后向离心风轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于离心风轮结构【技术领域】，提供了一种后向离心风轮，包括前盘、后盘和设于所述前盘与所述后盘之间的若干叶片组，所述若干叶片组沿圆周方向均匀分布于所述前盘和后盘之间，且所述叶片组包括至少一个大叶片和至少一个小叶片。本实用新型，通过将叶片设置为形状、尺寸大小不同的小叶片和大叶片，这样，叶片前缘处流体通道较宽，可有效抑制流体通道进口处的气流堵塞，小叶片的设置使后面的流体通道变窄，流体加速，加速的流道可有效增加吸力面流体的动能，从而有效抑制低能流体的聚集，抑制边界层厚度的增长，进而减少叶片吸力面处的气流分离现象，最终达到降低流体流动损失和减小风轮气动噪音的目的。
【专利说明】后向离心风轮
【技术领域】
[0001]本实用新型属于离心风轮结构【技术领域】，尤其涉及一种适用于空调室内机组的后向离心风轮。
【背景技术】
[0002]离心风轮按照叶片出口角的不同可分为前向离心风轮、径向离心风轮和后向离心风轮三种不同的形式，其中，前向离心风轮的叶片出口角大于90，且叶片的弯转方向与风轮的旋转方向相同；径向离心风轮的叶片出口角等于90，叶片的尾缘沿风轮的径向方向安装；后向离心风轮的叶片出口角小于90，且叶片的弯转方向与风轮的旋转方向相反。后向离心风轮因其效率高而被广泛应用于空调室内机上。
[0003]后向离心风轮一般包括前盘、后盘和设于所述前盘与所述后盘之间的叶片，现有技术中，同一后向离心风轮上的各叶片的大小形状均是相同的，即各叶片的弦长、高度及安装角度等设计参数均是相同的，这种叶片结构设计加工过程较简单。但是，这种叶片结构在具体应用中仍存在不足之处，具体体现在:在风轮运转过程中，一方面容易在由叶片构成的通风道进口处发生气流堵塞现象，另一方面低能流体容易堆积于叶片的吸力面上，并在叶片吸力面上形成尺寸较大的漩涡，最终使得流体在叶片出口附近的吸力面处发生气流分离现象，从而导致了风轮在运转时产生较大的气动噪音，并造成了较大的能量损失，进而严重影响了风轮的工作效率以及空调室内机的整体性能。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供了 一种后向离心风轮，其旨在解决现有后向离心风轮运转时气动噪音大、能量损失大的技术问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:一种后向离心风轮，包括前盘、后盘和设于所述前盘与所述后盘之间的若干叶片组，所述若干叶片组沿所述前盘和后盘的圆周方向均匀分布，且所述叶片组包括至少一个大叶片和至少一个小叶片。
[0006]优选地，所述小叶片的弦长与所述大叶片的弦长比值在O?0.5之间。
[0007]优选地，所述小叶片沿该风轮轴心方向的高度与所述大叶片沿该风轮轴心方向的高度比值在O?I之间。
[0008]具体地，所述后盘包括呈圆盘状的底盘部，所述小叶片具有靠近所述底盘部外缘的第一尾缘，所述大叶片具有靠近所述底盘部外缘的第二尾缘，所述第一尾缘到所述第二尾缘的径向距离与所述底盘部外径比值大于或等于O且小于0.4。
[0009]具体地，一个所述叶片组包括一个所述大叶片和一个所述小叶片，且所述大叶片和所述小叶片在各所述叶片组中的设置相对相同。
[0010]或者，一个所述叶片组包括一个所述小叶片和至少两个所述大叶片，且各所述叶片组中的所述大叶片均设置于所述一个小叶片的同一侧。
[0011]又或者，一个所述叶片组包括一个所述大叶片和至少两个所述小叶片，且各所述叶片组中的所述小叶片均设置于所述一个大叶片的同一侧。
[0012]优选地，各所述小叶片的弦长均相同或至少有两个所述小叶片的弦长不同，各所述大叶片的弦长均相同。
[0013]优选地，各所述小叶片的高度均相同或至少有两个所述小叶片的高度不同，各所述大叶片的高度均相同。
[0014]优选地，所有所述小叶片和所述大叶片在所述后盘上的安装角度相同或不相同。
[0015]本实用新型提供的后向离心风轮，通过将叶片设置为形状、尺寸大小不同的小叶片和大叶片，这样，使得叶片前缘处的流体通道进风口较宽，利于更多的流体进入流体通道中，从而可有效抑制流体通道进风口处的气流堵塞；同时，流体通道的出风口处变窄，可使流体加速，加速的流体可有效增加叶片吸力面流体的动能，从而有效抑制低能流体的聚集，抑制边界层厚度的增长，进而减少叶片吸力面处的气流分离现象，最终达到降低流体流动损失和减小风轮气动噪音的目的。同时，小叶片的材料用量比大叶片的材料用量少，故，其有效减轻了风轮的整体重量，从而减小了电机的负荷，进而提高了风轮的工作效率，并提高了空调室内机的整体性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例提供的后向离心风轮的立体结构示意图；
[0017]图2是本实用新型实施例提供的后向离心风轮的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的后向离心风轮，包括前盘1、后盘2和设于前盘I与后盘2之间的若干叶片组3，前盘I和后盘2的设置，一方面可用于支撑固定叶片组3，另一方面可与叶片组3中的叶片一起构成流体通道。若干叶片组3沿圆周方向均匀分布于前盘I和后盘2之间，叶片组3包括至少一个小叶片32和至少一个大叶片31，且小叶片32和大叶片31。一个叶片组3中的小叶片32和大叶片31设置数量及小叶片32和大叶片31的设置相对位置，主要是为了保证小叶片32和大叶片31在前盘I和后盘2之间的均匀分布。此处小叶片32和大叶片31的均匀分布方式，可以是小叶片32和大叶片31在圆周方向上交替均匀分布，即任意两个相邻小叶片32之间只设有一个大叶片31，且任意两个相邻大叶片31之间也只设有一个小叶片32 ;或者，可以是小叶片32以每间隔两个或两个以上大叶片31的方式均匀分布，即任意两个相邻小叶片32之间设有至少两个大叶片31，且任意两个相邻小叶片32之间设置的大叶片31数量相同；或者，可以是大叶片31以每间隔两个或两个以上小叶片32的方式均匀分布，即任意两个相邻大叶片31之间设有至少两个小叶片32，且任意两个相邻大叶片31之间设置的小叶片32数量相同。前盘I的中间部分开设有进风口(图中未标示)，任意相邻两叶片和前盘1、后盘2之间可构成风轮的流体通道(图中未标示)，流体通道延伸于后盘2边缘的一端即为风轮的出风口(图中未标示)，风轮运转时，空气等流体从进风口进入风轮内，并从出风口处流出风轮外。小叶片32上受压较大的一侧面为第一压力面323，受压较小的一侧面为第一吸力面324 ;大叶片31上受压较大的一侧面为第二压力面313，受压较小的一侧面为第二吸力面314。本实用新型，通过将叶片3设置为形状、尺寸大小不同的小叶片32和大叶片31，这样，由大叶片31和小叶片32构成的流体通道进风口较宽，利于更多的流体进入流体通道中，从而可有效抑制流体通道进风口处的气流堵塞；另一方面由大叶片31和小叶片32构成的流体通道出风口较窄，利于流体加速，加速的流体可有效增加小叶片32第一吸力面324流体的动能，从而有效抑制低能流体在小叶片32第一吸力面324的聚集，抑制边界层厚度的增长，进而减少叶片吸力面的气流分离现象，最终达到降低流体流动损失和减小风轮气动噪音的目的。同时，由于小叶片32的材料用量比大叶片31的材料用量少，故，小叶片32的设置有效减轻了风轮的整体重量，从而减小了电机的负荷，进而提闻了风轮的工作效率，并提闻了空调室内机的整体性能。具体应用中，小叶片32和大叶片31的数量可根据具体风量需求、风轮平衡性要求、风轮噪音要求及设计加工成本等进行优化设计。
[0020]具体地，如图1和图2所示，前盘I包括直筒部11和弧形环部12，直筒部11的中空部分即为进风口，风轮运转时，空气等流体从进风口进入风轮内进行旋转。后盘2包括底盘部21和设于底盘部21上的轮毂部22，轮毂部22上设有与电机输出轴适配的轴孔221。大叶片31的顶部和底部分别抵接于前盘I的弧形环部12和后盘2的底盘部21上，小叶片32的底部抵接于后盘2的底盘部21上。具体设计中，前盘1、后盘2、大叶片31和小叶片32可采用塑料通过模具一体成型设计加工。具体安装时，通过轮毂部22上轴孔221与电机(图中未示出)输出轴的配合连接，可将后向离心风轮套装于电机输出轴上，然后通过在电机输出轴端部安装螺母或压盖等压紧构件即可将后向离心风轮套压紧固定于电机的输出轴上，这样，即实现了后向离心风轮与电机之间的固定连接。
[0021]优选地，小叶片32的弦长与大叶片31的弦长的比值t在O?0.5之间，即0〈t〈0.5。具体地,小叶片32具有靠近后盘2中心的第一前缘321和靠近后盘2边缘的第一尾缘322,即第一前缘321为小叶片32上靠近进风口的内侧边缘,第一尾缘322为小叶片32上靠近出风口的外侧边缘，第一前缘321和第一尾缘322之间的直线距离即为小叶片32的弦长；大叶片31具有靠近后盘2中心的第二前缘311和靠近后盘2边缘的第二尾缘312,即第二前缘311为大叶片31上靠近进风口的内侧边缘，第二尾缘312为大叶片31上靠近出风口的外侧边缘，第二前缘311和第二尾缘312之间的直线距离即为大叶片31的弦长。本实施例，将小叶片32的弦长与大叶片31的弦长的比值设置为小于0.5，即小叶片32的弦长不到大叶片31的弦长的一半，这样，一方面可使由大叶片31和小叶片32构成的流体通道进风口较宽，利于更多的流体进入流体通道中，从而可有效抑制流体通道进风口处的气流堵塞；另一方面可使由大叶片31和小叶片32构成的流体通道出风口较窄,利于流体加速，加速的流体可有效增加小叶片32第一吸力面324流体的动能，从而有效抑制低能流体在小叶片32第一吸力面324的聚集，抑制边界层厚度的增长，进而减少小叶片32第一吸力面324的气流分离现象，最终有效保证了降低流体流动损失和减小风轮气动噪音的效果。
[0022]优选地，各小叶片32的弦长均相同或至少有两个小叶片32的弦长不同，各大叶片31的弦长均相同。更优选地，各小叶片32的弦长均相同，各大叶片31的弦长均相同，这样，在可保证整个风轮平衡性和满足降低噪音要求的前提下，又可降低小叶片32和大叶片31的设计加工复杂度，从而有效降低了后向离心风轮的设计加工成本。当然了，具体应用中，各小叶片32的弦长也可不相同，各大叶片31的弦长也可不相同，只要保证风轮的整体平衡性即可。
[0023]优选地，小叶片32沿该风轮轴心方向的高度与大叶片31沿该风轮轴心方向的高度的比值δ在O?I之间，即0〈 δ〈I。小叶片32沿该风轮轴心方向的高度是指小叶片32的底部到顶部的直线距离，大叶片31沿该风轮轴心方向的高度是指大叶片31的底部到顶部的直线距离。其中，小叶片32的底部和大叶片31的底部均抵接与后盘2的底盘部21上，大叶片31的顶部抵接于前盘I的弧形环部12上。本实施例，小叶片32的高度小于大叶片31的高度的设置方式，可使小叶片32的顶部与前盘I底部之间具有一定的间隙，这样，在风轮运转过程中，可使小叶片32第一压力面323侧的部分高能流体从小叶片32顶部与前盘I底部之间的间隙流向第一吸力面324侧，从而可有效增加第一吸力面324侧流体的动能，进而可有效抑制低能流体在小叶片32第一吸力面324侧的聚积，达到有效抑制小叶片32第一吸力面324侧低能流体层厚度增长的目的，进而减少或消除了小叶片32第一吸力面324处的气流分离现象，最终达到降低流体流动损失和减小风轮气动噪音的目的。
[0024]优选地，各小叶片32的高度均相同或至少有两个小叶片32的高度不同，各大叶片31的高度均相同。更优选地，各小叶片32的高度均相同，各大叶片31的高度均相同。这样，在可保证整个风轮平衡性和满足降低噪音要求的前提下，又可降低小叶片32和大叶片31的设计加工复杂度，从而有效降低了后向离心风轮的设计加工成本。当然了，具体应用中，各小叶片32的高度也可不相同，各大叶片31的高度也可不相同，只要保证风轮的整体平衡性即可。
[0025]具体地,后盘2的底盘部21呈圆盘状,小叶片32的第一尾缘322到大叶片31的第二尾缘312的径向距离与底盘部21外径比值ε大于或等于O且小于0.4，即OS ε〈0.4，这样，可使小叶片32的第一尾缘322与大叶片31的第二尾缘312在风轮上的径向距离较小，这样，一方面利于减少或消除风轮出风口处的气流分离现象，另一方面利于减少流体在风轮进风口处发生气流堵塞的现象。
[0026]优选地，所有小叶片32和大叶片31在后盘2上的安装角度均相同。这样，在可保证整个风轮平衡性和满足降低噪音要求的前提下，又可降低小叶片32和大叶片31的设计加工复杂度，从而有效降低了后向离心风轮的设计加工成本。当然了，具体应用中，各小叶片32的安装角度也可不相同，各大叶片31的安装角度也可不相同，只要保证风轮的整体平衡性即可。
[0027]具体地，一个叶片组3中的小叶片32和大叶片31设置数量及小叶片32和大叶片31的设置相对位置，主要是为了保证小叶片32和大叶片31在前盘I和后盘2之间的均匀分布，进而保证风轮的整体平衡性。一个叶片组3中的小叶片32和大叶片31设置数量及叶片组3中小叶片32、大叶片31的设置相对位置可采用以下三个具体实施例:
[0028]实施例一:一个叶片组3只包括一个大叶片31和一个小叶片32，且大叶片31和小叶片32在各叶片组3中的设置相对位置相同。这样，前盘I和后盘2之间设置的小叶片32数量与大叶片31数量相同，且任意两相邻小叶片32之间只设置一个大叶片31，任意两个相邻大叶片31之间也只设有一个小叶片32，即小叶片32和大叶片31在圆周方向上交替均匀分布。本实施例，在可保证整个风轮平衡性的前提下，又可降低风轮的设计加工复杂度，从而有效降低了风轮的设计加工成本。[0029]实施例二:一个叶片组3包括一个小叶片32和至少两个大叶片31，且各叶片组3中的各大叶片31均设置于一个小叶片32的同一侧。这样，前盘I和后盘2之间设置的小叶片32数量少于大叶片31数量，任意两相邻小叶片32之间设置的大叶片31数量相同且至少为两个，即小叶片32以每间隔两个或两个以上大叶片31的方式均匀分布，这种分布方式，也可保证整个风轮的平衡性。与实施例一相比，本实施例的风轮材料用量减少了，风轮的整体重量减轻了，但其风轮的设计加工复杂度更大了。
[0030]作为本实用新型的实施例三,一个叶片组3包括一个大叶片31和至少两个小叶片32，且各叶片组3中的各小叶片32均设置于一个大叶片31的同一侧。这样，前盘I和后盘2之间设置的小叶片32的数量多于大叶片31的数量，任意两相邻大叶片31之间设置的小叶片32数量相同且至少为两个，即大叶片31以每间隔两个或两个以上小叶片32的方式均匀分布，这种分布方式，也可保证整个风轮的平衡性。与实施例一、实施例二相比，实施例三的风轮材料用量增加了，风轮的整体重量也增加了，其风轮的设计加工复杂度也比实施例一的风轮的设计加工复杂度更大；故，具体应用中，小叶片32和大叶片31在前盘I和后盘2之间的均勻分布方式优选米用上述实施例一的分布方式。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种后向离心风轮，包括前盘、后盘和设于所述前盘与所述后盘之间的若干叶片组，其特征在于:所述若干叶片组沿所述前盘和后盘的圆周方向均匀分布，且所述叶片组包括至少一个大叶片和至少一个小叶片。
2.如权利要求1所述的后向离心风轮，其特征在于:所述小叶片的弦长与所述大叶片的弦长比值在O?0.5之间。
3.如权利要求1所述的后向离心风轮，其特征在于:所述小叶片沿该风轮轴心方向的高度与所述大叶片沿该风轮轴心方向的高度比值在O?I之间。
4.如权利要求1所述的后向离心风轮，其特征在于:所述后盘包括呈圆盘状的底盘部，所述小叶片具有靠近所述底盘部外缘的第一尾缘，所述大叶片具有靠近所述底盘部外缘的第二尾缘，所述第一尾缘到所述第二尾缘的径向距离与所述底盘部外径比值大于或等于O且小于0.4。
5.如权利要求1至4任一项所述的后向离心风轮，其特征在于:一个所述叶片组包括一个所述大叶片和一个所述小叶片，且所述大叶片和所述小叶片在各所述叶片组中的设置相对相同。
6.如权利要求1至4任一项所述的后向离心风轮，其特征在于:一个所述叶片组包括一个所述小叶片和至少两个所述大叶片，且各所述叶片组中的所述大叶片均设置于所述一个小叶片的同一侧。
7.如权利要求1至4任一项所述的后向离心风轮，其特征在于:一个所述叶片组包括一个所述大叶片和至少两个所述小叶片，且各所述叶片组中的所述小叶片均设置于所述一个大叶片的同一侧。
8.如权利要求1或2所述的后向离心风轮，其特征在于:各所述小叶片的弦长均相同或至少有两个所述小叶片的弦长不同，各所述大叶片的弦长均相同。
9.如权利要求1或3所述的后向离心风轮，其特征在于:各所述小叶片的高度均相同或至少有两个所述小叶片的高度不同，各所述大叶片的高度均相同。
10.如权利要求1至4任一项所述的后向离心风轮，其特征在于:所有所述小叶片和所述大叶片在所述后盘上的安装角度相同或不相同。
【文档编号】F04D29/66GK203453115SQ201320511026
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】马丽华, 李跃飞, 韦福权 申请人:广东美的暖通设备有限公司