CN110259724B - 一种离心风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳内设置有叶轮，所述蜗壳包括互相平行的前盖和后盖、连接在前盖和后盖之间的环壁，所述前盖、后盖和环壁之间构成有出风口，其特征在于：以垂直于前盖和后盖、穿过环壁、并且平行于出风口的平面作为剖面，在该剖面上，所述环壁的型线为两条分别连接在前盖型线和后盖型线的相应端部之间的线段，所述线段的中间相对于两端更为朝向蜗壳外突出，所述线段为第一圆弧线段，每个第一圆弧线段由与前盖型线和后盖型线连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出，其特征在于：每个第一圆弧段的两端分别与前盖型线和后盖型线的相应端部相切，所述第一圆弧线段的半径与叶轮的高度相等。

Description

一种离心风机
技术领域
本发明涉及动力装置，尤其是一种离心风机。
背景技术
多翼离心风机具有流量大、压力高、结构紧凑、噪声低等优点，广泛应用于吸油烟机、空调等与日常生活密切相关的领域。随着人们生活质量的提高以及行业对家电标准要求的提高，如何有效提升风量、风压，降低多翼离心风机噪声也受到越来越多的关注。
风机作为吸油烟机的不可或缺的核心部件，其在风机实际运行过程中，叶轮出口气流与蜗壳壁面间存在强烈的非定常干涉，使得蜗壳壁面成为风机的主要噪声源。提高蜗壳结构设计，优化流道，不仅能改善风机气动性能，还能达到降低噪声的效果。
现有蜗壳一般分为蜗壳前盖、蜗壳环壁、蜗舌、蜗壳后盖四部分，叶轮高速旋转下将机械能转化成气动能，叶轮出口气流因蜗舌和叶轮间的距离小，形成高压区，将气流从蜗舌除引导至出口处，实现离心风机吸烟排烟功能。
这种现有技术的蜗壳，叶轮出口气流与蜗壳壁面间存在强烈的非定常干涉，特别是叶轮中段出口气流明显高于叶轮前段和后段，此时中段气流对环壁冲击明显高于前段和后段，导致中段与前段后段在于蜗壳壁面垂直的方向上存在相互干涉，产生循环流动，形成一定强度的漩涡。其次，蜗壳前盖、后盖和环壁都是直角连接，气流在沿着环壁流动时，在蜗壳前盖、后盖和环壁两者之间存在死角区，在这个区域内的部分气体易出现一定强度旋涡。综上两个因素，在风机运行中，因蜗壳中循环气流和漩涡的不利因素下，会造成蜗壳内气流紊乱，导致风机动能损失，风速下降，直观表现为造成吸油烟机进风口风速下降，油烟逃逸，影响顾客体验下降；其次，风机内部流场的变化和噪声的产生密切相关，因此，蜗壳内部的漩涡会增加噪音，造成吸油烟机声音品质下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种离心风机，能有效提高风机性能，降低气动噪声。
本发明解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为：
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳内设置有叶轮，所述蜗壳包括互相平行的前盖和后盖、连接在前盖和后盖之间的环壁，所述前盖、后盖和环壁之间构成有出风口，其特征在于：以垂直于前盖和后盖、穿过环壁、并且平行于出风口的平面作为剖面，在该剖面上，所述环壁的型线为两条分别连接在前盖型线和后盖型线的相应端部之间的线段，所述线段的中间相对于两端更为朝向蜗壳外突出，所述线段为第一圆弧线段，每个第一圆弧线段由与前盖型线和后盖型线连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出，其特征在于：每个第一圆弧段的两端分别与前盖型线和后盖型线的相应端部相切，所述第一圆弧线段的半径与叶轮的高度相等。
本发明解决上述技术问题所采用的第二个技术方案为：一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳内设置有叶轮，所述蜗壳包括互相平行的前盖和后盖、连接在前盖和后盖之间的环壁，所述前盖、后盖和环壁之间构成有出风口，其特征在于：以垂直于前盖和后盖、穿过环壁、并且平行于出风口的平面作为剖面，在该剖面上，所述环壁的型线为两条分别连接在前盖型线和后盖型线的相应端部之间的线段，所述线段的中间相对于两端更为朝向蜗壳外突出，其特征在于：所述线段为第一圆弧段，每个第一圆弧段由与前盖型线和后盖型线连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出，所述第一圆弧段的半径与叶轮的高度相等。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过使得在垂直于前盖和后盖的剖面上的环壁的型线呈中间较两端更为向蜗壳外突出的形状，由此使得环壁可以迎合叶轮出口气流中间流速大、两侧流速小的特点，减弱出口气流对环壁的非均匀的冲击，降低气流之间的因相互干扰而产生的气流紊乱，消除因气流之间的相互干涉而产生循环流动，消除漩涡，可有效提高风机性能，降低气动噪声；此外，可有效增加出口面积，降低出口阻力，提升气动性能；环壁的型线分别和前盖、后盖型线之间通过圆弧段连接或相切连接，可有效消除蜗壳内存在的流动死角区，消除蜗壳边缘处漩涡，有效提升蜗壳内气动效率，提升风量，降低气动噪声。
附图说明
图1为本发明的蜗壳第一个实施例的示意图；
图2为本发明的蜗壳所应用的离心风机第一个实施例的剖视图；
图3为本发明的蜗壳第二个实施例的示意图；
图4为本发明的蜗壳所应用的离心风机第二个实施例的剖视图；
图5为本发明的蜗壳第三个实施例的示意图；
图6为本发明的蜗壳所应用的离心风机第三个实施例的剖视图。
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。
实施例一
参见图1和图2，一种用于离心风机的蜗壳，包括前盖1、后盖2、设置在前盖1和后盖2之间的环壁3、以及蜗舌4。上述部件构成的蜗壳上开设有进风口51和出风口52。该蜗壳所应用的离心风机还包括设置在蜗壳内的叶轮6，叶轮6包括前盘61、后盘62以及多个设置前盘61和后盘62之间的叶片63。
前盖1和后盖2之间互相平行，以垂直于前盖1和后盖2、并且平行于出风口52的平面X作为剖面(经过环壁3、优选位于蜗舌4的下方)，得到蜗壳的剖面示意图，参见图2，在该剖面X上，环壁3的型线为分别连接在前盖1型线l1和后盖2型线l2(前盖1型线l1和后盖2型线l2均为直线)的相应端部之间的第一圆弧线段L1，并且每个第一圆弧线段L1由与前盖1型线l1和后盖2型线l2连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出。
第一圆弧线段L1的半径与叶轮6的叶片63的出口流速有关，箭头所指为气体流向，叶片63上分布的流速比例与第一圆弧线段L1一致。优选的，第一圆弧线段L1的半径R1与叶轮6的高度H1相等。
环壁3的剖面型线为圆弧段的设计，可以迎合叶轮6出口气流中间流速大、两侧流速小的特点，减弱出口气流对环壁3的非均匀的冲击，降低气流之间的因相互干扰而产生的气流紊乱，消除因气流之间的相互干涉而产生循环流动，消除漩涡，可有效提高风机性能，降低气动噪声；此外，可有效增加出口面积，降低出口阻力，提升气动性能。
实施例二
参见图3和图4，在本实施例中，与上述实施例一的不同之处在于，环壁3在剖面X上呈现的型线为分别连接在前盖1型线l1和后盖2型线l2的相应两端之间的直线段L2，每个直线段L2的两端分别通过第二圆弧段L3与前盖1型线l1相应端部连接、通过第三圆弧段L4与后盖2型线l2相应端部连接，第二圆弧段L3和第三圆弧段L4均朝向蜗壳的外部突出。优选的，第二圆弧段L3和第三圆弧段L4的半径相等，均为R2。并且优选的，H2/5《R2《H2/3，其中H2为蜗壳宽度。
H2/5《R2，其目的可以保证R2大于M、R2大于N，其中M为叶轮6的前盘61与蜗壳的前盖1之间的间距，N为叶轮6的后盘62与蜗壳的后盖2之间的间距，由此可以满足当叶轮6中部的高速气流出来撞击蜗壳的环壁3后往蜗壳前后盖流动有圆弧段缓冲，消除现有蜗壳设计中存在的死角，可以降低死角区漩涡的产生，提高流动效率。而R2《H2/3则是为了避免圆弧段过大，防止叶轮6中部的高速气流直接作用在圆弧段上，降低圆弧段的缓冲作用。
实施例三
参见图5和图6，在本实施例中，与上述实施例一的区别在于，每个第一圆弧段L1的两端分别与前盖1型线l1和后盖2型线l2的相应端部相切。
在实施例二和三中，环壁3的型线分别和前盖1、后盖2型线l2之间通过圆弧段连接或相切连接，可有效消除蜗壳内存在的流动死角区，消除蜗壳边缘处漩涡，有效提升蜗壳内气动效率，提升风量，降低气动噪声。

Claims (2)

1.一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳内设置有叶轮(6)，所述蜗壳包括互相平行的前盖(1)和后盖(2)、连接在前盖(1)和后盖(2)之间的环壁(3)，所述前盖(1)、后盖(2)和环壁(3)之间构成有出风口(52)，以垂直于前盖(1)和后盖(2)、穿过环壁(3)、并且平行于出风口(52)的平面(X)作为剖面，在该剖面上，所述环壁(3)的型线为两条分别连接在前盖(1)型线(l1)和后盖(2)型线(l2)的相应端部之间的线段，所述线段的中间相对于两端更为朝向蜗壳外突出，所述线段为第一圆弧段(L1)，每个第一圆弧段(L1)由与前盖(1)型线(l1)和后盖(2)型线(l2)连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出，其特征在于：每个第一圆弧段(L1)的两端分别与前盖(1)型线(l1)和后盖(2)型线(l2)的相应端部相切，所述第一圆弧段(L1)的半径(R1)与叶轮(6)的高度(H1)相等。
2.一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳内设置有叶轮(6)，所述蜗壳包括互相平行的前盖(1)和后盖(2)、连接在前盖(1)和后盖(2)之间的环壁(3)，所述前盖(1)、后盖(2)和环壁(3)之间构成有出风口(52)，以垂直于前盖(1)和后盖(2)、穿过环壁(3)、并且平行于出风口(52)的平面(X)作为剖面，在该剖面上，所述环壁(3)的型线为两条分别连接在前盖(1)型线(l1)和后盖(2)型线(l2)的相应端部之间的线段，所述线段的中间相对于两端更为朝向蜗壳外突出，其特征在于：所述线段为第一圆弧段(L1)，每个第一圆弧段(L1)由与前盖(1)型线(l1)和后盖(2)型线(l2)连接的两端向中间、逐渐向蜗壳外部突出，所述第一圆弧段(L1)的半径(R1)与叶轮(6)的高度(H1)相等。
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