CN220522876U - 叶片及离心风机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种叶片及离心风机。叶片包括本体部和降噪部，本体部的截面呈朝向一侧弯曲的弧形结构，本体部包括朝向弯曲侧的内弧面，且内弧面的沿弧长方向的两端分别为迎风端和背风端，降噪部连接于内弧面的迎风端。上述方案中，通过在叶片的内弧面迎风端设置降噪部，能够减小叶片入风口的进风空间，且降噪部位于迎风端，还能够不影响迎风端和背风端之间的中端、背风端处的进风空间，进而达到在控制叶片入口处进风空间至合适状态的同时不压缩叶片弧长方向中端、背风端的流道空间，使叶片的进口处的进气空间和叶片弧长方向中、背风端的流道空间至较佳的平衡状态，能起到减少风机空气动力性能损失、降低风机噪声的作用。

Description

叶片及离心风机

技术领域

本申请涉及离心风机技术领域，特别是涉及叶片及离心风机。

背景技术

多翼离心风机因结构紧凑、压力系数高、流量系数大、噪音低等优点被广泛应用于空调器、吸油烟机、空气清新机、换气扇等等各种家用电器。

随着人们生活品质的提高及家用电器节能、噪声标准的强制实施，离心风机的节能和低噪声的要求逐渐增高，如何设计出更低噪声的多翼离心风机是行业的一个技术难题。

发明内容

基于此，有必要针对多翼离心风机的噪声大的问题，提供一种具有降噪功能的离心风机叶片及具有该叶片的离心风机。

第一方面，本申请提供一种叶片，所述叶片包括本体部和降噪部，所述本体部的截面呈朝向一侧弯曲的弧形结构，所述本体部包括朝向弯曲侧的内弧面，且所述内弧面的沿弧长方向的两端分别为迎风端和背风端，所述降噪部连接于所述内弧面的迎风端。

在其中一个实施例中，所述本体部沿垂直于截面的高度方向延伸，所述叶片在高度方向的两端分别为叶梢端和叶根端，所述降噪部沿弧长方向的长度l自叶梢端至叶根端逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述叶片的包角为α₀，所述内弧面的半径为R，所述降噪部在所述叶梢端的长度l₁对应的包角为α₁，α₁≤1/5×[1+sin(α₀-90°)]×[1+ln(1+12/R)]×α₀。

在其中一个实施例中，所述叶片的包角为α₀，所述内弧面的半径为R，叶片的高度为H，所述降噪部在叶根端的长度l₂对应的包角为α₂，α₂≤1/3×ln[H/(α₀×π×R/180)]×α₁。

在其中一个实施例中，所述本体部的截面呈厚度均匀的扇环结构。

在其中一个实施例中，所述降噪部的厚度均匀，且所述降噪部的厚度不大于所述本体部的厚度。

在其中一个实施例中，所述本体部和所述降噪部为一体结构。

在其中一个实施例中，所述降噪部连接于所述本体部的边沿，且所述降噪部沿所述本体部的边沿翻折至与所述内弧面贴合，以形成所述叶片。

在其中一个实施例中，所述降噪部和所述本体部之间设有翻折部，所述降噪部在沿弧长方向的长度l对应的最小包角为α₂，所述翻折部对应的圆心角θ≤α₂。

第二方面，本申请还提供一种离心风机，包括叶轮，所述叶轮具有多个上述任一所述的叶片。

上述方案中所提供的叶片，通过在叶片的内弧面迎风端设置降噪部，能够减小叶片入风口的进风空间，且降噪部位于迎风端，还能够不影响迎风端和背风端之间的中端、背风端处的进风空间，进而达到在控制叶片入口处进风空间至合适状态的同时不压缩叶片弧长方向中端、背风端的流道空间，使叶片的进口处的进气空间和叶片弧长方向中、背风端的流道空间至较佳的平衡状态，能起到减少风机空气动力性能损失、降低风机噪声的作用。且上述叶片的整体结构形式简单，易于加工实现。

附图说明

图1为本申请一实施方式中的叶轮的结构示意图。

图2为图1中的叶片的结构示意图。

图3为图2中的A-A剖面示意图。

图4为图1中的叶片的截面示意图。

附图标记说明：

10、叶轮；100、叶片；110、本体部；111、内弧面；1111、迎风端；1112、背风端；120、降噪部；130、叶梢端；140、叶根端；150、翻折部。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的叶轮10的结构示意图，本申请一实施例提供的离心风机，包括叶轮10，叶轮10具有多个下述任一实施例中叶片100，多个叶片100沿叶轮10的周向分布，且叶片100在高度方向的两端连接于叶轮10。

结合图2至图4所示，图2至图4示出了本申请一实施例中的叶片100的结构示意图，本申请一实施例提供的叶片100包括本体部110和降噪部120。如图2和图3所示，本体部110的截面呈朝向一侧弯曲的弧形结构，且本体部110沿垂直于截面的高度方向延伸，在本实施方式中，本体部110在高度方向的两端分别设有用于连接叶轮10的连接部，连接部凸出于本体部110在高度方向的两端端面，以便于插入以连接叶轮10。

如图2和图3所示，本体部110包括朝向弯曲侧的内弧面111，且内弧面111的沿弧长方向的两端分别为迎风端1111和背风端1112，当叶片100安装于叶轮10时，迎风端1111为叶片100的入风口，气体自迎风端1111至背风端1112流动，相邻的叶片100之间的空间为进风空间。

为使多翼离心风机工作时尽可能多的气体进入叶轮10流道，在设计时通常会使叶片100入口处(即叶片100弧长方向的迎风端1111)进风空间较为宽裕，但随之带来的问题是：如果入口处的进气不能将这些较为宽裕的进风空间进行较为充分的填充，则叶片100入口处会产生过多漩涡，产生的漩涡会阻碍叶片100入口处的进气，降低风机空气动力性能、增大风机噪声。对于该问题，一般的技术解决措施是增加叶片100数，使叶片100入口处进风空间控制至适合状态，但由于叶片100通常为等厚叶片100，叶片100数过多增加后会过于压缩叶片100弧长方向中背风端1112的流道空间(即进气空间)，同样也会影响风机性能。因此叶片100入口处空间和叶片100弧长方向中背风端1112的流道空间很难达到一个较佳的平衡状态。

在如图2所示的实施方式中，降噪部120连接于内弧面111的迎风端1111，以调整叶片100的入风口的进风空间，相较于仅包括本体部110的叶片100，降噪部120连接于内弧面111的迎风端1111能够减小叶片100入风口的进风空间，且降噪部120位于迎风端1111，还能够不影响迎风端1111和背风端1112之间的中端、背风端1112处的进风空间，进而达到在控制叶片100入口处进风空间至合适状态的同时不压缩叶片100弧长方向中端、背风端1112的流道空间，从而提高风机性能，实现降噪效果。

叶片100在高度方向的两端分别为叶梢端130和叶根端140，通过研究多翼离心风机的内流场发现，叶轮10的有效进气区域主要集中在叶片100的叶根端140，叶片100的叶梢端130叶轮10流道内通过的气流相对较少，这是由多翼离心风机自身的进气流动特性决定的。如图2所示，在其中一个实施例中，降噪部120沿弧长方向的长度l自叶梢端130至叶根端140逐渐减小，使得进气量更高的叶根端140具有更大的进气空间，进气量相对较小的叶梢端130具有沿弧长方向更长长度的降噪部120，从而具有较小的进气空间，以贴合叶片100高度方向不均匀的进气分布。而且降噪部120在叶根端140的长度l₂≥0，避免降噪部120逐渐缩小时，降噪部120未延伸至叶根端140而造成叶片100的叶根端140的在弧长方向的迎风端1111、背风端1112进风空间一致而进气不平衡。

在设置叶片100的降噪部120尺寸时，应结合以上进气特定给定相关参数以使相关技术应用时的效果更好。叶片100的包角是指设计流线与叶片100进、出口边交点处两个轴面间的夹角。

在叶片100的半径R一定的情况下：叶片100包角α₀越大，相邻叶片100之间形成的流道空间阻滞程度越高，叶片100在弧长方向中、背风端1112可容纳的进气量越小，在叶片100入风口的空间进气填充不足的情况则相对会多，相应的叶片100入口处的降噪部120沿弧长方向的长度l及降噪部120对应的包角应越大；叶片100包角α₀越小则相反。

在叶片100的包角α₀一定的情况下：叶片100的半径R越大，由于其曲率越小，相邻叶片100之间形成的流道空间越通畅，叶片100在弧长方向中、背风端1112可容纳的进气量越大，在叶片100的入口处空间进气填充不足的情况则相对会少，相应的叶片100入口处的降噪部120沿弧长方向的长度l及降噪部120对应的包角应越小；相应地，叶片100的半径R越小，由于其曲率越大，相邻叶片100之间形成的流道空间阻滞程度越高，叶片100在弧长方向中、背风端1112可容纳的进气量越小，在叶片100入口处空间进气填充不足的情况则相对会多，相应的叶片100入口处的降噪部120沿弧长方向的长度l及降噪部120对应的包角应越大。

因此，如图4所示，在其中一个实施例中，叶片100的包角为α₀，内弧面111的半径为R，降噪部120在叶梢端130的长度l₁对应的包角为α₁，则

虽然叶轮10进气集中在叶片100的叶根端140，但随着叶片100高度的增加，叶根部越易存在进气不足的情况，因此叶片100高度越高，在叶片100叶根部的入口处空间进气填充不足的情况则会越多，相应的叶片100叶根部的入口处的降噪部120沿弧长方向的长度l及降噪部120对应的包角应越大。可以理解的是，衡量叶片100高度的高低是以叶片100高度相比叶片100弧长的大小为参照。

因此，如图4所示，在其中一个实施例中，叶片100的包角为α₀，内弧面111的半径为R，叶片100的高度为H，降噪部120在叶根端140的长度l₂对应的包角为α₂，

如图3和图4所示，在其中一个实施例中，本体部110的截面呈厚度均匀的扇环结构，在图4中标示厚度为t。

如图3和图4所示，在其中一个实施例中，降噪部120的厚度均匀，且降噪部120的厚度不大于本体部110的厚度，优选地，降噪部120的厚度和本体部110的厚度一致，均如图4所示的厚度为t。

如图2至图4所示，在其中一个实施例中，本体部110和降噪部120为一体结构。在本实施例中，降噪部120连接于本体部110的边沿，且降噪部120沿本体部110的边沿翻折至与内弧面111贴合，以形成叶片100，即降噪部120由本体部110翻折压边形成，相较于一体成型等成型方式更加方便根据叶片100进风量选择降噪部120的长度l。在其他实施方式中，叶片100也可以采用一体成型、分体成型后固定连接等结构。

如图3和图4所示，在其中一个实施例中，降噪部120和本体部110之间设有翻折部150，降噪部120在沿弧长方向的长度l对应的最小包角为α₂，降噪部120在沿弧长方向的最小长度为叶根处的l₂，其对应地包角为α₂，翻折部150对应的圆心角θ≤α₂，避免叶根端140没有降噪部120而造成叶片100的叶根端140的在弧长方向的迎风端1111、背风端1112进风空间一致而进气不平衡。

上述方案中所提供的叶片100，通过在叶片100的内弧面111迎风端1111设置降噪部120，能够减小叶片100入风口的进风空间，且降噪部120位于迎风端1111，还能够不影响迎风端1111和背风端1112之间的中端、背风端1112处的进风空间，进而达到在控制叶片100入口处进风空间至合适状态的同时不压缩叶片100弧长方向中端、背风端1112的流道空间，使叶片100的进口处的进气空间和叶片100弧长方向中、背风端1112的流道空间至较佳的平衡状态，能起到减少风机空气动力性能损失、降低风机噪声的作用。且上述叶片100的整体结构形式简单，易于加工实现。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种叶片，其特征在于，所述叶片包括本体部和降噪部，所述本体部的截面呈朝向一侧弯曲的弧形结构，所述本体部包括朝向弯曲侧的内弧面，且所述内弧面的沿弧长方向的两端分别为迎风端和背风端，所述降噪部连接于所述内弧面的迎风端。

2.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述本体部沿垂直于截面的高度方向延伸，所述叶片在高度方向的两端分别为叶梢端和叶根端，所述降噪部沿弧长方向的长度l自叶梢端至叶根端逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述叶片的包角为α₀，所述内弧面的半径为R，所述降噪部在所述叶梢端的长度l₁对应的包角为α₁，α₁≤1/5×[1+sin(α₀-90°)]×[1+ln(1+12/R)]×α₀。

4.根据权利要求2或3所述的叶片，其特征在于，所述叶片的包角为α₀，所述内弧面的半径为R，叶片的高度为H，所述降噪部在叶根端的长度l₂对应的包角为α₂，α₂≤1/3×ln[H/(α₀×π×R/180)]×α₁。

5.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述本体部的截面呈厚度均匀的扇环结构。

6.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述降噪部的厚度均匀，且所述降噪部的厚度不大于所述本体部的厚度。

7.根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述本体部和所述降噪部为一体结构。

8.根据权利要求7所述的叶片，其特征在于，所述降噪部连接于所述本体部的边沿，且所述降噪部沿所述本体部的边沿翻折至与所述内弧面贴合，以形成所述叶片。

9.根据权利要求8所述的叶片，其特征在于，所述降噪部和所述本体部之间设有翻折部，所述降噪部在沿弧长方向的长度l对应的最小包角为α₂，所述翻折部对应的圆心角θ≤α₂。

10.一种离心风机，其特征在于，包括叶轮，所述叶轮具有多个如权利要求1-9中任一所述的叶片。