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CN110552910A - 一种风轮及离心风机 - Google Patents

一种风轮及离心风机 Download PDF

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CN110552910A CN201910862701.9A CN201910862701A CN110552910A CN 110552910 A CN110552910 A CN 110552910A CN 201910862701 A CN201910862701 A CN 201910862701A CN 110552910 A CN110552910 A CN 110552910A
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Abstract

本发明公开了一种风轮及离心风机，一种风轮包括前盘1、后盘2，前盘1与后盘2相互平行，前盘1与后盘2之间设置有若干个叶片3，每个叶片3垂直后盘2，每个叶片3为圆弧型设置，以后盘2的中心轴线圆周阵列设置，以后盘2的中心为原点建立第一直角坐标系4，纵轴正方向右侧的一个叶片3的远离后盘2中心的端部与第一直角坐标系4的原点连线为第一线段，第一直角坐标系4的纵轴正方向右侧的一个叶片3靠近后盘2中心的端部与第一直角坐标系4的原点的连线为第二线段，若干个叶片3远离后盘2中心的端部围成外圆，第一线段相交的叶片3的远离后盘2一端的延长线与外圆切线的夹角为出风角β1，若干个叶片33靠近后盘22中心的端部围成内圆。本发明提供一种高效、低噪音的风轮及离心风机。

Description

一种风轮及离心风机
技术领域
本发明涉及一种风机，特别是一种风轮及离心风机。
背景技术
传统的离心风机中，风机的叶轮前盘也采用圆锥形与单弧形结构，叶片采用单圆弧形和窄流道，气流增能机会小，出风量小增大了气流阻力，导致进风时的流动性和气流阻力大，从而产生气流的流动涡流噪声，容易出现“喘振”现象，增大了风机运行时的噪音，并且需要采用功率较大的电机，增加了功耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决上述所提出的至少一个问题。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种风轮，包括前盘、后盘，所述前盘与所述后盘相互平行，所述前盘与所述后盘之间设置有若干个叶片，每个所述叶片垂直所述后盘，每个所述叶片为圆弧型设置，以所述后盘的中心轴线圆周阵列设置，以所述后盘的中心为原点建立第一直角坐标系，第一直角坐标系的纵轴向上为正方向，所述纵轴正方向右侧的一个所述叶片的远离所述后盘中心的端部与所述第一直角坐标系的原点连线为第一线段，所述第一线段与所述纵轴的夹角β3为2.18°，所述第一直角坐标系的纵轴正方向右侧的一个所述叶片靠近所述后盘中心的端部与所述第一直角坐标系的原点的连线为第二线段，所述第二线段与所述纵轴的夹角β4为7.43°，若干个所述叶片远离所述后盘中心的端部围成外圆，所述第一线段相交的所述叶片的远离所述后盘一端的延长线与所述外圆切线的夹角为出风角β1，出风角β1为160°，若干个所述叶片靠近所述后盘中心的端部围成内圆，所述第二线段与对应的所述叶片的交点称为第一交点，穿过所述第一交点的所述叶片的切线与所述内圆的切线的夹角为进风角β2，所述进风角β2为60°。
作为上述技术方案的进一步改进，所述前盘的中部开设于开孔，所述内圆的直径小于所述开孔的内径。
作为上述技术方案的进一步改进，所述开孔的内径与所述内圆的直径的比例为425：400。
作为上述技术方案的进一步改进，所述叶片设置42个。
作为上述技术方案的进一步改进，所述叶片的圆弧型的内半径R为32.63mm。
作为上述技术方案的进一步改进，所述叶片的高度为185mm。
一种离心风机，包括蜗壳，所述蜗壳上具有出风口与进风口，还包括所述的一种风轮，所述的一种风轮设置与所述蜗壳内，所述前盘正对所述进风口，所述进风口设置有集风器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风口竖直向上，以所述进风口的中心为原点和以所述进风口所在平面建立第二直角坐标系，所述第二直角坐标系的纵轴的正方向与所述出风口的朝向相同，所述出风口设置在所述第二直角坐标系的第四象限，所述第二直角坐标系的第一象限、第二象限、第三象限、第四象限分别设置有第一正方形、第二正方形、第三正方形、第四正方形，所述第一正方形、第二正方形、第三正方形、第四正方形的四者的两条相邻边与所述第二直角坐标系的横轴、纵轴分别共线，第一正方形、第二正方形、第三正方形、第四正方形远离所述第二直角坐标系的角分别作为圆点作出第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧，相邻所述第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧相切，第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧围成所述蜗壳的外壁，所述出风口的出风方向与所述第四圆弧相切。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一正方形、第二正方形、第三正方形、第四正方形的边长比例为30.41：35.9：42.28：49.88，所述第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧的半径的比例为605.9：513.7：435.5：369.2。
作为上述技术方案的进一步改进，所述集风器包括管体，所述管体设置在所述进风口，所述管体靠近所述进风口的一端内径小于所述管体远离所述进风口一端的内径，所述管体两端的内径与管体长度的比例为410:496:80，所述管体的内壁一设置成圆弧面，所述圆弧面的圆弧开孔背向所述管体，所述圆弧的半径为50mm。
本发明的有益效果是：通过对风轮的改进，从而能够有效的减小风机运行是的噪音，提高风机运行的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的离心风机的爆炸图；
图2是本发明的蜗壳示意图；
图3是本发明的风轮的局部剖视图；
图4是本发明的集风器的轴测图；
图5是本发明的风轮的轴测图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图5，一种风轮，包括前盘1、后盘2，所述前盘1与所述后盘2相互平行，所述前盘1与所述后盘2之间设置有若干个叶片3，每个所述叶片3垂直所述后盘2，每个所述叶片3为圆弧型设置，以所述后盘2的中心轴线圆周阵列设置，以所述后盘2的中心为原点建立第一直角坐标系4，第一直角坐标系4的纵轴向上为正方向，所述纵轴正方向右侧的一个所述叶片3的远离所述后盘2中心的端部与所述第一直角坐标系4的原点连线为第一线段，所述第一线段与所述纵轴的夹角β3为2.18°，所述第一直角坐标系4的纵轴正方向右侧的一个所述叶片3靠近所述后盘2中心的端部与所述第一直角坐标系4的原点的连线为第二线段，所述第二线段与所述纵轴的夹角β4为7.43°，若干个所述叶片3远离所述后盘2中心的端部围成外圆，所述第一线段相交的所述叶片3的远离所述后盘2一端的延长线与所述外圆切线的夹角为出风角β1，出风角β1为160°，若干个所述叶片3靠近所述后盘2中心的端部围成内圆，所述第二线段与对应的所述叶片3的交点称为第一交点，穿过所述第一交点的所述叶片3的切线与所述内圆的切线的夹角为进风角β2，所述进风角β2为60°。
进一步作为优选的实施方式，所述前盘1的中部开设于开孔5，所述内圆的直径小于所述开孔5的内径。
进一步作为优选的实施方式，所述开孔5的内径与所述内圆的直径的比例为425：400。在实际使用中，所述开孔5的内径与所述内圆的直径分别为425mm、400mm。
进一步作为优选的实施方式，所述叶片3设置42个。
进一步作为优选的实施方式，所述叶片3的圆弧型的内半径R为32.63mm。
进一步作为优选的实施方式，所述叶片3的高度为185mm。
一种离心风机，包括蜗壳6，所述蜗壳6上具有出风口16与进风口15，还包括所述的一种风轮，所述的一种风轮设置与所述蜗壳6内，所述前盘1正对所述进风口15，所述进风口15设置有集风器17。
进一步作为优选的实施方式，所述出风口16竖直向上，以所述进风口15的中心为原点和以所述进风口15所在平面建立第二直角坐标系7，所述第二直角坐标系7的纵轴的正方向与所述出风口16的朝向相同，所述出风口16设置在所述第二直角坐标系7的第四象限，所述第二直角坐标系7的第一象限、第二象限、第三象限、第四象限分别设置有第一正方形8、第二正方形9、第三正方形10、第四正方形11，所述第一正方形8、第二正方形9、第三正方形10、第四正方形11的四者的两条相邻边与所述第二直角坐标系7的横轴、纵轴分别共线，第一正方形8、第二正方形9、第三正方形10、第四正方形11远离所述第二直角坐标系7的角分别作为圆点作出第一圆弧12、第二圆弧13、第三圆弧14、第四圆弧，相邻所述第一圆弧12、第二圆弧13、第三圆弧14、第四圆弧相切，第一圆弧12、第二圆弧13、第三圆弧14、第四圆弧围成所述蜗壳6的外壁，所述出风口16的出风方向与所述第四圆弧相切。
进一步作为优选的实施方式，所述第一正方形8、第二正方形9、第三正方形10、第四正方形11的边长比例为30.41：35.9：42.28：49.88，所述第一圆弧12、第二圆弧13、第三圆弧14、第四圆弧的半径的比例为605.9：513.7：435.5：369.2。在实际的设计中，第一正方形8、第二正方形9、第三正方形10、第四正方形11的边长分别为30.41mm、35.9mm、42.28mm、49.88mm。
进一步作为优选的实施方式，所述集风器17包括管体，所述管体设置在所述进风口15，所述管体靠近所述进风口15的一端内径小于所述管体远离所述进风口15一端的内径，所述管体两端的内径与管体长度的比例为410:496:80，所述管体的内壁一设置成圆弧面，所述圆弧面的圆弧开孔5背向所述管体，所述圆弧的半径为50mm。在实际是使用中，所述管体两端的内径与管体长度分别为410mm、496mm、80mm。使用时，该管体正对进风口15设置，管体从进风口15插入到进风口15内，管体开口较大的一端与进风口15平齐。
为了进一步对本方案进行试验，在通风机空气动力性能试验方法以GB/T1236-2000“工业通风机—用标准化风道进行性能试验”为依据。通风机噪声测定按照GB2888—91“风机和罗茨鼓风机噪声测量方法”进行测定。在下列试验中，试验条件均为大气压力pa＝102018Pa，大气温度ta＝17.28℃，相湿度RH＝0.708进行试验，所采用的风轮的直径均为500mm。
在采用本方案的风轮、本方案蜗壳6组合进行试验，得出如下表1的试验数据。
表1：
在采用传统的蜗壳6与传统的风轮组合进行试验，得出如下表2的试验数据。
表2：
在采用传统的蜗壳6与本方案的风轮组合进行试验，得出如下表3的试验数据。
表3：
在采用本方案的蜗壳6与传统的叶轮组合进行试验，得出如下表4的试验数据。
表4：
由上述试验数据可得，本方案的蜗壳6与本方案的风轮进行组合使用时，在对应的到各个工况点下的比A声级最低，在各个工况点的所产生容积流量相当的情况下，本方案的叶轮功率最低，从而本方案的能耗最低，而且本方案的风机效率相对于其他各个表中的效率更好。
而本方案的风轮组合传统的蜗壳6进行使用时，相对于传统的风轮组合传统的蜗壳6的风机性能有所提升，噪音相对于传统的风轮组合传统的蜗壳6相对较小，而且风机效率也相对比传统的风轮组合传统的蜗壳6更高。但是传统的风轮组合本方案是蜗壳6，在相同的工况下，都相比传统的风轮组合传统的蜗壳6的比A声级、叶轮功率要更高，获得同样的容积流量时需要叶轮更多的能耗。
然而，本方案的蜗壳6与本方案的风轮进行组合使用时，在对应的到各个工况点下的比A声级最低，在各个工况点的所产生容积流量相当的情况下，本方案的叶轮功率最低，从而本方案的能耗最低，而且本方案的风机效率相对于其他各个表中的效率更好。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种风轮，包括前盘(1)、后盘(2)，其特征在于：所述前盘(1)与所述后盘(2)相互平行，所述前盘(1)与所述后盘(2)之间设置有若干个叶片(3)，每个所述叶片(3)垂直所述后盘(2)，每个所述叶片(3)为圆弧型设置，以所述后盘(2)的中心轴线圆周阵列设置，以所述后盘(2)的中心为原点建立第一直角坐标系(4)，第一直角坐标系(4)的纵轴向上为正方向，所述纵轴正方向右侧的一个所述叶片(3)的远离所述后盘(2)中心的端部与所述第一直角坐标系(4)的原点连线为第一线段，所述第一线段与所述纵轴的夹角β3为2.18°，所述第一直角坐标系(4)的纵轴正方向右侧的一个所述叶片(3)靠近所述后盘(2)中心的端部与所述第一直角坐标系(4)的原点的连线为第二线段，所述第二线段与所述纵轴的夹角β4为7.43°，若干个所述叶片(3)远离所述后盘(2)中心的端部围成外圆，所述第一线段相交的所述叶片(3)的远离所述后盘(2)一端的延长线与所述外圆切线的夹角为出风角β1，出风角β1为160°，若干个所述叶片(3)靠近所述后盘(2)中心的端部围成内圆，所述第二线段与对应的所述叶片(3)的交点称为第一交点，穿过所述第一交点的所述叶片(3)的切线与所述内圆的切线的夹角为进风角β2，所述进风角β2为60°。
2.根据权利要求1所述的一种风轮，其特征在于：所述前盘(1)的中部开设于开孔(5)，所述内圆的直径小于所述开孔(5)的内径。
3.根据权利要求2所述的一种风轮，其特征在于：所述开孔(5)的内径与所述内圆的直径的比例为425：400。
4.根据权利要求1所述的一种风轮，其特征在于：所述叶片(3)设置42个。
5.根据权利要求1所述的一种风轮，其特征在于：所述叶片(3)的圆弧型的内半径R为32.63mm。
6.根据权利要求1所述的一种风轮，其特征在于：所述叶片(3)的高度为185mm。
7.一种离心风机，其特征在于；包括蜗壳(6)，所述蜗壳(6)上具有出风口(16)与进风口(15)，还包括如权利要求1所述的一种风轮，如权利要求1所述的一种风轮设置与所述蜗壳(6)内，所述前盘(1)正对所述进风口(15)，所述进风口(15)设置有集风器(17)。
8.根据权利要求7所述的一种离心风机，其特征在于：所述出风口(16)竖直向上，以所述进风口(15)的中心为原点和以所述进风口(15)所在平面建立第二直角坐标系(7)，所述第二直角坐标系(7)的纵轴的正方向与所述出风口(16)的朝向相同，所述出风口(16)设置在所述第二直角坐标系(7)的第四象限，所述第二直角坐标系(7)的第一象限、第二象限、第三象限、第四象限分别设置有第一正方形(8)、第二正方形(9)、第三正方形(10)、第四正方形(11)，所述第一正方形(8)、第二正方形(9)、第三正方形(10)、第四正方形(11)的四者的两条相邻边与所述第二直角坐标系(7)的横轴、纵轴分别共线，第一正方形(8)、第二正方形(9)、第三正方形(10)、第四正方形(11)远离所述第二直角坐标系(7)的角分别作为圆点作出第一圆弧(12)、第二圆弧(13)、第三圆弧(14)、第四圆弧，相邻所述第一圆弧(12)、第二圆弧(13)、第三圆弧(14)、第四圆弧相切，第一圆弧(12)、第二圆弧(13)、第三圆弧(14)、第四圆弧围成所述蜗壳(6)的外壁，所述出风口(16)的出风方向与所述第四圆弧相切。
9.根据权利要求8所述的一种离心风机，其特征在于：所述第一正方形(8)、第二正方形(9)、第三正方形(10)、第四正方形(11)的边长比例为30.41：35.9：42.28：49.88，所述第一圆弧(12)、第二圆弧(13)、第三圆弧(14)、第四圆弧的半径的比例为605.9：513.7：435.5：369.2。
10.根据权利要求7所述的一种离心风机，其特征在于：所述集风器(17)包括管体，所述管体设置在所述进风口(15)，所述管体靠近所述进风口(15)的一端内径小于所述管体远离所述进风口(15)一端的内径，所述管体两端的内径与管体长度的比例为410:496:80，所述管体的内壁一设置成圆弧面，所述圆弧面的圆弧开孔(5)背向所述管体，所述圆弧的半径为50mm。
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