CN106351877A - 离心风叶、风机系统和空调装置 - Google Patents

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    • F04D29/30—Vanes

Abstract

本发明公开一种离心风叶、风机系统和空调装置。该离心风叶包括叶片，叶片包括前缘、压力面和吸力面，其中，前缘的过渡曲线在叶片的子午面上的投影为第一投影曲线，压力面在子午面上的投影为第二投影曲线，吸力面在子午面上的投影为第三投影曲线；第一投影曲线与叶片的下边线交点处的切线与下边线之间的夹角为80‑90°，第一投影曲线与叶片的上边线相切，且第二投影曲线位于第三投影曲线的外侧。本发明可降低宽频噪音最大值，从而解决风叶工作时噪声过大的问题。

Description

离心风叶、风机系统和空调装置
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种离心风叶、风机系统和空调装置。
背景技术
离心风叶运行时，气体流动过程中会发生相互碰撞，气体与物体亦会发生碰撞，从而产生空气动力噪声，影响人们日常的工作、学习等。
为降低空气动力噪声，现有技术主要通过以下方式降低噪声：将出风面积与进风面积比例设定为1.2-1.5；将双吸离心风叶两侧叶片设置为非对称结构，从而使两侧叶片所产生的声压不在一个频率段，降低声压迭加，从而降低噪音值；采用蜗舌结构与风叶相配合，进行降噪。但是，这些方式的降噪效果并不理想，噪声仍然较大。
发明内容
本发明实施例中提供一种离心风叶、风机系统和空调装置，以解决现有技术中叶片降噪效果不理想、噪声较大的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种离心风叶，包括叶片，叶片包括前缘、压力面和吸力面，其中，前缘的过渡曲线在叶片的子午面上的投影为第一投影曲线，压力面在子午面上的投影为第二投影曲线，吸力面在子午面上的投影为第三投影曲线；第一投影曲线与叶片的下边线交点处的切线与下边线之间的夹角为80-90°，第一投影曲线与叶片的上边线相切，且第二投影曲线位于第三投影曲线的外侧。
作为优选，第一投影曲线在下边线上的投影长度小于或等于下边线长度的1/4。
作为优选，压力面在离心风叶的径向平面内的投影为第四投影曲线，吸力面在径向平面内的投影为第五投影曲线，第四投影曲线起点处的切线与第五投影曲线起点处的切线之间的夹角为10-35°。
作为优选，离心风叶还包括前盘，叶片的一侧与前盘连接，前盘在其子午面上的投影呈弧形，且前盘的进风侧的型线与前盘的出风侧的型线之间的夹角为90-110°。
作为优选，离心风叶还包括后盘，叶片的另一侧与后盘连接，且后盘的中心开设有用作轮心结构的通孔结构。
作为优选，轮心结构向叶片的方向凸起并形成电机安装腔。
作为优选，叶片的迎风侧高度为H1、出风侧高度为H2，则2/3H1≤H2≤3/4H1。
作为优选，所述第二投影曲线与所述下边线具有第一交点，所述第三投影曲线与所述下边线具有第二交点，所述第一交点与所述第二交点之间的距离为H3，且1.5mm≤H3≤2.5mm。
作为优选，H3＝2mm。
本发明还提供了一种风机系统，其特征在于，包括上述的离心风叶。
本发明还提供了一种空调装置，其特征在于，包括上述的风机系统。
由于采用了上述技术方案，本发明可降低宽频噪音最大值，从而解决风叶工作时噪声过大的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的离心风叶的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的叶片的过渡曲线在子午面上的投影图；
图3是本发明实施例的压力面和吸力面在子午面上的投影图；
图4是本发明实施例的离心风叶的局部俯视放大图；
图5是本发明实施例的离心风叶的剖视图；
图6是常规离心风叶的宽频噪声云图分布图；
图7是本发明实施例的离心风叶的宽频噪声云图分布图。
附图标记说明：1、叶片；2、前缘；3、压力面；4、吸力面；5、第一投影曲线；6、第二投影曲线；7、第三投影曲线；8、切线；9、切线；10、前盘；11、后盘；12、电机安装腔；13、轮心结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
发明人对风叶进行气体动力学仿真计算，发现叶片前缘处的结构呈细尖状，受高速气流冲击后容易产生较大的宽频噪声，即宽频噪声最大值在前缘处，为此，本发明对叶片的前缘进行了改进设计，以降低噪声。
请参考图1至图5，本发明中的离心风叶包括叶片1、前盘10和后盘11。其中，叶片1的一侧与前盘10连接，前盘10在其子午面上的投影呈弧形；叶片1的另一侧与后盘11连接，即叶片1位于前盘10与后盘11之间，形成一个离心风叶结构。
请参考图1，本发明中的叶片1包括前缘2、压力面3和吸力面4这几个部分。其中，如图2所示，前缘2的过渡曲线在叶片1的子午面上的投影为第一投影曲线5。如图3所示，压力面3在子午面上的投影为第二投影曲线6，吸力面4在子午面上的投影为第三投影曲线7。
为了解决噪声过高的问题，请结合图2和图3，本发明中的第一投影曲线5与叶片1的下边线交点处的切线与下边线之间的夹角β为80-90°，第一投影曲线5与叶片1的上边线相切，以避免叶片剪切面积过大，影响做功面积；且第二投影曲线6位于第三投影曲线7的外侧，以保证前缘整体呈倾斜结构。
请对比图6和图7可以发现，根据气体动力学进行仿真计算，常规离心风叶的宽频噪声最大值大多分布在细尖形前缘部位，在特定转速下，其宽频噪声最大值达到了67.0dB；而本发明中的降噪离心风叶的宽频噪声最大值在叶顶位置，相同转速下，频噪声最大值为62.6dB，较常规离心风叶下降4.4dB。
可以，由于采用了上述技术方案，本发明可降低宽频噪音最大值，从而解决风叶工作时噪声过大的问题。此外，还可减少材料、节约成本。
优选地，第一投影曲线5在下边线上的投影长度B2小于或等于下边线长度B1的1/4，这样，可避免叶片剪切面积过大，做功面积不足。
优选地，压力面3在离心风叶的径向平面内的投影为第四投影曲线，吸力面4在径向平面内的投影为第五投影曲线，第四投影曲线起点处的切线8与第五投影曲线起点处的切线9之间的夹角为10-35°。当风冲击前缘结构时，能够良好地顺着倾斜的前缘结构进行分离。
优选地，前盘10的进风侧的型线与前盘10的出风侧的型线之间的夹角α为90-110°。这样，可保证气流能沿型线向偏下方顺利导流。气流向偏下方流动可增加风叶出风口与进风口的距离，从而减弱气流的卷吸回流现象。
优选地，后盘11的中心开设有用作轮心结构13的通孔结构。优选地，轮心结构13向叶片1的方向凸起并形成电机安装腔12，以保证足够的空间安放电机。
此外，发明人发现，根据流体动力学仿真计算，前盘出风侧附近的叶片做的有效功较少，气动效率较低，故可以降低此处的叶片高度。为此，令叶片1的迎风侧高度为H1、出风侧高度为H2，则2/3H1≤H2≤3/4H1。
优选地，第二投影曲线6与下边线具有第一交点，第三投影曲线7与下边线具有第二交点，第一交点与第二交点之间的距离为H3，且1.5mm≤H3≤2.5mm。优选地，H3＝2mm，以保证叶片压力面与吸力面相互错开，气流能够在叶片前缘部位良好地分离。
本发明还提供了一种风机系统，其特征在于，包括上述的离心风叶。
本发明还提供了一种空调装置，其特征在于，包括上述的风机系统。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种离心风叶，其特征在于，包括叶片(1)，所述叶片(1)包括前缘(2)、压力面(3)和吸力面(4)，其中，所述前缘(2)的过渡曲线在所述叶片(1)的子午面上的投影为第一投影曲线(5)，所述压力面(3)在所述子午面上的投影为第二投影曲线(6)，所述吸力面(4)在所述子午面上的投影为第三投影曲线(7)；
所述第一投影曲线(5)与所述叶片(1)的下边线交点处的切线与所述下边线之间的夹角(β)为80-90°，所述第一投影曲线(5)与所述叶片(1)的上边线相切，且所述第二投影曲线(6)位于所述第三投影曲线(7)的外侧。
2.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，所述第一投影曲线(5)在所述下边线上的投影长度(B2)小于或等于所述下边线长度(B1)的1/4。
3.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，所述压力面(3)在所述离心风叶的径向平面内的投影为第四投影曲线，所述吸力面(4)在所述径向平面内的投影为第五投影曲线，所述第四投影曲线起点处的切线(8)与所述第五投影曲线起点处的切线(9)之间的夹角(γ)为10-35°。
4.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，所述离心风叶还包括前盘(10)，所述叶片(1)的一侧与所述前盘(10)连接，所述前盘(10)在其子午面上的投影呈弧形，且所述前盘(10)的进风侧的型线与所述前盘(10)的出风侧的型线之间的夹角(α)为90-110°。
5.根据权利要求4所述的离心风叶，其特征在于，所述离心风叶还包括后盘(11)，所述叶片(1)的另一侧与所述后盘(11)连接，且所述后盘(11)的中心开设有用作轮心结构(13)的通孔结构。
6.根据权利要求5所述的离心风叶，其特征在于，所述轮心结构(13)向所述叶片(1)的方向凸起并形成电机安装腔(12)。
7.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，所述叶片(1)的迎风侧高度为H1、出风侧高度为H2，则2/3H1≤H2≤3/4H1。
8.根据权利要求1所述的离心风叶，其特征在于，所述第二投影曲线(6)与所述下边线具有第一交点，所述第三投影曲线(7)与所述下边线具有第二交点，所述第一交点与所述第二交点之间的距离为H3，且1.5mm≤H3≤2.5mm。
9.根据权利要求8所述的离心风叶，其特征在于，H3＝2mm。
10.一种风机系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的离心风叶。
11.一种空调装置，其特征在于，包括权利要求10中所述的风机系统。
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