CN215860958U - 一种离心风机用叶轮及应用其的离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心风机用叶轮及应用其的离心风机，包括：轮毂，具有中心轴线，中心轴线具有相反的第一方向和第二方向，第二方向与气流流动方向一致；叶片，连接在所述轮毂的外周壁上，并沿轮毂的周向依次间隔分布，每个叶片具有朝向气流来流方向的第一侧边和远离所述气流来流方向的第二侧边；每个叶片的第一侧边上具有沿所述第二方向凹进的第一凹槽，第一凹槽邻近轮毂设置，并具有相对的第一侧面和第二侧面作为整流部。叶片上第一凹口的设置可使气流顺畅进入到叶道中，另一方面，在气流经过第一侧面和第二侧面时，可产生两股旋向相反的高速涡流，两者相互剪切从而形成集中脱落涡，使得叶道内部的涡强度被有效削弱，降低了噪音问题。

Description

一种离心风机用叶轮及应用其的离心风机

技术领域

本实用新型涉及离心风机技术领域，尤其涉及一种离心风机用叶轮及应用其的离心风机。

背景技术

离心风机是一种常用的送风装置，多应用于吸尘器、吸油烟机、空调等产品中。离心风机是利用马达使多个叶片以轴向为中心旋转而向径向外侧送风。随着离心风机的薄型化，叶片的轴向长度变短，各个叶片部拨动空气的面积变小，导致送风装置的送风效率下降。若增加叶片部，则能够增加多个叶片部拨动空气的总面积。但是，在周向上相邻的叶片部的径向内侧的内端部之间的间隙变窄。因此，被吸入到送风装置内的空气很难流入到该间隙中，导致送风效率下降。

为此，申请号为CN201721854088.9(授权公告号为CN207920910U)的中国实用新型专利公开了一种《送风装置》其包括：能够以在上下方向上延伸的中心轴线为中心而旋转的叶轮；以及驱动叶轮的马达。叶轮具有：在周向上排列的多个叶片部；以及在径向外侧的外周缘部设置有多个叶片部的凸缘部。多个叶片部中的至少一部分叶片部在径向内侧且轴向一侧的端部具有台阶部。台阶部包含：朝向轴向一侧的第一端面；朝向轴向一侧且位于比第一端面靠轴向另一侧的位置处的第二端面；以及连接第一端面的径向内侧的内端部与第二端面的径向外侧的外端部的第三端面。

上述专利中送风装置通过在叶片上开设的台阶部虽然在一定程度上减少了进气阻力，但还具有一定的不足，上述台阶部形成的阶梯切口的凹进深度是沿叶轮的径向自外向内依次增加的，也即，自外向内依次形成了上述的第一端面、第二端面及第三端面的倾斜方向基本一致，而当气流经过上述三个端面时，形成的脱落涡的旋转方向叶基本一致，都表现为正涡量，其在沿流向发展的过程中，脱落涡的涡核并没有很快融合，只是存在卷吸的外层流体相互作用，最终发展成为通道涡，不会形成反向涡，因而相邻叶片之间的叶道内部的分离涡强度不会被有效削弱，噪音问题依然严重。

故，现有的离心风机叶轮还需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种既能减少进气阻力，又能够有效削弱两相邻叶片之间形成的叶道内的分离涡涡流强度，进而减少噪音问题的离心风机叶轮。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述离心风机叶轮的离心风机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种离心风机用叶轮，包括：

轮毂，具有中心轴线，中心轴线具有相反的第一方向和第二方向，所述第二方向与气流流动方向一致；

叶片，连接在所述轮毂的外周壁上，并沿轮毂的周向依次间隔分布，每个所述叶片具有朝向气流来流方向的第一侧边和远离所述气流来流方向的第二侧边；

每个所述叶片的第一侧边上具有沿所述第二方向凹进的第一凹槽，所述第一凹槽邻近所述轮毂设置，并具有相对的第一侧面和第二侧面作为整流部。

为了使气流更好地进入到相邻的两个叶片之间，进一步减少进气阻力，所述第一侧面与所述叶片的第一侧边之间形成第一夹角α，所述第二侧面与所述叶片的第一侧边之间形成有第二夹角β，其中，90°≤α≤170°，90°≤β≤170°。

为了保证进气的顺畅性，所述第一凹槽的深度为S1，其中，S1≥0.5mm。

为了对第一凹槽在所述叶片上的位置进行合理选择，避免第一凹槽距离轮毂过远而不能起到降低气流阻力的作用，以及距离所述轮毂过近而致使第一凹槽上相对的第一侧面和第二侧面产生的脱落涡的发展产生影响，所述叶片具有长度方向相对的第一端和第二端，所述叶片的第一端邻近所述轮毂，所述叶片的第二端远离所述轮毂，所述叶片的长度为L，所述叶片上对应于第一凹槽与所述叶片的第一端之间的长度为L1，其中，0.08＜L1/L＜0.33。

作为改进，每个所述叶片的第一侧边上还具有沿所述第二方向凹进的第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽与所述轮毂之间，所述第二凹槽的形状与所述第一凹槽的形状不同，且，所述第二凹的槽宽小于所述第一凹槽的槽宽。第二凹槽的设置，更靠近轮毂，也即更靠近叶轮的中间区域，因而可以更有效地抑制叶道内涡流的初生和发展，避免涡流发展到堵塞流道的程度。

为了对第二凹槽在叶片上的位置进行合理选择，每个所述叶片的第一侧边上还具有沿所述第二方向凹进的第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽与所述轮毂之间，所述第二凹槽的形状与所述第一凹槽的形状不同，并且，所述叶片上对应于第二凹槽与所述叶片的第一端之间的长度为L2，其中，0＜L1/L＜0.08。

为了进一步减少进气阻力，使气流能从叶片的后侧顺畅进入，所述叶片的第二侧边上也具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二侧边上的第一凹槽、第二凹槽分别与第一侧边上的第一凹槽、第二凹槽对应。

作为改进，所述第一凹槽的底面上还具有朝所述第一方向延伸的凸部，所述凸部将所述第一凹槽沿所述叶片的长度方向分隔为两个子凹槽。凸部的设置可以形成多对旋转方向相反的脱落涡，提高整流效果。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述离心风机叶轮的离心风机。

与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型中的叶片的第一凹口邻近轮毂设置，且具有相对的第一侧面和第二侧面作为整流部，其中，第一凹口的设置可使气流顺畅进入到叶道中，另一方面，在气流经过第一侧面和第二侧面时，可产生两股旋向相反的高速涡流，两者相互剪切从而形成集中脱落涡，使得叶道内部的涡强度被有效削弱，降低了噪音问题。此外，气流流经第一凹口时，叶片第一凹口处出口射流加速,增大了该区域附面层的动能,提高了这个区域内的气流承受逆压梯度的能力,从而有效控制了表面附面层的分离。切口吹出的高速气流一定程度上抑制了叶片尾缘射流-尾迹现象，并减弱了叶片尾缘漩涡及通道内漩涡，很好地改善叶轮通道内的流场，使得叶道内的流动损失减小，从而提高了叶轮整体性能，同时，由于附面层分离过程被有效控制,从而进一步减弱了分离气流与尾迹流的掺混,进而减小了流动损失，抑制了叶片尾缘的流动分离，压力脉动幅值下降十分显著，降低了气动噪声。

附图说明

图1为本实用新型实施例的离心风机的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的离心风机的叶片的主视图；

图4为本实用新型实施例的离心风机的另一种叶片的主视图；

图5为本实用新型实施例的离心风机的再一种叶片的主视图。

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。

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-图5，一种离心风机包括壳体30、马达、轮毂10以及设于轮毂10上的叶片20，其中，本实施例的壳体30为一具有进风口的罩体结构，轮毂10设于壳体30中，并由马达驱动旋转。叶片20由多个，连接在所述轮毂10的外周壁上，并沿轮毂10的周向依次间隔分布。

参见图1及图2，本实施例的轮毂10整体呈圆周状，其具有中心轴线O，其中，中心轴线O具有相反的第一方向F和第二方向S，第二方向S与气流流动方向一致。连接在轮毂10上的叶片20具有朝向气流来流方向的第一侧边21和远离气流来流方向的第二侧边22。

参见图2及图3，在本实施例中，每个叶片20的第一侧边21上具有沿第二方向S凹进的第一凹槽23，其中，第一凹槽23邻近轮毂10设置，并具有相对的第一侧面231和第二侧面232作为整流部。为了使气流更好地进入到相邻的两个叶片20之间，进一步减少进气阻力，所述第一侧面231与所述叶片20的第一侧边21之间形成第一夹角α，所述第二侧面232与所述叶片20的第一侧边21之间形成有第二夹角β，其中，90°≤α≤170°，90°≤β≤170°。第一凹槽23的深度为S1，其中，S1≥0.5mm。

参见图3，叶片20具有长度方向相对的第一端24和第二端25，其中，叶片20的第一端24邻近轮毂10，叶片20的第二端25远离所述轮毂10，叶片20的长度为L，避免第一凹槽23距离轮毂10过远而不能起到降低气流阻力的作用，以及距离轮毂10过近而致使第一凹槽23上相对的第一侧面231和第二侧面232产生的脱落涡的发展产生影响，叶片20上对应于第一凹槽23与叶片20的第一端24之间的长度为L1，其中，0.08＜L1/L＜0.33。

继续参见图3，作为另一种叶片20的改进结构，每个叶片20的第一侧边21上还具有沿第二方向S凹进的第二凹槽26，第二凹槽26位于所述第一凹槽23与轮毂10之间，第二凹槽26的形状与第一凹槽23的形状不同，且，第二凹的槽宽小于第一凹槽23的槽宽。具体地，叶片20上对应于第二凹槽26与叶片20的第一端24之间的长度为L2，其中，0＜L1/L＜0.08。上述第二凹槽26的设置，更靠近轮毂10，也即更靠近叶轮的中间区域，因而可以更有效地抑制叶道40内涡流的初生和发展，避免涡流发展到堵塞流道的程度。

参见图4，作为一种叶片20的优选结构，第一凹槽23的底面上还具有朝第一方向F延伸的凸部27，凸部27将第一凹槽23沿叶片20的长度方向分隔为两个子凹槽28，本实施例的凸部27的设置可以形成多对旋转方向相反的脱落涡，提高整流效果。

参见图3，作为再一种叶片20的改进结构，叶片20的第二侧边22上也具有第一凹槽23和第二凹槽26，所述第二侧边22上的第一凹槽23、第二凹槽26分别与第一侧边21上的第一凹槽23、第二凹槽26对应。在叶片20的相对的第一侧边21和第二侧边22上均设置上述第一凹槽23及第二凹槽26的结构，可进一步减少进气阻力，使气流能从叶片20的后侧顺畅进入。

本实施例的叶片20的第一凹口邻近轮毂10设置，且具有相对的第一侧面231和第二侧面232作为整流部，其中，第一凹口的设置可使气流顺畅进入到叶道40中，另一方面，在气流经过第一侧面231和第二侧面232时，可产生两股旋向相反的高速涡流，两者相互剪切从而形成集中脱落涡，使得叶道40内部的涡强度被有效削弱，降低了噪音问题。此外，气流流经第一凹口时，叶片20第一凹口处出口射流加速,增大了该区域附面层的动能,提高了这个区域内的气流承受逆压梯度的能力,从而有效控制了表面附面层的分离。切口吹出的高速气流一定程度上抑制了叶片20尾缘射流-尾迹现象，并减弱了叶片20尾缘漩涡及通道内漩涡，很好地改善叶轮通道内的流场，使得叶道40内的流动损失减小，从而提高了叶轮整体性能，同时，由于附面层分离过程被有效控制,从而进一步减弱了分离气流与尾迹流的掺混,进而减小了流动损失，抑制了叶片20尾缘的流动分离，压力脉动幅值下降十分显著，降低了气动噪声。

Claims (9)

1.一种离心风机用叶轮，包括：

轮毂(10)，具有中心轴线(O)，该中心轴线(O)具有相反的第一方向(F)和第二方向(S)，所述第二方向(S)与气流流动方向一致；

叶片(20)，连接在所述轮毂(10)的外周壁上，并沿轮毂(10)的周向依次间隔分布，每个所述叶片(20)具有朝向气流来流方向的第一侧边(21)和远离所述气流来流方向的第二侧边(22)；

其特征在于：每个所述叶片(20)的第一侧边(21)上具有沿所述第二方向(S)凹进的第一凹槽(23)，所述第一凹槽(23)邻近所述轮毂(10)设置，并具有相对的第一侧面(231)和第二侧面(232)作为整流部。

2.根据权利要求1所述的离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一侧面(231)与所述叶片(20)的第一侧边(21)之间形成第一夹角α，所述第二侧面(232)与所述叶片(20)的第一侧边(21)之间形成有第二夹角β，其中，90°≤α≤170°，90°≤β≤170°。

3.根据权利要求2所述的离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一凹槽(23)的深度为S1，其中，S1≥0.5mm。

4.根据权利要求1所述的离心风机用叶轮，其特征在于：所述叶片(20)具有长度方向相对的第一端(24)和第二端(25)，所述叶片(20)的第一端(24)邻近所述轮毂(10)，所述叶片(20)的第二端(25)远离所述轮毂(10)，所述叶片(20)的长度为L，所述叶片(20)上对应于第一凹槽(23)与所述叶片(20)的第一端(24)之间的长度为L1，其中，0.08＜L1/L＜0.33。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的离心风机用叶轮，其特征在于：每个所述叶片(20)的第一侧边(21)上还具有沿所述第二方向(S)凹进的第二凹槽(26)，所述第二凹槽(26)位于所述第一凹槽(23)与所述轮毂(10)之间，所述第二凹槽(26)的形状与所述第一凹槽(23)的形状不同，且，所述第二凹的槽宽小于所述第一凹槽(23)的槽宽。

6.根据权利要求4所述的离心风机用叶轮，其特征在于：每个所述叶片(20)的第一侧边(21)上还具有沿所述第二方向(S)凹进的第二凹槽(26)，所述第二凹槽(26)位于所述第一凹槽(23)与所述轮毂(10)之间，所述第二凹槽(26)的形状与所述第一凹槽(23)的形状不同，并且，所述叶片(20)上对应于第二凹槽(26)与所述叶片(20)的第一端(24)之间的长度为L2，0＜L2/L＜0.08。

7.根据权利要求5所述的离心风机用叶轮，其特征在于：所述叶片(20)的第二侧边(22)上也具有第一凹槽(23)和第二凹槽(26)，所述第二侧边(22)上的第一凹槽(23)、第二凹槽(26)分别与第一侧边(21)上的第一凹槽(23)、第二凹槽(26)对应。

8.根据权利要求1所述的离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一凹槽(23)的底面上还具有朝所述第一方向(F)延伸的凸部(27)，所述凸部(27)将所述第一凹槽(23)沿所述叶片(20)的长度方向分隔为两个子凹槽(28)。

9.一种应用如权利要求1-8中任一项所述的离心风机用叶轮的离心风机。

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