CN108757558A - 一种叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶轮，涉及空调与制冷工程技术领域，解决了现有技术中存在的进风和出风的气流之间相互干扰而造成换热不够充分的技术问题。本发明的一种叶轮，包括轮毂和第一叶片，其中，轮毂上的第一叶片对轮毂呈包围之势，因此多个第一叶片围绕轮毂形成第一进风通道，第一进风通道的进风方向均沿轮毂的轴向(即垂向进风)，由于第一叶片的厚度沿靠近轮毂的方向增加，因此能够减小叶片之间的实际的流体分离与回流，因此能够提高第一叶片的工作效率。

Description

一种叶轮

技术领域

本发明涉及空调与制冷工程技术领域，特别地涉及一种叶轮。

背景技术

离心风机用于将轴向到来气流转变成周向气流，而离心风机叶轮是离心风机的重要部件。随着空气动力学的不断进步，各种风机的叶轮研发都在采用更新颖的设计以获得更高的效率、更低的噪声、更高的声学品质。作为叶轮最核心的部件之一的叶片，是它的厚度与重量直接影响整个风机的强度与性能。现有的风机为了方便制造，一般使叶片厚度保持均匀，但是会使叶片的效率降低，进风量较小。

发明内容

本发明提供一种叶轮，用于解决现有技术中存在的叶片的效率降低的技术问题。

本发明提供一种叶轮，包括轮毂以及设置在所述轮毂上的多个第一叶片，多个所述第一叶片对所述轮毂呈包围之势，所述第一叶片远离所述轮毂的端部设置有与所述轮毂同心的第一轮环；所述第一叶片的厚度沿所述第一轮环至所述轮毂的方向逐渐增加。

在一个实施方式中，所述第一叶片上与所述第一轮环的距离为s处的厚度为t，

其中，厚度t与距离s满足以下变化关系：s每增加10mm，则t增加0.08mm。

在一个实施方式中，所述第一叶片均布于所述轮毂的圆周面上，且所述第一叶片的个数为偶数。

在一个实施方式中，所述第一叶片构造为向着与叶轮的旋转方向相反的方向凸起的弧形结构。

在一个实施方式中，所述第一叶片的根部与所述第一轮环之间设置有片状的连接部，所述连接部垂直于所述第一轮环的内壁，并与所述第一叶片的根部通过圆角过渡连接。

在一个实施方式中，多个所述第一叶片的根部均位于第一虚拟圆上，所述第一虚拟圆与所述第一轮环同心，且所述第一虚拟圆的直径与所述第一轮环的内径之差为1mm。

在一个实施方式中，多个所述第一叶片的梢部均位于第二虚拟圆上；所述第二虚拟圆均与所述第一轮环同心，且所述第二虚拟圆与所述第一轮环的内径之差为26.2mm。

在一个实施方式中，所述轮毂上还设置有多个第二叶片，所述第二叶片的延伸方向与所述第一叶片的延伸方向相反。

在一个实施方式中，所述第一叶片与所述第二叶片相互错开；每两个所述第一叶片的中间位置处设置有一个所述第二叶片。

在一个实施方式中，所述第二叶片远离所述轮毂的端部设置有第二轮环，所述第一轮环和所述第二轮环关于所述轮毂对称设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：轮毂上的第一叶片对轮毂呈包围之势，因此多个第一叶片围绕轮毂形成第一进风通道，第一进风通道的进风方向均沿轮毂的轴向(即垂向进风)，由于第一叶片的厚度沿靠近轮毂的方向增加，因此能够减小叶片之间的实际的流体分离与回流，因此能够提高第一叶片的工作效率。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中叶轮的主视图；

图2是本发明的实施例中叶轮的右视图；

图3是本发明的实施例中叶轮的左视图；

图4是图2在C处的放大图；

图5是图1的B向视图；

图6是图1在A-A处的剖视图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1-轮毂； 2-叶片组； 3-第一轮环；

4-第二轮环； 5-连接部； 6-第一虚拟圆；

7-第二虚拟圆； 21-第一叶片； 22-第二叶片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，本发明提供一种叶轮，包括轮毂1以及叶片组2，其中叶片组2包括设置在轮毂1上的多个第一叶片21，第一叶片21沿轮毂1的轴线方向延伸，使多个第一叶片21对轮毂2呈包围之势。第一叶片21远离轮毂1的端部设置有与轮毂1同心的第一轮环3；第一叶片21的厚度沿第一轮环3至轮毂1的方向逐渐增加。

也就是说，第一叶片21具有沿轮毂1的轴线方向变化的厚度，越靠近轮毂1则厚度越厚，越远离轮毂1则厚度越薄，即通过上述的设计可减小第一叶片21之间的实际的流体分离与回流，从而提高第一叶片21的工作效率，并且加强第一叶片21根部的强度。

具体地，第一叶片21上与第一轮环3的距离为s处的厚度为t，其中，厚度t与距离s满足以下变化关系：s每增加10mm，则t增加0.08mm。如图1所示，第一叶片21上的A处，其与第一轮环3的端部的距离为s，第一叶片21在A处的厚度为t，其中s与t之间的关系满足表1所列的数据。

表1第一叶片21厚度表

另外，A’为下文所述的第二叶片22上的某处，并且A与A’关于轮毂1的轴线对称。第二叶片22的厚度同样满足表1所列的数据。

进一步地，如图2所示，第一叶片21均布于轮毂1的圆周面上，且第一叶片21的个数为偶数，偶数个叶片不易产生共振，旋转更平稳。在一个优选的实施例中，第一叶片21的数量为42个。

另外，第一叶片21构造为向着与叶轮的旋转方向相反的方向凸起的弧形结构。如图2中箭头所示的方向为叶轮的旋转方向，第一叶片21的凸起方向与叶轮的旋转方向相反。

如图4所示，第一叶片21的根部与第一轮环3之间设置有片状的连接部5，连接部5垂直于第一轮环3的内部，并与第一叶片21的根部通过圆角(大小为0.2mm)过渡连接。

此外，如图6所示，第一叶片21两侧的轮廓线包括第一曲线和第二曲线，其中，第一曲线为一段圆弧，其半径R11＝11.9mm；第二曲线为两段圆弧拼接而成，并且所述的两段圆弧的弯曲方向相反，其半径分别为R21＝13.3mm，R22＝2mm；并且半径为R11和半径为R21的两个圆弧段具有相同的圆心P。第二曲线为远离轮毂1一侧的轮廓线，通过设置弯曲方向相反的两端圆弧，使第一叶片21根部外侧具有一个凹陷处(如图中的D处)，该凹陷处能够减小叶片之间的流道中产生漩涡的可能性，从而降低噪声。

如图4所示，多个第一叶片21的根部均位于第一虚拟圆6上，第一虚拟圆6与第一轮环3同心，且第一虚拟圆6的直径与第一轮环3的内径之差为1mm。其中，第一虚拟圆6的半径为R1，第一轮环3的内径为R3，R3-R1＝0.5。

如图6所示，多个第一叶片21的梢部均位于第二虚拟圆7上；第二虚拟圆7均与第一轮环3同心，且第二虚拟圆7与第一轮环3的内径之差为26.3mm；第二虚拟圆的半径为R2，R2-R3＝13.1。

在本发明的一个实施例中，轮毂1上还设置有多个第二叶片22，第二叶片22的延伸方向与第一叶片的延伸方向相反。其中，第二叶片22可采用与第一叶片21相同的结构。

进一步地，第一叶片21和第二叶片22相互错开，每两个第一叶片21的中间位置处设置有一个第二叶片22。如图5中虚线所示的为第一叶片21，实线所示的为第二叶片22。

此外，第二叶片22远离轮毂1的端部设置有第二轮环4，第一轮环3和第二轮环4关于轮毂1对称设置。

轮毂1上的第一叶片21和第二叶片22分别对轮毂1形成包围之势，因此多个第一叶片21围绕轮毂1形成第一进风通道，多个第二叶片22围绕轮毂1形成第二进风通道，第一进风通道和第二进风通道的进风方向均沿轮毂的轴向(即垂向进风)；由于第一叶片21和第二叶片22的延伸方向相反，因此第一进风通道和第二进风通道的进风方向相反；空气从第一叶片21和第二叶片22的侧面(即叶片的尾缘)流出，由于第一叶片21和第二叶片22相互错开，使流出的气流保持水平方向，于是构成了相互关联而同时又相互独立的空气交换结构，因此本发明的叶轮可实现垂向进风、多侧水平出风的风流道模式，使进风和出风的气流之间发生相互干扰的可能性降低，提高了风扇换热的性能。

类似地，第二叶片22的根部与第二轮环4之间也设置有片状的连接部，并且多个第二叶片22的根部均位于第一虚拟圆6上，多个第二叶片22的梢部均位于第二虚拟圆7上。

在本发明的一个实施例中，轮毂1和叶片组2采用PPG树脂(含玻璃纤维20％)一体注射成型。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种叶轮，其特征在于，包括轮毂(1)以及设置在所述轮毂(1)上的多个第一叶片(21)，多个所述第一叶片(21)对所述轮毂(1)呈包围之势，所述第一叶片(21)远离所述轮毂(1)的端部设置有与所述轮毂(1)同心的第一轮环(3)；所述第一叶片(21)的厚度沿所述第一轮环(3)至所述轮毂(1)的方向逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(21)上与所述第一轮环(3)的距离为s处的厚度为t，

其中，厚度t与距离s满足以下变化关系：s每增加10mm，则t增加0.08mm。

3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(21)均布于所述轮毂(1)的圆周面上，且所述第一叶片(21)的个数为偶数。

4.根据权利要求2或3所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(21)构造为向着与叶轮的旋转方向相反的方向凸起的弧形结构。

5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(21)的根部与所述第一轮环(3)之间设置有片状的连接部(5)，所述连接部(5)垂直于所述第一轮环(3)的内壁，并与所述第一叶片(21)的根部通过圆角过渡连接。

6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，多个所述第一叶片(21)的根部均位于第一虚拟圆(6)上，所述第一虚拟圆(6)与所述第一轮环(3)同心，且所述第一虚拟圆(6)的直径与所述第一轮环(3)的内径之差为1mm。

7.根据权利要求6所述的叶轮，其特征在于，多个所述第一叶片(21)的梢部均位于第二虚拟圆(7)上；所述第二虚拟圆(7)均与所述第一轮环(3)同心，且所述第二虚拟圆(7)与所述第一轮环(3)的内径之差为26.2mm。

8.根据权利要求2或3所述的叶轮，其特征在于，所述轮毂(1)上还设置有多个第二叶片(22)，所述第二叶片(22)的延伸方向与所述第一叶片(21)的延伸方向相反。

9.根据权利要求8所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(21)与所述第二叶片(22)相互错开；每两个所述第一叶片(21)的中间位置处设置有一个所述第二叶片(22)。

10.根据权利要求9所述的叶轮，其特征在于，所述第二叶片(22)远离所述轮毂(1)的端部设置有第二轮环(4)，所述第一轮环(3)和所述第二轮环(4)关于所述轮毂(1)对称设置。