高效率离心风机的制作方法

专利名称：高效率离心风机的制作方法技术领域：本发明涉及离心风机和鼓风机，特别涉及鼓风机叶轮叶片的结构。背景技术： 离心风机在很多应用中用来产生加压空气流。空气净化器和增湿器也用于上述应用中。该风机通常包括风机叶轮，该风机叶轮由电动机驱动旋转。该风机叶轮安装在一个壳体中，该壳体具有一个孔口，环境空气通过该孔口被轴向地吸入到风机叶轮的内部，然后径向地通过风机叶轮，最后通过涡管排出风机壳体。风机叶轮本身包括一个间隔布置的风机翼片或叶片的环形阵列。该叶片通常是平的，且在定位上与风机的旋转轴线成倾斜布置。然而一些叶片沿着圆形弧是曲面形的以便提高风机的效率。该效率是每分钟内单位电能(瓦)能产生的空气的流量(立方英尺)或者CFM。在一些应用中曲面形的风机叶轮叶片可在一定程度上提高效率。然而与其他类型的风机相比，离心风机的效率仍然较低。因此需要一种具有高效率的离心风机。本发明的目的就是提供这样一种离心风机。发明内容在本发明的一个优选实施方式中，离心风机具有环形叶片阵列，该环形叶片阵列在安装上可绕旋转轴进行旋转，每一个叶片具有凹形的前缘面，该前缘面的位于接近旋转轴的内侧部分的曲率半径要小于远离旋转轴的外侧部分的曲率半径。在本发明的另一个优选实施方式中，离心风机具有风机叶轮，该风机叶轮用来轴向地将空气吸入到叶轮中，然后空气径向地通过叶轮。风机叶轮具有叶片阵列，其前缘面在定向上与叶轮内部的空气成迎角，且前缘面非均匀地在叶片内侧和叶片外侧之间变化。图1是本发明的优选实施方式的离心风机的立体图；图2是风机的风机叶轮的部分放大图；图3是风机叶轮的一个叶片的截面图。具体实施例方式现详细参考附图，图中示出了具有风机叶轮12的离心风机，该风机叶轮可旋转地安装在壳体13之内，上述壳体13带有涡管14。其由图中未示出的电动机驱动并沿如图1和2所示的顺时针方向旋转。风机叶轮具有间隔布置的环形风机翼片或者叶片阵列15。除了叶片15的形状之外，该风机的结构和操作都是常规的。当风机叶轮旋转时，空气通过壳体入口17被吸入，径向通过叶轮，然后经涡管14排出壳体。图2和3中更为清楚地示出了风机叶轮叶片。这些叶片都是相同的，且可看到其具有作为前缘面的凹表面和作为后缘面的凸表面。每一个叶片具有一个接近于叶轮旋转轴的内侧端或边缘20和远离旋转轴的外侧端或者边缘21。重要的是凹形前缘面不是简单的圆弧形，而是更为复杂的形状。可以看到在近边缘20附近的曲率半径小于外侧边缘21附近的曲率半径。在图示的优选实施例中，该表面从外侧边缘21延伸的部分为一圆弧，该圆弧的半径R1为459密耳(mil)。在稍微超过向近边缘20方向的一半处，该圆弧与半径为R2的更为急剧的曲线相汇接，并转换成该更急剧的曲线。该R2在此为125密耳。从该处起，凹形前缘面与半径为R3的最后部分相连接，R3在此为336密耳。这样，各曲率半径的相对比率大约为3比4。业已发现，具有该形状风机叶轮的风机要比具有单一曲率的凹形前缘面的风机的效率高出30％。可以认为这归因于相对于叶轮内部空气的迎角，该迎角在内侧边缘呈锐角，而在外侧边缘呈钝角。换句话说，对于使进入到壳体中的空气流从直角方向(无定向的)变换为风机叶轮叶片的方向而言，高内侧迎角设计的效率更高。一旦该转换生效，则靠近叶片外侧边缘的更为平缓的角度能便于流动和节省能源。无论如何，这是尚未证明的事实。然而效率的提高的确得到了证明。当然也可以使用弧形的其他角度和长度以提高效率。迄今为止，上述特例结构是最好的。可见，本发明提供的离心风机具有明显提高的效率。虽然在此对优选实施方式进行了展示和描述，但可以理解，风机叶轮叶片的特定形状仅在此种情况下是优选的，也可以采用其他形状和弧形来提高风机效率而不脱离本发明的精神和范围。权利要求1.一种安装有环形的叶片阵列的离心风机，其特征在于该叶片阵列可绕旋转轴旋转，每一叶片具有凹形的前缘面，该前缘面的位于更为接近于旋转轴的内侧部分的曲率半径，小于位于更为远离旋转轴的外侧部分的曲率半径。2.如权利要求1所述的离心风机，其特征在于所述内侧和外侧表面部分的曲率半径比率约为3比4。3.一种离心风机，其特征在于其具有风机叶轮，该风机叶轮驱动空气轴向地进入到叶轮中，然后空气径向地通过叶轮，风机叶轮具有叶片阵列，叶片阵列的前缘面在定向上与叶轮内部的空气呈迎角，该前缘面在接近叶轮轴线的内侧边缘和远离叶轮旋转轴的外侧边缘之间非均匀地变化。4.如权利要求3所述的离心风机，其特征在于所述叶片前缘面从与内侧边相邻的锐迎角变化为与外侧边缘相邻的钝迎角。全文摘要一种离心风机，具有可绕轴旋转的风机叶轮(12)，该风机叶轮具有环形的叶片阵列(15)。每一个叶片具有凹形前缘面，该前缘面的位于更为接近于旋转轴的内侧部分的曲率半径，小于位于更为远离旋转轴的外侧部分的曲率半径。文档编号F04D29/30GK1497184SQ200310100598公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月20日 优先权日2003年10月20日发明者G·M·伯德, G M 伯德 申请人:亨特风扇公司