CN212202603U - 一种用于离心风机的叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于离心风机的叶轮，包括前盘和后盘，前盘与后盘的周部之间设置有叶片，叶片包括在周向上相间设置的第一叶片和第二叶片，第一叶片包括用于气流流出的第一出口侧，第二叶片包括用于气流流出的第二出口侧，第一出口侧和第二出口侧均形成有沿着叶轮轴向呈正弦波状的锯齿；第一出口侧的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第一凸部以及内凹状的第一凹部，第二出口侧的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第二凸部以及内凹状的第二凹部，其特征在于：第一凸部与第二凹部在叶轮的轴向上对应设置、第一凹部与第二凸部在叶轮的轴向上对应设置，使得第一叶片的第一出口侧的锯齿和相邻的第二叶片的第二出口侧的锯齿相差半个相位。

Description

一种用于离心风机的叶轮

技术领域

本实用新型涉及动力装置，尤其是一种用于离心风机的叶轮。

背景技术

目前，多翼离心风机是吸油烟机的主要动力系统，其特点是流量、压力系数高，噪音低。而叶轮是风机系统中至关重要的传递能量部件。

如申请号为201920058049.0的中国实用新型专利公开了一种离心风机叶轮，包括前盘、后盘、以及设置在前盘和后盘之间的叶片，叶片包括由前盘朝向后盘方向延伸的第一本体，第一本体具有互相平行的第一进口端和第一出口端，其特征在于：叶片还包括由第一本体的端部延伸到后盘的第二本体，第二本体具有第二进口端和第二出口端，第二本体的第二进口端和第二出口端之间的叶片宽度、由第一本体端部向后盘方向逐渐减小。

采用上述叶轮的多翼离心风机的噪声主要分为旋转噪声和紊流噪声。紊流噪声是多翼离心风机气动噪声的主要噪声源，边界层涡流脱流是引起其的主要原因之一。由于多翼离心风机的叶道窄、叶道短，叶片表面及出口端易形成涡脱落。

为降低脱落涡引起的气动噪声，现有技术通常是改变叶片出口端的形状，如申请号为201420476843.4的中国专利公开的一种后倾式离心风机，其叶片的出风口一侧的边缘为锯齿形、三角波形或矩形波形或正弦波形，使得流动的空气与叶片出风口边缘接触面增大而实现分流，从而降低运行中的噪声，但由于仍存在一定的叶片尾缘涡脱落引起的涡流噪声，还有待进一步提高降噪效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种通过对叶片的出口侧进行改型，从而能够降低涡流噪声以及提升风机的气动性能和效率的用于离心风机的叶轮。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于离心风机的叶轮，包括前盘以及与前盘相对设置的后盘，所述前盘与后盘的周部之间设置有叶片，所述叶片包括在周向上相间设置的第一叶片和第二叶片，所述第一叶片包括用于气流流出的第一出口侧，所述第二叶片包括用于气流流出的第二出口侧，所述第一出口侧和第二出口侧均形成有沿着叶轮轴向呈正弦波状的锯齿；所述第一出口侧的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第一凸部以及内凹状的第一凹部，所述第二出口侧的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第二凸部以及内凹状的第二凹部，其特征在于：所述第一凸部与第二凹部在叶轮的轴向上对应设置、第一凹部与第二凸部在叶轮的轴向上对应设置，使得第一叶片的第一出口侧的锯齿和相邻的第二叶片的第二出口侧的锯齿相差半个相位。

优选的，各叶片的锯齿的正弦波形的表达式为

4≤φ≤10。

为了使离心风机的驱动装置能够带动叶轮转动，所述前盘与后盘之间还设置有用于与离心风机的驱动装置相连的轮毂，所述叶片穿设于轮毂的周部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过对第一叶片的第一出口侧以及第二叶片的第二出口侧改型为呈正弦波状的锯齿，使得第一叶片上的第一凸部与第二叶片上的第二凸部、第一叶片上第一凹部与第二叶片上第二凹部在叶轮轴向上均相差半个相位设置，从而使得产生的涡流噪声相互调制，进而改善离心风机的声音品质，降低噪声，并且能够使整个叶轮的周向出口侧的涡脱离更均匀、整个出口环侧的速度更加稳定的流入蜗壳。

附图说明

图1为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的示意图；

图2为本实用新型实施例的第一叶片和第二叶片的示意图；

图3为本实用新型实施例的叶轮和现有技术的气动性能曲线示意图；

图4为本实用新型实施例的叶轮和现有技术的噪声曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1，一种用于离心风机的叶轮，包括前盘1以及与前盘1相对设置的后盘2，前盘1与后盘2的周部之间间隔设置有叶片。

参见图1和图2，叶片包括在周向上相间隔设置的第一叶片31和第二叶片32，即在周向上，第一叶片31的两侧为第二叶片32，第二叶片32的两侧为第一叶片31。第一叶片31包括用于气流流出的第一出口侧311，第二叶片32包括用于气流流出的第二出口侧321，第一出口侧311和第二出口侧321均形成有呈正弦波状的锯齿，锯齿在每个叶片的出口侧沿着叶轮的轴向分布。形成有正弦波状锯齿的出口侧加强尾迹区与主流区的流动掺混，能够抑制叶片出口侧的脱落涡的形成和发展，使尾迹中的速度分布更加均匀，将出口侧的脱落涡变成小涡脱落，从而降低离心风机的紊流噪声。

第一出口侧311的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第一凸部3111以及内凹状的第一凹部3112。第二出口侧321的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第二凸部3211以及内凹状的第二凹部3212，第一凸部3111与第二凹部3212在叶轮的轴向上对应设置、第一凹部3112与第二凸部3211在叶轮的轴向上对应设置，即第一叶片31上的第一凸部3111与第二叶片32上的第二凸部3211、第一叶片31上第一凹部3112与第二叶片32上第二凹部3212相互交错，使得各自形成的正弦波形相差半个相位，从而使得相邻两个叶片尾缘涡脱落的噪声频率相差半个相位，产生的涡流噪声相互调制，进而改善离心风机的声音品质，降低噪声。并且能够使整个叶轮的周向出口侧的涡脱离更均匀、整个出口环侧的速度更加稳定的流入蜗壳。

叶片出口侧的锯齿的正弦波形的表达式为

其中：x为直角坐标系x轴上的数值(沿叶轮轴向延伸)，y是在同一直角坐标系上函数对应的y值(沿叶轮径向延伸)，坐标原点为各叶片与前盘1安装处的出口侧，λ为相邻的两个凸部或者相邻的两个凹部的端点之间的距离(即正弦波长)，H为凸部的高度或者凹部的深度(即正弦波幅)，

4≤φ≤10，在此取值范围内，噪声总声压级降低1～2dB。

本实施例中，叶片总数为60片，叶轮的外径为236mm，叶轮的内径为190mm，叶片的宽度为145mm，λ为12mm，H＝1.5mm，φ为8，故正弦波状的锯齿的表达式为

参见图3，实线为本实用新型的叶轮的气动性能曲线，虚线为现有技术的叶轮的气动性能曲线，由图可知，在相同流量下，两者对应的静压值相差不大，本实用新型的叶轮对风机的性能影响不大。

图4，实线为本实用新型的叶轮的噪声曲线，虚线为现有技术的叶轮的噪声曲线，由图可知，在相同流量下，本实用新型的叶轮声压级降低0.6～1.3dB。

参见图1，前盘1与后盘2之间还设置有用于与离心风机的驱动装置相连的轮毂4。叶片穿设于轮毂4的周部、并且在长度方向上两端分别固定在前盘1和后盘2上。

Claims (3)

1.一种用于离心风机的叶轮，包括前盘(1)以及与前盘(1)相对设置的后盘(2)，所述前盘(1)与后盘(2)的周部之间设置有叶片，所述叶片包括在周向上相间设置的第一叶片(31)和第二叶片(32)，所述第一叶片(31)包括用于气流流出的第一出口侧(311)，所述第二叶片(32)包括用于气流流出的第二出口侧(321)，所述第一出口侧(311)和第二出口侧(321)均形成有沿着叶轮轴向呈正弦波状的锯齿；所述第一出口侧(311)的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第一凸部(3111)以及内凹状的第一凹部(3112)，所述第二出口侧(321)的锯齿包括交替设置并相连的呈外凸状的第二凸部(3211)以及内凹状的第二凹部(3212)，其特征在于：所述第一凸部(3111)与第二凹部(3212)在叶轮的轴向上对应设置、第一凹部(3112)与第二凸部(3211)在叶轮的轴向上对应设置，使得第一叶片(31)的第一出口侧(311)的锯齿和相邻的第二叶片(32)的第二出口侧(321)的锯齿相差半个相位。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：各叶片的锯齿的正弦波形的表达式为

4≤φ≤10。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于：所述前盘(1)与后盘(2)之间还设置有用于与离心风机的驱动装置相连的轮毂(4)，所述叶片穿设于轮毂(4)的周部。

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