一种叶轮、应用有该叶轮的风机系统和吸油烟机的制作方法

1.本实用新型涉及动力装置，尤其是一种叶轮，应用有该叶轮的风机系统，以及应用有该风机系统的吸油烟机。


背景技术：

2.多翼离心风机具有高压力，低噪音等特点，因此目前社会普遍用多翼离心风机系统作为动力源，利用高速旋转的叶轮在蜗壳中完成做功和过滤两个功能。如常用于吸油烟机中，通过安装在吸油烟机内部的多翼离心风机吸排油烟，多翼离心风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机，当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳收集、引导排出室外。
3.现有的吸油烟机，其动力装置普遍采用多翼离心风机，风机的叶轮的叶片100主要是采用单一圆弧叶片，参见图6和图7，一方面周向不同位置进气状态不同，靠近进口侧叶片吸力面(做功背面)因为负压差容易产生大的局部回流(如图7中箭头围成的区域)，会使效率降低同时增加噪音，另一方面外沿长度方向叶片对气流有较大的摩擦，使得气体流动不平滑，还会一起靠吸力面边界层分离，产生次生涡，也会降低效率，增加噪音。
4.为此，本技术的在先申请(申请号为201520081238.1)公开了一种离心风机叶轮，包括轮盘和安装在轮盘上的叶片，所述的叶片包括宽叶片和窄叶片，两相邻的宽叶片之间形成叶道，所述的窄叶片设于叶道内，窄叶片设于叶道的进气口处。
5.这种叶片的设置方式，可以有效减小叶道气流漩涡，从而可以有效减小叶片入口处的阻塞并降低叶道扩张角，使风机的噪声降低且压力和流量损失较小，即可以在尽量不损失风机气动性能的前提下，尽可能地降低风机气动噪声。
6.但由于气流在流出窄叶片和宽叶片之间的小叶道后形成的小出口尾迹角度相同，在流出叶轮后容易在蜗壳内形成二次流，仍然存在一定的气动损失和气动噪声。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种叶轮，减少气流在流出叶轮后二次流的形成。
8.本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述叶轮的风机系统。
9.本实用新型所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述风机系统的吸油烟机。
10.本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种叶轮，包括轮盘以及安装在轮盘上的第一叶片，所述第一叶片沿轮盘的周向间隔布置，相邻的两个第一叶片之间形成的叶道内设置有第二叶片，其特征在于：沿周向以相邻的m个第二叶片为一组，每个组作为一个周期，所述第一叶片的压力面入口和相邻的第二叶片的压力面入口之间的夹角呈周期性变化。
11.优选的，为确保周期数量，所述第一叶片的数量为z，并且满足m∈[2，z/2]。
[0012]
具体的，变化规律遵循，在每一个周期内，夹角的变化规律满足：具体的，变化规律遵循，在每一个周期内，夹角的变化规律满足：ai′
为每个周期内第一叶片的压力面入口和相邻的第二叶片的压力面入口之间的夹角，i
′
为每个周期内第二叶片沿周向按顺序的编号，i
′
∈[1，m]，a0表征第二叶片的压力面入口与第一叶片的压力面入口之间的基准夹角，并且满足足k为缩放系数，并且满足k∈[0.1，2]，为周期角度变量，为初始周期角度，并且满足
[0013]
优选的，所述第一叶片和第二叶片均为圆弧叶片。
[0014]
优选的，为减少大漩涡的产生，提高流动效率、降低大漩涡造成的能量损失和噪音，避免叶道间额外的摩擦损失，进而提升效率降低噪声，所述第二叶片设置在靠近叶道的进气口位置。
[0015]
优选的，为进一步减少大漩涡的产生，提高流动效率、降低大漩涡造成的能量损失和噪音，避免叶道间额外的摩擦损失，进而提升效率降低噪声，所述第一叶片的包角∠aoc∈[30
°
,150
°
]，其中，o为第一叶片型线的圆心，a为第一叶片的型线起点，c为第一叶片的型线终点；所述第一叶片和第二叶片同心设置，所述第二叶片的包角∠eof：∠aoc∈[0.1,0.35]，其中，e为第二叶片的型线起点，f为第二叶片的型线终点，并且满足∠aoe：∠aoc∈[0,0.35]。
[0016]
本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种风机系统，其特征在于：应用有如上所述的叶轮。
[0017]
本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，其特征在于：应用有如上所述的风机系统。
[0018]
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过使得第二叶片和第一叶片压力面入口之间的夹角呈周期性变化，使得气流流出第一叶片和第二叶片之间的小通道后形成周期性可控制的小出口尾迹，而相邻叶片通道的小出口尾迹因为角度不一样，在流出叶轮后周期性相互影响可以减少叶轮流出后气流在蜗壳内的二次流。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型实施例的叶轮的示意图；
[0020]
图2为图1的局部ⅰ放大示意图；
[0021]
图3为本实用新型实施例的叶轮的叶片的型线示意图；
[0022]
图4为本实用新型实施例的叶轮的两个叶片压力面进口之间的夹角a变化示意图；
[0023]
图5为本实用新型实施例的叶轮的叶道的示意图；
[0024]
图6为现有技术的叶轮的示意图；
[0025]
图7为现有技术的叶轮的叶道的示意图。
具体实施方式
[0026]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0027]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0028]
参见图1～图5，一种叶轮，用于风机系统，该风机系统为多翼离心风机，可主要用于吸油烟机，也可以用于其他需要类似动力装置的场合。
[0029]
叶轮包括两个轮盘3(图1中仅示出一个，与现有技术相同)以及安装在轮盘3上的第一叶片1，第一叶片1在两个轮盘3之间沿轮盘3的周向间隔布置，气流从第一叶片1的入口11进入，沿着相邻两个第一叶片1之间的叶道q流动，从第一叶片1的出口12流出。第一叶片1优选的为圆弧叶片。
[0030]
叶轮还包括设置在两个第一叶片1之间的叶道q内的第二叶片2，第二叶片2也可以为圆弧叶片，其长度小于第一叶片1，并且设置在靠近叶道q的进气口位置(靠近第一叶片1的入口11的位置)，从而形成复合结构和通道。这种第一叶片1和第二叶片2的设置方式，一方面利用气流流过靠入口11的第一叶片1的吸力面(背面)附近，因为第二叶片2的疏导效果不容易分离，减少了大漩涡的产生，进而提高流动效率、降低大漩涡造成的能量损失和噪音，可参见图5，箭头所示为气流流动方向；另一方面利用第二叶片2的存在和旋转，提供了局部压力面进一步减少漩涡变大，同时第二叶片2的长度较第一叶片1小很多，避免叶道间额外的摩擦损失，进而提升效率降低噪声。
[0031]
第一叶片1的包角∠aoc∈[30
°
,150
°
]，其中，o为第一叶片1型线的圆心，a为第一叶片1的型线起点(对应入口11)，c为第一叶片1的型线终点(对应出口12)。第二叶片2的包角∠eof：∠aoc∈[0.1,0.35]，第一叶片1和第二叶片2同心设置，其中，e为第二叶片2的型线起点，f为第二叶片2的型线终点。并且满足靠入附近位置角∠aoe：∠aoc∈[0,0.35]。
[0032]
第一叶片1的压力面入口和相邻的第二叶片2的压力面入口之间的夹角为ai，i为第二叶片2沿周向按顺序的编号。沿着圆周方向(图1所示为顺时针方向，也可以为逆时针方向)，ai呈周期性变化，圆心角为0处可以为图示水平方向最右侧。具体的，设第一叶片1的数量为z，并且满足z∈[30，120]，表征第一叶片1的总数量。以m个为一组，并且满足m∈[2，z/2]，表征周期内变化的第二叶片2的数量。如图1中所示，m为5。
[0033]
因而有z/m个周期的叶片周期变化，表征第二叶片2的压力面入口与第一叶片1的压力面入口之间的基准夹角。在每一个周期内，夹角ai′
的变化规律遵循：其中i
′
为每个周期内第二叶片2沿周向按顺序的编号，i
′
∈[1，m]，k∈[0.1，2]为缩放系数，其可根据经验或实验而定，为初始周期角度，
[0034]
因为增加了第二叶片2和第一叶片1压力面入口之间的夹角ai的周期性变化，使得
气流流出第一叶片1和第二叶片2之间的小通道后形成周期性可控制的小出口尾迹，而相邻叶片通道的小出口尾迹因为角度不一样，在流出叶轮后周期性相互影响可以减少叶轮流出后气流在蜗壳内的二次流。