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CN109519416B - 一种离心风机 - Google Patents

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陈浩辉
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Abstract

一种离心风机，包括蜗壳、叶轮和电机，蜗壳包括前壁、后壁和连接在前壁、后壁之间的环形壁，蜗壳的前、后侧分别具有前侧进风口和后侧进风口，叶轮包括有中盘，在蜗壳前壁的内壁面上安装有前侧内蜗壳，在蜗壳后壁的内壁面上安装有后侧内蜗壳。该离心风机通过在蜗壳前壁的内壁面安装前侧内蜗壳，在蜗壳后壁的内壁面上安装有后侧内蜗壳，即采用与双吸叶轮相匹配的双吸式内蜗壳结构，可以进一步提高蜗壳的扩压能力，实现叶轮出口动能的回收，加强叶轮的有效做功能力，从而有效减小流动损失并降低风机噪声，并且，前、后侧内蜗壳还发挥着防涡圈的作用，减小了叶片前盘和后盘与蜗壳的间隙，进而减小了风机系统内部的泄露损失。

Description

一种离心风机
技术领域
本发明涉及一种离心风机。
背景技术
双吸式多翼离心风机的叶轮为双吸式叶轮，双吸式叶轮因其具有较大的流量系数而在欧式吸油烟机中得到了广泛采用。目前的双吸式多翼离心风机叶片的叶片是叶片流道短，而叶片比较长，如果要加强吸油烟的效果，需要进一步提升其气动性能，如果进一步加长叶片，由于叶轮是转动部件，使得转动过程中容易出现动不平衡，进而产生额外的噪声。而通过增加转速提升性能，会带来噪声的增加。并且，双吸式多翼离心风机因其在整机中安装方式的限制，导致前后两侧进风的流量差别大，叶片出口气流差异大，如果采用相同的蜗壳型线进行扩压的话，将使得出风罩出口气流不均匀，进而导致噪声增大和风机性能恶化。双吸式蜗壳主要的目的是回收双吸叶轮出口的动能，提升整个风机系统的压力，因此蜗壳与叶轮型式的匹配设计尤其重要。
现有用于吸油烟机中的双吸式多翼离心风机系统，由于外形尺寸的限制，其驱动电机一般安装在蜗壳的一侧，同时也存在叶轮两侧进风高度有差异，这些原因最终都导致双侧同时进入叶轮中的流量不是等量的关系，在相同的叶片参数的情况下，导致两侧的从叶轮出口流入到蜗壳中的气流呈现极大的不均匀性，不仅带来大量的流动损失，噪声也增加。因此，为了改善这种状况，考虑到多翼离心风机的特殊性，需要对蜗壳结构进行改进，以改善出口气流的均匀性，进而达到提高风机效率和降低噪声的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能改善出口气流的不均匀性、尺寸相对较小的双吸式多翼离心风机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该离心风机，包括蜗壳、叶轮和电机，所述蜗壳包括前壁、后壁和连接在前壁、后壁之间的环形壁，蜗壳的前、后侧分别具有前侧进风口和后侧进风口，所述叶轮包括有中盘，所述电机安装在蜗壳的后侧，电机的输出轴连接在所述中盘上，其特征在于：在所述蜗壳前壁的内壁面上安装有前侧内蜗壳，在所述蜗壳后壁的内壁面上安装有后侧内蜗壳。
优选地，所述前侧内蜗壳设于所述前侧进风口的周围，所述后侧内蜗壳设于所述后侧进风口的周围。
进一步优选，所述前侧内蜗壳的后边沿邻近所述叶轮的前端面，所述后侧内蜗壳的前边沿邻近所述叶轮的后端面。
前侧内蜗壳和后侧内蜗壳的型线可以有多种结构，优选地，所述前侧内蜗壳的型线和后侧内蜗壳的型线均包括有直线段和曲线段，所述直线段邻近所述风机的出风口，曲线段的起始端即为直线段的下端，曲线段的结束端连接在所述直线段上且连接点靠近直线段的上端。
进一步优选，所述叶轮前端出口速度在轴向的分量为C2m，叶轮前端出口速度的在圆周方向的分量为C2u，叶轮外径为R2，蜗壳的基圆直径为R0，前侧内蜗壳的极半径为R，叶轮的中盘与前侧内蜗壳之间的垂直距离为B0，前侧内蜗壳的宽度为B1，前侧内蜗壳的初始角为θ0，则满足如下公式：
进一步优选，所述叶轮后端出口速度在轴向的分量为C2m＇，叶轮后端出口速度的在圆周方向的分量为C2u＇，叶轮外径为R2，蜗壳的基圆直径为R0，后侧内蜗壳的极半径为R＇，叶轮的中盘与后侧内蜗壳之间的垂直距离为B2，后侧内蜗壳的宽度为B3，后侧内蜗壳的初始角为θ0＇，则满足如下公式：
电机可以有多种安装结构，优选地，在所述蜗壳的后侧安装有电机安装架，所述电机安装在所述的电机安装架上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该离心风机通过在蜗壳前壁的内壁面上安装前侧内蜗壳，在蜗壳后壁的内壁面上安装有后侧内蜗壳，即采用与双吸叶轮相匹配的双吸式内蜗壳结构，气流在蜗壳中摩擦作用的路程小，可以减小叶轮摩擦损失并降低风机噪声，进一步提高蜗壳的扩压能力，实现叶轮出口动能的回收，进而加强叶轮的有效做功能力，并且，前侧内蜗壳和后侧内蜗壳还发挥着防涡圈的作用，减小了叶片前盘和后盘与蜗壳的间隙，进而减小了风机系统内部的泄露损失。此外，该离心风机可以在叶片较短的情况下，实现较高的气动性能，可以使风机尺寸相对较小。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例另一角度的结构示意图；
图3为本发明实施例的分解示意图；
图4为本发明实施例的结构剖视图；
图5为本发明实施例的侧视图；
图6为图5中B-B向的结构剖视图；
图7为图5中C-C向的结构剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，本实施例中的离心风机包括蜗壳1、叶轮2、电机3、前侧内蜗壳4、后侧内蜗壳5和电机安装架6。
以图1中箭头A所示方向为前向，蜗壳1包括前壁11、后壁12和连接在前壁、后壁之间的环形壁13，蜗壳1的前、后侧分别具有前侧进风口14和后侧进风口15，叶轮2包括有中盘21、前盘22和后盘23，中盘21的前后两侧分别形成叶轮2的前进风口和后进风口，电机安装架6安装在蜗壳1的后侧，电机3安装在电机安装架6上。电机3的输出轴连接在中盘21上，电机3转动时带动中盘21转动，进而带动叶轮2转动。上述结构与现有双吸式多翼离心风机的结构相同，在此不具体展开描述。
本实施例中，前侧内蜗壳4安装在蜗壳前壁11的内壁面上，前侧内蜗壳4设于前侧进风口14的周围，且前侧内蜗壳4的后边沿邻近叶轮2的前端面。后侧内蜗壳5安装在蜗壳后壁12的内壁面上，后侧内蜗壳5设于后侧进风口15的周围，且后侧内蜗壳5的前边沿邻近叶轮2的后端面。此外，前侧内蜗壳4的型线和后侧内蜗壳5的型线均包括有直线段71和曲线段72，直线段71邻近风机的出风口，曲线段72的起始端即为直线段71的下端，曲线段72的结束端连接在直线段71上且连接点靠近直线段71的上端。
如图4至图6所示，设叶轮2前端出口速度在轴向的分量为C2m，C2m可以前端出口风量和叶轮的叶片数算出，根据叶轮2前端出口速度的在圆周方向的分量为C2u，C2u可以根据叶片的安放角、转速和风量算出，叶轮2外径为R2，蜗壳1的基圆直径为R0，前侧内蜗壳4的极半径为R，叶轮2的中盘21与前侧内蜗壳4之间的垂直距离为B0，前侧内蜗壳4的宽度为B1，前侧内蜗壳4的初始角为θ0，则满足如下公式：
如图4、图5和图7所示，设叶轮2后端出口速度在轴向的分量为C2m＇，C2m＇可以根据后端出口风量和叶轮的叶片数算出，叶轮2后端出口速度的在圆周方向的分量为C2u＇，C2u＇可以根据叶片的安放角、转速和风量算出，叶轮2外径为R2，蜗壳1的基圆直径为R0，后侧内蜗壳5的极半径为R＇，叶轮2的中盘21与后侧内蜗壳5之间的垂直距离为B2，后侧内蜗壳5的宽度为B3，后侧内蜗壳5的初始角为θ0＇，则满足如下公式：
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，可以对本发明进行多种改型或改进，这些均被视为本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种离心风机，包括蜗壳(1)、叶轮(2)和电机(3)，所述蜗壳(1)包括前壁(11)、后壁(12)和连接在前壁、后壁之间的环形壁(13)，蜗壳(1)的前、后侧分别具有前侧进风口(14)和后侧进风口(15)，所述叶轮(2)包括有中盘(21)，所述电机(3)安装在蜗壳(1)的后侧，电机(3)的输出轴连接在所述中盘(21)上，其特征在于：在所述蜗壳前壁(11)的内壁面上安装有前侧内蜗壳(4)，在所述蜗壳后壁(12)的内壁面上安装有后侧内蜗壳(5)，所述前侧内蜗壳(4)设于所述前侧进风口(14)的周围，所述后侧内蜗壳(5)设于所述后侧进风口(15)的周围，所述叶轮(2)前端出口速度在轴向的分量为C2m，叶轮(2)前端出口速度的在圆周方向的分量为C2u，叶轮(2)外径为R2，蜗壳(1)的基圆直径为R0，前侧内蜗壳(4)的极半径为R，叶轮(2)的中盘(21)与前侧内蜗壳(4)之间的垂直距离为B0，前侧内蜗壳(4)的宽度为B1，前侧内蜗壳(4)的初始角为θ0，则满足如下公式：
2.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于：所述前侧内蜗壳(4)的后边沿邻近所述叶轮(2)的前端面，所述后侧内蜗壳(5)的前边沿邻近所述叶轮(2)的后端面。
3.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于：所述前侧内蜗壳(4)的型线和后侧内蜗壳(5)的型线均包括有直线段(71)和曲线段(72)，所述直线段(71)邻近所述风机的出风口，曲线段(72)的起始端即为直线段(71)的下端，曲线段(72)的结束端连接在所述直线段(71)上且连接点靠近直线段(71)的上端。
4.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于：所述叶轮(2)后端出口速度在轴向的分量为C2m＇，叶轮(2)后端出口速度的在圆周方向的分量为C2u＇，叶轮(2)外径为R2，蜗壳(1)的基圆直径为R0，后侧内蜗壳(5)的极半径为R＇，叶轮(2)的中盘(21)与后侧内蜗壳(5)之间的垂直距离为B2，后侧内蜗壳(5)的宽度为B3，后侧内蜗壳(5)的初始角为θ0＇，则满足如下公式：
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的离心风机，其特征在于：在所述蜗壳(1)的后侧安装有电机安装架(6)，所述电机(3)安装在所述的电机安装架(6)上。
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