CN209569902U - 一种燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气热水器，对设于离心风机内的叶轮的叶片进行结构改进，改进后的叶片沿着叶轮前盘向叶轮后盘的径向方向形成有多个不同的宽度，且靠近叶轮前盘处的宽度小于靠近叶轮后盘处的宽度。改进后的叶片结构使气流的加速流道增长，从而提高了叶轮的做功能力，使从叶轮排出的风量和风压得到提高，进而提高了叶轮及离心风机的工作效率、提高了安装有这种离心风机的燃气热水器的供风效率及工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器。
背景技术
在家庭生活中，为了洗澡方便，通常会在厨房或者卫生间中加装热水器，与电热水器相比，燃气热水器具有加热时间短，可持续性高、安全系数大等特点，因而得到了越来越广泛的应用。
目前市场上的燃气热水器主要是以强排式燃气热水器为主。由于多翼离心风机能够提供较高的风压，且结构紧凑，压力系数和流量系数均较高，因此在燃气热水器中得以广泛应用。多翼离心风机的工作过程为：电机驱动叶轮转动，对气流做功，使气流获得一定的静压和动能，气流沿叶轮的轴向进入叶轮，并在离心风机的离心作用下转向，沿叶轮的径向流出，并最终通过离心风机的出风口排出。多翼离心风机为燃气热水器燃烧提供所需的空气量，是燃气热水器里的核心部件之一。而叶轮及设置在其上的叶片又是影响多翼离心风机工作效率、空气性能及噪声的关键因素。
目前多翼离心风机多采用等弦长直叶片叶轮结构，如图14所示，即叶片前缘340、叶片后缘350与轴线平行，沿翼展方向各截面形状、大小相同。其中，叶轮前缘340是指靠近叶轮轴线的一侧，叶轮后缘350是指远离叶轮轴线的一侧。这种叶片进口安装角在进口叶轮边缘所有各点是相同的，而实际气流在该处的进风风量和气流速度是不均匀的。一般来说，叶片靠近前盘的部分进风风量较小，而靠近后盘的部分进风风量较大。因此采用传统的等弦长直叶片叶轮结构，叶轮的整体效率比较低，导致燃气热水器的供风效率差、整机效率低。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种燃气热水器，通过对叶轮的叶片进行结构改进，提高叶轮及离心风机的工作效率、提高安装有这种离心风机的燃气热水器的供风效率及工作效率。
本实用新型提供的技术方案是，一种燃气热水器，包括外壳，所述外壳内设有燃烧室、热交换室、排烟管及离心风机，所述燃烧室内设有火排，所述离心风机为所述火排提供燃烧所需的空气并将所述火排产生的烟气从所述排烟管排出，所述离心风机包括电机、风机蜗壳及叶轮，所述叶轮位于所述风机蜗壳内且与所述电机的动力输出端固定连接；所述叶轮包括叶轮前盘、叶轮后盘及若干叶片，各所述叶片竖直地安装在所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间，各所述叶片沿着所述叶轮前盘向所述叶轮后盘的径向方向形成有多个不同的宽度，且靠近所述叶轮前盘处的宽度小于靠近所述叶轮后盘处的宽度。
进一步的，所述叶片包括第一叶片部和第二叶片部，所述第一叶片部沿其径向方向的宽度小于所述第二叶片部沿其径向方向的宽度。
进一步的，所述第一叶片部沿其轴向方向的高度h与所述叶片沿其轴向方向的高度H之间的比值范围为1/5~1/2。
进一步的，所述第一叶片部的侧面具有直线斜边，所述第一叶片部沿其径向方向的宽度沿所述直线斜边的方向逐渐变化。
进一步的，各所述叶片沿着所述叶轮前盘向所述叶轮后盘的径向方向的宽度呈多级阶梯型变化。
进一步的，所述气流进口角在60-90度之间。
进一步的，气流出口角在115-175度之间。
进一步的，各所述叶片以所述叶轮的轴线为中心，环形均布。
进一步的，所述离心风机设于所述燃烧室的下方，且所述离心风机的出风口与所述燃烧室连通。
进一步的，所述离心风机设于所述热交换室的上方，且所述离心风机的进风口与所述热交换室连通，所述离心风机的出风口与所述排烟管连通。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提出一种燃气热水器，对设于离心风机内的叶轮的叶片进行结构改进，改进后的叶片沿着叶轮前盘向叶轮后盘的径向方向形成有多个不同的宽度，且靠近叶轮前盘处的宽度小于靠近叶轮后盘处的宽度。改进后的叶片结构使气流的加速流道增长，从而提高了叶轮的做功能力，使从叶轮排出的风量和风压得到提高，进而提高了叶轮及离心风机的工作效率、提高了安装有这种离心风机的燃气热水器的供风效率及工作效率。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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叶片的结构示意图一；
图2为本实用新型实施例叶片的结构示意图二；
图3为本实用新型实施例叶片的结构示意图三；
图4为本实用新型实施例叶片的结构示意图四；
图5为本实用新型实施例叶轮的结构示意图一；
图6为本实用新型实施例叶轮的结构示意图二；
图7为本实用新型实施例叶轮的主视图；
图8为图7中A-A向剖视图；
图9为图8中B处局部放大图；
图10为本实用新型实施例离心风机的结构示意图；
图11为本实用新型实施例离心风机的剖视示意图；
图12为本实用新型实施例下鼓式燃气热水器的结构示意图；
图13为本实用新型实施例上抽式燃气热水器的结构示意图；
图14为现有技术叶片的结构示意图。
其中，100-燃气热水器，110-燃烧室，120-热交换室，130-排烟管，140-进气管，150-外壳，200-离心风机，210-风机蜗壳，220-电机，230-叶轮，231-叶轮前盘，232-叶轮后盘，240-进风口，250-出风口，300-叶片，310-第一叶片部，320-第二叶片部，330-第三叶片部，340-叶片前缘，350-叶片后缘，360-直线斜边。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本实用新型公开一种燃气热水器100，包括外壳150，外壳150内设有燃烧室110、热交换室120、排烟管130及离心风机200。燃烧室110内设有火排（未标示），从外部通入的进气管140为火排提供燃气，离心风机200为火排的燃烧提供必需的空气。燃烧室110与热交换室120内部连通，燃烧室110内火排燃烧产生的高温烟气流入热交换室120内，与热交换室120内的换热器进行换热以将水加热。燃气热水器100分别下鼓式和上抽式，下鼓式燃气热水器的结构示意图参照图12，离心风机200设于燃烧室110的下方，且离心风机200的出风口250与燃烧室110连通，从离心风机的出风口250吹出的空气流入燃烧室110内，为火排的燃烧提供空气，火排燃烧产生的高温烟气先流入热交换室120内，再从排烟管130排出；上抽式燃气热水器的结构示意图参照图13，离心风机200设于热交换室120的上方，且离心风机的进风口240与热交换室120连通，离心风机的出风口250与排烟管130连通，在离心风机200的吸力作用下，空气从燃烧室外壳150上的进风孔（未图示）流入燃烧室110内，为火排燃烧提供空气，火排燃烧产生的高温烟气又在离心风机200的吸力作用下流入热交换室120，再从离心风机的出风口250流入排烟管130排出。
不论是下鼓式燃气热水器还是上抽式燃气热水器，离心风机200的工作效率将直接影响燃气热水器100的供风效率及工作效率。本实施例以离心风机200的改进为突破口，旨在提高燃气热水器100的供风效率及工作效率。离心风机200的结构示意图参照图10和图11，离心风机200包括电机220、风机蜗壳210及叶轮230，叶轮230位于风机蜗壳210内且与电机220的动力输出端固定连接。参照图5和图6，叶轮230包括叶轮前盘231、叶轮后盘232及若干叶片300，各叶片300竖直地安装在叶轮前盘231和叶轮后盘232之间。气流沿叶轮230的轴向由离心风机的进风口240引入，在离心力作用下，沿各叶片300的径向流出，并从离心风机的出风口250排出。
各叶片300沿着叶轮前盘231向叶轮后盘232的径向方向形成有多个不同的宽度，且靠近叶轮前盘231处的宽度小于靠近叶轮后盘232处的宽度。如此对叶片300的结构进行改进的原因在于：一般来说，叶片300靠近叶轮前盘231侧的进风风量较小，而靠近叶轮后盘232侧的进风风量较大，通过对叶片300的结构进行改进，靠近叶轮前盘231侧（即靠近离心风机的进风口240侧）的叶片300沿其径向方向的宽度较小，而靠近叶轮后盘232侧（即靠近离心风机的出风口250侧）的叶片300沿其径向方向的宽度较大，使气流的加速流道增长，从而提高了叶轮230的做功能力，使从叶轮230排出的风量得到提高，进而提高了叶轮230及离心风机200的工作效率、提高了安装有这种离心风机200的燃气热水器100的供风效率及工作效率。同时，改善了以往因气流转角过大而造成的与叶片后缘350流动分离现象。由于叶轮后盘232处的流道较宽，气流速度更高，使得叶轮后盘232处气流的一部分向较窄的一侧流道中流动，利用流道内部流场的相互作用，有效地抑制了气流分离现象，从而有效地降低了叶轮230工作过程中的噪声，并提高了空气性能。该叶轮结构简单，方案易于实现，对于离心风机工作效率的增加及空气性能的提升具有重要意义。与传统的多翼离心风机采用的等弦长直叶片叶轮结构相比，要达到相同风量、风压性能，本实施例叶轮的材料利用率更高，材料也更加节省，从而成本更低。
本实施例对叶片300的结构设计给出多种实现方案：
第一种，参照图1中的左侧结构示意图，叶片300包括第一叶片部310和第二叶片部320，第一叶片部310沿其径向方向的宽度小于第二叶片部320沿其径向方向的宽度。第一叶片部310沿其轴向方向的高度h与叶片300沿其轴向方向的高度H之间的比值大小会影响叶轮230的做功能力，本实施例优选地，h/H的范围为1/5~1/2。第一种叶片300结构中，第一叶片部310与第二叶片部320之间的连接线为一与叶片300的轴线垂直的水平线，即第一叶片部310与第二叶片部320呈阶梯型结构。
第二种，参照图1中的右侧结构示意图，叶片300包括第一叶片部310和第二叶片部320，第一叶片部310沿其径向方向的宽度小于第二叶片部320沿其径向方向的宽度。第一叶片部310的侧面具有直线斜边360，第一叶片部310沿其径向方向的宽度沿直线斜边360的方向逐渐变化，即第一叶片部310沿其径向方向的宽度由叶轮前盘231向第二叶片部320的方向逐渐增加。
第一种叶片结构和第二种叶片结构可以如图1所示，第一叶片部310和第二叶片部320均在叶片300的右侧实现宽度的变化，当然，在其他实施例中，第一叶片部310和第二叶片部320也可以在叶片300的左侧实现宽度的变化，参照图2。
第三种，各叶片300沿着叶轮前盘231向叶轮后盘232的径向方向的宽度呈多级阶梯型变化，图3给出的是呈2级阶梯型变化的叶片，叶片300包括依次连接的第一叶片部310、第二叶片部320及第三叶片部330，第一叶片部310沿其径向方向的宽度、第二叶片部320沿其径向方向的宽度及第三叶片部330沿其径向方向的宽度沿着叶轮前盘231向叶轮后盘232的方向依次增加。第一叶片部310、第二叶片部320及第三叶片部330可以在叶片300的右侧实现宽度的变化，也可以在叶片300的左侧实现宽度的变化。
第四种，多个叶片部在叶片300的双侧同时实现宽度的变化，并且，以叶片300的中轴线为中心，多个叶片部在叶片300的两侧的宽度可以对称或不对称。图4中所示的为第一叶片部310和第二叶片部320以叶片300的中轴线方向对称布置。
进一步的，为了进一步提高叶轮230的做功能力、提高离心风机200的工作效率，气流进口角优选为60-90度之间，气流出口角在115-175度之间。
其中，以第一叶片部310为例，对气流进口角和气流出口角的定义作简要说明：参照图7至图9，第一叶片部310的气流进口角A1为第一叶片部310的进口处，切向速度和圆周速度反方向的夹角；第一叶片部310的气流出口角A2为第一叶片部310的出口处，切向速度与圆周速度反方向的夹角。图9中B1为第二叶片部320的气流进口角，B2为第二叶片部320的气流出口角。各叶片300以叶轮230的轴线为中心，环形均布。这样的布置，保证了叶轮230工作过程中的气流稳定性及均匀性。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种燃气热水器，包括外壳，所述外壳内设有燃烧室、热交换室、排烟管及离心风机，所述燃烧室内设有火排，所述离心风机为所述火排提供燃烧所需的空气并将所述火排产生的烟气从所述排烟管排出，其特征在于，所述离心风机包括电机、风机蜗壳及叶轮，所述叶轮位于所述风机蜗壳内且与所述电机的动力输出端固定连接；所述叶轮包括叶轮前盘、叶轮后盘及若干叶片，各所述叶片竖直地安装在所述叶轮前盘和所述叶轮后盘之间，各所述叶片沿着所述叶轮前盘向所述叶轮后盘的径向方向形成有多个不同的宽度，且靠近所述叶轮前盘处的宽度小于靠近所述叶轮后盘处的宽度。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述叶片包括第一叶片部和第二叶片部，所述第一叶片部沿其径向方向的宽度小于所述第二叶片部沿其径向方向的宽度。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，所述第一叶片部沿其轴向方向的高度h与所述叶片沿其轴向方向的高度H之间的比值范围为1/5~1/2。
4.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，所述第一叶片部的侧面具有直线斜边，所述第一叶片部沿其径向方向的宽度沿所述直线斜边的方向逐渐变化。
5.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，各所述叶片沿着所述叶轮前盘向所述叶轮后盘的径向方向的宽度呈多级阶梯型变化。
6.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述叶片的气流进口角在60-90度之间。
7.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述叶片的气流出口角在115-175度之间。
8.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，各所述叶片以所述叶轮的轴线为中心，环形均布。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的燃气热水器，其特征在于，所述离心风机设于所述燃烧室的下方，且所述离心风机的出风口与所述燃烧室连通。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的燃气热水器，其特征在于，所述离心风机设于所述热交换室的上方，且所述离心风机的进风口与所述热交换室连通，所述离心风机的出风口与所述排烟管连通。
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| GR01 | Patent grant | ||
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