CN213016936U - 混合型叶轮和风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混合型叶轮和包含该叶轮的风机。该叶轮包括：底座，其包括多个叶片和基座，该基座的中心具有通孔，该多个叶片从该通孔向该基座的边缘呈辐射状排列设置在该基座上，其中每个叶片包括靠近该通孔的轴流式叶型部分和从该轴流式叶型部分向该基座的边缘平滑过渡的离心式叶型部分。利用本实用新型的方案，通过设计结合了轴流式叶型和离心式叶型二者的叶轮，使得风机的噪声能够大大降低。

Description

混合型叶轮和风机

技术领域

本实用新型涉及风机领域，更具体地，涉及一种混合型叶轮和包含这种叶轮的风机。

背景技术

风机广泛用于各种工业和家用机械中。一方面，诸如扫地机、吸尘器之类的清洁小家电必须要使用高压低噪风机，我国又是这些小家电的重要生产国和消费国。另一方面，我国国内清洁领域的各中小型企业对于风机的基础性研究及工艺性研发都存在较为严重的滞后，所制造的用于这些小家电的微型高压低流量风机和微型高压高流量风机叶轮结构整体相对简单、效率低、噪音大、制造成本高且可靠性较低，严重不利于清洁小家电行业的发展。

实用新型内容

针对上述问题中的至少一个，本实用新型提供了一种可用于实现微型高压风机的混合型叶轮和包含这种叶轮的风机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种混合型叶轮。该叶轮包括：底座，其包括多个叶片和基座，该基座的中心具有通孔，该多个叶片从该通孔向该基座的边缘呈辐射状排列设置在该基座上，其中每个叶片包括靠近该通孔的轴流式叶型部分和从该轴流式叶型部分向该基座的边缘平滑过渡的离心式叶型部分。

在一些实现中，该叶轮还包括：前盘，该前盘包括盘体和位于该盘体中心的中心孔，该中心孔的大小适合于该多个叶片的轴流式叶型部分所构成的区域的大小，并且该前盘与该底座的外径的大小相适应以与该底座进行组合。

在一些实现中，该叶片还包括第一连接部，该第一连接部位于该轴流式叶型部分上，该前盘还包括分布在该盘体上的第二连接部，并且该第一连接部和该第二连接部卡扣式连接以组合该底座和该前盘。

在一些实现中，该底座和该前盘通过热铆式、超声压合式或粘结式中的任一种连接方式进行组合。

在一些实现中，该前盘还包括靠近该前盘的外缘设置的多个配重件。

在一些实现中，该底座由包含30％GF的PC材料或包含30％GF的ABS树脂制成。

在一些实现中，该前盘由铝合金材料制成。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种风机。该风机包括：第一组件和第二组件，该第一组件和该第二组件分别包括同轴背向安装的第一叶轮和第二叶轮，该第一叶轮和该第二叶轮包括相同的如上所述的混合型叶轮；以及电机，该电机的轴安装在该第一叶轮和该第二叶轮的通孔中，从而第一叶轮和该第二叶轮分别具有同轴的第一进风口和第二进风口，并且分别具有与该电机的轴垂直的第一出风口和第二出风口。

在一些实现中，该第一叶轮的中心孔构成该风机的第一进风口，该第二叶轮的中心孔构成该风机的第二进风口，该电机具有两个输出轴，该两个输出轴中的一个输出轴将来自该第一进风口的气流导向该第一出风口，该两个输出轴中的另一个输出轴将来自该第二进风口的气流导向该第二出风口。

在一些实现中，该第一组件和该第二组件分别包括第一涡壳和第二涡壳，分别用于将来自该第一叶轮的气流导向该第一出风口和将来自该第二叶轮的气流导向该第二出风口，其中该第一涡壳和该第二涡壳呈反旋向。

在一些实现中，该第一出风口和该第二出风口沿该第一叶轮和该第二叶轮的切线方向同向布置。

在一些实现中，该第一出风口和该第二出风口沿该第一叶轮和该第二叶轮的切线方向错向布置。

根据本实用新型的再一个方面，提供了一种风机。该风机包括：组件，其包括叶轮，该叶轮包括如上所述的混合型叶轮；以及电机，该电机轴安装在该叶轮的通孔中，并且具有沿着该轴的进风口的进风口和垂直于该轴的出风口。

在一些实现中，该叶轮的中心孔构成该风机的进风口，该电机具有单个输出轴，该输出轴将来自该进风口的气流导向该出风口。

在一些实现中，该组件包括涡壳，用于将来自该叶轮的气流导向该出风口。

利用本实用新型的方案，通过设计结合了轴流式叶型和离心式叶型二者的叶轮，使得风机的噪声能够大大降低。此外，在一些实施例中，所设计的风机具有成本低、动平衡优异、效率高等优点中的至少一个。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施例的混合型叶轮的立体图；

图2示出了图1所示的混合型叶轮的俯视图；

图3示出了图1所示的混合型叶轮的底座的立体图；

图4示出了图3所示的底座的俯视图；

图5示出了图1所示的混合型叶轮的前盘的立体图；

图6示出了图5所示的前盘的俯视图；

图7示出了图5所示的前盘的仰视图；

图8示出了根据本实用新型的实施例的一种风机的立体图；

图9示出了图8所示的风机的仰视图；

图10示出了图8所示的风机的另一仰视图；

图11示出了根据本实用新型的实施例的另一种风机的立体图；

图12示出了图11所示的风机的另一立体图；

图13示出了图11所示的风机的俯视图；以及

图14示出了图11所示的风机的仰视图。

注意，在所有附图中，相同或相似的标号指示相同或相应地部件。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种实用新型的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种实用新型实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一些实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一些实施例”中的出现不一定全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

此外，说明书和权利要求中所用的第一、第二等术语，仅仅出于描述清楚起见来区分各个对象，而并不限定其所描述的对象的大小或其他顺序等。

图1示出了根据本实用新型的实施例的混合型叶轮1的立体图。图2示出了图1所示的混合型叶轮1的俯视图。如图1和图2中所示，根据本实用新型的叶轮1包括底座10和前盘20。底座10和前盘20例如可以通过卡扣式连接组合在一起，如图中所示以及如下面所详述。然而，本领域技术人员可以理解，本实用新型并不局限于此，底座10和前盘20还可以通过热铆式、超声压合式或粘结式中的任一种连接方式组合在一起。

图3示出了图1所示的混合型叶轮1的底座10的立体图；图4示出了图3所示的底座10的俯视图。图5示出了图1所示的混合型叶轮1的前盘20的立体图；图6示出了图5所示的前盘20的俯视图；图7示出了图5所示的前盘20的仰视图。

如图3至图4中所示，底座10包括多个叶片12和基座14。基座14的中心具有通孔16，多个叶片12从通孔16向基座14的边缘呈辐射状均匀排列在基座14上。叶片12的数量可以是6-64个，图中示出了9个叶片12。取决于具体应用场景，基座14可以是扁平的或者是中央突起的，本实用新型不着重于此，因此不予赘述。

每个叶片12包括靠近通孔16的轴流式叶型部分122和向基座14的边缘平滑过渡的离心式叶型部分124。轴流式叶型是指气流沿着叶轮的轴向流入叶轮，并沿着轴向流出叶轮，也就是说，风机的进风口和出风口都在叶轮的轴线上。在典型的轴流式叶型的叶轮中，通过叶轮的叶片在气流中旋转产生的升力使得气流流入和流出叶轮。离心式叶型是指气流沿着叶轮的轴向流入叶轮，并且沿着叶轮的径向流出叶轮。也就是说，风机的进风口在叶轮的轴线上，出风口在叶轮的切线方向。轴流式叶型部分122和离心式叶型部分124可以采用阿基米德曲线造面构型来设计，以使得两部分成为一个平滑的整体。轴流式叶型部分122和离心式叶型部分124的具体尺寸可以根据整个风机的应用场景和使用需求而单独设计，在此不再赘述。

通过将混合型叶轮1的底座10的叶片12构造为包括轴流式叶型部分122和离心式叶型部分124，气流可以先通过轴流式叶型部分122整流预旋再过渡切换进入离心式叶型部分124，从而使得气流平滑过渡，效率明显优于纯粹的离心式叶型，且能够大大降低噪音。

如图5至7中所示，前盘20包括盘体24和位于盘体24中心的中心孔26。中心孔26的大小适合于多个叶片12的轴流式叶型部分122所构成的区域的大小(例如中心孔26的直径基本上等于或略大于所有轴流式叶型部分122构成的大致圆形区域的直径)，从而气流可以通过中心孔26进入底座10的轴流式叶型部分122。这里，中心孔26充当风机的进风口。盘体24可以是扁平的也可以是中间突起的(如图5中所示)。中间突起的盘体24能够增加进入的风量，提高风机的效率。

如图1和图2中所示，前盘20与底座10的外径大小相适应，从而前盘20可以与底座10组合为一个完整的叶轮1。

在一种实施例中，底座10和前盘20可以通过卡扣式连接进行组合。具体地，如图3至图7中所示，叶片12还包括第一连接部126，第一连接部126位于叶片12的离心式叶型部分124上，前盘20还包括分布在盘体24上的第二连接部226，并且第一连接部126和第二连接部226卡扣式连接以组合底座10和前盘20。例如，第一连接部126可以是带有钩爪或凸缘的突起，第二连接部226可以是贯通的槽，通过将第一连接部126和第二连接部226对准按压进行过盈配合来连接底座10和前盘20。

注意，虽然图中将第一连接部126显示为位于每个叶片12上，但是本领域技术人员可以理解，也可以每隔一个或若干个叶片12设置一个第一连接部126，并且第二连接部226的数量可以大于或等于第一连接部126的数量。

在一种实施例中，前盘20还可以包括靠近前盘20的外缘设置的多个配重件28。在安装调试或者随后的使用中，可以通过从所有配重件28中去除一部分配重件28来优化叶轮1的动平衡，从而提高风机的抗干扰性。

此外，虽然图中将叶轮1显示为包括底座10和前盘20，但是在一些实施例中，叶轮1可以不包括前盘20。例如，在用于低转速风机或低成本风机时，叶轮1可以仅包含底座10即可满足风机的流量和真空度要求。

在一种实施例中，底座10由包含30％GF(玻璃纤维)的PC(聚碳酸酯)材料或包含30％GF的ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)制成。在这种情况下，底座10可以采用滑块旋转出模的方式进行加工，从而使得得到的叶轮1便于加工、成本低廉。

在一种实施例中，前盘20可以由与底座10相同的材料制成。

在另一种实施例中，前盘20由铝合金材料制成。在这种情况下，仅需要有限的成本增加就可以使得前盘20与底座10组合固定后的叶轮1整体刚性、强度大大提高。

图8示出了根据本实用新型的实施例的一种风机300的立体图；图9示出了图8所示的风机300的仰视图；图10示出了图8所示的风机300的另一仰视图。其中，与图9所示的风机300的仰视图相比，图10所示的仰视图中去除了叶轮的前盘20以更方便地观察风机300的内部结构。图9和图10示出的虽然是图8的风机300的仰视图，但是由于风机300具有上下对称的机构，风机300的俯视图也基本上类似于图9和图10中所示的仰视图。在图8至图10所示的实施例中，风机300可以称为双壳风机，即，两个相同的叶轮构成的风机。

如图8至图10中所示，风机300包括第一组件310和第二组件320，第一组件310和第二组件320可以分别包括第一叶轮312(图8中虚线所指向的)和第二叶轮322(如图10中所示)，其中第一叶轮312和第二叶轮322基本上与如上结合图1至图7所描述的叶轮1相同。第一叶轮312和第二叶轮322分别容纳在第一外壳314和第二外壳324内，外壳314和324用于保护叶轮312和322免受外界影响，如外界风力或灰尘的影响等。此外，第一外壳314和第二外壳324的一部分分别形成第一涡壳316和第二涡壳326，分别用于将来自第一叶轮312的气流导向第一出风口361，将来自第二叶轮322的气流导向第二出风口362，如下所述。这里，涡壳是指用于限定离心式风机的气流输出通道的螺线型壳体，其可以与外壳的其他部分形成为一个整体，也可以独立于外壳的其他部分。

第一叶轮312和第二叶轮322同轴背向安装，即，第一叶轮312的底座10和第二叶轮322的底座10彼此背向安装。这样，整个风机300的上下两个涡壳316和326呈反旋向，有利于保持风机100的平衡和降低噪音。

风机300还包括电机330，电机330的轴安装在第一叶轮312和第二叶轮322的通孔16中，从而第一叶轮312和第二叶轮322分别具有同轴的第一进风口351和第二进风口352，并且分别具有与电机330的轴垂直的第一出风口361和第二出风口362。在一些实施例中，第一叶轮312的中心孔26构成风机300的第一进风口351，第二叶轮322的中心孔26构成风机300的第二进风口352。电机330具有两个输出轴，两个输出轴中的一个输出轴将来自第一进风口351的气流经由第一涡壳316导向第一出风口361，两个输出轴中的另一个输出轴将来自第二进风口352的气流经由第二涡壳326导向第二出风口362，第一出风口361和第二出风口362的方向垂直于电机330的轴。也就是说，风机300从整体上看是一个离心式风机。

在一种实施例中，第一出风口361和第二出风口362可以沿第一叶轮312和第二叶轮322的切线方向同向布置，如图8至图10中所示。提供这种方式，同向布置的两个出风口能够助力风机300所安装的设备的行进。

在另一种实施例中，第一出风口361和第二出风口362可以沿第一叶轮312和第二叶轮322的切线方向错向布置，如背向或以任何其他角度错向布置。通过这种方式，错向安装的两个出风口有助于提高风机300所安装的设备的稳定性，防止震动，这特别适合于静止状态工作的设备。

图11示出了根据本实用新型的实施例的另一种风机400的立体图；图12示出了图11所示的风机400的另一立体图；图13示出了图11所示的风机400的俯视图；以及图14示出了图11所示的风机400的仰视图。其中，与图11所示的风机400的立体图相比，图12所示的立体图中去除了外壳414以更方便地观察风机400的内部结构。在图11至图14所示的实施例中，风机400可以称为单壳风机，即，由一个叶轮构成的风机。

如图11至图14中所示，风机400可以仅包括单个风机组件410，其类似于如图8至图10所述的风机300的第一组件310或第二组件320。风机组件410包括叶轮412，其基本上与如上结合图1至图7所描述的叶轮1相同。叶轮412可以容纳在外壳414内，外壳414用于保护叶轮412免受外界影响，如外界风力或灰尘的影响等。此外，外壳414的一部分形成涡壳416，用于将来自叶轮412的气流导向出风口460，如下所述。

风机400还包括电机430，电机430轴向安装在叶轮412的通孔16中，叶轮412的中心孔26构成风机400的进风口450。电机430具有单输出轴，该单输出轴将来自进风口450的气流经由涡壳416导向出风口460，出风口460的方向垂直于电机430的轴。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (14)

1.一种混合型叶轮(1)，其特征在于，包括：

底座(10)，其包括多个叶片(12)和基座(14)，所述基座(14)的中心具有通孔(16)，所述多个叶片(12)从所述通孔(16)向所述基座(14)的边缘呈辐射状排列设置在所述基座(14)上，其中每个叶片(12)包括靠近所述通孔(16)的轴流式叶型部分(122)和从所述轴流式叶型部分(122)向所述基座(14)的边缘平滑过渡的离心式叶型部分(124)。

2.如权利要求1所述的叶轮(1)，其特征在于，所述叶轮(1)还包括：

前盘(20)，所述前盘(20)包括盘体(24)和位于所述盘体(24)中心的中心孔(26)，所述中心孔(26)的大小适应于所述多个叶片(12)的轴流式叶型部分(122)所构成的区域的大小，并且所述前盘(20)与所述底座(10)的外径的大小相适应以与所述底座(10)进行组合。

3.如权利要求2所述的叶轮(1)，其特征在于，所述叶片(12)还包括第一连接部(126)，所述第一连接部(126)位于所述轴流式叶型部分(122)上，所述前盘(20)还包括分布在所述盘体(24)上的第二连接部(226)，并且所述第一连接部(126)和所述第二连接部(226)卡扣式连接以组合所述底座(10)和所述前盘(20)。

4.如权利要求2所述的叶轮(1)，其特征在于，所述底座(10)和所述前盘(20)通过热铆式、超声压合式或粘结式中的任一种连接方式进行组合。

5.如权利要求2所述的叶轮(1)，其特征在于，所述前盘(20)还包括靠近所述前盘(20)的外缘设置的多个配重件(28)。

6.如权利要求2所述的叶轮(1)，其特征在于，所述前盘(20)由铝合金材料制成。

7.一种风机(300)，其特征在于，包括：

第一组件(310)和第二组件(320)，所述第一组件(310)和所述第二组件(320)分别包括同轴背向安装的第一叶轮(312)和第二叶轮(322)，所述第一叶轮(312)和所述第二叶轮(322)包括相同的如权利要求1至6中任一项所述的混合型叶轮(1)；以及

电机(330)，所述电机(330)的轴安装在所述第一叶轮(312)和所述第二叶轮(322)的通孔中，从而第一叶轮(312)和所述第二叶轮(322)分别具有同轴的第一进风口(351)和第二进风口(352)，并且分别具有与所述电机(330)的轴垂直的第一出风口(361)和第二出风口(362)。

8.如权利要求7所述的风机(300)，其特征在于：

所述第一叶轮(312)的中心孔构成所述风机(300)的第一进风口(351)，所述第二叶轮(322)的中心孔构成所述风机(300)的第二进风口(352)，所述电机(330)具有两个输出轴，所述两个输出轴中的一个输出轴将来自所述第一进风口(351)的气流导向所述第一出风口(361)，所述两个输出轴中的另一个输出轴将来自所述第二进风口(352)的气流导向所述第二出风口(362)。

9.如权利要求8所述的风机(300)，其特征在于：

所述第一组件(310)和所述第二组件(320)分别包括第一涡壳(316)和第二涡壳(326)，分别用于将来自所述第一叶轮(312)的气流导向所述第一出风口(361)和将来自所述第二叶轮(322)的气流导向所述第二出风口(362)，其中所述第一涡壳(316)和所述第二涡壳(326)呈反旋向。

10.如权利要求7所述的风机(300)，其特征在于，所述第一出风口(361)和所述第二出风口(362)沿所述第一叶轮(312)和所述第二叶轮(322)的切线方向同向布置。

11.如权利要求7所述的风机(300)，其特征在于，所述第一出风口(361)和所述第二出风口(362)沿所述第一叶轮(312)和所述第二叶轮(322)的切线方向错向布置。

12.一种风机(400)，其特征在于，包括：

组件(410)，其包括叶轮(412)，所述叶轮(412)包括如权利要求1至6中任一项所述的混合型叶轮(1)；以及

电机(430)，所述电机(430)轴安装在所述叶轮(412)的通孔(16)中，并且具有沿着所述轴的进风口(450)的进风口(450)和垂直于所述轴的出风口(460)。

13.如权利要求12所述的风机(400)，其特征在于：

所述叶轮(412)的中心孔构成所述风机(400)的进风口(450)，所述电机(430)具有单个输出轴，所述输出轴将来自所述进风口(450)的气流导向所述出风口(460)。

14.如权利要求12所述的风机(400)，其特征在于：

所述组件(410)包括涡壳(416)，用于将来自所述叶轮(412)的气流导向所述出风口(460)。

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