CN110513304B - 离心风机和吸尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种离心风机和吸尘器，其中，离心风机包括：风机罩，风机罩设置有进风口；动叶轮，设置于风机罩内，并靠近进风口设置；静叶组件，设置于风机罩内，并设置于动叶轮的下游，静叶组件包括叶片扩压器，叶片扩压器包括轮盘以及设置于轮盘上的多个扩压叶片，多个扩压叶片沿轮盘的周向间隔分布于轮盘的外侧壁上，扩压叶片能够沿轮盘的轴向延伸，以与风机罩的内侧壁之间限定出轴向的扩压通道。通过本发明的技术方案，能够增加动叶轮与静压组件之间的距离，结合沿轴向延伸的扩压叶片，实现对由动叶轮导出的气流实现扩压的效果，进而降低流速，提高静压，以在不增加径向尺寸的前提下提高整机的运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及家电设备领域，具体而言，涉及一种离心风机和一种吸尘器。
背景技术
现有吸尘器中的离心风机通常由风机罩、动叶轮、静叶、挡风圈组成，静叶包括回流器以及有叶扩压器。动叶轮和静叶在风机罩和挡风圈组成的壳体内，且静叶位于动叶轮下游，壳体内壁和静叶之间限定了气流流道，但仍存在以下缺陷：
(1)静叶中的扩压器叶片沿径向布设于指定端面上，在吸尘器的内部空间较小，风机罩的外径与动叶轮的外径相差不大时，没有足够的空间布置径向的扩压器叶片，动叶轮出口的高速气流经过很短的无叶扩压段后就进入回转通道和回流器，导致气流得不到有效的扩压减速，整机效率较低。
(2)离心风机在采用布设有径向的扩压器叶片时，由于扩压器叶片的前缘与动叶轮的出口之间的距离很小，动叶轮出口的高速气流冲击到径向扩压器叶片前缘，导致产生较高的噪声。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种离心风机。
本发明的另一个目的在于提供一种吸尘器。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种离心风机，包括：风机罩，风机罩设置有进风口；动叶轮，设置于风机罩内，并靠近进风口设置；静叶组件，设置于风机罩内，并设置于动叶轮的下游，静叶组件包括叶片扩压器，叶片扩压器包括轮盘以及设置于轮盘上的多个扩压叶片，多个扩压叶片沿轮盘的周向间隔分布于轮盘的外侧壁上，扩压叶片能够沿轮盘的轴向延伸，以与风机罩的内侧壁之间限定出轴向的扩压通道。
在该技术方案中，静叶组件包括叶片扩压器，通过在轮盘的外侧壁上周向设置多个扩压叶片，以将叶片扩压器构设为轴向叶片扩压器，轴向叶片扩压器与现有技术中的径向叶片扩压器相比，一方面，在设置有该离心风机的家电设备，比如吸尘器的内部空间有限时，采用在侧壁上布设扩压叶片的轴向叶片扩压器代替在轮盘的端面上布设扩压叶片，能够增加动叶轮与静压组件之间的距离，结合沿轴向延伸的扩压叶片，实现对由动叶轮导出的气流实现扩压的效果，进而降低流速，提高静压，以在不增加径向尺寸的前提下提高整机的运行效率，另一方面，扩压叶片能够沿轴向延伸，以使扩压叶片与风机罩的内侧壁之间形成轴向的扩压通道，结合动叶轮与静压组件之间的距离增加，气流在进入轴向叶片扩压器之前，在动叶轮与静压组件之间先进行一定程度的混合扩压，结合轴向的扩压通道，能够进一步降低流速，提升气流的均匀性，进而降低离心风机的运行噪音。
具体地，所谓径向的扩压叶片，为设置在轮盘的端面上，并且沿径向延伸的叶片，而组成轴向叶片扩压器的轴向的扩压叶片，则为设置在轮盘的圆周的侧壁上，并沿轴向延伸的叶片，与径向的扩压叶片相比，轴向的扩压叶片一方面能够增加动叶轮与轮盘之间的距离，另一方面也可以减小轮盘的径向尺寸，从而有利于减小设置该离心风机的吸尘器的整体尺寸。
另外，本发明提供的上述实施例中的离心风机还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，优选地，静叶组件还包括：回流器，设置于叶片扩压器下游的回流器，回流器包括设置于背向于进风口的轮盘的端面上的多个回流器叶片，多个回流器叶片沿轮盘的轴向间隔设置，回流器叶片能够向轮盘的中心延伸，其中，回流器与叶片扩压器为一体成型结构。
在该技术方案中，通过设置回流器，回流器包括设置于背向于进风口的轮盘的端面上的多个回流器叶片，回流器叶片能够向轮盘的中心延伸，从而使经过扩压叶片的气流沿回流器叶片向中心回流，进而有利于提升正极的运行效率。
在上述任一技术方案中，优选地，静叶组件还包括：支撑环，设置于叶片扩压器的外周，并能够与风机罩的内侧壁配合组装，支撑环用于支撑叶片扩压器，扩压叶片与支撑环的内侧壁之间限定出轴向的扩压通道，其中，支撑环与风机罩中的一个的周向边缘上设置有卡扣，支撑环与风机罩中的另一个的周向边缘上设置有能够与卡扣配合组装的卡扣槽，以对支撑环进行周向限位。
在该技术方案中，通过在叶片扩压器与风机罩之间设置支撑环，一方面，可以通过支撑环对轴向的扩压叶片进行支撑，进而提升叶片扩压器的稳定性，另一方面，通过在支撑环与风机罩上分别设置相互配合的卡扣与卡槽，在实现支撑环周向定位的同时，实现了支撑环与风机罩之间的装配组装，并有利于降低制备成本。
具体地，将静叶组件的径向的扩压叶片改为轴向的扩压叶片，轴向叶片扩压器和回流器叶片以及轮盘(即回流器本体)一体成型结构制备，轴向的扩压叶片设置在回流器叶片的上游，轴向叶片扩压器的外侧设置有一圈支撑环，支撑环用于提供装配面以及卡扣槽用以安装风机罩，气流从动叶轮的出口流出后，经过无叶扩压段，然后在风机罩的作用下流动方向由径向变为轴向，通过设置周向叶片扩压器，在进入回流器之前的轴向段，气流经过轴向的扩压通道，实现了对气流的引导扩压。
在上述任一技术方案中，优选地，扩压叶片沿周向倾斜设置，扩压叶片沿周向的入口角大于或等于10°，并小于或等于40°。
在该技术方案中，扩压叶片在沿轴向延伸的同时，还沿周向倾斜设置，将处于上游的扩压叶片的端点确定为叶片前缘，将处于下游的扩压叶片的端点确定为叶片后缘，将叶片前缘与轮盘的前端面之间的夹角确定为入口角，通过限定入口角的范围，一方面，能够延长扩压通道的长度范围，另一方面，有利于提升扩压效果，以实现扩压减速。
在上述任一技术方案中，优选地，扩压叶片沿周向的入口角大于或等于20°，并小于或等于25°。
在该技术方案中，通过进一步减小入口角的限定范围，一方面，能够进一步提升扩压效果，另一方面，能够降低制备的难度。
在上述任一技术方案中，优选地，扩压叶片沿周向的出口角与入口角之间的角度差大于或等于10°，并小于或等于50°。
在该技术方案中，将叶片后缘与轮盘的端面之间的夹角确定为出口角，通过限定扩压叶片的出口角与出口角之间的角度差值，以限定出扩压叶片的叶片弯度，并进一步确定扩压叶片的出口角，在获取最优的扩压效果的同时，降低噪声。
在上述任一技术方案中，优选地，扩压叶片沿周向的出口角与入口角之间的角度差大于或等于15°，并小于或等于25°。
在该技术方案中，通过进一步限定角度差的角度范围，以进一步优化扩压降速效果，进而最大限度地提高离心风机的运行效率。
具体地，在扩压叶片的入口角为20°时，出口角可以在35°与45°之间，在扩压叶片的入口角为25°时，出口角可以在40°与50°之间。
在上述任一技术方案中，优选地，多个扩压叶片的数量大于或等于10个，并小于或等于35个；其中，多个扩压叶片为机翼型叶片或等厚度叶片。
在该技术方案中，扩压叶片可以构设为机翼型叶片或等厚度叶片，其中，机翼型叶片即将叶片的横截面的形状构造为类似与飞机机翼的流线型结构，采用机翼型叶片有利于减小气流阻力，进而有利于提升离心风机的运行效率，而采用等厚度叶片在满足轴向扩压需求的同时，制备成本更低。
另外，通过限定扩压叶片的数量，以同时兼顾叶片扩压器扩压作用与制备的需求，其中，在扩压叶片的数量为10个时，制备过程更简单，在扩压叶片的数量为35个时，扩压降速的效果更好。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括：挡风圈，设置于静叶组件的下游，并能够与支撑环配合对接组装；电机，设置于挡风圈的下游，并能够连接至动叶轮。
在该技术方案中，通过设置挡风圈，实现挡风效果。
本发明第二方面的实施例提出了一种吸尘器，包括本发明第一方面的技术方案中任一实施例所述的离心风机。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)通过布置轴向的扩压叶片，以形成轴向叶片扩压器，可以使气流在动叶轮的出口和回流器的进口之间产生扩压，以降低流速，提高静压，进而提高离心风机的整机效率，以及可以缩小整机的径向尺寸。
(2)通过布置轴向叶片扩压器，使得扩压器叶片与动叶轮的出口之间的距离增大，气流在进入轴向叶片扩压器之前，在无叶径向扩压段进行了一定程度的掺混和扩压，速度降低，气流均匀性增强，因此轴向叶片扩压器产生的噪音更低。
(3)与径向叶片扩压器相比，在轴向扩压器叶片的顶端增加支撑环，并提供装配面和卡扣槽安装风机罩和挡风圈，有利于降低成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的离心风机的爆炸结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的离心风机的剖面结构示意图：
图3示出了根据本发明的一个实施例的静叶组件的结构示意图；
图4示出了根据本发明的另一个实施例的静叶组件的结构示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的静叶组件的侧向结构示意图。
其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10离心风机，102风机罩，104动叶轮，106静叶组件，1062轮盘，1064扩压叶片，1066回流器叶片，1068支撑环，108挡风圈。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图5描述根据本发明一些实施例的离心风机。
如图1与图2所示，根据本发明的实施例的离心风机10，包括：风机罩102，风机罩102设置有进风口；动叶轮104，设置于风机罩102内，并靠近进风口设置；静叶组件106，设置于风机罩102内，并设置于动叶轮104的下游，静叶组件106包括叶片扩压器，叶片扩压器包括轮盘1062以及设置于轮盘1062上的多个扩压叶片1064，多个扩压叶片1064沿轮盘1062的周向间隔分布于轮盘1062的外侧壁上，扩压叶片1064能够沿轮盘1062的轴向延伸，以与风机罩102的内侧壁之间限定出轴向的扩压通道。
在该实施例中，静叶组件106包括叶片扩压器，通过在轮盘1062的外侧壁上周向设置多个扩压叶片1064，以将叶片扩压器构设为轴向叶片扩压器，轴向叶片扩压器与现有技术中的径向叶片扩压器相比，一方面，在设置有该离心风机10的家电设备，比如吸尘器的内部空间有限时，采用在侧壁上布设扩压叶片1064的轴向叶片扩压器代替在轮盘1062的端面上布设扩压叶片1064，能够增加动叶轮104与静压组件之间的距离，结合沿轴向延伸的扩压叶片1064，实现对由动叶轮104导出的气流实现扩压的效果，进而降低流速，提高静压，以在不增加径向尺寸的前提下提高整机的运行效率，另一方面，扩压叶片1064能够沿轴向延伸，以使扩压叶片1064与风机罩102的内侧壁之间形成轴向的扩压通道，结合动叶轮104与静压组件之间的距离增加，气流在进入轴向叶片扩压器之前，在动叶轮104与静压组件之间先进行一定程度的混合扩压，结合轴向的扩压通道，能够进一步降低流速，提升气流的均匀性，进而降低离心风机10的运行噪音。
具体地，所谓径向的扩压叶片1064，为设置在轮盘1062的端面上，并且沿径向延伸的叶片，而组成轴向叶片扩压器的轴向的扩压叶片1064，则为设置在轮盘1062的圆周的侧壁上，并沿轴向延伸的叶片，与径向的扩压叶片1064相比，轴向的扩压叶片1064一方面能够增加动叶轮104与轮盘1062之间的距离，另一方面也可以减小轮盘1062的径向尺寸，从而有利于减小设置该离心风机10的吸尘器的整体尺寸。
如图4所示，在上述实施例中，可选地，静叶组件106还包括：回流器，设置于叶片扩压器下游的回流器，回流器包括设置于背向于进风口的轮盘1062的端面上的多个回流器叶片1066，多个回流器叶片1066沿轮盘1062的轴向间隔设置，回流器叶片1066能够向轮盘1062的中心延伸，其中，回流器与叶片扩压器为一体成型结构。
在该实施例中，通过设置回流器，回流器包括设置于背向于进风口的轮盘1062的端面上的多个回流器叶片1066，回流器叶片1066能够向轮盘1062的中心延伸，从而使经过扩压叶片1064的气流沿回流器叶片1066向中心回流，进而有利于提升正极的运行效率。
如图3所示，在上述任一实施例中，可选地，静叶组件106还包括：支撑环1068，设置于叶片扩压器的外周，并能够与风机罩102的内侧壁配合组装，支撑环1068用于支撑叶片扩压器，扩压叶片1064与支撑环1068的内侧壁之间限定出轴向的扩压通道，其中，支撑环1068与风机罩102中的一个的周向边缘上设置有卡扣，支撑环1068与风机罩102中的另一个的周向边缘上设置有能够与卡扣配合组装的卡扣槽，以对支撑环1068进行周向限位。
在该实施例中，通过在叶片扩压器与风机罩102之间设置支撑环1068，一方面，可以通过支撑环1068对轴向的扩压叶片1064进行支撑，进而提升叶片扩压器的稳定性，另一方面，通过在支撑环1068与风机罩102上分别设置相互配合的卡扣与卡槽，在实现支撑环1068周向定位的同时，实现了支撑环1068与风机罩102之间的装配组装，并有利于降低制备成本。
具体地，将静叶组件106的径向的扩压叶片1064改为轴向的扩压叶片1064，轴向叶片扩压器和回流器叶片1066以及轮盘1062(即回流器本体)一体成型结构制备，轴向的扩压叶片1064设置在回流器叶片1066的上游，轴向叶片扩压器的外侧设置有一圈支撑环1068，支撑环1068用于提供装配面以及卡扣槽用以安装风机罩102，气流从动叶轮104的出口流出后，经过无叶扩压段，然后在风机罩102的作用下流动方向由径向变为轴向，通过设置周向叶片扩压器，在进入回流器之前的轴向段，气流经过轴向的扩压通道，实现了对气流的引导扩压。
在本申请的一个实施例中，如图5所示，扩压叶片1064沿周向倾斜设置，扩压叶片1064沿周向的入口角φ1大于或等于10°，并小于或等于40°。
在该实施例中，扩压叶片1064在沿轴向延伸的同时，还沿周向倾斜设置，将处于上游的扩压叶片1064的端点确定为叶片前缘，将处于下游的扩压叶片1064的端点确定为叶片后缘，将叶片前缘与轮盘1062的前端面之间的夹角确定为入口角φ1，通过限定入口角φ1的范围，一方面，能够延长扩压通道的长度范围，另一方面，有利于提升扩压效果，以实现扩压减速。
在本申请的一个实施例中，如图5所示，扩压叶片1064沿周向的入口角φ1大于或等于20°，并小于或等于25°。
在该实施例中，通过进一步减小入口角φ1的限定范围，一方面，能够进一步提升扩压效果，另一方面，能够降低制备的难度。
在本申请的一个实施例中，如图5所示，扩压叶片1064沿周向的出口角φ2与入口角φ1之间的角度差大于或等于10°，并小于或等于50°。
在该实施例中，将叶片后缘与轮盘1062的端面之间的夹角确定为出口角φ2，通过限定扩压叶片1064的出口角φ1与出口角φ2之间的角度差值，以限定出扩压叶片1064的叶片弯度，并进一步确定扩压叶片1064的出口角φ2，在获取最优的扩压效果的同时，降低噪声。
在本申请的一个实施例中，如图5所示，扩压叶片1064沿周向的出口角φ2与入口角φ1之间的角度差大于或等于15°，并小于或等于25°。
在该实施例中，通过进一步限定角度差的角度范围，以进一步优化扩压降速效果，进而最大限度地提高离心风机10的运行效率。
具体地，在扩压叶片1064的入口角为20°时，出口角可以在35°与45°之间，在扩压叶片1064的入口角为25°时，出口角可以在40°与50°之间。
在本申请的一个实施例中，多个扩压叶片1064的数量大于或等于10个，并小于或等于35个；其中，多个扩压叶片1064为机翼型叶片或等厚度叶片。
在该实施例中，扩压叶片1064可以构设为机翼型叶片或等厚度叶片，其中，机翼型叶片即将叶片的横截面的形状构造为类似与飞机机翼的流线型结构，采用机翼型叶片有利于减小气流阻力，进而有利于提升离心风机10的运行效率，而采用等厚度叶片在满足轴向扩压需求的同时，制备成本更低。
另外，通过限定扩压叶片1064的数量，以同时兼顾叶片扩压器扩压作用与制备的需求，其中，在扩压叶片1064的数量为10个时，制备过程更简单，在扩压叶片1064的数量为35个时，扩压降速的效果更好。
如图1与图2所示，在上述任一实施例中，可选地，还包括：挡风圈108，设置于静叶组件106的下游，并能够与支撑环1068配合对接组装；电机，设置于挡风圈108的下游，并能够连接至动叶轮104。
在该实施例中，通过设置挡风圈108，实现挡风效果。
根据本发明的实施例的吸尘器，包括上述任一实施例所述的离心风机。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离心风机，其特征在于，包括：
风机罩，所述风机罩设置有进风口；
动叶轮，设置于所述风机罩内，并靠近所述进风口设置；
静叶组件，设置于所述风机罩内，并设置于所述动叶轮的下游，所述静叶组件包括叶片扩压器，所述叶片扩压器包括轮盘以及设置于所述轮盘上的多个扩压叶片，所述多个扩压叶片沿所述轮盘的周向间隔分布于所述轮盘的外侧壁上，以增加所述动叶轮与所述静压组件之间的距离，所述扩压叶片能够沿所述轮盘的轴向延伸，以与所述风机罩的内侧壁之间限定出所述轴向的扩压通道；
回流器，设置于所述叶片扩压器下游的回流器，所述回流器包括设置于背向于所述进风口的所述轮盘的端面上的多个回流器叶片，所述多个所述回流器叶片沿所述轮盘的轴向间隔设置，所述回流器叶片能够向所述轮盘的中心延伸。
2.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述回流器与所述叶片扩压器为一体成型结构。
3.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，所述静叶组件还包括：
支撑环，设置于所述叶片扩压器的外周，并能够与所述风机罩的内侧壁配合组装，所述支撑环用于支撑所述叶片扩压器，所述扩压叶片与所述支撑环的内侧壁之间限定出所述轴向的扩压通道，
其中，所述支撑环与所述风机罩中的一个的周向边缘上设置有卡扣，所述支撑环与所述风机罩中的另一个的周向边缘上设置有能够与所述卡扣配合组装的卡扣槽，以对所述支撑环进行周向限位。
4.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述扩压叶片沿所述周向倾斜设置，所述扩压叶片沿所述周向的入口角大于或等于10°，并小于或等于40°。
5.根据权利要求4所述的离心风机，其特征在于，
所述扩压叶片沿所述周向的入口角大于或等于20°，并小于或等于25°。
6.根据权利要求4所述的离心风机，其特征在于，
所述扩压叶片沿所述周向的出口角与所述入口角之间的角度差大于或等于10°，并小于或等于50°。
7.根据权利要求6所述的离心风机，其特征在于，
所述扩压叶片沿所述周向的出口角与所述入口角之间的角度差大于或等于15°，并小于或等于25°。
8.根据权利要求1所述的离心风机，其特征在于，
所述多个扩压叶片的数量大于或等于10个，并小于或等于35个；
其中，所述多个扩压叶片为机翼型叶片或等厚度叶片。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的离心风机，其特征在于，还包括：
挡风圈，设置于所述静叶组件的下游，并能够与所述支撑环配合对接组装；
电机，设置于所述挡风圈的下游，并能够连接至所述动叶轮。
10.一种吸尘器，其特征在于，包括：
如权利要求1至9中任一项所述的离心风机。
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