一种离心风机叶轮及应用其的离心风机的制作方法

1.本实用新型涉及离心风机技术领域，尤其涉及一种离心风机叶轮及应用其的离心风机。


背景技术：

2.离心风机是一种常用的送风装置，多应用于吸尘器、吸油烟机、空调等产品中。离心风机是利用马达使多个叶片以轴向为中心旋转而向径向外侧送风。离心风机通常包括轮毂以及间隔分布在轮毂外周壁上的叶片。风机噪声主要分为机械振动噪声和流体激励噪声，流体噪声主要来自偶极子，也就是气体与叶片之间的噪音影响，其中，高速气流对叶片的撞击会在某一特定频率形成噪音尖峰，通常称为叶片基频噪声。现有叶轮的轮毂上的叶片形状基本相同，因而，气流撞击叶片时产生的噪声的叠加，这使得风机噪声能量主要在基频上，是离心风机噪声的一个主要噪声源。
3.为此，申请号为cn200610024725.x(授权公告号为cn100346078c)公开了一种叶片前缘错置的叶轮，其将风机叶轮的叶片数定为偶数，叶片沿圆周等间距地安装在轴流风机的轮毂上，其中，奇数列叶片和偶数列叶片的前缘错置，具体地，两列叶片的前缘之间的距离满足使两个声波的相位相反或相差半个波长的条件，这样就能营造出两个频率相同、波幅相同、相位相反的声波，进而抵消发出的噪声，有效降低风机的噪声。
4.但，上述专利中的叶轮还具有一定的不足，通过叶轮上的奇数列叶片和偶数列叶片的前缘错置，而使两列叶片的前缘之间的距离满足使两个声波的相位相反或相差半个波长的条件，对叶轮的加工精度要求较高，并且，不同转速下，气流冲击叶片产生声波的频率也不尽相同，因而，仍有可能出现噪声的叠加问题，产生较大的噪音。
5.故，现有离心风机叶轮还需要进一步改进。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能有效避免气流撞击叶片时产生的噪声的叠加问题，从而实现降噪目的的离心风机叶轮。
7.本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述离心风机叶轮的离心风机。
8.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：一种离心风机叶轮，包括：
9.轮毂，具有中心轴线，中心轴线具有相反的第一方向和第二方向，所述第二方向与气流流动方向一致；
10.叶片，连接在所述轮毂的外周壁上，并沿轮毂的周向依次间隔分布，每个所述叶片具有朝向气流来流方向的第一侧边和远离气流来流方向的第二侧边；
11.每个所述叶片的第一侧边上具有沿所述第二方向凹进的第一降噪槽，任意相邻的两个叶片上的第一降噪槽的形状不同。
12.为了形成上述的降噪槽，以及减少气流在叶轮中部区域(也即叶片与轮毂的结合位置区域)的进气阻力考虑，每个所述叶片的第一降噪槽邻近所述轮毂布置，并在第一侧边的长度方向上具有邻近所述轮毂的第一端和远离所述轮毂的第二端，所述第一降噪槽自所述第二端至第一端沿所述第二方向逐渐凹进。由于叶片密集布置在轮毂的外周壁上，因此，此处具有较大的进气阻力，降噪槽的设置，使得叶轮中部区域的轴向距离变短，有效减小进风阻力。
13.为了保证降噪效果，所述第一降噪槽的第二端至第一端在叶轮径向上的距离作为第一降噪槽的宽度尺寸，所述第一降噪槽的第二端至第一端在叶轮轴向上的距离作为第一降噪槽的深度尺寸，所述轮毂上的叶片包括至少两组叶片组件，各叶片组件在所述轮毂的周向上依次布置，每组叶片组件中的各所述叶片的第一降噪槽的宽度尺寸相同而深度尺寸不同，或深度尺寸相同而宽度尺寸不同。
14.作为改进，每组叶片组件包括至少三个叶片，每组叶片组件中的叶片均沿轮毂的周向依次相邻布置，并且，每组叶片组件中的叶片的第一降噪槽的轮廓线为外凸曲线段、内凹曲线段或平直线段中的至少一个。如果第一降噪槽的轮廓线只采用直线结构时，风机压力系数也有所下降，这是由于在流道入口处，进口流速快的流体速度直接冲击到直线开槽区域，从而在开槽两侧形成了局部低压区域，一方面造成了冲击损失，影响效率，另一方面在低压区有可能形成回流，也会对流场产生影响。因此，叶片组件中的各叶片的第一降噪槽的凹槽特征中，不能全是直线凹槽，需要曲线凹槽，优选地，叶片组件中的各叶片的第一降噪槽即包括外凸曲线段，又具有内凹曲线段。
15.第一降噪槽除了采用上述自降噪槽第二端至第一端沿第二方向逐渐凹进的凹槽结构外，还可以采用其他形状的凹槽结构，每个所述叶片的第一降噪槽邻近所述轮毂布置，且第一降噪槽的轮廓线为v型或u型。
16.为了进一步提高降噪效果，每个所述叶片的第二侧边上具有沿所述第一方向凹进的第二降噪槽，任意相邻的两个叶片上的第二降噪槽的形状也不相同。
17.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：一种应用上述的离心风机叶轮的离心风机。
18.与现有技术相比，本实用新型的优点：由于叶轮各叶片的第一侧边(也即进风侧)上对应设置的第一降噪槽形状不同，所以气流在叶轮进风口处冲击叶片的第一侧边上时会产生时间差，具体表现为脉动压力可出现相位差，有相位差的脉动压力波进行叠加，会抵消掉一部分，使得压力脉动进一步降低，从而实现了降低基频噪声的目的。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例的离心风机叶轮的立体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例的离心风机叶轮另一角度的立体结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例的离心风机叶轮的侧视图；
22.图4为本实用新型实施例的离心风机叶轮仅示出相对的两个叶片的侧视图；
23.图5为本实用新型实施例的离心风机叶轮仅示出相对的两个叶片的侧视图；
24.图6为本实用新型实施例的离心风机叶轮仅示出相对的两个叶片的侧视图；
25.图7为本实用新型实施例的离心风机叶轮仅示出相对的两个叶片的侧视图；
26.图8为本实用新型实施例的离心风机叶轮的侧视图(第一侧边及第二侧边上均具有降噪槽)。
具体实施方式
27.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
28.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。
29.参见图1-图8，一种离心风机包括电机(未示出)、壳体(未示出)以及叶轮，其中，叶轮设于壳体内，并由电机驱动。叶轮包括轮毂10以及叶片20，其中叶片20沿轮毂10的周向间隔布置在轮毂10的外周壁上。
30.图1示出了离心风机叶轮的立体结构，轮毂10具有中心轴线100，其中，中心轴线100具有相反的第一方向f和第二方向s，其中，第二方向s与气流流动方向一致。叶片20连接在轮毂10的外周壁上，并沿轮毂10的周向依次间隔分布。每个叶片20具有朝向气流来流方向的第一侧边21和远离气流来流方向的第二侧边22。本实施的各叶片20在叶轮的径向方向上的截面呈圆弧形。
31.继续参见图1，轮毂10上的叶片20包括至少两组叶片组件，各叶片组件在轮毂10的周向上依次布置，每组叶片组件包括至少三个叶片20，每组叶片组件中的叶片20均沿轮毂10的周向依次相邻布置。具体地，本实施例示出了两组叶片组件，其中，每组叶片组件包括4个依次相邻布置的叶片20。
32.图2示出了离心风机叶轮的另一角度的立体结构，每个叶片20的第一侧边21上具有沿第二方向s凹进的第一降噪槽210。本实施例的各叶片20的第一降噪槽210邻近轮毂10布置，具体地，第一降噪槽210在第一侧边21的长度方向上具有邻近轮毂10的第一端211和远离轮毂10的第二端212，第一降噪槽210自第二端212至第一端211沿第二方向s逐渐凹进，也即，第一降噪槽210的最底位置是叶片20与轮毂10的外周壁相接合的位置(详见图3)。由于叶片20密集布置在轮毂10的外周壁上，因而此处具有较大的进气阻力，采用上述第一降噪槽210的结构，可使得叶轮中部区域的轴向距离变短，有效减小了进风阻力。
33.结合图1及图2，可以看出，本实施例的任意相邻的两个叶片20上的第一降噪槽210的形状不同。具体地，每组叶片组件中的叶片20的第一降噪槽210的轮廓线为外凸曲线段、内凹曲线段或平直线段中的至少一个，也就是说，第一降噪槽210的轮廓线平直线段可以是由多个平直线段依次相连形成，也可以是，平直线段与外凸曲线段和/或内凹曲线段连接形成。
34.图4-图7示出了叶轮的侧视图，其中，为了方便理解，均仅示出了相对的两个叶片20。在本实施例中，以第一降噪槽210的第二端212至第一端211在叶轮径向上的距离作为第
一降噪槽210的宽度尺寸，以第一降噪槽210的第二端212至第一端211在叶轮轴向上的距离作为第一降噪槽210的深度尺寸。轮毂10上的各叶片组件在轮毂10的周向上依次布置，每组叶片组件中的各叶片20的第一降噪槽210的宽度尺寸相同而深度尺寸不同，或深度尺寸相同而宽度尺寸不同。如，其中，一组叶片组件a0包括4个叶片20，该4个叶片20分别为叶片a1、叶片a2、叶片a3、叶片a4，其中，该4个叶片20的宽度尺寸r1相同，而深度尺寸l1不同，并且，具有不同的轮廓线，如，叶片a1的轮廓线为平直线段与外凸曲线段相接合，叶片a2的轮廓线为平直线段与平直线段相接合，叶片a3的轮廓线也为平直线段与外凸曲线段相接合，叶片a4的轮廓线为平直线段与平直线段相接合。另一组叶片组件b0包括4个叶片20，该4个叶片20分别为叶片b1、叶片b2、叶片b3、叶片b4，其中，该4个叶片20的宽度尺寸r2不同，而深度尺寸l2相同，并且，具有不同的轮廓线，如，叶片b1的轮廓线为三个平直线段依次接合，叶片b2的轮廓线为平直线段与内凹曲线段相接合，叶片b3的轮廓线也为两条平直线段依次接合，叶片b4的轮廓线为外凸曲线段与内凹曲线线段相接合。
35.如果第一降噪槽210的轮廓线只采用直线结构时，风机压力系数也有所下降，这是由于在流道入口处，进口流速快的流体速度直接冲击到直线开槽区域，从而在开槽两侧形成了局部低压区域，一方面造成了冲击损失，影响效率，另一方面在低压区有可能形成回流，也会对流场产生影响。因此，叶片组件中的各叶片20的第一降噪槽210的凹槽特征中，不能全是直线凹槽，需要曲线凹槽，优选地，叶片组件中的各叶片20的第一降噪槽210即包括外凸曲线段，又具有内凹曲线段。
36.可以想到的是，上述第一降噪槽210除了采用上述自降噪槽第二端212至第一端211沿第二方向s逐渐凹进的凹槽结构外，还可以采用其他形状的凹槽结构，比如，第一降噪槽210的轮廓线可以为v型或u型。
37.参见图8，作为另一种优选实施例，为了进一步提高降噪效果，每个叶片20的第二侧边22上也具有降噪槽，具体地，该降噪槽为沿第一方向f凹进的第二降噪槽220，同样地，任意相邻的两个叶片20上的第二降噪槽220的形状也不相同，其中，第二降噪槽220的形状也可以采用与第一降噪槽210相类似的结构，在此不赘述。
38.由于叶轮各叶片20的第一侧边21(也即进风侧)上对应设置的第一降噪槽210形状不同，这样，气流在叶轮进风口处冲击叶片20的第一侧边21上时会产生时间差，具体表现为脉动压力可出现相位差，有相位差的脉动压力波进行叠加，会抵消掉一部分，使得压力脉动进一步降低，从而实现了降低基频噪声的目的。