CN104251230A - 离心式叶轮及包括该离心式叶轮的吹吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心式叶轮，包括：轮盘；轮毂；多个叶片，其设于轮盘的一个侧面上并位于由所述轮毂和轮盘外周围成的环形区域内，叶片包括迎风面和与迎风面相反的背风面；所述多个叶片分为若干个叶片组，每个叶片组包括一个长叶片和固定个数的短叶片，所述长叶片由环形区域的内侧向外侧延伸，所述短叶片靠近长叶片的背风面由环形区域的外侧向内侧延伸，所述短叶片比长叶片短。组合型叶片影响了形成于长叶片间隙的涡流的动态扩张，特别是在长叶片的背风面附近设置短叶片，及时地控制了涡流的尺度，从而减少了由大尺度涡流所产生的基频声压，降低了由基频声压造成的哨叫声，使其变成人耳比较容易接受的声音。

Description

离心式叶轮及包括该离心式叶轮的吹吸装置

技术领域

本发明涉及一种离心式叶轮。

本发明还涉及包括该离心式叶轮的吹吸装置。

背景技术

现有的吹吸装置(包括吹吸装置和吹吸机)，主要包括进风口，出风口，蜗壳，设于蜗壳内的叶轮，用于带动叶轮旋转的马达，以及吹吸附件。一般来说，吹风装置中的叶轮都属于离心式叶轮，离心式叶轮主要包括轮盘，设于轮盘中心的轮毂，以及设于轮毂和轮盘边缘所围成的环形区域中的多片叶片，其中，叶片的形状及其排布方式在一定程度上决定了离心式叶轮的出风量、出风效率及噪声质量。

目前，尽管各种叶轮的叶片在弯向、曲率上千变万化，但在同一个轮盘面上，大多数叶轮的各个叶片形状、弦长一致。现有技术中存在一种适用于电脑CPU散热片上安装的风扇叶片，该风扇的叶片为复合式叶片，即在各长叶片的间隔中至少设有一个短叶片，利用设置在长叶片外围同步旋转的短叶片，改善风扇的整个进风面，减少叶片高速旋转过程中与空气激荡接触所形成的噪音。这种复合式的叶片为离心式叶轮的降噪方案提供了良好的借鉴，使得本领域技术人员有意在离心式叶轮，尤其是适用于吹吸装置的离心式叶轮上作出改进，以减少叶轮运行时产生的噪声，改善用户对于吹吸装置的操作体验。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种离心式叶轮，使得该离心式叶轮在运行时噪声较低，用户的操作体验较舒适。

本发明的技术方案如下：

一种离心式叶轮，包括：轮盘；轮毂，其位于轮盘的一个侧面的中部，具有中心轴线，所述离心式叶轮围绕所述中心轴线旋转；多个叶片，其设于所述侧面上并位于由所述轮毂和轮盘外周围成的环形区域内，叶片包括迎风面和与迎风面相反的背风面；所述多个叶片分为若干个叶片组，每个叶片组包括一个长叶片和固定个数的短叶片，所述长叶片由环形区域的内侧向外侧延伸，所述短叶片靠近长叶片的背风面由环形区域的外侧向内侧延伸，所述短叶片比长叶片短。

本方案实施后的有益效果为：所述组合型叶片打破了以往完全由长叶片主导叶轮轮盘的常规模式，也因此而影响了形成于长叶片间隙的涡流的动态扩张，特别是在长叶片的背风面附近设置短叶片，及时地控制了涡流的尺度，从而减少了由大尺度涡流所产生的基频声压，降低了由基频声压造成的哨叫声，使其变成人耳比较容易接受的声音。

优选地，每个叶片组内短叶片与长叶片的周向距离小于轮盘圆周长度和叶片组个数的两倍的比值。

优选地，长叶片具有长叶片前缘和长叶片后缘，短叶片具有短叶片前缘和短叶片后缘，短叶片的弯向与长叶片的弯向一致，短叶片前缘与长叶片前缘形状一致，短叶片后缘与长叶片后缘形状一致，短叶片前缘与后缘之间的部分和与其位置对应的长叶片的形状相对应。短叶片与长叶片弯向、形状对应，减少了设计难度，同时也避免新的叶形对正常流动的气体造成阻碍。

优选地，短叶片的弦长是长叶片弦长的25％-50％。涡流一般在长叶片弦长的50％～75％处快速扩张，因此，如此设置短叶片设置可以有效抑制涡流尺度的进一步扩大。

优选地，所述若干个叶片组均匀地分布于所述轮盘上。

优选地，每个叶片组内短叶片与长叶片的个数相同。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种吹吸装置，使该吹吸装置的耳听噪声较低，改善用户的操作体验。

本发明解决该技术问题的技术方案是：一种吹吸装置，包括主机壳体，所述主机壳体上设有进风口和出风口，所述主机壳体内设有电机以及由电机驱动的叶轮，所述叶轮使气流从进风口流入并流向出风口；所述叶轮为任一个所述的离心式叶轮。

上述方案实施后的有益效果是：上述复合型的叶片降低了离心式叶轮的噪声水平，采用具有复合型叶片的离心式叶轮作为风扇使用，吹吸装置的噪声得以降低，从而改善用户的操作体验。

附图说明

图1是本发明优选实施例中的吹吸装置的示意图。

图2是图1中的离心式叶轮的结构示意图。

其中，

1.风扇                    11.轮盘                   12.轮毂

2、长叶片                 21.迎风面                 22.背风面

23.长叶片前缘             24.长叶片后缘             3.操作手柄

4.进风口                  5.出风口                  6.马达

7.开关                    8.主机壳体                9.短叶片

93.短叶片前缘             94.短叶片后缘

具体实施方式

本发明公开揭示了一种吹吸装置，在本实施例中该吹吸装置为交流吹吸机，当然，吹吸装置也可以是吹风机，而吹吸装置的动力来源也可以是汽油机或直流电池包。

参见图1所示，吹吸机包括设有操作手柄3的主机壳体8，主机壳体8上设有进风口4和出风口5，主机壳体8内设有马达6和风扇1。操作手柄3上设有控制马达6启闭的开关7。开关7启动后，风扇1在马达6的驱动下高速旋转并产生负压，使得气流快速地从进风口4进入而从出风口5流出。进风口4和出风口5可分别与相应的吹吸附件相连，如在本实施例中，在吸尘模式下，吹吸机的进风口4连接吸管，同时出风口5连接集尘袋以收集吸管吸入的落叶和灰尘；而在吹风模式下，进风口4连接进风护罩，同时出风口5连接吹管以引导从进风护罩的间隙流入的空气气流吹除落叶枯枝。当然，吹吸附件除了上述吹吸管、集尘袋和进风护罩外，还可包括用以充气或抽气的气嘴、用以清理屋檐的U型管、用以刮擦顽固污渍的毛刷头等附件，这里不一一列举。总之，吹吸机工作时，气流始终由进风口494进入而从出风口5流出，用户可根据不同的工作情况去选择为进风口4和出风口5安装不同组合的吹吸附件。

无论进风口4和出风口5连接哪一类吹吸附件，吹吸机执行怎样的操作，事实上都是利用风扇1所引起的气流进行工作，因此，风扇1对于吹吸机的性能来说具有举足轻重的地位。在实际应用中，风扇1在很大程度上影响了吹吸机的工作效率、振动和噪声，因此本领域的技术人员一直孜孜以求，致力于研发出改进的风扇1，以期最大程度地提升工作效率、减少振动和降低噪声。

在本发明中，风扇1为离心式叶轮，离心式叶轮在吹吸机中的应用屡见不鲜，因而此处不做过多介绍。

参见图1、图2所示，离心式叶轮包括圆形的轮盘11，轮盘11的中心设有轮毂12，轮毂12包括安装部，安装部具有中心轴线，轮盘11可通过安装部连接到马达6的驱动轴上，从而在马达6的驱动下围绕中心轴线旋转。作为备选方案，安装部可被设计成多种不同的形式，例如具有螺栓系列、键和键槽构造等，以便于将轮盘11安装到马达6的驱动轴上并随之转动。轮盘11具有两面，第一面朝向进风口4，第二面朝向马达6，第一面和第二面上都设有若干叶片2，其中，第二面的叶片2较小，用于给马达6散热；而第一面的叶片2较大，主要用于增加主机壳体8内的空气流动，形成负压，从而形成从进风口4流入而从出风口5流出的定向气流。

当然，定向气流是相对进风口4和出风口5而言的，对于吹吸机来说，在进风口4和出风口5之间，气流在流经离心式叶轮的叶道时，其流动的方式、效率、出风量甚至在流动过程中产生的噪声才是真正影响工作状态的主要因素，而这些无不与叶片2的形状和排布方式密切相关。

参见图2所示，是本发明的优选实施方式，轮盘11的第一面上由轮毂12和轮盘11外周所围成的环形区域内设有4个叶片组，4个叶片组均匀地分布于所述第一面上，每个叶片组包括一个长叶片2和固定个数的短叶片9。长叶片2是由环形区域的内侧向外侧延伸，短叶片9由环形区域的外侧向内侧延伸。每个叶片组内短叶片9和长叶片2的个数之比是一定的，比如在本实施例中，长短叶片9的个数之比为1，即每个叶片组内有一个长叶片2和一个短叶片9，当然，短叶片9与长叶片2的个数之比也可以是2、3或其它更大的数值，同时，叶片组的个数也不限于4组，可以是3组，也可以是5、6组或更多的组数。

叶片在垂直于轮盘11第一面的方向上具有一个高度，叶片在高度方向上包括两个面和两个边缘。这两个面分别为迎风面21和背风面22，迎风面21和背风面22是相对叶轮的旋转方向而言的，即迎风面21的朝向与叶轮的旋转方向一致，而背风面22的朝向与叶轮的旋转方向相反。在本实施例中，叶轮的旋转方向如图所示，因此背风面22和迎风面21也确定如标号所示。

在每个叶片组内，短叶片9设于靠近长叶片2的背风面22一侧，由轮盘11外侧向轮毂12延伸。由于涡流较易在靠近长叶片2背风面22的位置产生，因此在长叶片2的背风面22设置短叶片9，能够适当地控制涡流的动态扩张过程，防止涡流的尺度不断扩大，从而减少由大尺度涡流所产生的基频声压，降低由基频声压造成的哨叫声，使其变成人耳比较容易接受的声音。在本优选实施例中，每个叶片组内，短叶片9与长叶片2的周向距离在1/8个轮盘圆周内。换言之，假设叶片组的个数为N(N≥2)，则每个叶片组内短叶片9与长叶片2的周向距离小于1/2N个轮盘圆周长度，也就是说，每个叶片组内短叶片9与长叶片2的周向距离小于轮盘圆周长度和叶片组个数的两倍的比值。

叶片在高度方向上的两个边缘分别是叶片前缘和叶片后缘，短叶片9的短叶片前缘93与平行于中心轴线的平面形成夹角γ，长叶片2的长叶片前缘23与平行于中心轴线的平面形成夹角α，在本优选实施例中，夹角α与夹角γ的角度相等，即短叶片前缘93与长叶片前缘23形状一致。短叶片9的短叶片后缘94与平行于中心轴线的平面形成夹角δ，长叶片2的长叶片后缘24与平行于所述中心轴线的平面形成一个夹角β，在本优选实施例中，夹角β与夹角δ的角度相等，即短叶片后缘94与长叶片后缘24形状一致。

短叶片9的弯向与长叶片2的弯向一致，并且短叶片9前缘93和后缘94之间的部分和与其位置对应的长叶片2的形状相对应，即短叶片9在短叶片前缘93和短叶片后缘94之间的弯向与形状分别与长叶片2对应部分的弯向和形状一致。这样减少了设计难度，同时也避免新的叶形对正常流动的气体造成阻碍。短叶片9的弦长是长叶片2弦长的25％-50％，涡流一般在长叶片弦长的65％～75％处快速扩张，因此，如此设置短叶片9可以有效抑制涡流尺度进一步扩大。

上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状，本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。

本领域技术人员可以想到的是，本发明还可以有其他的实现方式，但只要其采用的技术精髓与本发明相同或相近似，或者任何基于本发明做出的变化和替换都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种离心式叶轮，包括：

轮盘；

轮毂，其位于轮盘的一个侧面的中部，具有中心轴线，所述离心式叶轮围绕所述中心轴线旋转；

多个叶片，其设于所述一个侧面上并位于由所述轮毂和轮盘外周围成的环形区域内，叶片包括迎风面和与迎风面相反的背风面；

其特征在于：所述多个叶片分为若干个叶片组，每个叶片组包括一个长叶片和固定个数的短叶片，所述长叶片由环形区域的内侧向外侧延伸，所述短叶片靠近长叶片的背风面由环形区域的外侧向内侧延伸，所述短叶片比长叶片短。

2.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：每个叶片组内短叶片与长叶片的周向距离小于轮盘圆周长度和叶片组个数的两倍的比值。

3.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：长叶片具有长叶片前缘和长叶片后缘，短叶片具有短叶片前缘和短叶片后缘，短叶片的弯向与长叶片的弯向一致，短叶片前缘与长叶片前缘形状一致，短叶片后缘与长叶片后缘形状一致，短叶片在前缘与后缘之间的部分和与其位置对应的长叶片的形状相对应。

4.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：短叶片的弦长是长叶片弦长的25％-50％。

5.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：所述若干个叶片组均匀地分布于所述轮盘上。

6.根据权利要求1所述的离心式叶轮，其特征在于：每个叶片组内短叶片的个数为1。

7.一种吹吸装置，包括主机壳体，所述主机壳体上设有进风口和出风口，所述主机壳体内设有电机以及由电机驱动的叶轮，所述叶轮使气流从进风口流入并流向出风口；其特征在于：所述叶轮为权利要求1-6任一所述的离心式叶轮。