CN219795664U - 离心风机蜗壳及离心风机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了离心风机蜗壳及离心风机；蜗壳型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE；螺旋线BC的中心与第一圆形通孔的圆心O重合；螺旋线BC在OB所在直线上的截断距离L1的长度范围为401～403mm；线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80～88°；线段AB在垂直OB的直线上上的投影距离H1的长度范围为195～199mm；线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行；末端连线AE在OB所在直线上的截断距离L2的长度范围为168～172mm；线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65～75°对蜗壳型线进行合理设计，符合匹配240‑270mm的叶轮，减少流动损失及气动噪声，提高风量、风压、效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离心风机的技术领域，涉及一种离心风机蜗壳及离心风机。
背景技术
蜗壳是离心风机不可缺少的基本元件之一，是影响风机空气性能的一个重要元件。在影响风机空气性能的因素中，蜗壳的型线是至关重要的因素。
如授权公告号为CN216788801U名为一种蜗壳型线、蜗壳、风机系统及吸油烟机的专利文件公开了蜗壳型线，包括依次连接并且平滑过渡的第一曲线段CD、第二曲线段DE和第三曲线段EF，第一曲线段CD与线段BC的终点(C)平滑过渡，第一曲线段CD为等角螺旋线，第二曲线段DE和第三曲线段EF为贝塞尔曲线，蜗壳的宽度(H1)为390～400mm，蜗壳的高度(H2)为355～360mm，蜗壳的出风口(14)的宽度(L)为140～148mm，蜗壳的出风口到圆心的高度(H3)为175～183mm，蜗壳的出口扩散角为79°～81°
但是，蜗壳并不存在通配性，蜗壳性能的优劣，应当是和所选用的叶轮规格直接相关的，改进蜗壳与叶轮之间的匹配关系是提高离心风机整体性能的关键。对于直径为240～270mm的叶轮而言，选用上述专利结构的蜗壳并不能满足用户对出风压力以及噪声的需求。
实用新型内容
基于现有技术中存在的技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是针对直径为240～270mm的叶轮，提供一种噪音小，风量大，风压大，效率高的离心风机蜗壳及离心风机。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：离心风机蜗壳，包括顶板、底板和周侧板；
所述周侧板沿蜗壳型线围合所述顶板和底板，并在末端形成蜗壳的出风口；
所述顶板设有第一圆形通孔，所述第一圆形通孔为蜗壳的进风口；
所述蜗壳型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE；
所述螺旋线BC的中心与所述第一圆形通孔的圆心O重合；
所述螺旋线BC在OB所在直线上的截断距离L1的长度范围为401～403mm；
所述线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80～88°；
所述线段AB在垂直OB的直线上上的投影距离H1的长度范围为195～199mm；
所述线段DE与所述线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行；
所述末端连线AE在OB所在直线上的截断距离L2的长度范围为168～172mm；
所述线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65～75°。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述螺旋线BC为对数螺旋线；
所述内凹曲线CD为半径的长度范围为12～18mm的圆弧线。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述第一圆形通孔的直径范围为245～280mm。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述蜗壳的厚度范围为175～200mm。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述底板设有与所述第一圆形通孔同轴线的第二圆形通孔；
所述第二圆形通孔的直径范围为180～240mm。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：离心风机，包括离心风机蜗壳、叶轮和电机；
所述离心风机蜗壳包括顶板、底板和周侧板；
所述周侧板沿蜗壳型线围合所述顶板和底板，并在末端形成蜗壳的出风口；
所述顶板设有第一圆形通孔，所述第一圆形通孔为蜗壳的进风口；
所述叶轮包括保持架和若干沿保持架环形均布的叶片，所述保持架的外径范围为240～270mm；
所述第一圆形通孔的直径范围大于所述保持架的外径；
所述叶轮通过所述第一圆形通孔安装于所述离心风机蜗壳内腔中；
所述电机的机身固定于所述底板上，且所述电机的输出轴穿过底板与叶轮连接；
所述离心风机蜗壳的蜗壳型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE；
所述螺旋线BC为对数螺旋线，所述螺旋线BC的中心与所述第一圆形通孔的圆心一致；
所述螺旋线BC在OB所在直线上的截断距离L1的长度范围为401～403mm；
所述线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80～88°；
所述线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为195～199mm；
所述线段DE与所述线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行；
所述末端连线AE在OB所在直线上的截断距离L2的长度范围为168～172mm；
所述线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65～75°；
所述内凹曲线CD的半径的长度范围为12～18mm。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述叶片的半径范围为13～18mm，包角范围为80～120°，倾角范围为55～65°。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述叶片的数量为60～70片。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述蜗壳的厚度范围为175～200mm。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述离心风机的出风口风压为480～550pa。
与现有技术相比，本实用新型的优点是蜗壳型线适配于240-270mm的叶轮，提高离心风机整体性能；线段AB倾斜角度使出风通道顺势，叶轮气流顺势进入到线段与线段之间的通道中，对出风口处的涡流进行破除，使得气流更加均匀稳定，提高了风量，达到降噪的目的；由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态，起到扩压作用，使出风压力增大。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
图1为本实用新型一个优选实施例的离心风机的分解图；
图2为本实用新型一个优选实施例的离心风机蜗壳的示意图一；
图3为本实用新型一个优选实施例的离心风机蜗壳的示意图二；
图4为本实用新型一个优选实施例的离心风机蜗壳型线的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。
应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
如图1-3所示，下述几个实施例公开了一种离心风机，包括离心风机蜗壳100、叶轮200和电机300。离心风机蜗壳100包括顶板1、底板2和周侧板3，周侧板3沿蜗壳100型线围合顶板1和底板2，并在末端形成蜗壳100的出风口K。顶板1和底板2的外轮廓一致。
其中，顶板1设有第一圆形通孔m，第一圆形通孔m为蜗壳100的进风口，叶轮200包括保持架4和若干沿保持架4环形均布的叶片5。第一圆形通孔m的直径范围大于保持架4的外径，叶轮200通过第一圆形通孔m安装于离心风机蜗壳100内腔中。电机300的机身固定于底板2上，且电机300的输出轴穿过底板2与叶轮200连接。
优选地，底板2设有与第一圆形通孔m同轴线的第二圆形通孔n，电机300的机身的前半部分伸入到蜗壳100内，从而使得结构更加紧凑，减小离心风机在厚度方向的占用。
下述几个实施例提供了一种特别针对外径范围为240～270mm的叶轮200的蜗壳100。
进一步地，叶片5的弧半径范围为13～18mm，包角范围为80～120°，倾角范围为55～65°。叶片5的数量为60～70片。
对于风机而言，叶轮200与蜗壳100内不同的结构特点之间是会相互影响的，使得单一结构特点的修改对性能的影响是非线性的，也即各个结构特点共同影响风机的性能参数，在通常情况下，修改其中一个结构特点的尺寸，且由于其他结构特点的耦合关系，经常会带来破坏原有的平衡的效果。
本实施例通过在蜗壳100尺寸以及蜗壳100型线与叶轮200之间良好匹配关系，提高离心风机整体性能。
实施例一：
如图1-3所示，叶轮200保持架4的外径为256mm，叶片5的弧半径为16mm，包角为90°，倾角为60°，叶片5数量60片。离心风机蜗壳100的第一圆形通孔m直径260mm，第二圆形通孔n直径200mm。蜗壳100的厚度为200mm。
如图4所示，离心风机蜗壳100的蜗壳100型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE。螺旋线BC为蜗壳100的主体部分，内凹曲线CD为蜗壳100的蜗舌部分。线段AB和线段DE之间为蜗壳100的出风扩压部分。
螺旋线BC为对数螺旋线，螺旋线BC的中心与第一圆形通孔m的圆心O重合。通过螺旋线BC的设置，蜗壳100的内腔径向宽度沿蜗壳100型线的蜗舌处起从内到外递增，该内腔形成螺旋状的气体流道，气流通道的出气方向朝沿蜗壳100型线的张开方向设置。螺旋线BC在OB所在直线上的投影距离L1的长度为402mm。线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行。末端连线AE与螺旋线BC的最大垂直距离H2为398mm。
线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为84°；线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为197mm。将线段AB设置为与OB所在直线夹角α为84°。这一倾斜角度使得叶轮200沿倾斜的叶片5甩出的气流顺势进入到线段DE与线段AB之间的通道中，对出风口4处的涡流进行破除，使得气流更加均匀稳定，提高了风量，达到降噪的目的。
线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为70°；末端连线AE在OB所在直线上的投影距离L2的长度范围为170mm。由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态。通过这一设置实现扩压，扩压后最高可达到550pa。
内凹曲线CD为半径的长度为12mm的圆弧线。半径的长度为12mm的蜗舌型线与螺旋线BC过渡更为流畅，也与蜗舌上方的线段DE更为流畅。由于蜗壳100的存在及其非轴对称形状的影响，特别是蜗舌的影响，势必在叶轮200出口形成一个不均匀的背压场，从而造成叶轮200出口流场实际上是不均匀的。靠近蜗舌内侧附近的区域处，实际流动的气流方向角将明显变小。这是由于蜗舌距叶轮200出口很近且蜗舌又有一定厚度，使气流被迫分流的结果。在这种情况下，流动阻力相对较大。通过圆弧线将这一区域放大，这客观上减小了这一区域的流动阻力，改善了蜗壳100内的流动和蜗壳100与叶轮200之间的匹配关系，有利于风机噪音的降低。
对蜗壳型线进行合理设计，使其更加符合真实情况下蜗壳100内部流体运动规律，减少流动损失及气动噪声，提高离心风机的风量、风压、效率。
实施例二：
如图1-3所示，叶轮200保持架4的外径为240mm，叶片5的弧半径为13mm，包角为80°，倾角范围为65°，叶片5数量60片。离心风机蜗壳100的第一圆形通孔m直径250mm，第二圆形通孔n直径180mm。蜗壳100的厚度为175mm。
如图4所示，离心风机蜗壳100的蜗壳100型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE。螺旋线BC为蜗壳100的主体部分，内凹曲线CD为蜗壳100的蜗舌部分。线段AB和线段DE之间为蜗壳100的出风扩压部分。
螺旋线BC为对数螺旋线，螺旋线BC的中心与第一圆形通孔m的圆心O重合。螺旋线BC在OB所在直线上的投影距离L1的长度为401mm。线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行。
线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80°；线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为195mm。线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为75°；末端连线AE在OB所在直线上的投影距离L2的长度范围为168mm。内凹曲线CD为半径的长度为15mm的圆弧线。由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态。通过这一设置实现扩压，经过实验发现扩压后最高可达到480pa。
实施例三：
如图1-3所示，叶轮200保持架4的外径为260mm，叶片5的弧半径为16mm，包角为120°，倾角范围为60°，叶片5数量70片。离心风机蜗壳100的第一圆形通孔m直径263mm，第二圆形通孔n直径200mm。蜗壳100的厚度为175mm。
如图4所示，离心风机蜗壳100的蜗壳100型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE。螺旋线BC为蜗壳100的主体部分，内凹曲线CD为蜗壳100的蜗舌部分。线段AB和线段DE之间为蜗壳100的出风扩压部分。
螺旋线BC为对数螺旋线，螺旋线BC的中心与第一圆形通孔m的圆心O重合。螺旋线BC在OB所在直线上的投影距离L1的长度为402mm。线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行。
线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为85°；线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为197mm。线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为68°；末端连线AE在OB所在直线上的投影距离L2的长度范围为170mm。内凹曲线CD为半径的长度为15的圆弧线。由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态。通过这一设置实现扩压，经过实验发现未扩压时出风压为扩压后最高可达到550pa。
实施例四：
如图1-3所示，叶轮200保持架4的外径为270mm，叶片5的弧半径为18mm，包角为120°，倾角范围为55°，叶片5数量70片。离心风机蜗壳100的第一圆形通孔m直径280mm，第二圆形通孔n直径240mm。蜗壳100的厚度为200mm。
如图4所示，离心风机蜗壳100的蜗壳100型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE。螺旋线BC为蜗壳100的主体部分，内凹曲线CD为蜗壳100的蜗舌部分。线段AB和线段DE之间为蜗壳100的出风扩压部分。
螺旋线BC为对数螺旋线，螺旋线BC的中心与第一圆形通孔m的圆心O重合。螺旋线BC在OB所在直线上的投影距离L1的长度为403mm。线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行。
线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为88°；线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为199mm。线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65°；末端连线AE在OB所在直线上的投影距离L2的长度范围为172mm。内凹曲线CD为半径的长度为18mm的圆弧线。由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态。
实施例五：
如图1-3所示，叶轮200保持架4的外径为240mm，叶片5的弧半径为14mm，包角为80°，倾角范围为60°，叶片5数量60片。离心风机蜗壳100的第一圆形通孔m直径245mm，第二圆形通孔n直径180mm。蜗壳100的厚度为175mm。
如图4所示，离心风机蜗壳100的蜗壳100型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE。螺旋线BC为蜗壳100的主体部分，内凹曲线CD为蜗壳100的蜗舌部分。线段AB和线段DE之间为蜗壳100的出风扩压部分。
螺旋线BC为对数螺旋线，螺旋线BC的中心与第一圆形通孔m的圆心O重合。螺旋线BC在OB所在直线上的投影距离L1的长度为401mm。线段DE与线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行。
线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80°；线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为195mm。线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为75°；末端连线AE在OB所在直线上的投影距离L2的长度范围为168mm。内凹曲线CD为半径的长度为12mm的圆弧线。由于夹角β小于夹角α，从而使得出风口呈现向蜗舌方向扩张的状态。
以上对本实用新型所提供的离心风机蜗壳及离心风机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.离心风机蜗壳，其特征在于：包括顶板、底板和周侧板；
所述周侧板沿蜗壳型线围合所述顶板和底板，并在末端形成蜗壳的出风口；
所述顶板设有第一圆形通孔，所述第一圆形通孔为蜗壳的进风口；
所述蜗壳型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE；
所述螺旋线BC的中心与所述第一圆形通孔的圆心O重合；
所述螺旋线BC在OB所在直线上的截断距离L1的长度范围为401～403mm；
所述线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80～88°；
所述线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为195～199mm；
所述线段DE与所述线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行；
所述末端连线AE在OB所在直线上的截断距离L2的长度范围为168～172mm；
所述线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65～75°。
2.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：
所述螺旋线BC为对数螺旋线；
所述内凹曲线CD为半径的长度范围为12～18mm的圆弧线。
3.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：
所述第一圆形通孔的直径范围为245～280mm。
4.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：
所述蜗壳的厚度范围为175～200mm。
5.根据权利要求1所述的离心风机蜗壳，其特征在于：
所述底板设有与所述第一圆形通孔同轴线的第二圆形通孔；
所述第二圆形通孔的直径范围为180～240mm。
6.离心风机，其特征在于包括离心风机蜗壳、叶轮和电机；
所述离心风机蜗壳包括顶板、底板和周侧板；
所述周侧板沿蜗壳型线围合所述顶板和底板，并在末端形成蜗壳的出风口；
所述顶板设有第一圆形通孔，所述第一圆形通孔为蜗壳的进风口；
所述叶轮包括保持架和若干沿保持架环形均布的叶片，所述保持架的外径范围为240～270mm；
所述第一圆形通孔的直径范围大于所述保持架的外径；
所述叶轮通过所述第一圆形通孔安装于所述离心风机蜗壳内腔中；
所述电机的机身固定于所述底板上，且所述电机的输出轴穿过底板与叶轮连接；
所述离心风机蜗壳的蜗壳型线包括依次相连的线段AB、螺旋线BC、内凹曲线CD和线段DE；
所述螺旋线BC为对数螺旋线，所述螺旋线BC的中心与所述第一圆形通孔的圆心一致；
所述螺旋线BC在OB所在直线上的截断距离L1的长度范围为401～403mm；
所述线段AB与OB所在直线的夹角α的角度范围为80～88°；
所述线段AB在垂直OB的直线上的投影距离H1的长度范围为195～199mm；
所述线段DE与所述线段AB的末端连线AE与OB所在直线平行；
所述末端连线AE在OB所在直线上的截断距离L2的长度范围为168～172mm；
所述线段DE与OB所在直线的夹角β的角度范围为65～75°；
所述内凹曲线CD的半径的长度范围为12～18mm。
7.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：
所述叶片的半径范围为13～18mm，包角范围为80～120°，倾角范围为55～65°。
8.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：
所述叶片的数量为60～70片。
9.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：
所述蜗壳的厚度范围为175～200mm。
10.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于：
所述离心风机的出风口风压为480～550pa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Centrifugal fan volute and centrifugal fan Granted publication date: 20231003 Pledgee: Shengzhou Sub-branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJINAG SHENGZHOU AOLIYA MOTOR CO.,LTD. Registration number: Y2024330000588 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |