离心风机、离心风轮及离心风轮降噪叶片设计方法与流程

1.本发明涉及离心风机的技术领域，特别是涉及离心风机、离心风轮及离心风轮降噪叶片设计方法。


背景技术：

2.在传统的离心风机中，所采用的风轮一般为单弧线叶型，同时为了保证离心风机的出风量，叶片出口安装角与叶片进口安装角的角度之和也需要满足设计要求。对于家用产品，如空调、空气净化器等产品实际应用中，必须在保证风量的前提下，兼顾低噪音。但是，传统离心风机所采用的常规叶片无法实现室内的有效降噪。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统叶片无法实现有效降噪的问题，提供一种离心风机及离心风轮的降噪叶片。
4.一种离心风轮的降噪叶片。所述离心风轮的降噪叶片的设计方法包括：确定风轮盘的设计半径；以所述风轮盘的圆心形成具有第一辅助直径的第一辅助圆及具有第二辅助直径的第二辅助圆；在所述风轮盘的竖直中心线与所述风轮盘外周的交点处作第一辅助线及第四辅助线，所述第一辅助线与所述风轮盘的竖直中心线具有第一预设夹角，第四辅助线与经过交点的风轮盘外周切线生成第一线；作具有第四辅助半径的第一圆弧线，所述第一圆弧线的圆心在所述第一辅助线上，且所述第一圆弧线经过所述风轮盘的竖直中心线与所述风轮盘外周的交点处与第四辅助线相切；在所述第一圆弧线与所述第一辅助圆的交点处作第二辅助线，所述第二辅助线穿过所述第一圆弧线的圆心；作第二圆弧线，所述第二圆弧线的圆心在所述第二辅助线上，且所述第二圆弧线与所述第一圆弧线相切，所述第二圆弧线与所述第二辅助圆相交的位置为所述第二圆弧线的终点；所述第一圆弧线与所述第二圆弧线配合形成第一叶片单侧轮廓线，将所述第一叶片单侧轮廓线沿所述风轮盘的外周平移预设距离形成第二叶片单侧轮廓线，所述第一叶片单侧轮廓线与所述第二叶片单侧轮廓线配合形成叶片轮廓。
5.一种离心风轮，采用所述的离心风轮降噪叶片的设计方法。
6.一种离心风机，采用所述的离心风轮降噪叶片。
7.在其中一个实施例中，在所述风轮盘的竖直中心线与所述风轮盘外周的交点处作第一辅助线，所述第一辅助线与所述风轮盘的竖直中心线具有第一预设夹角的步骤中，所述第一辅助线位于所述风轮盘的竖直中心线的左侧，在所述风轮盘的竖直中心线与所述风轮盘外周的交点处作第三辅助线，所述第三辅助线位于所述风轮盘的竖直中心线的右侧，所述第三辅助线与所述风轮盘的竖直中心线具有第二预设夹角。
8.在其中一个实施例中，在所述风轮盘的外周与所述第一圆弧线的交点处作第四辅助线，所述第四辅助线与所述第一圆弧线相切，且所述第四辅助线平行于所述风轮盘水平中心线。
9.在其中一个实施例中，以所述第四辅助线作第一线夹角，所述第一线夹角为出风安装角。
10.在其中一个实施例中，沿所述第二圆弧线终点处作第五辅助线，且所述第五辅助线相切于所述第二圆弧线；在所述第二圆弧线与所述第二辅助圆的交点处作第六辅助线，且所述第六辅助线相切于所述第二辅助圆，所述第五辅助线与所述第六辅助线所成夹角为进风安装角。
11.在其中一个实施例中，在所述第一叶片单侧轮廓线远离所述风轮盘的一端与所述第二叶片单侧轮廓线远离所述风轮盘的一端进行圆面角剪切生成所述叶片轮廓。
12.在其中一个实施例中，在沿所述风轮盘的周向侧壁上间隔设置多个所述叶片轮廓，且所述叶片轮廓为奇数个。
13.在其中一个实施例中，所述叶片轮廓的个数为41-49片。
14.上述离心风轮的降噪叶片的设计方法在使用时，首先确定风轮盘的设计半径，然后，以风轮盘的圆心作两个辅助圆，即具有第一辅助直径的第一辅助圆及具有第二辅助直径的第二辅助圆，第一辅助圆、第二辅助圆及风轮盘三者同心。作第一辅助线并在第一辅助线上确定第一圆弧线的圆心，以及第一圆弧线的圆弧长度。再作第二辅助线并在第二辅助线上确定第二圆弧线的圆心，以及第二圆弧线的圆弧长度。此时，通过第一圆弧线与第二圆弧线相切便能够形成用于与叶片轮廓相适应的第一叶片单侧轮廓线，以及通过第一叶片单侧轮廓线平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线，最终形成叶片轮廓。通过上述离心风轮降噪叶片的设计方法利用第一圆弧线与第二圆弧线实现双弧线叶型设计，从而可以有效降低风机风噪。
15.上述离心风轮采用离心风轮降噪叶片的设计方法，即首先确定风轮盘的设计半径，然后，以风轮盘的圆心作两个辅助圆，即具有第一辅助直径的第一辅助圆及具有第二辅助直径的第二辅助圆，第一辅助圆、第二辅助圆及风轮盘三者同心。作第一辅助线并在第一辅助线上确定第一圆弧线的圆心，以及第一圆弧线的圆弧长度。再作第二辅助线并在第二辅助线上确定第二圆弧线的圆心，以及第二圆弧线的圆弧长度。此时，通过第一圆弧线与第二圆弧线相切便能够形成用于与叶片轮廓相适应的第一叶片单侧轮廓线，以及通过第一叶片单侧轮廓线平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线，最终形成叶片轮廓。将离心风轮降噪叶片对应装设在叶片轮廓中，从而使得离心风轮实现了双弧线叶型设计，可以有效降低风机风噪。
16.上述离心风机使用上述离心风轮，在风轮盘内通过第一圆弧线与第二圆弧线相切便能够形成用于与叶片轮廓相适应的第一叶片单侧轮廓线，以及通过第一叶片单侧轮廓线平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线，最终形成叶片轮廓。即通过离心风轮降噪叶片的设计方法利用第一圆弧线与第二圆弧线实现双弧线叶型设计，从而使得离心风轮降噪叶片实现了双弧线叶型设计。即上述离心风机可以有效降低风机风噪。
附图说明
17.构成本技术的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.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
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
19.图1为离心风轮降噪叶片设计方法的结构示意图；
20.图2为离心风轮的结构示意图。
21.100、风轮盘，101、第一辅助圆，102、第二辅助圆，103、第一辅助线，104、第一预设夹角，110、第一圆弧线，111、第二辅助线，112、第四辅助线，113、第一线夹角，120、第二圆弧线，121、第五辅助线，122、第六辅助线，130、第一叶片单侧轮廓线，140、第二叶片单侧轮廓线，150、叶片轮廓，160、第三辅助线，161、第二预设夹角，200、离心风轮降噪叶片。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”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。在本发明的描述中，“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。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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发明中的具体含义。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”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。
27.需要说明的是，当元件被称为“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。当一个元件被认为是“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。本文所使用的术语“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。
28.结合图1和图2所示，在一个实施例中，一种离心风轮降噪叶片200的设计方法，所述离心风轮的降噪叶片的设计方法包括：确定风轮盘100的设计半径；以所述风轮盘100的圆心形成具有第一辅助直径的第一辅助圆101及具有第二辅助直径的第二辅助圆102；在所述风轮盘100的竖直中心线与所述风轮盘100外周的交点处作第一辅助线103及第四辅助线112，所述第一辅助线103与所述风轮盘100的竖直中心线具有第一预设夹角104，第四辅助线112与经过交点的风轮盘100外周切线生成第一线夹角113；作具有第四辅助半径的第一圆弧线110，所述第一圆弧线110的圆心在所述第一辅助线103上，且所述第一圆弧线110经过所述风轮盘100的竖直中心线与所述风轮盘100外周的交点处；在所述第一圆弧线110与所述第一辅助圆101的交点处作第二辅助线111，所述第二辅助线111穿过所述第一圆弧线110的圆心；作第二圆弧线120，所述第二圆弧线120的圆心在所述第二辅助线111上，且所述第二圆弧线120与所述第一圆弧线110相切，所述第二圆弧线120与所述第二辅助圆102相交的位置为所述第二圆弧线120的终点；所述第一圆弧线110与所述第二圆弧线120配合形成第一叶片单侧轮廓线130，将所述第一叶片单侧轮廓线130沿所述风轮盘100的外周平移预设距离形成第二叶片单侧轮廓线140，所述第一叶片单侧轮廓线130与所述第二叶片单侧轮廓线140配合形成叶片轮廓150。
29.上述离心风轮的降噪叶片的设计方法在使用时，首先确定风轮盘100的设计半径，然后，以风轮盘100的圆心作三个辅助圆，即具有第一辅助直径的第一辅助圆101及具有第二辅助直径的第二辅助圆102，第一辅助圆101、第二辅助圆102及风轮盘100三者同心。作第一辅助线103并在第一辅助线103上确定第一圆弧线110的圆心，以及第一圆弧线110的圆弧长度。再作第二辅助线111并在第二辅助线111上确定第二圆弧线120的圆心，以及第二圆弧线120的圆弧长度。此时，通过第一圆弧线110与第二圆弧线120相切便能够形成用于与叶片轮廓150相适应的第一叶片单侧轮廓线130，以及通过第一叶片单侧轮廓线130平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线140，最终形成叶片轮廓150。通过上述离心风轮降噪叶片200的设计方法利用第一圆弧线110与第二圆弧线120实现双弧线叶型设计，从而可以有效降低风机风噪。
30.结合图1所示，在一个实施例中，在所述风轮盘100的竖直中心线与所述风轮盘100外周的交点处作第一辅助线103，所述第一辅助线103与所述风轮盘100的竖直中心线具有第一预设夹角104的步骤中，所述第一辅助线103位于所述风轮盘100竖直中心线的左侧，在所述风轮盘100的竖直中心线与所述风轮盘100外周的交点处作第三辅助线160，所述第三辅助线160位于所述风轮盘100竖直中心线的右侧，所述第三辅助线160与所述风轮盘100的竖直中心线具有第二预设夹角161。具体地，通过作第一辅助线103与第三辅助线160能够更加方便的确定第一圆弧线110的圆心位置，从而保证了第一圆弧线110的绘制精度。进一步地，第一辅助线103与第三辅助线160位于风轮盘100竖直中心线的两侧，且第一预设夹角104的度数为12
°
角度公差
±
0.2。第二预设夹角161的度数为15
°
角度公差
±
0.2
°
。
31.结合图1所示，在一个实施例中，在所述风轮盘100的外周与所述第一圆弧线110的交点处作第四辅助线112，所述第四辅助线112与所述第一圆弧线110相切，且所述第四辅助线112平行于所述风轮盘100水平中心线。以所述第四辅助线112作第一线夹角113，所述第一线夹角113为出风安装角。在所述风轮盘100的外周与所述第一圆弧线110的交点处作第四辅助线112，所述第四辅助线112与所述第一圆弧线110相切，且所述第四辅助线112平行
于所述风轮盘100水平中心线。以所述第四辅助线112作第一线夹角113，所述第一线夹角113为出风安装角。具体地，通过上述方式作第四辅助线112，且第四辅助线112平行于风轮盘100的水平中心线，从而可以降低在第四辅助线112上所作第一线夹角113的角度误差。进一步地，可以在保证不影响第一圆弧线110弧度的情况下确定第一线夹角113的角度，即确定出风安装角的角度。
32.结合图1所示，在一个实施例中，沿所述第二圆弧线120终点处作第五辅助线121，且所述第五辅助线121相切于所述第二圆弧线120；在所述第二圆弧线120与所述第二辅助圆102的交点处作第六辅助线122，且所述第六辅助线122相切于所述第二辅助圆102，所述第五辅助线121与所述第六辅助线122所成夹角为进风安装角。具体地，通过上述方式作第五辅助线121与第六辅助线122，利用第五辅助线121与第六辅助线122所呈夹角为进风安装角。此时，进风安装角与出风安装角的角度之和可以达到88
°
角度公差
±
0.2
°
，从而可以有效保证风轮盘100的出风量。
33.结合图1和图2所示，在一个实施例中，在所述第一叶片单侧轮廓线130远离所述风轮盘100的一端与所述第二叶片单侧轮廓线140远离所述风轮盘100的一端进行圆面角剪切生成所述叶片轮廓150。具体地，上述方式通过对第一叶片单侧轮廓与第二叶片单侧轮廓进行圆面角剪切，从而能够形成于叶片相对应的完整、封闭轮廓，使得叶片在装入叶片轮廓150时更加精确。
34.在一个实施例中，在沿所述风轮盘100的周向侧壁上间隔设置多个所述叶片轮廓150，且所述叶片轮廓150为奇数个。所述叶片轮廓150的个数为41-49片。具体地，上述方式实现了多个叶片沿风轮盘100周向的间隔布置，且保证叶片轮廓150书为奇数个，可以更加有效的保证风轮盘100的出风量，以及减小叶片出口，气流在叶片之间加速流出，可以减小叶片旋转方向背面的涡流损耗，保证了在一定转速下的风机效率，同时也可以减小此部分的涡流噪音，使风轮盘100风声更平顺，减少异音。
35.在一个实施例中，一种离心风轮，采用述的离心风轮降噪叶片200的设计方法。
36.上述离心风轮采用离心风轮降噪叶片200的设计方法，即首先确定风轮盘100的设计半径，然后，以风轮盘100的圆心作两个辅助圆，即具有第一辅助直径的第一辅助圆101及具有第二辅助直径的第二辅助圆102，第一辅助圆101、第二辅助圆102及风轮盘100三者同心。作第一辅助线103并在第一辅助线103上确定第一圆弧线110的圆心，以及第一圆弧线110的圆弧长度。再作第二辅助线111并在第二辅助线111上确定第二圆弧线120的圆心，以及第二圆弧线120的圆弧长度。此时，通过第一圆弧线110与第二圆弧线120相切便能够形成用于与叶片轮廓150相适应的第一叶片单侧轮廓线130，以及通过第一叶片单侧轮廓线130平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线140，最终形成叶片轮廓150。将离心风轮降噪叶片200对应装设在叶片轮廓150中，从而使得离心风轮实现了双弧线叶型设计，可以有效降低风机风噪。
37.在一个实施例中，一种离心风机，采用所述的离心风轮降噪叶片200。
38.上述离心风机使用上述离心风轮，在风轮盘100内通过第一圆弧线110与第二圆弧线120相切便能够形成用于与叶片轮廓150相适应的第一叶片单侧轮廓线130，以及通过第一叶片单侧轮廓线130平移便能够得到第二叶片单侧轮廓线140，最终形成叶片轮廓150。即通过离心风轮降噪叶片200的设计方法利用第一圆弧线110与第二圆弧线120实现双弧线叶
型设计，从而使得离心风轮降噪叶片200实现了双弧线叶型设计。即上述离心风机可以有效降低风机风噪。
39.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。
40.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。