双进风口离心风机用叶轮、离心风机及吸油烟机的制作方法

1.本实用新型涉及离心风机技术领域，尤其涉及一种双进风口离心风机用叶轮、离心风机及吸油烟机。


背景技术：

2.离心风机是吸油烟机工作的动力源，同时也是主要的噪声源。其中，多翼离心叶轮作为离心风机的旋转部件，叶片的结构参数对离心风机的气动性能与噪声有直接的影响。在现有技术中，吸油烟机的叶轮一般采用单圆弧直叶片设计，电机驱动叶片旋转对气体做功，产生动能与势能。然而，对于双进风的离心风机，由于吸油烟机结构和风机摆放等差异造成两个进风口流动状态存在明显差异，如果采用单圆弧直叶片的结构形式，离心叶轮不易对此差异性进行适配。因此，如何调节、改善这种流动特征是进一步提高多翼离心风机叶轮做功能力的重要途径。
3.为了解决上述技术问题，申请号为cn202221683770.7(授权公告号为：cn217632998u)的中国实用新型专利申请公开了一种离心叶轮，包括扇叶由前至后包括顺次连接的主扇叶、连接板以及副扇叶，扇叶的侧面呈“之”字形，主扇叶的自由端与前盘固接，副扇叶的自由端与后盘固接，主扇叶的另一端或者副扇叶的另一端穿设于轮毂中盘上，主扇叶环形排列形成主进风侧，副扇叶环形排列形成次进风侧，主进风侧的主扇叶与次进风侧的副扇叶交错排列，从而改善风扇后部的电机侧的进气状态，提升风量、降低噪声。
4.上述专利申请中的离心叶轮虽然可以改善现有双吸叶轮电机侧进风条件下的问题，但该叶轮仅是对电机侧进气状态进行改善，由于该叶轮的主扇叶与副扇叶均为单一圆弧且结构关联性较强，因而几何参数的调节性较弱，从而影响风机的外特性，不能有效解决针对双进风离心风机前、后两个进风口流量差异性引起的蜗壳内的二次流动问题，提升风机性能且降低噪声的效果有限。
5.故，现有离心风机用叶轮还需要进一步改进。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能明显降低叶轮两侧流动状态的差异性，减少二次流动，提升风机性能且降低噪声的双进风口离心风机用叶轮。
7.本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述叶轮的离心风机。
8.本实用新型所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述离心风机的吸油烟机。
9.本实用新型解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种双进风口离心风机用叶轮，包括：
10.前盘；
11.后盘，与所述前盘相对设置；
12.中盘，位于所述前盘与所述后盘之间；
13.与所述中盘相连、且沿中盘的周向间隔布置的叶片，各所述叶片均连接在所述前盘及后盘之间；
14.位于所述前盘与所述中盘之间的叶轮部分记作前叶轮段，位于所述后盘与所述中盘之间的部分记作后叶轮段，与所述后叶轮段相对应的叶片记作第一叶片，与所述前叶轮段相对应的叶片记作第二叶片，所述第一叶片具有与叶轮的进气端相对应的第一侧边和与叶轮的出气端相对应的第二侧边，该第一叶片型线包括自其第一侧边至第二侧边依次相连、且曲率半径依次增大的至少两个圆弧段，所述第二叶片具有与叶轮的进气端相对应的第三侧边和与叶轮的出气端相对应的第四侧边，该第二叶片型线包括自其第三侧边至第四侧边依次相连、且曲率半径依次增大的至少三个圆弧段，所述第一叶片型线的弧长小于所述第二叶片型线的弧长，并且，所述第一叶片在邻近叶轮的进风端处的至少一段圆弧与第二叶片在邻近叶轮的进风端的至少一段圆弧在叶轮的轴向上投影相重叠。
15.为了方便叶片的加工成型，所述第一叶片型线自其第一侧边至第二侧边具有依次相连、且平滑过渡的第一圆弧段和第二圆弧段，所述第二叶片型线自其第三侧边至第四侧边具有依次相连、且平滑过渡的第三圆弧段、第四圆弧段和第五圆弧段，所述第一叶片的第一圆弧段与所述第二叶片的第三圆弧段在叶轮的轴向上投影相重叠，所述第一叶片的第二圆弧段的部分与所述第二叶片的第四圆弧段在叶轮的轴向上投影相重叠。
16.为了保证叶轮尤其是后叶轮段的气动性能，所述第一叶片的第一圆弧段的半径为r
a1
，圆心角为所述第二圆弧段的半径为r
a2
，圆心角为其中，r
a1
＝9.5～12mm，r
a2
＝11～14mm，所述第二叶片的第五圆弧段的半径r
b3
，圆心角为其中，
17.作为改进，所述第一叶片的入口角的取值范围为65
°
～70
°
，出口角的取值范围为165
°
～175
°
，所述第二叶片的入口角的取值范围为55
°
～70
°
，出口角的取值范围为160
°
～173
°
。
18.为了在不修改轮盘模具和叶轮装配工艺的条件下，直接对叶片组件进行替换，所述后叶轮段的内径为d
a1
，外径为d
a2
，其中，所述前叶轮段的内径为d
b1
，外径为d
b2
，其中，d
a1
＝d
b1
，且
19.为了方便装配以及保证叶轮的整体强度考虑，所述第一叶片与所述第二叶片为一体设计。
20.为了与中盘相连接，所述第一叶片邻近其第二侧边的部分与所述第二叶片相连接位置处开设有用于将两者隔断的缺口槽，所述缺口槽的宽度与所述中盘的厚度基本一致。为了保证叶轮的刚性和稳定性，优选地，缺口槽的宽度的取值范围为：0.4mm≤d≤0.6mm。
21.为了进一步提高叶轮出口处的降噪效果，所述第一叶片的第二侧边沿其长度方向呈波浪形，所述第二叶片的第四叶片沿其长度方向呈波浪形。
22.本实用新型解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种离心风机，包括蜗壳、
叶轮以及电机，所述蜗壳的前盖板上开设有前进风口，后盖板上开设有后进风口，所述叶轮转动设于所述蜗壳内，所述电机设于所述蜗壳后进风口处，其输出轴通过轮盘与所述叶轮的中盘相连，从而带动所述叶轮旋转，所述叶轮采用上述的双进风口离心风机用叶轮。
23.本实用新型解决第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括风机系统，所述风机系统采用上述的离心风机。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型的双进风口离心风机用叶轮是基于叶轮两侧的非均衡进气条件，将设于叶轮前盘与后盘之间的叶片分为第一叶片和第二叶片，并分别对每一个叶片的型线进行设计，降低叶轮两侧流动状态的差异性，减少二次流动，提升风机性能且降低噪声。经测试，本实用新型方案可提升吸油烟机在大流量工况下的全压效率，并且降低半消声室工况噪声。此外，本实用新型的叶轮在不修改轮盘模具和叶轮装配工艺的条件下，仅对叶片构型进行设计，易于制造和装配。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例的叶片的立体结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例的叶片的正视图；
27.图3为本实用新型实施例的叶片的俯视图；
28.图4为本实用新型实施例的第一叶片的剖视图；
29.图5为本实用新型实施例的第二叶片的剖视图；
30.图6为本实用新型实施例的叶轮的立体结构实体图；
31.图7为本实用新型实施例的离心风机的轴向剖视图；
32.图8为本实用新型实施例的叶轮与现有常规叶轮在吸油烟机整机上的性能对比测试结果。
具体实施方式
33.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
34.在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
35.参见图1-图8，示出了本实施例的一种双进风口离心风机用叶轮、离心风机及吸油烟机的优选实施例，离心风机用叶轮包括前盘11、后盘12、中盘13以及叶片，其中，前盘11与后盘12在前后方向上相对设置，中盘13位于前盘11与后盘12之间。叶片具有多个，每个叶片均连接在前盘11与后盘12之间，其中，中盘13的外周沿处沿其周向依次设有供各叶片穿过的插口槽(未示出)，也即，在各叶片安装到位后，也是沿中盘13的周向间隔布置。
36.在本实施例中，为了方便与电机32的输出轴连接，中盘13一般是靠近后盘12设置。其中，参见图6，位于前盘11与中盘13之间的叶轮部分记作前叶轮段10a，位于后盘12与中盘13之间的部分记作后叶轮段10b，而与后叶轮段10b相对应的叶片记作第一叶片21，与前叶
轮段10a相对应的叶片记作第二叶片22，第一叶片21与第二叶片22为一体设计。本实施例的第一叶片21的长度小于第二叶片22，第一叶片21及第二叶片22的横截面均为弧形，第一横截面的弧长小于第二叶片22的横截面的弧长。具体地，参见图4及图5，本实施例的后叶轮段10b的内径为d
a1
，外径为d
a2
，其中，而前叶轮段10a的内径为d
b1
，外径为d
b2
，其中，d
a1
＝d
b1
，且前叶轮段10a与后叶轮段10b采用相同的内径，能够在不修改原有轮盘模具和叶轮装配工艺的条件下，直接对叶片组件进行替换，简化装配过程。
37.参见图1，第一叶片21具有与叶轮的进气端相对应的第一侧边211和与叶轮的出气端相对应的第二侧边212，第一叶片21型线包括自其第一侧边211至第二侧边212依次相连、且曲率半径依次增大的至少两个圆弧段，优选地，第一叶片21型线具有两个圆弧段，也即第一叶片21型线自其第一侧边211至第二侧边212具有依次相连、且平滑过渡的第一圆弧段213和第二圆弧段214。其中，第一叶片21的第一圆弧段213的半径为r
a1
，圆心角为而第二圆弧段214的半径为r
a2
，圆心角为其中，r
a1
＝9.5～12mm，r
a2
＝11～14mm，
38.第二叶片22具有与叶轮的进气端相对应的第三侧边221和与叶轮的出气端相对应的第四侧边222，该第二叶片22型线包括自其第三侧边221至第四侧边222依次相连、且曲率半径依次增大的至少三个圆弧段，优选地，第二叶片22型线具有三个圆弧段，也即第二叶片22型线自其第三侧边221至第四侧边222具有依次相连、且平滑过渡的第三圆弧段223、第四圆弧段224和第五圆弧段225。第三圆弧段223的半径为r
b1
，圆心角为第四圆弧段224的半径为r
b2
，圆心角为第五圆弧段225的半径r
b3
，圆心角为其中，第一叶片21的第一圆弧段213与第二叶片22的第三圆弧段223在叶轮的轴向上投影相重叠，第一叶片21的第二圆弧段214的部分(也第一圆弧段213相连的部分)与第二叶片22的第四圆弧段224在叶轮的轴向上投影相重叠，也即，第二叶片22的第三圆弧段223的半径及圆心角与第一叶片21的第一圆弧段213一致，而第二叶片22的第四圆弧段224的半径r
b2
的取值范围与第一叶片21的第二圆弧段214的半径r
a2
一致，也为：11～14mm，第二叶片22的第四圆弧段224的圆心角小于第一叶片21的第二圆弧段214的圆心角
39.本实施例的第一叶片21的第一侧边211与第二叶片22的第三侧边221均为直线，且两者相接。而为了进一步提高叶轮出口处的降噪效果，第一叶片21的第二侧边212沿其长度方向呈波浪形，第二叶片22的第四叶片也沿其长度方向呈波浪形。
40.本实施例第一叶片21的入口角为β
1a
，出口角为β
2a
，为了使得后叶轮段10b具有较好的气动性能，优选地，β
1a
＝65
°
～70
°
，β
2a
＝165
°
～175
°
。在本实施例中，β
1a
＝68
°
，β
2a
＝173
°
。
41.在本实施例中，定义流经后叶轮段10b的流量与流经前叶轮段10a的流量的比值为λ，λ越接近1意味着叶轮两侧的气体流量越接近。定义单位尺寸上流经后叶轮段10b的流量与流经前叶轮段10a的流量的比值为μ，μ越接近1意味着叶轮两侧的气体流动状态越接近。根据双吸叶轮两侧非均衡进气条件，并且以风机性能提升和降噪为出发点，对第二叶片22
的型线进行改进，具体地，本实施例第二叶片22的入口角为β
1b
，出口角为β
2b
，同样地，为了使得前叶轮段具有较好地气动性能，以及降低叶轮两侧气体流动的差异性，本实施例通过对β
1b
、β
2b
、进行设计，从而实现风机性能与噪声的改善，β
1b
＝55
°
～70
°
，β
2b
＝160
°
～173
°
，优选地，在本实施例中，β
1b
＝68
°
，β
2b
＝170
°
，
42.参见图8，通过计算机仿真分别对本实施例与原型机在不同阻力工况下进行计算，其中本实施例在在大流量工况下，λ＝0.5175，μ＝0.9156；在小流量工况下，λ＝0.463，μ＝0.8123；原型机在大流量工况下，λ＝0.4949，μ＝0.8756；在小流量工况下，λ＝0.4545，μ＝0.804。通过对比λ值说明：后叶轮段进风量相对较少，前叶轮段的进风量相对较多，因此，在任意工况下前叶轮段为主进风叶轮。此外，通过对比μ值，本实施例叶轮相比原型机叶轮μ值向1靠近，说明叶轮两侧的流动状态有所改善，特别是大流量工况。经测试，本实施例方案可提升吸油烟机在大流量工况下的全压效率，并且降低半消声室工况噪声。
43.为了与中盘13相连接，第一叶片21邻近其第二侧边212的部分与第二叶片22相连接位置处开设有用于将两者隔断的缺口槽23，其中，缺口槽23的宽度与所述中盘13的厚度基本一致，在装配时，中盘13的插口槽的外端部可以卡入到上述叶片的缺口槽23中，这样，叶片上由缺口槽23分割开的相对的两侧边沿可对应抵在中盘13的前后两个侧壁上，由此，保证了叶轮的刚性和稳定性，优选地，缺口槽23的宽度的取值范围为：0.4mm≤d≤0.6mm。
44.本实施例还涉及一种离心风机，包括蜗壳31、叶轮以及电机32，蜗壳31的前盖板上开设有前进风口311，前进风口311处还设有用于对气流导流的集流器33，后盖板上开设有后进风口312，叶轮转动设于所述蜗壳31内，电机32设于蜗壳31后进风口312处，其输出轴通过轮盘34与叶轮的中盘13相连，从而带动叶轮旋转。而本实施例离心风机的叶轮则采用上述的双进风口离心风机用叶轮。
45.本实施例还涉及一种吸油烟机，吸油烟机可以是顶吸式吸油烟机、近吸式吸油烟等现有的各种吸油烟机类型，其包括风机系统，而风机系统则采用上述的离心风机。
46.本实施例的双进风口离心风机用叶轮是基于叶轮两侧的非均衡进气条件，将设于叶轮前盘11与后盘12之间的叶片分为第一叶片21和第二叶片22，并分别对每一个叶片的型线进行设计，而具有不同叶片构型的叶轮可以更好地处理不同的进风口进入叶轮组件的气流，特别是当进风口由于阻碍结构(例如电机32、支架等)而引起的气体流动损失，降低叶轮两侧流动状态的差异性，减少二次流动，提升风机性能且降低噪声。经测试，本实施例的叶轮可提升吸油烟机在大流量工况下的全压效率，并且降低半消声室工况噪声。此外，本实用新型的叶轮在不修改轮盘34模具和叶轮装配工艺的条件下，仅对叶片构型进行设计，易于制造和装配。

技术特征：
1.一种双进风口离心风机用叶轮，包括：前盘(11)；后盘(12)，与所述前盘(11)相对设置；中盘(13)，位于所述前盘(11)与所述后盘(12)之间；与所述中盘(13)相连、且沿中盘(13)的周向间隔布置的叶片，各所述叶片均连接在所述前盘(11)及后盘(12)之间；其特征在于：位于所述前盘(11)与所述中盘(13)之间的叶轮部分记作前叶轮段(10a)，位于所述后盘(12)与所述中盘(13)之间的部分记作后叶轮段(10b)，与所述后叶轮段(10b)相对应的叶片记作第一叶片(21)，与所述前叶轮段(10a)相对应的叶片记作第二叶片(22)，所述第一叶片(21)具有与叶轮的进气端相对应的第一侧边(211)和与叶轮的出气端相对应的第二侧边(212)，该第一叶片(21)型线包括自其第一侧边(211)至第二侧边(212)依次相连、且曲率半径依次增大的至少两个圆弧段，所述第二叶片(22)具有与叶轮的进气端相对应的第三侧边(221)和与叶轮的出气端相对应的第四侧边(222)，该第二叶片(22)型线包括自其第三侧边(221)至第四侧边(222)依次相连、且曲率半径依次增大的至少三个圆弧段，所述第一叶片(21)型线的弧长小于所述第二叶片(22)型线的弧长，并且，所述第一叶片(21)在邻近叶轮的进风端处的至少一段圆弧与第二叶片(22)在邻近叶轮的进风端的至少一段圆弧在叶轮的轴向上投影相重叠。2.根据权利要求1所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一叶片(21)型线自其第一侧边(211)至第二侧边(212)具有依次相连、且平滑过渡的第一圆弧段(213)和第二圆弧段(214)，所述第二叶片(22)型线自其第三侧边(221)至第四侧边(222)具有依次相连、且平滑过渡的第三圆弧段(223)、第四圆弧段(224)和第五圆弧段(225)，所述第一叶片(21)的第一圆弧段(213)与所述第二叶片(22)的第三圆弧段(223)在叶轮的轴向上投影相重叠，所述第一叶片(21)的第二圆弧段(214)的部分与所述第二叶片(22)的第四圆弧段(224)在叶轮的轴向上投影相重叠。3.根据权利要求2所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一叶片(21)的第一圆弧段(213)的半径为r
a1
，圆心角为所述第二圆弧段(214)的半径为r
a2
，圆心角为其中，r
a1
＝9.5～12mm，r
a2
＝11～14mm，所述第二叶片(22)的第五圆弧段(225)的半径r
b3
，圆心角为其中，4.根据权利要求1所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一叶片(21)的入口角的取值范围为65
°
～70
°
，出口角的取值范围为165
°
～175
°
，所述第二叶片(22)的入口角的取值范围为55
°
～70
°
，出口角的取值范围为160
°
～173
°
。5.根据权利要求1所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述后叶轮段(10b)的内径为d
a1
，外径为d
a2
，其中，所述前叶轮段(10a)的内径为d
b1
，外径为d
b2
，其中，d
a1
＝d
b1
，且6.根据权利要求1～5中任一项所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第
一叶片(21)与所述第二叶片(22)为一体设计。7.根据权利要求6所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一叶片(21)邻近其第二侧边(212)的部分与所述第二叶片(22)相连接位置处开设有用于将两者隔断的缺口槽(23)，所述缺口槽(23)的宽度与所述中盘(13)的厚度基本一致。8.根据权利要求1～5中任一项所述的双进风口离心风机用叶轮，其特征在于：所述第一叶片(21)的第二侧边(212)沿其长度方向呈波浪形，所述第二叶片(22)的第四叶片沿其长度方向呈波浪形。9.一种离心风机，包括蜗壳(31)、叶轮以及电机(32)，所述蜗壳(31)的前盖板上开设有前进风口(311)，后盖板上开设有后进风口(312)，所述叶轮转动设于所述蜗壳(31)内，所述电机(32)设于所述蜗壳(31)后进风口(312)处，其输出轴通过轮盘(34)与所述叶轮的中盘(13)相连，从而带动所述叶轮旋转，其特征在于：所述叶轮采用如权利要求1～8中任一项所述的双进风口离心风机用叶轮。10.一种吸油烟机，包括风机系统，其特征在于：所述风机系统采用权利要求9所述的离心风机。

技术总结
本实用新型涉及一种双进风口离心风机用叶轮、离心风机及吸油烟机，叶轮包括：前盘；后盘；中盘；叶片；与后叶轮段相对应的叶片记作第一叶片，与前叶轮段相对应的叶片记作第二叶片，第一叶片型线包括自其第一侧边至第二侧边依次相连、且曲率半径依次增大的至少两个圆弧段，第二叶片型线包括自其第三侧边至第四侧边依次相连、且曲率半径依次增大的至少三个圆弧段，第一叶片型线的弧长小于第二叶片型线的弧长，并且，第一叶片在邻近叶轮的进风端处的至少一段圆弧与第二叶片在邻近叶轮的进风端的至少一段圆弧在叶轮的轴向上投影相重叠。优点在于：该叶轮能明显降低叶轮两侧流动状态的差异性，减少二次流动，提升风机性能且降低噪声。提升风机性能且降低噪声。提升风机性能且降低噪声。


技术研发人员：李晓强
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/10/20