离心风叶及天井机的制作方法

1.本技术涉及风机技术领域，尤其涉及一种离心风叶及天井机。


背景技术：

2.风机作为一种通用机械，在各行各业都有广泛的应用；在家电行业，为满足各种冷却、送风的要求，风机的使用也是必不可少；其中，离心风机以其压力大、流量小、可改变气流方向的特点，应用最为广泛。风叶是离心风机的核心部件，其性能的优劣对整机性能有直接的影响，对与消费者感受最直观的噪声也是影响颇深。
3.在当前环境下，国家正大力倡导产业结构升级，节能增效；而随着生活水平的提高，消费者对生平品质的追求也越来越高，对产品的能效水平和噪声大小也越来越关注；离心风机作为家电行业应以最为广泛的机械，如何提高其性能、降低其噪声是重中之重；一款性能优异的风机是任何时候都迫切的需求。
4.天井机，又称天花机、吸顶式或嵌入式空调。天井机送风距离远，外形美观，不占空间，已得到越来越多消费者的青睐。然而，天井机离心风叶上端叶片易发生流动分离，阻塞流道，会引起噪声和功率的增加。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种离心风叶及天井机，减小流动分离，且减小了进风时气流对叶片的冲击，削弱了旋涡的能量，降低了噪声和功率，有利于离心风叶性能的提高。
6.根据本技术的第一方面，本技术提供一种离心风叶，包括前盘，具有进风口；底盘，与所述前盘同轴且间隔设置；以及多个叶片，设置于所述前盘和所述底盘之间，且所述多个叶片沿圆周方向间隔分布以形成出风口，所述叶片沿其长度方向两端分别为前缘和尾缘，沿所述离心风叶的转动方向，所述前缘朝向所述尾缘的方向弯曲。
7.本技术的一种实施例中，所述叶片沿其高度方向两端具有上缘和下缘，所述上缘与所述前盘连接，所述下缘与所述底盘连接，在所述叶片的下缘所在的二维截面中，沿所述底盘朝向所述前盘的方向，所述叶片沿其长度方向的尺寸逐渐减小。
8.本技术的一种实施例中，所述前缘包括上前缘和下前缘；所述上前缘与所述下前缘连接且沿轴向分布，所述上前缘连接于所述前盘朝向底盘的一侧且所述上前缘相对于所述底盘倾斜，所述下前缘垂直连接于所述底盘朝向所述前盘的一侧。
9.本技术的一种实施例中，所述下前缘和所述尾缘之间的最大垂直距离与所述下前缘和所述尾缘之间的最小垂直距离的差值为l1；所述上前缘和所述尾缘之间的最大垂直距离与所述上前缘和所述尾缘之间的最小垂直距离的差值为l2；其中，l1、l2满足以下条件：l1＜l2＜60mm。
10.本技术的一种实施例中，所述上前缘和所述下前缘的交点处的切线与所述上前缘和所述下前缘的交界线之间的夹角为α，且α满足以下条件：α＜90
°
。
11.本技术的一种实施例中，所述上前缘的顶点与所述尾缘和所述底盘的交点之前的
连线相对于所述下前缘的顶点与所述尾缘和所述底盘的之间的连线的偏移角度β满足以下条件：β＜40
°
。
12.本技术的一种实施例中，沿所述离心风叶的任一子午面，所述上前缘的延伸方向相对于水平方向的倾角θ需满足以下条件，θ＜90
°
。
13.本技术的一种实施例中，所述上前缘沿轴向的高度尺寸为h2，所述上前缘沿轴向的高度尺寸为h3，且h2、h3满足以下条件：e＝h2/(h2+h3)＜0.5。
14.本技术的一种实施例中，所述离心风叶的半径为r，多个所述叶片的前缘形成圆的最小内径为r1，所述前盘的内径为r2，b＝(r2-r1)/r，a＝(r-r1)/r，且a和b满足以下条件：b＜0.3，a＜0.65。
15.本技术的一种实施例中，所述前盘沿轴向的高度尺寸为h1，所述离心风叶沿轴向的高度尺寸为h，且h1和h的比值d满足以下条件：d＝h1/h＜0.5。
16.根据本技术的第二方面，本技术提供一种天井机，包括：壳体和电器组件，所述电器组件设于所述壳体内；以及如第一方面任一项所述的离心风叶，所述离心风叶设于所述壳体内，所述电器组件的输出端与所述离心风叶同轴连接。
17.本技术提供一种离心风叶，包括前盘，具有进风口；底盘，与所述前盘同轴且间隔设置；以及多个叶片，设置于所述前盘和所述底盘之间，且所述多个叶片沿圆周方向间隔分布以形成出风口，所述叶片沿其长度方向两端分别为前缘和尾缘，沿所述离心风叶的转动方向，所述前缘朝向所述尾缘的方向弯曲。通过前缘朝向尾缘的方向弯曲，使得叶片的前缘朝向进口处的圆周速度增大，入口气流角的变化减小，减小了离心风叶的进风口处气流对叶片的冲击，削弱了旋涡的能量，从而提高了离心风叶的效率，降低气流冲击时产生的噪声，有利于风叶性能的提高。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
19.图1为现有技术提供的一种离心风叶的立体图；
20.图2为基于图1的任一子午面的剖视图；
21.图3为本技术实施例提供的一种离心风叶的立体图；
22.图4为基于图3的俯视图；
23.图5为基于图4去掉前盘后的俯视图；
24.图6为基于图3的任一子午面的剖视图；
25.图7为基于图3的单个叶片的结构示意图；
26.图8为基于图3的单个叶片的参数示意图；
27.图9为本技术实施例提供的一种离心风叶和现有技术的离心风叶的噪声值对比图；
28.图10为本技术实施例提供的一种离心风叶和现有技术的离心风叶的电机输入功
率对比图。
29.附图标记说明：
30.1、导流圈；2、离心风叶；3、电机；4、电器盒；5、壳体；6、蒸发器；21、下端；22、上端；23、前盘；24、底盘；25、压力面；26、吸力面；30、前缘；301、上前缘；302、下前缘；31、尾缘；32、上缘；33、下缘。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.如图1和图2所示，现有技术中的天井机，其包括离心风叶2、电机3、壳体5、导流圈1、蒸发器6和电器盒4，其中，离心风叶2安装于电机3上，所述电机3固定安装于所述壳体5的底板上，所述导流圈1位于离心风叶2的进口处，安装于所述壳体5上，且与离心风叶2同轴设置相互配合，在导流圈1上有一部分凹陷，所述电器盒4安装于导流圈1上的凹陷位置，可以降低整机的高度。蒸发器6呈环状，包围着离心风叶2，且安装于壳体5内。
33.然而，现有技术的天井机，气流从离心风叶2的前盘23进入叶片时，气流由轴向转为径向流动，在叶高方向上，气流分布不均匀，靠近前盘23的气流速度较大，若叶片的前缘30形状不变，则气流对叶片进风口的冲击损失较大，增大了气体在叶轮内的流动损失，降低了叶轮的效率，增大噪声。
34.鉴于此，如图3-图8所示，本技术提供一种离心风叶2，包括前盘23，具有进风口；底盘24，与所述前盘23同轴且间隔设置；以及多个叶片，设置于所述前盘23和所述底盘24之间，且所述多个叶片沿圆周方向间隔分布以形成出风口，所述叶片沿其长度方向两端分别为前缘30和尾缘31，沿所述离心风叶2的转动方向，所述前缘30朝向所述尾缘31的方向弯曲。通过前缘30朝向尾缘31的方向弯曲，使得叶片的前缘30朝向进口处的圆周速度增大，入口气流角的变化减小，减小了离心风叶2的进风口处气流对叶片的冲击，削弱了旋涡的能量，从而提高了离心风叶2的效率，降低气流冲击时产生的噪声，有利于风叶性能的提高。
35.请继续参考图3所示，所述叶片包括上端22与下端21，上端22相对于底盘24倾斜，下端21相对于底盘24垂直，所述前缘30包括上前缘301与下前缘302；所述上前缘301与所述下前缘302连接且沿轴向分布，所述上前缘301连接于所述前盘23朝向底盘24的一侧且所述上前缘301相对于所述底盘24倾斜，所述下前缘302垂直连接于所述底盘24朝向所述前盘23的一侧。
36.具体地，请继续参考图7所示，叶片沿轴向方向由上前缘301和下前缘302两部分组成，下前缘302为叶片的前缘30下端21，下前缘302相对于底盘24呈垂直状态，上前缘301为叶片的前缘30上端22，上前缘301相对于底盘24呈倾斜状态，前盘23和底盘24分别设于叶片的沿轴向的顶部和底部。
37.在本实施例中，前盘23和底盘24之间设置7个叶片，且叶片具有压力面25和吸力面26，压力面25用于对空气做功，吸力面26朝向离心风叶2的中心，压力面25朝向离心风叶2的外周，且压力面25和吸力面26朝向外周的交界面为叶片的尾缘31，压力面25和吸力面26朝
向中心的交界面为前缘30。
38.请继续参考图7所示，所述叶片沿其高度方向两端具有上缘32和下缘33，所述上缘32与所述前盘23连接，所述下缘33与所述底盘24连接，在所述叶片的下缘33所在的二维截面中，沿所述底盘24朝向所述前盘23的方向，所述叶片沿其长度方向的尺寸逐渐减小。
39.具体地，叶片沿轴向还具有上缘32和下缘33，前盘23与叶片的上缘32连接，底盘24和叶片的下缘33连接，叶片在前盘23和底盘24之间沿周向均匀分布，前盘23和底盘24用于支撑并均布叶片。所述离心风叶2的叶片前端位于进风口处称为前缘30，尾端位于出风口处称为尾缘31，以离心风叶2的前盘23为上，底盘24为下，叶片的最上端22和叶轮前盘23连接，称为上缘32，叶片的最下端21和叶轮底盘24连接，称为下缘33。34整个叶片沿轴向分为上下两部分，上半部分(即上前缘301)向离心风叶2的旋转方向偏移，下半部分(即下前缘302)和底盘24的接触面相互垂直，且呈竖直状态。所述叶片的前缘30包括和前盘23接触的上前缘301，以及和底盘24接触的下前缘302，上前缘301和下前缘302相互连接，其交界处即为叶片的上下分界。所述叶片的前缘30朝向叶片的尾缘31处偏移，从底盘24朝向前盘23的方向，叶片的下缘33朝向上缘32的偏移程度逐渐增大，在叶片的下缘33所在的二维叶片截面中，其沿长度方向的尺寸为l，下缘33处的l尺寸最大，从下缘33往上缘32的过程中，l逐渐减小。通过由下到上l逐渐减小的设置，进一步改善了离心风叶2的上前缘301的流动情况，减小了流动分离，提高风叶性能。
40.请继续参考图7和图8所示，所述下前缘302和所述尾缘31之间的最大垂直距离与所述下前缘302和所述尾缘31之间的最小垂直距离的差值为l1；所述上前缘301和所述尾缘31之间的最大垂直距离与所述上前缘301和所述尾缘31之间的最小垂直距离的差值为l2；其中，l1、l2满足以下条件：l1＜l2＜60mm。
41.具体地，上前缘301和下前缘302均朝向尾缘31方向有不同程度的偏移。叶片的下前缘302朝向尾缘31方向的最大偏移距离为l1，l1＜60mm，优选的，l1＝15mm，叶片的上前缘301朝向尾缘31方向的最大偏移距离为为l2，l2＜60mm，优选的l2＝45mm，可知，上前缘301的偏移尺寸大于下前缘302的便宜尺寸，从而叶片上前缘301处的圆周速度较下前缘302处的圆周速度增大，入口气流角的变化减小，进一步减小了离心风叶2的进风口处气流对叶片的冲击，降低气流冲击时产生的噪声，有利于风叶性能的提高。
42.请继续参考图7和图8所示，所述上前缘301和所述下前缘302的交点处的切线与所述上前缘301和所述下前缘302的交界线之间的夹角为α，且α满足以下条件：α＜90
°
。上前缘301在图示方向上投影为直线，上前缘301投影的直线与上前缘301和下前缘302交界处所在平面之间的夹角为α，α小于90
°
，优选的α＝31.5
°
。即上前缘301相对于尾缘31的偏移角度α不会过大也不会过小，保证提升进口处的圆周速度外，还不会使得进口处的圆周速度过大，防止由于进风量过大，导致进风与出风不平衡，使得天井机出风不畅。
43.请继续参考图5所示，所述上前缘301的顶点与所述尾缘31和所述底盘24的交点之前的连线相对于所述下前缘302的顶点与所述尾缘31和所述底盘24的之间的连线的偏移角度β满足以下条件：β＜40
°
。去掉前盘23的叶轮如图5所示，上前缘301的偏移角度和下前缘302的偏移角度之差β＜40
°
，优选的β＝17
°
，偏移角度之差β不会过大，保证上前缘301和下前缘302平滑过渡，减少风阻，提升出风量，降低噪音。
44.请继续参考图6所示，沿所述离心风叶2的任一子午面，所述上前缘301的延伸方向
相对于水平方向的倾角θ需满足以下条件，θ＜90
°
。在离心风叶2的任一子午面上，上前缘301的偏移部分和水平方向的夹角θ＜90
°
，优选的θ＝65
°
。
45.本技术的一种实施例中，所述上前缘301沿轴向的高度尺寸为h2，所述上前缘301沿轴向的高度尺寸为h3，且h2、h3满足以下条件：e＝h2/(h2+h3)＜0.5。上前缘301的叶片高度尺寸为h2，下前缘302高度尺寸为h3，e＝h2/(h2+h3)，可以表示上前缘301占整个叶片高度尺寸的大小，e＜0.5，优选的e＝0.25，使得叶片上前缘301的偏移占叶片高度的比例小于1/4，从而提升叶片在底盘24安装的稳定性。
46.如图4所示，所述离心风叶2的半径为r，多个所述叶片的前缘30形成圆的最小内径为r1，所述前盘23的内径为r2，b＝(r2-r1)/r，a＝(r-r1)/r，且r、r1和r2满足以下条件：b＜0.3，a＜0.65。离心风叶2沿逆时针方向旋转，所述离心叶轮整体的半径为r，所述前盘23的内径为r2，所述前盘23的外径和所述离心叶轮整体的半径相同，都为r，多个所述叶片的前缘30形成圆的最小内径为r1，多个叶片的尾缘31形成圆的最大外径为r，220mm＜r＜250mm，优选的，r＝230mm。并且，a＝(r-r1)/r,a可以表示整个叶片的流动通道大小；b＝(r2-r1)/r，b可以表示叶片轴向进风区域的大小；c＝a-b，c可以表示整个叶片的径向出风区域大小。由a、b和c的大小共同决定空气的流动路径，影响空气的流动状态。其中，a＜0.65，优选的，a＝0.267，b＜0.3，优选的，b＝0.107，c＜0.2,优选的，c＝0.16，从而可以保证空气较好的流动状态，避免噪声过大。xiayu
47.请继续参照图6所示，所述前盘23沿轴向的高度尺寸为h1，所述离心风叶2沿轴向的高度尺寸为h，且h1和h的比值d满足以下条件：d＝h1/h＜0.5。离心风叶2的高度尺寸为h，135mm＜h＜155mm,优选的h＝145mm，前盘23的高度为h1，d＝h1/h，d可以表示离心风叶2的任一子午面上的轴向进风区域大小，d＜0.5，优选的d＝0.38。
48.下面将现有技术的离心风叶2和本实施例的离心风叶2的各项数据对比得出表1和表2的试验数据如下：
49.表1现有风叶试验数据
[0050][0051][0052]
表2实施风叶试验数据
[0053][0054]
结合图9和图10所示，从试验数据可以看出，相同转速下，本实施例的离心风叶2的
风量较现有技术的离心风叶2的风量有所增加，增加量占现有技术风量的3％；相同风量下，本实施例的离心风叶2噪声值较现有技术的离心风叶2噪声值降低了1dba；相同风量下，本实施例的离心风叶2较现有技术的离心风叶2输入功率降低了2w-8w。上述试验数据表明，本实施例的离心风叶2可有效地降低天井机的噪声，减小输入功率，提高工作效率，并且可有效处理现有技术天井机噪声较高的问题。
[0055]
进一步地，本实施例还提供一种天井机，包括：壳体5和电器组件，所述电器组件设于所述壳体5内；以及如第一方面任一项所述的离心风叶2，所述离心风叶2设于所述壳体5内，所述电器组件的输出端与所述离心风叶2同轴连接。
[0056]
需要说明的是，本文中，所述“子午面”指的是，通过离心风叶2的中心轴线的平面。
[0057]
应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
[0058]
应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
[0059]
此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
[0060]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0061]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。