[发明专利]一种离心风机用入口集流装置及离心风机

说明书

本发明公开了一种离心风机用入口集流装置及离心风机，通过在导流段设置耳屏段，使进口蜗舌侧泄露流及进口气流交叉引起的反向流动在运动过程中受到耳屏结构阻挡，不再与进口气流相互碰撞，有效控制涡流产生和动能损失；耳屏段内侧曲面控制回流沿耳屏段内壁面平稳变化，重新进入蜗壳循环；采用耳屏型线通过引导气流在导流段壁面附近速度方向变化更平缓，有效减少进口气流在导流段的冲击作用，耳屏段内侧曲面设计使气流与集流器避免碰撞分散，减少冲击噪声和涡流噪声。通过减少进口蜗舌侧回流与进口气流碰撞、控制进口气流方向平缓变化、分散进口气流及回流对集流器冲击作用，减少气流能量损失，抑制涡流形成，改善气动性能及风机噪声。

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体为一种离心风机用入口集流装置及离心风机。

背景技术

离心风机因其优良性能被广泛应用于家用电器、厂区通风等多方面，其核心结构一般包括蜗壳、叶轮、电机、集流器等。在风机运行过程中，气流自集流器进入风机并沿蜗壳型线运动扩压。经蜗舌分流后少量未排出气流在蜗舌附近叶道与径向进流交叉，其中部分气流反向流出在叶道内形成涡流阻塞，其他气流沿蜗舌间隙再次进入蜗壳循环。在叶轮进口侧，叶道阻塞形成迫使蜗舌侧进口气流无法立即进入叶轮叶道，同时部分反向泄露气流也无法及时返回叶轮。两部分气流在叶轮作用下沿旋转方向运动，并在轴向反向流出与入口气流碰撞，阻挡部分入口进风面积，同时造成能量损失及风机入口噪声增大，严重影响风机性能。如何优化风机结构设计，改善风机气动性能同时降低风机噪声，对于风机行业发展具有重要意义。

传统降噪主要依靠降低风机转速或添加吸声材料实现，前者牺牲产品性能，后者提升产品成本，在当前产品设计中已难以产生明显效果。现行风机对于集流器结构设计主要包括集流器间隙及圆弧半径匹配优化，用于降低集流器间隙涡流影响；此外，也有采用椭圆形集流器设计减少气流对集流器表面的冲击作用并缓和进气加速作用。上述方法针对蜗舌附近叶道阻塞引起进口蜗舌侧泄露流及进口气流反向交叉阻挡进风问题并无明显作用。因此，需要对基于集流器结构的入口侧风道设计进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心风机用入口集流装置及离心风机，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种离心风机用入口集流装置，包括连接段、导流段和耳屏段，导流段通过连接段与风机蜗壳进口侧蜗壳外壁面连接，导流段为锥形结构，导流段的中间开设有通孔，耳屏段为圆弧面，耳屏段设置于导流段内侧，耳屏段由耳屏型线沿离心风机叶轮轴线放样成型。

进一步的，以耳屏宽度中心点为原点，x方向为耳屏宽度分布，y方向为耳屏高度分布，耳屏型线方程为：

进一步的，导流段包括圆弧导流段和竖直导流段，圆弧导流段沿锥形结构轴线截面为1/4圆弧面，竖直导流段沿离心风机的涡轮轴线方向设置，导流段与离心风机内的涡轮同轴设置。

进一步的，耳屏段圆弧中点位置与水平面夹角为α，α取值范围为140°～160°。

进一步的，耳屏段圆弧角度为β，β取值范围为50°～80°。

一种离心风机，包括风机蜗壳、入口集流装置和叶轮，叶轮固定于风机蜗壳内，风机蜗壳一侧设有风机蜗壳进口，入口集流装置固定于风机蜗壳进口处，入口集流装置包括连接段、导流段和耳屏段，导流段通过连接段与风机蜗壳进口侧蜗壳外壁面连接，导流段为锥形结构，导流段的中间开设有通孔，耳屏段为圆弧面，耳屏段设置于导流段内侧，耳屏段由耳屏型线沿离心风机叶轮轴线放样成型。

进一步的，圆弧导流段由连接段内侧沿径向延伸至蜗壳内，以连接段为起始段，延伸深度方向上圆弧导流段的截面为1/4圆弧，延伸终点为通孔结构。

进一步的，竖直导流段沿离心风机的涡轮轴线方向设置，导流段与离心风机内的涡轮同轴设置。