CN109099008B - 一种带导流装置离心风轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带导流装置的离心风轮，该离心风轮包括电机、风轮前盘、风轮后盘、导流装置以及多个叶片组成，其中导流装置设置于电机与风轮叶片之间，所述导流装置上设置若干个导流流道，一个风轮叶片的叶片流道对应一个或多个导流装置流道；导流装置可与风轮后盘一体成型也可以单独安装于风轮后盘上；由于导流装置的存在，当风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着导流装置的流道流入风轮叶片流道中。不仅可以减少电机与风轮后盘连接处的涡流，而且可以使风轮叶片进口的气流更加顺畅，并能够减小叶片吸力面处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。

Description

一种带导流装置离心风轮

技术领域

本发明涉及风机领域，具体涉及一种带导流装置离心风轮。

背景技术

离心风轮指轴向进风，径向出风，利用离心力做功，使空气提高压力的风轮，离心风轮中风轮中心为进气口，当风轮旋转时，将气流从风轮底部的进气口吸入，同时风轮旋转过程对气流施加动力作用，提高气体的压力和速度，气流在离心力的作用下沿叶轮中叶片之间的叶片流道排气口排出。现有离心风轮叶片均为弧形的叶片，气流从叶片之间的流道排出时，容易形成涡流，降低了风轮的工作效率。

CN201320143577.9公开了一种离心风轮及具有该离心风轮的空调器。该离心风轮包括：叶轮底板、叶轮盖板、多个叶轮叶片、轴套和导流罩。其中叶轮盖板设在叶轮底板的上方；多个叶轮叶片设在叶轮底板与叶轮盖板之间且绕着离心风轮的旋转轴线排列成环形；轴套与叶轮底板一体形成，轴套的中心轴线与离心风轮的旋转轴线重合；导流罩可拆卸地设在所述叶轮底板上。该实用新型的离心风轮通过将轴套与叶轮底板一体形成从而大大提高离心风轮的结构强度和稳定性，导流罩用于罩住设在坡面上的多个散热通孔，避免离心风轮吸入的气流与由电机加热的气流发生对冲，从而降低了因气流紊乱而产生的噪音，进而提高了离心风轮的效率。但是该实用新型的导流罩并没有解决气流从叶片之间的流道排出时容易形成涡流的问题。

CN201711383158.1公开一种离心风轮，离心风轮包括底板、导流圈、及若干叶片，所述导流圈与所述底板相对设置，每一所述叶片均夹设于所述导流圈与所述底板之间，若干所述叶片沿所述导流圈的环绕方向间隔排列，所述导流圈的内缘距所述底板的距离与所述导流圈的外缘距所述底板的距离相当。该申请中通过设置导流圈用于增大离心风轮的出风口的高度，增大了叶片的高度及其实际的做工面积，进而使得天花机的换热器与气流的接触面积得以有效增大、换热效率得以有效提高，但是导流圈也没有解决气流从叶片之间的流道排出时容易形成涡流的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种带导流装置离心风轮，通过在风轮的电机安装部与风轮叶片之间设置导流装置，减少电机与风轮后盘连接处的涡流，使风轮叶片进口的气流更加顺畅，减小叶片吸力面处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种带导流装置离心风轮，包括风轮前盘、风轮后盘、电机安装部、风轮叶片，所述电机安装部设置在所述风轮后盘的中心，电机安装部用于与电机底部连接。离心风轮还包括导流装置，所述导流装置设置在所述风轮后盘上，并置于所述电机安装部与所述风轮叶片之间，所述风轮叶片均匀间隔设置在所述风轮前盘和风轮后盘之间，所述导流装置上设置若干个导流流道，所述离心风轮旋转时，所述风轮后盘的气流会沿着所述导流流道流入所述风轮叶片的叶片流道中。由于导流装置的存在，当风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着导流装置的导流流道流入风轮叶片的叶片流道中。这样不仅可以减少电机与风轮后盘连接处的涡流，而且可以使风轮叶片进口的气流更加顺畅，并能够减小风轮叶片吸力面处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。

优选的，所述风轮叶片倾斜或垂直设置在所述风轮前盘和风轮后盘之间，且所述风轮叶片的上下两端分别与所述风轮前盘和风轮后盘连接。

优选的，所述导流流道沿径向由所述导流装置边缘向所述电机安装部方向延伸，且所述导流流道沿径向与所述导流装置的底面形成坡度β，所述坡度β的范围为：10°≦β≦35°。导流装置的导流流道坡度过大会导致离心风轮的风轮后盘位置出现堵风，严重影响风轮性能，而且容易造成涡流分离，导致噪声增大。导流装置的导流流道坡度过小会导致电机底部与导流装置连接部分形成涡流区，降低导流装置的导流效果。

优选的，每个所述导流流道沿径向与所述导流装置的底面形成坡度均相等。

优选的，所述导流流道的数量与所述风轮叶片的数量一致，每个所述风轮叶片的叶片流道对应一个所述导流流道。确保风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着导流装置的导流流道流入风轮叶片的叶片流道中。

优选的，所述导流流道的数量为所述风轮叶片的数量的奇数倍或偶数倍，每个所述风轮叶片的叶片流道对应多个所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的所述的导流流道的数量一致。

更优选的，所述导流流道的数量为所述风轮叶片的数量的偶数倍。

更优选的，所述导流流道的数量为所述风轮叶片的数量的两倍，每个所述风轮叶片对应两个所述导流流道，即每个所述叶片流道对应两个所述导流流道。

优选的，每两个所述导流流道之间的导流边为直线或弧线，且所述导流边与所述风轮叶片相对应。

更优选的，每两个所述导流流道之间的导流边为弧线，弧线可以保证导流流道出风过程中气流的稳定性。

优选的，所述电机安装部置于所述导流装置的内圈中，所述导流流道沿径向方向由所述导流装置的内圈至边缘，所述导流流道的宽度逐渐增大。即所述导流流道末端的宽度最大，所述导流流道初端的宽度最小，保证了风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着径向由导流流道末端向导流流道初端汇集并流入风轮叶片的叶片流道中，使风轮叶片上的气流更加顺畅。

优选的，每个所述风轮叶片对应至少两个宽度不同的所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道的宽度由所述风轮叶片的压力面至吸力面逐渐增大；靠近所述风轮叶片吸力面的所述导流流道宽度为L1，靠近所述风轮叶片压力面的所述导流流道宽度为L2，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道宽度之和为L，L1、L2和L之间的关系为：L1>L2，0.3L≦L1≦0.7L。由于风轮旋转时风轮叶片的压力面和吸力面会形成压差，并且压力面的压力大，吸力面的压力小，导致气流通过叶片流道时一部分气流往吸力面倒流，使得涡流产生，导流装置的导流流道不一致分布，并且风轮叶片吸力面方向的流道大于叶片压力面的流道，会使得更多的气流流向叶片吸力面处，使叶片流道压力分布均匀，可减小叶片流道中涡流的产生，进而达到提高风轮工作效率降低风轮涡流噪声的。

优选的，每个所述风轮叶片对应至少两个深度不同的所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道的深度由所述风轮叶片的压力面至吸力面逐渐增大；其中靠近所述风轮叶片吸力面的导流流道深度为H1，靠近所述风轮叶片压力面的导流流道深度为H2，所述导流装置总高度为H，H1、H2和H之间的关系为：H1>H2，H1≦0.7H。

优选的，导流流道沿径向在同一半径处，靠近风轮叶片吸力面的所述导流流道的深度大于靠近风轮叶片压力面的导流流道的深度。

优选的，每个所述导流流道与所述电机安装部相邻的一端为流道初端，所述流道初端沿周向的型线为单弧线或多弧线，所述多弧线至少包括两段不同弧长的弧线。

优选的，每个所述导流流道上的所述流道初端沿周向的型线为双弧线，所述双弧线中与所述风轮叶片吸力面相近方向的弧线半径为R1，弧线宽度为A1；所述双弧线中与所述风轮叶片压力面相近方向的弧线半径为R2，弧线宽度为A2，所述双弧线总宽度为A，则：R1<R2，A1<A2，0.2A≦A1≦0.5A。靠近风轮叶片吸力面方向的弧线半径及宽度小于靠近风轮叶片压力面方向的弧线半径及宽度，会使得更多的气流流向叶片吸力面处，使叶片流道压力分布均匀，可减小叶片流道中涡流的产生，进而达到提高风轮工作效率降低风轮涡流噪声的作用。

优选的，导流装置可与风轮后盘一体成型或单独安装于风轮后盘上。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明公开了一种带导流装置的离心风轮，该离心风轮通过在风轮后盘上设置导流装置，并将导流装置设置在电机安装部和风轮叶片之间，导流装置上设置若干个与风轮叶片对应的导流流道，当风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着导流装置的流道流入风轮叶片的叶片流道中。不仅可以减少电机与风轮后盘连接处的涡流，而且可以使风轮叶片进口的气流更加顺畅，并能够减小叶片吸力面处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。导流装置可与风轮后盘一体成型也可以单独安装于风轮后盘上，采用多种方式设置到流装置，可以根据实际生产需要选择导流装置的安装方式。每个风轮叶片的叶片流道对应一个或多个导流装置流道，确保风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着导流装置的导流流道流入风轮叶片的叶片流道中。所述导流流道沿径向方向由所述导流装置的内圈至边缘，所述导流流道的宽度逐渐增大，保证了风轮旋转时风轮后盘的气流会沿着径向由导流流道末端向导流流道初端汇集并流入风轮叶片的叶片流道中，使风轮叶片上的气流更加顺畅。

附图说明

图1为本发明第一实施例离心风轮的结构示意图；

图2为本发明第一实施离心风轮的正视图；

图3为本发明第一实施离心风轮的导流装置坡度示意图；

图4为本发明第一实施离心风轮的导流流道深度示意图；

图5为本发明第二实施例离心风轮的结构示意图；

图6为本发明第二实施例离心风轮的导流装置示意图。

附图标记：

1.风轮前盘；2.风轮后盘；3.风轮叶片；31.风轮叶片吸力面；32.风轮叶片压力面；4.电机安装部；5.导流装置；51.导流流道；511.流道初端。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

如图1所示，一种带导流装置5离心风轮，包括风轮前盘1、风轮后盘2、电机安装部4、风轮叶片3，所述风轮叶片3倾斜或垂直设置在所述风轮前盘1和风轮后盘2之间，且所述风轮叶片3的上下两端分别与所述风轮前盘1和风轮后盘2连接。所述电机安装部4设置在所述风轮后盘2的中心，电机安装部4用于与电机底部连接。离心风轮还包括导流装置5，所述导流装置5设置在所述风轮后盘2上，并置于所述电机安装部4与所述风轮叶片3之间，导流装置5可与风轮后盘2一体成型或单独安装于风轮后盘2上。所述风轮叶片3均匀间隔设置在所述风轮前盘1和风轮后盘2之间，所述导流装置5上设置若干个导流流道51。由于导流装置5的存在，当风轮旋转时风轮后盘2的气流会沿着导流装置5的导流流道51流入风轮叶片3的叶片流道中。这样不仅可以减少电机与风轮后盘2连接处的涡流，而且可以使风轮叶片3进口的气流更加顺畅，并能够减小风轮叶片吸力面31处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。

如图3所示，所述导流流道51沿径向由所述导流装置5边缘向所述电机安装部4方向延伸，且所述导流流道51沿径向与所述导流装置5的底面形成坡度β，所述坡度β的范围为：10°≦β≦35°。每个所述导流流道51沿径向与所述导流装置5的底面形成的坡度均相等，保证了从导流流道51流出时的气流分布均匀。导流流道51坡度大于35°时，会使导流装置5的导流流道51坡度过大会，导致离心风轮的风轮后盘2位置出现堵风，严重影响风轮性能，而且容易造成涡流分离，导致噪声增大。导流流道51坡度小于10°时，导流装置5的导流流道51坡度过小，导致电机底部与导流装置5连接部分形成涡流区，降低导流装置5的导流效果。

所述电机安装部4置于所述导流装置5的内圈中，所述导流流道51沿径向方向由所述导流装置5的内圈至边缘，所述导流流道51的宽度逐渐增大。即所述导流流道51流道末端的宽度最大，所述导流流道51的流道初端511的宽度最小，保证了风轮旋转时风轮后盘2的气流会沿着径向由导流流道51末端向导流流道51初端汇集并流入风轮叶片3的叶片流道中，使风轮叶片3上的气流更加顺畅。每两个所述导流流道51之间的导流边为直线或弧线，且所述导流边与所述风轮叶片3相对应。本实施例中优选的每两个所述导流流道51之间的导流边为弧线，弧线可以保证导流流道51出风过程中气流的稳定性。

所述导流流道51的数量为所述风轮叶片3的数量的奇数倍或偶数倍，每个所述风轮叶片的叶片流道对应多个所述导流流道51，每个所述风轮叶片3对应的所述的导流流道51的数量一致。每个所述风轮叶片3对应至少两个宽度不同的所述导流流道51，每个所述风轮叶片3对应的不同的所述导流流道51的宽度由所述风轮叶片3的压力面至吸力面逐渐增大。每个所述风轮叶片3对应至少两个深度不同的所述导流流道51，每个所述风轮叶片3对应的不同的所述导流流道51的深度由所述风轮叶片3的压力面至吸力面逐渐增大，导流流道51沿径向在同一半径处，靠近风轮叶片吸力面31的所述导流流道51的深度大于靠近风轮叶片压力面32的导流流道的深度。

本实施例中优选的所述导流流道51的数量为所述风轮叶片3的数量的两倍，每个所述风轮叶片的叶片流道对应两个所述导流流道51。

如图2所示，在风轮叶片3对应的两个导流流道51中，靠近所述风轮叶片吸力面31的所述导流流道51宽度为L1，靠近所述风轮叶片压力面32的所述导流流道51宽度为L2，每个所述风轮叶片3对应的不同的所述导流流道51宽度之和为L，L1、L2和L之间的关系为：L1>L2，0.3L≦L1≦0.7L。风轮叶片3包括吸力面和压力面，在风轮转动的过程中，气流会顺着风轮叶片3的吸力面和压力面流动，由于风轮旋转时风轮叶片3的压力面和吸力面会形成压差，并且风轮叶片压力面32的压力大，风轮叶片吸力面31的压力小，导致气流通过叶片流道时一部分气流往风轮叶片吸力面31倒流，使得涡流产生，每个风轮叶片3对应的两个导流流道51不同宽度的分布，并且风轮叶片吸力面31方向的流道大于叶片压力面的流道，会使得更多的气流流向叶片吸力面处，使叶片流道压力分布均匀，可减小叶片流道中涡流的产生，进而达到提高风轮工作效率降低风轮涡流噪声的。

如图4所示，在风轮叶片3对应的两个导流流道51中，其中靠近所述风轮叶片吸力面31的导流流道51深度为H1，靠近所述风轮叶片压力面32的导流流道51深度为H2，所述导流装置5总高度为H，H1、H2和H之间的关系为：H1>H2，H1≦0.7H。

实施例2

如图5所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实施例中所述导流流道51的数量与所述风轮叶片3的数量一致，即每个所述风轮叶片3的叶片流道对应一个所述导流流道51。确保风轮旋转时风轮后盘2的气流会沿着导流装置5的导流流道51流入风轮叶片3的叶片流道中。

实施例3

如图6所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。每个所述导流流道51与所述电机安装部4相邻的一端为流道初端511，所述流道初端511沿周向的型线为单弧线或多弧线，所述多弧线至少包括两段不同弧长的弧线。

本实施例中优选，每个所述导流流道51上的所述流道初端511沿周向的型线为双弧线，所述双弧线中与所述风轮叶片吸力面31相近方向的弧线半径为R1，弧线宽度为A1；所述双弧线中与所述风轮叶片压力面32相近方向的弧线半径为R2，弧线宽度为A2，所述双弧线总宽度为A，则：R1<R2，A1<A2，0.2A≦A1≦0.5A。靠近风轮叶片吸力面31方向的弧线半径及宽度小于靠近风轮叶片压力面32方向的弧线半径及宽度，会使得更多的气流流向叶片吸力面处，使叶片流道压力分布均匀，可减小叶片流道中涡流的产生，进而达到提高风轮工作效率降低风轮涡流噪声的作用。

本发明公开了的离心风轮通过在风轮后盘2上设置导流装置5，并将导流装置5设置在电机安装部4和风轮叶片3之间，导流装置5上设置若干个与风轮叶片3对应的导流流道51，导流装置5可与风轮后盘2一体成型也可以单独安装于风轮后盘2上，采用多种方式设置到流装置，可以根据实际生产需要选择导流装置5的安装方式。每个风轮叶片3的叶片流道对应一个或多个导流流道51，确保风轮旋转时风轮后盘2的气流会沿着导流装置5的导流流道51流入风轮叶片3的叶片流道中。当风轮旋转时风轮后盘2的气流会沿着一个或多个导流装置5的导流流道51流入相应的风轮叶片3的叶片流道中，不仅可以减少电机安装后电机与风轮后盘2连接处的涡流，而且可以使风轮叶片3进口的气流更加顺畅，并能够减小叶片吸力面处的涡流分离，有效地提高风轮的工作效率并降低风轮涡流噪声。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种带导流装置离心风轮，包括风轮前盘、风轮后盘、电机安装部、风轮叶片，所述电机安装部设置在所述风轮后盘的中心，其特征在于，还包括导流装置，所述导流装置设置在所述风轮后盘上，并置于所述电机安装部与所述风轮叶片之间，所述风轮叶片均匀间隔设置在所述风轮前盘和风轮后盘之间，所述导流装置上设置若干个导流流道，所述离心风轮旋转时，所述风轮后盘的气流会沿着所述导流流道流入所述风轮叶片的叶片流道中；所述导流流道沿径向由所述导流装置边缘向所述电机安装部方向延伸，且所述导流流道沿径向与所述导流装置的底面形成坡度β，所述坡度β的范围为：10°≦β≦35°。

2.根据权利要求1所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，所述导流流道的数量与所述风轮叶片的数量一致，每个所述风轮叶片的叶片流道对应一个所述导流流道。

3.根据权利要求1所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，所述导流流道的数量为所述风轮叶片的数量的奇数倍或偶数倍，每个所述风轮叶片的叶片流道对应多个所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的所述的导流流道的数量一致。

4.根据权利要求1所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，每两个所述导流流道之间的导流边为直线或弧线，且所述导流边与所述风轮叶片相对应。

5.根据权利要求1所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，所述电机安装部置于所述导流装置的内圈中，所述导流流道沿径向方向由所述导流装置的内圈至边缘，所述导流流道的宽度逐渐增大。

6.根据权利要求3所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，每个所述风轮叶片对应至少两个宽度不同的所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道的宽度由所述风轮叶片的压力面至吸力面逐渐增大；靠近所述风轮叶片吸力面的所述导流流道宽度为L1，靠近所述风轮叶片压力面的所述导流流道宽度为L2，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道宽度之和为L，L1、L2和L之间的关系为：L1>L2，0.3L≦L1≦0.7L。

7.根据权利要求3所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，每个所述风轮叶片对应至少两个深度不同的所述导流流道，每个所述风轮叶片对应的不同的所述导流流道的深度由所述风轮叶片的压力面至吸力面逐渐增大；其中靠近所述风轮叶片吸力面的导流流道深度为H1，靠近所述风轮叶片压力面的导流流道深度为H2，所述导流装置总高度为H，H1、H2和H之间的关系为：H1>H2，H1≦0.7H。

8.根据权利要求1所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，每个所述导流流道与所述电机安装部相邻的一端为流道初端，所述流道初端沿周向的型线为单弧线或多弧线，所述多弧线至少包括两段不同弧长的弧线。

9.根据权利要求8所述的一种带导流装置离心风轮，其特征在于，每个所述导流流道上的所述流道初端沿周向的型线为双弧线，所述双弧线中与所述风轮叶片吸力面相近方向的弧线半径为R1，弧线宽度为A1；所述双弧线中与所述风轮叶片压力面相近方向的弧线半径为R2，弧线宽度为A2，所述双弧线总宽度为A，则：R1<R2，A1<A2，0.2A≦A1≦0.5A。

Images