CN218624741U - 一种离心风轮及新风机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种离心风轮及新风机，其中，离心风轮包括蜗壳和设置在所述蜗壳内的风轮；所述风轮包括多个叶片，在与所述风轮的转动轴线垂直的投影面上，所述蜗壳与所述转动轴线垂直的最大截面处的侧壁所围设出的空间具有第一投影，所述叶片的最大外直径所对应的虚拟圆具有第二投影，所述第一投影的面积与所述第二投影的面积的比值为2.0～2.5。本申请实施例的离心风轮结构紧凑且噪音相对较低。

Description

一种离心风轮及新风机

技术领域

本申请涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种离心风轮及新风机。

背景技术

相关技术中，新风机的内部一般设置有离心风轮，离心风轮通过转动，将室外的新风引入室内。

但是，现有的离心风轮在静压较高的情况下容易产生“咕噜咕噜”的噪音，用户体验感较差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种结构紧凑且噪音相对较低的离心风轮及新风机。

为达到上述目的，本申请一实施例提供了一种离心风轮，包括：

蜗壳；

设置在所述蜗壳内的风轮，所述风轮包括多个叶片，在与所述风轮的转动轴线垂直的投影面上，所述蜗壳与所述转动轴线垂直的最大截面处的侧壁所围设出的空间具有第一投影，所述叶片的最大外直径所对应的虚拟圆具有第二投影，所述第一投影的面积与所述第二投影的面积的比值为2.0～2.5。

一种实施方式中，所述第一投影的面积与所述第二投影的面积的比值为2.1～2.3。

一种实施方式中，所述蜗壳设置有具有气流出口的蜗舌，在与所述转动轴线垂直的投影面上，所述气流出口具有第三投影，所述第三投影的延长线与所述第二投影之间的最小距离为所述第二投影的直径的0.1倍～0.2倍。

一种实施方式中，所述第三投影的延长线与所述第二投影之间的最小距离为所述第二投影的直径的0.1倍～0.18倍。

一种实施方式中，所述蜗壳的部分侧壁沿所述风轮的轴向朝远离所述风轮的方向凸出形成具有气流进口的凸起部。

一种实施方式中，所述凸起部的高度为4mm～10mm。

一种实施方式中，所述凸起部的高度与所述第二投影的直径的比值为0.02～0.15。

一种实施方式中，所述凸起部的高度与所述第二投影的直径的比值为0.03～0.08。

一种实施方式中，所述蜗壳位于所述风轮的轴向的相对两侧的侧壁上分别设置有气流进口。

一种实施方式中，所述叶片具有靠近所述转动轴线的前缘、远离所述转动轴线的尾缘以及分别从所述前缘延伸至所述尾缘的压力面和吸力面，所述压力面和所述吸力面同方向弯曲，从所述前缘至所述尾缘，所述压力面和所述吸力面之间的距离逐渐增大，再逐渐减小。

一种实施方式中，所述叶片具有靠近所述转动轴线的前缘、远离所述转动轴线的尾缘以及分别从所述前缘延伸至所述尾缘的压力面和吸力面，所述压力面和所述吸力面同方向弯曲，从所述前缘至所述尾缘，所述压力面和所述吸力面之间的距离逐渐减小。

一种实施方式中，所述压力面和所述吸力面之间的最大距离为2.5mm～3.5mm，所述压力面和所述吸力面之间的最小距离为1.0mm～1.5mm。

一种实施方式中，在与所述风轮的转动轴线垂直的投影面上，所述吸力面的投影包括靠近所述前缘的初始段、靠近所述尾缘的末尾段，所述初始段具有靠近所述前缘的第一端点，所述末尾段具有靠近所述尾缘的第二端点，所述吸力面的投影还包括位于所述第一端点与所述第二端点之间的顶点，与所述吸力面的投影相切且切点为所述顶点的切线为基准切线；

所述初始段为直线，所述初始段与所述基准切线之间的角度为25°～35°；或，所述初始段为弧线，与所述初始段相切且切点为所述第一端点的切线与所述基准切线之间的角度为25°～35°；

所述末尾段为直线，所述末尾段与所述基准切线之间的角度为55°～63°；或，所述末尾段为弧线，与所述末尾段相切且经过所述第二端点的切线与所述基准切线之间的角度为55°～63°。

本申请另一实施例提供了一种新风机，包括外壳、滤网组件、电机组件以及上述所述的离心风轮；

所述外壳具有新风进风口和新风出风口，所述滤网组件、所述电机组件和所述离心风轮均设置在所述外壳内，所述滤网组件和所述离心风轮位于所述新风进风口和所述新风出风口之间形成的气流流动路径上，所述电机组件与所述风轮驱动连接。

一种实施方式中，所述新风机包括电控盒组件，所述电控盒组件设置在所述外壳的外部。

本申请实施例提供了一种离心风轮及新风机，离心风轮包括蜗壳和设置在蜗壳内的风轮，在与风轮的转动轴线垂直的投影面上，蜗壳与转动轴线垂直的最大截面处的侧壁所围设出的空间具有第一投影，风轮的叶片的最大外直径所对应的虚拟圆具有第二投影，第一投影的面积与第二投影的面积的比值为2.0～2.5，该比值范围可以提高蜗壳的增压能力，有效降低甚至消除离心风轮在静压较高时产生的“咕噜咕噜”的噪音，而且蜗壳的整体尺寸较小，流动损失小，结构紧凑，成本低，也就是说，当第一投影的面积与第二投影的面积的比值在2.0～2.5的范围内时，离心风轮可以满足结构紧凑且噪音相对较低的要求。

附图说明

图1为本申请一实施例的新风机的结构示意图；

图2为图1所示的新风机的内部结构示意图；

图3为图2所示的离心风轮的结构示意图；

图4为图3所示的风轮的结构示意图；

图5为图2所示的蜗壳与转动轴线垂直的最大截面处的投影简图，图中剖面线的区域表示第一投影的面积；

图6为图2所示的风轮的投影简图，图中剖面线的区域表示第二投影的面积；

图7为图2所示的离心风轮的投影图，图中仅示出了叶片和边框；

图8为图2所示的离心风轮的剖视图；

图9为本申请实施例的另一种风轮的投影图，图中仅示出了叶片和边框；

图10为图9所示的叶片的投影图；

图11为噪音静压曲线图。

附图标记说明

离心风轮10；蜗壳11；气流进口11a；气流出口11b；蜗舌11c；凸起部11d；侧壁11e；风轮12；叶片121；前缘121a；尾缘121b；压力面121c；吸力面121d；初始段121d1；末尾段121d2；边框122；外壳20；新风进风口20a；新风出风口20b；滤网组件30；电控盒组件40。

具体实施方式

本申请一实施例提供了一种离心风轮10，请参阅图3至图6，该离心风轮10包括蜗壳11和设置在蜗壳11内的风轮12。

请参阅图5和图6，风轮12包括多个叶片121，在与风轮12的转动轴线垂直的投影面上，蜗壳11与转动轴线垂直的最大截面处的侧壁11e所围设出的空间具有第一投影T1，叶片121的最大外直径所对应的虚拟圆具有第二投影T2，第一投影T1的面积与第二投影T2的面积的比值为2.0～2.5。

具体地，蜗壳11具有气流进口11a和气流出口11b，图3中的蜗壳11位于风轮12的轴向的相对两侧的侧壁11e上分别设置有气流进口11a，即蜗壳11为双面进风，在另一些实施例中，蜗壳11也可以只在位于风轮12的轴向的其中一侧的侧壁11e上设置气流进口11a，即蜗壳11也可以为单面进风。

请参阅图5，第一投影T1相当于是蜗壳11与风轮12的转动轴线相垂直的最大截面去除蜗壳11的侧壁11e之后的投影，也就是说，第一投影T1只是指蜗壳11的最大截面处所对应的内部空间的投影，而不包括蜗壳11的侧壁11e的投影。

请参阅图6，虚拟圆是风轮12转动过程，多个叶片121的外边缘共同限定出的最大圆形轮廓，也就是说，虚拟圆只是一个作为参考的圆，第二投影T2实际上就是与虚拟圆的直径相同的圆形投影。

需要说明的是，请参阅图4和图6，风轮12一般还设置有与叶片121连接的边框122，风轮12转动过程中，边框122限定出的最大圆形轮廓不是本申请所述的虚拟圆，也就是说，本申请所述的虚拟圆仅指多个叶片121的外边缘共同限定出的圆形轮廓，而不包括边框122。

以A1表示第一投影T1的面积，A2表示第二投影T2的面积，则第一投影T1的面积与第二投影T2的面积的比值可以表示为：A1/A2＝2.0～2.5，或者，也可以表示为：2.0≤A1/A2≤2.5，也就是说，A1与A2的比值在2.0～2.5的范围内。

经研究发现，当A1与A2的比值小于2.0时，蜗壳11的增压能力不够，会导致与蜗壳11匹配的风轮12噪音高，功率大，当A1与A2的比值大于2.5时，蜗壳11的整体尺寸较大，流动损失大，结构不紧凑，成本高，而当A1与A2的比值在2.0～2.5的范围内时，可以提高蜗壳11的增压能力，有效降低甚至消除离心风轮10在静压较高时产生的“咕噜咕噜”的噪音，而且蜗壳11的整体尺寸较小，流动损失小，结构紧凑，成本低，也就是说，当A1与A2的比值在2.0～2.5的范围内时，离心风轮10可以满足结构紧凑且噪音相对较低的要求。

另外，相关技术中的离心风轮在静压较高时，风量衰减特别明显，而本申请的离心风轮在静压较高时，风量衰减较低，可以较好地满足高静压，风量衰减低的要求。

较优选地，第一投影T1的面积与第二投影T2的面积的比值可以为2.1～2.3，即A1/A2＝2.1～2.3，或，2.1≤A1/A2≤2.3，在这一比值范围内，离心风轮10的结构更加紧凑，且噪音消除的效果更好。

一实施例中，请参阅图3和图7，蜗壳11设置有具有气流出口11b的蜗舌11c，在与转动轴线垂直的投影面上，气流出口11b具有第三投影T3，第三投影T3的延长线与第二投影T2之间的最小距离为第二投影T2的直径的0.1倍～0.2倍。

具体地，请参阅图7，第三投影T3可以视为是一条直线，从T2的圆心可以做一条与第三投影T3的延长线垂直的垂线(图未示出)，而第三投影T3与第二投影T2之间的最小距离实际上就是该垂线与第二投影T2的半径之差。

以L表示第三投影T3与第二投影T2之间的最小距离，D表示第二投影T2的直径，则L满足：L＝0.1D～0.2D，或，0.1D≤L≤0.2D。

经研究发现，当L大于0.2D时，蜗舌11c的尺寸较长，由此，不仅会增加流动损失，而且会增大蜗壳11的整体尺寸，当L小于0.2D时，气流出口11b离风轮12较近，风轮12旋转产生的噪音易通过气流出口11b传出，由此，会增加噪音值。而当L在0.1D～0.2D的范围内时，蜗舌11c的尺寸较为适中，流动损失相对较少，风轮12旋转产生的噪音也不易通过气流出口11b传出，由此，不仅可以进一步减小离心风轮10的整体尺寸，还可以提高噪音消除的效果。

较优选地，第三投影T3的延长线与第二投影T2之间的最小距离可以为第二投影T2的直径的0.1倍～0.18倍，即L＝0.10D～0.18D，或，0.10D≤L≤0.18D。

一实施例中，请参阅图3和图8，蜗壳11的部分侧壁11e沿风轮12的轴向朝远离风轮12的方向凸出形成具有气流进口11a的凸起部11d。

凸起部11d不仅可以为进入风轮12的气流增加动能，还可以增加蜗壳11自身的强度。

示例性地，请参阅图8，凸起部11d的高度与第二投影T2的直径的比值可以为0.02～0.15。

以H表示凸起部11d的高度，则凸起部11d的高度与第二投影T2的直径的比值可以表示为：H/D＝0.02～0.15，或，0.02≤H/D≤0.15，也就是说，H与D的比值在0.02～0.15的范围内。

该比值范围在满足增加气流动能，提高蜗壳11自身强度的同时，也不会过多地增大蜗壳11的整体尺寸。

较优选地，凸起部11d的高度与第二投影T2的直径的比值可以为0.03～0.08，即：H/D＝0.03～0.08，或，0.03≤H/D≤0.08。

在一些实施例中，凸起部11d的高度也可以是4mm～10mm。

一实施例中，请参阅图9，叶片121具有靠近转动轴线的前缘121a、远离转动轴线的尾缘121b以及分别从前缘121a延伸至尾缘121b的压力面121c和吸力面121d，压力面121c和吸力面121d同方向弯曲，即叶片121向内凹的一面为压力面121c，向外凸的一面为吸力面121d。从前缘121a至尾缘121b，压力面121c和吸力面121d之间的距离逐渐增大，再逐渐减小，也就是说，叶片121的厚度可以是从中间向前缘121a和尾缘121b逐渐减小的结构，由此，可以起到较好地导流作用，以减少气流流动损失。

较优选地，请参阅图10，压力面121c和吸力面121d之间的最大距离可以为2.5mm～3.5mm，压力面121c和吸力面121d之间的最小距离可以为1.0mm～1.5mm。

请参阅图10，在与风轮12的转动轴线垂直的投影面上，吸力面121d的投影包括靠近前缘121a的初始段121d1、靠近尾缘121b的末尾段121d2，初始段121d1是吸力面121d的投影的第一段，末尾段121d2的是吸力面121d的投影的最后一段。初始段121d1具有靠近前缘121a的第一端点，末尾段121d2具有靠近尾缘121b的第二端点，吸力面121d的投影还包括位于第一端点与第二端点之间的顶点，顶点是指吸力面121d的投影上位于最外侧的一点，或者说，在吸力面121d的投影上，除顶点之外的其它部位都位于顶点的同一侧。请参阅图10，为便于描述，将与吸力面121d的投影相切且切点为顶点的切线称为基准切线L1。图10中的初始段121d1为弧线，末尾段121d2为直线，较优选地，与初始段121d1相切且切点为第一端点的切线L2与基准切线L1之间的角度θ1可以为25°～35°，末尾段121d2与基准切线L1之间的角度θ2可以为55°～63°。

在一些实施例中，初始段121d1也可以是直线，当初始段121d1为直线时，也可以是初始段121d1与基准切线L1之间的角度为25°～35°。同样地，末尾段121d2也可以是弧线，当末尾段121d2为弧线时，也可以是与末尾段121d2相切且经过第二端点的切线与基准切线L1之间的角度为55°～63°。

在一些实施例中，从前缘121a至尾缘121b，压力面121c和吸力面121d之间的距离也可以逐渐减小，或者，压力面121c和吸力面121d之间的距离也可以保持一致，即叶片121也可以呈图6所示的圆弧形。

本申请另一实施例提供了一种新风机，请参阅图1和图2，该新风机主要包括外壳20、滤网组件30、电机组件以及本申请任一实施例的离心风轮10，外壳20具有新风进风口20a和新风出风口20b，滤网组件30、电机组件和离心风轮10均设置在外壳20内，滤网组件30和离心风轮10位于新风进风口20a和新风出风口20b之间形成的气流流动路径上，电机组件与风轮12驱动连接。

具体地，驱动组件通过驱动风轮12转动，可以将室外的气流通过新风进风口20a引入外壳20内，进入外壳20内的气流经过滤网组件30的过滤以及离心风轮10的加压与导流之后从新风出风口20b处流出，由此，可以实现将室外的气流净化后吸入到室内，以提升室内空气质量的作用。

请参阅图1和图2，新风机还包括电控盒组件40，电控盒组件40可以设置在外壳20的外部，以使外壳20内的空间能够更加紧凑。

需要说明的是，本申请实施例所述的离心风轮10并不仅限于用在新风机上，根据需要，其它的电器设备上也可以采用本申请实施例所述的离心风轮10。

图11为噪音静压曲线图，图中显示的是本申请实施例的新风机(即图中的本申请新风机)与相关技术中的新风机(即图中的对比新风机)在相同的高风挡下的噪音静压曲线，图中所示的对比新风机的第一投影的面积与第二投影的面积的比值为1.8～1.9，即A1′/A2′＝1.8～1.9，A1′表示对比新风机的第一投影的面积，A2′表示对比新风机的第二投影的面积，对比新风机的第三投影与第二投影之间的最小距离为2.05，即L′＝2.05D′，L′表示对比新风机的第三投影与第二投影之间的最小距离，D′表示对比新风机的第二投影的直径。对比新风机的蜗壳没有设置凸起部。

从图11可以看出，在相同的静压和风量下，本申请实施例的新风机的噪音比相关技术中的新风机的噪音低2dB(A)-2.5dB(A)，本申请实施例的新风机可以给用户提供更加安静、舒适的新风环境。

另外，本申请实施例的新风机整体尺寸比相关技术中的新风机至少小9.7％，可以适合更多的安装场合。

在本申请的描述中，参考术语“一实施例中”、“在一些实施例中”、“另一些实施例中”、或“示例性”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种离心风轮，其特征在于，包括：

蜗壳；

设置在所述蜗壳内的风轮，所述风轮包括多个叶片，在与所述风轮的转动轴线垂直的投影面上，所述蜗壳与所述转动轴线垂直的最大截面处的侧壁所围设出的空间具有第一投影，所述叶片的最大外直径所对应的虚拟圆具有第二投影，所述第一投影的面积与所述第二投影的面积的比值为2.0～2.5。

2.根据权利要求1所述的离心风轮，其特征在于，所述第一投影的面积与所述第二投影的面积的比值2.1～2.3。

3.根据权利要求1或2所述的离心风轮，其特征在于，所述蜗壳设置有具有气流出口的蜗舌，在与所述转动轴线垂直的投影面上，所述气流出口具有第三投影，所述第三投影的延长线与所述第二投影之间的最小距离为所述第二投影的直径的0.1倍～0.2倍。

4.根据权利要求3所述的离心风轮，其特征在于，所述第三投影的延长线与所述第二投影之间的最小距离为所述第二投影的直径的0.1倍～0.18倍。

5.根据权利要求1或2所述的离心风轮，其特征在于，所述蜗壳的部分侧壁沿所述风轮的轴向朝远离所述风轮的方向凸出形成具有气流进口的凸起部。

6.根据权利要求5所述的离心风轮，其特征在于，所述凸起部的高度为4mm～10mm；和/或，

所述凸起部的高度与所述第二投影的直径的比值为0.02～0.15。

7.根据权利要求6所述的离心风轮，其特征在于，所述凸起部的高度与所述第二投影的直径的比值为0.03～0.08。

8.根据权利要求1或2所述的离心风轮，其特征在于，所述蜗壳位于所述风轮的轴向的相对两侧的侧壁上分别设置有气流进口。

9.根据权利要求1或2所述的离心风轮，其特征在于，所述叶片具有靠近所述转动轴线的前缘、远离所述转动轴线的尾缘以及分别从所述前缘延伸至所述尾缘的压力面和吸力面，所述压力面和所述吸力面同方向弯曲；

从所述前缘至所述尾缘，所述压力面和所述吸力面之间的距离逐渐增大，再逐渐减小；或，

从所述前缘至所述尾缘，所述压力面和所述吸力面之间的距离逐渐减小。

10.根据权利要求9所述的离心风轮，其特征在于，所述压力面和所述吸力面之间的最大距离为2.5mm～3.5mm，所述压力面和所述吸力面之间的最小距离为1.0mm～1.5mm。

11.根据权利要求9所述的离心风轮，其特征在于，在与所述风轮的转动轴线垂直的投影面上，所述吸力面的投影包括靠近所述前缘的初始段、靠近所述尾缘的末尾段，所述初始段具有靠近所述前缘的第一端点，所述末尾段具有靠近所述尾缘的第二端点，所述吸力面的投影还包括位于所述第一端点与所述第二端点之间的顶点，与所述吸力面的投影相切且切点为所述顶点的切线为基准切线；

所述初始段为直线，所述初始段与所述基准切线之间的角度为25°～35°；或，所述初始段为弧线，与所述初始段相切且切点为所述第一端点的切线与所述基准切线之间的角度为25°～35°；

所述末尾段为直线，所述末尾段与所述基准切线之间的角度为55°～63°；或，所述末尾段为弧线，与所述末尾段相切且经过所述第二端点的切线与所述基准切线之间的角度为55°～63°。

12.一种新风机，其特征在于，包括外壳、滤网组件、电机组件以及权利要求1-11任意一项所述的离心风轮；

所述外壳具有新风进风口和新风出风口，所述滤网组件、所述电机组件和所述离心风轮均设置在所述外壳内，所述滤网组件和所述离心风轮位于所述新风进风口和所述新风出风口之间形成的气流流动路径上，所述电机组件与所述风轮驱动连接。

13.根据权利要求12所述的新风机，其特征在于，所述新风机包括电控盒组件，所述电控盒组件设置在所述外壳的外部。

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