CN212838573U - 离心风轮、离心风机及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心风轮、离心风机及空调器，涉及空调设备技术领域，其中离心风轮包括轮毂和多个叶片，多个叶片沿轮毂的周向间隔设置，每个叶片在与离心风轮的轴向方向垂直的参考面上构造有叶型；叶型的内缘端点与叶型的外缘端点之间的连线定义为叶型的长度，至少一段叶片的叶型的长度沿轴向方向自上而下逐渐增大。本实用新型增大了离心风轮的进风口面积，减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片的摩擦损失，使离心风轮的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风机的功率和噪音；而且叶片的结构更小、重量更轻，降低了生产成本。

Description

离心风轮、离心风机及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调设备技术领域，特别涉及一种离心风轮、离心风机及空调器。

背景技术

相关技术中，离心风轮具有流量系数高、压力系数高的特点，因此常用于空调器的结构设计中。传统的离心风轮的叶片沿轴向延伸形成的横截面是相同的，但是该结构进风不均匀，导致气流在叶片内产生较大旋涡，从而造成采用离心风轮的离心风机消耗功率大、噪音大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种离心风轮，能够有效降低采用离心风轮的离心风机的功率和噪音。

本实用新型还提出一种具有上述离心风轮的离心风机。

本实用新型还提出一种具有上述离心风机的空调器。

根据本实用新型第一方面实施例的离心风轮，包括：轮毂；多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向间隔设置，与所述离心风轮的轴向方向相垂直的面定义为参考面，每个所述叶片在所述参考面上构造有叶型；其中，所述叶型的内缘端点与所述叶型的外缘端点之间的连线定义为所述叶型的长度，沿所述轴向方向，至少一段所述叶片的叶型的长度自上而下逐渐增大。

根据本实用新型实施例的离心风轮，至少具有如下有益效果：

通过设置沿离心风轮的轴向方向延伸的叶片，且至少一段叶片的叶型的长度自上而下逐渐增大，使得叶片上端的叶型小于叶片下端的叶型，增大了离心风轮的进风口面积；叶片的上端负载和做功面积小，叶片的下端负载和做功面积大，减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片的摩擦损失，使离心风轮的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了采用离心风轮的离心风机的功率和噪音；而且叶片的结构更小、重量更轻，降低了生产成本。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述叶片自上而下形成有切面；在所述切面上端的所述参考面上，所述叶型的内缘端点位于第一参考圆，所述第一参考圆的直径为D；在所述切面下端的所述参考面上，所述叶型的内缘端点位于第二参考圆，所述第二参考圆的直径为D1；所述离心风轮的外径为D2；所述D、所述D1、所述D2满足：0.05≤(D-D1)/(D2-D1)≤0.5。

根据本实用新型的一些实施例，所述切面的一端形成于所述叶片的上端，另一端形成于所述叶片的内缘或下端。

根据本实用新型的一些实施例，所述切面为平面、曲面或多段平面。

根据本实用新型的一些实施例，所述离心风轮还包括加强圈，所述加强圈与所述叶片的外缘相连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述加强圈位于所述叶片的上端。

根据本实用新型的一些实施例，所述离心风轮还包括安装板，所述安装板与所述叶片的下端相连接，所述安装板与所述轮毂连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述叶片沿所述轴向方向的高度为H，所述H满足：0.2≤H/D2≤1。

根据本实用新型第二方面实施例的离心风机，包括：蜗壳；第一方面实施例所述的离心风轮，所述离心风轮位于所述蜗壳内。

根据本实用新型实施例的离心风机，至少具有如下有益效果：

采用第一方面实施例的离心风轮，离心风轮转动连接于蜗壳内，通过离心风轮设置沿轴向方向延伸的叶片，且至少一段叶片的叶型的长度自上而下逐渐增大，使得叶片上端的叶型小于叶片下端的叶型，减少了离心风机的进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片的摩擦损失，使离心风机的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风机的功率和噪音。

根据本实用新型第三方面实施例的空调器，包括第二方面实施例所述的离心风机。

根据本实用新型实施例的空调器，至少具有如下有益效果：

采用第二方面实施例的离心风机，通过离心风机的离心风轮设置沿轴向方向延伸的叶片，且至少一段叶片的叶型的长度自上而下逐渐增大，使得叶片上端的叶型小于叶片下端的叶型，增大了离心风轮的进风口面积；叶片的上端负载和做功面积小，叶片的下端负载和做功面积大，减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片的摩擦损失，使离心风机的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风机的功率和噪音，进而降低了空调器的功率和噪音。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一种实施例的离心风轮的结构示意图；

图2为图1的俯视剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图1的主视剖视图；

图5为本实用新型另一种实施例的离心风轮的结构示意图；

图6为图5的主视剖视图；

图7为本实用新型一种实施例的离心风机的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与风量关系曲线；

图9为本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与功率关系曲线；

图10为本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与噪音关系曲线。

附图标号：

离心风轮100；轮毂110；叶片120；叶型121；切面122；加强圈130；安装板140；

蜗壳200；进风口210；出风口220；蜗舌230。

具体实施方式

下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，其中自始至终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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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。

在本实用新型的描述中，若干个指的是一个以上，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用新型一种实施例的离心风轮100，包括轮毂110和叶片120，轮毂110用于与电机(图中未示出)实现装配；叶片120设有多个，多个叶片120均沿离心风轮100的轴向方向延伸形成，而且多个叶片120沿轮毂110的周向间隔设置。需要说明的是，为了保证离心风轮100的运行稳定性，一般而言，每个叶片120的形状相同，而且多个叶片120之间沿轮毂110的周向均匀分布。参照图2和图3所示，定义若干个垂直于离心风轮100的轴向方向的平面为参考面，每个叶片120在对应的参考面上构造有叶型121。可以理解的是，叶型121指叶片120横截面的形状，也可以扩展解释为叶片120上端面或下端面的形状，叶型121是组成叶片120的基本组成单元。

需要说明的是，现有的离心风轮100中，叶片120的叶型121沿轴向方向是不变的，因此进风气流从离心风轮100的上端进入时，容易在叶片120内产生较大的旋涡，旋涡的产生减小了离心风轮100的有效进风面积，影响进风量；同时由于较大的旋涡存在，会造成离心风轮100运行时消耗的功率大、噪音大的问题。为了解决上述问题，本实施例的离心风轮100中，叶片120的叶型121沿轴向方向是变化的。具体的，参照图3所示，将叶型121的内缘端点与叶型121的外缘端点之间的连线定义为叶型121的长度，叶型121的长度定义为L；参照图3和图4所示，沿离心风轮100的轴向方向，叶型121的长度L自上而下逐渐增大，即叶片120的叶型121沿轴向方向逐渐变大，相对于现有的离心风轮100的叶片120，本实施例的叶片120可以理解为将现有的叶片120从上端向下斜切后形成的结构。采用上述实施例的叶片120，能够增大离心风轮100的进风口面积，从而增大离心风轮100的进风量；而且叶片120的上端部斜切后能够减少叶片120产生的旋涡，减少进风气流的偏斜，从而减少进风气流通过叶片120的摩擦损失，使得离心风轮100的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风轮100的功率和噪音。

参照图1和图4所示，本实用新型一种实施例的离心风轮100，沿轴向方向上，整段叶片120的叶型121自上而下逐渐增大；参照图5和图6所示，本实用新型另一种实施例的离心风轮100，沿轴向方向上，上半段叶片120的叶型121自上而下逐渐增大，而下半段叶片120的叶型121不变。需要说明的是，本实用新型实施例的离心风轮100不限于以上的实施例，只需要满足至少一段叶片120的叶型121沿轴向方向自上而下逐渐增大即可。本实施例使得叶片120上端的叶型121小于叶片120下端的叶型121，可以增大离心风轮100的进风口面积，增大离心风轮100的进风量，进而增加离心风轮100的出风量。而且，本实施例的离心风轮100，叶片120的上端负载和做功面积小，叶片120的下端负载和做功面积大，减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片120的摩擦损失，使离心风轮100的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了采用离心风轮100的离心风机的功率和噪音。另外，相对于现有的离心风轮100的叶片120，本实施例的叶片120的结构更小、重量更轻，降低了生产成本。

参照图1和图5所示，在本实用新型的一些实施例中，每个叶片120自上而下形成有切面122，切面122形成于叶片120的内缘。为了满足至少一段叶片120的叶型121沿轴向方向自上而下逐渐增大，切面122可以为平面，例如倾斜向下的平面；切面122也可以为曲面，例如弧面或球面；切面122也可以为多段平面，例如两个倾斜角度不同的平面连接而成，或倾斜向下的平面和竖直方向的平面连接而成，又或者倾斜向下的平面和水平方向的平面连接而成。在此不再具体限定。可以理解的是，在切面122的范围内的至少一段叶片120的叶型121是逐渐增大的。

参照图4和图6所示，在本实用新型的一些实施例中，切面122的一端形成于叶片120的上端，能够减少离心风轮100的进风口处叶片120产生的旋涡，减少进风气流的偏斜，从而减少进风气流通过叶片120的摩擦损失，使得离心风轮100的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了采用离心风轮100的离心风机的功率和噪音。参照图5所示，切面122的另一端形成与叶片120的下端，或者参照图6所示，切面122的另一端形成于叶片120的内缘，上述两种方式均可以实现叶片120上端的叶型121小于叶片120下端的叶型121，从而使叶片120的上端负载和做功面积小，叶片120的下端负载和做功面积大，满足叶片120在不同高度上负载和做功面积的需求。此外，本实施例的叶片120的结构更小、重量更轻，降低了生产成本。

参照图4和图6所示，在本实用新型的一些实施例中，在切面122上端的参考面上(即图4和图6中叶片120的上端面)，叶型121的内缘端点位于第一参考圆，第一参考圆由多个叶片120在上端面的叶型121的内缘端点形成，将第一参考圆的直径定义为D。在切面122下端的参考面上(即图4中叶片120的下端面，图6中叶片120在上下方向上的中点所在的水平面)，叶型121的内缘端点位于第二参考圆，第二参考圆由多个叶片120在切面122下端的参考面的叶型121的内缘端点形成，将第二参考圆的直径定义为D1。将离心风轮100的外径定义为D2，离心风轮100的外径一般指多个叶片120的外轮廓的直径。本实施例的离心风轮100，满足：0.05≤(D-D1)/(D2-D1)≤0.5。需要说明的是，上述参数位于设定范围内，采用离心风轮100的离心风机的性能较佳，风量较大、功率较小、噪音较小。如果上述参数小于0.05时，叶片120的切面122达不到设计的效果，不足以适应叶片120在轴向方向上的不同高度上负载的变化，采用离心风轮100的离心风机起不到降噪的作用；如果上述参数大于0.5时，采用离心风轮100的离心风机的降噪效果没有明显增强，同时还会影响到离心风轮100的强度。

参照图4所示，在本实用新型的一些实施例中，离心风轮100的外径D2为第三参考圆的直径，第三参考圆由多个叶片120的叶型121的外缘端点形成。本实施例的离心风轮100满足：0.05≤(D-D1)/(D2-D1)≤0.5，相对于现有的离心风轮100，其风量更大、功率更小、噪音更小。

参照图1和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，离心风轮100还包括加强圈130，加强圈130为环状结构，加强圈130与多个叶片120的外缘相连接，从而对多个叶片120进行加强，从而提高离心风轮100的强度。

参照图1和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，加强圈130位于叶片120的上端，可以设置于叶片120的上端面的外缘上，减少了加强圈130对出风的影响；而且能够对叶片120的上端进行加强，从而进一步提高离心风轮100的强度。

参照图2、图3和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，离心风轮100还包括安装板140，安装板140与叶片120的下端相连接，能够对叶片120的下端进行加强，提高了离心风轮100的强度。加强圈130和安装板140分别连接于多个叶片120的上下两端，能够使多个叶片120的组合结构更加稳定。安装板140与轮毂110连接，使叶片120和轮毂110的连接更加可靠，提高了离心风轮100运行的稳定性。

参照图4和图6所示，在本实用新型的一些实施例中，叶片120沿轴向方向的高度为H，H满足：0.2≤H/D2≤1。需要说明的是，上述参数位于设定范围内，叶片120的强度较佳，离心风轮100的性能较佳。如果上述参数小于0.2时，离心风轮100的风量太小，不能满足使用需要；如果上述参数大于1时，离心风轮100的风量没有明显增强，同时还会增加离心风轮100的制造成本。

参照图7所示，本实用新型一种实施例的离心风机，包括蜗壳200、电机(图中未示出)和以上实施例的离心风轮100。离心风轮100可转动地安装于蜗壳200内，离心风轮100通过电机驱动连接从而实现转动，具体的，电机与轮毂110固定连接，实现离心风轮100和电机的稳定连接。电机内置安装于轮毂110形成的安装空间内，使得电机可以方便地安装于蜗壳200。

在本实用新型的一些实施例中，蜗壳200具有进风口210和出风口220，进风口210设于蜗壳200的侧壁上，且与离心风轮100的上端面(即加强圈130一侧的端面)对应设置，出风口220设于蜗壳200的蜗舌230上，且位于离心风轮100外周缘的切线上。需要说明的是，离心风轮100在电机的驱动下高速运转，离心风轮100内部产生较大的负压，在压力差的作用下，气流从蜗壳200的进风口210进入到离心风轮100的内部，离心风轮100为气流提供动能，并实现气流折转90度，在离心风轮100的离心力的作用下进入蜗壳200内部，在蜗壳200内实现动能向压力能转化，最后从出风口220排出。

参照图7所示，本实用新型一种实施例的离心风机，通过离心风轮100设置沿轴向方向延伸的叶片120，且沿轴向方向的至少一段叶片120的叶型121的长度尺寸自上而下逐渐增大，使得叶片120上端的叶型121小于叶片120下端的叶型121，增大了离心风轮100的进风口面积，增加进风量，进而增加出风量。另外，叶片120的上端负载和做功面积小，叶片120的下端负载和做功面积大，从而减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片120的摩擦损失，使离心风轮100的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风机的功率，提升了离心风机的能效，而且降低了噪音，提升了声音的品质。而且离心风轮100的叶片120的结构更小、重量更轻，相对于现有的离心风轮100的重量降低17％左右，有效降低了离心风机的生产成本。

参照图8所示，还提供了本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与风量关系曲线，根据曲线可以看出在相同转速下，本实用新型实施例的离心风机的风量大于现有的离心风机的风量。

参照图9所示，还提供了本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与功率关系曲线，根据曲线可以看出在相同转速下，本实用新型实施例的离心风机的功率小于现有的离心风机的功率。

参照图10所示，还提供了本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与噪音关系曲线，根据曲线可以看出在相同转速下，本实用新型实施例的离心风机运行时的噪音小于现有的离心风机运行时的噪音。

下表为本实用新型实施例的离心风机与现有的离心风机的转速与风量关系、转速与功率关系、转速与噪音关系的汇总表。

参照上述表格，以及一并参照图8、图9和图10，本实用新型实施例的离心风机相对于现有的离心风机风量更大，功率降低7％～10％，而且噪音降低1dB左右，提升了用户体验。

参照图7所示，本实用新型一种实施例的空调器，包括以上实施例的离心风机。上述的空调器可为移动空调器、窗式空调器、板房空调或分体式空调的室内机等，也可以为除湿机、净化器等其他空气调节设备。举例来说，离心风机可以用于移动空调器的室内送风结构，用于向室内环境送风；也可以用于移动空调器的室外排风结构，用于向室外环境排风。本实用新型实施例的空调器，通过离心风机的离心风轮100设置沿轴向方向延伸的叶片120，且沿轴向方向的至少一段叶片120的叶型121的长度尺寸自上而下逐渐增大，使得叶片120上端的叶型121小于叶片120下端的叶型121，增大了离心风机的进风口面积，增加进风量，进而增加出风量。另外，叶片120的上端负载和做功面积小，叶片120的下端负载和做功面积大，从而减少了进风气流的偏斜，减少了进风气流通过叶片120的摩擦损失，使离心风机的进风气流和出风气流速度更均匀，降低了离心风机的功率和噪音，进而降低了空调器的功率和噪音。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.离心风轮，其特征在于，包括：

轮毂；

多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向间隔设置，与所述离心风轮的轴向方向相垂直的面定义为参考面，每个所述叶片在所述参考面上构造有叶型；

其中，所述叶型的内缘端点与所述叶型的外缘端点之间的连线定义为所述叶型的长度，沿所述轴向方向，至少一段所述叶片的叶型的长度自上而下逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于：每个所述叶片自上而下形成有切面；在所述切面上端的所述参考面上，所述叶型的内缘端点位于第一参考圆，所述第一参考圆的直径为D；在所述切面下端的所述参考面上，所述叶型的内缘端点位于第二参考圆，所述第二参考圆的直径为D1；所述离心风轮的外径为D2；所述D、所述D1、所述D2满足：0.05≤(D-D1)/(D2-D1)≤0.5。

3.根据权利要求2所述的离心风轮，其特征在于：所述切面的一端形成于所述叶片的上端，另一端形成于所述叶片的内缘或下端。

4.根据权利要求2或3所述的离心风轮，其特征在于：所述切面为平面、曲面或多段平面。

5.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于：所述离心风轮还包括加强圈，所述加强圈与所述叶片的外缘相连接。

6.根据权利要求5所述的离心风轮，其特征在于：所述加强圈位于所述叶片的上端。

7.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于：所述离心风轮还包括安装板，所述安装板与所述叶片的下端相连接，所述安装板与所述轮毂连接。

8.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于：所述叶片沿所述轴向方向的高度为H，所述H满足：0.2≤H/D2≤1。

9.离心风机，其特征在于，包括：

蜗壳；

权利要求1至8任一项所述的离心风轮，所述离心风轮位于所述蜗壳内。

10.空调器，其特征在于：包括权利要求9所述的离心风机。

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