CN109209989A - 一种离心风扇及吸油烟机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种离心风扇及吸油烟机，涉及风扇结构设计技术领域。本发明实施能够降低离心风扇在工作时的噪音、提高风扇性能。该离心风扇中包括叶片，其中所述叶片的出口角至少部分不相等；其中出口角指叶片截面的叶型后缘的切线与叶型后缘移动方向的反方向的夹角；在叶片出口角不相等的部分中，流经叶片的气流流速越高的位置，叶片的出口角越大。本发明应用于离心风扇中。

Description

一种离心风扇及吸油烟机
技术领域
本发明实施例涉及风扇结构设计技术领域，尤其涉及一种离心风扇及吸油烟机。
背景技术
离心风扇是一种将流体从风扇的轴向吸入再利用离心力作用将流体沿风扇径向流出的风扇形式。目前的离心风扇在降低噪音、提高工作性能方面还需要进一步的改进。
发明内容
本发明的实施例提供一种离心风扇及吸油烟机，能够降低离心风扇在工作时的噪音、提高风扇性能。
为了达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种离心风扇，该离心风扇包括叶片，其中所述叶片的出口角至少部分不相等；所述出口角指所述叶片的截面的叶型后缘的切线与叶型后缘移动方向的反方向的夹角；在所述叶片出口角不相等的部分中，流经所述叶片的气流流速越高的位置，所述叶片的出口角越大。
第二方面，本发明实施例提供一种吸油烟机，包括第一方面所提供的离心风扇。
本发明实施例所提供的离心风扇以及吸油烟机，通过改进叶片的形状，使得离心风扇中的叶片沿轴线方向上不同位置流出的气流的绝对流出角的方向保持一致，避免气流在流出叶片后产生较多涡流，从而降低了风扇的噪音，同时提高了风扇的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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为垂直于轴线方向上叶片的截面示意图；
图2为本发明实施例提供的一种离心风扇的叶片的主视图；
图3为本发明实施例提供的一种离心风扇的叶片在a处的截面视图；
图4为本发明实施例提供的一种离心风扇的叶片在b处的截面视图；
图5为本发明实施例提供的一种离心风扇的叶片的三视图和轴测图；
图6为本发明实施例提供的另一种离心风扇的叶片的三视图和轴测图；
图7为本发明实施例提供的一种离心风扇的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动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。
首先，对本发明实施例的发明原理进行介绍：
本发明发明人发现，目前各厂商生产的离心风扇的叶片，沿轴向方向其出口角在不同位置处都是相同的，进口角在不同位置处亦是相同的。这就导致在风扇工作时叶片上沿轴线方向上不同位置处的气流流速、气流方向均不等，从而使得气流在在流出叶片后形成涡流，最终结果就表现为风扇的噪音大、风扇性能差，影响用户体验。具体，图1为垂直于轴线方向上叶片的截面示意图，其中叶片的下端为叶型前缘，上端为叶型后缘。首先，以叶片叶型后缘为例：若叶片在旋转过程中，气流会沿叶型后缘的切线方向流出(假设流出的速度为w2)，同时由于叶片在叶型后缘的线速度为u2，那么气流在叶片叶型后缘的绝对流出速度则为w2和u2的合速度c2，其方向与大小如图1中所示。
但沿风扇的轴线方向，气流沿叶型后缘的切线方向流出流速是有所不同的，有些位置的气流流速高(即w2更大)，有些位置的气流流速低(即w2更小)，进而导致气流在叶片叶型后缘的绝对流出速度c2的方向会有所不同。具体，如图中，在气流流速低的位置处气流的流出速度为w2'，在气流流速高的位置处气流的流出速度为w2，由于气流流速不同的位置处叶片的形状一样，因此w2和w2'的方向是一样的，但大小不同。进而得到在这两处的气流的绝对流出速度分别为c2和c2'，可以看出这两处的气流的绝对流出速度的方向是不同的。正是由于气流流速不同的位置处，气流的绝对流出速度的方向不同，导致气流流出叶片后产生较多涡流，使风扇的噪音增大并且影响风扇的工作性能。
同理，在叶片的叶型前缘上，若气流流速不同的位置进口角保持一致，则会导致叶片叶型前缘处气流的绝对流入速度的方向不同。如图中，叶片上气流流速分别为w1和w1'，叶片在叶型前缘的线速度为u1，则叶片叶型前缘处气流的绝对流入速度分别为c1和c1'，由于c1和c1'的方向不同，其恒定的叶片进口角不能始终处于最佳角度，最终会导致叶片的进口损失增加。
基于上述发现，本发明实施例提供一种离心风扇，该离心风扇包括叶片1。能够通过改进叶片1的形状，使叶片1上不同位置处的气流的绝对流出速度的矢量方向耦合，减小气流流出叶片后的涡流，降低噪音，提高风扇气动效率。
具体的，参照图2-4所示，其中图2为叶片1的主视图，图3为叶片1在a处的截面视图，图4为叶片1在b处的截面视图。
该叶片1的出口角沿离心风扇轴线方向，至少部分不相等，并且在叶片1出口角不相等的部分中，沿轴线方向，流经叶片的气流流速越高的位置，叶片的出口角越大。
需要说明的是，其中叶片1的出口角指叶片1的叶片截面的叶型后缘的切线与叶型后缘移动方向的反方向的夹角。如图1中所示，叶型后缘的切线方向为w2的的方向、叶型后缘移动方向为u2的方向，因此叶片的出口角为β2。
如图3、4中，其中，图3中β1a为叶片在a处的进口角，w1a是气流在a处相对于此叶片的流入速度，u1a为叶片在a处的叶型前缘的线速度，β2a为叶片在a处的出口角，w2a是气流在a处相对于此叶片的流出速度，u2a为叶片在a处的叶型后缘的线速度；其中图4中，β1b'为叶片的在b处的进口角，w1b'是气流在b处相对于此叶片的流入速度，u1b'为叶片在b处的叶型前缘的线速度，β2b'为叶片在b处的出口角，w2b'是气流在b处相对于叶片的流出速度，u2b'为叶片在b处的叶型后缘的线速度。假设叶片1上位置a处的气流流速小，位置b处的气流流速大，因此叶片1在a处的出口角β2a相比叶片在b处的出口角β2b'更大。
本发明实施例中所提供的离心风扇，通过改进叶片的形状，沿轴线方向使离心风扇中的叶片的出口角随流经叶片的气流流速进行调整，进而使得离心风扇中的叶片沿轴线方向上不同位置流出的气流的绝对流出角的方向保持一致，避免气流流出叶片后产生较多涡流，从而降低了风扇的噪音，同时提高了风扇的工作性能。
在一种实现方式中，为了减小叶片的进口损失，本发明实施例所提供的离心风扇中，还包括：
叶片1的进口角沿轴线方向至少部分不等。在叶片1进口角不相等的部分中，沿轴线方向，流经叶片1的气流流速越高的位置，叶片进口角越大。
需要说明的是，其中叶片的进口角指叶片截面的叶型前缘的切线与叶型前缘移动方向的反方向的夹角。如图1中所示，叶型前缘的切线的方向为w1的方向、叶型前缘移动方向为u1的方向，因此叶片的出口角为β1。
如图3、4中，假设叶片1上位置a处的气流流速小，位置b处的气流流速大，因此叶片1在a处的进口角β1a相比叶片在b处的进口角β1b'更小。
在一种实现方式中，为了实现上述沿轴线方向流经叶片的气流流速越高的位置，叶片的出口角越大的技术效果，可以将叶片1垂直于轴线方向的横截面的截面线设置为圆弧形。
或者，为了使沿轴线方向流经叶片的气流流速越高的位置，叶片的出口角越大的技术效果，还可以将叶片1垂直于轴线方向的横截面的截面线设置为曲线。
在一种实现方式中，为了便于叶片的生产加工，以及离心风扇的装配，可以将叶片1的叶型后缘的边设置为直线，进而为了匹配进口角和出口角的变化情况，可以将叶片1的叶型前缘的边设置为空间曲线形式；或者，将叶片1的叶型前缘的边设置为直线，将叶片1的叶型后缘的边设置为空间曲线形式。具体如图5所示，其中叶片1的A端端面为直线，B端端面为空间曲线。其中A端端面可以是叶片1的叶型前缘也可以使叶片1的叶型后缘。当A端端面为叶型前缘时，B端端面为叶型后缘；或者，当A端端面为叶型后缘时，B端端面为叶型前缘。
在另一种实现方式中，为了对叶片1的出口气流的流动方向进行精确控制，本发明实施例中，可以将叶片1的叶型前缘和叶型后缘的边均设置为空间曲线形式。具体如图6所示，其中A端为叶片1的叶型前缘，B端为叶片1的叶型后缘，其中A端和B端均为空间曲线形式。
另外，在一种实现方式中，本发明实施例所提供的离心风扇中，叶片1的出口角的范围取值为145°-170°，叶片1的进口角的范围取值为45°-65°。
另外，在一种实现方式中，本发明实施例所提供的离心风扇为双进风多翼离心风扇。考虑到在双进风多翼离心风扇运行时，沿轴线方向上叶片的中间处的气流流速比叶片的两端处的气流流速大，因此如图7所示，沿轴线方向，叶片1的出口角由两端向中间逐渐增大。
在一种实施例中，本发明还提供一种吸油烟机，包括上述提供的离心风扇。
本发明实施例所提供的离心风扇以及吸油烟机，通过改进叶片的形状，使得离心风扇中的叶片沿轴线方向上不同位置流出的气流的绝对流出角的方向保持一致，从而避免气流在风扇出口处产生涡流，降低了风扇的噪音，同时提高了风扇的工作性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种离心风扇，所述离心风扇包括叶片，其特征在于，
所述叶片的出口角至少部分不相等；所述出口角指所述叶片的截面的叶型后缘的切线与叶型后缘移动方向的反方向的夹角；
在所述叶片出口角不相等的部分中，流经所述叶片的气流流速越高的位置，所述叶片的出口角越大。
2.根据权利要求1所述离心风扇，其特征在于，
所述叶片的进口角至少部分不等；所述进口角指所述叶片的截面的叶型前缘的切线与叶型前缘移动方向的反方向的夹角；
在所述叶片进口角不相等的部分中，流经所述叶片的气流流速越高的位置，所述叶片的进口角越大。
3.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，
所述叶片垂直于所述离心风扇的轴线方向的横截面的截面线为圆弧。
4.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，
所述叶片垂直于所述离心风扇的轴线方向的横截面的截面线为曲线。
5.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，所述叶片的叶型后缘的边为直线，所述叶片的叶型前缘的边为空间曲线。
6.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，所述叶片的叶型后缘的边为空间曲线，所述叶片的叶型前缘的边为直线。
7.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，所述叶片的叶型后缘的边和叶型前缘的边均为空间曲线。
8.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，所述叶片的出口角的范围为145°-170°，所述叶片的进口角的范围为45°-65°。
9.根据权利要求1或2所述离心风扇，其特征在于，所述离心风扇为双进风多翼离心风扇；沿轴线方向，所述叶片的出口角由两端向中间逐渐增大。
10.一种吸油烟机，其特征在于，包括：如上述权利要求1-9任一项所述离心风扇。
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