CN106438482A - 一种蜗壳及应用有该蜗壳的离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蜗壳，包括环壁和位于环壁侧面的盖板，其特征在于：所述盖板的内侧设置有沿着所述盖板的型线间隔分布的导叶，所述导叶从所述盖板向蜗壳内部延伸而具有一定的宽度。还公开了一种应用有该蜗壳的离心风机。通过在蜗壳的前盖板、即叶轮的出口上设置导叶，并且沿着蜗壳型线方向分布，不仅可以改善因为气流方向变化带来的流动分离，优化蜗壳与叶轮前盖间隙区域气流的组织结构，还可以减小因为动静部件之间的间隙带来的气流的泄露，从而提高了风机系统的压力；还可以改善气流在蜗壳内部的流动情况，使气流在蜗壳内的流动更加的顺畅，减小了流动损失。

Description

一种蜗壳及应用有该蜗壳的离心风机
技术领域
本发明涉及一种离心风机，尤其是一种离心风机的蜗壳，及应用有该蜗壳的离心风机。
背景技术
离心风机的工作原理是电机带动叶轮转动对气流做功，并通过蜗壳的扩压作用从径向排出。
由于气流方向进入离心风机的方向是轴向的，排出的方向是径向的，从而使得气流方向经历了90°的转弯，因此蜗壳靠近叶轮前盖壁面发生流动分离，产生漩涡；同时为了避免动静部件发生结构干涉，蜗壳与叶轮前盖间隙较大，使得内泄漏损失很大；同时由于蜗壳的型线是依据叶轮出口气流速度分布设计的，但风机工作在非正常的工作情况时，蜗壳的型线不再与叶轮出口的气流速度相匹配，从而沿着蜗壳的方向容易发生流动分离，产生损失。
现有的为了改善气流进入风机的流动状态，减少气体流动损失和流动噪音，通常通过在叶轮的进口处设置导流器来实现。如申请号为201120539833.7的中国专利公开的一种具有多功能导流装置的多翼式离心风机，导流装置包括导流器，导流器呈圆柱状或圆锥状，其圆周上均布有多个导向叶片或读个导流片，导流叶片或导流片的出口段方向与叶轮径向一致。这种导流器，设置在叶轮的前段，当风量与设计风量偏差较大时，容易使得进入叶轮的气流沿轴向分布不均匀。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种改善气流流动的蜗壳。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种应用有上述蜗壳的离心风机。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种蜗壳，包括环壁和位于环壁侧面的盖板，其特征在于：所述盖板的内侧设置有沿着所述盖板的型线间隔分布的导叶，所述导叶从所述盖板向蜗壳内部延伸而具有一定的宽度。
为了更好地改善气流流动，所述导叶弦长方向与盖板的型线切线之间的夹角形成导叶相对盖板倾斜的角度，所述角度为10°～50°。
为进一步提高效率，从而可根据风量来将导叶调整到合适的角度，所述蜗壳还包括用于调节导叶倾斜的角度的调节机构，所述调节机构包括驱动机构、连接在所述驱动机构和导叶之间的传动机构。
调节机构优选的，所述驱动机构为设置在所述盖板外侧的电机，所述传动机构包括与所述驱动机构的输出轴连接的第一齿轮、以及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮设置在所述导叶朝向盖板外侧的一端。
相邻的两个导叶之间的夹角为δ，25°≤δ≤30°，如果夹角过小，则导叶运动时会发生干涉，如果角度过大，则改善泄漏和流动的作用会削弱，同时也会与叶轮不匹配
为更好地符合空气动力学，使得改善流动的幅度较大，所述导叶截面形状为翼型。
为改善气流在叶轮的轴向上呈现出的一定的不均匀性，使得流动变化更加均匀，所述导叶为三元叶片。
由于前盖板和叶轮之间的气流泄漏现象较为严重，因此优选的，所述盖板包括设置在环壁前侧的前盖板、以及设置在环壁后侧的后盖板，所述导叶设置在所述前盖板的内侧。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上所述的蜗壳的离心风机，所述蜗壳内设置有叶轮，其特征在于：所述导叶的宽度为叶轮的叶片高度的1/3～1/4。
为减小离心风机的噪声，所述导叶与叶轮外周之间的间隙和叶轮的直径之间的比值大于0.05。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在蜗壳的盖板尤其是前盖板、即叶轮的出口上设置导叶，并且沿着蜗壳型线方向分布，不仅可以改善因为气流方向变化带来的流动分离，优化蜗壳与叶轮前盖间隙区域气流的组织结构，还可以减小因为动静部件之间的间隙带来的气流的泄漏，从而提高了风机系统的压力；还可以改善气流在蜗壳内部的流动情况，使气流在蜗壳内的流动更加的顺畅，减小了流动损失；此外，本发明的蜗壳和离心风机结构简单，安装方便，可以实现较好的破涡整流的效果。
附图说明
图1为本发明的离心风机的示意图；
图2为本发明的离心风机的蜗壳的前盖板和导叶的立体结构示意图；
图3为本发明的离心风机的蜗壳的前盖板和导叶的后视图；
图4为图3的局部放大示意图；
图5为本发明的离心风机的蜗壳的调节机构和导叶的示意图；
图6为本发明的离心风机隐藏盖板的示意图；
图7为本发明的离心风机的导叶的第二个实施例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
参见1～6，一种离心风机，包括蜗壳和设置在蜗壳内的叶轮4，蜗壳包括环状的环壁3和位于环壁3两侧的盖板，盖板和环壁3共同组成的空腔内设置上述叶轮4，在本实施例中，盖板包括位于环壁3前侧的前盖板1、以及位于环壁3后侧的后盖板。在本文中，“前”蜗壳进风的一侧，“后”指远离蜗壳进风口的一侧。
前盖板1的内侧(朝向蜗壳内的一侧)设置有沿着前盖板1的型线分布的导叶5，导叶5从前盖板1向后盖板2延伸(导叶5的长度方向)，也即呈螺旋线分布。导叶5的截面形状可以是翼型、圆弧型或者直线型。优选的，采用翼型，可以更好地符合空气动力学，使得改善流动的幅度较大。
导叶5与前盖板1倾斜的角度，导叶5的弦长方向与前盖板1的型线切线之间的角度为θ，即气流经过导叶5时的上游侧和下游侧之间的连线方向与前盖板1的型线切线之间的角度为θ，优选的，θ为10°～50°。
为了进一步提高效率，蜗壳还包括用于调节导叶5的角度θ的调节机构，包括设置在前盖板1外侧的驱动机构61、与驱动机构61的输出轴连接的第一齿轮62、以及与第一齿轮62啮合的第二齿轮63，第二齿轮63设置在导叶5朝向前盖板1外的一端，在本实施例中，驱动机构61采用电机。由此，当电机启动时，通过输出轴带动第一齿轮62转动，由此带动第二齿轮63转动，从而带动导叶5转动。可以通过控制电机的行程，从而控制导叶5转动的角度。可以在离心风机的出风口处设置的出风罩7上设置风量传感器，用于检测风量或风速，从而实时控制驱动机构61的行程，来将导叶5转动到合适的角度。当风量增大时，导叶5的角度θ变小，风量减小时，则导叶5的角度θ变大，由此可较大程度地提高吸油烟效率。
相邻的两个导叶5之间的夹角，即两个导叶5的中心之间的夹角δ，优选的，25°≤δ≤30°，如果夹角过小，则导叶5运动时会发生干涉，如果角度过大，则改善泄漏和流动的作用会削弱，同时也会与叶轮4不匹配。
导叶5的宽度(导叶5在前盖板1和后盖板2之间延伸方向上的尺寸)B为叶轮4的叶片高度H的1/3～1/4，如果宽度B过大，容易对中间气流产生影响，而宽度B过小的话，改善泄漏和流动的作用则会削弱。
导叶5与叶轮4外周之间的间隙与叶轮4的直径之间的比值大于0.05，有利于减小离心风机的噪声。
在本实施例中，由于叶轮4和前盖板1之间的泄漏较大，因此导叶5设置在前盖板1上，可替代的，导叶5也可以设置在后盖板2上，朝向前盖板1延伸。即只要使得导叶5设置在盖板朝向蜗壳内部的一侧、沿着型线分布，并且向蜗壳内部延伸即可，由此不仅可以减小蜗壳的盖板与叶轮4之间的间隙泄露损失而且还可以整流，改善气流在蜗壳内部的流动情况，使气流在蜗壳内的流动更加的顺畅。
实施例二
参见图7，在本实施例中，与上述实施例一的不同之处在于，由于气流在叶轮4的轴向上呈现一定的不均匀性，因此导叶5采用在空间上呈扭曲状的三元叶片，由此可以改善这种不均匀性，使得流动变化更加均匀。

Claims (10)

1.一种蜗壳，包括环壁(3)和位于环壁(3)侧面的盖板，其特征在于：所述盖板的内侧设置有沿着所述盖板的型线间隔分布的导叶(5)，所述导叶(5)从所述盖板向蜗壳内部延伸而具有一定的宽度(B)。
2.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于：所述导叶(5)弦长方向与盖板的型线切线之间的夹角形成导叶(5)相对盖板倾斜的角度(θ)，所述角度(θ)为10°～50°。
3.如权利要求2所述的蜗壳，其特征在于：所述蜗壳还包括用于调节导叶(5)倾斜的角度(θ)的调节机构，所述调节机构包括驱动机构(61)、连接在所述驱动机构(61)和导叶(5)之间的传动机构。
4.如权利要求3所述的蜗壳，其特征在于：所述驱动机构(61)为设置在所述盖板外侧的电机，所述传动机构包括与所述驱动机构(61)的输出轴连接的第一齿轮(62)、以及与所述第一齿轮(62)啮合的第二齿轮(63)，所述第二齿轮(63)设置在所述导叶(5)朝向盖板外侧的一端。
5.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于：相邻的两个导叶(5)之间的夹角为δ，25°≤δ≤30°。
6.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于：所述导叶(5)的截面形状为翼型。
7.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于：所述导叶(5)为三元叶片。
8.如权利要求1所述的蜗壳，其特征在于：所述盖板包括设置在环壁(3)前侧的前盖板(1)、以及设置在环壁(4)后侧的后盖板(2)，所述导叶(5)设置在所述前盖板(1)的内侧。
9.一种应用有如权利要求1～8中任一项所述的蜗壳的离心风机，所述蜗壳内设置有叶轮(4)，其特征在于：所述导叶(5)的宽度(B)为叶轮(4)的叶片高度(H)的1/3～1/4。
10.如权利要求9所述的离心风机，其特征在于：所述导叶(5)与叶轮(4)外周之间的间隙和叶轮(4)的直径之间的比值大于0.05。
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