CN109404334A - 一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，风轮叶片绕着风轮轮毂的旋转中轴线分布于风轮轮毂的外侧表面，风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与旋转中轴线的夹角均不同，风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，沿风轮叶片叶根至叶尖方向，风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。本发明还公开了一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、电动机、后置导流叶轮和圆筒壳体。本发明通过优化斜流风机叶片叶型，以及后置导流叶轮，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音这一目的。

Description

一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机

技术领域

本发明涉及风机领域，具体涉及一种斜流风轮及包括该斜流风轮的低噪声斜流风机。

背景技术

在通风行业中，风机是一种较为普遍的流体介质(气体)传递装置。流体介质经过风机作用后，其压力能够获得提升以满足相关使用场景要求。

目前在通风行业中应用较多的风机有轴流风机与离心风机两大类。轴流风机与离心风机主要区别在于其对传递的流体介质的方向改变上的不同。在轴流风机工作时，经过风机的流体介质的流通方向并不发生改变，即流体介质沿旋转轴方向流入轴流风机，经过轴流风机后，仍沿旋转轴方向流出。该类型风机的特点是送风量大，但对流体介质压力提升作用并不显著。对管道通风场景而言，该类风机需要比其他类型风机更高的转速才能满足其送风量的要求。随之带来来的是更大的噪音影响。在离心风机工作时，经过风机的流体介质的流通方向将由旋转轴方向转变为径向，即流体介质沿旋转轴方向流入离心风机，经过离心风机后，沿径向流出离心风机。该类型风机特点是对流体介质的压力提升较大，但送风量较小。另外由于其对流体介质流动方向的改变这一特性，该类风机并不适用于管道通风这类轴向通风场景。

斜流风机由于其结构特性，风机进口端轮毂直径小，出口端轮毂直径大，因此在其工作时对流体介质的作用存在于两个方面，一方面让流体介质做离心运动，另一方面让其做轴向运动；其与轴流风机及离心风机均有相似之处。因斜流风机结合了两者的特点，使得该风机在不改变流体介质流动方向时，能够在大风量的送风要求下，提供较高的压力，满足管道通风场景的使用要求。但目前由于流体介质经过斜流风机后出口动能大这一特点，斜流风机存在静压及全压效率不高这一现象。静压效率ηsta与流体介质流量Q，流体介质静压Pasta及输入功率P关系如下：ηsta＝Q*Pasta/P。目前随着生活品质的提高，应用于家居环境中的管道通风场景，如室内新风***、风管机、油烟机通风等愈发的普遍，因此噪音问题也日益突出，市场对于低噪声通风设备的需要也变得日益迫切。

申请号为201620148601.1的专利公开了一种螺旋桨式风机以及热源单元。螺旋桨式风机具备配置在中央的轮毂、及设置在轮毂周围的多个桨叶。多个桨叶的叶片后缘部具有2组或多于2组的、将凹部与凸部作为1组的轮廓部分，所述凹部是与空气的流出方向逆向地弯曲凹陷，所述凸部与凹部的外周侧相连且朝向空气的流出方向。配置在桨叶外周侧的第二轮廓部分中所含的第二凹部的深度尺寸大于配置在桨叶内周侧的第一轮廓部分中所含的第一凹部的深度尺寸。该专利中的叶片后缘由凹部和凸部相互配合实现降低噪音的作用，但是运用到斜流风机中并不能解决静压及全压效率不高的问题。

申请号为201710400928.2的专利公开了一种斜流风轮及具有其的空调器，斜流风轮包括：轮毂和多个叶片。轮毂为中空的回转体且其进风端的圆弧外径为D，多个叶片间隔开设在轮毂的外周壁上，叶片包括与轮毂的外周壁接触的第一边、与第一边正对的第二边、连接在第一边和第二边之间且邻近轮毂的出风端的第三边、连接在第一边和第二边之间且邻近轮毂的进风端的第四边，假设以第二边和第四边的交点以及第一边的两个端点所在平面为基准面，叶片在基准面上的投影中，第一边、第二边、第三边及第四边的两个端点之间的线性尺寸分别为L1、L2、L3及L4，其中L1＝1.1D，L2＝1.2D，L3＝0.8D，L4＝0.6D。根据本发明的斜流风轮，风量大、噪音小。该专利中的叶片只在第二边进行圆弧设计，第三边为常规的设计，其不能解决斜流风机后出口动能大和静压及全压效率不高的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种斜流风轮，通过优化斜流风轮上的风轮叶片的叶型，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，所述风轮叶片绕着所述风轮轮毂的旋转中轴线分布于所述风轮轮毂的外侧表面，所述风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，所述风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线的夹角均不同，所述风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，即由轮毂前端至轮毂后端方向所述风轮叶片的厚度先增大后减小，靠近轮毂前端的风轮叶片一端为叶片前缘，靠近轮毂后端的风轮叶片另一端为叶片后缘，流体介质由叶片前缘流向叶片后缘，所述风轮叶片中间区域的厚度大于叶片前缘和叶片后缘的厚度；为了较大程度降低风机噪声，沿所述风轮叶片的叶根至叶尖方向，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。即叶片导边上两段弧线分别朝着背离所述风轮叶片中心型线呈相反方向弯曲。风轮叶片的厚度变化类似于机翼的翼型变化。这种变化趋势使得风机工作时能够为流体介质提供更大压力且不至引起显著的流动分离现象，从而提高风机效率，减小流动分离现象同时能够降低流体中涡流的产生，从而减小风机噪声中涡流噪声成分。

优选的，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边由两段弯曲方向相反的弧线组成。

优选的，所述风轮叶片的叶尖安装角为20°-40°。这样设置确保斜流风轮工作于合理区间，不使流体介质在斜流风轮叶片表面过早的发生流动分离现象。

优选的，所述叶片导边包括两段弯曲方向相反的弧线，两段所述弧线在所述叶根和所述叶尖之间的回转点相接，回转点是两端弧线的连接点，叶片导边在回转点两侧的弯曲方向不同且互相背离，两端所述弧线在所述回转点相切。

更优选的，回转点上端靠近叶尖的弧线朝着远离所述风轮叶片上表面的方向弯曲，回转点上端靠近叶根的弧线朝着远离所述风轮叶片下表面的方向弯曲。

优选的，所述叶片导边在所述回转点上部靠近所述叶尖的弧线沿着径向朝着叶尖往所述风轮叶片外部凸出，所述叶片导边在回转点下部靠近所述叶根的弧线沿着径向朝着叶根往所述风轮叶片内部凹陷。即沿叶根至回转点方向，叶片导边先朝着回转点方向向风轮叶片内部凹陷，经过回转点后，沿回转点至叶尖方向，叶片导边往风轮叶片外部凸出。

双向弯曲使叶片导边形成曲率流线型导边，同时叶片导边上的两段弧线连接位置的回转点向风轮叶片内部凹陷，以上设计对降低噪声有着如下的贡献；当斜流风机工作时，流体介质从风轮叶片的叶片前缘处的叶片导边流入，经过风轮叶片后从叶片后缘处流出，叶片导边处每一点与流体介质接触的时间均不相同，因而，由叶片导边与流体介质间接触而产生的声波也存在一定的时间差，由时间差导致声波间的相位差可降低由其引起的噪声幅值的明显降低，从而降低斜流风机整体噪声。而往往在同一时间所产生的声波容易叠加使更为集中且达到更高的强度，并造成整体噪声的增加。而传统的非曲率流线型导边斜流风机，其工作时会在较短的噪声频率带内产生短且高的噪声峰值。而本发明中所述曲率流线型导边的斜流风轮在工作时，则会在一个更宽的频带内产生较小的噪声。

优选的，所述回转点与所述叶尖之间的距离H1为所述叶片导边长度H的30％-50％。

本发明的目的之二是提供一种低噪声斜流风机，通过优化叶片后置导流叶轮和导风圈，使得该斜流风机在正常工作状态时，能够在达到使用工况要求时消耗更少的电能，产生更低的环境噪音这一目的。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、电动机和圆筒壳体，所述导风圈、斜流风轮、电动机安装在所述圆筒壳体中，所述斜流风轮与所述电动机的转子端连接，斜流风轮的风轮轮毂通过螺钉与电动机的转子端连接，所述导风圈的进风口的外圈侧壁与所述圆筒壳体的一端连接，所述斜流风轮置于所述导风圈的内圈中，所述斜流风轮为上述任一项所述的斜流风轮，所述斜流风机还包括后置导流叶轮，所述后置导流叶轮包括导流叶轮轮毂、多片绕所述导流叶轮轮毂均布的导流静叶叶片，所述导流叶轮轮毂与所述电动机的静止端连接，所述导流静叶叶片的叶尖与所述圆筒壳体的内壁相连。当斜流风机工作时，流体介质经过斜流风轮后其会产生较大的周向速度，其对风机整机效率的提升无益处。当流体介质经过斜流风轮后流向后置导流叶轮上的导流静叶叶片，可将该部分流体介质的轴向速度转化为其静压，从而提高斜流风机的静压效率。

优选的，所述导风圈的直径沿轴向以连续流线形式先逐渐缩小然后逐渐扩大。导风圈的两端为导风圈尾部，其中一端的导风圈尾部为进风口，另一端的导风圈尾部为出气口，由进风口至出气口方向，导风圈的直径先逐渐缩小然后再逐渐增大，导风圈的直径变化是以流线弧形的方式变化，其所述导风圈内壁不同径向截面上的每一点沿轴向的切线与所述导风圈的中轴线的夹角均不相同，使导风圈内壁呈圆滑的曲面。所述导风圈的直径最小处为直径转折点，所述直径转折点处和其两侧的导风圈内壁向导风圈中心凹陷。这种导风圈流线形式可起到均匀来流的作用，降低气流从导风圈进风口进入导风圈后来流中的紊流成分。一方面，更少紊流存在的均匀来流能提高斜流风机的运行效率；另一方面，紊流的减少将会斜流风机运行中紊流噪声成分，对减小风机整体噪声有较大益处。

优选的，所述导风圈的外壁设置加强筋，加强筋对导风圈周壁起到加强作用，所述导风圈尾部的外壁处设置凸台部，所述凸台部为所述导风圈进风口沿径向向外延伸形成，所述圆筒壳体的一端设置配合槽，所述凸台部的高度小于或等于所述配合槽，所述凸台部插接在所述配合槽中实现所述导风圈进风口与所述圆筒壳体的内壁的连接，所述圆筒壳体与导风圈出风口外壁连接处的内壁直径大于所述圆筒壳体与所述后置导流叶轮的内壁直径，这样设置可以对导风圈起到限位作用，所述凸台部的外壁直径大于所述述导风圈的进风口的外壁直径，保证导风圈与圆筒壳体的稳固连接。

优选的，所述导风圈直径最小处与所述导风圈进风口的距离L为所述导风圈的外径D的3％-15％，所述导风圈最小处直径D1为所述导风圈外径D的65％-90％。所述导风圈的外径D为所述导风圈进风口的外壁直径，此处为导风圈外壁直径最大处。

更优选，所述导风圈直径最小处与所述导风圈进风口的距离L为所述导风圈的外径D的5％-10％，所述导风圈最小处直径D1为所述导风圈外径D的70％-85％。最小直径在该优选范围内可在起到均匀来流作用的同时不至于过多的减小通流面积，确保通流介质以较低的流速流经斜流风机从而减小其湍动能。

优选的，所述导流静叶叶片的数目与所述风轮叶片的数目互为质数。以避免产生噪声基频叠加现象，从而造成噪声频率中较为突出的峰值。

优选的，所述导流静叶叶片的叶片后缘处设置连续凸起结构。通过设置连续凸起结构可一定程度降低斜流风机噪声中涡流噪声的成分。当流体介质到达导流静叶叶片处时，由于流动分离现象而存在较多的涡，这些大小不一的涡在流动过程中，易产生涡流噪声。导流静叶叶片的叶片后缘处的连续凸起结构能够起到破坏这些涡的作用，将流体介质中一些尺寸较大的涡破坏从而形成一系列尺寸较小的涡，以此来降低涡流噪声的强度。

更优选的，所述连续凸起结构为齿状结构或波浪形结构。

更优选的，所述连续凸起结构为齿状结构，齿状结构包括多个齿牙，所述齿状结构上的每个齿牙沿叶片后缘至叶片前缘方向的齿宽M1为沿导流静叶叶片的叶根至叶尖方向的导叶高度M的5％-15％，所述齿状结构上的每个齿牙沿叶根至叶尖方向的齿高M2为导叶高度M的M的10％-20％。

更优选的，每个齿牙包括垂直边和斜边，垂直边和斜边相交的点为齿牙的齿尖，相邻两个齿牙的斜边和垂直边形成的夹角a2的范围为30°-90°。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明公开的斜流风机具有压力高风量大之特性，结合了轴流风机及离心风机的优点，在管道增压通风这类工作场景具有很大实用性。斜流风机中斜流风轮其叶片型线经过优化设计，从而较大程度降低叶片表面的流动分离现象，一方面，减小斜流风机流动损失，达到提高风机效率的目的；另一方面，壁面流动分离的降低能够减小流体分离噪声的产生；风轮叶片的叶片导边形状设计为流线曲率型，利用该优选设计的导边型线，可使斜流风机在工作时，风轮叶片的叶片前缘上不同位置与来流作用形成时间差，从而将传统斜流风轮非弯曲型导边所造成的幅值高且频率带窄的噪声转化为一连续分布在一较宽频率带幅值较低的噪声，从而降低斜流风轮整体噪声水平。

圆筒壳体中的所述导风圈通过优选的旋转横截面设计，使得斜流风机在导风圈进风口处的来流均匀化，避免引起斜流风机进气畸变，提高风机运行效率。同时来流中的紊流成分得到大大降低，紊流噪声也随之降低。本发明安装在斜流风轮之后的后置导流叶轮通过优选的导流静叶叶片型线设计，可将经过斜流风轮作用后的流体介质中存在较大成分的周向速度转化为其静压，从而提高静压效率。导流静叶叶片的叶片后缘处的连续凸起结构可一定程度降低斜流风机噪声中涡流噪声的成分。当流体介质到达导流静叶叶片处时，由于流动分离现象而存在较多的涡，这些大小不一的涡在流动过程中，易产生涡流噪声。导流静叶叶片的叶片后缘处的连续凸起结构能够起到破坏这些涡的作用，将流体介质中一些尺寸较大的涡破坏从而形成一系列尺寸较小的涡，以此来降低涡流噪声的强度。

附图说明

图1为本发明一种斜流风轮的结构示意图；

图2为本发明一种斜流风轮中风轮叶片的结构示意图；

图3为本发明一种低噪声斜流风机的结构示意图；

图4为本发明一种低噪声斜流风机中导风圈的结构示意图；

图5为本发明一种低噪声斜流风机中导流静叶叶片的结构示意图。

附图标记：

11.导风圈；11A.导风圈周壁；11B.导风圈尾部；12.电动机；12A.转子端；12B.静止端；13.斜流风轮；13A.风轮轮毂；13B.风轮叶片；13C.叶型中线；13D.轮毂前端；13E.直线；13F.轮毂后端；13G.风轮叶片叶尖；13H.叶片随边；13I.风轮叶片叶根；13J.第一弧线；13K.回转点；13L.第二弧线；13M.叶片导边；14.螺钉；15.后置导流叶轮；15A.导流叶轮轮毂；15B.导流静叶叶片；15C.齿状结构；15D.导流静叶叶尖。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

斜流风轮实施例1

如图1和2所示，一种斜流风轮13，包括风轮轮毂13A和风轮叶片13B，所述风轮叶片13B绕着所述风轮轮毂13A的旋转中轴线Z分布于所述风轮轮毂13A的外侧表面，流体介质从风轮轮毂13A的轮毂前端13D流向轮毂后端13F，所述风轮叶片13B由轮毂前端13D至轮毂后端13F倾斜设置，所述风轮叶片13B沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线Z的夹角均不同，风轮叶片13B的叶片型线中多个内切圆圆心的连线形成的叶型中线13C为翼型中线，翼型中线上的每一点切线与所述旋转中轴线Z的夹角均不同。所述风轮叶片13B的厚度沿轴向方向先增大后减小，即由轮毂前端13D至轮毂后端13F方向所述风轮叶片13B的厚度先增大后减小，靠近轮毂前端13D的风轮叶片13B一端为叶片前缘，靠近轮毂后端13F的风轮叶片13B另一端为叶片后缘，流体介质由叶片前缘流向叶片后缘，所述风轮叶片13B中间区域的厚度大于叶片前缘和叶片后缘的厚度。风轮叶片13B的厚度变化类似于机翼的翼型变化。这种变化趋势使得风机工作时能够为流体介质提供更大压力且不至引起显著的流动分离现象，从而提高风机效率，减小流动分离现象同时能够降低流体中涡流的产生，从而减小风机噪声中涡流噪声成分。

风轮叶片叶根13I为叶片与轮毂相连处，风轮叶片叶尖13G与叶根相对且位于叶片距轮毂最远处，为了较大程度降低风机噪声，沿所述风轮叶片叶根13I至叶尖方向，所述风轮叶片13B的叶片前缘进口处的叶片导边13M包括至少两段弯曲方向相反的弧线，叶片导边13M为叶片前缘进口处的风轮叶片叶尖13G与风轮叶片叶根13I沿风轮叶片13B边缘的连线，叶片后缘出口处的风轮叶片叶尖13G与风轮叶片叶根13I的连线为叶片随边13H，流体介质从叶片导边13M流入从叶片随边13H流出。叶片导边13M上两段弧线分别朝着背离所述风轮叶片13B中心型线呈相反方向弯曲。所述风轮叶片13B的叶片前缘进口处的叶片导边13M由两段弯曲方向相反的弧线组成。

如图2所示，本实施例中所述叶片导边13M包括两段弯曲方向相反的弧线，两段所述弧线在所述风轮叶片叶根13I和所述风轮叶片叶尖13G之间的回转点13K相接，回转点13K是两端弧线的连接点，叶片导边13M在回转点13K两侧的弯曲方向不同且互相背离，两段所述弧线在所述回转点13K相切。回转点13K上端靠近风轮叶片叶尖13G的第一弧线13J朝着远离所述风轮叶片13B上表面的方向弯曲，回转点13K上端靠近风轮叶片叶根13I的第二弧线13L朝着远离所述风轮叶片13B下表面的方向弯曲。

所述叶片导边13M在所述回转点13K上部靠近所述风轮叶片叶尖13G的第一弧线13J沿着径向朝着风轮叶片叶尖13G往所述风轮叶片13B外部凸出，所述叶片导边13M在回转点13K下部靠近所述风轮叶片叶根13I的第二弧线13L沿着径向朝着风轮叶片叶根13I往所述风轮叶片13B内部凹陷。即沿风轮叶片叶根13I至回转点13K方向，叶片导边13M先朝着回转点13K方向向风轮叶片13B内部凹陷，经过回转点13K后，沿回转点13K至风轮叶片叶尖13G方向，叶片导边13M往风轮叶片13B外部凸出。

双向弯曲使叶片导边13M形成曲率流线型导边，同时叶片导边13M上的两段弧线连接位置的回转点13K向风轮叶片13B内部凹陷，以上设计对降低噪声有着如下的贡献；当斜流风机工作时，流体介质从风轮叶片13B的叶片前缘处的叶片导边13M流入，经过风轮叶片13B后从叶片后缘处流出，叶片导边13M处每一点与流体介质接触的时间均不相同，因而，由叶片导边13M与流体介质间接触而产生的声波也存在一定的时间差，由时间差导致声波间的相位差可降低由其引起的噪声幅值的明显降低，从而降低斜流风机整体噪声。而往往在同一时间所产生的声波容易叠加使更为集中且达到更高的强度，并造成整体噪声的增加。而传统的非曲率流线型导边斜流风机，其工作时会在较短的噪声频率带内产生短且高的噪声峰值。而本发明中所述曲率流线型导边的斜流风轮13在工作时，则会在一个更宽的频带内产生较小的噪声。

斜流风轮实施例2

如图2所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，本实施例中所述风轮叶片13B的叶尖安装角为20°-40°，叶尖安装角为连接风轮叶片叶尖13G处叶型中线13C两端点之间的直线13E与旋转中轴线Z垂线Y间的夹角。这样设置确保斜流风轮13工作于合理区间，不使流体介质在斜流风轮13叶片表面过早的发生流动分离现象。如图2所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述回转点13K与所述风轮叶片叶尖13G之间的距离H1为所述叶片导边13M长度H的30％-50％。

斜流风机实施例1

如图3所示，一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈11、斜流风轮13、电动机12和圆筒壳体，所述导风圈11、斜流风轮13、电动机12安装在所述圆筒壳体中，斜流风轮13为上述斜流风轮实施例1和实施例2中的斜流风轮13，所述斜流风轮13与所述电动机12的转子端12A连接，斜流风轮13的风轮轮毂13A通过螺钉14与电动机12的转子端12A连接，所述导风圈11的进风口的外圈侧壁与所述圆筒壳体的一端连接，所述斜流风轮13置于所述导风圈11的内圈中，所述斜流风轮13为上述实施例中的斜流风轮13，所述斜流风机还包括后置导流叶轮15，后置导流叶轮15位于所述斜流风轮13的后方，流体介质经过斜流风轮13后流向后置导流叶轮15，所述后置导流叶轮15包括导流叶轮轮毂15A、多片绕所述导流叶轮轮毂15A均布的导流静叶叶片15B，所述导流叶轮轮毂15A与所述电动机12的静止端12B连接，所述导流静叶叶片15B的导流静叶叶尖15D与所述圆筒壳体的内壁相连。当斜流风机工作时，后置导流叶轮15保持不动，斜流风轮13在电动机12的转子端12A的转动下实现转动，流体介质从导风圈11的进风口进入流向斜流风轮13上的风轮叶片13B，流体介质经过斜流风轮13后其会产生较大的周向速度，其对风机整机效率的提升无益处。当流体介质经过斜流风轮13后流向后置导流叶轮15上的导流静叶叶片15B，可将该部分流体介质的轴向速度转化为其静压，从而提高斜流风机的静压效率。所述导流静叶叶片15B的数目与所述风轮叶片13B的数目互为质数。以避免产生噪声基频叠加现象，从而造成噪声频率中较为突出的峰值。

如图4所示，所述导风圈11的直径沿轴向以连续流线形式先逐渐缩小然后逐渐扩大。导风圈11的两端为导风圈尾部11B，其中一端的导风圈尾部11B为进风口，另一端的导风圈尾部11B为出气口，由进风口至出气口方向，导风圈11的直径先逐渐缩小然后再逐渐增大，导风圈11的直径变化是以流线弧形的方式变化，其所述导风圈11内壁不同径向截面上的每一点沿轴向的切线与所述导风圈11的中轴线的夹角均不相同，使导风圈11内壁呈圆滑的曲面。所述导风圈11的直径最小处为直径转折点，所述直径转折点处和其两侧的导风圈11内壁向导风圈11中心凹陷。这种导风圈11流线形式可起到均匀来流的作用，降低气流从导风圈11进风口进入导风圈11后来流中的紊流成分。一方面，更少紊流存在的均匀来流能提高斜流风机的运行效率；另一方面，紊流的减少将会斜流风机运行中紊流噪声成分，对减小风机整体噪声有较大益处。所述导风圈11直径最小处与所述导风圈11进风口的距离L为所述导风圈11的外径D的3％-15％，所述导风圈11最小处直径D1为所述导风圈11外径D的65％-90％。所述导风圈11的外径D为所述导风圈11的进风口的外壁直径，此处为导风圈11外壁直径最大处。

所述导风圈11的外壁设置加强筋，加强筋对导风圈周壁11A起到加强作用，所述导风圈尾部11B的外壁处设置凸台部，所述凸台部为所述导风圈11进风口沿径向向外延伸形成，所述圆筒壳体的一端设置配合槽，所述凸台部的高度小于或等于所述配合槽，所述凸台部插接在所述配合槽中实现所述导风圈11进风口与所述圆筒壳体的内壁的连接，所述圆筒壳体与导风圈11出风口外壁连接处的内壁直径大于所述圆筒壳体与所述后置导流叶轮15的内壁直径，这样设置可以对导风圈11起到限位作用，所述凸台部的外壁直径大于所述述导风圈11的进风口的外壁直径，保证导风圈11与圆筒壳体的稳固连接。

如图5所示，所述导流静叶叶片15B的叶片后缘处设置连续凸起结构。通过设置连续凸起结构可一定程度降低斜流风机噪声中涡流噪声的成分。当流体介质到达导流静叶叶片15B处时，由于流动分离现象而存在较多的涡，这些大小不一的涡在流动过程中，易产生涡流噪声。导流静叶叶片15B的叶片后缘处的连续凸起结构能够起到破坏这些涡的作用，将流体介质中一些尺寸较大的涡破坏从而形成一系列尺寸较小的涡，以此来降低涡流噪声的强度。

所述连续凸起结构为齿状结构15C或波浪形结构中的一种，本实施例优选的，所述连续凸起结构为齿状结构15C，齿状结构15C包括多个齿牙，所述齿状结构15C上的每个齿牙沿叶片后缘至叶片前缘方向的齿宽M1为沿导流静叶叶片15B的导流静叶叶根至导流静叶叶尖15D方向的导叶高度M的5％-15％，所述齿状结构15C上的每个齿牙沿导流静叶叶根至导流静叶叶尖15D方向的齿高M2为导叶高度M的M的10％-20％。

斜流风机实施例2

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，每个齿牙包括垂直边和斜边，垂直边和斜边相交的点为齿牙的齿尖，相邻两个齿牙的斜边和垂直边形成的夹角a2的范围为30°-90°。

斜流风机实施例3

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述导风圈11直径最小处与所述导风圈11进风口的距离L为所述导风圈11的外径D的5％-10％，所述导风圈11最小处直径D1为所述导风圈11外径D的70％-85％。最小直径在该优选范围内可在起到均匀来流作用的同时不至于过多的减小通流面积，确保通流介质以较低的流速流经斜流风机从而减小其湍动能。

本发明的斜流风机具有压力高风量大之特性，结合了轴流风机及离心风机的优点，在管道增压通风这类工作场景具有很大实用性。斜流风机中斜流风轮13其叶片型线经过优化设计，从而较大程度降低叶片表面的流动分离现象，一方面，减小斜流风机流动损失，达到提高风机效率的目的；另一方面，壁面流动分离的降低能够减小流体分离噪声的产生；风轮叶片13B的叶片导边13M形状设计为流线曲率型，利用该优选设计的导边型线，可使斜流风机在工作时，风轮叶片13B的叶片前缘上不同位置与来流作用形成时间差，从而将传统斜流风轮13非弯曲型导边所造成的幅值高且频率带窄的噪声转化为一连续分布在一较宽频率带幅值较低的噪声，从而降低斜流风轮13整体噪声水平。

圆筒壳体中的所述导风圈11通过优选的旋转横截面设计，使得斜流风机在导风圈11进风口处的来流均匀化，避免引起斜流风机进气畸变，提高风机运行效率。同时来流中的紊流成分得到大大降低，紊流噪声也随之降低。本发明安装在斜流风轮13之后的后置导流叶轮15通过优选的导流静叶叶片15B型线设计，可将经过斜流风轮13作用后的流体介质中存在较大成分的周向速度转化为其静压，从而提高静压效率。导流静叶叶片15B的叶片后缘处的连续凸起结构可一定程度降低斜流风机噪声中涡流噪声的成分。当流体介质到达导流静叶叶片15B处时，由于流动分离现象而存在较多的涡，这些大小不一的涡在流动过程中，易产生涡流噪声。导流静叶叶片15B的叶片后缘处的连续凸起结构能够起到破坏这些涡的作用，将流体介质中一些尺寸较大的涡破坏从而形成一系列尺寸较小的涡，以此来降低涡流噪声的强度。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种斜流风轮，包括风轮轮毂和风轮叶片，所述风轮叶片绕着所述风轮轮毂的旋转中轴线分布于所述风轮轮毂的外侧表面，所述风轮叶片由轮毂前端至轮毂后端倾斜设置，其特征在于，所述风轮叶片沿轴向的叶片型线上的每一点切线与所述旋转中轴线的夹角均不同，所述风轮叶片的厚度沿轴向方向先增大后减小，沿所述风轮叶片的叶根至叶尖方向，所述风轮叶片的叶片前缘进口处的叶片导边包括至少两段弯曲方向相反的弧线。

2.根据权利要求1所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述风轮叶片的叶尖安装角为20°-40°。

3.根据权利要求1所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述叶片导边包括两段弯曲方向相反的弧线，两段所述弧线在所述叶根和所述叶尖之间的回转点相接，两段所述弧线在所述回转点相切。

4.根据权利要求3所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述叶片导边在所述回转点上部靠近所述叶尖的弧线沿着径向朝着叶尖往所述风轮叶片外部凸出，所述叶片导边在回转点下部靠近所述叶根的弧线沿着径向朝着叶根往所述风轮叶片内部凹陷。

5.根据权利要求3所述的一种斜流风轮，其特征在于，所述回转点与所述叶尖之间的距离H1为所述叶片导边长度H的30％-50％。

6.一种低噪声斜流风机，包括具有进风口的导风圈、斜流风轮、电动机和圆筒壳体，所述导风圈、斜流风轮、电动机安装在所述圆筒壳体中，所述斜流风轮与所述电动机的转子端连接，所述导风圈的进风口的外圈侧壁与所述圆筒壳体的一端连接，所述斜流风轮置于所述导风圈的内圈中，其特征在于，所述斜流风轮为权利要求1-5任一项所述的斜流风轮，所述斜流风机还包括后置导流叶轮，所述后置导流叶轮包括导流叶轮轮毂、多片绕所述导流叶轮轮毂均布的导流静叶叶片，所述导流叶轮轮毂与所述电动机的静止端连接，所述导流静叶叶片的叶尖与所述圆筒壳体的内壁相连。

7.根据权利要求6所述的一种低噪声斜流风机，其特征在于，所述导风圈的直径沿轴向以连续流线形式先逐渐缩小然后逐渐扩大，所述导风圈内壁不同径向截面上的每一点沿轴向的切线与所述导风圈的中轴线的夹角均不相同。

8.根据权利要求7所述的一种低噪声斜流风机，其特征在于，所述导风圈直径最小处与所述导风圈进风口的距离L为所述导风圈的外径D的3％-15％，所述导风圈最小处直径D1为所述导风圈外径D的65％-90％。

9.根据权利要求6所述的一种低噪声斜流风机，其特征在于，所述导流静叶叶片的数目与所述风轮叶片的数目互为质数。

10.根据权利要求6所述的一种低噪声斜流风机，其特征在于，所述导流静叶叶片的叶片后缘处设置连续凸起结构。