CN203730405U - 风机及其蜗壳及叶轮总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风机及其蜗壳及叶轮总成，蜗壳及叶轮总成包括蜗壳（1）及设置于所述蜗壳内的叶轮（2），所述蜗壳（1）的蜗舌（11）为倾斜蜗舌；所述叶轮（2）的轴线平行于所述蜗壳（1）的水平面且垂直于所述蜗壳（1）竖直面；所述蜗舌（11）的中心线与所述蜗壳（1）的水平面之间具有夹角α，所述蜗舌（11）的中心线与所述蜗壳（1）的竖直面之间具有夹角β；其中，tanβ=H/L，H为所述蜗壳（1）的顶面与底面之间的距离，L为所述叶轮（2）中相邻两个叶片（21）的间距。本实用新型提供的蜗壳及叶轮总成，蜗舌为倾斜蜗舌，使得叶轮周围的气体压力脉冲相互叠加而削弱总的声压脉冲，进而在确保气动性能的同时降低了噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及风机设备技术领域，特别涉及一种风机及其蜗壳及叶轮总成。
背景技术
蜗壳作为离心风机系统的重要部件之一，是将从叶轮出来的气体通过集中、导流及输出，送风到需要的地方。
叶轮在旋转过程中，气流周期性的拍打蜗舌，并且会通过蜗舌与叶片之间最小间隙，随叶片流动的气流会产生一种周期性的旋转噪声。目前，空调用离心风机中的蜗壳内设置的蜗舌大多采用直蜗舌，并且蜗舌半径不变。这种蜗壳结构中，蜗舌间隙沿叶轮轴向方向没有变化，同时最小间隙产生的位置也没有变化。由于叶轮上的叶片均匀分布，会造成气流通过此位置时，相同频率的噪音叠加，产生周期性的峰值噪音，导致该种结构的离心风机在旋转的过程中噪音较高。
因此，如何便于降低噪音，是本技术领域人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型公开了一种蜗壳及叶轮总成，以便于降低噪音。本实用新型实施例还提供了一种具有上述蜗壳及叶轮总成的风机。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种蜗壳及叶轮总成，包括蜗壳及设置于所述蜗壳内的叶轮，所述蜗壳的蜗舌为倾斜蜗舌；所述叶轮的轴线平行于所述蜗壳的水平面且垂直于所述蜗壳的竖直面；
所述蜗舌的中心线与所述蜗壳的水平面之间具有夹角α，所述蜗舌的中心线与所述蜗壳的竖直面之间具有夹角β；
其中，tanβ=H/L，H为所述蜗壳的顶面与底面之间的距离，L为所述叶轮中相邻两个叶片的间距。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述夹角α与所述夹角β之和为90°。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述蜗舌的中心线沿远离所述蜗壳的进风口的方向逐渐靠近所述叶轮；
所述蜗壳的蜗舌喉部的尺寸沿所述蜗壳的顶面向其底面的方向逐渐增大。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述蜗舌的中心线沿远离所述蜗壳的进风口的方向逐渐远离所述叶轮；
所述蜗壳的蜗舌喉部的尺寸沿所述蜗壳的顶面向其底面的方向逐渐减小。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述蜗舌到所述叶轮之间的蜗舌间隙不变。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述蜗舌在其延伸方向上的蜗舌半径相同。
优选地，上述蜗壳及叶轮总成中，所述叶轮为直叶轮或斜叶轮。
本实用新型还提供了一种风机，包括蜗壳及叶轮总成，所述蜗壳及叶轮总成为如权上述任一项所述的蜗壳及叶轮总成。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的蜗壳及叶轮总成，蜗舌的中心线与蜗壳的水平面之间具有夹角α，改变了叶轮的风叶到蜗舌的间隙，减小了动静干涉的相互作用，而蜗舌的中心线与蜗壳的竖直面之间具有夹角β，叶轮的风叶到蜗舌间隙的非定常相互作用产生了一定的相位差，使得叶轮的叶片上非定常力也存在一定相位差。由于tanβ=H/L，H为蜗壳的顶面与底面之间的距离，L为叶轮中相邻两个叶片的间距，使得蜗舌对应叶轮上一个单位的叶片，从而使叶片的不同相位的非定常力所产生的噪音相互叠加的结果小于现有技术中相同相位的非定常力所产生的噪音相互叠加的结果。即，在叶轮的叶片旋转过程中，与蜗舌产生的周期性作用沿叶轮的轴向错开，使得叶轮周围的气体压力脉冲相互叠加而削弱总的声压脉冲，进而在确保气动性能的同时降低了噪音。
本实用新型还提供了一种具有上述蜗壳及叶轮总成的风机。由于上述蜗壳及叶轮总成具有上述有益效果，具有上述蜗壳及叶轮总成的风机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成的正面结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成的背面结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的蜗舌的空间示意图；
图4为本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成的立体结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的叶轮的局部结构示意图。
其中，
蜗壳—1，蜗舌—11，叶轮—2，叶片—21。
具体实施方式
本实用新型公开了一种蜗壳及叶轮总成，以便于降低噪音。本实用新型实施例还提供了一种具有上述蜗壳及叶轮总成的风机。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1、图2和图3，图1为本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成的正面结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成的背面结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的蜗舌的空间示意图。
如图1、图2和图3，本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成包括蜗壳1及设置于蜗壳内的叶轮2，蜗壳1的蜗舌11为倾斜蜗舌；以图1中蜗壳的放置方向为准，即叶轮2的轴线平行于蜗壳1的水平面且垂直于蜗壳1的竖直面；如图3所示，蜗舌11的放置方向为图1中蜗舌11的放置方向沿蜗壳1的进风口所在水平线向纸内（即图1中蜗壳1所示平面）旋转900后的方向，蜗壳1的水平面为X-Z面，即图1中的蜗壳1的水平面；蜗壳1的竖直面为X-Y面，该平面垂直于叶轮2的轴线，并且，该平面与蜗壳1的底面平行或重合。蜗舌11的中心线与蜗壳1的水平面之间具有夹角α，且蜗舌11的中心线与蜗壳1的竖直面之间具有夹角β。
本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成，蜗舌11的中心线与蜗壳1的水平面（X-Z面）之间具有夹角α，改变了叶轮2的风叶到蜗舌11的间隙，减小了动静干涉的相互作用，而蜗舌11的中心线与蜗壳1的竖直面（X-Y面）之间具有夹角β，叶轮2的风叶到蜗舌11间隙的非定常相互作用产生了一定的相位差，使得叶轮2的叶片21上非定常力也存在一定相位差。如图4和图5所示，由于tanβ=H/L，H为蜗壳1的顶面与底面之间的距离，L为叶轮2中相邻两个叶片21的间距，使得蜗舌11对应叶轮2上一个单位的叶片21，从而使叶片21的不同相位的非定常力所产生的噪音相互叠加的结果小于现有技术中相同相位的非定常力所产生的噪音相互叠加的结果。即，在叶轮2的叶片21旋转过程中，与蜗舌11产生的周期性作用沿叶轮2的轴向错开，使得叶轮2周围的气体压力脉冲相互叠加而削弱总的声压脉冲，进而在确保气动性能的同时降低了噪音。
其中，需要说明的是，蜗壳1的顶面为设置有进风口的一面，而蜗壳1的底面为远离蜗壳1的顶面的一面。
进一步地，为了避免蜗舌11的中心线倾斜过多而造成加工困难及影响蜗壳1整体结构布局的情况，优选地，α+β=90°。即夹角α与夹角β之和为90°。在本实施例中，由于α+β=90°，以夹角α=7.2656°而夹角β=82.7348°的蜗舌为例，其与直蜗舌相比，旋转噪声峰值降低了约4.4dB（A），同时风量减小较少，有效地满足了对风机的风量需求，具体数据详见下表：
表1
如图2所示，本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成中，蜗舌11的中心线沿远离蜗壳1的进风口的方向逐渐靠近叶轮2；蜗壳1的蜗舌喉部的尺寸沿蜗壳1的顶面向其底面的方向逐渐增大。
也可以将蜗舌11的中心线沿远离蜗壳1的进风口的方向逐渐远离叶轮2；蜗壳1的蜗舌喉部的尺寸沿蜗壳1顶面的向其底面的方向逐渐减小。其中，蜗壳1的进风口设置于蜗壳1的顶面。
在本实施例中，蜗舌11到叶轮2之间的蜗舌间隙不变。其中，蜗舌间隙即为蜗舌11距离叶轮2的最小距离。由于蜗舌11为倾斜蜗舌，蜗舌间隙在蜗壳1上的位置发生改变，使其沿叶轮2的轴向倾斜，即错开叶轮2通过蜗舌11的时间，继而形成相位差，离散旋转噪音，达到降低旋转噪音目的。
当蜗舌间隙因蜗舌半径变化而改变时，会使得对噪音影响难于估计，可能有导致噪音增加；并且，对风机风量而言，极易导致气流流线变化，对风机气动效率造成影响。
因此，在本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成中，蜗舌11在其延伸方向上的蜗舌半径相同。以便于向蜗壳1上加工蜗舌11。即，仅通过空间结构设计使蜗舌11距离叶轮2的最小距离（蜗舌间隙）的位置发生变化，而蜗舌11半径及蜗舌间隙的尺寸不变。
在本实用新型实施例提供的蜗壳及叶轮总成中，叶轮2为直叶轮或斜叶轮。
本实用新型实施例还提供了一种风机，包括蜗壳及叶轮总成，其中，蜗壳及叶轮总成为如上述任一种的蜗壳及叶轮总成。由于上述蜗壳及叶轮总成具有上述有益效果，具有上述蜗壳及叶轮总成的风机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种蜗壳及叶轮总成，包括蜗壳（1）及设置于所述蜗壳内的叶轮（2），其特征在于，所述蜗壳（1）的蜗舌（11）为倾斜蜗舌；所述叶轮（2）的轴线平行于所述蜗壳（1）的水平面且垂直于所述蜗壳（1）的竖直面；
所述蜗舌（11）的中心线与所述蜗壳（1）的水平面之间具有夹角α，所述蜗舌（11）的中心线与所述蜗壳（1）的竖直面之间具有夹角β；
其中，tanβ=H/L，H为所述蜗壳（1）的顶面与底面之间的距离，L为所述叶轮（2）中相邻两个叶片（21）的间距。
2.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述夹角α与所述夹角β之和为90°。
3.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述蜗舌（11）的中心线沿远离所述蜗壳（1）的进风口的方向逐渐靠近所述叶轮（2）；
所述蜗壳（1）的蜗舌喉部的尺寸沿所述蜗壳（1）的顶面向其底面的方向逐渐增大。
4.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述蜗舌（11）的中心线沿远离所述蜗壳（1）的进风口的方向逐渐远离所述叶轮（2）；
所述蜗壳（1）的蜗舌喉部的尺寸沿所述蜗壳（1）的顶面向其底面的方向逐渐减小。
5.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述蜗舌（11）到所述叶轮（2）之间的蜗舌间隙不变。
6.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述蜗舌（11）在其延伸方向上的蜗舌半径相同。
7.如权利要求1所述的蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述叶轮（2）为直叶轮或斜叶轮。
8.一种风机，包括蜗壳及叶轮总成，其特征在于，所述蜗壳及叶轮总成为如权利要求1-7任一项所述的蜗壳及叶轮总成。
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