技术领域
[0001] 本
发明涉及空气净化设备的技术领域,尤其涉及一种双吸
离心风机及空气净化器。
背景技术
[0002] 随着工业科技的不断发展,科学技术的不断发展,人们的生活
水平也在不断提高,然而,由于过度发展工业科技所带来的环境问题也日益严重。为改善生活环境中的空气
质量,技术人员们设计出了能够净化空气的设备,并逐渐衍生出了家用空气净化器以及商用空气净化器等产品。商用空气净化器的功率较大,空气净化效率较高,但由于其体积较大且噪声较高等问题,因而多用于厂房等较大空间环境中。而家用空气净化器具备体积小、噪声低等优势,多用于办公室或住宅等小型空间内。
[0003] 目前市面上的家用空气净化器,多采用单侧进风,并从进风侧的对侧出风的方式,这种结构的空气净化器在使用过程中会直接吹到用户,对用户的身体健康产生损害,但若将该结构的空气净化器放置在墙
角等角落中,又会对空气净化器的进风或出风产生影响,不利于空气净化。为解决这一问题,技术人员们将空气净化器内部的风机换成了离心风机,离心风机在转动过程中,沿其轴向方向将空气抽吸至空气净化器内部进行过滤,然后将过滤后形成的洁净空气沿其径向送出,使得空气净化器从一侧进风,从顶部出风,使用过程中不会直接吹到用户,不会对用户的身体健康产生损害。
[0004] 然而,这种单侧进风并从顶部出风的空气净化器,在单位时间内的空气净化效率不高,且离心风机在使用过程中会出现运动
不平衡现象,离心风机在旋转时,由于该离心风机仅一侧进风,使得离心风机仅在进风侧有受
力,离心风机受力不均匀,进而引起离心风机偏心旋转,造成离心风机的进风量低和噪声高的问题,离心风机长时间出现运动不平衡现象会导致离心风机损坏,甚至烧毁
电机。但若是在空气净化器的两侧均安装有离心风机,虽然能够增加该空气净化器的净化效率,但会增加成本,且两个离心风机同时工作时产生的震动及噪音非常大,震动过大会影响空气净化器的
稳定性,容易使空气净化器损坏,而噪声过大会对用户的身体健康产生较大损伤,不能使用在办公室或住宅等人口较为密集的小型空间内。
发明内容
[0005] 本发明的
实施例提供一种双吸离心风机及空气净化器,该双吸离心风机及空气净化器的进风量大、噪声小、不易损毁且成本不高。
[0006] 为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007] 一种双吸离心风机,包括
叶轮,所述叶轮包括
轮毂以及分别设置于轮毂两侧的两个
叶片组,所述轮毂连接有电机,所述叶片组包括多个沿轮毂边沿均匀排列的叶片,当所述叶轮转动时,所述轮毂两侧的叶片组可分别沿所述轮毂的轴向吸风,并沿所述轮毂的径向送风。
[0008] 一种空气净化器,包括壳体,所述壳体的
侧壁的相对两侧设有进风口,所述壳体的顶部设有出风口,所述壳体内设有如上所述的双吸离心风机,所述双吸离心风机的两个轴向进风侧分别与所述壳体的两个进风口相对,所述双吸离心风机的径向出风侧与所述壳体的出风口相对,所述双吸离心风机与所述壳体的两个进风口之间分别设有空气过滤网组件。
[0009] 相较于
现有技术,本发明实施例提供的双吸离心风机在工作时,叶轮的两侧均能沿轮毂的轴向吸风,大大提高了该双吸离心风机的进风量,同时,由于该双吸离心风机工作时,其叶轮的两侧均有受力,因而不会出现运动不平衡现象,使得该双吸离心风机在运转时不会产生偏心旋转的现象,因而不会出现噪声高、风机损毁甚至烧毁电机的问题。且该双吸离心风机虽然增加了一个进风侧,但风机的总数不变,没有过高地增加其生产成本,使用时也不会出现过大的震动,不会损伤该双吸离心风机。
附图说明
[0010] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011] 图1为本发明实施例提供的一种双吸离心风机的叶轮的第一种具体实施方式的立体图;
[0012] 图2为图1的俯视图;
[0013] 图3为图2的局部放大图;
[0014] 图4为本发明实施例提供的一种双吸离心风机的叶轮的第一种具体实施方式的叶片的叶型;
[0015] 图5为本发明实施例提供的一种双吸离心风机的叶轮的第二种具体实施方式的立体图;
[0016] 图6为图5的俯视图;
[0017] 图7为图6的局部放大图;
[0018] 图8为本发明实施例提供的一种双吸离心风机的叶轮的第二种具体实施方式的叶片的叶型;
[0019] 图9为本发明实施例提供的一种空气净化器的立体图;
[0020] 图10为本发明实施例提供的一种空气净化器的爆炸图;
[0021] 图11为本发明实施例提供的一种空气净化器沿其中
心轴线的剖视图。
具体实施方式
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0023] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述,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,因此不能理解为对本发明的限制。
[0024] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0025] 空气净化设备在工作时,通过电机带动空气净化设备内部的离心风机转动,从而将该空气净化设备附近的空气不断吸入其内部,再通过设置在空气净化设备内部的过滤装置将被吸入的空气过滤,使之形成洁净的空气,最后将这部分洁净的空气送出,从而达到净化空气的目的。
[0026] 实施例1
[0027] 本发明实施例提供一种双吸离心风机,如图1至图4所示,包括叶轮1,叶轮1包括轮毂2以及分别设置于轮毂2两侧的两个叶片组3,轮毂2连接有电机21,叶片组3包括多个沿轮毂2的边沿均匀排列的叶片31,当叶轮1转动时,轮毂2两侧的叶片组3可分别沿轮毂2的轴向吸风,并沿轮毂2的径向送风。
[0028] 相较于现有技术,本发明实施例提供的双吸离心风机在工作时,叶轮1的两侧均能沿轮毂2的轴向吸风,大大提高了该双吸离心风机的进风量,同时,由于该双吸离心风机工作时,其叶轮1的两侧均有受力,因而不会出现运动不平衡现象,使得该双吸离心风机在运转时不会产生偏心旋转的现象,因而不会出现噪声高、风机损毁甚至烧毁电机的问题。且该双吸离心风机虽然增加了一个进风侧,但风机的总数不变,没有过高地增加其生产成本,使用时也不会出现过大的震动,不会损伤该双吸离心风机。
[0029] 为避免该双吸离心风机的两侧进入的风相互干扰,产生噪音,如图1和图2所示,轮毂2设置为封闭的圆盘状结构,中部与电机21的
驱动轴密封连接。电机21
驱动轮毂2转动时,设置在轮毂2上的叶片31随轮毂2转动,从而带动位于风机进风侧附近的空气转动产生吸力,将位于风机进风侧附近的空气吸入该双吸离心风机内部。当叶片31为圆弧形片状结构,且叶片31垂直于轮毂2的表面设置时,该双吸离心风机在将吸入的空气沿轮毂2的径向送出的过程中,空气始终沿叶片31的表面流动,使得该双吸离心风机在送风时所受到的阻力最小,因而产生的冲击较小,噪声不高,且送风效率高,空气被送出后,该双吸离心风机靠近轮毂2处所产生的
负压较大,对附近空气产生的吸力达到最大。
[0030] 为提高该双吸离心风机的进风量,如图2所示,叶轮1的内径为d1和外径D1的比值的范围为0.70~0.75。叶轮1转动时,沿其轴向将风机进风侧附近的空气吸入其内部,然后沿轮毂2的径向将空气从相邻两叶片31之间的空隙送出。当叶轮1的内径为d1和外径D1的比值小于0.70时,叶片31的体积过大,进而导致叶轮1的内部空间较小,叶片31随轮毂2转动时,吸入的空气的量也不大,降低了该双吸离心风机的进风量;而当叶轮1的内径为d1和外径D1的比值大于0.75时,叶片31的体积过小,叶片31随轮毂2转动时所产生的吸力较小,该双吸离心风机的进风量不高。
[0031] 为确保该双吸离心风机在转动时,轮毂2的两侧受力大小相同,如图1和图2所示,位于轮毂2两侧的叶片组3的叶片31的数量相等且相对于轮毂2对称设置,这使得该双吸离心风机在工作时,两个进风侧所吸入的空气的总量相同,因而轮毂2的两侧受到的力的大小也相同,且轮毂2的两侧所受到的力的方向相反,使得该双吸离心风机所受到的力达到动平衡状态,不会出现叶轮偏心转动的情况。同时,将位于轮毂2两侧的每个叶片组3中的叶片31的数目设置为29~41。叶片31的数目小于29时,相邻两叶片之间的间距较大,叶片31随轮毂2转动过程中产生的吸力不大,影响该双吸离心风机的进风量。而到叶片31的数目大于41时,相邻两叶片之间的间距过小,空气沿轮毂2的径向流出时所受到的阻力较大,不利于该双吸离心风机的出风。且优选叶片31的数目为单数,叶片31的数目为单数时,叶片不易产生共振,且噪音更低,旋转更平稳,使得该双吸离心风机在转动时产生的噪声较小,因而不会对用户的身体产生损伤。
[0032] 为保障该双吸离心风机的进风量和出风量,如图3所示,叶片31靠近该双吸离心风扇的轮毂2的圆心的边沿为叶片31的进风边,叶片31的进风边与其切线的夹角为叶片31的进口安装角α1,叶片的进口安装角α1的取值范围为20°~30°。由于叶片31的进口安装角α1的角度较小,这使得被该双吸离心风机抽吸至内部的空气较容易流动至叶片31的表面,从而有利于该双吸离心风扇的出风,且由于空气在流动至叶片31的表面上之前随轮毂2转动,因而转动的空气在与叶片31
接触时容易产生
涡流,当叶片31的进口安装角α1的角度范围在20°~30°之间时,能够降低叶片31的进风边处产生涡流的概率。而若叶片的进口安装角α1的角度小于20°时,叶片31的进风边与其切线近乎平行,不利于空气向叶片31的表面上流动;而若叶片的进口安装角α1的角度大于30°时,空气在流动至叶片31的上表面时对叶片31之间的冲击较大,会产生一定的噪音,且容易产生涡流,影响该双吸离心风机的进风量和出风量。
[0033] 叶片31靠近该双吸离心风扇的轮毂2的外边沿处的边沿即为叶片31的出风边,叶片31的出风边与其切线的夹角为叶片31的出口安装角β1,叶片31的出口安装角β1的取值范围为65°~80°。叶片31的出口安装角β1的角度较大,这使得空气在沿叶片31的表面流动时被
加速,更容易被送出,使得该双吸离心风机的出风较为顺利。且该双吸离心风机在将吸入的空气沿轮毂2的径向送出的过程中,空气沿叶片31的表面流动至叶片31的出风边
时空气的流速较大,使得空气的送出效率较高,该双吸离心风机靠近轮毂2处更容易产生的负压,对附近空气产生的吸力达到最大,增大了该双吸离心风机的进风量。若叶片31的出口安装角β1的角度小于65°,该双吸离心风机的出风效率不高;而若叶片31的出口安装角β1的角度大于80°,空气在沿叶片31的表面流动至叶片31的出风边时受到的阻力较大,容易产生涡流,影响出风。
[0034] 为使叶片31能够更顺利地将进入该双吸离心风机内部的空气送出,如图4所示,叶片31的厚度称为叶片31的叶型厚度P1,叶片31两端的之间长度为叶片31的叶型长度Q1,叶片31的进风边设置为圆弧结构,该圆弧结构的半径称为叶片31的前缘半径R1。叶片31的叶型厚度P1决定了叶片31抵抗高速旋转的空气带来的冲击的能力,若叶片31的叶型厚度P1过小,高速旋转的空气在与叶片31接触时,有可能导致叶片31开裂甚至断裂。叶片31的叶型长度Q1对空气沿叶片31的表面流动的速度有影响,当叶片31的叶型长度Q1过长,则会导致空气在叶片31的表面流动的时间较长,流速较低,不利于空气的流出;而若叶片31的叶型长度Q1过短,空气在叶片31的表面上流动时间较短,流动方向改变较为突然,会引起一定的冲击,产生较大的噪声,且会影响到叶片31的使用寿命。叶片31的前缘半径R1用于使沿轴向旋转的空气能够更容易流动到叶片31的表面上。根据技术人员们的研究得出,在P1、Q1和R1满足(P1:Q1:R1)=(1:14~16:1.6~1.8)这一比例关系时,该双吸离心风机的送风效率较高,且空气旋转对叶片31产生的冲击较小,该双吸离心风机运转时的噪声较小。
[0035] 优选地,当P1、Q1和R1满足以下比例关系:(P1:Q1:R1)=(1:15:1.76)时,能够使该双吸离心风机运转时的送风效率最高,且空气旋转对叶片31产生的冲击最小,使得该双吸离心风机运转时的噪声最小。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例所述的双吸离心风机,其结构与实施例1基本相同,区别在于本实施例中双吸离心风机的叶轮的参数不同,如图6所示,叶轮10的外径为D2,叶轮10的内径为d2,d2/D2的取值范围为0.82~0.88。叶轮10转动时,沿其轴向将风机进风侧附近的空气吸入其内部,然后沿轮毂20的径向将空气从相邻两叶片301之间的空隙送出。当叶轮10的内径为d2和外径D2的比值小于0.82时,叶片301的体积过大,进而导致叶轮10的内部空间较小,叶片301随轮毂2转动时,吸入的空气的量也不大,降低了该双吸离心风机的进风量;而当叶轮10的内径为d2和外径D2的比值大于0.88时,叶片301的体积过小,叶片301随轮毂2转动时所产生的吸力较小,该双吸离心风机的进风量不高。
[0038] 为确保该双吸离心风机在转动时,轮毂20的两侧受力大小相同,如图5和图6所示,轮毂20的两侧的叶片组30的叶片301的数量相等且相对于轮毂20对称设置,这使得该双吸离心风机在工作时,两个进风侧所吸入的空气的总量相同,因而轮毂20的两侧受到的力的大小也相同,且轮毂20的两侧所受到的力的方向相反,使得该双吸离心风机所受到的力达到动平衡状态,不会出现叶轮10偏心转动的情况。同时,将位于轮毂20两侧的每个叶片组30中的叶片301的数目设置为55~79。叶片301的数目小于55时,相邻两叶片301之间的间距较大,叶片301随轮毂20转动过程中产生的吸力不大,影响该双吸离心风机的进风量。而到叶片301的数目大于79时,相邻两叶片之间的间距过小,空气沿轮毂20的径向流出时所受到的阻力较大,不利于该双吸离心风机的出风。且优选叶片301的数目为单数,叶片301的数目为单数时,叶片不易产生共振,且噪声更低,旋转更平稳,使得该双吸离心风机在转动时产生的噪声较小,因而不会对用户的身体产生损伤。
[0039] 为保障该双吸离心风机的进风量和出风量,如图7所示,叶片301靠近该双吸离心风扇的轮毂20的圆心的边沿为叶片301的进风边,叶片301的进风边与其切线的夹角为叶片301的进口安装角α2,叶片的进口安装角α2的取值范围为10°~20°。叶片301的进口安装角α2的角度较小,这使得被该双吸离心风机抽吸至内部的空气较容易流动至叶片301的表面,从而有利于该双吸离心风扇的出风,且由于空气在流动至叶片301的表面上之前是随着轮毂
20进行转动的,因而转动的空气在与叶片301接触时容易产生涡流,当叶片301的进口安装角α2的角度范围在10°~20°之间时,能够降低叶片301的进风边处产生涡流的概率。而若叶片的进口安装角α2的角度小于10°时,叶片301的进风边与其切线近乎平行,不利于空气向叶片301的表面上流动;而若叶片的进口安装角α2的角度大于20°时,空气在流动至叶片301的上表面时对叶片301之间的冲击较大,会产生一定的噪音,且容易产生涡流,影响该双吸离心风机的进风量和出风量。
[0040] 为保障该双吸离心风机的进风量和出风量,如图7所示,叶片301靠近该双吸离心风扇的轮毂20的外边沿处的边沿为叶片301的出风边,叶片301的出风边与其切线的夹角为叶片301的出口安装角β2,叶片301的出口安装角β2的取值范围为55°~65°。叶片301的出口安装角β2的角度较大,这使得空气在沿叶片301的表面流动时被加速,更容易被送出,使得该双吸离心风机的出风较为顺利。且该双吸离心风机在将吸入的空气沿轮毂20的径向送出的过程中,空气沿叶片301的表面流动至叶片301的出风边时空气的流速较大,使得空气的送出效率较高,该双吸离心风机靠近轮毂20处更容易产生的负压,对风机进风侧附近的空气产生的吸力达到最大,增大了该双吸离心风机的进风量。若叶片301的出口安装角β2的角度小于55°,该双吸离心风机的出风效率不高;而若叶片301的出口安装角β2的角度大于65°,空气在沿叶片301的表面流动至叶片301的出风边时受到的阻力较大,容易产生涡流,影响出风。
[0041] 为使叶片301能够更顺利地将进入该双吸离心风机内部的空气送出,如图8所示,叶片31的厚度称为叶片301的叶型厚度P2,叶片301两端的之间长度为叶片301的叶型长度Q2,叶片301的进风边设置为圆弧结构,该圆弧结构的半径称为叶片301的前缘半径R2。叶片301的叶型厚度P2决定了叶片301抵抗高速旋转的空气带来的冲击的能力,若叶片301的叶型厚度P2过小,高速旋转的空气在与叶片301接触时,有可能导致叶片301开裂甚至断裂。叶片301的叶型长度Q2对空气沿叶片301的表面流动的速度有影响,当叶片301的叶型长度Q2过长,则会导致空气在叶片301的表面流动的时间较长,流速较低,不利于空气的流出;而若叶片301的叶型长度Q2过短,空气在叶片301的表面上流动时间较短,流动方向改变较为突然,会引起一定的冲击,产生较大的噪声,且会影响到叶片301的使用寿命。叶片301的前缘半径R2用于使沿轴向旋转的空气能够更容易流动到叶片301的表面上。根据技术人员们的研究得出,在P2、Q2和R2满足(P2:Q2:R2)=(1:5~8:0.8~1.2)这一比例关系时,该双吸离心风机的送风效率较高,且空气旋转对叶片301产生的冲击较小,该双吸离心风机运转时的噪声较小。
[0042] 优选地,当P2、Q2和R2满足以下比例关系:(P2:Q2:R2)=(1:5.78:0.93)时,能够使该双吸离心风机运转时的送风效率最高,且空气旋转对叶片301产生的冲击最小,使得该双吸离心风机运转时的噪声最小。
[0043] 本发明的实施例还提供一种空气净化器,如图9至图11所示,包括壳体400,壳体400的侧壁的相对两侧设有进风口401,壳体400的顶部设有出风口402,壳体400内设有上述实施例1或实施例2中所述的双吸离心风机,双吸离心风机的两个轴向进风侧分别与壳体
400的两个进风口401相对,双吸离心风机的径向出风侧与壳体400的出风口402相对,双吸离心风机与壳体400的两个进风口401之间分别设有空气过滤网组件。
[0044] 相较于现有技术,本发明的空气净化器在使用过程中,由于其具备两个进风口401,使得该空气进化器的进风量大大增加,且两个进风口401与双吸离心风机之间均设置有空气过滤网组件,使得该空气净化器的净化效率大大提升。且由于其出风口402设置在壳体400的顶部,从出风口402中吹出的风不会直接吹到用户,因而不会对用户的身体健康造成损伤。该空气净化器在长时间使用后,也不会出现离心风机偏心旋转的现象,噪音小且使用寿命较长。
[0045] 为增加该空气净化器的净化效果,空气过滤网组件包括设置于进风口401处的粗过滤网和设置于粗过滤网和双吸离心风机之间的HEPA网(高效空气过滤网)500。外界空气在被抽吸至该空气净化器中时,首先被设置在进风口401处的粗过滤网过滤,将空气中携带的大颗粒微尘过滤吸收,空气在流经设置于粗过滤网和风机2之间的HEPA网500时被HEPA网500进一步过滤。HEPA网500对直径为0.3微米以上的微粒去除效率可达到99.7%以上,是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介,空气在依次穿过这两层过滤网后进入双吸离心风机内,由双吸离心风机将这部分被过滤后形成的洁净空气经由出风口402送出至外界环境中。
[0046] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。