CN208734599U - 一种叶轮及轴流风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶轮，涉及空调、通风与制冷技术领域。该叶轮包括轮毂、上护风圈、下护风圈和多个叶片；多个叶片由轮毂向四周径向辐射，上护风圈依次内接多个叶片的上侧外缘，下护风圈依次内接多个叶片的下侧外缘。本实用新型的叶轮，在叶片的外缘设置上护风圈和下护风圈，有效增强了整个叶轮的强度，为叶轮降低厚度、减少重量以及护风圈本身的减少重量提供了设计基础；而在保证强度的前提下，减重后的叶轮材料成本更低、驱动电机功耗也更小。在此基础上，本实用新型还提供了一种轴流风机。

Description

一种叶轮及轴流风机

技术领域

本实用新型涉及空调、通风与制冷技术领域，具体而言，涉及一种叶轮及轴流风机。

背景技术

一个轮毂和多个叶片组成了叶轮，而叶轮、电机以及蜗壳形成的风道共同组成风机。风机以气体流动方向的不同大致可分为轴流风机、贯流风机和离心风机三种。其中，叶轮由于持续旋转并直接承受风压，属于风机的关键部件。

目前市面上的叶轮，包括无护风圈和有护风圈两种结构。护风圈内接于各个叶片的外缘，将每个叶片连接在一起，有效增强了叶片的抗变形能力。

以轴流风机为例，其工作原理是轴向进风，经叶片的压力作用以后轴向出风。轴流风机的叶片由中心轮毂向四周径向辐射，在工作时由于受到气压的作用，很容易发生变形。图1为现有技术中的无护风圈叶轮的结构示意图。如图1所示，在无护风圈结构的风机中，其叶片4和轮毂1必须设计得足够结实、足够厚重，而这无疑增加了风机的材料成本和驱动电机的功率消耗。

图2为现有技术中的有护风圈叶轮的结构示意图。如图2所示，现有技术中具有护风圈结构的风机，虽然加入了护风圈这一设计元素，可有效降低每一个叶片4的厚度，达到减轻叶片4重量的目的，并提高其抗变形能力，却也正由于设置了护风圈，从而增加了整个叶轮的重量，使得减轻重量、降低能耗的最终效果并不明显。

所以，如何改进叶轮甚至整个风机的结构设计，提高减重水平、降低材料成本、改善电机功率的有效利用是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种叶轮及轴流风机，以解决现有技术中的轴流风机存在的叶片过于厚重导致的材料成本较高和电机负担过大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种叶轮，包括轮毂、上护风圈、下护风圈和多个叶片；多个所述叶片由所述轮毂向四周径向辐射，所述上护风圈依次内接多个所述叶片的上侧外缘，所述下护风圈依次内接多个所述叶片的下侧外缘。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括加强连接件；所述加强连接件上部连接所述上护风圈，下部连接所述叶片的中部外缘；或者，所述加强连接件上部连接所述叶片的中部外缘，下部连接所述下护风圈。该技术方案的技术效果在于：由于叶片持续在旋转，而上护风圈仅仅接触叶片的上侧外缘，下护风圈仅仅接触叶片的下侧外缘。故在叶片与上护风圈之间、叶片与下护风圈之间设置加强连接件，能够增加相互之间的接触面，提高叶片的旋转稳定性。而为了进一步减低叶轮自重，可以只在上半部或者下半部下半部设置加强连接件。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括加强连接件；所述加强连接件上部连接所述上护风圈，中部连接所述叶片的中部外缘，下部连接所述下护风圈。该技术方案的技术效果在于：同样地，该结构的加强连接件能够增加相互之间的接触面，提高叶片的旋转稳定性。而设置完整的加强连接件，从上护风圈向下一直连接至下护风圈，不仅更有效提高了叶片的抗变形能力，也使得叶轮的结构更为对称。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述加强连接件呈杆状或板状。该技术方案的技术效果在于：杆状的加强连接件与上护风圈、下护风圈和叶片的中部外缘形成点接触，虽然接触面较小，但是旋转阻力小，受力传输方向更为直接；而板状加强连接件与上护风圈、下护风圈和叶片的中部外缘能够形成面接触，接触面积较大，稳定性更高。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述上护风圈和/或所述下护风圈的横断面呈圆形或者矩形。该技术方案的技术效果在于：横断面呈圆形或者矩形，即护风圈为环形管状或者环板状。其中，环形管状的护风圈旋转阻力小，而环板状的护风圈易于与加强连接件实现固定安装。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，相邻的两个所述叶片沿所述轮毂的轴向空间投影相互重叠。该技术方案的技术效果在于：相邻叶片在轮毂的轴线方向投影重叠，可防止空气倒流、有效增大风压，提高空气动力效率。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述叶片的数目为3～6个。该技术方案的技术效果在于：在风机领域，叶轮的叶片数量直接影响风压和运转噪音。为了保障上述两个技术指标，通常叶片数量设置为3～6片，更具体地，一般选用3片或者5片。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述叶轮的直径与所述上护风圈厚度的比值范围在25～46之间。该技术方案的技术效果在于：经过长时间多次的试验总结得知，当叶轮的直径与护风圈厚度的比值位于25～46之间时，能够在保证叶轮结构强度的前提下，使用最薄的叶片。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述叶轮一体成型。该技术方案的技术效果在于：一体成型的叶轮外形圆润，工作旋转阻力小，同时叶轮的生产效率高，次品率低。

本实用新型还提供一种轴流风机，包括电机、蜗壳、转轴以及上述的叶轮；所述叶轮内置于所述蜗壳；所述电机通过所述转轴驱动所述叶轮旋转。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的叶轮，在叶片的外缘设置上护风圈和下护风圈，有效增强了整个叶轮的强度，使每一个叶片的厚度得到最大的控制和压缩，节省了叶片的材料成本。

2、本实用新型提供的叶轮，将位于叶片外缘的护风圈划分为上护风圈和下护风圈两个结构，在保证叶片具有足够抗变形性能的前提下，有效地减少了护风圈的自重。

3、本实用新型提供的叶轮，在叶片的厚度得以降低、叶片的重量得以减少、护风圈重量得到控制的基础上，保证了叶轮和叶片的结构强度，降低了驱动电机的功率消耗。

本实用新型的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本实用新型的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为现有技术中的无护风圈叶轮的结构示意图；

图2为现有技术中的有护风圈叶轮的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的叶轮的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的叶轮的结构示意图；

图5为本实用新型实施例三提供的叶轮的结构示意图；

图6为图5中A向的第一种剖视图；

图7为图5中A向的第二种剖视图。

图标：1-轮毂；2-上护风圈；3-下护风圈；4-叶片；5-加强连接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有技术说明：

在现有技术中，采用无护风圈结构设计的风机，如图1所示，其叶片4和轮毂1必须设计得足够结实、足够厚重，而这无疑增加了风机的材料成本和驱动电机的功率消耗。而具有护风圈结构的风机，如图2所示，虽然加入了护风圈这一设计元素，可有效降低每一个叶片4的厚度，达到减轻叶片4重量的目的，并提高其抗变形能力，却也正由于设置了护风圈，从而增加了整个叶轮的重量，使得减轻重量、减低能耗的最终效果并不明显。

本实用新型技术方案概述：

本实施例提供的叶轮，包括轮毂1、上护风圈2、下护风圈3和多个叶片4。其中，多个叶片4由轮毂1向四周径向辐射，上护风圈2依次内接多个叶片4的上侧外缘，下护风圈3依次内接多个叶片4的下侧外缘。

上述叶轮的技术方案，能够较好地解决现有技术的轴流风机存在的叶片4过于厚重导致的材料成本较高和电机负担过大的问题：1、在叶片4的外缘设置上护风圈2和下护风圈3，有效增强了整个叶轮的强度，使每一个叶片4的厚度得到最大的控制和压缩，节省了叶片4的材料成本。2、将位于叶片4外缘的护风圈划分为上护风圈2和下护风圈3两个结构，在保证叶片4具有足够抗变形性能的前提下，有效地减少了护风圈的自重。3、在叶片4的厚度得以降低、叶片4的重量得以减少、护风圈重量得到控制的基础上，保证了叶轮和叶片4的结构强度，降低了驱动电机的功率消耗。

针对上述现有技术方案存在的技术问题，下面结合具体的实施方式对本实用新型的技术方案做进一步地解释说明：

实施例一：

本实施例提供了一种叶轮，其中：图3为本实用新型实施例一提供的叶轮的结构示意图。如图3所示，叶轮包括轮毂1、上护风圈2、下护风圈3和多个叶片4。其中，多个叶片4由轮毂1向四周径向辐射，上护风圈2依次内接多个叶片4的上侧外缘，下护风圈3依次内接多个叶片4的下侧外缘。

进一步地，如图3所示，还包括加强连接件5。其中，加强连接件5上部连接上护风圈2，下部连接叶片4的中部外缘。

进一步地，如图3所示，加强连接件5呈杆状或板状。

实施例二：

本实施例提供了一种叶轮，其中：图4为本实用新型实施例二提供的叶轮的结构示意图。如图4所示，叶轮包括轮毂1、上护风圈2、下护风圈3和多个叶片4。其中，多个叶片4由轮毂1向四周径向辐射，上护风圈2依次内接多个叶片4的上侧外缘，下护风圈3依次内接多个叶片4的下侧外缘。

进一步地，如图4所示，还包括加强连接件5。其中，加强连接件5上部连接叶片4的中部外缘，下部连接下护风圈3。

进一步地，如图4所示，加强连接件5呈杆状或板状。

在上述实施例一或二中，1、由于叶片4持续在旋转，而上护风圈2仅仅接触叶片4的上侧外缘，下护风圈3仅仅接触叶片4的下侧外缘。故在叶片4与上护风圈2之间，或者叶片4与下护风圈3之间设置加强连接件5，能够增加相互之间的接触面，提高叶片4的旋转稳定性。而为了进一步减低叶轮自重，只在上半部或者下半部下半部设置加强连接件5。2、杆状的加强连接件5与上护风圈2、下护风圈3和叶片4的中部外缘形成点接触，虽然接触面较小，但是旋转阻力小，受力传输方向更为直接；而板状加强连接件5与上护风圈2、下护风圈3和叶片4的中部外缘能够形成面接触，接触面积较大，稳定性更高。

实施例三：

本实施例提供了一种叶轮，其中：图5为本实用新型实施例三提供的叶轮的结构示意图。如图5所示，叶轮包括轮毂1、上护风圈2、下护风圈3和多个叶片4。其中，多个叶片4由轮毂1向四周径向辐射，上护风圈2依次内接多个叶片4的上侧外缘，下护风圈3依次内接多个叶片4的下侧外缘。

进一步地，如图5所示，还包括加强连接件5。其中，加强连接件5上部连接上护风圈2，中部连接叶片4的中部外缘，下部连接下护风圈3。

进一步地，如图5所示，加强连接件5呈杆状或板状。

在上述实施例三中，同样地，该结构的加强连接件5增加了相互之间的接触面，提高叶片4的旋转稳定性。而设置完整的加强连接件5，从上护风圈2向下一直连接至下护风圈3，不仅更有效提高了叶片4的抗变形能力，也使得叶轮的结构更为对称。

图6为图5中A向的第一种剖视图；图7为图5中A向的第二种剖视图。在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图6、7所示，上护风圈2和/或下护风圈3的横断面呈圆形或者矩形。在该结构的叶轮中，横断面呈圆形或者矩形，即护风圈为环形管状或者环板状。其中，环形管状的护风圈旋转阻力小，而环板状的护风圈易于与加强连接件5实现固定安装。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，相邻的两个叶片4沿轮毂1的轴向空间投影相互重叠。在该结构的叶轮中，相邻叶片4在轮毂1的轴线方向投影重叠，可防止空气倒流、有效增大风压，提高空气动力效率。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图3、4、5所示，叶片4的数目为3～6个。在风机领域，叶轮的叶片4数量直接影响风压和运转噪音。为了保障上述两个技术指标，通常叶片4数量设置为3～6片，更具体地，一般选用3片或者5片。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，叶轮的直径与上护风圈2厚度的比值范围在25～46之间。经过长时间多次的试验总结得知，当叶轮的直径与护风圈厚度的比值位于25～46之间时，能够在保证叶轮结构强度的前提下，使用最薄的叶片4。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，如图3、4、5所示，叶轮一体成型。一体成型的叶轮外形圆润，工作旋转阻力小，同时叶轮的生产效率高，次品率低。

本实用新型还提供一种轴流风机，包括电机(未标注)、蜗壳(未标注)、转轴(未标注)以及上述的叶轮。具体地，叶轮内置于蜗壳，电机通过转轴驱动叶轮旋转。该结构的轴流风机，具备上述叶轮的所有优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种叶轮，其特征在于，包括轮毂、上护风圈、下护风圈和多个叶片；

多个所述叶片由所述轮毂向四周径向辐射，所述上护风圈依次内接多个所述叶片的上侧外缘，所述下护风圈依次内接多个所述叶片的下侧外缘。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，还包括加强连接件；

所述加强连接件上部连接所述上护风圈，下部连接所述叶片的中部外缘；或者，

所述加强连接件上部连接所述叶片的中部外缘，下部连接所述下护风圈。

3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，还包括加强连接件；所述加强连接件上部连接所述上护风圈，中部连接所述叶片的中部外缘，下部连接所述下护风圈。

4.根据权利要求2或3所述的叶轮，其特征在于，所述加强连接件呈杆状或板状。

5.根据权利要求1～3任一项所述的叶轮，其特征在于，所述上护风圈和/或所述下护风圈的横断面呈圆形或者矩形。

6.根据权利要求1～3任一项所述的叶轮，其特征在于，相邻的两个所述叶片沿所述轮毂的轴向空间投影相互重叠。

7.根据权利要求1～3任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶片的数目为3～6个。

8.根据权利要求1～3任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮的直径与所述上护风圈厚度的比值范围在25～46之间。

9.根据权利要求1～3任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮一体成型。

10.一种轴流风机，其特征在于，包括电机、蜗壳、转轴以及如权利要求1～9任一项所述的叶轮；所述叶轮内置于所述蜗壳；所述电机通过所述转轴驱动所述叶轮旋转。