CN218717693U - 离心叶轮、离心风机和制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种离心叶轮、离心风机和制冷设备，离心叶轮包括前盖、后盖和叶片，前盖和后盖沿着离心叶轮的轴向间隔布置，前盖呈环状且中部形成进风口；叶片连接在前盖和后盖之间，前盖的外边缘、后盖的外连缘与叶片围成出风口；前盖、后盖和叶片一体注塑成型，叶片的吸力面和叶片的压力面均呈平面。该离心叶轮可以满足风叶一体化成型，同时具备较优的噪声、风量及功率特性。

Description

离心叶轮、离心风机和制冷设备

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，具体地说，是涉及一种离心叶轮、离心风机和制冷设备。

背景技术

天井机，又称天花机、吸顶式或嵌入式空调。天井机送风距离远，外形美观，不占空间，已得到越来越多消费者的青睐，离心风机是天井机用于送风的重要部件，离心风机具有压力大、流量小、可改变气流方向的特点，而风叶是离心风机的核心部件，其性能的优劣对整机性能有直接的影响。

参见图1，天井机10气流经中部的进风口11进入离心风机12后流经换热器，再在出风流道作用下折转90度，从与进风口11同侧的出风口13吹出来。受天井机出风方式及内部换热器、电辅热等阻尼部件的影响，内流复杂，存在较多漩涡，如图2中上侧圆圈位置所示，气流流经导流圈进风时，会产生壁面分离，风叶与导流圈间隙位置会有回流，如图2中下侧圆圈位置所示，电辅热部件会阻挡出风，风叶出口中段风速低上下风速高，漩涡的存在会影响天井机的气动性能和噪声。

目前行业内的天井机的离心叶轮多采用气辅成型与超声波焊接结合的生产方案，以及采用分开开模与超声波焊接结合的生产方案，需要投入生产设备及建立生产线。天井机的离心叶轮一体注塑成型的方式可节省设备和生产线投入，大幅降低生产和研发成本，缩短生产周期，但一体成型设计和开模受限于开模结构影响，前盖大圆角、风叶扭角以及叶片锯齿和凹陷等提效降噪的结构特征无法设计，采用一体注塑成型的方式进行成型的难度极高。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种可以满足风叶一体化成型，降低成本，同时具备较优的噪声、风量及功率特性的离心叶轮。

本实用新型的第二目的是提供一种具有上述离心叶轮的离心风机。

本实用新型的第三目的是提供一种具有上述离心风机的制冷设备。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种离心叶轮，包括前盖、后盖和叶片，前盖和后盖沿着离心叶轮的轴向间隔布置，前盖呈环状且中部形成进风口；叶片连接在前盖和后盖之间，前盖的外边缘、后盖的外连缘与叶片围成出风口；前盖、后盖和叶片一体注塑成型，叶片的吸力面和叶片的压力面均呈平面。

由上述方案可见，通过将叶片的吸力面和叶片的压力面设计成平面状，从而便于离心叶轮一体注塑成型，从而可节省设备和生产线投入，大幅降低生产和研发成本，缩短生产周期。

一个优选的方案是，前盖的外圆半径大于后盖的外圆半径。

由此可见，通过对离心叶轮前后盖外圆半径的设计进一步便于离心叶轮一体注塑成型时的脱模，同时通过将前盖的外圆半径设计为大于后盖的外圆半径，从而改变离心叶轮内部气流的流场，使得离心叶轮在满足一体化成型的前提下，整机的风量较高，并且在同风量下的噪声存在优势。

进一步的方案是，前盖的外圆半径与后盖的外圆半径的差值为C，C∈[10,15]毫米。

进一步的方案是，C＝10毫米。

进一步的方案是，前盖的外圆半径为240毫米，后盖的外圆半径为230毫米。

一个优选的方案是，前盖的外圆半径R1与离心叶轮的厚度H满足如下关系式：R1＝3H+B，其中，B∈[8,15]毫米。

进一步的方案是，B＝15毫米。

一个优选的方案是，叶片呈对称翼型。

一个优选的方案是，前盖的内边缘与后盖之间的距离大于前盖的外边缘与后盖之间的距离；前盖呈弧形延伸并朝向离心叶轮的中心轴的方向弯曲。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种离心风机，包括上述的离心叶轮。

一个优选的方案是，离心叶轮的厚度H与离心风机的厚度L满足如下关系式：H＝1/3L±A，其中，A∈[2,8]毫米。

进一步的方案是，A＝5毫米；和/或L＝240毫米。

一个优选的方案是，离心风机还包括壳体以及安装在壳体内的蒸发器和导流圈；离心叶轮安装在壳体内，壳体上设置有通风侧壁，通风侧壁设置在壳体远离后盖的一侧，通风侧壁上开设有壳体进风口和壳体出风口，壳体进风口位于通风侧壁的中部，壳体出风口环绕在壳体进风口外；导流圈安装在壳体进风口处，导流圈的一端伸入离心叶轮；蒸发器呈环状并包围离心叶轮，蒸发器在径向上位于壳体进风口和壳体出风口之间。

为实现上述第三目的，本实用新型提供一种制冷设备，包括上述的离心风机。

附图说明

图1是现有的离心风机的结构图。

图2是现有的离心风机中流经离心叶轮的气流的云图。

图3是本实用新型离心风机实施例的剖视图。

图4是本实用新型离心叶轮实施例的俯视图。

图5是本实用新型离心叶轮实施例的立体图。

图6是本实用新型离心叶轮实施例的左视图。

图7是现有的离心叶轮与本实用新型离心叶轮实施例的噪声对比曲线。

图8是现有的离心叶轮与本实用新型离心叶轮实施例的功率对比曲线。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图3，本实施例中的制冷设备为天井机，制冷设备包括离心风机2。离心风机2包括壳体21以及安装在壳体21内的蒸发器22、导流圈23、电机24、电辅热25和离心叶轮26。

壳体21上设置有通风侧壁211，通风侧壁211设置在壳体21远离离心叶轮26的后盖4的一侧，通风侧壁211上开设有壳体进风口212和壳体出风口213，壳体进风口212位于通风侧壁211的中部，壳体出风口213环绕在壳体进风口212外。导流圈23安装在壳体进风口212处，导流圈23的一端伸入离心叶轮26。蒸发器22呈环状并包围离心叶轮26，蒸发器22在径向上位于壳体进风口212和壳体出风口213之间。

参见图4至图6，离心叶轮26包括前盖3、后盖4和七个叶片5，前盖、后盖和叶片一体注塑成型，前盖3和后盖4沿着离心叶轮26的轴向间隔布置，沿气流流向，前盖3位于后盖4的上游侧，前盖的外圆半径大于后盖的外圆半径，前盖3呈环状且中部形成进风口31。叶片5连接在前盖3和后盖4之间，七个叶片5沿着离心叶轮26的周向间隔布置，每个叶片5的前缘端55与尾缘端56在离心叶轮26的周向上间隔布置，前盖3的外边缘、后盖4的外连缘与相邻两个叶片5的尾缘端56围成出风口32。叶片5的吸力面51和叶片5的压力面52均呈平面状，可选地，叶片5可以呈为对称翼型，也即叶片5的中弧线和叶片5的翼弦重合，叶片5的前缘和尾缘均与叶片5的吸力面51和叶片5的压力面52光滑过渡。

前盖3的内边缘与后盖4之间的距离大于前盖3的外边缘与后盖4之间的距离，前盖3呈弧形延伸并朝向离心叶轮26的中心轴的方向弯曲。

前盖3的外圆半径R1与后盖4的外圆半径R2的差值为C，C∈[10,15]毫米。优选地，C＝10毫米。

离心叶轮26的厚度H与离心风机的厚度L满足如下关系式：H＝1/3L±A，其中，A∈[2,8]毫米，优选地，A＝5毫米，L＝240毫米。另外，前盖3的外圆半径R1与离心叶轮26的厚度H满足如下关系式：R1＝3H+B，其中，B∈[8,15]毫米，优选地，B＝15毫米。

通过仿真得到以下不同外圆半径的前盖和后盖的风量及效率仿真数据：

通过仿真数据可以看出，前盖3和后盖4在不同外圆半径搭配下的风量、功率均有较大的变化，前盖3的外圆半径为240毫米，后盖4的外圆半径为230毫米时，仿真计算得到的全压效率最高。

运用本实施例中的离心叶轮26可得到气动性能优势明显的离心风机系统，表1为现有的离心叶轮的试验数据，现有的离心叶轮中前盖的外圆半径等于后盖的外圆半径，表2为本实施例离心叶轮26的试验数据，本实施例的离心叶轮26中前盖3的外圆半径为240毫米，后盖4的外圆半径为230毫米。

表1现有的离心叶轮的试验数据

表2本实施例的离心叶轮的试验数据

从表1和表2的试验数据以及图7和图8可见，本实施例的离心叶轮相对于现有的离心叶轮，在相同转速下，风量减小了2.77％，但是同风量工况下，本实施例的离心风机相对于现有的离心风叶，电机的输入功率值降低约了20W，约降低了13.9％，噪声值降低了1.5至2dB(A)。试验数据表明本实施例的离心风机具有明显的提升空调器换热效率，以及降低整机噪声的益处，可有效解决现有的离心风机能效高、噪声较大的问题。

由上可见，通过对离心叶轮前后盖外圆半径的设计以及将叶片的吸力面和叶片的压力面设计成平面状，从而便于离心叶轮一体注塑成型，同时通过将前盖的外圆半径设计为大于后盖的外圆半径，从而改变离心叶轮内部气流的流场，使得离心叶轮在满足一体化成型的前提下，整机的风量较高，并且在同风量下的噪声存在优势。

此外，本实用新型的离心风机也可以应用于其他空调或者冰箱等制冷设备上。叶片的数量也可以根据需要进行改变。上述改变也能实现本实用新型的目的。

最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.离心叶轮，包括前盖、后盖和叶片，所述前盖和所述后盖沿着离心叶轮的轴向间隔布置，所述前盖呈环状且中部形成进风口；

所述叶片连接在所述前盖和所述后盖之间，所述前盖的外边缘、所述后盖的外连缘与所述叶片围成出风口；

其特征在于：

所述前盖、所述后盖和所述叶片一体注塑成型，所述叶片的吸力面和所述叶片的压力面均呈平面。

2.根据权利要求1所述的离心叶轮，其特征在于：

所述前盖的外圆半径大于所述后盖的外圆半径。

3.根据权利要求2所述的离心叶轮，其特征在于：

所述前盖的外圆半径与所述后盖的外圆半径的差值为C，C∈[10,15]毫米。

4.根据权利要求3所述的离心叶轮，其特征在于：

C＝10毫米。

5.根据权利要求4所述的离心叶轮，其特征在于：

所述前盖的外圆半径为240毫米，所述后盖的外圆半径为230毫米。

6.根据权利要求2至5任一项所述的离心叶轮，其特征在于：

所述前盖的外圆半径R1与离心叶轮的厚度H满足如下关系式：

R1＝3H+B，其中，B∈[8,15]毫米。

7.根据权利要求6所述的离心叶轮，其特征在于：

B＝15毫米。

8.根据权利要求1至5任一项所述的离心叶轮，其特征在于：

所述叶片呈对称翼型。

9.根据权利要求1至5任一项所述的离心叶轮，其特征在于：

所述前盖的内边缘与所述后盖之间的距离大于所述前盖的外边缘与所述后盖之间的距离；

所述前盖呈弧形延伸并朝向所述离心叶轮的中心轴的方向弯曲。

10.离心风机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的离心叶轮。

11.根据权利要求10所述的离心风机，其特征在于：

所述离心叶轮的厚度H与所述离心风机的厚度L满足如下关系式：

H＝1/3L±A，其中，A∈[2,8]毫米。

12.根据权利要求11所述的离心风机，其特征在于：

A＝5毫米；和/或L＝240毫米。

13.根据权利要求10至12任一项所述的离心风机，其特征在于：

所述离心风机还包括壳体以及安装在所述壳体内的蒸发器和导流圈；

所述离心叶轮安装在所述壳体内，所述壳体上设置有通风侧壁，所述通风侧壁设置在所述壳体远离所述后盖的一侧，所述通风侧壁上开设有壳体进风口和壳体出风口，所述壳体进风口位于所述通风侧壁的中部，所述壳体出风口环绕在所述壳体进风口外；

所述导流圈安装在所述壳体进风口处，所述导流圈的一端伸入所述离心叶轮；

所述蒸发器呈环状并包围所述离心叶轮，所述蒸发器在径向上位于所述壳体进风口和所述壳体出风口之间。

14.制冷设备，其特征在于，包括如权利要求10至13任一项所述的离心风机。

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