CN204126917U - 塔形离心式风轮吸风机及空气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种塔形离心式风轮吸风机，包括壳体、电机、离心风轮和导风构件，所述离心风轮设置在所述中空腔体内，所述电机固定在所述壳体上，所述离心风轮与所述电机连接，所述壳体上设有进风口和排风口，所述离心风轮包括风轮中心转轴、第一端板、离心风叶和第二端板，所述风轮中心转轴的一端与所述电机的输出轴连接，所述风轮中心转轴的另一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的另一端与所述第二端板连接。本实用新型的有益效果是：从而使得离心风叶在旋转时，在离心风轮和导风构件的作用下，离心风轮离心抛出的风为倾斜向上，从而使得吸力得到增强。

Description

塔形离心式风轮吸风机及空气处理设备

技术领域

本实用新型涉及吸风机，尤其涉及塔形离心式风轮吸风机及空气处理设备。

背景技术

目前，随着空气污染、雾霾逐年加重，人们对室内空气的净化需求，越来越高。

家用或商用空气处理器具或设备，如家用空气净化机，工作原理是，器具中的吸风机，对腔体内空气进行负压抽动并向外排送 ，使腔体中的空气在器具中透过具有一定致密度的过滤层和/或吸附层，以将空气中的颗粒物截留与吸附，达到对空气过滤和净化目的，此前，吸风机均采用交流异步电动机驱动、沿轴线外形为圆柱形的离心风轮式吸风机，此种类风机缺陷是，运行能满足风量要求，但吸力低，使空气透过具备一定致密度过滤层的渗透性差，因而，采用该类吸风机结构的空气净化产品，采用的过滤层薄且不致密，导致产品对室内空气净化过滤作用差。  

目前，有应用新技术无刷直流电机作为驱动的离心吸风机用于清新机产品中，结构各异，通过线性调节转速以达到对风机吸风风压的调节。但在同样功耗下吸风机吸风负压仍不高，吸力不够理想，以致很多用于净化空气的吸附材料无法使用或所应用的吸附材料薄或不致密，影响净化产品空气净化能力。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种吸力高的塔形离心式风轮吸风机及空气处理设备。

本实用新型提供了一种塔形离心式风轮吸风机，包括具有中空腔体的壳体、电机、离心风轮和导风构件，其中，所述离心风轮和导风构件设置在所述中空腔体内，所述电机固定在所述壳体上，所述离心风轮与所述电机的输出轴连接，所述壳体上设有进风口和排风口，所述离心风轮包括风轮中心转轴、第一端板、离心风叶和第二端板，所述风轮中心转轴的一端与所述电机的输出轴连接，所述风轮中心转轴的另一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的另一端与所述第二端板连接，所述离心风叶至少有三个并绕所述风轮中心转轴的周向间隔设置，所述离心风叶与所述第一端板的连接点绕所述风轮中心转轴的轴线所形成的轨迹为第一轨迹圆，所述离心风叶与所述第二端板的连接点绕所述风轮中心转轴的轴线所形成的轨迹为第二轨迹圆，所述第二轨迹圆的直径大于所述第一轨迹圆的直径，所述导风构件为导风筒，所述离心风轮设置在所述导风筒内，所述导风筒的筒内侧壁上设有旋转状的导风斜面，所述导风斜面绕所述风轮中心转轴的轴线从所述第二端板螺旋上升至第一端板。

作为本实用新型的进一步改进，所述离心风叶与所述风轮中心转轴的轴线的夹角为锐角，所述第一端板与所述风轮中心转轴相垂直，所述第一端板为不通风的实心板，所述第二端板为中心可通风的环形板。

作为本实用新型的进一步改进，所述离心风叶靠近所述风轮中心转轴的部分围合成进风通道，所述离心风叶远离所述风轮中心转轴的部分围合成排风通道，所述进风通道通过所述环形板的中心与所述壳体的进风口相连通，所述排风通道与所述壳体的排风口相连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述导风筒的筒内侧壁与所述离心风叶之间设有第一间隙，所述第一端板与所述导风筒的另一端之间设有第二间隙，所述第一间隙、第二间隙、排风口相连通为排风通道。

作为本实用新型的进一步改进，所述导风斜面在所述导风筒的筒内侧壁上沿离心风轮的旋转方向呈渐开线张开，所述环形板的板面为圆弧状，所述离心风叶为奇数。

作为本实用新型的进一步改进，所述排风通道沿所述风轮中心转轴的轴线从所述第二端板向第一端板逐渐变大。

作为本实用新型的进一步改进，所述离心风叶的迎风面为渐开线凸曲面。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体包括第一筒状壳体和第二筒状壳体，所述电机设置在所述第一筒状壳体上，所述第二端板设置在所述第二筒状壳体上，所述进风口设置在所述第二筒状壳体上，所述排风口设置在所述第一筒状壳体上。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体与所述导风构件为一体设置或者分体设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述导风斜面的数量大于或者等于１，即所述导风斜面可以设置一个，也可以设置多个，形成多道阶梯状的导风斜面，此时的导风构件又称为复合导风构件。

本实用新型还提供了一种空气处理设备，包括如上述任一项所述的塔形离心式风轮吸风机。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，通过优化设置离心风轮的结构，使第二轨迹圆的直径大于第一轨迹圆的直径，从而使得离心风叶在旋转时，其离心抛出的风为倾斜向上，从而使得吸力得到增强。

附图说明

图1是本实用新型一种塔形离心式风轮吸风机的分解结构示意图；

图2是本实用新型一种塔形离心式风轮吸风机的立体结构示意图；

图３是本实用新型一种塔形离心式风轮吸风机的离心风轮的主视图；

图４是本实用新型一种塔形离心式风轮吸风机的离心风轮的立体结构示意图；

图５是一种塔形离心式风轮吸风机的离心风轮与导风构件的装配结构示意图；

图６是一种塔形离心式风轮吸风机的导风构件的立体结构示意图；

图７是本实用新型一种塔形离心式风轮吸风机的离心风轮的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图１至图７中的附图标号为：第二筒状壳体１；导风构件２；导风筒的筒内侧壁２１；导风斜面２２；离心风轮３；第二端板３１；离心风叶３２；第二端板３３；风轮中心转轴３４；第一筒状壳体４；第一排风口４１；第二排风口４２；电机安装板５；电机６。

如图1至图７所示，一种塔形离心式风轮吸风机，包括具有中空腔体的壳体、电机６和离心风轮３，其中，所述离心风轮３设置在所述中空腔体内，所述电机６固定在所述壳体上，所述离心风轮３与所述电机６的输出轴连接，所述电机６可带动所述离心风轮３旋转，所述壳体上设有进风口和排风口，所述离心风轮３包括风轮中心转轴３４、第一端板３３、离心风叶３２和第二端板３１，所述风轮中心转轴３４的一端与所述电机６的输出轴连接，所述风轮中心转轴３４的另一端与所述第一端板３３连接，所述离心风叶３２的一端与所述第一端板３３连接，所述离心风叶３２的另一端与所述第二端板３１连接，所述离心风叶３２至少有三个并绕所述风轮中心转轴３４的周向间隔均匀设置，所述离心风叶３２与所述第一端板３３的连接点绕所述风轮中心转轴３４的轴线所形成的轨迹为第一轨迹圆，所述离心风叶３２与所述第二端板３１的连接点绕所述风轮中心转轴３４的轴线所形成的轨迹为第二轨迹圆，所述第二轨迹圆的直径大于所述第一轨迹圆的直径。

如图1至图７所示，所述离心风叶３２与所述风轮中心转轴３４的轴线的夹角为锐角，即所述离心风叶３２倾斜设置，所述第一端板３３与所述风轮中心转轴３４相垂直，所述第一端板３３为不通风的实心板，所述第二端板３１为中心可通风的环形板。

如图1至图７所示，所述离心风叶３２靠近所述风轮中心转轴３４的部分围合成进风通道，所述离心风叶３２远离所述风轮中心转轴３４的部分围合成排风通道，所述进风通道通过所述环形板的中心与所述壳体的进风口相连通，所述排风通道与所述壳体的排风口相连通。

如图1至图７所示，所述壳体的中空腔体内设有导风构件２，所述导风构件２为导风筒，所述离心风轮３设置在所述导风筒内，所述导风筒的筒内侧壁２１上设有旋转状的导风斜面２２，所述导风斜面２２绕所述风轮中心转轴３４的轴线从所述第二端板３１螺旋上升至第一端板３３。

如图1至图７所示，所述导风筒的筒内侧壁２２与所述离心风叶３２之间设有第一间隙，所述第一端板３３与所述导风筒的另一端之间设有第二间隙，所述第一间隙、第二间隙、排风口相连通为排风通道。

如图1至图７所示，所述导风斜面２２在所述导风筒的筒内侧壁２２上沿离心风轮的旋转方向呈渐开线张开，所述环形板的板面为圆弧状，所述离心风叶３２优选为奇数。

如图1至图７所示，所述排风通道沿所述风轮中心转轴３４的轴线从所述第二端板３１向第一端板３３逐渐变大。

如图1至图７所示，所述离心风叶３２的迎风面为凸曲面，优选为渐开线凸曲面。

如图1至图７所示，所述壳体包括第一筒状壳体４和第二筒状壳体１，所述电机６通过电机安装板５设置在所述第一筒状壳体４上，所述第二端板３１设置在所述第二筒状壳体１上，所述进风口设置在所述第二筒状壳体１上，所述排风口设置在所述第一筒状壳体４上，所述第一筒状壳体４的筒侧设有第一排风口４１，所述第一筒状壳体的筒底设有第二排风口４２。

对于电机６的安装，也可以不设置电机安装板５，在所述第一筒状壳体４上设置电机安装凹槽，将电机６直接安装到所述第一筒状壳体４上的电机安装凹槽的。

如图1至图７所示，一种空气处理设备，包括如上述任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，所述空气处理设备优选为家用或商用空气处理器具或设备。

在相同功耗、相同吸风口径情况下，本实用新型提供的塔形离心式风轮吸风机可以提高吸风端的最大吸气压力。

如图1至图７所示，所述第一筒状壳体４为壳体的上壳，所述第二筒状壳体１为壳体的下壳，所述电机６外置在所述第一筒状壳体４上，所述电机６采用控制电路驱动方案优化的无刷直流电机，以使电机６在特定负载工况和运行工作点下，输出效率较高而电磁噪音最小。

如图1至图７所示，所述离心风轮３外形大致为塔形或者叫梯形，其上端为第二端板３３，为只带中心轴孔并不通风的盲端，第二端板３３在中心轴孔上固定设置有用以风轮安装、垂直精度高的风轮轴套，以套配电机轴用以安装所述离心风轮３；第二端板３３周边区域用以固定离心风叶３２的一端。所述离心风轮３下端为第二端板３１，第二端板３１中心部为风轮吸风进风口，边沿区域为风轮端环板，用以固定离心风叶３２的另一端；所述离心风叶３２设置在第二端板３１、第一端板３３之间，相对于离心风轮３的中心轴线，呈径向圆周均布，数量为奇数，且该离心风叶３２，相对于离心风轮３的中心轴线为斜置，其依离心风轮３旋转方向的迎风面，为凸形面，凸形曲线随径向半径增大，一般设计呈为渐开线张开，以最大限度降低风轮旋转切风噪音。

如图1至图７所示，离心风轮３的构造设置使其当以迎风面规定的旋转方向旋转，可将空气从第二端板３１的进风口吸进，从斜置的离心风叶３２离心甩出。因离心风叶３２的斜置及风叶迎风面为渐开线凸曲面，使所甩出的离心空气运动矢量方向，不仅有指向壳体的中空腔体的径向水平分量，也有指向第二端板３３即出风端的轴向垂直分量，因此，离心风叶３２的出风方向为倾斜向上离心甩出，相比传统的水平离心甩出，其吸力更大。

如图1至图７所示，一个突出而显著的技术设计是，在所述离心风轮３与壳体之间设置一特定的导风构件２，所述导风构件２其形状为导向筒，其外壁与壳体紧密联结，导风筒的筒内侧壁２１为在离心风轮３径向圆周上沿离心风轮３旋转方向呈渐开线张开、在离心风轮３轴向上呈螺旋上升直至排风口并与壳体内壁相切合的构件。

如图1至图７所示，所述导风构件２与所述离心风叶３２之间形成的第一间隙为：在离心风轮３径向圆周上沿离心风轮３旋转方向呈渐开线张开，在离心风轮３轴线上因离心风轮３的塔形形状，第一间隙自离心风轮３的第二端板３１至第二端板３３方向不断增大。

如图1至图７所示，作为所述导风构件２的扩展设计应用，考虑第一间隙可由不同压缩间隙并列构成，导风斜面２２亦可由多条渐开线台阶构成，以形成渐开线式台阶风道，可称为复合风道构件。

如图1至图７所示，第二筒状壳体１和导风构件２可以一体成型，也可以分别成型。

如图1至图７所示，所述第一筒状壳体４上设置的排风口，可以通过第二排风口４２从顶端排风，也可以通过第一排风口４１从侧面排风，两者同时排风，则效率更佳。

如图1至图７所示，为使经风道加压的气体不短路至吸风口，所述第二端板３１可制成曲面状，以与第二筒状壳体１的进风颈部保持最小运动间隙贴合。

如图1至图７所示，所述离心风轮３又称为塔形离心风轮。

如图1至图７所示，本实用新型提供的一种塔形离心式风轮吸风机，除电机６和离心风轮３外，其余部件可由金属或非金属塑料制成。通过所述导风构件２与离心风轮３之间形成的特殊风道气隙，可使离心风轮３离心甩出的径向分量运动空气，不是直接压向壳体内壁，形成静压力，气体由静压力而压向排风口输出，而是不丧失运动压头，经渐开线风道压缩后，逐渐向排风口螺旋轴向压出。离心风轮３旋转压缩出的轴向分量空气，则直接从第一排风口４１或者第二排风口４２压出。由此二者，显著提高了轴向排风能力，由风机风动原理可得，风机输入输出风静压不变，则输出风动压增大，则输入风动压也增大，表现为风机吸风能力增强。

通过试验测试比较，相同风扇尺寸的风机，在相同输入功率运行下，本实用新型提供的一种塔形离心式风轮吸风机，在设置所述导风构件２并与离心风轮３配套后，吸气端口吸风动压可增大25~30%左右，即吸风机吸气口吸风动压增大，进风风速加快。

当本实用新型提供的一种塔形离心式风轮吸风机应用于空气处理设备，例如空气净化器产品中时，因吸气动压大，可使净化器产品应用更加致密或更厚的过滤材料，从而，可提高空气净化器的净化能力。

本实用新型提供的一种塔形离心式风轮吸风机，所述电机６的最大输入功率为65W，额定工作时为约45W，所述电机６采用优化驱动控制方案。

所述壳体的整体外径为240mm，高度为180mm，第二筒状壳体１、第一筒状壳体４通过止口和对接的安装螺钉定位与安装 。第二筒状壳体１内置离心风轮３，该离心风轮３安装在电机６的输出轴上，第二端板３３的直径为125mm，第二端板３１的直径为175mm，第二端板３１的中心为风轮吸风口，风轮吸风口直径为120mm，该第二端板３１可制成曲面状，与第二筒状壳体１进风颈部保持最小运动间隙贴合；离心风叶３２斜置，离心风叶３２的叶片数优选为11片，离心风叶３２迎风突曲面为渐开线面。在离心风轮３与第二筒状壳体１之间，置有导风构件２，该导风构件２为形成单一压缩气隙道的风道构件，其外壁与第二筒状壳体１通过注塑构成一体，其内腔壁在与离心风轮３的第二端板３１构成压缩风道起始压缩位置处的间隙为4mm，高度等同离心风轮３的轴向高度，在风机径向圆周上沿风轮旋转方向风道构件内腔壁呈渐开线张开、在风机轴向上导风斜面２２呈螺旋上升直至风机出风端并与风机外壳内壁相切合，离心风轮３在导风构件２中运行自如。

本实施例吸风能力试验测试数据：本实施例样机在外部通220V/50Hz，交流电源，通过电机驱动板在调节状态下，使无刷直流电机驱动输入功率为45W，此时风机转速2600rpm，测得吸风机进风端口风速14.9m/s，计算风量为605立方米/小时，而吸风机在无刷直流电机驱动输入功率为45W吸风口密封接驳U型毕托管作最大静压力测试时，测得水柱为6.5CM水柱。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：包括具有中空腔体的壳体、电机、离心风轮和导风构件，其中，所述离心风轮和导风构件设置在所述中空腔体内，所述电机固定在所述壳体上，所述离心风轮与所述电机的输出轴连接，所述壳体上设有进风口和排风口，所述离心风轮包括风轮中心转轴、第一端板、离心风叶和第二端板，所述风轮中心转轴的一端与所述电机的输出轴连接，所述风轮中心转轴的另一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的一端与所述第一端板连接，所述离心风叶的另一端与所述第二端板连接，所述离心风叶至少有三个并绕所述风轮中心转轴的周向间隔设置，所述离心风叶与所述第一端板的连接点绕所述风轮中心转轴的轴线所形成的轨迹为第一轨迹圆，所述离心风叶与所述第二端板的连接点绕所述风轮中心转轴的轴线所形成的轨迹为第二轨迹圆，所述第二轨迹圆的直径大于所述第一轨迹圆的直径，所述导风构件为导风筒，所述离心风轮设置在所述导风筒内，所述导风筒的筒内侧壁上设有旋转状的导风斜面，所述导风斜面绕所述风轮中心转轴的轴线从所述第二端板螺旋上升至第一端板。

2.根据权利要求1所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述离心风叶与所述风轮中心转轴的轴线的夹角为锐角，所述第一端板与所述风轮中心转轴相垂直，所述第一端板为不通风的实心板，所述第二端板为中心可通风的环形板，所述离心风叶靠近所述风轮中心转轴的部分围合成进风通道，所述离心风叶远离所述风轮中心转轴的部分围合成排风通道，所述进风通道通过所述环形板的中心与所述壳体的进风口相连通，所述排风通道与所述壳体的排风口相连通。

3.根据权利要求２所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述导风筒的筒内侧壁与所述离心风叶之间设有第一间隙，所述第一端板与所述导风筒的另一端之间设有第二间隙，所述第一间隙、第二间隙、排风口相连通为排风通道。

4.根据权利要求３所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述导风斜面在所述导风筒的筒内侧壁上沿离心风轮的旋转方向呈渐开线张开，所述环形板的板面为圆弧状，所述离心风叶为奇数，所述排风通道沿所述风轮中心转轴的轴线从所述第二端板向第一端板逐渐变大。

5.根据权利要求1至４任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述离心风叶的迎风面为渐开线凸曲面。

6.根据权利要求1至４任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述壳体包括第一筒状壳体和第二筒状壳体，所述电机设置在所述第一筒状壳体上，所述第二端板设置在所述第二筒状壳体上，所述进风口设置在所述第二筒状壳体上，所述排风口设置在所述第一筒状壳体上。

7.根据权利要求1至４任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述壳体与所述导风构件为一体设置或者分体设置。

8.根据权利要求1至４任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述导风斜面的数量大于或者等于１。

9.根据权利要求1至４任一项所述的塔形离心式风轮吸风机，其特征在于：所述离心风轮为塔形构造。

10.一种空气处理设备，其特征在于：包括如权利要求１至９中任一项所述的塔形离心式风轮吸风机。