CN110513331B - 一种低噪蜗壳及离心通风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低噪蜗壳，包括前盖板、后盖板、中间围板及蜗舌，前盖板、后盖板和中间围板围成气流通道，所述蜗壳的宽度方向即为蜗舌的宽度方向，在该宽度方向上，蜗舌被等分分割为四段，且蜗舌半径从蜗舌一端至另一端包括位于起始位置的第一蜗舌半径r₁、第二蜗舌半径r₂、第三蜗舌半径r₃、第四蜗舌半径r₄及第五蜗舌半径r₅，各蜗舌半径以第三蜗舌半径r₃为中心对称，r₁＝r₅，r₂＝r₄；各蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距对应为第一间距t₁、第二间距t₂、第三间距t₃、第四间距t₄及第五间距t₅，各间距以为第三间距t₃为中心对称，t₁＝t₅，t₂＝t₄；其中t₁＞t₂，t₃＞t₂。本发明有效降低离心通风机旋转的噪声。

Description

一种低噪蜗壳及离心通风机

技术领域

本发明涉及一种蜗壳，尤其是一种低噪蜗壳。

本发明涉及一种离心通风机，尤其是一种带有低噪蜗壳的离心通风机。

背景技术

叶片式流体机械原理：叶片通过做旋转运动，将原动机产生的机械能传递给与之相互作用的气体，使提高压力。此类机械又分为离心式、轴流式、混流式几种。其中多翼离心式风机因具有较大的流量系数、高压力系数、小尺寸系数以及低噪声等突出优点，被广泛应用。

噪声是一种污染，会影响人们的日常生活与工作，降低劳动生产率。离心通风机在正常运转条件下的噪声为偶极子源，其主要由旋转噪声和涡流噪声组成。旋转噪声的产生机理：一由于气体在叶轮中流动时受叶片的打击，引起气体的压力脉动而产生噪声；二由于离心通风机叶道出口处会出现脱流区，气流不规律运动，且作用于蜗舌等部件产生压力脉动产生噪声。涡流噪声主要是由边界层的分离及径向间隙引起的噪声。

高速高压离心通风机噪声以旋转噪声为主，而传统离心式通风机一般为平直蜗舌结构，单一结构对噪声的降低限制较大，不利于产品的升级与进步。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能有效降低运行噪音的低噪蜗壳。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低噪蜗壳，包括前盖板、后盖板、用于连接前盖板和后盖板的中间围板、及位于中间围板气流出口处的蜗舌，前盖板、后盖板和中间围板围成气流通道，所述蜗壳的宽度方向即为蜗舌的宽度方向，在该宽度方向上，蜗舌被等分分割为四段，且蜗舌半径从蜗舌一端至另一端包括位于起始位置的第一蜗舌半径r₁，位于四分之一位置的第二蜗舌半径r₂，位于二分之一位置的第三蜗舌半径r₃，四分之三位置的半径为第四蜗舌半径r₄，及位于终点位置的第五蜗舌半径r₅，各蜗舌半径以第三蜗舌半径r₃为中心对称，r₁＝r₅，r₂＝r₄；

第一蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第一间距t₁，第二蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第二间距t₂，第三蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第三间距t₃，第四蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第四间距t₄，第五蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第五间距t₅，各间距以为第三间距t₃为中心对称，t₁＝t₅，t₂＝t₄；

其中，7mm≤r₁＝r₅≤15mm，7mm≤r₂＝r₄≤15mm，7mm≤r₃≤15mm，r₁＞r₂，r₃＞r₂；

10mm≤t₁＝t₅≤20mm，10mm≤t₂＝t₄≤20mm，10mm≤t₃≤20mm，t₁＞t₂，t₃＞t₂。

本发明的有益效果是：在蜗壳宽度方向上，通过对蜗舌的改进，使离心通风机在旋转工作时从叶轮流出的气体到达蜗舌处周向混合较均匀，对蜗舌上的脉冲相位错开，减小蜗舌上的脉冲力，减弱对蜗舌的冲击，从而离心通风机的旋转噪声大为下降。

进一步设置为：其中r₃＞r₁＞r₂；t₃＞t₁＞t₂。也即第三蜗舌半径r₃的尺寸最大，而第二蜗舌半径r₂的尺寸最小，第三间距t₃的尺寸最大，第二间距t₂的尺寸最小，降噪效果更佳。

进一步设置为：在蜗舌宽度方向上，第一蜗舌半径r₁至第二蜗舌半径r₂的尺寸逐渐缩小，第二蜗舌半径r₂至第三蜗舌半径r₃的尺寸逐渐增大。

进一步设置为：在蜗舌宽度方向上，第一间距t₁至第二间距t₂的尺寸逐渐缩小，第二间距t₂至第三间距t₃的尺寸逐渐增大。

进一步设置为：所述r₁为12mm，r₂为10mm，r₃为15mm，t₁为15mm，t₂为14mm，t₃为16.5mm。此优化后的结构能获得极佳的降噪效果。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能有效降低运行噪音的离心通风机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离心通风机，包括有蜗壳及安装于蜗壳内的叶轮，该蜗壳为前述的低噪蜗壳。

本发明的有益效果是：在蜗壳宽度方向上，通过对蜗舌的改进，使离心通风机在旋转工作时从叶轮流出的气体到达蜗舌处周向混合较均匀，对蜗舌上的脉冲相位错开，减小蜗舌上的脉冲力，减弱对蜗舌的冲击，从而离心通风机的旋转噪声大为下降。

采用上述技术方案，离心通风机为前向多翼双吸离心通风机。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例蜗舌的局部示意图。

图3为本发明实施例的局部剖视图，蜗舌和叶轮所在位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如图1、2、3所示，本实施例为蜗壳1，包括前盖板11、后盖板12、用于连接前盖板11和后盖板12的中间围板13、及位于中间围板13气流出口处的蜗舌14，前盖板11、后盖板12和中间围板13围成气流通道15。蜗壳1的宽度方向即为蜗舌14的宽度方向，在该宽度方向上，蜗舌14被等分分割为四段，且蜗舌14半径从蜗舌14一端至另一端包括位于起始位置的第一蜗舌半径r₁，位于四分之一位置的第二蜗舌半径r₂，位于二分之一位置的第三蜗舌半径r₃，四分之三位置的半径为第四蜗舌半径r₄，及位于终点位置的第五蜗舌半径r₅，各蜗舌半径以第三蜗舌半径r₃为中心对称，其中r₁＝r₅，r₂＝r₄。如图3所示，第一蜗舌半径r₁所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第一间距t₁，第二蜗舌半径r₂所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第二间距t₂，第三蜗舌半径r₃所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第三间距t₃，第四蜗舌半径r₄所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第四间距t₄，第五蜗舌半径r₅所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第五间距t₅，各间距以第三间距t₃为中心对称，t₁＝t₅，t₂＝t₄。由于第四蜗舌半径r₄和第五蜗舌半径r₅与第一蜗舌半径r₁和第二蜗舌半径r₂是对称的，因此第四间距t₄和第五间距t₅未画出。

从图中可看出，第一蜗舌半径r₁至第二蜗舌半径r₂的过渡为光滑曲线，也即第一蜗舌半径r₁至第二蜗舌半径r₂的尺寸逐渐缩小；而第二蜗舌半径r₂至第三蜗舌半径r₃的过渡同样为光滑曲线，也即第二蜗舌半径r₂至第三蜗舌半径r₃的尺寸逐渐增大。由于各蜗舌半径以第三蜗舌半径r₃为中心对称，因此第四蜗舌半径r₄和第五蜗舌半径r₅也是相同的。同理，第一间距t₁至第二间距t₂的尺寸逐渐缩小，第二间距t₂至第三间距t₃的尺寸逐渐增大，且以第三间距t₃为中心对称。在加工过程中，因为知道两端的蜗舌半径数值后，则两端之间自然弯曲、光滑过渡即可，弯曲可以满足本实施例的需要，由于本身尺寸较小，因此无需知道其中的曲率，也能实现本方案。

本实施例中，r₁＝r₅为12mm，r₂＝r₄为10mm，r₃为15mm，t₁＝t₅为15mm，t₂＝t₄为14mm，t₃为16.5mm。

另外，r₁至r₅，t₁至t₅除了本实施例中所公开的方案外，他们具有相应的取值范围，该取值范围如下：7mm≤r₁＝r₅≤15mm，7mm≤r₂＝r₄≤15mm，7mm≤r₃≤15mm，r₃＞r₁＞r₂；10mm≤t₁＝t₅≤20mm，10mm≤t₂＝t₄≤20mm，10mm≤t₃≤20mm，t₃＞t₁＞t₂。而本领域技术人员可以在该范围值内选取并设定蜗壳1结构，且同样能达到与本实施例相同或近似的降噪效果。

实施例二：本实施例为一种离心通风机，蜗壳1、叶轮2、框架、轴承、轴及电机，叶轮2包括叶片、中盘片，中盘片上设有轮毂，轴一端连接轮毂，另一端连接电机。其中蜗壳1采用实施例一所公开的蜗壳1。

噪音实验：针对实施例二与原模型(传统离心风机)的运转噪音，实验设计，将实施例二和原模型分别安置于同一隔音环境下，在风机对象的出口斜45度距离1m位置安放麦克风，通过麦克风采集测试对象在工作状态下的噪音值。

以上实验组中，组1、组2、组3均为实施例二的方案，唯一区别在于r₁、r₂、r₃、t₁、t₂、t₃的选值上存在差异，而最终结果可发现，无论是组1、组2、还是组3所测得的噪声值均低于原模型的噪声值(至少1dB以上)。

Claims (7)

1.一种低噪蜗壳，包括前盖板、后盖板、用于连接前盖板和后盖板的中间围板、及位于中间围板气流出口处的蜗舌，前盖板、后盖板和中间围板围成气流通道，其特征是：所述蜗壳的宽度方向即为蜗舌的宽度方向，在该宽度方向上，蜗舌被等分分割为四段，且蜗舌半径从蜗舌一端至另一端包括位于起始位置的第一蜗舌半径r₁，位于四分之一位置的第二蜗舌半径r₂，位于二分之一位置的第三蜗舌半径r₃，四分之三位置的半径为第四蜗舌半径r₄，及位于终点位置的第五蜗舌半径r₅，各蜗舌半径以第三蜗舌半径r₃为中心对称，r₁＝r₅，r₂＝r₄；

第一蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第一间距t₁，第二蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第二间距t₂，第三蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第三间距t₃，第四蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第四间距t₄，第五蜗舌半径所在圆弧的中点位置距离叶轮外缘的间距为第五间距t₅，各间距以为第三间距t₃为中心对称，t₁＝t₅，t₂＝t₄；

其中，7mm≤r₁＝r₅≤15mm，7mm≤r₂＝r₄≤15mm，7mm≤r₃≤15mm，r₁＞r₂，r₃＞r₂；

10mm≤t₁＝t₅≤20mm，10mm≤t₂＝t₄≤20mm，10mm≤t₃≤20mm，t₁＞t₂，t₃＞t₂。

2.根据权利要求1所述的低噪蜗壳，其特征是：其中r₃＞r₁＞r₂；t₃＞t₁＞t₂。

3.根据权利要求2所述的低噪蜗壳，其特征是：在蜗舌宽度方向上，第一蜗舌半径r₁至第二蜗舌半径r₂的尺寸逐渐缩小，第二蜗舌半径r₂至第三蜗舌半径r₃的尺寸逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的低噪蜗壳，其特征是：在蜗舌宽度方向上，第一间距t₁至第二间距t₂的尺寸逐渐缩小，第二间距t₂至第三间距t₃的尺寸逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的低噪蜗壳，其特征是：所述r₁为12mm，r₂为10mm，r₃为15mm，t₁为15mm，t₂为14mm，t₃为16.5mm。

6.一种离心通风机，包括有蜗壳及安装于蜗壳内的叶轮，其特征是：该蜗壳为权利要求1～4所述的低噪蜗壳。

7.根据权利要求6所述的离心通风机，其特征是：所述离心通风机为前向多翼双吸离心通风机。