一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机制造技术

本发明专利技术公开了一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，风轮叶片绕着风轮轮毂的旋转中轴线分布于风轮轮毂的外侧表面，风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与旋转中轴线的夹角均不同，风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，沿风轮叶片叶根至叶尖方向，风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。本发明专利技术还公开了一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、电动机、后置导流叶轮和圆筒壳体。本发明专利技术通过优化斜流风机叶片叶型，以及后置导流叶轮，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音这一目的。

【技术实现步骤摘要】
一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机
本专利技术涉及风机领域，具体涉及一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机。
技术介绍
在通风行业中，风机是一种较为普遍的流体介质(气体)传递装置。流体介质经过风机作用后，其压力能够获得提升以满足相关使用场景要求。目前在通风行业中应用较多的风机有轴流风机与离心风机两大类。轴流风机与离心风机主要区别在于其对传递的流体介质的方向改变上的不同。在轴流风机工作时，经过风机的流体介质的流通方向并不发生改变，即流体介质沿旋转轴方向流入轴流风机，经过轴流风机后，仍沿旋转轴方向流出。该类型风机的特点是送风量大，但对流体介质压力提升作用并不显著。对管道通风场景而言，该类风机需要比其他类型风机更高的转速才能满足其送风量的要求。随之带来来的是更大的噪音影响。在离心风机工作时，经过风机的流体介质的流通方向将由旋转轴方向转变为径向，即流体介质沿旋转轴方向流入离心风机，经过离心风机后，沿径向流出离心风机。该类型风机特点是对流体介质的压力提升较大，但送风量较小。另外由于其对流体介质流动方向的改变这一特性，该类风机并不适用于管道通风这类轴向通风场景。斜流风机由于其结构特性，风机进口端轮毂直径小，出口端轮毂直径大，因此在其工作时对流体介质的作用存在于两个方面，一方面让流体介质做离心运动，另一方面让其做轴向运动；其与轴流风机及离心风机均有相似之处。因斜流风机结合了两者的特点，使得该风机在不改变流体介质流动方向时，能够在大风量的送风要求下，提供较高的压力，满足管道通风场景的使用要求。但目前由于流体介质经过斜流风机后出口动能大这一特点，斜流风机存在静压及全压效率不高这一现象。静压效率ηsta与流体介质流量Q，流体介质静压Pasta及输入功率P关系如下：ηsta＝Q*Pasta/P。目前随着生活品质的提高，应用于家居环境中的管道通风场景，如室内新风系统、风管机、油烟机通风等愈发的普遍，因此噪音问题也日益突出，市场对于低噪声通风设备的需要也变得日益迫切。申请号为201620148601.1的专利公开了一种螺旋桨式风机以及热源单元。螺旋桨式风机具备配置在中央的轮毂、及设置在轮毂周围的多个桨叶。多个桨叶的叶片后缘部具有2组或多于2组的、将凹部与凸部作为1组的轮廓部分，所述凹部是与空气的流出方向逆向地弯曲凹陷，所述凸部与凹部的外周侧相连且朝向空气的流出方向。配置在桨叶外周侧的第二轮廓部分中所含的第二凹部的深度尺寸大于配置在桨叶内周侧的第一轮廓部分中所含的第一凹部的深度尺寸。该专利中的叶片后缘由凹部和凸部相互配合实现降低噪音的作用，但是运用到斜流风机中并不能解决静压及全压效率不高的问题。申请号为201710400928.2的专利公开了一种斜流风轮及具有其的空调器，斜流风轮包括：轮毂和多个叶片。轮毂为中空的回转体且其进风端的圆弧外径为D，多个叶片间隔开设在轮毂的外周壁上，叶片包括与轮毂的外周壁接触的第一边、与第一边正对的第二边、连接在第一边和第二边之间且邻近轮毂的出风端的第三边、连接在第一边和第二边之间且邻近轮毂的进风端的第四边，假设以第二边和第四边的交点以及第一边的两个端点所在平面为基准面，叶片在基准面上的投影中，第一边、第二边、第三边及第四边的两个端点之间的线性尺寸分别为L1、L2、L3及L4，其中L1＝1.1D，L2＝1.2D，L3＝0.8D，L4＝0.6D。根据本专利技术的斜流风轮，风量大、噪音小。该专利中的叶片只在第二边进行圆弧设计，第三边为常规的设计，其不能解决斜流风机后出口动能大和静压及全压效率不高的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一是提供一种斜流风轮，通过优化斜流风轮上的风轮叶片的叶型，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，所述风轮叶片绕着所述风轮轮毂的旋转中轴线分布于所述风轮轮毂的外侧表面，所述风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，所述风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线的夹角均不同，所述风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，即由轮毂前端至轮毂后端方向所述风轮叶片的厚度先增大后减小，靠近轮毂前端的风轮叶片一端为叶片前缘，靠近轮毂后端的风轮叶片另一端为叶片后缘，流体介质由叶片前缘流向叶片后缘，所述风轮叶片中间区域的厚度大于叶片前缘和叶片后缘的厚度；为了较大程度降低风机噪声，沿所述风轮叶片的叶根至叶尖方向，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。即叶片导边上两段弧线分别朝着背离所述风轮叶片中心型线呈相反方向弯曲。风轮叶片的厚度变化类似于机翼的翼型变化。这种变化趋势使得风机工作时能够为流体介质提供更大压力且不至引起显著的流动分离现象，从而提高风机效率，减小流动分离现象同时能够降低流体中涡流的产生，从而减小风机噪声中涡流噪声成分。优选的，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边由两段弯曲方向相反的弧线组成。优选的，所述风轮叶片的叶尖安装角为20°-40°。这样设置确保斜流风轮工作于合理区间，不使流体介质在斜流风轮叶片表面过早的发生流动分离现象。优选的，所述叶片导边包括两段弯曲方向相反的弧线，两段所述弧线在所述叶根和所述叶尖之间的回转点相接，回转点是两端弧线的连接点，叶片导边在回转点两侧的弯曲方向不同且互相背离，两端所述弧线在所述回转点相切。更优选的，回转点上端靠近叶尖的弧线朝着远离所述风轮叶片上表面的方向弯曲，回转点上端靠近叶根的弧线朝着远离所述风轮叶片下表面的方向弯曲。优选的，所述叶片导边在所述回转点上部靠近所述叶尖的弧线沿着径向朝着叶尖往所述风轮叶片外部凸出，所述叶片导边在回转点下部靠近所述叶根的弧线沿着径向朝着叶根往所述风轮叶片内部凹陷。即沿叶根至回转点方向，叶片导边先朝着回转点方向向风轮叶片内部凹陷，经过回转点后，沿回转点至叶尖方向，叶片导边往风轮叶片外部凸出。双向弯曲使叶片导边形成曲率流线型导边，同时叶片导边上的两段弧线连接位置的回转点向风轮叶片内部凹陷，以上设计对降低噪声有着如下的贡献；当斜流风机工作时，流体介质从风轮叶片的叶片前缘处的叶片导边流入，经过风轮叶片后从叶片后缘处流出，叶片导边处每一点与流体介质接触的时间均不相同，因而，由叶片导边与流体介质间接触而产生的声波也存在一定的时间差，由时间差导致声波间的相位差可降低由其引起的噪声幅值的明显降低，从而降低斜流风机整体噪声。而往往在同一时间所产生的声波容易叠加使更为集中且达到更高的强度，并造成整体噪声的增加。而传统的非曲率流线型导边斜流风机，其工作时会在较短的噪声频率带内产生短且高的噪声峰值。而本专利技术中所述曲率流线型导边的斜流风轮在工作时，则会在一个更宽的频带内产生较小的噪声。优选的，所述回转点与所述叶尖之间的距离H1为所述叶片导边长度H的30％-50％。本专利技术的目的之二是提供一种低噪声斜流风机，通过优化叶片后置导流叶轮和导风圈，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音这一目的。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，所述风轮叶片绕着所述风轮轮毂的旋转中轴线分布于所述风轮轮毂的外侧表面，所述风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，其特征在于，所述风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线的夹角均不同，所述风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，沿所述风轮叶片的叶根至叶尖方向，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。

【技术特征摘要】
1.一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，所述风轮叶片绕着所述风轮轮毂的旋转中轴线分布于所述风轮轮毂的外侧表面，所述风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，其特征在于，所述风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线的夹角均不同，所述风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，沿所述风轮叶片的叶根至叶尖方向，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。2.根据权利要求1所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述风轮叶片的叶尖安装角为20°-40°。3.根据权利要求1所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述叶片导边包括两段弯曲方向相反的弧线，两段所述弧线在所述叶根和所述叶尖之间的回转点相接，两段所述弧线在所述回转点相切。4.根据权利要求3所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述叶片导边在所述回转点上部靠近所述叶尖的弧线沿着径向朝着叶尖往所述风轮叶片外部凸出，所述叶片导边在回转点下部靠近所述叶根的弧线沿着径向朝着叶根往所述风轮叶片内部凹陷。5.根据权利要求3所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述回转点与所述叶尖之间的距离H1为所述叶片导边长度H的30％-50％。6.一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、电动机和圆筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，
申请(专利权)人：泛仕达机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44