CN207795620U - 吹吸装置及其叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吹吸装置及其叶轮。该叶轮包括：轮盘、叶片以及翅片，叶片的数量为多个，任一叶片由轮盘的中心延伸至轮盘的外周，多个叶片沿周向间隔设置于所述轮盘的表面，翅片的数量为多个，且翅片与叶片一一对应，翅片沿周向设置于所述轮盘的侧面上，翅片围绕对应的叶片的靠近轮盘的外周的端部。上述吹吸装置及其叶轮，由于叶轮设置有翅片，翅片能打散涡流，使得分离流突变减小，涡流噪音能量沿径向均匀化，从而降低了叶轮的噪音。

Description

吹吸装置及其叶轮

技术领域

本实用新型涉及通风设备领域，特别是涉及吹吸装置及其叶轮。

背景技术

叶轮作为通风设备领域中重要的一种风扇，广泛运用于各行业的工业生产及人们的日常生活中，其应用范围主要包括混流吹风机、灌流风机、散热风扇、空调以及吸尘器等。

在叶轮工作过程中，气流流经叶轮的叶片时，由于空气分子黏滞摩擦力的影响，具有一定速度的气流与叶片背风面相对静止的气体相互作用，在叶片的尾部形成带有涡旋的气流。这些涡旋中心的压强低于周围介质的压强，每当一个涡旋脱落时，湍动气流就会出现一次压强跳变，这些跳变的压强通过周围介质向外传播，并作用于叶轮。当湍动气流中压强脉动含有可听声的频率成分且强度足够大时，就能会产生较大噪音。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何降低叶轮产生的噪音的问题，提供一种吹吸装置及其叶轮。

一种叶轮，包括：

轮盘；

叶片，所述叶片的数量为多个；多个所述叶片沿周向间隔设置于所述轮盘的表面；任一所述叶片由所述轮盘的中心延伸至所述轮盘的外周；以及

翅片，所述翅片的数量为多个，且所述翅片与所述叶片一一对应；多个所述翅片沿周向设置于所述轮盘的侧面上；所述翅片围绕对应的所述叶片的靠近所述轮盘的外周的端部。

上述叶轮，在轮盘的侧面上设置了多个叶片，并在轮盘的外周设置了多个翅片，叶片的数量和翅片的数量一一对应，翅片设置的位置使得翅片围绕叶片的靠近轮盘的外周的端部，翅片能打散涡流，使得分离流突变减小，涡流噪音能量沿径向均匀化，从而降低了叶轮的噪音。

在其中一个实施例中，任一所述叶片包括迎风面和背风面，所述迎风面与所述轮盘的外周相交点到所述翅片的靠近所述背风面的端部之间的弧线所对应的圆心角大于所述迎风面与所述轮盘的外周相交点到所述翅片的靠近所述迎风面的端部之间的弧线所对应的圆心角。

在叶轮工作过程中，引起噪音的涡流往往出现在叶片的背风面附近区域内，设置翅片时，使翅片覆盖背风面的面积大于覆盖迎风面的面积，能更有效地打散涡流，从而降低噪音。

在其中一个实施例中，所述叶轮还包括有凸起结构，所述凸起结构设置于翅片的远离所述轮盘的一端。

在其中一个实施例中，所述凸起结构的截面形状为锯齿或波浪状。

在其中一个实施例中，所述凸起结构与所述翅片一体成型。

翅片具有凸起结构，如边缘为锯齿结构或波浪结构，在涡流产生时，锯齿或波浪结构能将涡流分割、瓦解，从而更高效地打散涡流，降低叶轮噪音。

在其中一个实施例里，所述叶轮还还包括轮毂，所述轮毂设置于所述轮盘的表面的中心，所述轮盘的表面的中心开设有通孔；所述轮毂限定所述通孔；所述通孔用于穿设电机转轴。

轮毂用于连接电机转轴；在轮盘和轮毂的中心位置开设有通孔，电机转轴穿过通孔从而带动叶轮转动。

在其中一个实施例中，所述叶片沿周向均匀分布；

在其中一个实施例中，所述翅片沿周向均匀分布；

在其中一个实施例中，所述翅片沿所述轮盘的径向平面延伸或所述翅片与所述轮盘的径向平面具有夹角。

一种吹吸装置，包括壳体、电机以及上述叶轮，所述叶轮与所述电机安装于所述壳体内；所述电机与所述叶轮连接，所述电机驱动所述叶轮转动。

上述吹吸装置，由于使用了具有翅片结构的叶轮，翅片结构能有效地打散叶轮产生的涡流，使分离流突变减小，将涡流噪音能量沿径向均匀化，所以降低该吹吸装置在工作过程中产生的噪音。

附图说明

图1为一实施例的叶轮结构示意图；

图2为图1所示叶轮运用于吹吸装置的结构剖视图；

图3为图2所示的吹吸装置的噪声声源分布图；

图4为传统的吹吸装置的噪声声源分布图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解实用新型。但是实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，一实施例的叶轮100包括轮盘110、多个叶片120以及多个翅片130，叶片120的数量与翅片130的数量一一对应。其中，轮盘110包括表面111以及侧面112，多个叶片120沿圆周方向设置于轮盘110的表面111上，并且叶片120由轮盘110的中心区域向轮盘110的外周延伸，叶片120延伸到轮盘110的外周边缘，并与轮盘110的外周边缘相交。多个翅片130沿圆周方向设置于轮盘110的侧面112上，每个翅片130设置的位置位于叶片120与轮盘110的外周边缘相交处，使得每个翅片130都能围绕与其对应的叶片120的靠近轮盘110外周的端部。一实施例中，所述表面111为轮盘110的圆形上表面，所述侧面112为所述轮盘110的圆柱外周面。

上述叶轮100在轮盘110的表面111上设置了多个叶片120并在轮盘110的侧面112设置了多个翅片130，翅片130的设置位置能围绕与其对应的叶片120的靠近轮盘110的外周的端部。由于在叶轮100工作过程中，在叶片120的靠近轮盘110的外周的端部的气流速度最大，所以此处产生的涡流也最集中，分离流突变最强，因此会导致大量噪声产生。而设置翅片130，使得翅片围绕叶片120的端部后，翅片130能打散涡流，使得分离流突变减小，涡流噪音能量沿径向均匀化，从而降低了叶轮100的噪音。

具体地，在其中一个实施例中，叶片120沿圆周方向均匀地设置在轮盘110的表面111上，对应地，翅片130也沿圆周方向均匀地设置在轮盘110的侧面112上。如图1所示，在本实施例中，叶片120的数量为6个，同样地，翅片130的数量也是6个，叶片120和翅片130都沿轮盘110的周向均匀地分布。

值得说明的是，叶片120与翅片130的数量并不限于本实施例的6个，在其他实施例中，叶片120与翅片130的数量也可以为5个、7个、8个等，在此不做赘述。但无论叶片120与翅片130的数量为几个，翅片130的数量与叶片120的数量都保持一致。

由于翅片130的数量与叶片120的数量一致，使得每个叶片120的靠近轮盘110的外周的端部都能被相对应的翅片130所围绕，从而每个叶片120产生的涡流都能被与其对应的翅片130打散，从而进一步使得叶轮100产生的噪音降低。此外，叶片120沿周向均匀地设置于轮盘110的表面111上，翅片130沿周向均匀地设置于所述轮盘110的侧面112上，从而保证叶轮100吸风或吹风效果更平稳均匀。

进一步地，为了达到更好的降噪效果，翅片130设置位置的也可以进一步限定。参见图1，在其中一个实施例中，叶轮100顺时针转动，每个叶片120都包括迎风面121和背风面122。在叶轮转动时，迎风面121为最先接触到进风气流的面，背风面122为与进风气流相背的面。翅片130的设置位置，使得叶片120的迎风面121与轮盘110的外周相交点到翅片130的靠近背风面122的端部之间的弧线所对应的圆心角α大于叶片120的迎风面121与轮盘110的外周相交处到翅片130的靠近迎风面121的端部之间的弧线所对应的圆心角θ，从而使得翅片130覆盖背风面122的面积比覆盖迎风面121的面积大。

在叶轮100工作过程中，引起噪音的涡流往往更多出现在叶片120的背风面附近区域内，从而翅片130覆盖背风面122的面积大于覆盖迎风面的面积时，能更有效地打散涡流，进一步降低噪音。

更进一步地，在其中一个实施例中，翅片130的远离轮盘110的边缘还具有凸起结构。具体地，凸起结构可以为花边结构，该花边结构包多个锯齿或多个小圆弧等，从而使得翅片130的边缘不再是平滑曲线而是呈现锯齿状或波浪状。

在翅片130的边缘设置凸起结构，如翅片130的边缘为锯齿或波浪等花边结构，在涡流产生时，锯齿或波浪结构能将涡流分割、瓦解，从而更高效地打散涡流，降低叶100轮噪音。

请继续参见图1，在其中一个实施例中，叶轮100还包括轮毂140，轮毂140设置于叶片120所在的轮盘110的表面111上并位于轮盘110的中心，轮盘110的中心开设有第一通孔，轮毂140的中心位置也开设有第二通孔，且第一通孔和第二通孔连通。电机转轴依次穿过第一通孔和第二通孔，从而带动叶轮转动。

在其中一个实施例中，轮毂140的端面还开设有一个凹槽141作为叶轮100的安装部。安装部用于安装垫圈、螺母等紧固件，从而使得叶轮100随着电机转轴转动，防止电机转轴和叶轮之间打滑。

进一步地，翅片130设置于轮盘110的侧面112，翅片130可以直接由轮盘110的侧面112延伸出来，与轮盘110的径向所在平面平行。值得说明的是，在另一个实施例中，翅片130的径向平面也可以与轮盘110的径向平面具有一定夹角。当翅片130的径向所在平面与轮盘110的径向所在平面平行时，叶轮100的出风性能好，当翅片130的径向所在平面与轮盘110的径向所在平面具有一定夹角时，由于翅片130的阻挡作用，涡流更容易被翅片打散，从而降噪效果更好。

具体地，在其中一个实施例中，叶轮100为离心叶轮。离心叶轮是指将流体从叶轮100的轴向吸入，然后利用离心力将流体从圆周方向甩出。进一步地，离心式的叶轮100的安装叶片120的表面111具有一定坡度，使得叶盘110呈一个类圆锥体。

请参见图2，上述叶轮100能应用于吹吸装置200，一实施例的吹吸装置200包括壳体210、电机220以及上述叶轮100，叶轮100与电机220安装于壳体210内。电机220包括电机转轴221，电机转轴221与叶轮100固定连接，电机200驱动叶轮100转动。值得说明的是，吹吸装置200为混流吹风机、灌流吹风机、油烟机、散热风扇、空调或吸尘器等。

具体地，壳体210上开设有进风口211、出风口212以及空腔213，进风口21与空腔213连通，出风口212与空腔213相互连通。电机200和叶轮100位于空腔213内，电机220的转轴221穿过叶轮100的中心通孔使得电机220能够驱动叶轮100转动。进风口211的开口朝向叶轮100的中心轴位置，出风口212的位置对准叶轮100的叶片尾部，叶轮100转动后，气流从进风口211被吸入并流向叶轮100的中心轴位置，气体利用叶轮100的加压以及离心力作用，快速地从出风口212排出。

进一步地，吹吸装置200还包括操作手柄230，操作手柄230上设置有控制器231。控制器231与电机电连接，控制器231能控制电机220的开启和关闭。此外，控制器231还用于调节电机220的转速，从而使吹吸装置200能达到不同的风速，以满足吹吸装置200的不同应用场合。具体地，控制器231上设置有包括1～5档的风速开关，风速开关与电机电连接，其中1档风速最低并且逐档提高，直到5档达到最高风速。值得说明的是，风速的调节并不限于本实施例的逐级调节，更不限于本实施例所列举的5个调节档，在其他实施例中，风速调节也可以通过调节转轮调节，通过调节转轮调节的风速不再分级，调节过程更加平稳，所能达到的风速也更多样。

进一步地，在其中一个实施例中，吹吸装置200包括吸入模式和吹风模式。在不同模式下，进风口211和出风口212可分别与相应的吹吸附件相连。例如，吹吸装置200运用于吸尘器等吸入模式时，吹吸装置200的进风口211与吸尘管连通，同时，出风口212处设有集尘袋，集尘袋用于收集吸尘管吸入的毛发、碎纸片、落叶和灰尘等。而吹吸装置200在吹风模式下，进风口211处设置有过滤网，从而防止毛发、纸片、落叶等杂物吸入；同时，出风口212连通引导管，引导管用以引导气流吹除毛发、碎纸片、落叶和灰尘等垃圾。当然，吹吸附件除了上述几种外，还可以为用以充气或抽气的气嘴、用以清理屋檐的U型管或用以刮擦顽固污渍的毛刷头等。

请参考图3，图3为上述吹吸装置200的噪声声源分布图。从图3可以看出，该吹吸装置200使用了具有翅片的叶轮，在叶轮的外围并没有出现较大的噪音集中现象，噪声源整体分布均匀，且噪音强度集中在60分贝左右，符合《中华人民共和国环境噪声污染防治法》的规定。

再参考图4，图4为使用传统的叶轮的吹吸装置噪声声源分布图。从图4可以看出，在传统吹吸装置的叶轮的外围出现了大量的噪音集中，且噪音强度很大，局部区域甚至达到了105分贝，远超了《中华人民共和国环境噪声污染防治法》规定的工业区昼间噪音不超过65分贝、夜间噪音不超过55分贝的标准。结合图3和图4，可明显看到具有翅片的叶轮对吹吸装置有着显著的降噪效果。

上述吹吸装置200无论使用吸入模式还是吹风模式，其原理都是通过叶轮100的离心力作用将气流吸入或吹出。在叶轮100工作过程中，气流流经叶轮的叶片时，由于空气分子黏滞摩擦力的影响，具有一定速度的气流与叶片的背风面相对静止的气体相互作用，在叶片的尾部形成带有涡旋的气流。这些涡旋中心的压强低于周围介质的压强，每当一个涡旋脱落时，湍动气流就会出现一次压强跳变，这些跳变的压强通过周围介质向外传播，并作用于叶轮100。当湍动气流中压强脉动含有可听声的频率成分且强度足够大时，就能会产生较大噪音。而由于吹吸装置200使用了具有翅片的叶轮100，翅片设置的位置能覆盖叶片的靠近轮盘的外周的端部。在设置翅片后，翅片能打散涡流，使得分离流突变减小，涡流噪音能量沿径向均匀化，降低了叶轮100的噪音。从而使得吹吸装置200在工作时能保持低噪音的状态，更具有市场前景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮盘；

叶片，所述叶片的数量为多个；多个所述叶片沿周向间隔设置于所述轮盘的表面；任一所述叶片由所述轮盘的中心延伸至所述轮盘的外周；以及

翅片，所述翅片的数量为多个，且所述翅片与所述叶片一一对应；多个所述翅片沿周向设置于所述轮盘的侧面上；所述翅片围绕对应的所述叶片的靠近所述轮盘的外周的端部。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，任一所述叶片包括迎风面和背风面，所述迎风面与所述轮盘的外周相交点到所述翅片的靠近所述背风面的端部之间的弧线所对应的圆心角大于所述迎风面与所述轮盘的外周相交点到所述翅片的靠近所述迎风面的端部之间的弧线所对应的圆心角。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，还包括凸起结构，所述凸起结构设置于所述翅片的远离所述轮盘的一端。

4.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述凸起结构的截面形状为锯齿或波浪状。

5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述凸起结构与所述翅片一体成型。

6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，还包括轮毂，所述轮毂设置于所述轮盘的表面的中心，所述轮盘的表面的中心开设有通孔；所述轮毂限定所述通孔；所述通孔用于穿设电机转轴。

7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片沿周向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述翅片沿周向均匀分布。

9.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述翅片沿所述轮盘的径向所在平面延伸或所述翅片与所述轮盘的径向所在平面具有夹角。

10.一种吹吸装置，其特征在于，包括壳体、电机以及权利要求1-9中任一项所述的叶轮，所述叶轮与所述电机安装于所述壳体内；所述电机与所述叶轮连接，所述电机驱动所述叶轮转动。