CN109595186B - 一种高效风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效风机，包括蜗壳，蜗壳的一端面中部设置有进风口，蜗壳内设置有叶轮，叶轮包括底盘、设置在底盘上表面的若干个叶片，叶片包括平面板、圆弧板，叶片的顶面设置有第一倾斜段、连接第一倾斜段的第二倾斜段，第一倾斜的高度由底盘中部朝向底盘外侧方向逐渐增大，第二倾斜段连接第一倾斜段一侧，蜗壳的外侧面包括若干段半径不同的由小到大首尾拼接圆弧段，相邻的圆弧段互相相切，半径最大的圆弧段末端设置有出风管，出风管的一侧壁与半径最大的圆弧段相切，出风管的另一侧壁与半径最小的圆弧段相连。本发明解决传统的风机采用单直板叶片或单圆弧的设计导致风机性能变化波动较大的问题、传统风机的出风效率不够高的问题。

Description

一种高效风机
技术领域
本发明涉及一种风机，特别是一种高效风机。
背景技术
目前风机离心叶轮的设计方法是采用单直板叶片或单圆弧流动设计，系列化设计会造成性能变化太大，而且采用这种叶轮的风机效率不高，不能满足多种出风性能的需求。叶轮叶片、叶轮后盘是采用钢板加工，叶片弯曲变型难保证，采用单平板加工的叶片性能差；采用焊接加工叶轮，加工精度难保证，制造成本太高，工作效率较低，难保证风机性能；采用钢板材料焊接整体叶轮，在高速运转时还易产生静电摩擦起火花引起火灾。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：传统的风机采用单直板叶片或单圆弧的设计导致风机性能变化波动较大的问题，此外，解决传统风机的出风效率不够高的问题。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种高效风机，包括蜗壳，所述蜗壳的一端面中部设置有进风口，所述蜗壳内设置有叶轮，所述进风口正对所述叶轮设置，所述叶轮包括底盘、设置在所述底盘上表面的若干个叶片，若干个所述叶片以所述底盘的中心圆周阵列设置，所述叶片包括平面板、连接所述平面板一侧的圆弧板，所述圆弧板设置于远离所述底盘中部的一侧，所述叶片的顶面设置有第一倾斜段、连接所述第一倾斜段的第二倾斜段，所述第一倾斜段设置于所述平面板的顶面，所述第一倾斜段设置于靠近所述底盘中心的一端，所述第一倾斜的高度由所述底盘中部朝向所述底盘外侧方向逐渐增大，所述第二倾斜段连接所述第一倾斜段的最高点一侧，所述第二倾斜段的高度往所述底盘外侧边缘逐渐缩小，所述第二倾斜段的上表面与所述底盘的表面形成第一夹角，所述第一倾斜段、所述第二倾斜段的外侧面均与所述叶片的外侧面共面，所述蜗壳的外侧面包括若干段半径由小到大首尾拼接的圆弧段，相邻的所述圆弧段互相相切，半径最大的所述圆弧段末端设置有出风管，所述出风管的一侧壁与半径最大的所述圆弧段相切，所述出风管的另一侧壁与半径最小的所述圆弧段相连。
作为上述技术方案的进一步改进，所述圆弧段设置四个，四个所述圆弧段的半径大小不同。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风管的横截面为圆形或矩形。
作为上述技术方案的进一步改进，：所述叶轮还包括轴盘，所述底盘中部设置有开孔，所述轴盘的圆周面设置有若干个凹槽，所述开孔的内壁设置有若干凸起，所述凸起与所述凹槽一一对应配合，所述蜗壳的远离所述进风口一侧设置有电机，所述电机的输出轴穿过所述蜗壳联动连接所述轴盘。
作为上述技术方案的进一步改进，所述轴盘的圆周面设置有若干个插槽，所述平面板连接所述插槽，所述插槽的深度方向与所述轴盘对应插槽位置的切线方向形成锐角。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一夹角为10°-20°。
作为上述技术方案的进一步改进，所述平面板与所述圆弧板相切连接，所述圆弧板与所述底盘边缘的切线形成钝角。
作为上述技术方案的进一步改进，所述进风口设置有集风器，所述集风器包括罩体、连接所述罩体底部的盘体，所述罩体的开口与所述盘体的开口相互背离设置，所述罩体的底部连通所述盘体，所述罩体的开口一侧设置有法兰盘，所述法兰盘连接所述进风口，所述盘体设置于靠近所述进风口的一侧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述盘体的侧面具有锥度，所述盘体侧面的外径由所述罩体侧往所述进风口的方向逐渐增大。
作为上述技术方案的进一步改进，所述叶轮采用铝合金材质。
作为上述技术方案的进一步改进，所述蜗壳采用铝合金材质。
作为上述技术方案的进一步改进，所述出风管的横截面为圆形。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一夹角为15°。
本发明的有益效果是：该叶片以底盘中心圆周阵列设置，从而底盘在转动过程中带动叶片转动，可实现吸风与排风的功能，该平面板与该圆弧板的设置，当叶片转动时外界的风从平面板再经过圆弧板吹出，有效的提高进风与出风的可控性，通过该第一倾斜段、第二倾斜段、第一夹角的设置，外界的空气从底盘的中部被吸入，部分空气经过叶片的外侧面吹出，部分空气经过该第一倾斜段、第二倾斜段、第一夹角再吹出，当空气经过该第一倾斜段、第二倾斜段、第一夹角，空气沿其表面进行运动，该结构满足的风机的性能指标，有效提高叶轮达到某个特定性能指标的设计效率，叶轮的性能能够更好地发挥，该蜗壳的侧面包括若干段半径不同的圆弧段由小到大首尾拼接，相邻的所述圆弧段互相相切，半径最大的所述圆弧段末端设置有出风管，所述出风管的一侧壁与半径最大的所述圆弧段相切，所述出风管的另一侧壁与半径最小的所述圆弧段相连，如此，能够更加方便的对蜗壳的侧面进行相关的半径设计调节，更加方便控制风机的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的***图；
图2是本发明的叶轮第一轴测图；
图3是本发明的叶轮侧面结构示意图；
图4是本发明的叶轮俯视结构示意图；
图5是本发明的叶轮第二轴测图；
图6是本发明的集风器、叶轮侧面示意图；
图7是本发明的侧面示意图；
图8是本发明的蜗壳侧面示意图。
图中：进风口1，底盘2，平面板3，圆弧板4，第一倾斜段5，第二倾斜段6，第一夹角7，圆弧段8，出风管9，轴盘10，钝角11，电机12，凹槽13，凸起14，插槽15，锐角16，罩体17，盘体18，法兰盘19。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图8，一种高效风机，包括蜗壳，所述蜗壳的一端面中部设置有进风口1，所述蜗壳内设置有叶轮，所述进风口1正对所述叶轮设置，所述叶轮包括底盘2、设置在所述底盘2上表面的若干个叶片，若干个所述叶片以所述底盘2的中心圆周阵列设置，所述叶片包括平面板3、连接所述平面板3一侧的圆弧板4，所述圆弧板4设置于远离所述底盘2中部的一侧，所述叶片的顶面设置有第一倾斜段5、连接所述第一倾斜段5的第二倾斜段6，所述第一倾斜段5设置于所述平面板3的顶面，所述第一倾斜段5设置于靠近所述底盘2中心的一端，所述第一倾斜的高度由所述底盘2中部朝向所述底盘2外侧方向逐渐增大，所述第二倾斜段6连接所述第一倾斜段5的最高点一侧，所述第二倾斜段6的高度往所述底盘2外侧边缘逐渐缩小，所述第二倾斜段6的上表面与所述底盘2的表面形成第一夹角7，所述第一倾斜段5、所述第二倾斜段6的外侧面均与所述叶片的外侧面共面，所述蜗壳的外侧面包括若干段半径由小到大首尾拼接的圆弧段8，相邻的所述圆弧段8互相相切，半径最大的所述圆弧段8末端设置有出风管9，所述出风管9的一侧壁与半径最大的所述圆弧段8相切，所述出风管9的另一侧壁与半径最小的所述圆弧段8相连。
在本实施例中，该叶片以底盘2中心圆周阵列设置，从而底盘2在转动过程中带动叶片转动，可实现吸风与排风的功能，该平面板3与该圆弧板4的设置，当叶片转动时外界的风从平面板3再经过圆弧板4吹出，有效的提高进风与出风的可控性，通过该第一倾斜段5、第二倾斜段6、第一夹角7的设置，外界的空气从底盘2的中部被吸入，部分空气经过叶片的外侧面吹出，部分空气经过该第一倾斜段5、第二倾斜段6、第一夹角7再吹出，当空气经过该第一倾斜段5、第二倾斜段6、第一夹角7，空气沿其表面进行运动，该结构满足的风机的性能指标，有效提高叶轮达到某个特定性能指标的设计效率，叶轮的性能能够更好地发挥，该蜗壳的侧面包括若干段半径不同的圆弧段8由小到大首尾拼接，相邻的所述圆弧段8互相相切，半径最大的所述圆弧段8末端设置有出风管9，所述出风管9的一侧壁与半径最大的所述圆弧段8相切，所述出风管9的另一侧壁与半径最小的所述圆弧段8相连，如此，能够更加方便的对蜗壳的侧面进行相关的半径设计调节，更加方便控制风机的性能。
进一步作为优选的实施方式，所述圆弧段8设置四个，四个所述圆弧段8的半径大小不同；该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，能够更加方便的调节四个不同圆弧段8的半径，在实际应用中，本领域技术人员可根据不同风机出风量需求的大小对各段圆弧段8的半径进行调节。
进一步作为优选的实施方式，所述出风管9的横截面为矩形。
进一步作为优选的实施方式，所述出风管9的横截面为圆形。
该结构简单、设置方便，通过该矩形或者圆形的在设置，能够适应更多种出风需求。
进一步作为优选的实施方式，所述叶轮还包括轴盘10，所述底盘2中部设置有开孔，所述轴盘10的圆周面设置有若干个凹槽13，所述开孔的内壁设置有若干凸起14，所述凸起14与所述凹槽13一一对应配合，所述蜗壳的远离所述进风口1一侧设置有电机12，所述电机12的输出轴穿过所述蜗壳联动连接所述轴盘10；该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，更加方便实现轴盘10与电机12的连接，同时，电机12可通过与该轴盘10的连接进而带动底盘2转动。
进一步作为优选的实施方式，所述轴盘10的圆周面设置有若干个插槽15，所述平面板3连接所述插槽15，所述插槽15的深度方向与所述轴盘10对应插槽15位置的切线方向形成锐角16；该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，能够更加方便进行进风到叶片上的角度的调节。
进一步作为优选的实施方式，所述第一夹角7为10°-20°；该结构简单、设置合理，该第一夹角7的设置，叶片的出风量更加好，优选的，在实际应用中该第一夹角7取15°。
进一步作为优选的实施方式，所述第一夹角为15°。
进一步作为优选的实施方式，所述平面板3与所述圆弧板4相切连接，所述圆弧板4与所述底盘2边缘的切线形成钝角11，该结构简单、设置方便，能够实现出风更加稳定，此外本领域技术人员可根据对钝角11的调整，从而满足相应是风机性能。
进一步作为优选的实施方式，所述进风口1设置有集风器，所述集风器包括罩体17、连接所述罩体17底部的盘体18，所述罩体17的开口与所述盘体18的开口相互背离设置，所述罩体17的底部连通所述盘体18，所述罩体17的开口一侧设置有法兰盘19，所述法兰盘19连接所述进风口1，所述盘体18设置于靠近所述进风口1的一侧；该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，从蜗壳的进风口1的进风更加稳定、进风量更大。
进一步作为优选的实施方式，所述盘体18的侧面具有锥度，所述盘体18侧面的外径由所述罩体17侧往所述进风口1的方向逐渐增大；该结构简单、设置方便，通过结构的设置，盘体18更加贴近风叶，盘体18的内壁更加的贴近该第二倾斜段6的顶面，从而风机进风更加稳定。
进一步作为优选的实施方式，所述蜗壳均采用铝合金材质。
进一步作为优选的实施方式，所述叶轮采用铝合金材质。
通过该铝合金材质的设置，避免采用传统的钢材高速运转时易产生静电摩擦起火花，通过采用铝合金材质，本领域技术人员可以一次性铸造整体叶轮，此外，圆弧板4的弧型弯曲更精准，可保证叶片的进风、出风角度，不需要二次加工整体叶轮，提高了叶轮使用性能和生产效率。
本领域技术人员在设计的过程中可通过改变该叶轮的外径，相应地把该叶片弯曲交点直径增大，该叶片弯曲交点直径是指所述平面板3与所述圆弧板4连接处；在叶轮外径增大时，该叶片最高点直径增大，即若干个所述第一倾斜段5的最高点所围成的直径增大；当叶轮的外径增大时，该圆弧板4、平面板3的高度可相应的提高，进而有效地提高风量；当叶轮的外径增大时，该钝角11相应地增大；当叶轮外径增大时，该锐角16相应地增大。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (13)

1.一种高效风机，包括蜗壳，所述蜗壳的一端面中部设置有进风口(1)，其特征在于：所述蜗壳内设置有叶轮，所述进风口(1)正对所述叶轮设置，所述叶轮包括底盘(2)、设置在所述底盘(2)上表面的若干个叶片，若干个所述叶片以所述底盘(2)的中心圆周阵列设置，所述叶片包括平面板(3)、连接所述平面板(3)一侧的圆弧板(4)，所述圆弧板(4)设置于远离所述底盘(2)中部的一侧，所述叶片的顶面设置有第一倾斜段(5)、连接所述第一倾斜段(5)的第二倾斜段(6)，所述第一倾斜段(5)设置于所述平面板(3)的顶面，所述第一倾斜段(5)设置于靠近所述底盘(2)中心的一端，所述第一倾斜的高度由所述底盘(2)中部朝向所述底盘(2)外侧方向逐渐增大，所述第二倾斜段(6)连接所述第一倾斜段(5)的最高点一侧，所述第二倾斜段(6)的高度往所述底盘(2)外侧边缘逐渐缩小，所述第二倾斜段(6)的上表面与所述底盘(2)的表面形成第一夹角(7)，所述第一倾斜段(5)、所述第二倾斜段(6)的外侧面均与所述叶片的外侧面共面，所述蜗壳的外侧面包括若干段半径由小到大首尾拼接的圆弧段(8)，相邻的所述圆弧段(8)互相相切，半径最大的所述圆弧段(8)末端设置有出风管(9)，所述出风管(9)的一侧壁与半径最大的所述圆弧段(8)相切，所述出风管(9)的另一侧壁与半径最小的所述圆弧段(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述圆弧段(8)设置四个，四个所述圆弧段(8)的半径大小不同。
3.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述出风管(9)的横截面为矩形。
4.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述叶轮还包括轴盘(10)，所述底盘(2)中部设置有开孔，所述轴盘(10)的圆周面设置有若干个凹槽(13)，所述开孔的内壁设置有若干凸起(14)，所述凸起(14)与所述凹槽(13)一一对应配合，所述蜗壳的远离所述进风口(1)一侧设置有电机(12)，所述电机(12)的输出轴穿过所述蜗壳联动连接所述轴盘(10)。
5.根据权利要求4所述的一种高效风机，其特征在于：所述轴盘(10)的圆周面设置有若干个插槽(15)，所述平面板(3)连接所述插槽(15)，所述插槽(15)的深度方向与所述轴盘(10)对应插槽(15)位置的切线方向形成锐角(16)。
6.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述第一夹角(7)为10°-20°。
7.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述平面板(3)与所述圆弧板(4)相切连接，所述圆弧板(4)与所述底盘(2)边缘的切线形成钝角(11)。
8.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述进风口(1)设置有集风器，所述集风器包括罩体(17)、连接所述罩体(17)底部的盘体(18)，所述罩体(17)的开口与所述盘体(18)的开口相互背离设置，所述罩体(17)的底部连通所述盘体(18)，所述罩体(17)的开口一侧设置有法兰盘(19)，所述法兰盘(19)连接所述进风口(1)，所述盘体(18)设置于靠近所述进风口(1)的一侧。
9.根据权利要求8所述的一种高效风机，其特征在于：所述盘体(18)的侧面具有锥度，所述盘体(18)侧面的外径由所述罩体(17)侧往所述进风口(1)的方向逐渐增大。
10.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述蜗壳采用铝合金材质。
11.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述叶轮采用铝合金材质。
12.根据权利要求1所述的一种高效风机，其特征在于：所述出风管(9)的横截面为圆形。
13.根据权利要求6所述的一种高效风机，其特征在于：所述第一夹角为15°。
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