离心叶轮、离心风机、空调器及家用电器的制作方法

1.本发明涉及离心风机技术领域，尤其是涉及一种离心风机的离心叶轮、具有该离心叶轮的离心风机、具有该离心风机的空调器及具有该离心风机的家用电器。


背景技术：

2.离心风机是依靠输入的机械能，将气流从轴向进风加压后径向出风，从而提高气体压力并排送气体的机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。
3.离心风机的主要结构包括叶轮、蜗壳、集流器等，叶轮作为离心风机的核心部件，由原动机驱动旋转，叶轮旋转时将原动机的机械能传递给气体，使得气体的压力升高。
4.参见图1，现有离心叶轮1的多个叶片12在离心叶轮1的周向上均匀分布在离心叶轮1的轮毂11上，且多个叶片12在离心叶轮1的轴向上远离轮毂11的进风端13相平齐设置，即多个叶片12在离心叶轮1的轴向上的高度相等。在原动机驱动离心叶轮1带动叶片12旋转过程中，叶片12的进风端13对蜗壳的轴向进风流进行旋转扰动，由于现有离心叶轮1的多个叶片12的进风端13相平齐设置，对轴向进入蜗壳内的进风流的扰动不够均匀，尤其是在蜗壳的轴向上的风流分布更不均匀，导致蜗壳内的流场不够均匀，从而导致旋转噪声和喷射噪声产生。其中，旋转噪声属于偶极子源，为离散频率噪声，发生机理除出现涡脱区气流不均匀之外，还有叶片12打击空气引起气体的压力脉动产生的噪音，而喷射噪声是蜗壳内的风流从蜗壳的出口以高速喷射出来而产生的噪声。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的是提供一种能够使得蜗壳内的流场更加均匀的离心叶轮，从而有效降低旋转噪声和喷射噪声，并且有效改善离心风机的喘振问题。
6.本发明的第二目的是提供一种具有上述离心叶轮的离心风机。
7.本发明的第三目的是提供一种具有上述离心风机的空调器。
8.本发明的第四目的是提供一种具有上述离心风机的家用电器。
9.为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种离心叶轮，包括轮毂和至少两个叶片组，多个叶片组在轮毂的周向上均匀分布在轮毂的一轴向端面上，每一个叶片组包括第一叶片和第二叶片，第一叶片的第一进风端在轮毂的轴向上凸出第二叶片的第二进风端设置，第一进风端为第一叶片在轮毂的轴向上远离轮毂的一端，第二进风端为第二叶片在轮毂的轴向上远离轮毂的一端。
10.从上述方案可见，本发明离心叶轮的第一叶片的第一进风端与第二叶片的第二进风端之间在轮毂的轴向上具有高度差，可以有效改善蜗壳内风流在蜗壳的轴向上的分布均匀性，能够使得蜗壳内的流场更加均匀，从而有效降低旋转噪声，同时第一叶片的第一进风端与第二叶片的第二进风端之间在轮毂的轴向上的不均匀性，使得喷射噪声声波在旋转叶
片上进行反射，进而有效降低喷射噪声，并且能够降低蜗壳内的风流脉动程度，有效改善离心风机的喘振问题。
11.一个优选的方案是，每一个叶片组还包括第三叶片，第二进风端在轮毂的轴向上凸出第三叶片的第三进风端设置，第三进风端为第三叶片在轮毂的轴向上远离轮毂的一端。
12.更进一步的方案是，第一进风端和第二进风端之间在轮毂的轴向上的第一高度差小于第一叶片在轮毂的轴向上的高度的25％～35％；和/或，第二进风端和第三进风端之间在轮毂的轴向上的第二高度差小于第一叶片在轮毂的轴向上的高度的25％～35％。
13.更进一步的方案是，第一高度差和第二高度差相等。
14.更进一步的方案是，轮毂的外周直径为130mm～150mm。
15.更进一步的方案是，第一叶片的包角为2
°
～8
°
；和/或，第二叶片的包角为2
°
～8
°
；和/或，第三叶片的包角为2
°
～8
°
。
16.更进一步的方案是，第一叶片的进口角为40
°
至60
°
之间；和/或，第二叶片的进口角为40
°
至60
°
之间；和/或，第三叶片的进口角为40
°
至60
°
之间。
17.进一步的方案是，第一叶片的出口角为20
°
～50
°
；和/或，第二叶片的出口角为20
°
～50
°
；和/或，第三叶片的出口角为20
°
～50
°
。
18.更进一步的方案是，第一叶片的第一进口直径小于第二叶片的第二进口直径，且第二进口直径小于第三叶片的第三进口直径。
19.更进一步的方案是，第一进口直径和第二进口直径之间的第一差值与第二进口直径和第三进口直径之间的第二差值相等。
20.更进一步的方案是，第一进口直径为轮毂的外周直径的0.63倍；和/或，第二进口直径为轮毂的外周直径的0.7倍；和/或，第三进口直径为轮毂的外周直径的0.77倍。
21.为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种离心风机，包括离心叶轮，离心叶轮为上述的离心叶轮。
22.为了实现本发明的第三目的，本发明提供一种空调器，包括离心风机，离心风机为上述的离心风机。
23.为了实现本发明的第四目的，本发明提供一种家用电器，包括离心风机，离心风机为上述的离心风机。
附图说明
24.图1是现有离心叶轮的结构图。
25.图2是本发明离心风机实施例的径向剖视图。
26.图3是本发明离心风机实施例的侧视图。
27.图4是本发明离心风机实施例的轴向剖视图。
28.图5是本发明离心风机实施例的结构分解图。
29.图6是本发明离心风机实施例中离心叶轮的结构图。
30.图7是本发明离心风机实施例中离心叶轮的叶片组的示意图
31.图8是本发明离心风机实施例中离心叶轮的主视图。
32.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
33.参见图2至图8，本实施例离心风机包括电动机(未标示)、蜗壳21、集流器(未标示)和离心叶轮25，蜗壳21为中空环形壳体，蜗壳21的外周向侧壁凸出设置有蜗舌22，蜗舌22远离蜗壳21的一端设置有与蜗壳21的中空内腔23相连通的方形出风口24，蜗壳21的轴向第一端面贯穿开设有与蜗壳21的中空内腔23相连通的圆形进风口26，离心叶轮25与蜗壳21偏心地设置在蜗壳21的中空内腔23内，电动机设置在蜗壳21的轴向第二端面上，且电动机的驱动轴与离心叶轮25的轮毂251轴心相连接，以便驱动离心叶轮25旋转，集流器设置在蜗壳21的轴向第一端面并与进风口26对应设置，集流器为环状结构，用于外部气流在蜗壳21的轴向上引导经过进风口26进入蜗壳21的中空内腔23，在离心叶轮25的旋转扰动下，再从蜗舌22的出风口24排出。
34.本实施例离心叶轮25包括轮毂251和至少两个叶片组252，多个叶片组252在轮毂251的周向上均匀分布在轮毂251的一轴向端面上。每一个叶片组252包括第一叶片2521和第二叶片2522，第一叶片2521的第一进风端25211在轮毂251的轴向上凸出第二叶片2522的第二进风端25221设置，第一叶片2521的第一进风端25211为第一叶片2521在轮毂251的轴向上远离轮毂251的一端，第二叶片2522的第二进风端25221为第二叶片2522在轮毂251的轴向上远离轮毂251的一端，即第一叶片2521的第一进风端25211为第一叶片2521在轮毂251的轴向上靠近蜗壳21的进风口26的一端，第二叶片2522的第二进风端25221为第二叶片2522在轮毂251的轴向上靠近蜗壳21的进风口26的一端。本实施例离心叶轮25的第一叶片2521的第一进风端25211与第二叶片2522的第二进风端25221之间在轮毂251的轴向上具有高度差，可以有效改善蜗壳21内风流在蜗壳21的轴向上的分布均匀性，能够使得蜗壳21内的流场更加均匀，从而有效降低旋转噪声，同时第一叶片2521的第一进风端25211与第二叶片2522的第二进风端25221之间在轮毂251的轴向上的不均匀性，使得喷射噪声声波在旋转叶片上进行反射，进而有效降低喷射噪声，并且能够降低蜗壳21内的风流脉动程度，有效改善离心风机的喘振问题。
35.为了进一步降低旋转噪声和喷射噪声以及改善离心风机的喘振问题，本实施例每一个叶片组252还包括第三叶片2523，第二进风端25221在轮毂251的轴向上凸出第三叶片2523的第三进风端25231设置，第三叶片2523的第三进风端25231为第三叶片2523在轮毂251的轴向上远离轮毂251的一端，即第三叶片2523的第三进风端25231为第三叶片2523在轮毂251的轴向上靠近蜗壳21的进风口26的一端，从而使得第三叶片2523的第三进风端25231、第二叶片2522的第二进风端25221、第一叶片2521的第一进风端25211在轮毂251的轴向上呈现上升台阶状地不均匀分布。其中，第一叶片2521的第一进风端25211和第二叶片2522的第二进风端25221之间在轮毂251的轴向上的第一高度差h4小于第一叶片2521在轮毂251的轴向上的高度h1的25％～35％，且第二叶片2522的第二进风端25221和第三叶片2523的第三进风端25231之间在轮毂251的轴向上的第二高度差h5小于第一叶片2521在轮毂251的轴向上的高度h1的25％～35％，从而确保第一叶片2521、第二叶片2522和第三叶片2523的结构强度，具体地，本实施例第一叶片2521的第一进风端25211和第二叶片2522的第二进风端25221之间在轮毂251的轴向上的第一高度差h4小于第一叶片2521在轮毂251的轴向上的高度h1的30％，且第二叶片2522的第二进风端25221和第三叶片2523的第三进风端25231之间在轮毂251的轴向上的第二高度差h5小于第一叶片2521在轮毂251的轴向上的高
度h1的30％。优选地，第一高度差h4和第二高度差h5相等，即第一高度差h4和第二高度差h5均为5mm，具体地，本实施例第一叶片2521在轮毂251的轴向上的高度h1为40mm，第二叶片2522在轮毂251的轴向上的高度h2为35mm，第三叶片2523在轮毂251的轴向上的高度h3为30mm。
36.本实施例第一叶片2521的第一进口直径d1小于第二叶片2522的第二进口直径d2，且第二叶片2522的第二进口直径d2小于第三叶片2523的第三进口直径d3，其中第一叶片2521的第一进口直径d1为多个第一叶片2521在轮毂251的径向上靠近轮毂251轴心的第一进风边之间形成的第一圆环253的直径，第二叶片2522的第二进口直径d2为多个第二叶片2522在轮毂251的径向上靠近轮毂251轴心的第二进风边之间形成的第二圆环254的直径，第三叶片2523的第三进口直径d3为多个第三叶片2523在轮毂251的径向上靠近轮毂251轴心的第三进风边之间形成的第三圆环256的直径。由于本实施例第一叶片2521的第一进口直径d1小于第二叶片2522的第二进口直径d2，第二叶片2522的第二进口直径d2小于第三叶片2523的第三进口直径d3，使得第三叶片2523的第三进风边、第二叶片2522的第二进风边、第一叶片2521的第一进风边在轮毂251的径向上呈现上升台阶状地不均匀分布，从而形成两级增压效果，能够在相同转速下较常规离心风机风量有效提升15％，若在相同风量下，能够使得离心风机的功率更低，更加高效。
37.具体地，本实施例第一叶片2521的第一进口直径d1和第二叶片2522的第二进口直径d2之间的第一差值与第二叶片2522的第二进口直径d2和第三叶片2523的第三进口直径d3之间的第二差值相等，优选地，第一叶片2521的第一进口直径d1为轮毂251的外周直径d的0.63倍，第二叶片2522的第二进口直径d2为轮毂251的外周直径d的0.7倍，第三叶片2523的第三进口直径d3为轮毂251的外周直径d的0.77倍。其中，本实施例轮毂251的外周直径d为130mm～150mm，优选地，本实施例轮毂251的外周直径d为140mm。另外，本实施例第一叶片2521的包角为2
°
～8
°
，第二叶片2522的包角为2
°
～8
°
，第三叶片2523的包角为2
°
～8
°
，优选地，本实施例第一叶片2521的包角为4
°
，第二叶片2522的包角为4
°
，第三叶片2523的包角为4
°
，叶片的包角θ为叶片在轮毂251的径向远离轮毂251轴心的根部与叶片在轮毂251的径向靠近轮毂251轴心的弧线的切线之间过轮毂251轴心的夹角，本实施例第一叶片2521的进口角为40
°
至60
°
之间，第二叶片2522的进口角为40
°
至60
°
之间，第三叶片2523的进口角为40
°
至60
°
之间，叶片的进口角γ为叶片在轮毂251的径向靠近轮毂251轴心的弧线的切线与该切线和叶片的弧线之间的相交点过轮毂251轴心所在的平面之间的夹角。此外，本实施例第一叶片2521的出口角为20
°
～50
°
，第二叶片2522的出口角为20
°
～50
°
，第三叶片2523的出口角为20
°
～50
°
，优选地，本实施例第一叶片2521的出口角为30
°
，第二叶片2522的出口角为30
°
，第三叶片2523的出口角为30
°
，叶片的出口角β为叶片在轮毂251的径向远离轮毂251轴心的弧线的切线与轮毂251的外周切线之间的夹角。从而，本实施例离心叶轮25能够有效改善轮毂251位置的风流分布，降低轮毂251的平均压力，且能够扰动更多风流进入蜗壳21的中空内腔23，进而提升风量。
38.安装有本发明离心叶轮25的离心风机可适用在空调器上，也可适用在其他家用电器上，家用电器还包括电风扇、空气净化器、加湿器等。
39.以上实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范
围内。