CN110805574B - 离心风机蜗壳及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心风机蜗壳及空调器，离心风机蜗壳包括：两端设有开口的风机壳体、设置在至少一个所述开口上的集流器，所述集流器上设有至少一个向所述风机壳体轴线伸出的导叶。与现有技术相比，本发明提出的离心风机蜗壳，由于在集流器上设有导叶，可以改变气流的流向，提高了叶轮进口处的径向风速，降低了气流的折弯损失，风机的风量较大，离心风机的效率较高。

Description

离心风机蜗壳及空调器
技术领域
本发明涉及风机设备技术领域，更具体地说，是涉及一种离心风机蜗壳及空调器。
背景技术
现有技术中，前向式多翼离心风机的进、出风方式为轴向进风、径向出风，气流流动方向转动了90°，造成了较大的折弯损失；集流器出口到叶轮进口的高速气流在叶轮进口处的径向风速较小，风机风量较小，离心风机的效率不高；所以，如何减小气流的折弯损失，增加气流在叶轮进口处的径向速度，减小风机全压，增加风机风量，有效提高风机效率是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心风机蜗壳及空调器，以解决现有技术中存在的叶轮进口处的径向风速较小，风机风量较小，离心风机效率不高的问题。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：
一种离心风机蜗壳及空调器，离心风机蜗壳包括：两端设有开口的风机壳体、设置在至少一个所述开口上的集流器，所述集流器上设有至少一个向所述风机壳体轴线伸出的导叶。
所述导叶上相对的两个表面为三维曲面。
所述导叶由二维导叶形线沿集流器曲面的表面曲线轴向拉伸而成，所述导叶上三维曲面与所述风机壳体上开口轴心线之间的夹角为30°-45°。
所述导叶上三维曲面与所述风机壳体上开口轴心线之间的夹角为30°-45°。
所述导叶上两个三维弧形面之间的距离不等距。
所述导叶上两个三维弧形面之间的距离A为:1.5mm<A<2mm。
所述集流器的内缘为弧形面，所述导叶的一端固定在所述集流器的弧形面上，另一端朝向所述风机壳体上开口的轴心线方向延伸。
所述导叶的内缘半径与所述集流器的内缘半径的比值为0.85-0.90。
当所述风机壳体内安装叶轮时，所述导叶的数量与所述叶轮上叶片的数量之间的比值为小数。
所述导叶与所述集流器为一体成型结构。
另外，本发明还提出了一种空调器，包括离心风机，所述离心风机使用上述的离心风机蜗壳。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明提出的离心风机蜗壳及空调器，由于在集流器上设有导叶，可以改变气流的流向，提高了叶轮进口处的径向风速，降低了气流的折弯损失，风机的风量较大，离心风机的效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的侧视图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明有关的部分而非全部结构。
如图1-2所示，在本发明的一实施例中，提出了一种离心风机蜗壳，包括：两端设有开口2的风机壳体1、设置在至少一个开口2上的集流器3，该集流器3上设有至少一个向风机壳体1轴线伸出的导叶4。当气流经过该导叶4时，该气流沿着该导叶4的表面呈三维弧线形流动。此外，风机壳体1上设有出风口5，出风口5设置在风机壳体1的侧面上。
具体地，可以在一个开口2上设置集流器3，也可以两个开口2上各设置一个集流器3，可以在一个集流器上设置导叶4，也可以在两个集流器3上都设置导叶4，客户可以根据需要进行选择。
通过在集流器上增加导叶结构,改变了气流的流动方向，使原本呈二维直角流动的气流，流经导叶后呈三维弧线形流动轨迹。减小了从集流器进口到叶轮进口的高速气流风速的折弯损失，增加叶轮进口气流的径向分速度，提高了风机的效率。集流器上的导叶可以改变气流方向，起到预旋的作用，让气流呈弧形流动，使进入风机壳体的气流产生径向分速度。根据离心机的扬程方程可知，增加叶轮进口气流的径向分速度可以有效的降低风机全压，风机效率升高，全压下降，可以有效增加风机风量。
在风机运行时，气流经过集流器上导叶后，气流沿着导叶表面呈三维弧线形流动，气流经过集流器上导叶后，会产生径向分速度，减小了高速气流的直角折弯损失，通过减小损失来提高风机效率。
风机的理论扬程公式：HT∞=（u2v2u∞-u1v1u∞）/g
其中， u2—— 叶轮外径线速度；
u1—— 叶轮内径线速度；
v2u∞—— 气流在叶轮出口处的径向分速度；
v1u∞—— 气流在叶轮进口处的径向分速度；
HT∞—— 风机全压；
g—— 重力加速度；
在风机有效功率不变的情况下，增大气流的进口径向分速度v1u∞时，风机扬程会减小。
风机效率公式：Pe（kW）=qv·PtF/1000
其中，Pe—— 风机有效功率；
qv—— 风机设计流量；
PtF—— 风机设计全压。
当风机设计全压PtF减小时，风机效率增大，风机流量增大。
优选地，导叶4设有多个，该多个导叶4在集流器3的內缘上沿着集流器3的周向均匀分布。
优选地，导叶4上相对的两个表面为三维曲面。
优选地，导叶4由二维导叶形线沿集流器3曲面的表面曲线轴向拉伸而成，导叶4上三维曲面与该风机壳体1上开口2轴心线之间的夹角为30°-45°。若夹角过大，气流对导叶表面的撞击面积增加，增大动能损失；若夹角过小，则气流方向改变太小，无明显效果。
优选地，导叶4上两个三维弧形面之间的距离不等距，即导叶4的厚度不一致。
优选地，导叶4上两个三维弧形面之间的距离A为:1.5mm<A<2mm。因为导叶的形线为机翼形，最大厚度过大，会影响气流进口面积，导致进口条件变差。而且过大的厚度会增加集流器的进口涡流；最小厚度过小，导叶强度不够，在风机高速运转时，可能产生振动与噪声。
优选地，集流器3的内缘为弧形面，导叶4的一端固定在该集流器3的弧形面上，另一端朝向风机壳体1上开口2的轴心线方向延伸。
优选地，导叶4的內缘半径与该集流器3的内缘半径的比值为0.85-0.90。如果比值过小，导叶伸出长度过大，会减小集流器进风面积，会使风机进风条件变差，甚至产生啸叫声，如果比值过大则减损效果不明显。导叶4的內缘半径是指导叶4的內缘与开口2轴心线之间的距离，集流器3的內缘半径是指集流器3的內缘与开口2轴心线之间的距离。
优选地，当风机壳体1内安装叶轮时，该导叶4的数量与该叶轮上叶片的数量之间的比值为小数。即集流器上导叶的数量不宜与安装在风机壳体内的叶轮上叶片的数量呈整数倍关系，容易产生共振。
优选地，导叶4与该集流器3为一体成型结构。一体成型结构有助于增加导叶4与集流器3之间的连接强度，防止导叶4损坏，提高导叶4和集流器3的使用寿命。
另外，本发明还提出了一种空调器，包括离心风机，该离心风机使用上述的离心风机蜗壳。
本发明的空调器，其离心风机由于在离心风机蜗壳的集流器上设有导叶，可以改变气流的流向，提高了叶轮进口处的风速，降低了气流的折弯损失，风机的风量较大，离心风机的效率较高，从而提高了空调器的工作效率。
以上实施例和附图仅用于说明本发明的技术方案，并非构成对本发明的限制。应当说明的是，本领域普通技术人员可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换应包括在本发明权利要求书保护的范围内。

Claims (8)

1.一种离心风机蜗壳，包括：两端设有开口的风机壳体、设置在至少一个所述开口上的集流器，其特征在于：所述集流器上设有至少一个向所述风机壳体轴线伸出的导叶；
所述导叶相对的两个表面为三维曲面；
所述导叶由二维导叶形线沿集流器曲面的表面曲线轴向拉伸而成；
所述导叶上三维曲面与所述风机壳体上开口轴心线之间的夹角为30°-45°。
2.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：所述导叶上两个三维弧形面之间的距离不等距。
3.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：所述导叶上两个三维弧形面之间的距离A为:1.5mm<A<2mm。
4.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：所述集流器的内缘为弧形面，所述导叶的一端固定在所述集流器的弧形面上，另一端朝向所述风机壳体上开口的轴心线方向延伸。
5.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：所述导叶的内缘半径与所述集流器的内缘半径的比值为0.85-0.90。
6.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：当所述风机壳体内安装叶轮时，所述导叶的数量与所述叶轮上叶片的数量之间的比值为小数。
7.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：所述导叶与所述集流器为一体成型结构。
8.一种空调器，包括离心风机，其特征在于：所述离心风机使用权利要求1至7任一项所述离心风机蜗壳。
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