CN115929666A - 离心风机、气流驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心风机、气流驱动设备，属于空气调节技术领域，其中的离心风机，包括离心叶轮，所述离心叶轮具有沿圆周方向间隔设置的多个叶片，在所述离心叶轮的轴向投影上，所述叶片具有压力面型线、吸力面型线、出口侧型线及进口侧型线，在由所述进口侧型线向所述出口侧型线的方向上，所述叶片的厚度先增大后变小。本发明与现有技术中的等厚叶片相较，叶片的厚度中间位置较大而气流的流入及流出位置的厚度则较小，能够有效提升叶片的整体强度，避免现有技术中的叶片薄弱的问题，有效提升了风机的性能以及可运行转速。

Description

离心风机、气流驱动设备

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种离心风机、气流驱动设备。

背景技术

离心风机具有压力系数高、流量系数大及噪音较低等特点，广泛应用于空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风。根据风叶叶型设计不同，一般分为等厚圆弧板叶片和翼型叶片两种。等厚圆弧板叶片易加工，但是叶道内存在流动分离，风机效率较低、噪声较大；翼型叶片不易加工，但是相较于圆弧板叶片，有助于提升风机效率，降低风机噪声，但是现有的翼型叶片不适用于小尺寸强前向多翼离心叶轮的叶片设计，会出现叶片较为薄弱的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种离心风机、气流驱动设备，能够解决现有技术中现有的叶片不适用于小尺寸强前向多翼离心叶轮的叶片设计，会出现叶片较为薄弱的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种离心风机，包括离心叶轮，所述离心叶轮具有沿圆周方向间隔设置的多个叶片，在所述离心叶轮的轴向投影上，所述叶片具有压力面型线、吸力面型线、出口侧型线及进口侧型线，在由所述进口侧型线向所述出口侧型线的方向上，所述叶片的厚度先增大后变小。

在一些实施方式中，所述叶片在任一点的厚度为y，所述吸力面型线与所述离心叶轮的出口圆的结合点为第一点，所述压力面型线的圆心与所述第一点之间的连线为第一线段，所述压力面型线的圆心与所述吸力面型线任意一点之间的连线为第二线段，所述第一线段与所述第二线段之间的夹角为x，所述叶片的叶片中心角为γ，所述第一点对应的所述叶片的厚度为a，

y＝-3.6218(x/γ)⁵+3.329(x/γ)⁴-0.8029(x/γ)³+0.4946(x/γ)²+0.62(x/γ)-

0.0017+a，其中，0≤x≤γ且0.8mm≤a≤1.5mm。

在一些实施方式中，所述离心叶轮的出口圆的半径为m，45mm≤m≤100mm。

在一些实施方式中，所述离心叶轮的进口圆的半径为n，0.87≤n/m≤0.95。

在一些实施方式中，所述离心叶轮的叶片入口角为α，85°≤α≤95°。

在一些实施方式中，所述离心叶轮的叶片出口角的补角为β，8°≤β≤12°。

在一些实施方式中，γ＝180°-(α+β)。

在一些实施方式中，所述压力面型线的半径为l，l＝(m²-n²)/[2(m*cosβ-n*cosα)]。

本发明还提供一种气流驱动设备，其特征在于，包括上述的离心风机。

在一些实施方式中，所述气流驱动设备包括空调器。

本发明提供的一种离心风机、气流驱动设备，与现有技术中的等厚叶片相较，叶片的厚度中间位置较大而气流的流入及流出位置的厚度则较小，能够有效提升叶片的整体强度，避免现有技术中的叶片薄弱的问题，有效提升了风机的性能以及可运行转速。

附图说明

图1为本发明实施例的离心风机的立体结构示意图；

图2为图1中的离心叶轮的立体结构示意图；

图3为图2中的叶片的结构示意图；

图4为图2中的叶片的相关尺寸示意图。

附图标记表示为：

1、离心叶轮；11、叶片；111、压力面型线；112、吸力面型线；113、出口侧型线；114、进口侧型线；21、上蜗壳；22、下蜗壳；23、出风口；31、轮盘；32、打水圈。

具体实施方式

结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供一种离心风机，具体例如为一种多翼离心风机，参见图1所示，包括上蜗壳21及下蜗壳22，上蜗壳21与下蜗壳22两者扣合形成风道，该风道中设置有离心叶轮1，该离心叶轮1优选为一种小尺寸强前向多翼离心风叶，如图2所示，离心叶轮1具有沿圆周方向间隔设置的多个叶片11，如图3所示，在离心叶轮1的轴向投影上，叶片11具有压力面型线111、吸力面型线112、出口侧型线113及进口侧型线114，在由进口侧型线114向出口侧型线113的方向上，叶片11的厚度先增大后变小。该技术方案中，与现有技术中的等厚叶片相较，叶片11的厚度中间位置较大而气流的流入及流出位置的厚度则较小，能够有效提升叶片11的整体强度，避免现有技术中的叶片薄弱的问题，有效提升了风机的性能以及可运行转速。

在一个优选的实施例中，具体参见图4所示，叶片11在任一点的厚度为y，吸力面型线112与离心叶轮1的出口圆的结合点为第一点，压力面型线111的圆心与第一点之间的连线为第一线段，压力面型线111的圆心与吸力面型线112任意一点之间的连线为第二线段，第一线段与第二线段之间的夹角为x，叶片11的叶片中心角为γ，第一点对应的叶片11的厚度为a，

y＝-3.6218(x/γ)⁵+3.329(x/γ)⁴-0.8029(x/γ)³+0.4946(x/γ)²+0.62(x/γ)-

0.0017+a，其中，0≤x≤γ且0.8mm≤a≤1.5mm，该技术方案中，区别于传统的等厚圆弧板以及翼型叶片的结构，进行压力面、吸力面双面耦合函数设计，优化叶片厚度，使本发明的离心叶轮1能够尤其适用于小尺寸强前向多翼离心风叶中，有效解决了小尺寸强前向多翼离心风叶在进行叶型设计时存在的叶片薄弱问题，有效提升了风机的性能以及可运行转速。需要说明的是，前述的压力面、吸力面双面耦合函数中，a在具体运算时，仅需要将其对应于量纲mm的数值带入函数中运算即可，最终的y值的量纲也定义为mm，其他的各个计算因子皆不赋量纲。

进一步参见图4所示，离心叶轮1的出口圆的半径为m，45mm≤m≤100mm，离心叶轮1的进口圆的半径为n，0.87≤n/m≤0.95；离心叶轮1的叶片入口角为α，85°≤α≤95°；离心叶轮1的叶片出口角的补角为β，8°≤β≤12°；γ＝180°-(α+β)；压力面型线111的半径为l，l＝(m²-n²)/[2(m*cosβ-n*cosα)]。前述各参数的进一步优化，能够进一步解决小尺寸强前向多翼离心风叶在进行叶型设计时存在的叶片薄弱问题。

参见图2所示，在一个具体的实施例中，离心风机为双进口离心风机，也即其具有两组共用一个轮盘31的两组叶片11，每组叶片11的原理轮盘31的一端位置处连接有打水圈32，能够保证每组叶片11的结构可靠与稳定。

在一具体实施例中，强前向多翼离心风叶应用了本发明的压力面、吸力面双面耦合函数设计的小尺寸强前向多翼离心风叶叶型设计方法，相同叶轮尺寸下，相较于常规叶型设计，风机风量提升了15％以上，实测数据如表1所示。

表1不同叶型设计方法实测风量对比

根据本发明的实施例，还提供一种气流驱动设备，其特征在于，包括上述的离心风机，气流驱动设备包括空调器。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种离心风机，包括离心叶轮(1)，所述离心叶轮(1)具有沿圆周方向间隔设置的多个叶片(11)，其特征在于，在所述离心叶轮(1)的轴向投影上，所述叶片(11)具有压力面型线(111)、吸力面型线(112)、出口侧型线(113)及进口侧型线(114)，在由所述进口侧型线(114)向所述出口侧型线(113)的方向上，所述叶片(11)的厚度先增大后变小。

2.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，所述叶片(11)在任一点的厚度为y，所述吸力面型线(112)与所述离心叶轮(1)的出口圆的结合点为第一点，所述压力面型线(111)的圆心与所述第一点之间的连线为第一线段，所述压力面型线(111)的圆心与所述吸力面型线(112)任意一点之间的连线为第二线段，所述第一线段与所述第二线段之间的夹角为x，所述叶片(11)的叶片中心角为γ，所述第一点对应的所述叶片(11)的厚度为a，

y＝-3.6218(x/γ)⁵+3.329(x/γ)⁴-0.8029(x/γ)³+0.4946(x/γ)²+0.62(x/γ)-

0.0017+a，其中，0≤x≤γ且0.8mm≤a≤1.5mm。

3.根据权利要求2所述的离心风机，其特征在于，所述离心叶轮(1)的出口圆的半径为m，45mm≤m≤100mm。

4.根据权利要求3所述的离心风机，其特征在于，所述离心叶轮(1)的进口圆的半径为n，0.87≤n/m≤0.95。

5.根据权利要求4所述的离心风机，其特征在于，所述离心叶轮(1)的叶片入口角为α，85°≤α≤95°。

6.根据权利要求5所述的离心风机，其特征在于，所述离心叶轮(1)的叶片出口角的补角为β，8°≤β≤12°。

7.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于，γ＝180°-(α+β)。

8.根据权利要求7所述的离心风机，其特征在于，所述压力面型线(111)的半径为l，l＝(m²-n²)/[2(m*cosβ-n*cosα)]。

9.一种气流驱动设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的离心风机。

10.根据权利要求9所述的气流驱动设备，其特征在于，所述气流驱动设备包括空调器。

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