CN107339241B - 多翼离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种多翼离心风机，包括蜗壳(1)和设置在所述蜗壳(1)内的叶轮(2)以及驱动所述叶轮(2)转动的第一电机(4)，所述蜗壳(1)上设有进风口(11)和出风口(12)；其特征在于所述蜗壳(1)内在所述叶轮(2)的内侧还间隔设有至少两片导流叶片(3)，各所述导流叶片(3)均连接在转轴(6)上；第二电机(7)的输出轴驱动连接所述转轴(6)，所述第二电机(7)连接在支架(5)上，所述支架(5)连接在所述蜗壳(1)上；各所述导流叶片相对于所述进风口(11)的中心螺旋布置。

Description

多翼离心风机
技术领域
本发明涉及到离心风机，具体指一种多翼离心风机。
背景技术
吸油烟机使用的风机大多是多翼式离心风机，离心风机的叶轮进口处的气流流场会产生紊流、旋流等紊乱气场，会使风机的风量、风压、全压效率降低。
CN201020287875.1公开了一种《具有整流作用的吸油烟机风机组》，其是在风机蜗壳的进风口处固定覆盖安装有整流网。这样，气流经过进风口时，通过整流网的整流作用，避免烟气进到进风口时形成紊流；但是由于该项专利整流网部位距离叶片进口处有一定距离，这种改善的效果还是不明显。
再如CN201110432232.0公开了一种《具有多功能导流装置的多翼式离心风机》，其在叶轮内腔中安装有导向叶片和导流器，对吸油烟机的风压、风量等性能有所改善，但是因该专利的导向叶片、导流器只覆盖叶轮内腔的极少空间，并未将叶轮内腔的油烟气体全部有效地导流。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能显著改善叶轮进口处流场且降噪效果好的多翼离心风机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该多翼离心风机，包括蜗壳和设置在所述蜗壳内的叶轮以及驱动所述叶轮转动的第一电机，所述蜗壳上设有进风口和出风口；其特征在于所述蜗壳内在所述叶轮的内侧还间隔设有至少两片导流叶片，各所述导流叶片均连接在转轴上；第二电机的输出轴驱动连接所述转轴，所述第二电机连接在支架上，所述支架连接在所述蜗壳上；
各所述导流叶片相对于所述进风口的中心螺旋布置。
较好的，各所述导流叶片的旋向与所述叶轮的旋向相同。
更好的，各所述导流叶片的外径与所述进风口的大小相适配。
优选各所述导流叶片的入口角α为80～100°，各所述导流叶片的出口角β为140～175°。
上述各方案中，导流叶片的结构可以有多种，例如平板状，较好的，各所述导流叶片为螺旋面或弧面结构。
所述支架可以有多种定位和安装方式，较好的，所述支架连接在所述蜗壳的前端面上。
优选所述支架包括支撑板和连接在所述支撑板与支撑圈之间的至少三根辐条板；所述支撑圈连接在蜗壳的进风口的周缘上；
所述第二电机支撑限位在所述支撑板上。该结构不需改变原离心风机的结构，且方便装配，并且对进口流场不造成影响。
较好的，所述导流叶片的外侧边缘与所述叶轮之间的间隙为2～10mm；该结构能够同时满足导流叶片转动的需求和好的导流效果的要求。
更好地，可以控制所述导流叶片的外侧边缘与所述转轴的轴线之间的距离为所述导流叶片的内侧边缘与所述转轴的轴线之间的距离的3～8倍。
与现有技术相比，本发明所提供的多翼离心风机通过特定结构的导流叶片的设置，将进风口区域分成多个相对独立的区域，对进入的流体产生一个预选分量，能够改善叶轮进口处流场，使流体的实际相对液流角趋向于叶片的相对液流角，减小多翼离心风机叶轮进口的大冲角造成的能量损失和较大的噪声，同时改善流量在叶轮周向分布的均匀性，从而达到提高风机的风量、风压、全压效率，降低风机的噪声的效果，使装有该风机的吸油烟机的各项缩合性能得到提升；同时导流叶片在叶轮内转动，气流通过蜗壳进风口后先被导流叶片旋转加速，旋转加速后的离心力将气流甩到叶轮的叶片中，气流再次旋转加速，大大提高了抽吸效率；并且由于导流叶片由单独的电机驱动，其可根据不同工况、不同烟道压力内风量、风压的要求调节导流叶片的转动速度，获得更好的吸排效果。
本发明所提供的多翼离心风机尤其适合应用于吸油烟机中，其能够分离、冷凝蜗壳进口流入的油烟气体，提高风机的油烟分离效果，油烟的油脂分离率得到了明显的提高，节能、环保效果明显；同时导流叶片设置在叶轮的上游，高速旋转的叶轮被导流叶片和蜗壳隔离，防止人员因误操作而触碰到叶轮，对人员及叶轮起到很好的安全防护作用。
附图说明
图1为本发明实施例1装配结构的纵向剖视图；
图2为本发明实施例1装配结构的示意图；
图3为本发明实施例1分解结构的立体示意图；
图4为本发明实施例中气流入射角及流速对比关系图。
图5为本发明实施例2中螺旋面的导流叶片和部分蜗壳装配结构的立体示意图；
图6为本发明实施例2中导流叶片和转轴装配结构的立体示意图；
图7为本发明实施例2中导流叶片的平面示意图。
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。
如图1至图4所示，该多翼离心风机包括：
蜗壳1和设置在蜗壳1内的叶轮2以及驱动叶轮2转动的第一电机4，蜗壳1上设有进风口11和出风口12。其中第一电机4位于叶轮2的中部，电机4的输出轴通过中心板13驱动连接叶轮2。
导流叶片3，位于叶轮2的内侧并对向蜗壳1的进风口11，有多枚，本实施例为六枚，为弧形，各导流叶片3的内侧边缘均连接在转轴6上，第二电机7的输出轴驱动连接转轴6；转轴6的轴线与进风口11的中心线重合。
各导流叶片3相对于进风口11的中心即沿转轴6呈螺旋状布置，各导流叶片3螺旋布置的旋向与叶轮2的旋向相同。各导流叶片3相对于气流的流动方向位于叶轮2的上游，并且各导流叶片的外侧边缘与叶轮2之间的间隙为7mm。本实施例中各导流叶片3为弧面结构，导流叶片3的入口角α为90°，出口角β为150°。
各导流叶片的外侧边缘与转轴轴线之间的距离为120mm，导流叶片的内侧边缘与转轴轴线之间的距离为30mm，导流叶片宽90mm。
支架5，包括支撑板51和连接在支撑板51和支撑圈53之间的四根辐条板52，支撑圈53固定在进风口11的周缘上。第二电机7支撑限位在支撑板51上。
如图7所示，常规的无导流叶片的离心风机，叶轮进口的实际绝对速度为V，叶片的相对液流角为β1，实际相对液流角为β1’，它们之间相差一个冲角i＝β1-β1’。
本发明加入导流叶片后，实际绝对速度V将会沿着导流叶片的出口角流出，其轴面速度不变，所以其速度变为V’。此时流体流动的相对液流角从β1’变为β1，使得叶轮的进口冲角趋向于0，从而大大减小气流冲击产生的能力损失和噪声。
对本发明进行CFD仿真和测试，本发明相对于常规的离心风机，流体在叶轮上的冲击减小，从而使流道涡能够有效的减小，叶道间的流速也同样减小，使叶道内的流动损失也能相应减小，同时使叶轮周向的流量分布也更加均匀了。
实施例2
如图5至图7所示，本实施例中的导流叶片3为螺旋桨结构，其螺旋面的根部宽度为5mm，其端部的最大宽度为30mm。
其余内容与实施例1相同。
多个螺旋面结构的导流叶片能够使蜗壳进风口处负压形成360°的旋转域，产生形成龙卷风效应；吸排油烟时，能使油烟小颗粒旋转碰撞后聚合成大颗粒，然后被离心风机叶轮所产生的离心力甩到蜗壳的内环壁上，有效提高油烟分离效果。同时，油烟在通过导叶时，必须绕过旋流叶片而进入到叶轮叶片中，在这个过程中，油烟会和旋流叶片接触而过滤掉一部分油脂，进一步提高油烟分离效果。
相对于实施例1中的导流叶片，螺旋面的导流叶片对气流的实际冲角减少得更多，使流体的实际相对液流角趋向于导流叶片的相对液流角，进一步减少对叶轮的冲击，提高了流量在周向的分布均匀性，从而使风机的风量、效率等性能得到提高。

Claims (8)

1.一种多翼离心风机，包括蜗壳(1)和设置在所述蜗壳(1)内的叶轮(2)以及驱动所述叶轮(2)转动的第一电机(4)，第一电机(4)位于叶轮(2)的中部，所述蜗壳(1)上设有进风口(11)和出风口(12)；其特征在于所述蜗壳(1)内在所述叶轮(2)的内侧还间隔设有至少两片导流叶片(3)，各所述导流叶片(3)均连接在转轴(6)上；第二电机(7)的输出轴驱动连接所述转轴(6)，所述第二电机(7)连接在支架(5)上，所述支架(5)连接在所述蜗壳(1)上；
各所述导流叶片相对于所述进风口(11)的中心螺旋布置，各所述导流叶片(3)的旋向与所述叶轮(2)的旋向相同，各所述导流叶片(3)的出口角β为140～150°；
所述导流叶片(3)的外侧边缘与所述转轴(6)的轴线之间的距离为所述导流叶片(3)的内侧边缘与所述转轴(6)的轴线之间的距离的3～8倍。
2.根据权利要求1所述的多翼离心风机，其特征在于各所述导流叶片(3)的外径与所述进风口(11)的大小相适配。
3.根据权利要求2所述的多翼离心风机，其特征在于各所述导流叶片(3)的入口角α为80～100°。
4.根据权利要求3所述的多翼离心风机，其特征在于各所述导流叶片(3)为螺旋面或弧面结构。
5.根据权利要求4所述的多翼离心风机，其特征在于螺旋面结构的所述导流叶片(3)的根部宽度为3～10mm，所述导流叶片(3)的最大宽度为20～40mm。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述多翼离心风机，其特征在于所述支架(5)连接在所述蜗壳(1)的前端面上。
7.根据权利要求6所述的多翼离心风机，其特征在于所述支架(5)包括支撑板(51)和连接在所述支撑板(51)与支撑圈(53)之间的至少三根辐条板(52)；所述支撑圈(53)连接在蜗壳(1)的进风口(11)的周缘上；
所述第二电机(7)支撑限位在所述支撑板(51)上。
8.根据权利要求7所述的多翼离心风机，其特征在于所述导流叶片(3)的外侧边缘与所述叶轮(2)之间的间隙为2～10mm。
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