CN219549209U - 离心风机用进风口圈组件及离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心风机用进风口圈组件及离心风机，进风口圈组件包括：进风口圈，包括径向导流部和由径向导流部的内周沿轴向延伸的轴向导流部，该进风口圈的轴向具有相反的第一方向和第二方向，其中，所述第一方向与气流流动方向一致；沿所述轴向导流部的周向依次间隔分布的导流叶片，每个所述导流叶片自所述轴向导流部沿第一方向延伸，每个所述导流叶片的横截面大致沿着所述进风口圈的径向延伸。优点在于：可以较好地将自进风口圈初始进入到蜗壳内的气流沿径向向风机叶轮的入口处引导，具体可使得该处气流产生预旋效果，进而有效提升风机的全压，提高进风效率。

Description

离心风机用进风口圈组件及离心风机

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进风口圈组件及离心风机。

背景技术

离心风机是一种重要的送风装置，多用于吸油烟机、空调等产品中。其中，多翼离心风机具有高压力，低噪音等特点，因此目前社会普遍用多翼离心风机系统作为动力源。为了增大多翼离心风机的风机全压，最常用的方法就是增大叶轮转速，增大叶轮直径，但，增大叶轮转速来增大全压，会使叶轮噪声急剧上升，通过增大直径来增大全压，通常整机的空间的限制，无法满足加大叶轮直径。

为了解决上述技术问题，申请号为CN202220339198.6(授权公告号为：CN217002323U)的中国实用新型专利申请公开了一种风机系统及应用有该风机系统的吸油烟机，风机系统包括蜗壳和设置在蜗壳内的叶轮，蜗壳包括第一进风口，第一进风口处设置有进风口圈，进风口圈的内周设置有第二导叶，可具体设置在如轴向导流部内周或者轴向导流部和径向导流部过渡位置，第二导叶具有至少两个并且沿着进风口圈的周向间隔布置，第二导叶由进风口圈朝向蜗壳外的一侧朝向蜗壳内延伸，并且与叶轮的轴线成角度布置。设置上述第二导叶后，由此使得气流在第一进风口处产生负旋绕，以提高第一进风口处的全压，同时可以起到将部分第一进风口的气流诱导向叶轮处做功的作用，优化第一进风口附近流场分布，改善进气攻角，减少气流流动损失，提升整机气动效率。

但，上述具有预旋导叶的进风口圈结构还具有一定的不足，第二导叶(也即预旋导叶)是设置的进风口圈的内周区域，也即进入对初始进入到进风口圈处的气流进行预旋导流，虽然在一定程度上起到了提高了第一进风口处的全压，但对进入蜗壳内的气流，尤其是将要进入叶轮叶片流道(相邻的两个叶片之间形成叶片流道)中的气流影响有限，因而，并不能在整体上有效增大多翼离心风机的风机全压。

故，现有离心风机用进风口圈组件还需要进一步改进。

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，提供一种能够改善叶轮叶片入口处的流场分布，进而有效提高风机全压的离心风机用进风口圈组件。

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，提供一种能够改善叶轮叶片入口处的流场分布，进而有效提高风机全压的离心风机。

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：一种离心风机用进风口圈组件，包括：

进风口圈，包括径向导流部和由径向导流部的内周沿轴向延伸的轴向导流部，该进风口圈的轴向具有相反的第一方向和第二方向，其中，所述第一方向与气流流动方向一致；

还包括：

沿所述轴向导流部的周向依次间隔分布的导流叶片，每个所述导流叶片自所述轴向导流部沿第一方向延伸，每个所述导流叶片的横截面大致沿着所述进风口圈的径向延伸。

为了更顺利地自内向外引导气流，达到有效提高风机全压的目的，每个所述导流叶片的横截面为弧形。

每个所述导流叶片上至少邻近所述轴向导流部的部分其横截面的尺寸沿所述第一方向逐渐增大。

为了尽可能地避免导流叶片对进风口圈处的气流流动造成影响，使外部气流更顺利地从进风口圈进入到蜗壳内部，所述导流叶片具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边相对第二侧边靠近所述进风口圈的轴线，所述第一侧边上至少邻近所述轴向导流部的部分沿第二方向逐渐向远离所述进风口圈的轴线方向倾斜。

作为改进，所述导流叶片的第一侧边沿第一方向依次分为倾斜段和平直段，所述导流叶片的平直段与所述进风口圈的轴线方向基本一致，所述导流叶片的倾斜段沿第二方向逐渐向远离所述进风口圈的轴线方向倾斜。

导流叶片的倾斜段的倾斜角度需要选取在合适的范围内，如果倾斜角度过小，则导流叶片朝向内部延伸的部分较多，对气流进入到蜗壳内部的过程造成影响，如果倾斜角度过大，则会对邻近进风口圈处的气流在径向上导流不利，优选地，为了保证气流进入到蜗壳内部的导流效果，所述导流叶片的倾斜段在过该进风口圈的轴线的平面上投影的尺寸记作h1，所述导流叶片的倾斜段在与该进风口圈的轴线垂直的平面上投影的尺寸记作h2，其中，2≤h1/h2≤10。

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：一种离心风机，包括蜗壳以及设于蜗壳内的叶轮，所述蜗壳具有进风口，其特征在于：还包括上述的离心风机用进风口圈组件，进风口圈组件设于所述蜗壳的进风口处。

导流叶片的出口和叶轮进口之间的距离应当选取合适范围，两者之间的距离太小，会加大预旋导叶和旋转叶轮干涉的风险，两者之间的距离太大，气流流出导叶后受旋转叶轮进口负压牵引，一部分气流顺着叶轮方向旋转，导叶的预旋效果大幅度减弱，为此，各所述导流叶片位于所述叶轮的内侧，各所述导流叶片形成的导流风轮的外径为d，所述叶轮的内径为D，其中，3mm≤D-d≤8mm。

所述叶轮包括沿周向间隔部分的动叶片，所述动叶片的入口处的延伸方向与所述导流叶片的出口处的延伸方向基本一致。

作为改进，所述叶轮包括沿周向间隔部分的动叶片，所述动叶片的进口角为θ2，所述导流叶片的出口角为θ1，其中，θ2≤θ1≤1.2θ2。

为保证预旋效果，同时降低导流叶片产生的附加的阻力，各所述导流叶片形成的导流风轮的稠度为τ₁，所述叶轮的稠度为τ₂，其中，0.8τ₂＜τ₁＜τ₂。

为了最大程度上提升风机全压，所述叶轮包括沿周向间隔部分的动叶片，每个所述动叶片的横截面为弧形，每个所述导流叶片的横截面也为弧形，所述动叶片弧形的凹进方向与所述导流叶片弧形的凹进方向相反。

与现有技术相比，本实用新型的优点：由于沿轴向导流部的周向依次间隔分布的导流叶片是自轴向导流部沿第一方向延伸(也即对应延伸至风机叶轮的内侧)，且其横截面大致沿着进风口圈的径向延伸，因而，可以较好地将自进风口圈初始进入到蜗壳内的气流沿径向向风机叶轮的入口处引导，具体可使得该处气流产生预旋效果，进而有效提升风机的全压，提高进风效率。

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分解图；

图3为本实用新型实施例的离心风机的轴向剖视图；

图4为本实用新型实施例的离心风机沿叶轮径向剖切的剖视图；

图5为本实用新型实施例的导流叶片与叶轮的动叶片之间布置位置示意图；

图6为本实用新型实施例的进风口圈组件的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例的导流叶片的立体结构示意图；

图8为本实用新型实施例的导流叶片的主视图。

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。

在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。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。

参见图1-图8，一种离心风机包括蜗壳30、叶轮32、电机和进风口圈组件。叶轮32设于蜗壳30的内部，并有电机驱动旋转。蜗壳30的前侧壁上设有进风口31，进风口圈组件设于蜗壳30的进风口31处。

叶轮32包括前盘322、后盘323、中盘以及动叶片321。前盘322与后盘323相对布置，动叶片321具有多个，设于前盘322与后盘323之间，且沿周向间隔布置。中盘位于前盘322与后盘323之间，用来与电机的输出轴连接。本实施例的动叶片321的横截面为圆弧形，其具有邻近叶轮32的轴线O的第一前缘与远离叶轮32的轴线的第一后缘。如图5所示，动叶片321的进口角为θ2。

进风口圈组件包括进风口圈10以及连接在进风口圈10上的导流叶片20。进风口圈10的轴向具有相反的第一方向A1和第二方向A2，其中，第一方向A1与流经该进风口圈处的气流流动方向一致，详见图3。

进风口圈10包括安装部11以及导流部，其中，导流部包括径向导流部121以及由径向导流部121的内周沿轴向延伸的轴向导流部122。其中，安装部为垂直与叶轮32轴线的环形板结构，径向导流部121连接在弧形的安装部的内周沿上，且整体上沿第二方向A2凸出，轴向导流部122为自径向导流部121的内周沿沿第一方向A1延伸的环壁结构。

导流叶片20具有多个，具体是沿轴向导流部122的周向依次间隔布置。具体地，每个导流叶片20自轴向导流部122的后端沿第一方向A1延伸，具体可延伸至叶轮32的中盘所在位置。每个导流叶片20的横截面为弧形，且该弧形是大致沿着进风口圈10的径向延伸。为了更顺利地自内向外引导气流，并达到有效提高风机全压的目的，导流叶片20的弧形的凹进方向与叶轮32的动叶片321横截面的弧形的凹进方向相反，也即导流叶片20的弧形开口方向与动叶片321的弧形开口方向相反。

参见图7及图8，导流叶片20具有相对的第一侧边21和第二侧边22，第一侧边21相对第二侧边22靠近进风口圈10的轴线，导流叶片20的第一侧边21也即为供气流进入的第二前缘，导流叶片20的第二侧壁也即为供气流流出的第二后缘。具体地，导流叶片20的第一侧边21沿第一方向A1依次分为倾斜段211和平直段212，其中，导流叶片20的平直段212与进风口圈10的轴线方向基本一致，导流叶片20的倾斜段211沿第二方向A2逐渐向远离进风口圈10的轴线方向倾斜。导流叶片20的第二侧边22也与进风口圈10的轴线方向基本一致。

导流叶片20的第一侧边21上在邻近进风口圈10的位置设置上述的倾斜段211后，避免了导流叶片20对进风口圈10处的气流流动造成影响，从而能使外部气流更顺利地从进风口圈10进入到蜗壳30内部。

导流叶片20的倾斜段211的倾斜角度需要选取在合适的范围内，如果倾斜角度过小，则导流叶片20朝向内部延伸的部分较多，对气流进入到蜗壳30内部的过程造成影响，如果倾斜角度过大，则会对邻近进风口圈10处的气流在径向上导流不利，优选地，本实施例的导流叶片20的倾斜段211在过该进风口圈10的轴线的平面上投影的尺寸记作h1，导流叶片20的倾斜段211在与该进风口圈10的轴线垂直的平面上投影的尺寸记作h2，其中，2≤h1/h2≤10。

各导流叶片20连接在进风口圈10上后形成了一个导流风轮。其中，导流风轮整体上位于叶轮32的内侧。导流叶片20的出口和叶轮32进口之间的距离应当选取合适范围，两者之间的距离太小，会加大预旋导叶和旋转叶轮32干涉的风险，两者之间的距离太大，气流流出导叶后受旋转叶轮32进口负压牵引，一部分气流顺着叶轮32方向旋转，导叶的预旋效果大幅度减弱，为此，各导流叶片20形成的导流风轮的外径为d，叶轮32的内径为D，其中，3mm≤D-d≤8mm，也即，如图5所示，各导流叶片20的第二后缘相连形成的圆柱面m1与各动叶片321的第一前缘相连形成的圆柱面m2之间的距离为a＝D-d，3mm≤a≤8mm。

本实施例中叶轮32的动叶片321的入口(也即第一前缘部分)处的延伸方向L1与导流叶轮32的导流叶片20的出口(也即第二后缘部分)处的延伸方向L2基本一致。具体地，叶轮32的旋转方向如图4中S方向所示，动叶片321的进口角为θ2，导流叶片20的出口角为θ1，其中，θ2≤θ1≤1.2θ2，详见图5。再具体地，为保证预旋效果，同时降低导流叶片20产生的附加的阻力，各导流叶片20形成的导流风轮的稠度为τ₁，叶轮的稠度为τ₂，其中，0.8τ₂＜τ₁＜τ₂。其中，叶轮或风轮的稠度为叶型的弦长与相邻两叶型沿周向间的间距之比，如导流风轮的稠度τ₁＝l₁/t₁，l1为导流叶片20的弦长，t1为相邻的两个导流叶片20之间的间距；叶轮动叶片的稠度为τ₂τ₂＝l₂/t₂，l2为动叶片321的弦长，t2为相邻的两个动叶片321之间的间距。

根据风机理论压力方程p_t∞＝ρ(u₂c_2u∞-u₁c_1u)，其中p_t∞为风机全压，u₂为叶轮尾缘线速度，u₁为叶轮前缘线速度，c_2u∞为叶轮出口气流绝对速度在圆周速度上的分量，c_1u叶片进口气流绝对速度在圆周速度上的分量。在风机的进风口圈处布置上述导流叶片作为预旋结构，能使气流沿着叶轮旋转方向相反的方向进入叶片，使c_1u为负值，从而使p_t∞＝ρ(u₂c_2u∞+u₁|c_1u|)，原本相减项变成了相加项，增大了风机全压。

在本实施例中，由于沿轴向导流部的周向依次间隔分布的导流叶片是自轴向导流部沿第一方向延伸(也即对应延伸至风机叶轮的内侧)，且其横截面大致沿着进风口圈的径向延伸，因而，可以较好地将自进风口圈初始进入到蜗壳内的气流沿径向向风机叶轮的入口处引导，具体可使得该处气流产生预旋效果，进而有效提升风机的全压，提高进风效率。

Claims (12)

1.一种离心风机用进风口圈组件，离心风机包括叶轮(32)，进风口圈组件包括：

进风口圈(10)，包括径向导流部(121)和由径向导流部(121)的内周沿轴向延伸的轴向导流部(122)，该进风口圈(10)的轴向具有相反的第一方向(A1)和第二方向(A2)，其中，所述第一方向(A1)与气流流动方向一致；

其特征在于还包括：

沿所述轴向导流部(122)的周向依次间隔分布的导流叶片(20)，每个所述导流叶片(20)自所述轴向导流部(122)沿第一方向(A1)延伸至该离心风机的叶轮(32)的内侧，每个所述导流叶片(20)的横截面大致沿着所述进风口圈(10)的径向延伸。

2.根据权利要求1所述的离心风机用进风口圈组件，其特征在于：每个所述导流叶片(20)的横截面为弧形。

3.根据权利要求1所述的离心风机用进风口圈组件，其特征在于：所述导流叶片(20)具有相对的第一侧边(21)和第二侧边(22)，所述第一侧边(21)相对第二侧边(22)靠近所述进风口圈(10)的轴线，所述第一侧边(21)上至少邻近所述轴向导流部(122)的部分沿第二方向(A2)逐渐向远离所述进风口圈(10)的轴线方向倾斜。

4.根据权利要求3所述的离心风机用进风口圈组件，其特征在于：所述导流叶片(20)的第一侧边(21)沿第一方向(A1)依次分为倾斜段(211)和平直段(212)，所述导流叶片(20)的平直段(212)与所述进风口圈(10)的轴线方向基本一致，所述导流叶片(20)的倾斜段(211)沿第二方向(A2)逐渐向远离所述进风口圈(10)的轴线方向倾斜。

5.根据权利要求4所述的离心风机用进风口圈组件，其特征在于：所述导流叶片(20)的倾斜段(211)在过该进风口圈(10)的轴线的平面上投影的尺寸记作h1，所述导流叶片(20)的倾斜段(211)在与该进风口圈(10)的轴线垂直的平面上投影的尺寸记作h2，其中，2≤h1/h2≤10。

6.一种离心风机，包括蜗壳(30)以及设于蜗壳(30)内的叶轮(32)，所述蜗壳(30)具有进风口(31)，其特征在于：还包括如权利要求1～5中任一项所述的离心风机用进风口圈组件，进风口圈组件设于所述蜗壳(30)的进风口(31)处。

7.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：各所述导流叶片(20)位于所述叶轮(32)的内侧。

8.根据权利要求7所述的离心风机，其特征在于：各所述导流叶片(20)形成的导流风轮的外径为d，所述叶轮(32)的内径为D，其中，3mm≤D-d≤8mm。

9.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：所述叶轮(32)包括沿周向间隔部分的动叶片(321)，所述动叶片(321)的入口处的延伸方向与所述导流叶片(20)的出口处的延伸方向基本一致。

10.根据权利要求9所述的离心风机，其特征在于：所述叶轮(32)包括沿周向间隔部分的动叶片(321)，所述动叶片(321)的进口角为θ2，所述导流叶片(20)的出口角为θ1，其中，θ2≤θ1≤1.2θ2。

11.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：各所述导流叶片(20)形成的导流风轮的稠度为τ₁，所述叶轮(32)的稠度为τ₂，其中，0.8τ₂＜τ₁＜τ₂。

12.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：所述叶轮(32)包括沿周向间隔部分的动叶片(321)，每个所述动叶片(321)的横截面为弧形，每个所述导流叶片(20)的横截面也为弧形，所述动叶片(321)弧形的凹进方向与所述导流叶片(20)弧形的凹进方向相反。