在于，所述凹面(3)为圆弧形结构。
4.根据权利要求1所述的新型多翼离心风机，其特征在于，
所述导风槽(4)沿轴向的横截面为内凹的圆弧形结构；
所述导风槽(4)沿周向的横截面为外凸的圆弧形结构。
5.根据权利要求3所述的新型多翼离心风机，其特征在于，所述凹面(3)的直径为260mm-270mm。
6.根据权利要求4所述的新型多翼离心风机，其特征在于，
导风槽(4)内凹的深度为3.5mm-4.5mm；
导风槽(4)的宽度为25mm-30mm。
7.根据权利要求1所述的新型多翼离心风机，其特征在于，
所述锯齿形结构(7)中相邻两齿之间的夹角为30°-50°；
所述锯齿形结构(7)中各齿的高度为0.4mm-2mm。
8.根据权利要求1所述的新型多翼离心风机，，其特征在于，
所述仿生非光滑结构(6)中各波峰的高度为0.2mm-0.8mm；
所述仿生非光滑结构(6)中相邻两波谷之间的间距为3mm-7mm。
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