CN204878053U - 离心风轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供种离心风轮，包括与电机转轴连接的后端板、呈圆环状的前端板以及位于所述后端板和前端板之间的叶片，所述前端板的中心开口处为气流入口，所述前端板的外沿和后端板的外沿之间形成气流出口，其特征在于，所述后端板的中心处设有向气流入口方向凸起的导风凸台，所述叶片的内端所在的圆的直径为D1，所述导风凸台的直径为D2，其中，D2＜D1。由于导风凸台至后端板的边沿在平行于电机轴的方向上存在落差，被吸入负压区并在叶片的作用下向四周被甩出的气流依然保留有部分沿着平行于电机轴的方向的动量。

Description

离心风轮

技术领域

本实用新型涉及一种离心风轮，适用于多种空气调节装置。

背景技术

离心风轮配合电机作为送风机构，广泛应用在各种空气调节装置，一般而言，我们要求送风机构的功耗低，风量大，噪音低。而离心风轮由于气流流出方向与气流流入方向夹角较大，造成气流在折向过程中，带来了能量损耗大，振动大，噪音大等问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种离心风轮，包括与电机转轴连接的后端板、呈圆环状的前端板以及位于所述后端板和前端板之间的叶片，所述前端板的中心开口处为气流入口，所述前端板的外沿和后端板的外沿之间形成气流出口，其特征在于，所述后端板的中心处设有向气流入口方向凸起的导风凸台，所述叶片的内端所在的圆的直径为D1，所述导风凸台的直径为D2，其中，D2＜D1。

进一步的，所述导风凸台的边沿至后端板的边沿之间设有导风坡。

进一步的，所述导风坡的结构，所述导风斜坡所在的面与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α1，其中，15°≤α1≤45°。

进一步的，所述前端板气流入口端的直径小于气流出口端的直径，所述前端板气流入口端至后端板的后端的距离大于前端板气流出口端至后端板的后端的距离，所述前端板气流入口端至前端板气流出口端间以圆弧过渡。

进一步的，所述前端板气流出口端的切线与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α2，其中，15°≤α2≤45°。

进一步的，所述气流入口的面积为S1，所述气流出口的面积为S2，其中，0.3＜S1/S2＜1。

进一步的，所述气流入口的直径为D3，其中，D1≤D3。

进一步的，D1＜D3，所述叶片靠近气流入口一端向离心风轮的旋转方向倾斜。

进一步的，0.3≤D2/D1≤0.9。

进一步的，所述叶片的进风角为β1，所述叶片的出风角为β2，其中，15°≤β1≤45°，25°≤β2≤55°。

本实用新型中，后端板的中心处设有向气流入口方向凸起的导风凸台，由于导风凸台至后端板的边沿在平行于电机轴的方向上存在落差，被吸入负压区并在叶片的作用下向四周被甩出的气流依然保留有部分沿着平行于电机轴的方向的动量，避免了由于气流补充负压区过程中，其流动方向与气流流出方向不一致，甚至需要90度的转向，使得气流自气流入口向后端板方向的动量得不到有效利用，造成风阻大，出风量小等问题，另一方面，部分气流通过冲击后端板发生折向，造成后端板剧烈震动，产生较大噪音。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型实施例一的示意图；

图2是本实用新型实施例一的剖视图；

图3是本实用新型实施例一的示意图；

图4是本实用新型实施例二的剖视图；

图5是本实用新型实施例三的剖视图；

图6是本实用新型实施例二的示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种离心风轮，包括设有电机转轴安装孔2221的后端板222、呈圆环状的前端板221以及位于后端板222和前端板221之间的叶片223，前端板221的中心开口处为气流入口224，前端板221的外沿和后端板222的外沿之间形成气流出口225。当然，后端板还可以采用联轴器、磁连接等其它方式与电机转轴连接。离心风轮旋转时，叶片223内端的空气沿着叶片被甩出气流出口225，多片叶片223内端所包络的圆形区域内形成负压区，气流入口224外侧的空气向负压区补充，在叶片223的作用下，被甩出气流出口225，依次循环。然而，由于气流补充负压区过程中，其流动方向与气流流出方向不一致，甚至需要90度的转向，使得气流自气流入口224向后端板222方向的动量得不到有效利用，造成风阻大，出风量小等问题，另一方面，部分气流通过冲击后端板222发生折向，造成后端板222剧烈震动，产生较大噪音，且该处往往会发热严重。本实用新型中，后端板222的中心处设有向气流入口224方向凸起的导风凸台2222，其中，叶片223的内端所在的圆的直径为D1，导风凸台2222的直径为D2，D2＜D1。由于上述负压区以叶片223的内端所在的圆为边界，导风凸台2222为位于负压区内的凸起结构，气流自气流入口224向后端板222流动，在导风凸台2222的阻挡和引导下，气流折向向气流出口225流动，且由于导风凸台2222至后端板222的边沿在平行于电机轴的方向上存在落差，被吸入负压区并在叶片223的作用下向四周被甩出的气流依然保留有部分沿着平行于轴向的动量，有利于克服上述缺陷。另一方面，自气流出口225方向甩出的气流还将具备平行于轴向的动量分量。优选的，0.3≤D2/D1≤0.9，本实用新型中，当D2/D1＜0.3时，由于导风凸台的径向尺寸较小，大部分气流依然将直接冲击后端板222后发生90度的折向，不利于上述导风效果；当D2/D1＞0.9时，大部分气流将直接冲击导风凸台2222的顶部后发生90度的折向，也将不利于上述导风效果。

导风凸台的顶部至后端板222的后端的距离为H1，前端板221气流出口端至后端板222的后端的距离为H2，其中，H1＜H2，将有利于气流流动，降低风阻。如果H1≥H2，一方面，气流冲击导风凸台2222的顶部发生折向后的动量的第二分量将冲击前端板221后进一步发生折向，由于上述多次折向，将提高风阻，产生额外的噪音和振动，另一方面，导风凸台2222的边沿与前端板221之间将形成气流量的瓶颈，影响气流量。

前端板221气流入口端的直径小于气流出口端的直径，前端板221气流入口端至后端板222的后端的距离大于前端板221气流出口端至后端板222的后端的距离，前端板221气流入口端至前端板221气流出口端之间以圆弧过渡，有利于降低风阻和噪音，另一方面，前端板221的气流出口端的结构也有助于提高气流出口处流出的气流动量中轴向分量的占比。其中，前端板221气流出口端的切线与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α2，其中，15°≤α2≤45°。当α2＜15°时，将不利于前端板221的气流出口端对气流轴向的引导；当α2＞45°时，将影响离心风轮向四周甩风的效率，造成前端板振动、噪音和发热。可以理解，前端板尺寸和形状可以根据实际需求修改，例如前端板为环状平板，此时前端板仅起到对叶片的支撑作用以及对气流入口的限定。

气流入口的直径为D3，其中，D1≤D3。优选的，0.3≤D2/D1≤0.9，本实用新型中，当D2/D1＜0.3时，由于导风凸台的径向尺寸较小，大部分气流依然将直接冲击后端板222后发生90度的折向，不利于上述导风效果；当D2/D1＞0.9时，大部分气流将直接冲击导风凸台2222的顶部后发生90度的折向，也将不利于上述导风效果。进一步的，D1＜D3，即叶片223靠近离心风轮中心的部分2231外露于气流入口，同时，该部分靠近气流入口一端向离心风轮的旋转方向倾斜，使得该部分叶片具有轴流的效果。气流入口外侧的空气分为以负压区的边界为边界的圆柱状区域（第一区域）内的空气，以及负压区的边界与气流入口的边界围成的圆环柱状区域（第二区域）内的空气。由于负压区内压力较低，第一区域内的空气向负压区流动形成气流，第一区域内的空气相对第二区域内的空气速度较快，因而压强较低，进而第二区域内的空气会补充进入第一区域，即第二区域内的空气在第一区域内的气流带动下流向负压区，然而上述气流流动方式并不能最大限度提高离心风轮的气流量。本实施例中，由于对叶片做了上述倾斜改进，使得该部分叶片对第二区域内的空气具有轴流的效果，第二区域内的空气将直接被吸入离心风轮中，最大限度的提高了气流量。

气流入口的面积为S1，气流出口的面积为S2，其中，0.3＜S1/S2＜1。气流出口的面积大于气流入口的面积，有利于提高出风效率，避免气流出口处的气压过高，流速过快，同时，提高了入口处的流速，流速越高压强越低，有利于带动气流入口边缘处的气体向离心风轮流动。

叶片的进风角为β1，叶片的出风角为β2，其中，15°≤β1≤45°，25°≤β2≤55°，叶片尺寸在上述范围内有利于兼顾风量和噪音两个性能。另外，叶片数量为5-60片。

如图4所示，导风凸台2222的边沿至后端板222的边沿之间设有导风坡2223，其中，导风斜坡所在的面与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α1，其中，15°≤α1≤45°。当α1＜15°时，将不利于后端板222的气流出口端对气流轴向的引导；当α1＞45°时，将影响离心风轮向四周甩风的效率，造成后端板振动、噪音和发热。与上述实施例相比，本实施例中，通过导风坡的设置，更好的引导气流折向，避免了尺寸急剧变化造成较大噪音和振动。如图5所示，导风凸台2222的边沿至后端板222的边沿之间设有导风坡2223，且后端板222背向气流入口一侧内凹，进而形成向气流入口一侧凸起的导风凸台2222，本实施例中，后端板较薄，一方面，降低材料成本，另一方面，降低电机的负载。同时，在电机转轴安装孔2221处做适当加厚和加强。

如图6所示，导风凸台2222上设有通孔22221，气流自气流入口向负压区流动时，在冲击导风凸台2222的顶部的时候，将有部分气流直接通过通孔22221，有利于降低气流冲击产生的振动和噪音。同时，也降低了风轮的重量，减轻了电机的负载。

当然，本领域内的技术人员可以理解，以上内容仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型所作的均等变化与修饰，皆为本实用新型权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

Claims (10)

1.一种离心风轮，包括与电机转轴连接的后端板、呈圆环状的前端板以及位于所述后端板和前端板之间的叶片，所述前端板的中心开口处为气流入口，所述前端板的外沿和后端板的外沿之间形成气流出口，其特征在于，所述后端板的中心处设有向气流入口方向凸起的导风凸台，所述叶片的内端所在的圆的直径为D1，所述导风凸台的直径为D2，其中，D2＜D1。

2.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述导风凸台的边沿至后端板的边沿之间设有导风坡。

3.根据权利要求2所述的离心风轮，其特征在于，所述导风坡的结构，所述导风斜坡所在的面与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α1，其中，15°≤α1≤45°。

4.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述前端板气流入口端的直径小于气流出口端的直径，所述前端板气流入口端至后端板的后端的距离大于前端板气流出口端至后端板的后端的距离，所述前端板气流入口端至前端板气流出口端间以圆弧过渡。

5.根据权利要求4所述的离心风轮，其特征在于，所述前端板气流出口端的切线与和离心风轮的轴向相垂直的平面之间所夹的锐角为α2，其中，15°≤α2≤45°。

6.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述气流入口的面积为S1，所述气流出口的面积为S2，其中，0.3＜S1/S2＜1。

7.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述气流入口的直径为D3，其中，D1≤D3。

8.根据权利要求7所述的离心风轮，其特征在于，D1＜D3，所述叶片靠近气流入口一端向离心风轮的旋转方向倾斜。

9.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，0.3≤D2/D1≤0.9。

10.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述叶片的进风角为β1，所述叶片的出风角为β2，其中，15°≤β1≤45°，25°≤β2≤55°。