CN219282078U - 一种多翼离心风机的蜗壳和多翼离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多翼离心风机的蜗壳，蜗壳的顶部具有进风口，蜗壳的侧部具有出风口，出风口与蜗壳侧壁的连接处设置有斜蜗舌，蜗壳的内部空间用于安装离心叶轮；斜蜗舌顶部的内侧面在蜗壳底面的投影，与蜗壳侧面的型线的连接点为P1；斜蜗舌底部的内侧面在蜗壳底面的投影，与蜗壳侧面的型线的连接点为P2；叶轮在蜗壳底面投影的圆心为点O，线段OP1和线段OP2的夹角为斜蜗舌摆角α，α＝(360°/Z)×C，1＜C≤1.7，Z≥40，其中，Z为离心风轮的叶片数量，C为系数。该蜗壳适用于叶片数较多的风机，达到很好的降噪效果。多翼离心风机能够在离心风轮的叶片数较多的情况下具备小的运行噪音。

Description

一种多翼离心风机的蜗壳和多翼离心风机

技术领域

本实用新型涉及风机技术领域，尤其涉及一种多翼离心风机的蜗壳和多翼离心风机。

背景技术

离心风机属于叶轮机械的一种，广泛应用于能源、环境、航空等各个领域，是工农业生产中主要耗能设备之一。随着我国工农业生产的不断发展，对风机的要求也越来越高。蜗壳的作用是将离开叶轮的气体集中、导流，并将气体的部分动能扩压转变为静压。

现有技术的风机蜗壳的斜蜗舌的设计方法为tanα＝(t-2r)/b，其中：t为叶栅出口距离，r为斜蜗舌半径，b为叶片宽度，α为斜蜗舌摆角。这种设计方法在叶片数较多的小型离心风机下适用性不足。例如，在设计参数为：叶轮直径D2＝170mm、叶片数57、斜蜗舌半径r＝4.7mm的情况下，采用上述设计方法得出的α＝0.5°，斜蜗舌摆角较小，几乎没有降噪效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种多翼离心风机的蜗壳，适用于叶片数较多的风机，达到很好的降噪效果。

本实用新型的另一目的在于提出一种多翼离心风机，在离心风轮的叶片数较多的情况下具备小的运行噪音。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多翼离心风机的蜗壳，所述蜗壳的顶部具有进风口，所述蜗壳的侧部具有出风口，所述出风口与所述蜗壳侧壁的连接处设置有斜蜗舌，所述蜗壳的内部空间用于安装离心叶轮；

所述斜蜗舌顶部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，与所述蜗壳侧面的型线的连接点为P₁；

所述斜蜗舌底部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，与所述蜗壳侧面的型线的连接点为P₂；

叶轮在所述蜗壳底面投影的圆心为点O，线段OP₁和线段OP₂的夹角为斜蜗舌摆角α，α＝(360°/Z)×C，1＜C≤1.7，Z≥40，其中，Z为离心风轮的叶片数量，C为系数。

进一步的，所述斜蜗舌顶部和底部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，均与所述蜗壳侧面的型线相切。

进一步的，所述斜蜗舌的顶部和底部平滑过渡连接，所述斜蜗舌外侧面的边缘延伸至所述出风口。

进一步的，所述点P₁处所述蜗壳侧面的型线圆线为点O’，OP₁线和O’P₁线的夹角为所述斜蜗舌顶部的扩压度，OP₂线和O’P₂线的夹角为所述斜蜗舌底部的扩压度。

进一步的，所述斜蜗舌的外侧面和内侧面通过弧形面平滑过渡连接；

所述弧形面顶部在所述蜗壳底面投影的弧线，与线段OP₁的点P₁处的法线相切；

所述弧形面底部在所述蜗壳底面投影的弧线，与线段OP₂的点P₂处的法线相切。

一种多翼离心风机，包括离心风轮和上述的多翼离心风机的蜗壳，所述离心风轮安装于所述蜗壳内，所述离心风轮的叶片数量不少于40个。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

基于现有技术中斜蜗舌的设计方法不适用于叶数较多的风机设计，本实用新型提供一种多翼离心风机的蜗壳，根据离心叶轮的叶数确定斜蜗舌的摆角，采用了前深后浅，底部蜗舌间隙更大，减少高速气流冲击带来的噪音，有一定的卸载作用。径面上斜蜗舌的投影包络叶片的角度为摆角，根据公式可看出斜蜗舌的摆角大于叶片之间的夹角，使其选择风机那个过程中每个瞬时都受到来自不同叶片的冲击，有效减少叶频噪音。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的多翼离心风机的蜗壳的结构示意图；

图2是图1所示多翼离心风机的蜗壳出去顶面后的示意图；

图3是蜗壳底面的示意图；

图4是实施例和直蜗舌的噪音性能曲线；

其中，蜗壳10、进风口20、出风口30、斜蜗舌40、斜蜗舌顶部在蜗壳底面的投影1、斜蜗舌底部在蜗壳底面的投影2、离心风轮在蜗壳底面的投影3。

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，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图3，描述本实用新型实施例的一种多翼离心风机的蜗壳和多翼离心风机。

一种多翼离心风机的蜗壳10，蜗壳10的顶部具有进风口20，蜗壳10的侧部具有出风口30，出风口30与蜗壳10侧壁的连接处设置有斜蜗舌40，蜗壳10的内部空间用于安装离心叶轮；

斜蜗舌40顶部的内侧面在蜗壳10底面的投影，与蜗壳10侧面的型线的连接点为P₁；

斜蜗舌40底部的内侧面在蜗壳10底面的投影，与蜗壳10侧面的型线的连接点为P₂；

叶轮在蜗壳10底面投影的圆心为点O，线段OP₁和线段OP₂的夹角为蜗舌摆角α，α＝(360°/Z)×C，1＜C≤1.7，Z≥40，其中，Z为离心风轮的叶片数量，C为系数。

基于现有技术中斜蜗舌40的设计方法不适用于叶数较多的风机设计，本实用新型提供一种多翼离心风机的蜗壳10，根据离心叶轮的叶数确定斜蜗舌40的摆角，采用了前深后浅，底部蜗舌间隙更大，减少高速气流冲击带来的噪音，有一定的卸载作用。径面上斜蜗舌40的投影包络叶片的角度为摆角，根据公式可看出斜蜗舌40的摆角大于叶片之间的夹角，使其选择风机那个过程中每个瞬时都受到来自不同叶片的冲击，有效减少叶频噪音。相对于直蜗舌受到同一叶片周期性冲击，在噪音频谱上体现出来的是bpf高峰值，倾斜蜗舌40使其受到不同一叶片周期性冲击，能有效降低bpf。

进一步的，斜蜗舌40顶部和底部的内侧面在蜗壳10底面的投影，均与蜗壳10侧面的型线相切。这就保证蜗壳10侧面与斜蜗舌40平滑过渡连接，有效减少风阻，进而降低风机运行噪音。

具体的，斜蜗舌40的顶部与蜗壳10内壁的顶部连接，斜蜗舌40的底部与蜗壳10内壁的底部连接，斜蜗舌40的顶部和底部平滑过渡连接，形成线条流程的斜面，降低风阻。斜蜗舌40外侧面的边缘延伸至出风口30的边缘，使得出风口30与蜗壳10侧面之间不存在凹陷部位，出风的风阻更小。

进一步的，点P₁处蜗壳10侧面的型线圆线为点O’，OP₁线和O’P₁线的夹角为斜蜗舌40顶部的扩压度，OP₂线和O’P₂线的夹角为斜蜗舌40底部的扩压度。该扩压度用于设计蜗壳10侧面的型线，以提高风机效率降低噪音。

进一步的，斜蜗舌40的外侧面和内侧面通过弧形面平滑过渡连接；弧形面顶部在蜗壳10底面投影的弧线，与线段OP₁的点P₁处的法线相切；弧形面底部在蜗壳10底面投影的弧线，与线段OP₂的点P₂处的法线相切。以该方式限定斜蜗舌40的外侧面和内侧面的连接面，在设计时即可获得斜蜗舌40的三维特征。

相应的，本实用新型还提供一种多翼离心风机，包括离心风轮和上述的多翼离心风机的蜗壳10，离心风轮安装于蜗壳10内，离心风轮的叶片数量不少于40个。

本实施例的多翼离心风机的蜗壳10中斜蜗舌40的设计方法如下。

首先通过实验得出性能良好的直蜗舌，确定蜗舌间隙d，蜗舌半径R，再根据适配离心风轮的叶片数对直蜗舌进行优化。而斜蜗舌40由于倾斜分布，与叶轮间隙非等距。

参照图3，取Z＝57，则α＝(360°/Z)×C，C取1.3，得出α＝8°。

令蜗壳10型线与顶部蜗舌相切点为P₁，令蜗壳10型线与底部蜗舌相切点为P₂，离心风轮在蜗壳10底面的投影3的圆心为O。θ₁为蜗壳10型线P₁点对应扩压度＝11°，θ₂为蜗壳10型线P₂点对应扩压度＝10°。

作O-P₁射线，以P₁点为旋转中心顺时针旋转θ₁度得O’-P₁，即为蜗壳10型线位于P₁点上的法线，在该法线上作半径为4.7mm的圆得斜蜗舌顶部投影1；同理绘制斜蜗舌底部投影2。

最后用软件CREO对两个投影进行平滑过度制成三维体。

将上述的直蜗舌和斜蜗舌40分别应用于除湿机，除湿机的参数为：风机叶轮直径D2＝170mm、叶片数57、蜗舌半径r＝4.7mm、离心风轮转速900rpm，叶片宽度b＝51mm，对其噪音进行测试，得到噪音性能曲线，如图4所示。可见，采用本实用新型的多翼离心风机的蜗壳10，能在很大程度上达到降噪效果。

根据本实用新型实施例的一种多翼离心风机的蜗壳和多翼离心风机的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种多翼离心风机的蜗壳，其特征在于，所述蜗壳的顶部具有进风口，所述蜗壳的侧部具有出风口，所述出风口与所述蜗壳侧壁的连接处设置有斜蜗舌，所述蜗壳的内部空间用于安装离心叶轮；

所述斜蜗舌顶部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，与所述蜗壳侧面的型线的连接点为P₁；

所述斜蜗舌底部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，与所述蜗壳侧面的型线的连接点为P₂；

叶轮在所述蜗壳底面投影的圆心为点O，线段OP₁和线段OP₂的夹角为斜蜗舌摆角α，α＝(360°/Z)×C，1＜C≤1.7，Z≥40，其中，Z为离心风轮的叶片数量，C为系数。

2.根据权利要求1所述的多翼离心风机的蜗壳，其特征在于，所述斜蜗舌顶部和底部的内侧面在所述蜗壳底面的投影，均与所述蜗壳侧面的型线相切。

3.根据权利要求2所述的多翼离心风机的蜗壳，其特征在于，所述斜蜗舌的顶部和底部平滑过渡连接，所述斜蜗舌外侧面的边缘延伸至所述出风口的边缘。

4.根据权利要求3所述的多翼离心风机的蜗壳，其特征在于，所述点P₁处所述蜗壳侧面的型线圆线为点O’，OP₁线和O’P₁线的夹角为所述斜蜗舌顶部的扩压度，OP₂线和O’P₂线的夹角为所述斜蜗舌底部的扩压度。

5.根据权利要求4所述的多翼离心风机的蜗壳，其特征在于，所述斜蜗舌的外侧面和内侧面通过弧形面平滑过渡连接；

所述弧形面顶部在所述蜗壳底面投影的弧线，与线段OP₁的点P₁处的法线相切；

所述弧形面底部在所述蜗壳底面投影的弧线，与线段OP₂的点P₂处的法线相切。

6.一种多翼离心风机，其特征在于，包括离心风轮和权利要求1-5任一项所述的多翼离心风机的蜗壳，所述离心风轮安装于所述蜗壳内，所述离心风轮的叶片数量不少于40个。

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