一种不等距离心风扇及除湿机的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供一种不等距离心风扇及除湿机，涉及送风设备领域，能够降低离心风扇高速旋转时产生的旋转噪音。包括蜗壳以及设置在蜗壳内的叶轮，叶轮包括轮毂和前盘，在轮毂和前盘之间呈圆周分布多个叶片，相邻两个叶片之间形成流道，相邻的两个流道的宽度不相等。
【专利说明】
一种不等距离心风扇及除湿机
技术领域
[0001]本实用新型涉及送风设备领域，尤其涉及一种不等距离心风扇及除湿机。
【背景技术】
[0002]离心风扇是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的流体机械设备。离心风扇通常由蜗壳和安装在蜗壳内的叶轮组成，通过电机的作用带动叶轮转动，将外界空气由离心风扇的进风口吸入，并由出风口送出。离心风扇广泛用于空气调节设备中，例如除湿机中通常采用离心风扇将潮湿空气抽入机内，进行干燥处理，然后将处理后的干燥空气输出，如此循环工作，以降低使室内空气相对湿度。
[0003]然而，现有技术中的除湿机由于内部体积的限制，使得离心风扇尺寸较小，通常送风距离也较短，难以保证足够的风量传送，影响除湿机的整体除湿效果。如果要延长离心风扇的送风距离、增加风量，就需要提高离心风扇的转速，而离心风扇叶片转动携带的高速气流由出风口吹出后，与风道的蜗舌碰撞会产生较高的旋转噪声，随着离心风扇转速的提高，旋转噪声会对用户的听觉产生较强的刺激，使用户在使用中产生不适感，影响除湿机的用户使用性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的实施例提供一种不等距离心风扇及除湿机，能够降低离心风扇高速旋转时产生的旋转噪音。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0006]本实用新型实施例提供一种不等距离心风扇及除湿机，所述不等距离心风扇包括蜗壳以及设置在蜗壳内的叶轮，叶轮包括轮毂和前盘，在轮毂和前盘之间呈圆周分布多个叶片，相邻两个叶片之间形成流道，相邻的两个流道的宽度不相等。
[0007]当离心风扇工作时，叶轮在蜗壳内高速旋转，流道甩出的空气与蜗舌撞击产生噪声，该噪声具有一定的波形，相邻两个流道产生噪声的波形之间具有相位差。由于相邻的两个流道的宽度设置为不相等，因此，相邻两个相位差不相同，这样一来，在离心风扇旋转的过程中，相位差不同的波形的波谷和波峰在叠加的过程中，能够相互削弱以降低上述噪声波形的峰值，从而降低了离心风扇在旋转过程中产生的噪声的强度。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0009]图1为本实用新型实施例提供的一种不等距离心风扇的结构示意图；
[0010]图2为图1中叶轮的结构示意图；[0011 ]图3为叶轮上的叶片排布示意图；
[0012]图4a为本实用新型实施例提供的一种噪声波形叠加示意图；
[0013]图4b为本实用新型实施例提供的另一种噪声波形叠加示意图；
[0014]图5为叶片的结构不意图；
[0015]图6为叶轮上的叶片安装示意图。
[0016]附图标记:
[0017]1-蜗壳；11-蜗舌；2_叶轮；21-轮穀；22-前盘；23-叶片；231-叶片前缘；24-流道；241、242、243_相邻的流道;a-进风口 ；b-出风口 ；D!-叶轮2的外径;D2-叶轮2的内径;Ρ!-叶型厚度;P2-叶型长度;R1-叶片前缘半径;y 1-流道241的波形;y2-流道241的波形;y-流道241的波形与流道241的波形相叠加后的形成的波形;αι、α2-叶片夹角;^1-进口安装角;出口安装角。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]本实用新型实施例提供一种不等距离心风扇，如图1所示，包括蜗壳I以及设置在蜗壳I内的叶轮2，如图2所示，叶轮2包括轮毂21和前盘22，轮毂21和前盘22同心设置，在轮毂21和前盘22之间，以轮毂21和前盘22的圆心为中心，在轮毂21和前盘22上呈圆周分布多个叶片23，相邻两个叶片23之间形成如图3所示的流道24，相邻的两个流道24的宽度不相等。
[0020]需要说明的是，所述的流道24是相邻两个叶片23之间形成的气流通道，所述的流道24的宽度即为相邻两个叶片23的间距。
[0021 ]叶轮2旋转产生的离心力将流道24内的空气由流道24的径向方向甩出，空气由流道24中甩出后撞击蜗舌11产生噪声，由流道24中甩出的空气汇聚在蜗壳I中，在蜗壳I中形成较高的压力，并由蜗壳I的出风口b排出。当叶轮2中的空气由出风口b排出后，在叶轮2中心形成负压，负压作用将位于前盘22中心的轴向方向的入风口a处的空气吸入叶轮2中，再由离心力作用由流道24的径向方向甩出，使得空气在风扇中流动，形成持续的气流。
[0022]还需要说明的是，旋转噪声即为上述空气由流道24中甩出后撞击蜗舌11产生的噪声，旋转噪声在流道24甩出的气流与蜗舌11撞击时振幅最大，对于等距离心风扇而言，其旋转噪声的基频为:
[0023]fi = n/60z (I)
[0024](I)式中，5为基频，η为风扇转速，z为叶片个数。
[0025]由上式可知，等距离心风扇中每一个流道24甩出的气流与蜗舌11撞击时振幅强度相同，相邻两个流道24甩出的气流撞击蜗舌11时的相位差均为360°/ζ，为基频的整数倍数，这样一来，每一个流道24甩出的气流与蜗舌11撞击时的振幅将会与前一个产生叠加，使得基频的脉动强度不断的叠加增强，以致旋转噪声增大。
[0026]本实用新型实施例提供的不等距离心风扇，由于相邻的两个流道24(例如流道241和流道242)的宽度设置为不相等，因此相邻的流道241和流道242产生的噪声波形的相位差不相等，且频率不等于基频及其整数倍。具体的例如，如图4a所示，流道241产生的噪声波形为yl，流道242产生的噪声波形为y2，yl与y2之间具有一定相位差，因此yl与y2的峰值会相互干扰削弱，使得相互叠加的波形y的峰值减小。
[0027]又例如图4b所示，当相邻的流道241和流道242产生的噪声波形的相位相差180°时，即使频率等于基频或基频的整数倍，由于流道241产生的噪声波形yl处于峰值时，流道242产生的噪声波形y2为波谷，因此流道241与流道242的噪声波形能够相互抵消，使得相互叠加的波形y的峰值为yl与y2抵消后的数值，使得波形y的峰值减小。
[0028]综上所述，当风扇工作时，叶轮2在蜗壳I内高速旋转，流道24甩出的空气与蜗舌11撞击产生噪声，该噪声具有一定的波形，相邻两个流道24产生噪声的波形之间具有相位差。由于相邻的两个流道24的宽度设置为不相等，因此，相邻两个相位差不相同，这样一来，在离心风扇旋转的过程中，相位差不同的波形的波谷和波峰在叠加的过程中，能够相互削弱以降低上述噪声波形的峰值，从而降低了离心风扇旋转过程中噪声的强度。
[0029]此外，优选的，可以使不等距离心风扇相间隔的两个流道24的宽度相等。这样一来，可以使得不等距离心风扇的加工和安装较为方便。
[0030]需要说明的是，如图3所示，所述的相间隔的两个流道24宽度相等，指的是宽度相等的流道241和流道243之间至少相隔一个流道242，流道242的宽度不等于流道241或流道243的宽度。
[0031]此外，流道241和流道243之间可以相隔一个流道242，也可以相隔多个流道24，只要满足所述相隔的多个流道24中，任意相邻的两个流道24的宽度不相等即可。
[0032]为了安装方便，如图3所示，进一步优选的方案为宽度相等的流道241和流道243之间相隔流道242，流道242的宽度不等于流道241或流道243的宽度。这样一来，所述的不等距离心风扇的叶片在安装时可以仅包括两种流道24宽度，即流道241的宽度和流道242的宽度交替设置，这样一来，可以减少设置多种流道24宽度需要的精度测量，同时也保证了本实用新型的不等距离心风扇的叶片23的不等距要求。
[0033]进一步的，相邻两个叶片23之间具有叶片夹角，相邻的两个叶片夹角之差为1.5°?3°，相邻两个叶片的叶片前缘分别向所述叶轮中心延伸形成所述叶片夹角。
[0034]具体的，如图3所示，相邻三个叶片23的叶片前缘231分别向叶轮2中心延伸形成相邻的叶片夹角αι和叶片夹角a^cn-c^g卩为上述的叶片夹角之差。具体的，相邻的两个叶片夹角之差小于1.5°时，使得相邻的两个叶片夹角的角度接近相等，叶轮2转动时难以实现不等距的效果;相邻的两个叶片夹角之差大于3°时，相邻的两个叶片夹角的角度相差过大，会使得风扇排出的气流力度不均匀，风扇出风口 b处的风量忽大忽小。
[0035]此外，优选的叶片23的个数设置为35?45个。在叶轮2的转速不变的情况下，叶片23的数量与出风口b处的出风量成正比，叶片23的个数少于35个，会使出风量降低，达不到使用要求，叶片23的个数多于45个，会使成本增加过多，降低整机的性价比。
[0036]进一步的，叶片23的个数设置为奇数个。如图3所示，叶轮2上的叶片23设置有39个，叶片23的个数为奇数时，叶片23互相之间不易发生共振，叶轮2的旋转更平稳，使得该不等距离心风扇的叶轮2在转动时产生的噪声较小，因而不会对用户的身体产生不适或损伤。
[0037]此外，如图5所示，为了在不增加噪声强度的基础上进一步提高出风口b处的出风量，上述的叶片23为曲叶片，曲叶片的叶型厚度P1与叶型长度P2以及叶片前缘半径R1之间的比值范围？1:卩2:1?1为1:13:1.6?1:15:1.9。
[0038]上述的曲叶片的叶型厚度P1与叶型长度P2以及叶片前缘半径R1之间的比值范围为叶片23加工尺寸的最佳范围，其中最佳比值为1:14:1.8。以此尺寸数据加工出的叶片23在使用中能够在不提高叶轮2的转速的前提下，提供最大的出风量，改善叶片23的送风能力。
[0039]叶片23的叶型厚度P1过大，会使成本增加，同时会相应减小流道24的空间，使得流道24的进风量减小，进而使得流道24的出风量较小，叶片23的叶型厚度Pi过小，会使叶片23的承压能力减小，在叶轮2转动时由于受力过大而发生折断损坏。
[0040]叶片23的叶型长度P2过大，在叶轮2转动时叶片23受力也增大，容易发生折断损坏，叶片23的叶型长度P2过小，会使流道24的进风量减小，进而使得流道24的出风量较小。[0041 ]叶片23的叶片前缘半径仏过大，在加工时会浪费原料，导致成本增加，叶片23的叶片前缘半径Ri过小，会增加加工制造的难度，使得叶片23的次品率增高。
[0042]此外，为了进一步平衡噪声强度与出风口b处的出风量，如图6所示，将叶片23的进口安装角βι设置在22°?28°之间，出口安装角β2设置在64°?74°之间。
[0043]其中，叶片23的进口端即叶片23前缘的旋转轨迹切线与叶片23本身的切线之间的夹角用扮表示，即为叶片23的进口安装角；在叶片23的出口端的切线方向与叶轮2的圆周方向之间的夹角用表示，即为叶片23的出口安装角。
[0044]叶片23的型式对风扇的性能也具有很大的影响，以叶片23的出口安装角β2大小的不同，可以将叶片23分为前向叶片、径向叶片以及后向叶片三类，&>90°时，为前向叶片;β2=90°时，为径向叶片;β2<90°时，为后向叶片。前向叶片在转动时气流不平稳，气流与叶片23之间撞击剧烈，能量损失大、噪声大、但前向叶片甩出气流流速高，在风扇的出风口 b处可以获得较大的静压。后向叶片在转动时呈流线型，气流与叶片23之间的撞击轻，能量损失少、噪声小，但后向叶片甩出气流流速低，气流获得的动压较低，排出后静压也较低。径向叶片介于二者之间。
[0045]如图6所示，叶片23的出口安装角β2小于90°，即上述叶片23为后向叶片，出口安装角扮的角度进一步设置在64°?74°之间，出口安装角β2的角度大于74°，叶片23的根部在叶轮2转动时的受力能力较差，容易发生裂纹或折断损坏，出口安装角β2的角度小于64°，影响气流在流道24内的流动，使得流道24的出风速度减慢。
[0046]叶片23的进口安装角设置在22°?28°之间，在保证叶片23的强度的基础上，使得流道24内的气流流速较大。
[0047]进一步的，为了使叶片23具有足够的工作强度不易断裂，且在风扇出风口b处的出风量尽可能增大，如图6所示，叶轮2的内径D2与外径D1的比例范围为0.75?0.82。
[0048]当叶轮2的内径D2与外径0!的比例范围小于0.75时，叶片23长度过大，在叶轮2转动时叶片23会承受较大的阻力，增大功耗，且叶片23容易发生裂纹或折断损坏，当叶轮2的内径出与外径比例范围大于0.82时，叶片23过短，在相邻两个叶片23之间形成的流道24的容积较小，导致出风量较小。
[0049]此外，构成叶片23的材料包括丙稀腈-丁二稀-苯乙稀塑料(英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic;中文名称:ABS塑料)与玻璃纤维材料的至少一种。具体的，较为优选的方案为ABS塑料中添加10%?30%的玻璃纤维材料。这样一来，可以延缓叶片23的老化时间，使得叶片23不易变形，保证叶片23在高转速环境下工作性能稳定。
[0050]本实用新型实施例提供一种除湿机，包括如上所述的任意一种不等距离心风扇，具有与前述实施例中的不等距离心风扇相同的结构和有益效果。由于不等距离心风扇的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不在赘述。
[0051]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种不等距离心风扇，包括蜗壳以及设置在所述蜗壳内的叶轮，所述叶轮包括轮毂和前盘，在所述轮毂和所述前盘之间呈圆周分布多个叶片，其特征在于，相邻两个叶片之间形成流道，相邻的两个流道的宽度不相等。2.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，相间隔的两个流道宽度相等。3.根据权利要求1或2所述的不等距离心风扇，其特征在于，相邻两个叶片之间具有叶片夹角，相邻的两个叶片夹角之差为1.5°?3° ； 相邻两个叶片的叶片前缘分别向所述叶轮中心延伸形成所述叶片夹角。4.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，所述叶片的个数为35?45个。5.根据权利要求1或4所述的不等距离心风扇，其特征在于，所述叶片的个数为奇数个。6.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，所述叶片为曲叶片，所述曲叶片的叶型厚度与叶型长度以及叶片前缘半径之间的比值范围为1:13:1.6?1:15:1.9。7.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，所述叶片的进口安装角在22°?28°之间，出口安装角在64°?74°之间。8.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，所述叶轮的内径与外径的比例范围为0.75?0.82。9.根据权利要求1所述的不等距离心风扇，其特征在于，构成所述叶片的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料与玻璃纤维材料的至少一种。10.一种除湿机，其特征在于，包括如权利要求1?9任一项所述的不等距离心风扇。
【文档编号】F04D29/66GK205605496SQ201620306044
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】谢宝臣, 赵希枫, 郭树青
【申请人】海信（山东）空调有限公司