CN109322855A

CN109322855A - 蜗壳结构、离心风机及新风机

Info

Publication number: CN109322855A
Application number: CN201811471230.0A
Authority: CN
Inventors: 詹朝永; 曾成; 陈文辉; 刘国琰; 黎磊
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2019-02-12
Anticipated expiration: 2038-12-04

Abstract

本公开涉及一种蜗壳结构、离心风机及新风机。蜗壳结构用于安装离心风叶(210)，蜗壳结构(220)包括：蜗壳本体，具有蜗舌(221)和蜗壳出风口(222)；和隔离部件(500)，设置在所述蜗壳出风口(222)的内壁，用于至少部分隔离所述蜗壳出风口(222)中靠近所述蜗舌(221)一侧的回流区域和远离所述蜗舌(221)一侧的出风区域。本公开实施例能够使出风噪音得以改善。

Description

蜗壳结构、离心风机及新风机

技术领域

本公开涉及风机结构设计领域，尤其涉及一种蜗壳结构、离心风机及新风机。

背景技术

新风机能够将室外新鲜的空气输入室内，并将室内污浊的空气排出室外的空气循环净化设备。为了实现气流的驱动，现有的新风机普遍使用前向离心式风机作为动力装置。由于新风机内设有过滤器等风阻较大的部件，因此离心风机的设计全压比也相应较大，需要对离心风机的蜗壳、风叶叶型等进行特别设计，在设计中容易出现噪音大、音质差的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种蜗壳结构、离心风机及新风机，能够使出风噪音得以改善。

在本公开的一个方面，提供一种蜗壳结构，用于安装离心风叶，所述蜗壳结构包括：

蜗壳本体，具有蜗舌和蜗壳出风口；和

隔离部件，设置在所述蜗壳出风口的内壁，用于至少部分隔离所述蜗壳出风口中靠近所述蜗舌一侧的回流区域和远离所述蜗舌一侧的出风区域。

在一些实施例中，所述蜗壳出风口按照所述离心风叶在自身轴线的延伸方向上的两侧端面在所述蜗壳出风口的外端平面的投影，划分出所述两侧端面的投影之间的第一区域，以及处于所述两侧端面的投影外侧的第二区域，所述隔离部件位于所述第二区域内。

在一些实施例中，所述隔离部件的一端与所述蜗壳出风口内壁连接，另一端位于所述第一区域和所述第二区域的交界面上。

在一些实施例中，所述隔离部件包括：

第一隔板，设置在所述蜗壳出风口的第一内壁上；和

第二隔板，设置在所述蜗壳出风口的第二内壁上；

其中，沿所述离心风叶的轴线方向，所述第一内壁位于所述第二内壁的对侧。

在一些实施例中，所述第一隔板与所述第一内壁垂直，和/或所述第二隔板与所述第二内壁垂直。

在一些实施例中，所述第一隔板与所述第二隔板位于同一平面。

在一些实施例中，所述第一隔板和/或第二隔板为平板结构、S型结构或C型结构。

在一些实施例中，所述隔离部件在垂直于所述离心风叶的轴线的平面上的投影为第一线段，所述蜗舌的圆心与所述第一线段远离所述蜗壳出风口的外端平面的一侧的端点的连线与所述第一线段的第一夹角大于20°，且小于35°。

在一些实施例中，所述第一夹角为25°、30°或33°。

在一些实施例中，所述隔离部件在垂直于所述离心风叶的轴线的平面上的投影为第一线段，所述离心风叶的外周上与所述蜗壳出风口的外端平面平行，且靠近所述隔离部件一侧的法线为第一法线，所述第一法线在所述离心风叶的外周上的交点在垂直于所述离心风叶的轴线的平面上的投影点与所述第一线段远离所述蜗壳出风口的外端平面的一侧的端点的连线与所述第一法线的第二夹角大于80°，且小于90°。

在一些实施例中，所述第一夹角为84°、86°或87°。

在一些实施例中，所述隔离部件在垂直于所述离心风叶的轴线的平面上的投影为第一线段，所述蜗壳出风口的外端平面在垂直于所述离心风叶的轴线的平面上的投影为第二线段，所述第一线段靠近所述蜗壳出风口的外端平面的一侧的端点位于所述第二线段的中点靠近所述蜗舌一侧20mm的位置与远离所述蜗舌一侧20mm的位置之间。

在本公开的一个方面，提供一种离心风机，包括：

离心风叶；和

前述的蜗壳结构。

在本公开的一个方面，提供一种新风机，包括：

前述的离心风机。

因此，根据本公开实施例，通过在蜗壳出风口设置隔离部件，来使至少部分隔离蜗壳出风口中靠近蜗舌一侧低压的回流区域和远离蜗舌一侧高压的出风区域，改变了回流区域和出风区域的流场分布，利用离心风机的动压使得高压的出风区域向法兰侧移动，来自法兰的过渡段的回弹气流被出风区域的高压压向法兰侧，使回弹气流难以形成蜗旋中心，这样通过避免蜗旋气流的产生而使离心风机的出风更加顺畅，消除了蜗旋气流所产生的间歇性异常音，从而使出风噪音得以改善。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开新风机的一些实施例的结构示意图；

图2是根据本公开离心风机的一些实施例的结构示意图；

图3是现有的离心风机实例的局部剖切示意图；

图4是现有的离心风机实例中蜗壳内部的升压示意图；

图5是现有的离心风机实例中蜗壳内部的气流流动示意图；

图6是根据本公开离心风机的一些实施例中蜗壳内部的气流流动示意图；

图7是根据本公开离心风机的一些实施例中蜗壳结构中的蜗壳出风口的结构示意图；

图8是根据本公开离心风机的一些实施例中隔离部件的参数设置示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，为本公开新风机的一些实施例的结构示意图。参考图1，在一些实施例中，新风机可包括机壳100、过滤器300和离心风机200。机壳100设有气流的进口和出口，过滤器300设置在机壳100内，并位于气流的进口和出口之间。离心风机200位于过滤器300与气流的出口之间，能够提供引导气流流动(参见表示气流的箭头)的动力。

离心风机200的结构可参考图2，在一些实施例中，离心风机200包括蜗壳结构220和离心风叶210。离心风叶210设置在蜗壳结构220内部，能够在电机或其他驱动部件例如液压马达或气动马达等的驱动下转动。为了使离心风机200与外部的管道进行对接，在蜗壳结构220的蜗壳出风口222处设有法兰400，法兰400连接蜗壳出风口222和外部管道。

如图3所示，是现有的离心风机实例的局部剖切示意图。在图3中，由于外部管道法兰400内壁与蜗壳出风口222的对接处存在过渡段410。该过渡段410会对蜗壳结构220内向外流动的气流形成阻挡，导致部分气流被迫回流而形成蜗旋气流。参考图4，从蜗壳结构220的蜗舌221处开始，沿升压线BL渐渐升压至蜗壳结构220出口，以蜗舌221为基线垂直出风方向的位置，形成两处压力区。以靠近离心风机200蜗型线一侧为高压区A(即出风区域)，以靠近蜗舌221一侧为低压区B(即回流区域)。基于离心出风动压设计，高压区A的气流吹向法兰400，其中的部分气流会在低压区B的吸力作用下，回流到离心风叶210内部与回流区域。

对于使用在新风机上的离心风机200，由于滤网等阻力存在机内负压较大，风机出风所需克服阻力需要较大。参考图5，如果离心风机200设计时出风动压不足，则在高压区A的气流中有部分气流会回流到蜗舌221区域的低压区B，形成蜗旋气流C。蜗旋气流C在高压区A的出风气流的切向带出作用下旋转脱落，周期性重复这个过程就会产生间歇性异常音。

通过上述分析，发明人发现离心风机200的噪音音量和音质等与蜗壳结构220出口处的蜗旋气流C存在一定的关联，因此通过设计本公开的蜗壳结构220使出风噪音得以改善。

如图6所示，为本公开离心风机200的一些实施例的结构示意图。在离心风机200中的蜗壳结构220可用于安装离心风叶210。蜗壳结构220包括：蜗壳本体和隔离部件500。蜗壳本体具有蜗舌221和蜗壳出风口222。隔离部件500设置在所述蜗壳出风口222的内壁，用于至少部分隔离所述蜗壳出风口222中靠近所述蜗舌221一侧的回流区域和远离所述蜗舌221一侧的出风区域。

在本实施例中，通过在蜗壳出风口222设置隔离部件500，能够使得蜗壳出风口222中靠近蜗舌221一侧的回流区域(即低压区B)和远离蜗舌221一侧的出风区域(即高压区A)得以至少部分隔离，改变了回流区域和出风区域的流场分布。对比图5和图6，高压区A在隔离部件500的作用下向法兰400一侧移动，并提高了高压区A的压强。来自法兰400的过渡段410的回弹气流被出风区域的高压压向法兰400，使回弹气流难以形成蜗旋中心。这样，通过避免蜗旋气流的产生而使离心风机的出风更加顺畅，消除了蜗旋气流所产生的间歇性异常音，从而使出风噪音得以改善。

另外，通过隔离结构500的隔离作用，使得高压区A前侧的回流不容易被吸到低压区B，从而减少了回流气流，增加了流向法兰的气流，从而相比于不设置隔离结构500的离心风机，本公开实施例的离心风的风量更大。在一些仿真试验中，设置隔离结构500能够使出风的风量大了1.3％。

如图7所示，是根据本公开离心风机的一些实施例中蜗壳结构中的蜗壳出风口的结构示意图。在图7中，在一些实施例中，所述蜗壳出风口222按照所述离心风叶210在自身轴线的延伸方向上的两侧端面在所述蜗壳出风口222的外端平面222a的投影，划分出所述离心风叶210的两侧端面的投影之间的第一区域A1，以及处于所述离心风叶210的两侧端面的投影外侧的第二区域A2和A3。

参考图7，在一些实施例中，可将所述隔离部件500设置在所述第二区域A2和A3内。由于离心风叶210正面作用于第一区域A1，将所述隔离部件500设置在第一区域A1外可避免隔离部件500在出风的冲击下产生异常噪声。

为了尽量消除回弹气流的影响，优选使所述隔离部件500的一端与所述蜗壳出风口222的内壁连接，另一端位于所述第一区域A1和所述第二区域A2和A3的交界面上。

为了避免第二区域A2和A3的回弹气流形成蜗旋气流，在图7中，隔离部件500可包括第一隔板510和第二隔板520。第一隔板510设置在所述蜗壳出风口222的第一内壁。第二隔板520设置在所述蜗壳出风口222的第二内壁222b。第一内壁在图7处于被遮挡的位置，其沿所述离心风叶210的轴线方向位于所述第二内壁222b的对侧。

在一些实施例中，可使第一隔板510与所述第一内壁垂直。也可使所述第二隔板520与所述第二内壁222b垂直。在另一些实施例中，第一隔板510或第二隔板520也可相对于其所连接的内壁倾斜设置。

在一些实施例中，所述第一隔板510与所述第二隔板520可位于同一平面。在另一些实施例中，也设置在不同平面，以满足不同的流场要求。另外，优选第一隔板510和/或第二隔板520为平板结构，从仿真计算角度分析，这种结构的隔板可使气流切割分离更加平稳，不容易产生噪声。而在另一些实施例中，也可以设计为S型结构、C型结构或其它结构形态的隔板。

如图8所示，是根据本公开离心风机的一些实施例中隔离部件的参数设置示意图。隔离部件500在垂直于所述离心风叶210的轴线Ax的平面上的投影为第一线段CD。第一线段远离所述蜗壳出风口222的外端平面222a的一侧的端点为C，靠近所述蜗壳出风口222的外端平面222a的一侧的端点为D。离心风叶210的外周上与所述蜗壳出风口222的外端平面222a平行，且靠近所述隔离部件500一侧的法线为第一法线N。第一法线N在所述离心风叶210的外周上具有交点E。蜗壳出风口222的外端平面222a在垂直于所述离心风叶210的轴线Ax的平面上的投影为第二线段EF。

参考图8，在一些实施例中，蜗舌221的圆心O与端点C的连线与所述第一线段CD的第一夹角β优选大于20°，且小于35°。该第一夹角β进一步优选为25°、30°或33°。交点E在垂直于所述离心风叶210的轴线Ax的平面上的投影点与端点C的连线与所述第一法线N的第二夹角α大于80°，且小于90°。该第二夹角α进一步优选为84°、86°或87°。通过选择合适的夹角α和β的数值范围，一方面能够使隔离结构500能够分隔开高压区A和低压区B，避免高压区A过小而难以达到消除蜗旋气流的效果，从而难以消除蜗旋气流所造成的异常音，另一方面也能够避免形成对气流的明显切割作用，以消除因切割气流所产生的噪声。

在图8中，端点D优选设置在所述第二线段EF的中点，也可以设置在以中点为中心靠近所述蜗舌一侧长度c的位置与远离所述蜗舌一侧长度c的位置之间，c优选为20mm。通过选择端点D的设置位置能够使隔离结构500有效地隔离高压区A与低压区D而不产生涡旋气流。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种蜗壳结构(220)，用于安装离心风叶(210)，其特征在于，包括：

蜗壳本体，具有蜗舌(221)和蜗壳出风口(222)；和

隔离部件(500)，设置在所述蜗壳出风口(222)的内壁，用于至少部分隔离所述蜗壳出风口(222)中靠近所述蜗舌(221)一侧的回流区域和远离所述蜗舌(221)一侧的出风区域。

2.根据权利要求1所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述蜗壳出风口(222)按照所述离心风叶(210)在自身轴线的延伸方向上的两侧端面在所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)的投影，划分出所述两侧端面的投影之间的第一区域(A1)，以及处于所述两侧端面的投影外侧的第二区域(A2，A3)，所述隔离部件(500)位于所述第二区域(A2，A3)内。

3.根据权利要求2所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述隔离部件(500)的一端与所述蜗壳出风口(222)内壁连接，另一端位于所述第一区域(A1)和所述第二区域(A2)的交界面上。

4.根据权利要求1所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述隔离部件(500)包括：

第一隔板(510)，设置在所述蜗壳出风口(222)的第一内壁上；和

第二隔板(520)，设置在所述蜗壳出风口(222)的第二内壁(222b)上；

其中，沿所述离心风叶(210)的轴线方向，所述第一内壁位于所述第二内壁(222b)的对侧。

5.根据权利要求4所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述第一隔板(510)与所述第一内壁垂直，和/或所述第二隔板(520)与所述第二内壁(222b)垂直。

6.根据权利要求4所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述第一隔板(510)与所述第二隔板(520)位于同一平面。

7.根据权利要求4所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述第一隔板(510)和/或第二隔板(520)为平板结构、S型结构或C型结构。

8.根据权利要求1所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述隔离部件(500)在垂直于所述离心风叶(210)的轴线(Ax)的平面上的投影为第一线段(CD)，所述蜗舌(221)的圆心(O)与所述第一线段(CD)远离所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)的一侧的端点(C)的连线与所述第一线段(CD)的第一夹角大于20°，且小于35°。

9.根据权利要求8所述的蜗壳结构，其特征在于，所述第一夹角为25°、30°或33°。

10.根据权利要求1所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述隔离部件(500)在垂直于所述离心风叶(210)的轴线的平面上的投影为第一线段(CD)，所述离心风叶(210)的外周上与所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)平行，且靠近所述隔离部件(500)一侧的法线为第一法线(N)，所述第一法线(N)在所述离心风叶(210)的外周上的交点(E)在垂直于所述离心风叶(210)的轴线(Ax)的平面上的投影点与所述第一线段(CD)远离所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)的一侧的端点(C)的连线与所述第一法线(N)的第二夹角大于80°，且小于90°。

11.根据权利要求10所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述第二夹角为84°、86°或87°。

12.根据权利要求1所述的蜗壳结构(220)，其特征在于，所述隔离部件(500)在垂直于所述离心风叶(210)的轴线(Ax)的平面上的投影为第一线段(CD)，所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)在垂直于所述离心风叶(210)的轴线(Ax)的平面上的投影为第二线段(EF)，所述第一线段(CD)靠近所述蜗壳出风口(222)的外端平面(222a)的一侧的端点(D)位于所述第二线段(EF)的中点靠近所述蜗舌一侧20mm的位置与远离所述蜗舌一侧20mm的位置之间。

13.一种离心风机(200)，其特征在于，包括：

离心风叶(210)；和

权利要求1～12任一所述的蜗壳结构(220)。

14.一种新风机，其特征在于，包括：权利要求13所述的离心风机(200)。