CN111997935B - 一种降噪蜗舌结构及离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降噪蜗舌结构及离心风机，该蜗舌结构包括由蜗壳与出气口连接处的壳壁形成的蜗舌本体，蜗舌本体顶部的多个凸起块，多个凸起块沿蜗壳轴线方向依次分布，且相邻凸起块之间设置有供气流通过的气流通道。本发明的凸起块减少了蜗舌与叶轮叶片间的距离，起到减少气流随叶轮继续旋转的作用，避免气流在蜗壳腔体部分不停循环，进而提高离心风机的工作效率；凸起块之间的间隙可以作为气流通道，当气流离开叶轮叶片末端时，减少出口气流对蜗舌结构的冲击，一定程度上降低蜗舌附近气流的压力梯度，增加气流的有效通流面积，抑制了蜗舌区域噪声的迭加，从而能够有效降低了离心风机的气动噪声。

Description

一种降噪蜗舌结构及离心风机

技术领域

本发明属于离心风机技术领域，具体涉及一种降噪蜗舌及离心风机。

背景技术

离心风机在其蜗壳与出气口的连接处常有一种由壳壁形成，状如舌头的“舌状”结构，称为蜗舌。如图1所示。

蜗舌结构与蜗壳内的旋转叶轮尾迹气流直接发生相互作用，能够防止气体在机壳内循环流动，但由于蜗舌结构附近区域的气流运动状态十分复杂，蜗舌的形状、尺寸、位置等直接关系到离心风机的气动性能和噪声特性，在风机工作过程中，每个叶片经过蜗舌，叶片出口的气流都会同一时间冲击在蜗舌上，蜗舌承受非常大的脉冲力从而产生旋转噪声。蜗舌与叶轮边缘的间距需要有一个最佳范围，间距太小，气流流过蜗舌与叶轮边缘的间隙时，就会产生啸叫声；间距太大，叶轮尾部气流对蜗舌的冲击会减少，但却会有一部分气流在蜗壳内随着叶轮的旋转不停地循环，这样既会导致离心风机效率下降，同时循环气流周期性地冲击叶轮出口，产生低频振荡或共鸣，使得噪声增大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种降噪蜗舌及离心风机，解决现有的离心风机中的蜗舌结构难以协调效率与噪声，使得离心风机效率较低、噪声增加的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种降噪蜗舌结构，包括由蜗壳与出气口连接处的壳壁形成的蜗舌本体，所述的蜗舌本体顶部的多个凸起块，多个凸起块沿蜗壳轴线方向依次分布，且相邻凸起块之间设置有供气流通过的气流通道。

具体的，所述的凸起块包括多个第一凸起块和多个第二凸起块；所述的多个第一凸起块设置在叶轮叶片对应处的蜗舌本体上，第一凸起块顶部与叶轮叶片顶部间隔有间隙；所述的多个第二凸起块设置在叶轮轴对应处的蜗舌本体上，第二凸起块顶部超出叶轮叶片顶部一段距离。

优选的，所述的间隙距离L₂＝0.05D～0.07D；所述的凸起块根部距离叶轮叶片顶部的距离L₁＝0.10D～0.12D，其中D为叶轮直径。

优选的，第二凸起块顶部超出叶轮叶片顶部的距离L₃＝0.07D～0.09D，其中D为叶轮直径。

优选的，所述的第一凸起块的宽度和第二凸起块的宽度相同，其中，第一凸起块的宽度或第二凸起块的宽度b₁＝0.3～0.4b₂；

所述的多个第一凸起块及第一凸起块之间气流通道的总宽度 b₄＝1.2b₂～1.5b₂，b₂为叶轮叶片的宽度。

具体的，所述的气流通道由两个凸起块之间的间隙形成，所述的间隙的宽度b₃＝0.7～0.9b₁。

具体的，所述的凸起块为方形块体，方形块体的其中一个面设置为与蜗舌本体顶部相匹配的第一弧形面。

具体的，其特征在于，所述的方形块体的顶部设置为第二弧形面。

本发明还公开了一种降噪离心风机，包括蜗壳、出风口、设置在蜗壳内的叶轮叶片和叶轮轴，所述的蜗壳与出风口的连接处设置有蜗舌，所述的蜗舌为本发明所述的降噪蜗舌结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在原有的蜗舌基础上设置一些凸起块，并在凸起块之间设置间隙形成气流通道。其中凸起块减少了蜗舌与叶轮叶片间的距离，起到减少气流随叶轮继续旋转的作用，避免气流在蜗壳腔体部分不停循环，进而提高离心风机的工作效率；凸起块之间的间隙可以作为气流通道，当气流离开叶轮叶片末端时，减少出口气流对蜗舌结构的冲击，一定程度上降低蜗舌附近气流的压力梯度，增加气流的有效通流面积，抑制了蜗舌区域噪声的迭加，从而能够有效降低了离心风机的气动噪声。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是传统的离心风机中蜗舌的结构示意图。

图2是本发明实施例记载的离心风机整体结构示意图。

图3是图2中I的局部放大的剖视图。

图4是本发明实施例记载的蜗舌与叶轮叶片、叶轮轴的位置关系图。

图5是本发明实施例记载的蜗舌的其中一种结构图。

图6是本发明实施例记载的蜗舌的另一种结构图。

图中各标号表示为：

1-蜗壳，2-出风口，3-蜗舌，4-叶轮叶片；

31-蜗舌本体，32-凸起块，33-气流通道；

321-第一凸起块，322-第二凸起块，323-第一弧形面，324-第二弧形面。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底、顶”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

实施例1

本实施例公开了一种降噪蜗舌结构，如图3所示，该蜗舌结构包括由蜗壳1与出气口2连接处的壳壁形成的蜗舌本体31以及设置在蜗舌本体31 顶部的多个凸起块32。本实施例中的蜗舌本体31为目前市面上较为常见的蜗舌结构。多个凸起块32沿蜗壳1轴线方向依次分布，且相邻凸起块32 之间设置有供气流通过的气流通道33。其中凸起块32的设置能够有效防止气流在腔体内部继续循环，造成流量的损失，使得风机效率下降，于此同时，气流通道33的设置能够减少气流对蜗舌结构的冲击，有效减少由于气流冲击蜗壳1而产生的噪声。

具体的，凸起块32为方形块体，焊接在蜗舌本体31上，如图5所示。优选的，方形块体的其中一个面设置为与蜗舌本体31顶部相匹配的弧形面 323，方便与蜗舌本体31的焊接。本实施例中的气流通道33由两个相邻凸起块32之间的间隙形成，作为优选的，气流通道的宽度相等，宽度 b₃＝0.7～0.9b₁。

更优选的，将方形块体的顶部(即迎风面)设置为弧形曲面324，这种弧形结构可以进一步减少气流对凸起块32的冲击。

具体的，如图3和图4所示，凸起块32包括多个第一凸起块321和多个第二凸起块322，其中第一凸起块的高度小于第二凸起块的高度。多个第一凸起块321形成如图4所示的A部分，A部分设置在叶轮叶片4顶部对应的蜗舌本体31上，并且第一凸起块321顶部与叶轮叶片4顶部间隔有间隙。多个第二凸起块322设置在叶轮轴顶部对应处的蜗舌本体31上，多个第二凸起块322形成如图4所示的B部分。并且第二凸起块322顶部超出叶轮叶片4顶部一段距离，即从蜗壳的轴向来看，第二凸起块322与叶轮叶片4之间存在重叠段。在本发明中，A部分的第一凸起块321有利于减少叶片尾端气流随着叶轮继续在蜗壳腔体内部循环，减少不必要的功率消耗和流量损失，一定程度上提高离心风机的效率，另一方面可以减少叶轮叶片边缘出口的气流对蜗舌结构的冲击，降低噪声的产生，B部分的第二凸起块 322，其主要作用在于阻止B部分区域内大量气流重新进入腔体内部造成流量损失和风机效率下降。

作为本实施例的优选方案，如图3所示，第一凸起块321顶部与叶轮叶片4顶部的间隙距离L₂＝0.05D～0.07D。凸起块32根部(即蜗舌本体的顶部) 距离叶轮叶片4顶部的距离L₁＝0.10D～0.12D。第二凸起块322顶部超出叶轮叶片4顶部的距离(也就是重叠段的长度)L₃＝0.07D～0.09D，其中，D为叶轮直径。

作为本实施例的另一个优选方案，第一凸起块321的宽度和第二凸起块322的宽度相同，其中，第一凸起块321的宽度或第二凸起块322的宽度 b₁＝0.3～0.4b₂。多个第一凸起块321及第一凸起块321之间气流通道33的总宽度即A部分的宽度b₄＝1.2b₂～1.5b₂，b₂为叶轮叶片的宽度。

本实施例中的上述尺寸可根据离心风机叶轮尺寸进行调整，确保最大限度内提高风机效率和降低噪音。

实施例2

本实施例公开了一种降噪离心风机，如图1所示，该离心风机包括蜗壳 1、出风口2、设置在蜗壳内的叶轮叶片4和叶轮轴，蜗壳与出风口的连接处设置有蜗舌3，该蜗舌3为实施例1记载的降噪蜗舌结构。蜗舌中第一凸起块321和第二凸起块322的固定位置根据实施例1记载的尺寸和距离进行设置。

将本实施例的离心风机在实际工程实践中进行试验，测试结果得到，本发明与传统蜗舌结构的离心风机相比，在出口压力和运行效率不变的情况下，离心风机噪声能够降低了15～20dB；在离心风机噪声基本相同的情况下，风机效率可以提升7～15％。

在以上的描述中，除非另有明确的规定和限定，其中的“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或成一体；可以是直接连接，也可以是间接连接等等。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技术方案中的具体含义。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本发明的思想，同样应当视其为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种降噪离心风机，包括蜗壳（1）、出风口（2）、设置在蜗壳内的叶轮叶片（4）和叶轮轴，所述的蜗壳与出风口的连接处设置有蜗舌（3），其特征在于，

所述的蜗舌（3）包括由蜗壳（1）与出风口（2）连接处的壳壁形成的蜗舌本体（31）、设置在蜗舌本体（31）顶部的多个凸起块（32），多个凸起块（32）沿蜗壳（1）轴线方向依次分布，且相邻凸起块（32）之间设置有供气流通过的气流通道（33）；所述的凸起块（32）根部距离叶轮叶片（4）顶部的距离L₁=0.10 D ~0.12D，其中D为叶轮直径；

所述的凸起块（32）包括多个第一凸起块（321）和多个第二凸起块（322）；所述的多个第一凸起块（321）设置在叶轮叶片（4）对应处的蜗舌本体（31）上，第一凸起块（321）顶部与叶轮叶片（4）顶部间隔有间隙；第一凸起块（321）顶部与叶轮叶片（4）顶部之间的间隙距离L₂=0.05D~0.07D；

所述的多个第二凸起块（322）设置在叶轮轴对应处的蜗舌本体（31）上，第二凸起块（322）顶部超出叶轮叶片顶部一段距离；第二凸起块（322）顶部超出叶轮叶片（4）顶部的距离L₃=0.07D~0.09D，其中D为叶轮直径。

2.如权利要求1所述的降噪离心风机，其特征在于，所述的第一凸起块（321）的宽度和第二凸起块（322）的宽度相同，其中，第一凸起块（321）的宽度或第二凸起块（322）的宽度b₁=0.3~0.4b₂；

所述的多个第一凸起块（321）及第一凸起块（321）之间气流通道（33）的总宽度b₄=1.2b₂~1.5b₂，b₂为叶轮叶片的宽度。

3.如权利要求2所述的降噪离心风机，其特征在于，所述的气流通道（33）由两个凸起块之间的间隙形成，所述的间隙的宽度b₃=0.7~0.9b₁。

4.如权利要求1所述的降噪离心风机，其特征在于，所述的凸起块（32）为方形块体，方形块体的其中一个面设置为与蜗舌本体（31）顶部相匹配的第一弧形面（323）。

5.如权利要求4所述的降噪离心风机，其特征在于，所述的方形块体的顶部设置为第二弧形面（324）。

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