本發(fā)明涉及風(fēng)機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種葉輪和具有其的風(fēng)機。

背景技術(shù)：

目前多數(shù)風(fēng)機采用2D葉輪結(jié)構(gòu)，在高速等一些重要場合，很難滿足風(fēng)機吸力大、噪音振動小、體積小、重量輕、效率高的要求，這促使了3D葉輪的應(yīng)生與使用。然而，相關(guān)技術(shù)中，現(xiàn)有的3D葉輪大多采用多個相同的曲面葉片，這在復(fù)雜的流體流動下性能有一定的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種葉輪，所述葉輪在復(fù)雜的流體流動下的性能得以提高。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有上述葉輪的風(fēng)機。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的葉輪，包括：蓋板；多個長葉片，多個所述長葉片設(shè)在所述蓋板的一側(cè)表面上，多個所述長葉片包括沿所述蓋板的周向間隔排布的多組長葉片組，每組所述長葉片組包括至少一個所述長葉片，每個所述長葉片的葉片進口角為α，每個所述長葉片的扭轉(zhuǎn)角為β，每個所述長葉片的葉片出口角為γ，其中所述α、β、γ分別滿足：10°≤α≤90°，0°≤β≤60°，0°≤γ≤90°；多個短葉片，多個所述短葉片設(shè)在所述蓋板上，且相鄰兩個所述長葉片組之間設(shè)有至少一個所述短葉片，多個所述短葉片與多個所述長葉片在所述蓋板的周向上均勻間隔排布，每個所述短葉片的入口包角為A，每個所述短葉片的出口包角為B，每個所述短葉片的扭轉(zhuǎn)角為R，其中所述A、B、R分別滿足：15°≤A≤90°，0°≤B≤90°，0°≤R≤50°。

根據(jù)本發(fā)明的葉輪，通過設(shè)置長葉片和短葉片這兩種不同類型的葉片，可以提高葉輪在復(fù)雜的流體流動下的性能。而且，通過對長葉片的葉片進口角α、扭轉(zhuǎn)角β、葉片出口角γ和短葉片的入口包角A、出口包角B、扭轉(zhuǎn)角R進行設(shè)置，可以進一步改善流體的流動效果。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述α、β、γ分別進一步滿足：30°≤α≤60°，10°≤β≤30°，30°≤γ≤60°；所述A、B、R分別進一步滿足：45°≤A≤80°，45°≤B≤80°，10°≤R≤25°。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，從內(nèi)到外，每個所述長葉片和每個所述短葉片的壓力面分別從凹面逐漸向凸面過渡。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述長葉片和所述短葉片中的至少一個的內(nèi)端端部的外輪廓為圓滑曲面。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述長葉片和所述短葉片中的至少一個的外端端部的厚度從內(nèi)向外逐漸減小。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述長葉片和所述短葉片中的至少一個的壓力面和非壓力面在外端端部處相接。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述蓋板的所述一側(cè)表面沿所述蓋板的軸向朝向遠離所述蓋板的中心軸線的方向延伸。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，每組所述長葉片組包括一個所述長葉片，相鄰兩個所述長葉片之間設(shè)有一個所述短葉片。

根據(jù)本發(fā)明第二方面的風(fēng)機，包括根據(jù)本發(fā)明上述第一方面的葉輪。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪的立體圖；

圖2是圖1中所示的葉輪的主視圖；

圖3是圖1中所示的葉輪的側(cè)視圖；

圖4是圖1中所示的長葉片的示意圖；

圖5是圖1中所示的短葉片的示意圖。

附圖標記：

100：葉輪；

1：蓋板；2：長葉片；21：內(nèi)端；

3：短葉片；31：內(nèi)端。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面參考圖1-圖5描述根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪100。葉輪100可以用于風(fēng)機例如離心風(fēng)機(圖未示出)中，此時流體可以從軸向進入葉輪100，并在流經(jīng)葉輪100時改變成徑向，如圖3所示。

如圖1-圖5所示，根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的葉輪100，包括蓋板1、多個長葉片2以及多個短葉片3。

蓋板1的中心處具有輪轂，輪轂可以為軸結(jié)構(gòu)，輪轂的中心處形成有貫通的軸孔，風(fēng)機例如離心風(fēng)機的電機軸適于固定在軸孔內(nèi)以帶動葉輪100轉(zhuǎn)動。蓋板1設(shè)在輪轂的外周面上，蓋板1沿輪轂的徑向向外延伸。其中，蓋板1優(yōu)選與輪轂一體成型，以簡化加工工藝，降低成本。

多個長葉片2設(shè)在蓋板1的一側(cè)表面上，多個長葉片2包括沿蓋板1的周向間隔排布的多組長葉片組，每組長葉片組包括至少一個長葉片2。此時多個長葉片2可以劃分成包括至少一個長葉片2的多組長葉片組。長葉片組的組數(shù)小于等于長葉片2的總個數(shù)。當每個長葉片組包括一個長葉片2時，長葉片組的組數(shù)等于長葉片2的總個數(shù)，此時多個長葉片2在蓋板1的周向上間隔排布；當每個長葉片組包括多個長葉片2時，這多個長葉片2可以沿蓋板1的周向間隔排布，此時長葉片組的組數(shù)小于長葉片2的總個數(shù)。可以理解的是，每個長葉片組中的長葉片2的個數(shù)可以根據(jù)實際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實際要求。例如，如圖2所示，多個長葉片2優(yōu)選沿蓋板1的周向均勻間隔分布，以將流經(jīng)其的流體(包括氣體和液體)均勻?qū)С觥?/p>

多個短葉片3設(shè)在蓋板1上，如圖1-圖3所示，多個短葉片3和多個長葉片2均位于蓋板1的同一側(cè)表面上，且多個短葉片3沿蓋板1的周向間隔設(shè)置，相鄰兩個長葉片組之間設(shè)有至少一個短葉片3，多個短葉片3與多個長葉片2在蓋板1的周向上均勻間隔排布，即每相鄰的兩個葉片之間的距離大致相等。如圖2所示，此時蓋板1上設(shè)有兩種不同類型的葉片，且長葉片2和短葉片3交替布置，從而可以提高葉輪100在復(fù)雜的流體流動下的性能。其中，多個短葉片3優(yōu)選沿蓋板1的周向均勻間隔分布。

可選地，每個長葉片2和每個短葉片3可以分別優(yōu)選為3D扭曲葉片，由此，可以提高流經(jīng)長葉片2和短葉片3的流體的流動特性。

這里，需要說明的是，“長葉片2”和“短葉片3”可以理解為短葉片3的長度小于長葉片2的長度。例如，在圖1和圖2的示例中，每個長葉片2的內(nèi)端21延伸至鄰近輪轂的外周面，每個短葉片3的內(nèi)端31與輪轂的外周面之間的距離大于每個長葉片2的內(nèi)端21與輪轂的外周面之間的距離，每個長葉片2和每個短葉片3的外端均延伸至蓋板1的外周緣?？梢岳斫獾氖?，長葉片2和短葉片3在蓋板1上的具體排布方式可以根據(jù)實際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實際要求。其中，方向“內(nèi)”指的是朝向蓋板1中心的方向，其相反方向被定義為“外”。

其中，長葉片2和短葉片3這兩種葉片可以具有相似的葉型，但幾何特征不同。具體地，如圖2所示，每個長葉片2的葉片進口角為α，每個長葉片2的扭轉(zhuǎn)角為β，每個長葉片2的葉片出口角為γ，其中α、β、γ分別滿足：10°≤α≤90°，0°≤β≤60°，0°≤γ≤90°。每個短葉片3的入口包角為A，每個短葉片3的出口包角為B，每個短葉片3的扭轉(zhuǎn)角為R，其中A、B、R分別滿足：15°≤A≤90°，0°≤B≤90°，0°≤R≤50°。由此，通過對長葉片2和短葉片3的上述參數(shù)進行設(shè)置，可以進一步改善流體的流動效果。

根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪100，通過設(shè)置長葉片2和短葉片3這兩種不同類型的葉片，可以提高葉輪100在復(fù)雜的流體流動下的性能。而且，通過對長葉片2的葉片進口角α、扭轉(zhuǎn)角β、葉片出口角γ和短葉片3的入口包角A、出口包角B、扭轉(zhuǎn)角R進行設(shè)置，可以進一步改善流體的流動效果。

根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例，長葉片2的葉片進口角α、扭轉(zhuǎn)角β、葉片出口角γ分別進一步滿足：30°≤α≤60°，10°≤β≤30°，30°≤γ≤60°。短葉片3的入口包角A、出口包角B、扭轉(zhuǎn)角R分別進一步滿足：45°≤A≤80°，45°≤B≤80°，10°≤R≤25°。由此，可以更進一步地改善流體的流動效果。可以理解的是，長葉片2的葉片進口角α、扭轉(zhuǎn)角β、葉片出口角γ和短葉片3的入口包角A、出口包角B、扭轉(zhuǎn)角R的具體數(shù)值可以根據(jù)實際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實際要求。

可選地，如圖1、圖4和圖5所示，從內(nèi)到外，每個長葉片2和每個短葉片3的壓力面分別從凹面逐漸向凸面過渡。由此，可以增加長葉片2、短葉片3和流體的接觸，提高了長葉片2、短葉片3的流暢性，從而可以提高整體流體流動的平滑性。具體地，例如，當每個長葉片2和每個短葉片3的厚度均從內(nèi)到外大致保持不變時，每個長葉片2和每個短葉片3的非壓力面(即與壓力面相對的另一側(cè)表面)從內(nèi)到外、由凸面逐漸向凹面過渡。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，如圖1、圖2、圖4和圖5所示，長葉片2和短葉片3中的至少一個的內(nèi)端端部的外輪廓為圓滑曲面例如弧形面等。優(yōu)選地，長葉片2和短葉片3的內(nèi)端端部的端面分別為朝向遠離長葉片2和短葉片3的中心凸出的弧形面。由此，通過對每個長葉片2和短葉片3的內(nèi)端進行圓滑處理，使得長葉片2和短葉片3的葉型更圓滑，可以有效減小流體入口的阻力和摩擦，有利于減小流體的流動阻力和磨損，使葉輪100的水力性能更好。這里，需要說明的是，當葉輪100用于風(fēng)機例如離心風(fēng)機時，“長葉片2和短葉片3的內(nèi)端”為長葉片2和短葉片3的入口端，即首先與流體接觸的一端。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，長葉片2和短葉片3中的至少一個的外端端部的厚度從內(nèi)向外逐漸減小。例如在圖1和圖2的示例中，長葉片2和短葉片3的外端端部的厚度均逐漸減小。由此，有利于增大出口面積，進一步改善流體的流動效果。

進一步地，長葉片2和短葉片3中的至少一個的壓力面和非壓力面在外端端部處相接。例如，如圖1、圖2、圖4和圖5所示，長葉片2和短葉片3中的壓力面和非壓力面分別在外端端部處相接，此時長葉片2和短葉片3的外端端部處為尖角。由此，可以進一步增大出口面積，更進一步地改善流體的流動效果。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，蓋板1的上述一側(cè)表面沿蓋板1的軸向朝向遠離蓋板1的中心軸線的方向延伸。此時蓋板1的上述一側(cè)表面大體為錐形面。具體地，例如在圖1和圖3的示例中，蓋板1的上述一側(cè)表面可以形成為從右向左朝向遠離輪轂的中心軸線的方向延伸的內(nèi)凹的錐形曲面。當然，蓋板1的上述一側(cè)表面還可以為圓臺面，此時蓋板1的上述一側(cè)表面在蓋板1的縱向截面上的投影為一條直線段；或者，蓋板1的上述一側(cè)表面也可以形成為朝向遠離輪轂的中心軸線的方向延伸的外凸的錐形曲面(圖未示出)?？梢岳斫獾氖?，蓋板1的上述一側(cè)表面的具體形狀可以根據(jù)實際要求具體設(shè)置，以更好地滿足實際要求。

根據(jù)本發(fā)明實施例的葉輪100，可以有效減小流體入口的阻力與摩擦，有效增大流體出口面積，提高葉輪100工作時流體的整體流動性能。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，如圖1和圖2所示，每組長葉片組包括一個長葉片2，相鄰兩個長葉片2之間設(shè)有一個短葉片3，此時多個長葉片2和多個短葉片3沿蓋板1的周向依次交錯排布，即相鄰兩個長葉片2之間設(shè)有一個短葉片3，同樣地，相鄰兩個短葉片3之間也設(shè)有一個長葉片2，由此，同樣可以提高葉輪100在復(fù)雜的流體流動下的性能。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實施例的風(fēng)機例如離心風(fēng)機，包括根據(jù)本發(fā)明上述第一方面實施例的葉輪100。

根據(jù)本發(fā)明實施例的風(fēng)機例如離心風(fēng)機，通過采用上述的葉輪100，可以提高風(fēng)機例如離心風(fēng)機的整體性能。

根據(jù)本發(fā)明實施例的風(fēng)機例如離心風(fēng)機的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。