CN106855055A - 双级离心风扇、风机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双级离心风扇、风机及空调器，其中，所述双级离心风扇包括：主轴、主叶片、主轮毂、副叶片、副轮毂以及轮盘；所述副轮毂位于所述主轮毂的内侧，所述轮盘与所述主轮毂和副轮毂平行设置，所述主轴设置于所述轮盘上；所述主叶片和副叶片为多个，所述副叶片均匀分布于所述主叶片之间，并与所述主叶片的排列方向相同，所述主叶片一端与所述主轮毂相连接，另一端与所述轮盘相连接，所述副叶片一端与所述副轮毂、主轴、轮盘相连接，另一端延伸至所述主叶片之间。本发明的双级离心风扇通过设置主叶片和副叶片，能够对进风进行两级增压提速，显著增大离心风扇出口气流压力，并提高了离心风扇的效率。

Description

双级离心风扇、风机及空调器

技术领域

本发明涉及一种风扇，具体地涉及一种双级离心风扇、以及相应的风机和空调器。

背景技术

风机，以气体流动方向的不同被大致分为轴流风机、贯流风机和离心风机。其中，离心风机通过利用高速旋转的离心风扇，使气体从轴向进入离心风扇，并在其离心力的作用下，从离心风扇的叶片之间，沿径向的方向排出。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

具体地，现有的室内四面出风的空调器设备中通常采用离心风机，该离心风机用于将冷气或热气输送到室内，并通过管道将室内的热空气或冷空气搬运到室外。然而，现有的离心风机中，由于电机与离心风扇配合时，占据离心风扇进风口较大空间，导致离心风叶叶片短小，影响离心风叶效率。此外，现有的离心风机中，会在叶片的尾缘产生脱落涡，该脱落涡将导致紊流，并增大离心风机工作时所产生的噪音。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双级离心风扇、以及相应的风机和空调器，以克服现有技术中存在的不足。

为了实现上述目的，本发明的双级离心风扇包括：主轴、主叶片、主轮毂、副叶片、副轮毂以及轮盘；

所述副轮毂位于所述主轮毂的内侧，所述轮盘与所述主轮毂和副轮毂平行设置，所述主轴设置于所述轮盘上；

所述主叶片和副叶片为多个，所述副叶片均匀分布于所述主叶片之间，并与所述主叶片的排列方向相同，所述主叶片一端与所述主轮毂相连接，另一端与所述轮盘相连接，所述副叶片一端与所述副轮毂、主轴、轮盘相连接，另一端延伸至所述主叶片之间。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主轮毂、副轮毂、主轴同轴设置，所述主轴位于所述副轮毂和轮盘之间。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主轴垂直于所述轮盘设置，且与所述轮盘一体成型而成。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主叶片的数量为5-10片，所述副叶片的数量为主叶片数量的整数倍。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主叶片的外侧面和内侧面分别为弧形面，所述主叶片的外侧面和内侧面对应的半径的比值为1.3-1.8；所述副叶片的外侧面和内侧面分别为弧形面，所述副叶片的外侧面和内侧面对应的半径的比值为1.2-2.3。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述副叶片与所述主轴相连接的一端的高度小于所述主叶片的高度，所述副叶片延伸至所述主叶片之间的一端的高度与所述主叶片的高度相等。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主叶片和副叶片位于所述轮盘的同侧，且所述主叶片和副叶片与所述轮盘的安装位置位于同一水平面内。

作为本发明的双级离心风扇的改进，所述主叶片之间形成一级流道、所述副叶片之间形成二级流道，所述二级流道与所述一级流道相连通。

为了实现上述目的，本发明还提供一种离心风机，其具有机壳、设置于所述机壳中的风扇；所述风扇为如上所述的双级离心风扇。

为了实现上述目的，本发明还提供一种空调器，其具有如上所述的离心风机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的双级离心风扇通过设置主叶片和副叶片，能够对进风进行两级增压提速，显著增大离心风扇出口气流压力，并提高了离心风扇的效率。同时，所述副叶片可对进入的气流起到导流的作用，使进口气流更顺畅。此外，本发明的双级离心风扇还克服了进风口空间小，主轴阻挡进风气流的问题。

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中记载的一些实施例，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获得其他的附图。

图1本发明的双级离心风扇一具体实施方式的立体示意图；

图2为图1中双级离心风扇的仰视图；

如图3、4分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片径向截面速度云图；

图5、6分别为图3和4中叶片的局部涡量云图的放大图；

图7、8分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片轴向纵截面局部速度云图；

图9、10分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的出风口处的速度云图；

如图11、12分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片径向横截面压力云图。

需要说明的是，图3-10中，纵坐标代表气流的流速，图11和12中，纵坐标代表气流的气压。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，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的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，本发明的双级离心风扇100包括：主轴10、主叶片20、主轮毂30、副叶片40、副轮毂50以及轮盘60。

主轮毂30和副轮毂50形成双级离心风扇的骨架，且主轮毂30和副轮毂50分别实现主叶片20和副叶片40的安装固定。具体地，副轮毂50位于主轮毂30的内侧，优选地，主轮毂30和副轮毂50为环形结构，且二者的中心轴线相重合。

轮盘60用于辅助主叶片20和副叶片40的安装固定，轮盘60的盘面形成主叶片20和副叶片40的安装面，轮盘60与主轮毂30和副轮毂50平行设置。主轴10形成双级离心风扇的枢转中心，其设置于轮盘60上，且位于副轮毂50和轮盘60之间，优选地，主轮毂30、副轮毂50、主轴10同轴设置。进一步地，主轴10垂直于轮盘60设置，且与轮盘60一体成型而成。

主叶片20和副叶片40为多个，并沿主轴10的周侧均匀分布，其中，副叶片40均匀分布于主叶片20之间，并与主叶片20的排列方向相同。具体地，主叶片20和副叶片40以辐射状排列，且主叶片20一端与主轮毂30相连接，另一端与轮盘60相连接，副叶片40一端与副轮毂50、主轴10、轮盘60相连接，另一端延伸至主叶片20之间。

从而，主叶片20之间形成一级流道、副叶片40之间形成二级流道，且二级流道与一级流道相连通。如此，叶片旋转时，气流一部分直接进入主叶片形成的一级流道，另一部分气体首先进入副叶片形成的二级流道，在二级流道经加速后，再进入第一流道。从而，通过上述方式能够对进风进行两级增压提速，显著增大离心风扇出口气流压力，并提高了离心风扇的效率。

进一步地，主叶片20和副叶片40为弧形结构。具体地，主叶片20的外侧面和内侧面分别为弧形面，其中，主叶片20的外侧面和内侧面分别对应的半径的比值为1.3-1.8，该比值可根据主轴10的尺寸进行具体选择，以获得较优的进风结构。相类似地，副叶片40的外侧面和内侧面分别为弧形面，副叶片40的外侧面和内侧面分别对应的半径的比值为1.2-2.3。

此外，以任一片副叶片40为例，副叶片40与主轴10相连接的一端的高度小于主叶片20的高度，且该副叶片40延伸至主叶片20之间的一端的高度与两侧的主叶片20的高度相等。如此设置，以便形成较优的导流结构，使得进口气流更顺畅。同时，主叶片20和副叶片40与轮盘60的同侧壁面相连接。主叶片20和副叶片40位于轮盘60的同侧，且主叶片20和副叶片40与轮盘60的安装位置位于同一水平面内。主叶片20的数量为5-10片，副叶片40的数量为主叶片20数量的整数倍。

下面以现有的离心风扇为对比例，分析本发明的双级离心风扇的性能优势。

如图3、4所示，分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片径向截面速度云图。如图5、6所示，分别为图3和4中叶片的局部涡量云图的放大图。由图可知，本发明的双级离心风扇的速度分布更均匀，主叶片和副叶片可同时起到加速气流的作用。而现有的离心风扇的速度随叶片径向变化较大。

此外，两者最大速度均出现在风叶尾缘，都会产生脱落涡。但本发明的双级离心风扇主叶片的脱落涡与副叶片的脱落涡混合，有助于打乱紊流，具有减小噪音的优势。

如图7、8所示，分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片轴向纵截面局部速度云图。如图9、10所示，分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的出风口处的速度云图。由图可知，本发明的双级离心风扇进风均匀，主、副叶片起到两级加速作用，且本发明的双级离心风扇的出口速度大于现有的离心风扇的出口速度。

如图11、12所示，分别为现有的离心风扇和本发明的双级离心风扇的叶片径向横截面压力云图。由图可知，本发明的双级离心风扇的截面压力分布均匀，且提供背压能力大于现有的离心风扇产生的背压。

从而，本发明的双级离心风扇能够实现主、副叶片两级增压提速，同转速下，本发明的双级离心风扇能够提供更高的出风速度和压力，提高了相应风机的效率。此外，本发明的双级离心风扇的气流在尾缘脱落时，主、副叶片的脱落涡相互干扰，有打乱紊流的作用，具有减小噪音的趋势。

基于上述双级离心风扇，本发明还提供一种离心风机，其具有机壳、设置于机壳中的风扇；该风扇为如上所述的双级离心风扇。

基于离心风机，本发明还提供一种空调器，其具有如上所述的离心风机。

综上所述，本发明的双级离心风扇通过设置主叶片和副叶片，能够对进风进行两级增压提速，显著增大离心风扇出口气流压力，并提高了离心风扇的效率。同时，所述副叶片可对进入的气流起到导流的作用，使进口气流更顺畅。此外，本发明的双级离心风扇还克服了进风口空间小，主轴阻挡进风气流的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种双级离心风扇，其特征在于，所述双级离心风扇包括：主轴、主叶片、主轮毂、副叶片、副轮毂以及轮盘；

所述副轮毂位于所述主轮毂的内侧，所述轮盘与所述主轮毂和副轮毂平行设置，所述主轴设置于所述轮盘上；

所述主叶片和副叶片为多个，所述副叶片均匀分布于所述主叶片之间，并与所述主叶片的排列方向相同，所述主叶片一端与所述主轮毂相连接，另一端与所述轮盘相连接，所述副叶片一端与所述副轮毂、主轴、轮盘相连接，另一端延伸至所述主叶片之间。

2.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主轮毂、副轮毂、主轴同轴设置，所述主轴位于所述副轮毂和轮盘之间。

3.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主轴垂直于所述轮盘设置，且与所述轮盘一体成型而成。

4.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主叶片的数量为5-10片，所述副叶片的数量为主叶片数量的整数倍。

5.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主叶片的外侧面和内侧面分别为弧形面，所述主叶片的外侧面和内侧面对应的半径的比值为1.3-1.8；所述副叶片的外侧面和内侧面分别为弧形面，所述副叶片的外侧面和内侧面对应的半径的比值为1.2-2.3。

6.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述副叶片与所述主轴相连接的一端的高度小于所述主叶片的高度，所述副叶片延伸至所述主叶片之间的一端的高度与所述主叶片的高度相等。

7.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主叶片和副叶片位于所述轮盘的同侧，且所述主叶片和副叶片与所述轮盘的安装位置位于同一水平面内。

8.根据权利要求1所述的双级离心风扇，其特征在于，所述主叶片之间形成一级流道、所述副叶片之间形成二级流道，所述二级流道与所述一级流道相连通。

9.一种离心风机，其特征在于，所述离心风机具有机壳、设置于所述机壳中的风扇；所述风扇为权利要求1-8任一项所述的双级离心风扇。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器具有如权利要求9所述的离心风机。