CN220505392U - 一种离心风机的叶轮、离心风机及吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心风机的叶轮、离心风机及吸油烟机，所述离心风机的叶轮包括叶片，沿着叶轮轴向，所述叶片分为第一延长段、第二延长段、缩减段、第一过渡段和第二过渡段，所述第一过渡段和第二过渡段分别位于缩减段相对的两侧，所述第一延长段位于相应的第一过渡段远离缩减段的一侧，所述第二延长段位于相应的第二过渡段远离缩减段的一侧，各延长段的弦长大于缩减段的弦长。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：叶片轴向两端弦长较长，中间弦长较短，叶轮出口流场形成由中间指向两侧的压力梯度，因此中间高压区的气流会偏向两侧流动，由此改变风机叶片出流处压力梯度，引导流动噪音背向用户传播，使声源远离用户。

Description

一种离心风机的叶轮、离心风机及吸油烟机

技术领域

本实用新型涉及动力装置，尤其是一种离心风机的叶轮，应用有该叶轮的离心风机，以及应用有该离心风机的吸油烟机。

背景技术

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。

背吸式风机系统通常能提升吸油烟机的吸烟效果，通过背吸式的风机放置方式，风机进风口远离用户，用户接收的进气噪声减小，如申请号为202320209578.2、202023217029.5的中国专利所公开的。

风机噪声源若分为进口处和风机内两处，则背吸式风机系统在削弱进口声源传播能力的同时，加强了用户对风机内部噪声源的感知；即风机本身内部的噪声源相对更接近用户。由于吸油烟机在厨房中工作时与实验室相比会有转速上升的情况，风机本身内部的噪声源又与转速相关，这部分的噪声源会变得难以忽略。

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上述现有技术存在的不足，提供一种离心风机的叶轮，能够降低噪声。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述叶轮的离心风机。

本实用新型所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述离心风机的吸油烟机。

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：一种离心风机的叶轮，包括叶片，其特征在于：

沿着叶轮轴向，所述叶片分为第一延长段、第二延长段、缩减段、第一过渡段和第二过渡段，所述第一过渡段和第二过渡段分别位于缩减段相对的两侧，所述第一延长段位于相应的第一过渡段远离缩减段的一侧，所述第二延长段位于相应的第二过渡段远离缩减段的一侧，各延长段的弦长大于缩减段的弦长。

通过设置弦长相较于现有的叶片延长的延长段，以及弦长相较于现有的叶片缩减的缩减段，即叶片轴向两端弦长较长，中间弦长较短，延长段处风速升高则压力降低，导致延长段对应位置的出流的压力相对较低，叶轮出口流场形成由中间指向两侧的压力梯度，因此中间高压区的气流会偏向两侧流动，由此改变风机叶片出流处压力梯度，引导流动噪音背向用户传播，使声源远离用户。

优选的，各延长段的弦长为l1，所述缩减段的弦长为l2，并且满足

优选的，沿着叶轮轴向，所述叶轮还包括间隔布置的前盘、中盘和后盘，所述叶片穿过前盘、中盘和后盘并固定。

优选的，为确保延长段足够的出口面积，所述叶片由中盘分隔为第一部分和第二部分，所述第一部分对应中盘和后盘之间的部分，所述第二部分对应中盘和前盘之间的部分，所述第一部分包括上述的第一延长段、第二过渡段以及一部分缩减段，所述第二部分包括上述的第二延长段、第二过渡段以及一部分缩减段，所述第一延长段的高度占据第一部分高度的45～50％，所述第二延长段的高度占据第二部分高度的45～50％。

优选的，各段的进口位置相同，所述第一过渡段的出口在第一延长段和缩减段各自的出口之间倾斜延伸，所述第二过渡段的出口在第二延长段和缩减段各自的出口之间倾斜延伸，由此便于平滑连接缩减段和延长段。

优选的，所述第一过渡段的出口与叶轮轴向之间的夹角为θ1，并且满足θ1<10°。由于第一过渡段对应电机侧，该侧进风通道狭窄，且电机占据流道，因此进风情况不理想，通过使得θ1<10°，代表过渡缓慢，第一过渡段占据叶高的比例较大，在第一延长段长度确定的条件下，缩减段的长度缩短，避免风量在原本进风不足的情况下产生进一步损失。

优选的，所述第二过渡段的出口与叶轮轴向之间的夹角为θ2，并且满足15°<θ2<30°。第二过渡段对应的一侧进风相对顺畅，以控制气流流动方向为主，通过使得15°<θ2<30°，第二过渡段较短，缩减段长，能形成更显著的压力梯度。

优选的，各段叶型为单圆弧，并且各段的半径相同，由此可减少制造难度，降低成本。

优选的，各段的进口位置相同，所述第一过渡段的出口在第一延长段和缩减段各自的出口之间倾斜延伸，所述第二过渡段的出口在第二延长段和缩减段各自的出口之间倾斜延伸，由此便于平滑连接缩减段和延长段。

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，其特征在于：应用有如上所述的叶轮。

本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，其特征在于：应用有如上所述的离心风机。

进一步地，所述离心风机呈背吸式布置。由于背吸式布置的风机这一放置方式，风机主进风侧远离用户，而靠近用户的另一侧由于进气量小，对噪声的贡献量相对更小。因此，在叶轮出口气流向两侧流动的情况下，主进风侧的声源远离，另一侧的声源拉进，但总体上由于两侧风量的差异以及压力梯度的差异(主进风侧均更大)，最终噪音总体水平会下降。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置弦长相较于现有的叶片延长的延长段，以及弦长相较于现有的叶片缩减的缩减段，即叶片轴向两端弦长较长，中间弦长较短，延长段处风速升高则压力降低，导致延长段对应位置的出流的压力相对较低，叶轮出口流场形成由中间指向两侧的压力梯度，因此中间高压区的气流会偏向两侧流动，由此改变风机叶片出流处压力梯度，引导流动噪音背向用户传播，使声源远离用户。

附图说明

图1为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的示意图；

图2为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的剖视图；

图3为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的叶片的示意图；

图4为本实用新型实施例的离心风机的叶轮的叶片的俯视图；

图5为图4的剖视图。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1～图3，一种离心风机的叶轮，包括沿离心风机的轴向依次间隔布置的前盘1、中盘2和后盘3，叶轮还包括多个叶片4，沿着离心风机的周向间隔布置，每个叶片4依次穿过前盘1、中盘2和后盘3而固定。上述结构为现有的双进风离心风机的叶轮的结构，在此不再赘述。该叶轮所应用的离心风机主要用于吸油烟机中，也可以用于其他需要此类动力装置的场合。

风机内部噪音主要来自于叶轮的叶片4出流尾迹内的涡流乃至其与下游部件的干涉作用。为此，本实用新型通过对叶片4改进，引导出口气流背向用户流动，从而使声源远离用户。

具体的，叶片4在叶片高度方向上(离心风机轴向，即叶轮轴向，本实用新型中是指轴线X的延伸方向以及与轴线X平行的方向)的弦长不全相等。沿着叶轮轴向，分为第一延长段411、第二延长段412、缩减段42、第一过渡段431和第二过渡段432。第一过渡段431和第二过渡段432分别位于缩减段42的轴向相对的两侧，每个延长段对应一个过渡段，沿着叶轮轴向，第一延长段411位于相应的第一过渡段431远离缩减段42的一侧，第二延长段412位于相应的第二过渡段432远离缩减段42的一侧。相邻的各段之间平滑过渡。各段叶型认为半径相同的单圆弧。

叶片高度不变的情况下，各段的尺寸控制可转化为对各延长段的高度(沿叶轮轴向的尺寸)和各过渡段的角度。第一过渡段431的出口在第一延长段411和缩减段42各自的出口之间倾斜延伸，第二过渡段432的出口在第二延长段412和缩减段42各自的出口之间倾斜延伸。图3中所示，其中第一延长段411的高度为L1，第二延长段412的高度为L2，第一过渡段431的出口与叶片高度方向的夹角为θ1，第二过渡段432的出口与叶片高度方向的夹角为θ2。

叶片4在径向平面Y处与中盘2连接，即叶片4由中盘2分隔为第一部分44和第二部分45，第一部分44对应中盘2和后盘3之间的部分，第二部分45对应中盘2和前盘1之间的部分。

第一部分44包括上述的第一延长段411、第一过渡段431以及一部分缩减段42，第二部分45包括上述的第二延长段412、第二过渡段432以及一部分缩减段42。各段的进口位置相同，而由于弦长不同，则出口位置不同。第一延长段411的高度占据第一部分44高度的45～50％，第二延长段412的高度占据第二部分高度的45～50％。参见图4和图5，各延长段的弦长为l1，两段延长段的弦长可以相等，缩减段42的弦长为l2，并且满足

通过延长叶片4增加对应位置的出风速度，根据伯努利原理，其中p为压力，ρ为密度，v为风速，c代表常数；即风速升高则压力降低，导致延长段对应位置的出流的压力相对较低，叶轮出口流场形成由中间指向两侧的压力梯度，因此中间高压区(缩减段42)的气流会偏向两侧(延长段)流动。

θ1和θ2的大小影响相应过渡段的长度，也即各延长段和缩减段42之间的距离，同时在各延长段长度确定的条件下，θ1和θ2的大小也影响缩减段42的长度。

如上文所述，第一部分44对应中盘2和后盘3之间的部分，因此其对应离心风机背部电机侧，对于背吸式布置的风机，该侧进风通道狭窄，且电机占据流道，因此进风情况不理想；要求在该侧上θ1<10°，代表过渡缓慢，第一过渡段431占据叶高的比例较大，在第一延长段411长度确定的条件下，缩减段42的长度缩短，避免风量在原本进风不足的情况下产生进一步损失。相应地，在另一侧进风相对顺畅，应以控制气流流动方向为主，因此过渡段角度的设置偏大，15°<θ2<30°，如此设置，第二过渡段432较短，缩减段42长，相比另一侧能形成更显著的压力梯度。

基于叶轮两端的进气条件与上述各段分配规律，可实现：风机内部声源之一的出口气流向风机的蜗壳的前后盖板两侧流动；与此同时由于背吸式布置的风机这一放置方式，风机主进风侧远离用户，而靠近用户的另一侧由于进气量小，对噪声的贡献量相对更小。因此，在叶轮出口气流向两侧流动的情况下，主进风侧的声源远离，另一侧的声源拉进，但总体上由于两侧风量的差异以及压力梯度的差异(主进风侧均更大)，最终噪音总体水平会下降。

本实用新型的叶片，为不增加加工工序或难度，仅通过控制轴向上的气流速度分布进而控制压力梯度方向，从而间接地引导气流在叶片尾缘出流在轴向上的分速度变化。但也可以通过叶片出口在轴向上的弯扭，来达成与“气流速度偏向风机某侧”相同的效果。

Claims (12)

1.一种离心风机的叶轮，包括叶片(4)，其特征在于：

沿着叶轮轴向，所述叶片(4)分为第一延长段(411)、第二延长段(412)、缩减段(42)、第一过渡段(431)和第二过渡段(432)，所述第一过渡段(431)和第二过渡段(432)分别位于缩减段(42)相对的两侧，所述第一延长段(411)位于相应的第一过渡段(431)远离缩减段(42)的一侧，所述第二延长段(412)位于相应的第二过渡段(432)远离缩减段(42)的一侧，各延长段的弦长大于缩减段(42)的弦长。

2.根据权利要求1所述的离心风机的叶轮，其特征在于：各延长段的弦长为l1，所述缩减段(42)的弦长为l2，并且满足

3.根据权利要求1所述的离心风机的叶轮，其特征在于：沿着叶轮轴向，所述叶轮还包括间隔布置的前盘(1)、中盘(2)和后盘(3)，所述叶片(4)穿过前盘(1)、中盘(2)和后盘(3)并固定。

4.根据权利要求3所述的离心风机的叶轮，其特征在于：所述叶片(4)由中盘(2)分隔为第一部分(44)和第二部分(45)，所述第一部分(44)对应中盘(2)和后盘(3)之间的部分，所述第二部分(45)对应中盘(2)和前盘(1)之间的部分，所述第一部分(44)包括上述的第一延长段(411)、第一过渡段(431)以及一部分缩减段(42)，所述第二部分(45)包括上述的第二延长段(412)、第二过渡段(432)以及一部分缩减段(42)，所述第一延长段(411)的高度占据第一部分(44)高度的45～50％，所述第二延长段(412)的高度占据第二部分(45)高度的45～50％。

5.根据权利要求4所述的离心风机的叶轮，其特征在于：各段的进口位置相同，所述第一过渡段(431)的出口在第一延长段(411)和缩减段(42)各自的出口之间倾斜延伸，所述第二过渡段(432)的出口在第二延长段(412)和缩减段(42)各自的出口之间倾斜延伸。

6.根据权利要求5所述的离心风机的叶轮，其特征在于：所述第一过渡段(431)的出口与叶轮轴向之间的夹角为θ1，并且满足θ1<10°。

7.根据权利要求5所述的离心风机的叶轮，其特征在于：所述第二过渡段(432)的出口与叶轮轴向之间的夹角为θ2，并且满足15°<θ2<30°。

8.根据权利要求1所述的离心风机的叶轮，其特征在于：各段叶型为单圆弧，并且各段的半径相同。

9.根据权利要求8所述的离心风机的叶轮，其特征在于：各段的进口位置相同，所述第一过渡段(431)的出口在第一延长段(411)和缩减段(42)各自的出口之间倾斜延伸，所述第二过渡段(432)的出口在第二延长段(412)和缩减段(42)各自的出口之间倾斜延伸。

10.一种离心风机，其特征在于：应用有如权利要求1～9中任一项所述的离心风机的叶轮。

11.一种吸油烟机，其特征在于：应用有如权利要求10所述的离心风机。

12.根据权利要求11所述的吸油烟机，其特征在于：所述离心风机呈背吸式布置。