CN116792335A - 叶轮及风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种叶轮及风机，属于风机技术领域。其中，叶轮包括：轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及叶片，与轮毂连接，且叶片随轮毂转动以产生气流；叶片具有靠近第一端设置的导流部、及与导流部连接且朝向第二端延伸的聚流部，导流部适于将气流导向至聚流部；于垂直于轮毂的旋转中心线的水平面上，聚流部远离导流部的一边缘的两端点的投影连接形成一连接直线，边缘上的其余部分的投影位于连接直线的一侧。通过上述方式，可减缓风机出风口的气流流速，达到降低噪音的效果。

Description

叶轮及风机

技术领域

本发明属于风机技术领域，具体涉及一种叶轮及风机。

背景技术

风机是依靠输入的机械能以提高气体压力并排送气体的机械。风机一般包括壳体、设置在壳体内的轮毂及与轮毂连接的导叶，轮毂在驱动力的作用下旋转以带动导叶旋转，继而产生气流。其中，壳体具有连通的进风口和出风口，气流自进风口进入至壳体内，并自出风口流出至壳体外。

但是，现有技术中的风机在运行时，其出风口处的气流流速较快，从而容易产生噪音。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是如何降低风机运行时产生的噪音。

为解决上述技术问题，本发明提供一种叶轮，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

于垂直于所述轮毂的旋转中心线的水平面上，所述聚流部远离所述导流部的一边缘的两端点的投影连接形成一连接直线，所述边缘上的其余部分的投影位于所述连接直线的一侧。

可选地，上述的叶轮，所述边缘包括至少一段曲线；或，所述边缘包括至少一段曲线和至少一段直线；或，所述边缘包括至少两段直线。

可选地，上述的叶轮，所述聚流部远离所述导流部的一边缘具有将所述边缘分割成两段的分割点，位于所述分割点两侧的其余点与所述边缘的端点之间的连线距离逐渐减小。

可选地，上述的叶轮，所述聚流部的其余部分的投影点之间的连线，向远离所述连接直线的方向凸伸设置。

可选地，上述的叶轮，所述叶轮还包括套设于所述叶片外侧的壳体，所述壳体与所述轮毂之间形成有气流通道，所述壳体靠近所述第一端设置的一端与所述轮毂之间形成与所述气流通道连通的进口，所述壳体靠近所述第二端设置的另一端与所述轮毂之间形成与所述气流通道连通的出口。

可选地，上述的叶轮，所述进口的最外端与所述旋转中心线之间的距离大于所述气流通道的出口的最外端与所述旋转中心线之间的距离。

可选地，上述的叶轮，所述进口的面积与所述出口的面积的比值小于0.6。

本发明还提供一种叶轮，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

所述聚流部具有垂直于参考平面的垂直体，所述参考平面为垂直于所述轮毂的旋转中心线的水平面；

所述垂直体靠近所述出口设置。

本发明还提供一种叶轮，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

于平行于所述轮毂的旋转中心线的平面上，所述聚流部靠近所述出口的部分的投影连线呈直线，所述导流部靠近所述进口的部分的投影连线呈曲线。

本发明还提供一种风机，包括：

叶轮；

驱动机构，与所述叶轮连接，以驱动所述叶轮转动；

其中，所述叶轮为如上所述的叶轮。

本发明提供的技术方案，具有以下优点：本申请的导叶具有导流部及与导流部连接的聚流部，导流部用于将气流导向至聚流部；其中，聚流部远离导流部的一边缘的两端点的投影连接形成一直线，该边缘上的其余部分的投影位于直线的一侧，从而形成缓冲区，以增大经聚流部流过的气流面积，进而减缓气流流速，达到降低噪音的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的风机的剖视图；

图2为图1中的部分示意图；

图3为本发明的叶轮的结构示意图；

图4为本发明的叶轮的另一结构示意图；

附图标记说明：

10-叶轮；

1-轮毂；2-叶片；21-导流部；22-聚流部；3-壳体；31-进口；32-出口；

20-驱动件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

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、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

实施例1

请参见图1，本实施例提供一种叶轮10，其安装于风机内，并与风机的驱动件20连接，以在风机的驱动件20的驱动下旋转继而产生气流，以使风机的进风口和出风口之间产生压差，进而使得气流自进风口进入风机内，并自出风口流出至风机外。其中，该驱动件20为驱动电机。

请结合图3，具体的，叶轮10包括轮毂1及与轮毂1连接的叶片2，驱动件20驱动轮毂1旋转，以使叶片2随轮毂1旋转以产生气流。轮毂1与叶片2可以一体成型设置，以简化生产制造工艺；或者，轮毂1与叶片2分离设置，而后通过粘接、焊接或紧固件连接等方式实现连接，在此不做具体限定，根据实际情况而定。

其中，轮毂1整体的外形可以为圆柱状，亦或者为锥状，或者为不规则形状等。或者，换言之，轮毂1整体的截面形状可以为矩形、梯形、三角形或其他不规则形状等，在此不做具体限定，根据实际情况而定。在本实施例中，轮毂1的截面近似梯形。

具体请参见图1至图4，轮毂1具有相对设置的第一端和第二端，叶轮10还包括套设于叶片2外侧的壳体3，壳体3与轮毂1之间形成有气流通道。其中，壳体3靠近第一端设置的一端与轮毂1之间形成与气流通道连通的进口31，壳体3靠近第二端设置的另一端与轮毂1之间形成与气流通道连通的出口32。

进口31靠近第一端设置，出口32靠近第二端设置，以在驱动件20驱动叶轮10转动的时候，气流能够自进口31流入至壳体3内，并自出口32流出壳体3外。

现有技术中的风机在整体运行时，会产生较大的噪音。其中，引起噪音的主要原因包括：第一，出风口风速过快；第二，出风口处的气流旋转时与空气相互作用而连续产生压力脉动，从而产生辐射的噪声。

为了解决上述技术问题，叶片2具有靠近第一端设置的导流部21、及与导流部21连接且朝向第二端延伸的聚流部22，导流部21适于将自进口31进入至气流通道内的气流导向至聚流部22，以使聚流部22处的气流的流量较大，然后自出口32流出至气流通道外。即，导流部21靠近进口31设置，聚流部22靠近出口32设置。

具体的，于垂直于轮毂1的旋转中心线(图1中箭头A指向)的水平面上，聚流部22远离导流部21的一边缘的两端点的投影连接形成一连接直线(图4中箭头B指向)，边缘上的其余部分的投影位于连接直线的一侧。其中，上述的聚流部22远离导流部21的一边缘为聚流部22靠近第二端设置的边缘，该边缘在垂直于轮毂1的旋转中心线的水平面上的投影为正投影。

具体请参见图4，在本实施例中，沿轮毂1的第一端至轮毂1的第二端的方向上，聚流部22靠近导流部21的一侧至远离导流部21的一侧的形状相同，因而该设置，可使得自导流部21流向至聚流部22的气流与聚流部22的接触面增大，继而增大经聚流部22流过的气流面积，从而减缓经聚流部22流过的气流的流速，进而减小自出口32流出的气流流速，以达到降低噪音的效果。

为了进一步保证到达至聚流部22的气流的流速得到缓解，在其中一个实施例中，边缘包括至少一段曲线。值得注意的是，在实际情况中，因为叶片2本身具有厚度，在实施例中厚度忽略不计。

当边缘只包括一段曲线时，即边缘整体为曲线。该曲线可以为弧形、波浪形等。在本实施例中，该曲线为弧形，且为朝向远离直线的方向凸伸的弧形。

当边缘包括两段及以上曲线时，该两段及以上的曲线相互靠近的一端连接以形成连续型曲线。其中，相邻两个曲线的连接处可以圆弧过渡，亦或者相邻两个曲线的连接处形成有夹角等，在此不做具体限定。优选的，本实施例中的边缘包括两段及以上曲线时，相邻两个曲线的连接处可以圆弧过渡，以使得更多体积的气流聚集于聚流部22。每段曲线可以为弧形、波浪形等。同样的，在本实施例中，每段曲线为弧形，且两段及以上曲线整体呈朝向远离直线的方向突伸形成。

换言之，聚流部22的其余部分的投影点之间的连线，向远离连接直线的方向凸伸设置。这样设置的目的在于：聚流部22整体可形成一个凹部，气流经导向部流经至该凹部时，能够增大气流面积，进而使得流经至聚流部22的气流得到缓冲，以降低气流流速，进而减小噪音的产生。

在另一个实施例中，该边缘包括至少一段曲线和至少一段直线。同样的，值得注意的是，在实际情况中，因为叶片2本身具有厚度，在实施例中厚度忽略不计。

当该边缘包括一段曲线和一段直线时，曲线的一端与连接直线的一端连接，曲线的另一端与直线的一端连接，而直线的另一端与连接直线的另一端连接，同时形成夹角。其中，直线与曲线的连接处朝向远离连接直线的方向凸伸。

当曲线的段数和/或直线的段数为两个及以上时，其排布方式不做具体限定。例如，当曲线的段数为两个、直线的段数为一个时，直线的两端与两个曲线的一端连接，曲线的另一端分别与连接直线的两端连接即可，只需保证边缘整体呈朝向远离连接直线的一侧突伸设置即可。

同上述实施例，该曲线可以为弧形、波浪形等，优选为弧形。

换言之，聚流部22远离导流部21的一边缘具有将边缘分割成两段的分割点，位于分割点两侧的其余点与边缘的端点之间的连线距离逐渐减小。即，分割点与边缘的至少一个端点之间的连线距离为最长，分割点两侧的其余点与靠近其设置的端点之间的连线的距离逐渐减小，以使聚流部22的边缘整体呈朝向远离连接直线方向凸伸。这样设置的效果同上述，在此不做赘述。

在其他实施例中，边缘包括至少两段直线。同样的，值得注意的是，在实际情况中，因为叶片2本身具有厚度，在实施例中厚度忽略不计。

当边缘包括两段直线时，该两段直线的一端连接以形成夹角，该两段直线的另一端分别与连接直线的两端连接，且使得该两段直线与连接直线形成夹角。

当边缘包括两段以上的直线时，直线的连接方式不做具体限定。例如，位于两侧的直线与连接直线的两端连接，且与连接直线形成夹角，而位于中间位置的其他直线则形成连接关系即可。优选的，位于中间位置的其他直线连接后，朝向远离连接直线的方向凸伸。

同样的，换言之，聚流部22远离导流部21的一边缘具有将边缘分割成两段的分割点，位于分割点两侧的其余点与边缘的端点之间的连线距离逐渐减小。此时，该至少两段直线之间的连接点作为分割点。这样设置的目的同上，在此不做赘述。

为了进一步减小风机运行时产生的噪音，进口31的最外端与旋转中心线之间的距离大于出口32的最外端与旋转中心线之间的距离。于径向方向上，进口31的长度小于出口32的长度，以使自进口31进入的气流速度较快，而自出口32流出的气流速度较慢。其中，该径向方向为垂直于旋转中心线的方向。

在本实施例中，进口31的面积与出口32的面积的比值小于0.6。在此范围内，可有效降低风机运行时产生的噪音，以提高用户使用体验。

并且，聚流部22具有垂直于参考平面的垂直体，参考平面为垂直于轮毂1的旋转中心线的水平面；垂直体靠近出口32设置。其中，设置有垂直体的目的在于：使得自出口32流出的气流的流向与轮毂1的旋转中心线平行，以降低出风口处的气流产生的噪音，进而进一步降低风机运行时产生的噪音。

或者，于平行于轮毂1的旋转中心线的平面上，聚流部22靠近出口32的部分的投影连线呈直线，导流部21靠近进口31的部分的投影连线呈曲线，同样可以达到上述效果。而将导流部21靠近进口31的部分的投影连线设置成曲线的目的在于：能够将更多的气流导向至聚流部22，保证风机的风量。

通过设置有导流部21和聚流部22的叶片2，且该叶片2旋转形成的气流呈“S”型走势，可降低风机的出口32气流的速度，进而降低风机的动压效率。根据风机的全压等于动压和静压之和，动压效率降低，以提高风机整体的静压效率，继而降低风机运行时产生的噪音，提升风机整体效率。

综上所述：本申请的导叶具有导流部21及与导流部21连接的聚流部22，导流部21用于将气流导向至聚流部22；其中，聚流部22远离导流部21的一边缘的两端点的投影连接形成一直线，该边缘上的其余部分的投影位于直线的一侧，从而形成缓冲区，以增大经聚流部22流过的气流面积，进而减缓气流流速，达到降低噪音的效果。

实施例2

请参见图1，本实施例提供一种风机，包括叶轮10及与叶轮10连接的驱动机构，该驱动机构驱动叶轮10转动以形成气流。其中，该叶轮10为上述实施例1中的叶轮10。

该风机可以为轴流风机、离心风机或混流风机。顾名思义，轴流风机产生负压以使气流沿其电机轴方向流动。离心风机产生负压以使气体从轴向进入叶轮10，气体流经叶轮10时改变成径向，其中径向和轴向为电机轴的轴向和径向。而混流风机则综合轴流风机和离心风机两者的特点，让空气既做离心运动又做轴向运动，且安装方便。在本实施例中，不对风机的类型做具体限定，可根据实际应用情况选择相应的风机。

在本实施例中，该风机运行产生负压。具体为：风机运行，利用空气对流原理，以产生负压使外部气流自风机的进口31进入至风机内，并自风机的出口32流出至风机外。针对该负压特性，风机一般应用于通风、清洁等场景。

在本实施例中，该风机适于安装于无叶净化风扇内，且风机的进口31与无叶净化风扇的进风口连通，风机的出口32与无叶净化风扇的出风口连通，以使无叶净化风扇能够产生气流。因为该风机能够有效降低噪音，进而降低无叶净化风扇整体运行时的噪音，以提高用户体验。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

于垂直于所述轮毂的旋转中心线的水平面上，所述聚流部远离所述导流部的一边缘的两端点的投影连接形成一连接直线，所述边缘上的其余部分的投影位于所述连接直线的一侧。

2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述边缘包括至少一段曲线；或，所述边缘包括至少一段曲线和至少一段直线；或，所述边缘包括至少两段直线。

3.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述聚流部远离所述导流部的一边缘具有将所述边缘分割成两段的分割点，位于所述分割点两侧的其余点与所述边缘的端点之间的连线距离逐渐减小。

4.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述聚流部的其余部分的投影点之间的连线，向远离所述连接直线的方向凸伸设置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮还包括套设于所述叶片外侧的壳体，所述壳体与所述轮毂之间形成有气流通道，所述壳体靠近所述第一端设置的一端与所述轮毂之间形成与所述气流通道连通的进口，所述壳体靠近所述第二端设置的另一端与所述轮毂之间形成与所述气流通道连通的出口。

6.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述进口的最外端与所述旋转中心线之间的距离大于所述气流通道的出口的最外端与所述旋转中心线之间的距离。

7.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述进口的面积与所述出口的面积的比值小于0.6。

8.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

所述聚流部具有垂直于参考平面的垂直体，所述参考平面为垂直于所述轮毂的旋转中心线的水平面；

所述垂直体靠近所述出口设置。

9.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂，具有相对设置的第一端和第二端；以及

叶片，与所述轮毂连接，且所述叶片随所述轮毂转动以产生气流；所述叶片具有靠近所述第一端设置的导流部、及与所述导流部连接且朝向所述第二端延伸的聚流部，所述导流部适于将气流导向至所述聚流部；

于平行于所述轮毂的旋转中心线的平面上，所述聚流部靠近所述出口的部分的投影连线呈直线，所述导流部靠近所述进口的部分的投影连线呈曲线。

10.一种风机，其特征在于，包括：

叶轮；

驱动机构，与所述叶轮连接，以驱动所述叶轮转动；

其中，所述叶轮为如权利要求1-9中任一项所述的叶轮。