CN210599578U - 一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，包括风筒(1)和叶轮(2)，风筒(1)内沿空气轴流方向设置有若干片呈环形分布轴向导叶(3)；所述轴向导叶(3)的入流段为弧形导板，出流段为平面导板，弧形导板的端部形成有切削尖头(4)，切削尖头(4)在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°‑60°。本实用新型具有叶轮与轴向导叶之间动静干涉小，对轴流风机可起到良好的减噪效果、有助于叶轮与轴向导叶使用寿命的提高的优点。

Description

一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构

技术领域

本实用新型涉及一种风机的导风结构，特别是一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构。

背景技术

在无刷电机越来越小型化、轻量化和高速化的当今，与高转速匹配的高效轴流风机却很少，尤其是直径在100mm以下的，在高速吹风机、卷发棒、无叶风扇等小家电推出后，家电行业中小尺寸轴流风机和高速直流无刷电机的开发才逐渐开始，轴流风机在追求小型化、轻量化和高速化同时，噪音问题也是亟待解决的，风机发出的噪音大小直接影响到客户的使用体验。

在考虑轴流风机的降噪改进时，目前国内外的电机生产研发企业普遍着眼于风机内部零件装配致密性的改进，而对于风机导风结构的研究却不多，导风结构的改进对风机降噪同样具有优良效果，轴流风机的导风结构主要为风筒内叶轮与轴向导叶的配合结构，轴流风机叶轮的叶片处在不同位置时，其尾迹对下游轴向导叶的影响较大，其不同的出流角度的分布，会使得轴向导叶进气均匀性变差，而轴向导叶的排挤，又反过来影响叶轮叶片的出流，动叶片与静叶片之间的干涉会导致叶片通过频率处声压级的蹿升，具体表现为风机运行时会发出更大更尖锐噪音，尤其在两者间距小的情况下。因此，如何综合设置叶轮与轴向导叶的结构，保证风机尺寸不增加的情况下减少两者之间的干涉来达到风机减噪的目的，是当下亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构。它具有叶轮与轴向导叶之间动静干涉小，对轴流风机可起到良好的减噪效果、有助于叶轮与轴向导叶使用寿命的提高的优点。

本实用新型的技术方案：一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，包括风筒和叶轮，风筒内沿空气轴流方向设置有若干片呈环形分布轴向导叶；所述轴向导叶的入流段为弧形导板，出流段为平面导板，弧形导板的端部形成有切削尖头，切削尖头在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°-60°。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述叶轮包括轮毂，轮毂的外侧壁上均匀分布有对称翼型叶片，相邻对称翼型叶片的叶根之间设有间隙。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述轴向导叶的入流段与出流段之间由平滑弧面过渡。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述轴向导叶包括第一轴向导叶和第二轴向导叶，每隔两片第一轴向导叶布置一片第二轴向导叶，第二轴向导叶的尾部设有楔形突起，楔形突起上设有定位槽。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述第一轴向导叶的尾部在风筒内部，第二轴向导叶的尾部伸出至风筒外部。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述第二轴向导叶与风筒内壁之间由平滑弧面连接过渡。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述轴向导叶的数量为9片。

前述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构中，所述轮毂的前部设有平衡块。

与现有技术相比，本实用新型通过对叶轮与轴向导叶结构的改进来达到风机减噪的效果，具体地，轴向导叶为入流段呈弧形导板、出流段呈平面导板的结构，弧形导板的端部形成有切削尖头，切削尖头是对轴向导叶端部经过切削和形状改变后的结构，拉大了叶轮与轴向导叶之间的距离，在牺牲部分气动性能的条件下，减小了动静叶片之间的干涉，最终使得轴向导叶进气均匀，降低了叶片通过频率处的声压，起到减噪效果。

本实用新型通过对不同切削和形状轴向导叶风机的测试，得到切削尖头在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°-60°时，轴流风机能在气动性能达标的前提下产生噪音量较小；叶轮为对称翼型叶片，相邻叶片间不交错，保证了叶片在低雷诺数下优良的气动性，同时也使得叶轮进气均匀，减缓与轴向导叶之间的动静干涉，也能有效延长叶轮本身与轴向导叶的使用寿命。

另外，轴向导叶的入流段与出流段之间由平滑弧面过渡，保证气流在流经轴向导叶过程中不发生气流紊乱现象；轴向导叶包括第一轴向导叶和第二轴向导叶，每隔两片第一轴向导叶布置一片第二轴向导叶，第二轴向导叶的尾部设有楔形突起，楔形突起上设有定位槽，用于安装定子组件；第一轴向导叶的尾部在风筒内部，对第一轴向导叶可起到有效保护，第二轴向导叶的尾部伸出至风筒外部，方便定子组件安装时的定位；第二轴向导叶与风筒内壁之间由平滑弧面连接过渡，提高气流稳定性；轮毂的前部设有平衡块，减小叶轮径向振动。

综上，本实用新型具有叶轮与轴向导叶之间动静干涉小，对轴流风机可起到良好的减噪效果、有助于叶轮与轴向导叶使用寿命的提高的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是风筒的结构示意图；

图3是轴向导叶的排列方式示意图；

图4是叶轮的结构示意图；

图5是第一轴向导叶的结构示意图；

图6是第二轴向导叶的结构示意图；

图7是风筒的侧视图；

图8是切削尖头夹角大小与叶片通过频率处的噪声声压级的关系示意图。

附图标记：1-风筒，2-叶轮，3-轴向导叶，4-切削尖头，21-轮毂，22-对称翼型叶片，23-平衡块，31-第一轴向导叶，32-第二轴向导叶，33-楔形突起，34-定位槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，用于最大风量50～70CMH，转速90000～115000RPM，静压效率达到75％以上的轴流风机，结构如图1至图7所示，包括风筒1和叶轮2，风筒1内沿空气轴流方向设置有若干片呈环形分布轴向导叶3，风筒1内有钢套，轴向导叶3具体是安装于钢套外壁与风筒1内壁之间；所述轴向导叶3的入流段为弧形导板，出流段为平面导板，弧形导板的端部形成有切削尖头4，切削尖头4在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°-60°，切削尖头4处如图5所示，也即沿空气入流方向轴向导叶3的宽度逐渐增大。

所述叶轮2包括轮毂21，轮毂21的外侧壁上均匀分布有对称翼型叶片22，相邻对称翼型叶片22的叶根之间设有间隙，也即每个相邻叶轮叶片均不交错，保证了叶片在低雷诺数下优良的气动性。

所述轴向导叶3的入流段与出流段之间由平滑弧面过渡；所述轴向导叶3包括第一轴向导叶31和第二轴向导叶32，每隔两片第一轴向导叶31布置一片第二轴向导叶32，第二轴向导叶32的尾部设有楔形突起33，楔形突起33上设有定位槽34；所述第一轴向导叶31的尾部在风筒1内部，第二轴向导叶32的尾部伸出至风筒1外部；所述第二轴向导叶32与风筒1内壁之间由平滑弧面连接过渡；所述轴向导叶3的数量为9片；所述轮毂21的前部设有平衡块23。

本实用新型切削尖头4的尖角尺寸(40°-60°)为经试验得出，通过对不同切削和形状轴向导叶3风机的测试，如图8所示，为半消室风机同转速下测试对比距离风机水平距离1m处的声压级对比，整理得切削尖头4在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角与叶片通过频率处的噪声声压级如下表：

夹角(°)	叶片通过频率处的噪声声压级(dBA)
		0	68.2
10	67.3
		20	66.4
30	66.1
		40	65.3
45	64.6
		60	60.3

由上表可见，当轴向导叶切削尖头4的尖角在40°以上能降低叶片通过频率处的声压级3分贝以上，大于60度时，噪音不再有太大的变化，噪音量均较小(≤60.3dBA)，考虑到尖角过大影响轴向导叶整体重量和风机的气动性能，故本实用新型仅测试到尖角为60°时的噪音量，本实用新型仅取切削尖头4在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°-60°时的轴向导叶3结构，产生的噪音量≤65.3dBA，在可接受范围，符合本实用新型降噪的设计要求。

Claims (8)

1.一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：包括风筒(1)和叶轮(2)，风筒(1)内沿空气轴流方向设置有若干片呈环形分布轴向导叶(3)；所述轴向导叶(3)的入流段为弧形导板，出流段为平面导板，弧形导板的端部形成有切削尖头(4)，切削尖头(4)在平面导板所在的平面中正投影所形成的投影夹角介于40°-60°。

2.根据权利要求1所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述叶轮(2)包括轮毂(21)，轮毂(21)的外侧壁上均匀分布有对称翼型叶片(22)，相邻对称翼型叶片(22)的叶根之间设有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述轴向导叶(3)的入流段与出流段之间由平滑弧面过渡。

4.根据权利要求1所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述轴向导叶(3)包括第一轴向导叶(31)和第二轴向导叶(32)，每隔两片第一轴向导叶(31)布置一片第二轴向导叶(32)，第二轴向导叶(32)的尾部设有楔形突起(33)，楔形突起(33)上设有定位槽(34)。

5.根据权利要求4所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述第一轴向导叶(31)的尾部在风筒(1)内部，第二轴向导叶(32)的尾部伸出至风筒(1)外部。

6.根据权利要求4或5所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述第二轴向导叶(32)与风筒(1)内壁之间由平滑弧面连接过渡。

7.根据权利要求1所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述轴向导叶(3)的数量为9片。

8.根据权利要求2所述的一种低噪高速小尺寸轴流风机的导风结构，其特征在于：所述轮毂(21)的前部设有平衡块(23)。

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