CN106286388B - 一种后向离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种后向离心风机，用于降低噪音，提高风机效率。本发明实施例一种后向离心风机的技术方案包括：底部盘件、顶盖盘件和位于所述底部盘件、顶盖盘件之间的叶片，其特征在于，叶片后缘由第一平面段、曲面段和第二平面段依次组成，所述第一平面段、所述曲面段、所述第二平面段在特定竖直面上的投影分别为第一直线段、曲线段、第二直线段，所述第一直线段和所述第二直线段的高度之和为所述第一直线段、所述曲线段和所述第二直线段的整体高度之和的5％～20％。

Description

一种后向离心风机

技术领域

本发明实施例涉及风机技术领域，具体涉及一种后向离心风机。

背景技术

离心风机用于将轴向到来气流转变成周向气流，而离心风机叶轮是离心风机的重要部件。现有技术中，后向离心风机被广泛用于对声学品质要求较高的领域。随着空气动力学的不断进步，各种风机的叶轮研发都在采用更新颖的设计以获得更高的效率、更低的噪声、更高的声学品质。对于后向离心风机而言，效率和噪音往往是相斥的，高效率往往将带来较高的噪音。

现有技术的后向离心风机，叶片后缘在过旋转轴线的竖直面的正投影为直线，当气体经顶盖组件进入叶片内时，在叶片后缘形成较大涡流，噪音大。

发明内容

本发明实施例提供一种后向离心风机，用于降低噪音，提高风机效率。

本发明实施例一种后向离心风机的技术方案包括：

底部盘件、顶盖盘件和位于所述底部盘件、顶盖盘件之间的叶片，其特征在于，叶片后缘由第一平面段、曲面段和第二平面段依次组成；

所述第一平面段、所述曲面段、所述第二平面段在特定竖直面上的投影分别为第一直线段、曲线段、第二直线段，所述第一直线段和所述第二直线段的高度之和为所述第一直线段、所述曲线段和所述第二直线段的整体高度之和的5％～20％。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述第一直线段或所述第二直线段的高度为所述第一直线段、所述曲线段和所述第二直线段的整体高度之和的2％～15％。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部在所述特定竖直面上的投影为第三直线段，所述第三直线段与所述第一直线段的夹角为45°～90°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述第三直线段与所述第一直线段的夹角为90°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

在所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部上，远离所述旋转轴线的最外端的端点的切线与第三直线段的夹角为﹣45°～45°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述底部盘件远离所述顶盖盘件的最外周部在所述特定竖直面上的投影为第四直线段，所述第四直线段与所述第二直线段的夹角为45°～90°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述第四直线段与所述第二直线段的夹角为90°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述顶盖盘件和所述底部盘件为沿进风方向外径逐渐增大的喇叭形；

所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部为所述顶盖盘件的外径最大处，所述底部盘件远离所述顶盖盘件的最外周部为所述底部盘件的外径最大处，所述顶盖盘件外径最大处的外径与所述底部盘件外径最大处的外径之比的范围为1～1.2。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述曲面段上的任意一点的切线与旋转轴线的平行线的夹角范围是20°～60°。

优选的，在上述后向离心风机的技术方案中，

所述曲面段的两端的连线与旋转轴线的平行线的夹角范围为10°～45°。

采用上述技术方案的有益效果是：

由于本实施例中后向离心风机的叶片后缘由第一平面段、曲面段和第二平面段组成，曲面段连接在第一平面段和第二平面段之间，第一平面段、曲面段、第二平面段在特定竖直面上的投影分别为第一直线段、曲线段、第二直线段，当外界气体经顶盖盘件流入叶片内时，由于叶片后缘包括曲面段，使得涡流区域减小，降低了噪音，提高了风机效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一种后向离心风机的结构图；

图2为本发明实施例一种后向离心风机的叶片的结构图；

图3为本发明实施例一种后向离心风机的顶盖盘件的一个实施例的结构图；

图4为本发明实施例一种后向离心风机的顶盖盘件的另一个实施例的结构图；

图5为本发明实施例一种后向离心风机的叶片后缘与顶盖盘件和底部盘件的夹角示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种后向离心风机，用于降低噪音，提高风机效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，后向离心风机包括底部盘件3、顶盖盘件1和位于底部盘件3、顶盖盘件1之间的叶片2，叶片2包括固定在底部盘件3上的叶片根部、与叶片根部相对应并固定在顶盖盘件1上的叶片端部、靠近底部盘件中心的叶片前缘和远离底部盘件中心的叶片后缘；

如图2所示，叶片后缘为由第一平面段21、至少一个曲面段22和第二平面段23组成的一体结构，曲面段22连接在第一平面段21和第二平面段23之间，第一平面段21、曲面段22、第二平面段23在特定竖直面上的投影分别为第一直线段、曲线段和第二直线段，第一直线段和第二直线段的高度之和为第一直线段、曲线段和第二直线段的整体高度之和的5％～20％。该特定竖直面只需要满足能够实现第一平面段21、曲面段22和第二平面段23在其上的投影为直线、曲线即可，如特定竖直面可以为过旋转轴线的竖直面。

需要说明的是，第一直线段、第二直线段的高度占整体高度的比例越大，说明与现有风机更接近，直线段占比例越大，流道内涡流区域更大，流道不流畅，从而造成效率低，噪音高。

关于第一直线段和第二直线段的高度与整体高度的比例关系，本发明人进行多次试验，下表是相关的试验数据。

直线段比例	转速RPM	最高静压效率η	噪音值db(A)
				5％	3200	65.11％	72.7
10％	3200	64.86％	72.9
				15％	3200	64.13％	73.3
20％	3200	63.89％	73.4

经过对现有风机的噪音值的测试，得到现有风机噪音值为76.3db，经过比对可以发现，本发明实施例中的后向离心风机噪音值至少减少了2.9db，噪音值大大减小。

进一步的，当第一直线段和第二直线段的高度之和为第一直线段、曲线段和第二直线段的整体高度之和的5％～20％时，第一直线段或第二直线段的高度可分别为第一直线段、曲线段和第二直线段的整体高度之和的2％～15％。

关于第一直线段或第二直线段的高度与整体高度的比例关系，本发明人进行多次试验，下表是相关的试验数据。

直线段比例	转速RPM	最高静压效率η	噪音值db(A)
				2％	3200	63.67％	73.7
10％	3200	64.11％	72.9
				15％	3200	63.99％	73.6

通过该表可以发现，通过设置第一直线段或第二直线段的高度在整体高度中的比例，本发明的后向离心风机的噪音值在73db左右波动，相对于现有风机噪音值为76.3db，噪音大大减小。

如图5所示，在上述后向离心风机的技术方案中，顶盖盘件1靠近底部盘件3的最外周部在特定竖直面上的投影为第三直线段，第三直线段与第一直线段的夹角θ1为45°～90°，需要说明的是，顶盖盘件1与叶轮2的夹角范围在45°～90°时能有效的抑制叶轮吸力面与顶盖盘件1的边界分离，特别是当叶片出口角及顶盖盘件尺寸达到极限无法优化调整，此夹角更能发挥提高效率的作用。优选的，第三直线段与第一直线段的夹角为90°，也就是说，第一平面段垂直于特定竖直面。

如图3和图4所示，在顶盖盘件1靠近底部盘件3的最外周部上，远离旋转轴线的最外端的端点切线与第三直线段的夹角γ范围为﹣45°～45°。

如图5所示，在上述后向离心风机的技术方案中，底部盘件3远离顶盖盘件1的最外周部在特定竖直面上的投影为第四直线段，第四直线段与第二直线段的夹角θ2为45°～90°。需要说明的是，当底部盘件3与叶轮2的夹角范围在45°～90°时，能使靠近底部盘件3的叶片出口角做到比较大的值，能提高风量和静压并能有效的抑制底部盘件与叶片的边界分离。优选的，第四直线段与第二直线段的夹角为90°，也就是说，第二平面段垂直于特定竖直面。

如图1和图5所示，顶盖盘件1和底部盘件3均为沿进风方向外径逐渐增大的喇叭形，根据附图可以明确的是，顶盖盘件1靠近底部盘件3的最外周部为顶盖盘件1的外径最大处，底部盘件3远离顶盖盘件1的最外周部为底部盘件3的外径最大处，顶盖盘件外径最大处的外径与底部盘件外径最大处的外径之比的范围为1～1.2。

关于上述外径之比的范围，本发明人经过多次试验，下表是相关的试验数据。

外径之比范围	转速RPM	噪音值db(A)
			＜1	3200	＞72.9
1～1.2	3200	72.1～72.9
			＞1.2	3200	＞72.9

如图2所示，曲面段上的任意一点的切线与旋转轴线的平行线的夹角β范围是20°～60°。可以理解的是，当夹角特别大的时候，就意味着顶盖盘件1或底部盘件3与叶片2的夹角会比较小，当夹角特别小的时候，这与现有风机差异不大，性能不好。

关于β的范围，本发明人经过多次试验，下表是相关的试验数据。

β范围	转速RPM	最高静压效率η	噪音值db(A)
				＜20°	3200	＜64.23％	＞72.7
20°～60°	3200	64.23％-65.11％	72.1-72.7
				＞60°	3200	＜64.23％	＞72.7

进一步的，曲面段的两端的连线与旋转轴线的平行线的夹角α范围为10°～45°，关于α的范围，本发明人经过多次试验，下表是相关的试验数据。

α范围	转速RPM	最高静压效率η	噪音值db(A)
				＜10°	3200	＜63.33％	＞73.9
10°～45°	3200	63.33％-65.11％	72.7-73.9
				＞45°	3200	＜63.33％	＞73.9

经过测试，本发明实施例中的后向离心风机与现有风机进行比对，发现本发明实施例中的后向离心风机在降低噪音、提高效率方面均有了显著提高，对比数据具体如下：

根据对上述试验数据的分析，可以清楚的发现，本发明实施例中的后向离心风机相对于现有风机而言，噪音值减小了3.6db，叶轮最高静压效率提高了6.23％。

同时将本发明中的后向离心风机与标杆风机(目标风机，将要超越的风机)进行比对，试验数据如下。

根据对上述试验数据的分析，可以清楚的发现，标杆风机属于现有风机中性能较好的，但是本发明的后向离心风机的噪音值相对齐减小了1.4db。

以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种后向离心风机，包括：底部盘件、顶盖盘件和位于所述底部盘件、顶盖盘件之间的叶片，其特征在于，叶片后缘由第一平面段、曲面段和第二平面段依次组成；

所述第一平面段、所述曲面段、所述第二平面段在过旋转轴线的竖直面上的投影分别为第一直线段、曲线段、第二直线段，所述第一直线段和所述第二直线段的高度之和为所述第一直线段、所述曲线段和所述第二直线段的整体高度之和的5％～20％；

所述顶盖盘件和所述底部盘件为沿进风方向外径逐渐增大的喇叭形。

2.根据权利要求1所述的后向离心风机，其特征在于，所述第一直线段或所述第二直线段的高度为所述第一直线段、所述曲线段和所述第二直线段的整体高度之和的2％～15％。

3.根据权利要求1所述的后向离心风机，其特征在于，所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部在所述过旋转轴线的竖直面上的投影为第三直线段，所述第三直线段与所述第一直线段的夹角为45°～90°。

4.根据权利要求3所述的后向离心风机，其特征在于，所述第三直线段与所述第一直线段的夹角为90°。

5.根据权利要求3或4所述的后向离心风机，其特征在于，在所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部上，远离所述旋转轴线的最外端的端点的切线与第三直线段的夹角为-45°～45°。

6.根据权利要求3所述的后向离心风机，其特征在于，所述底部盘件远离所述顶盖盘件的最外周部在所述过旋转轴线的竖直面上的投影为第四直线段，所述第四直线段与所述第二直线段的夹角为45°～90°。

7.根据权利要求6所述的后向离心风机，其特征在于，所述第四直线段与所述第二直线段的夹角为90°。

8.根据权利要求6所述的后向离心风机，其特征在于，

所述顶盖盘件靠近所述底部盘件的最外周部为所述顶盖盘件的外径最大处，所述底部盘件远离所述顶盖盘件的最外周部为所述底部盘件的外径最大处，所述顶盖盘件外径最大处的外径与所述底部盘件外径最大处的外径之比的范围为1～1.2。

9.根据权利要求1所述的后向离心风机，其特征在于，所述曲面段上的任意一点的切线与旋转轴线的平行线的夹角范围是20°～60°。

10.根据权利要求9所述的后向离心风机，其特征在于，所述曲面段的两端的连线与旋转轴线的平行线的夹角范围为10°～45°。