CN106321508A - 混流叶轮、混流风机及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混流叶轮、具有该混流叶轮的混流风机及具有该混流风机的吸尘器，其中，混流叶轮包括轮毂和导风叶，所述轮毂具有正面和反面，所述导风叶安装于所述正面，所述导风叶包括多个第一叶片和多个第二叶片，其中，至少两所述第一叶片之间设置有所述第二叶片；所述第二叶片的内端与所述轮毂中心的间距大于所述第一叶片与所述轮毂中心的间距。本发明的技术方案减小了流体进入混流叶轮的阻力，提高了混流风机的工作效率。

Description

混流叶轮、混流风机及吸尘器

技术领域

本发明涉及风机及其应用技术领域，特别涉及一种混流叶轮、混流风机及吸尘器。

背景技术

风机一般依据叶轮的气流方向可分为轴流风机、离心风机以及混流风机，其中，轴流风机的气流方向以基本平行于风机轴线方向流动；离心风机的气流从叶轮的轴向进入，经改变方向后从叶轮的径向排出；混流风机是介于轴流风机和离心风机之间的产品，它结合了轴流风机和离心风机的优点，具有较高的输送效率、较宽的压力范围，混流风机的流体轴向进入叶轮，并通过叶轮以一倾斜角偏转，使得从叶轮流出的气体既有轴向分量，也有径向分量。

然而，现有的混流风机，由于流体从轴向进入叶轮后，由于相邻的两叶片内端间距较小，导致流体进入后，阻力较大，进而混流风机的效率降低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种混流叶轮，旨在提高混流风机的工作效率。

为实现上述目的，本发明提出的混流叶轮，包括：

轮毂，具有正面和反面；

导风叶，安装于所述正面，所述导风叶包括多个第一叶片和多个第二叶片，其中，至少两个所述第一叶片之间设置有所述第二叶片，所述第二叶片的内端与所述轮毂中心的间距大于所述第一叶片与所述轮毂中心的间距。

优选的，所述第二叶片的长度小于所述第一叶片的长度。

优选的，多个所述第一叶片及多个所述第二叶片均在所述轮毂的周向上呈均匀分布。

优选的，多个所述第一叶片与多个所述第二叶片在所述轮毂的周向上呈交替设置。

优选的，多个所述第一叶片的内端与所述轮毂中心的间距为d₁，多个所述第二叶片的内端与所述轮毂的中心间距为d₂，d1/d₂∈[0.2,0.95]。

优选的，d₁/d₂∈[0.7,0.9]。

优选的，所述第一叶片的长度为L₁，所述第二叶片的长度为L₂，L₁/L₂∈[0.6,0.7]。

优选的，所述第一叶片的数量为奇数。

本发明还提供一种混流风机，所述混流风机包括混流叶轮，所述混流叶轮包括轮毂和导风叶，所述轮毂具有正面和反面；所述导风叶安装于所述正面，所述导风叶包括多个第一叶片和多个第二叶片，其中，至少两个所述第一叶片之间设置有所述第二叶片，所述第二叶片的内端与所述轮毂中心的间距大于所述第一叶片与所述轮毂中心的间距。

本发明还提供一种吸尘器，包括混流风机，所述混流风机包括混流叶轮，所述混流叶轮包括轮毂和导风叶，所述轮毂具有正面和反面；所述导风叶安装于所述正面，所述导风叶包括多个第一叶片和多个第二叶片，其中，至少两个所述第一叶片之间设置有所述第二叶片，所述第二叶片的内端与所述轮毂中心的间距大于所述第一叶片与所述轮毂中心的间距。

本发明的技术方案通过将第一叶片的内端相对于第二叶片的内端更靠近轮毂中心设置，使得相间隔的两第一叶片之间的间距，大于现有技术中相邻的两第一叶片之间的间距，从而增加了流体入口宽度，减小了流体进入的阻力，提高了混流风机的工作效率。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明混流叶轮一实施例的结构示意图；

图2为图1中混流叶轮另一视角的结构示意图；

图3为图1中混流叶轮又一视角的结构示意图；

图4为图1中混流叶轮的俯视图；

图5为图4中混流叶轮沿M-M线的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	叶轮	11	轮毂
110	安装孔	11a	正面
				11b	反面	12	导风叶
12a	第一叶片	12b	第二叶片

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种混流叶轮，设置有该混流叶轮的混流风机，以及具有该混流风机的吸尘器。

在本发明实施例中，如图1至图3所示，混流叶轮10包括轮毂11和导风叶12，其中，所述轮毂11具有正面11a和反面11b；所述导风叶12安装于所述正面11a，所述导风叶12包括多个第一叶片12a和多个第二叶片12b，其中，至少两所述第一叶片12a之间设置有第二叶片12b(也就是：两所述第一叶片12a之间设置有至少一所述第二叶片12b；或者，两所述第二叶片12b之间设置有至少一所述第一叶片12a)。其中，所述第二叶片12b的内端与所述轮毂11中心的间距大于所述第一叶片12a与所述轮毂11中心的间距。

定义正面11a朝上，反面11b朝下，所述正面11a的中部局部隆起，而使所述轮毂11的横截面积自下向上呈渐缩设置，也即所述正面自其边缘朝向中心呈渐凸设置。混流叶轮10的中部设置有一安装孔110，该安装孔110供电机轴安装。在此，该安装孔110位于上述隆起部的中心位置，该安装孔110可以将所述轮毂11贯穿，也可以不贯穿。轮毂11整体自下向上大致呈锥形，并且，所述正面11a呈凹弧面设置(参照图5)。

导风叶12沿所述轮毂11的周向间隔排布于所述正面11a。在此，第一叶片12a与第二叶片12b在所述正面11a的排布方式有两种，第一种是：每两个第一叶片12a之间设置至少一个第二叶片12b，例如，两个第一叶片12a之间设置1个，2个或3个第二叶片12b。如此，当叶轮10转动时，流体(例如空气，为了方便表述，下述以气流为例)自该轮毂11的轴向流入两第一叶片12a之间，在此，第一叶片12a的内端与轮毂11中心的间距小于第二叶片12b的内端与轮毂11中心的间距，所以，两第一叶片12a内端之间的间距较大，气流进入后，受到的阻力相对降低，出风量也就相应增大了；另外，由于第二叶片12b对进入两第一叶片12a之间的气流具有导向作用，所以，气流进入后，形成紊流的概率降低，流体的流速耗损较少。

第二种是：每两个第二叶片12b之间设置至少一个第一叶片12a，例如两个第二叶片12b之间设置1个、2个或3个第二叶片12b。也就是不必每两个第一叶片12a之间都设置第二叶片12b。当气流沿轴向吸入相邻两第一叶片12a之间时，部分气流受到的阻力相对降低，对出风量的增大也有贡献。

需要说明的是，第一叶片12a与第二叶片12b的长度在此不作限制，第一叶片12a的长度可以小于第二叶片12b的长度，也可以大于等于第二叶片12b的长度，只要第一叶片12a与第二叶片12b内外错开，满足第一叶片12a的内端相对于第二叶片12b的内端更靠近轮毂11中心即可。

本发明的技术方案通过将第一叶片12a的内端相对于第二叶片12b的内端更靠近轮毂11的中心设置，使得相间隔的两第一叶片12a之间的间距，大于现有技术中相邻的两第一叶片之间的间距，从而增加了流体入口宽度，减小了流体进入的阻力，提高了混流风机的工作效率。

参照图1，上述实施例中，第一叶片12a与第二叶片12b的长度没有限制。在本实施例中，所述第二叶片12b的长度小于所述第一叶片12a的长度。如此，一方面，降低了整个叶轮10的重量，电机驱动叶轮10转动时，负载更小，叶轮10转动更快，吸力更强，安装有混流叶轮10的混流风机的工作效率更高。

继续参照图1和图2，在上一实施例的基础上，一方面为了使叶轮10的整体平衡性更佳，另一方面为了使叶轮10的各个角度吸风更均匀。在本实施例中，所述第一叶片12a与所述第二叶片12b在在轮毂11的周向呈交替设置。在此，当气流被吸入叶轮10时，空气从叶轮10各个角度流出的气流的流量和流速更均匀；叶轮10产的振动也较弱，噪音较低，风速损耗也较少。

参照图4，气流进入两第一叶片12a之间时，第二叶片12b的内端与所述轮毂11中心的间距d₂不能过大，也不能过小。原因是，如果d₂过小，那么气流入口的面积相对较小，叶轮10整体的吸风量增加不明显，最终导致出风量偏低。如果d₂过大，虽然气流入口面积较大，较多的气流能够顺利汇入，叶轮10带来的抽吸力也较大，但是进入两第一叶片12a之间的气流产生紊流较严重，进而对气流的流速有损耗，最终单位时间内气流量也会降低。所以，d₁(第一叶片12a的内端与所述轮毂11的中心间距)与d₂如果满足一定的比率关系，可以使叶轮10的工作效率最大化。

在此，为了测试d₁与d₂的比率关系，实验如下：

取八台混流风机(功率均为360w)，其中第一叶片12a的长度均为30cm，第二叶片12b的长度均为10cm，d₁均为1cm，d₂在1cm至6cm之间。

表1.不同的d₂对应的叶轮产生的风量

由此可见，当d₂在1.05cm至5.0cm之间时，出风量在20.1至23.3之间，相对于d₂等于1cm的情况，高出1.1L/s至4.3L/s。

其次，当d₂在1.11cm至1.43cm时，出风量为23.1L/s～23.3L/s之间，相对于d₂等于1cm的情况，高出4.1L/s～4.3L/s。

另外，第二叶片12b相对于第一叶片12a不能过长，也不能过短。这是因为，如果第二叶片12b过长，会对叶轮10整体质量减轻的贡献不明显，叶轮10转动的转速增加率也不明显；如果第二叶片12b过短，也会导致导引气流效果一般，第二叶片12b对气流导引完毕之后，气流混合，也会产生紊流，从而增加了气流流出的阻力。所以，第二叶片12b与第一叶片12a如果满足一定的比率关系，可以使叶轮10的工作效率最大化。

为了测试第二叶片12b与第一叶片12a的比率关系，实验如下：

九台混流风轮(电机功率均为360w，第一叶片12a的长度L₁均为30cm，第二叶片12b长度L₂不同)，d₁为1cm，d₂为2.0cm。

表2.不同L₂对应的叶轮产生的风量

由表1可知，当第二叶片12b长度L₂在21cm至27cm时，叶轮10产生的风量处于24L/s左右。也就是L₂/L₁∈[0.7,0.9]时，可使叶轮10转动时的效率更高。但是当L₂等于27时，显然，此处噪音较高，高达95dB，所以，在此，一方面为了使叶轮10产的风量最大化，另一方面尽可能将噪音降至最低，L₂/L₁∈[0.7,0.8]为较佳实施方式。

参照图1，第一叶片12a在旋转时容易发生振动(气流与叶片相互作用产生)，尤其是当叶轮10高速运转时。在本实施例中，为了降低叶轮10运转时产的噪音，第一叶片12a的数量为奇数。例如，5片，7片，9片、11片等。如此，可以避免叶轮10之间因对称而发共振，从而可以避免风速的损失。考虑到某些奇数叶片，例如9片，9片以三个叶片为一组，形成三组，三组叶片之间也会带来部分共振。因此，为了进一步降低共振，叶片数优选质数，例如：5片、7片或11片等，可大大降低共振情况发生。从而提高风轮运转的能效，能量损失降至最低，风轮产生的出风量最大化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种混流叶轮，其特征在于，包括：

轮毂，具有正面和反面；

导风叶，安装于所述正面，所述导风叶包括多个第一叶片和多个第二叶片，其中，至少两个所述第一叶片之间设置有所述第二叶片；所述第二叶片的内端与所述轮毂中心的间距大于所述第一叶片与所述轮毂中心的间距。

2.如权利要求1所述的混流叶轮，其特征在于，所述第二叶片的长度小于所述第一叶片的长度。

3.如权利要求1所述的混流叶轮，其特征在于，所述多个第一叶片及所述多个第二叶片均在所述轮毂的周向上呈均匀分布。

4.如权利要求1所述的混流叶轮，其特征在于，多个所述第一叶片与多个所述第二叶片沿所述轮毂的周向呈交替设置。

5.如权利要求4所述的混流叶轮，其特征在于，多个所述第一叶片的内端与所述轮毂中心的间距为d₁，多个所述第二叶片的内端与所述轮毂的中心间距为d₂，d₁/d₂∈[0.2,0.95]。

6.如权利要求5所述的混流叶轮，其特征在于，d₁/d₂∈[0.7,0.9]。

7.如权利要求1所述的混流叶轮，其特征在于，所述第一叶片的长度为L₁，所述第二叶片的长度为L₂，L₂/L₁∈[0.7,0.8]。

8.如权利要求1所述的混流叶轮，其特征在于，所述第一叶片的数量为奇数。

9.一种混流风机，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的混流叶轮。

10.一种吸尘器，其特征在于，包括如权利要求9所述的混流风机。