權(quán)利要求書: 1.一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:包括基板(1),所述基板(1)的側(cè)面垂直設(shè)置有葉片(2),所述葉片(2)沿所述基板(1)的圓心圓周陣列設(shè)置有若干塊,所述葉片(2)為圓弧狀,所述葉片(2)的弧心在所述基板(1)內(nèi),所述葉片(2)的近心端為入口角,所述葉片(2)的遠心端為出口角,所述出口角到所述基板(1)圓心的連線為遠心半徑,所述遠心半徑擬合形成的擬合圓的直徑小于所述基板(1)的直徑,所述出口角的切線與所述遠心半徑的垂線所形成的夾角為A,所述A的范圍為148度至152度,所述葉片(2)的圓弧半徑為R,所述葉片(2)的弧長為L,所述基板(1)的直徑為D,所述葉片(2)的弧心至所述基板(1)圓心的距離為r,R:D=0.45~
0.47,L:D=0.4 0.42,r:D=0.225 0.235,任一塊所述葉片(2)的入口角的切線與其相鄰葉片~ ~(2)的出口角的切線之間的距離為流道出口寬度,所述流道出口寬度的值為d,L:d=2.96,所述葉片(2)遠離所述基板(1)的一端設(shè)置有前盤(3),所述前盤(3)為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),所述前盤(3)的母線為圓弧狀,所述前盤(3)的外徑沿所述前盤(3)到所述基板(1)的方向逐漸增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:A為152度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:R:D=0.466。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:L:D=0.415。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:r:D=0.233。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機葉輪,其特征在于:所述前盤(3)母線的圓弧半徑為M,R:M=2.74。
說明書: 一種風(fēng)機葉輪技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)機葉輪。背景技術(shù)[0002] 現(xiàn)有的風(fēng)機葉片多采用直板式設(shè)計,或者為小弧形板設(shè)計,葉片形成的流道較短,進風(fēng)量難以提高,并且葉片之間的結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理,容易導(dǎo)致葉片的氣流阻力較大,出氣后葉片容易發(fā)生“喘振”現(xiàn)象,造成的噪音較大,長期工作連接結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生松動,在達到所需風(fēng)量下,功率更大。發(fā)明內(nèi)容[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:需要一種風(fēng)機葉輪,可減少葉片轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的阻力,提高工作效率,并且降低運行時產(chǎn)生的噪音,提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是:一種風(fēng)機葉輪,包括基板,所述基板的側(cè)面垂直設(shè)置有葉片,所述葉片沿所述基板的圓心圓周陣列設(shè)置有若干塊,所述葉片為圓弧狀,所述葉片的弧心在所述基板內(nèi),所述葉片的近心端為入口角,所述葉片的遠心端為出口角,所述出口角到所述基板圓心的連線為遠心半徑,所述遠心半徑擬合形成的擬合圓的直徑小于所述基板的直徑,所述出口角的切線與所述遠心半徑的垂線所形成的夾角為A,所述A的范圍為148度至152度,所述葉片的圓弧半徑為R,所述葉片的弧長為L,所述基板的直徑為D,所述葉片的弧心至所述基板圓心的距離為r,R:D=0.45~0.47,L:D=0.4~0.42,r:D=0.225~0.235。
[0005] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,任一塊所述葉片的入口角的切線與其相鄰葉片的出口角的切線之間的距離為流道出口寬度,所述流道出口寬度的值為d,L:d=2.96。[0006] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,A為152度。[0007] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,R:D=0.466。[0008] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,L:D=0.415。[0009] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,r:D=0.233。[0010] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述葉片遠離所述基板的一端設(shè)置有前盤,所述前盤為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),所述前盤的母線為圓弧狀,所述前盤的外徑沿所述前盤到所述基板的方向逐漸增大。[0011] 作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述前盤母線的圓弧半徑為M,R:M=2.74。[0012] 本發(fā)明的有益效果是:采用球弧形的風(fēng)葉,有效降低了風(fēng)機阻力,并且延長了流道,使氣體增能機會增多,避免了出氣后傾葉片產(chǎn)生“喘振”的現(xiàn)象,降低了風(fēng)機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音,減少功耗,并且風(fēng)機的前盤同樣采用圓弧形設(shè)計,進一步降低了風(fēng)機阻力,確保氣流經(jīng)過進風(fēng)內(nèi)空間的通暢高效,可應(yīng)用于環(huán)保通風(fēng)、噴涂噴漆除塵、油煙靜化器配套和廢氣處理等。附圖說明[0013] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然,所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計方案和附圖。[0014] 圖1是本發(fā)明的基板、葉片正視示意圖。[0015] 圖2是本發(fā)明的整體側(cè)視示意圖。[0016] 圖中:1?基板、2?葉片、3?前盤、4?進風(fēng)筒。具體實施方式[0017] 以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述,以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然,所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部實施例,基于本發(fā)明的實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例,均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外,文中所提到的所有連接關(guān)系,并非單指構(gòu)件直接相接,而是指可根據(jù)具體實施情況,通過添加或減少連接輔件,來組成更優(yōu)的連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征,在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。[0018] 參照圖1、圖2,一種風(fēng)機葉輪,包括基板1,所述基板1的側(cè)面垂直設(shè)置有葉片2,所述葉片2沿所述基板1的圓心圓周陣列設(shè)置有若干塊,所述葉片2為圓弧狀,所述葉片2的弧心在所述基板1內(nèi),所述葉片2的近心端為入口角,所述葉片2的遠心端為出口角,所述出口角到所述基板1圓心的連線為遠心半徑,所述遠心半徑擬合形成的擬合圓的直徑小于所述基板1的直徑,所述出口角的切線與所述遠心半徑的垂線所形成的夾角為A,所述A的范圍為148度至152度,所述葉片2的圓弧半徑為R,所述葉片2的弧長為L,所述基板1的直徑為D,所述葉片2的弧心至所述基板1圓心的距離為r,R:D=0.45~0.47,L:D=0.4~0.42,r:D=
0.225~0.235,本發(fā)明將葉片2整片設(shè)計成圓弧形,并且對于葉片2在基板1上的設(shè)計位置也有所要求,出口角的切線與遠心半徑的垂線所形成的夾角為A,葉片2的圓弧半徑為R,葉片2的弧長為L,基板1的直徑為D,葉片2的弧心至基板1的圓心的距離為r,這些數(shù)值限定中,長度單位均統(tǒng)一,根據(jù)葉片2的圓弧半徑R與基板1直徑D的比值在0.45~0.47的范圍內(nèi),可確定葉片2的圓弧半徑R的值,根據(jù)葉片2的弧長L與基板1的直徑D的比值在0.4~0.42范圍內(nèi),可確定葉片2的弧長,根據(jù)距離r與基板5直徑的比值在0.225~0.235的范圍內(nèi),限定了葉片
2在基板1上的位置,遠心半徑擬合形成的擬合圓的直徑小于基板1的直徑,使得出口角始終在基板1內(nèi),再通過限定出口角切線與遠心半徑的垂線所形成的夾角A在148至152度的范圍內(nèi),可確定葉片2在基板1上的擺動角度,至此可確定葉片2在基板1上的結(jié)構(gòu)設(shè)置,圓弧形的葉片2減少了氣流阻力,避免了出氣后傾葉片2產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象,減少了風(fēng)機運行時的噪音,加長的葉片2設(shè)計使氣體增能機會增多,使氣體的進風(fēng)量加大,可實現(xiàn)得到同等出風(fēng)量的情況下,風(fēng)機所需要的功率更少,實現(xiàn)高效出風(fēng)。
[0019] 進一步作為優(yōu)選的實施方式,任一塊所述葉片2的入口角的切線與其相鄰葉片2的出口角的切線之間的距離為流道出口寬度,所述流道出口寬度的值為d,L:d=2.96,根據(jù)L與d的比值,即可確定葉片2設(shè)置的數(shù)量,此比值下葉片2設(shè)置有8塊,結(jié)構(gòu)更加合理,進一步提高進風(fēng)量。[0020] 進一步作為優(yōu)選的實施方式,A為152度,R:D=0.466,L:D=0.415,r:D=0.233,此為最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。[0021] 進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述葉片2遠離所述基板1的一端設(shè)置有前盤3,所述前盤3為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),所述前盤3的母線為圓弧狀,所述前盤3的外徑沿所述前盤3到所述基板1的方向逐漸增大,弧形的前盤3使氣流阻力更小。[0022] 進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述前盤3遠離所述葉片2的一端設(shè)置有進風(fēng)筒4,所述進風(fēng)筒4為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),所述進風(fēng)筒4的母線包括平直段、與所述平直段一端相連接的弧形段,所述弧形段的圓心設(shè)置于所述進風(fēng)筒4的外部,所述弧形段遠離所述平直段的一端伸入所述前盤3內(nèi),平直段的結(jié)構(gòu)設(shè)計可使得進風(fēng)筒4更加易于安裝,采用弧形的進風(fēng)筒4,可進一步降低進氣噪音,減少氣流阻力,減少渦流和回流損失,使得氣流進入葉輪時更加通暢高效。[0023] 進一步作為優(yōu)選的實施方式,所述前盤3母線的圓弧半徑為M,R:M=2.74,所述弧形段的圓弧半徑為N,R:N=2.74,此為最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。[0024] 為了進一步驗證風(fēng)機的工作效果,進行第一組實驗測試,對現(xiàn)有的采用直板式和短流道的風(fēng)機葉輪進行測試,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表1所示:
[0025] 表1:[0026][0027] 采用圓弧形的葉片,并且取R:D=0.45,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表2所示:[0028] 表2:[0029][0030][0031] 采用圓弧形的葉片,并且取R:D=0.46,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表3所示:[0032] 表3:[0033][0034] 采用圓弧形的葉片,并且取R:D=0.466,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表4所示:[0035] 表4:[0036][0037][0038] 采用圓弧形的葉片,并且取R:D=0.47,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表3所示:[0039] 表5:[0040][0041] 由上表1~表5可知,與直板式、短流道的風(fēng)機葉片相比,在使用圓弧形的葉片后,風(fēng)機的軸靜效率相對提高,并且葉輪功率、比A聲級相對降低,因此圓弧形葉片比傳統(tǒng)的直板式葉片的效率更高,在相同的出風(fēng)量下,功耗更低,并且噪音更少,再對比表2~表5可知,在R:D為0.45~0.466之間,軸靜效率呈上升的趨勢,葉輪功率呈下降的趨勢,比A聲級呈下降的趨勢,但當(dāng)R:D為0.47時,相對R:D為0.466時,軸靜效率相對下降,葉輪功率相對增加,比A聲級基本保持不變,因此,當(dāng)R:D為0.466時,此時為結(jié)構(gòu)的最優(yōu)值。[0042] 在保持R:D為0.466的基礎(chǔ)上,改變L與D的比值,進行第二組實驗測量,取L:D=0.4,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表6所示:
[0043] 表6:[0044][0045] 取L:D=0.41,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表7所示:[0046] 表7:[0047][0048] 取L:D=0.415,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表8所示:[0049] 表8:[0050][0051] 取L:D=0.42,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表9所示:[0052] 表9:[0053][0054] 由表6~表9可知,在L:D為0.4~0.415之間,軸靜效率呈上升的趨勢,葉輪功率呈下降的趨勢,比A聲級呈下降的趨勢,風(fēng)機的效率呈不斷提高的趨勢,但當(dāng)L:D為0.42時,相對L:D為0.415時,軸靜效率相對下降,葉輪功率相對增加,比A聲級基本保持不變,因此,當(dāng)L:D為0.415時,此時為結(jié)構(gòu)的最優(yōu)值。[0055] 在保持R:D為0.466、L:D為0.415的基礎(chǔ)上,改變R與r的比值,進行第三組實驗測量,取r:D=0.225,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表10所示:[0056] 表10:[0057][0058] 取r:D=0.23,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表11所示:[0059] 表11:[0060][0061][0062] 取r:D=0.233,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表12所示:[0063] 表12:[0064][0065] 取r:D=0.235,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表13所示:[0066] 表13:[0067][0068][0069] 由表10~13可知,在r:D在0.225~0.235之間,軸靜效率呈上升的趨勢,葉輪功率呈下降的趨勢,比A聲級呈下降的趨勢,風(fēng)機的效率呈不斷提高的趨勢,理論上取r:D=0.235時,風(fēng)機效率達到最優(yōu)值,但在實際生產(chǎn)中,當(dāng)取r:D=0.235時,由于葉片在基盤較為邊緣的位置,在葉輪高速轉(zhuǎn)動中,葉片的離心力較大,容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定,而當(dāng)取r:D=
0.233時,葉片既保持較高的出風(fēng)效率,并且不影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,葉輪轉(zhuǎn)動時保持在平穩(wěn)的狀態(tài),因此,綜合使用壽命與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面考慮,取r:D=0.233時為最優(yōu)值。
[0070] 在保持R:D為0.466、L:D為0.415,取r:D=0.233的基礎(chǔ)上,改變出口角的切線與遠心半徑的垂線所形成的夾角A的范圍,進行第四組實驗測量,取A=148度,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表14所示:[0071] 表14:[0072][0073][0074] 取A=150度,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表15所示:[0075] 表15:[0076][0077] 取A=152度,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表16所示:[0078] 表16:[0079][0080][0081] 取A=153度,將其與8種風(fēng)道連接,得到8種不同的工況,得到實驗數(shù)據(jù)如表17所示:[0082] 表17:[0083][0084] 由表14~表17可知,在A在148~152度之間,軸靜效率呈上升的趨勢,葉輪功率呈下降的趨勢,比A聲級呈下降的趨勢,風(fēng)機的效率呈不斷提高的趨勢,但當(dāng)A為153度時,相對A為152度時,由于葉輪內(nèi)全壓呈下降的趨勢,軸效率也相對降低,軸靜效率相對下降,導(dǎo)致葉輪功率相對增加,比A聲級基本保持不變,因此,當(dāng)A為152度時,此時為結(jié)構(gòu)的最優(yōu)值。[0085] 以上四組實驗的長度單位統(tǒng)一為CM。[0086] 綜上所述,結(jié)合第一組至第四組的實驗測量,通過改變?nèi)~片的弧度、葉片的弧長、葉片在基板上的位置、葉片的擺動角度,得出當(dāng)R:D=0.466,L:D=0.415,r:D=0.233,A=152度時,風(fēng)機葉輪的結(jié)構(gòu)達到最優(yōu),有效降低了風(fēng)機阻力,并且延長了流道,使氣體增能機會增多,避免了出氣后傾葉片產(chǎn)生“喘振”的現(xiàn)象,降低了風(fēng)機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪音,減少功耗,并且風(fēng)機的前盤、進風(fēng)筒同樣采用圓弧形設(shè)計,R:M為2.74,R:N為2.74,進一步降低了風(fēng)機阻力,不僅降低了進氣噪音,還減少渦流和回流損失,確保氣流經(jīng)過進風(fēng)內(nèi)空間的通暢高效,較其它同等型號離心通風(fēng)機產(chǎn)品,每小時增加風(fēng)機成正比,風(fēng)機效率達到88%,配套電機的功率小,比同類風(fēng)機的噪聲低10~15%,可應(yīng)用于環(huán)保通風(fēng)、噴涂噴漆除塵、油煙靜化器配套和廢氣處理等。
[0087] 以上對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明,但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換,這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
聲明:
“風(fēng)機葉輪” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)