葉片、離心風機葉輪、離心風機和吸油煙機的制作方法

本實用新型涉及排風設備，具體地，涉及一種葉片、離心風機葉輪、離心風機和吸油煙機。

背景技術：

絕大多數吸油煙機使用的風機為離心風機，由于離心風機提供的風壓相對較大，并且具有結構緊湊、壓力系數和流量系數高等特點，因而適于吸油煙機的要求。其中，葉輪為離心風機的核心組成部件，其性能的好壞直接影響吸油煙機的空氣性能和噪聲，而葉輪上裝配的葉片是決定離心風機葉輪性能的關鍵。通常葉輪通過的轉動，使得氣流進入葉輪的中心，并由葉片前緣13’流向葉片后緣14’，以將氣流排出。

然而現有技術中的吸收煙機的離心風機多采用鈑金材料制成，葉片通常設計為圓弧板結構，參見圖1和圖2，這種圓弧形葉片由于葉道通常較短，并且為了獲得加速型葉道來提高葉輪的效率，通常地將葉片設計為具有較大的進口氣流沖角，這使得葉片前緣13’形成較大的逆壓梯度，氣流極易在葉片前緣13’發生流動分離，并且會在相鄰葉片之間產生渦流。具體參見圖3顯示的現有技術中葉片流場仿真結果圖，由于圓弧形葉片的彎度過大，使得進口氣流沖角也較大，流線在圓弧形葉片外側(吸力面)的前緣容易脫離葉片，致使氣流在葉片前緣13’發生流動分離，在相鄰葉片之間產生渦流，使得氣流排出不暢，從而導致葉輪空氣性能下降，噪音增加。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種葉片、離心風機葉輪、離心風機和吸油煙機，該葉片能夠抑制氣流分離，以提高葉輪的空氣性能，降低噪音水平，進而提高離心風機的性能，降低離心風機的優化成本。

為了實現上述目的，根據本實用新型的第一方面，提供了一種葉片，該葉片包括沿縱向方向延伸的板狀的葉片本體，該葉片本體的橫截面廓形為弧形，所述葉片本體在橫向方向具有第一側邊和與該第一側邊相反的第二側邊，所述弧形包括弧形段和偏置段，所述弧形段從所述第二側邊向所述第一側邊延伸，所述偏置段從所述弧形段的末端偏向所述弧形段的內側而延伸至所述第一側邊，所述葉片本體的所述第一側邊設置有翻邊，該翻邊從所述第一側邊朝向所述弧形段的外側彎折，并朝向所述葉片本體的所述第二側邊延伸。

優選地，所述翻邊與所述葉片本體的外側面之間間隔設置。

優選地，所述弧形段為圓弧形。

優選地，所述弧形段與所述偏置段之間圓弧過渡；和/或所述偏置段與所述翻邊之間圓弧過渡。

優選地，位于所述弧形段外側的翻邊的橫截面廓形為翼型的前緣。

優選地，在所述葉片的橫截面中，所述翻邊具有距所述第二側邊最遠的邊緣點，所述邊緣點與所述翻邊的末端之間在寬度方向上的距離為S1，所述葉片的寬度為W，其中，S1/W≤1/4，優選為1/8至1/5。

優選地，所述翻邊上開設有沿所述縱向方向延伸且連通所述翻邊內外兩側的貫通槽。

優選地，所述貫通槽位于所述第一側邊與所述邊緣點之間的區域中。

優選地，所述貫通槽在橫向方向上具有彼此平行地間隔且分別鄰近所述第一側邊和所述翻邊末端的第一槽邊和第二槽邊，所述第一槽邊與所述邊緣點在寬度方向上的距離為S2，所述葉片本體的寬度為W，其中，S2/W ≤1/4，優選為0。

優選地，所述第一槽邊和所述第二槽邊之間的距離為0.8-1.5mm。

優選地，所述貫通槽在縱向方向上的長度為所述葉片本體的長度的1/2 至4/5。

優選地，所述貫通槽為沿所述縱向方向連續延伸的單個槽。

優選地，所述貫通槽包括沿所述縱向方向斷續排布為一列的多個槽段。

根據本實用新型的第二方面，提供一種離心風機葉輪，所述離心風機葉輪包括同軸設置的前圓盤和后圓盤，所述離心風機葉輪包括多個本實用新型所提供的上述葉片，多個所述葉片設置在所述前圓盤與所述后圓盤之間，并且多個所述葉片沿所述前圓盤的周向均勻分布，設有所述翻邊的所述葉片的一側鄰近所述前圓盤的旋轉中心軸線。

根據本實用新型的第三方面，提供一種離心風機，包括蝸殼和電機，所述離心風機包括本實用新型所提供的上述離心風機葉輪，所述離心風機葉輪設置在所述蝸殼內，所述后圓盤安裝在所述電機的轉軸上。

此外，根據本實用新型的第四方面，提供一種吸油煙機，所述吸油煙機包括本實用新型所提供的上述離心風機。

通過上述技術方案，本實用新型通過將葉片本體設計具有弧形段和偏向弧形段的內側的偏置段，并在第一側邊上設置翻邊，即，偏置段與弧形段內側的部分翻邊使得葉片在氣流來流方向形成一個鈍翼型前緣，使得當氣流由葉輪的中心進入時，設有翻邊的葉片的內側面能夠迎合氣流的來向，即，使得導向大部分氣流沿葉片的內側面附著流動，僅有小部分氣流沿翻邊的位于弧形段外側的彎折處以及位于弧形段外側的部分翻邊附著流動，因而有效抑制氣流的流動分離，以提高葉輪的空氣性能，降低噪音水平，進而提高離心風機的性能，降低離心風機的優化成本。

本實用新型的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是現有技術中的葉片的結構示意圖；

圖2是現有技術中的葉片的測視圖

圖3是現有技術中的葉片流場仿真結果圖；

圖4是根據本實用新型的優選實施方式的葉片的結構示意圖；

圖5和圖6是圖4的側視圖；

圖7是根據本實用新型的優選實施方式的離心風機葉輪的結構示意圖；

圖8是圖9的分解示意圖；

圖9是根據本實用新型的優選實施方式的離心風機葉輪的截面視圖。

附圖標記說明

1 葉片 2 葉輪

11 葉片本體 12 翻邊

13 第一側邊 14 第二側邊

15 貫通槽

21 前圓盤 22 后圓盤

111 弧形段 112 偏置段

151 第一槽邊 152 第二槽邊

153 槽段 A 邊緣點

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“內、外”是指，以弧形線為基礎，朝向弧形圓心的方向為弧形內側，遠離弧形圓心的方向為弧形外側(背側)。

參見圖4至圖6，顯示了根據本實用新型的優選實施方式的一種葉片 1，該葉片1包括沿縱向方向延伸的板狀的葉片本體11，葉片本體11的橫截面廓形為弧形，葉片本體11在橫向方向具有第一側邊13和與第一側邊13 相反的第二側邊14，弧形包括弧形段111和偏置段112，弧形段111從第二側邊14向第一側邊13延伸，偏置段112從弧形段111的末端偏向弧形段111 的內側而延伸至第一側邊13，葉片本體11的第一側邊13設置有翻邊12，翻邊12從所述第一側邊13朝向弧形段111的外側彎折，并朝向葉片本體11 的第二側邊14延伸。

參見圖7的葉輪的結構示意圖，其中定義縱向方向為葉輪的旋轉中心軸線方向，長度為在縱向方向的距離；橫向方向為在垂直于所述旋轉中心軸線的平面的任意方向，寬度為在橫向方向的距離。板狀的葉片1定義為以弧形段111和偏置段112作為母線沿縱向方向延伸而形成的葉片本體11的結構形式。第一側邊13為偏置段112的沿縱向方向延伸并鄰近所述旋轉中心軸線的邊緣，第二側邊14為弧形段111的沿縱向方向延伸并遠離所述旋轉中心軸線的邊緣。其中，為了方便加工成型和設計，在本實用新型的優選實施方式中，優選地，弧形段111為圓弧形。

參見圖1至圖3，由于現有技術中由于圓弧形葉片的彎度過大，使得進口氣流沖角也較大，使得在氣流流向葉片前緣13’時，容易脫離葉片表面，致使氣流在葉片前緣13’發生流動分離，因而增加葉輪的噪音，降低葉輪的空氣性能；并且由于圓弧形葉片的彎度過大，使得氣流沿圓弧形葉片的內側面附著流動至靠近后緣14’時，該部分氣流由于慣性和離心作用朝向葉片前緣13’反流，在相鄰葉片之間產生渦流。通常葉輪通過的轉動，使得氣流進入葉輪的中心，并由葉片前緣13’流向葉片后緣14’，以將氣流排出。

本實用新型通過將葉片本體11設計具有弧形段111和偏向弧形段111 的內側的偏置段112，并在第一側邊13上設置翻邊12。即，由于偏置段112 朝向弧形段111的內側偏置，翻邊12由第一側邊13開始朝向弧形段111的外側彎折，即參見圖5和圖6中為向上彎折，隨后朝向葉片本體11的第二側邊14延伸，使得在葉片的橫截面上，翻邊12與葉片本體11形成鈍翼型前緣。使得與現有技術中圓弧形葉片進口處的氣流沖角相比，偏置段112與位于弧形段111內側的部分翻邊12共同形成較小的進口氣流沖角。并且由于翻邊12朝向弧形段111的外側彎折，并朝向葉片本體11的第二側邊14 延伸，使得當氣流由葉輪2的中心進入時，氣流首先流向第一側邊13與翻邊12的交界處(即翻邊12的彎折處)設有翻邊12的葉片1的內側面能夠迎合氣流的來向。即，使得導向大部分氣流沿葉片1的內側面附著流動，僅有小部分氣流沿翻邊12的位于弧形段111外側的彎折處以及位于弧形段111 外側的部分翻邊12附著流動。因而有效抑制氣流的流動分離，以提高葉輪的空氣性能，降低噪音水平，進而提高離心風機的性能，降低離心風機的優化成本。

由于現有技術中易在葉片前緣13’易產生流動分離，因此本實用新型將翻邊12沿縱向方向延伸，設置在葉片本體11上鄰近第一側邊13的位置處。使得沿縱向方向延伸的翻邊12在鄰近第一側邊13的位置處能夠減小葉片1 的進口氣流沖角，使得氣流沿葉片1的內側面流動，以抑制氣流的流動分離。

為了使得設有翻邊12的葉片1的內側面能夠更好地迎合氣流的來向，即，使得導向大部分氣流沿葉片1的內側面附著流動，優選地，翻邊12的末端與葉片本體11的外側面之間間隔設置。由于翻邊12與葉片本體11的外側面之間間隔設置，使得增大翻邊12的彎折處的面積。當氣流進入葉輪的中心時，氣流首先流向翻邊12的彎折處，由于翻邊12的彎折處的面積增大，更易將大部分氣流導向沿葉片1的內側面附著流動，因而有效抑制氣流的流動分離。其中翻邊12的末端指的是翻邊12的延伸端。

優選地，弧形段111與偏置段112之間圓弧過渡；和/或偏置段112與翻邊12之間圓弧過渡。將弧形段111與偏置段112之間和/或偏置段112與翻邊12之間設置為圓弧過渡，使得氣流能夠更易進行平滑導向，進一步增大翻邊12的彎折處的面積，并且由于圓弧過渡，也使得減輕或避免氣流對于弧形段111與偏置段112之間和/或偏置段112與翻邊12之間的交界處的應力集中，進而延長葉片的使用壽命，也能夠使得葉片的整體外觀更加美觀。在本實用新型的優選實施方式中，優選地，弧形段111與偏置段112之間圓弧過渡偏置段112與翻邊12之間均圓弧過渡。更加優選地，偏置段112 與翻邊12之間過渡的圓弧的曲率與圓弧形的弧形段111之間的比值大于 0.012。

其中，翻邊12在朝向葉片本體11的第二側邊14延伸時，能夠靠近葉片本體11設置，位于弧形段111外側的翻邊12的橫截面廓形為葉輪設計工況下合適翼型的前緣，其中所述的翼型的前緣即為翼型葉片的迎風端的邊緣。在本實用新型的優選實施方式中，優選地，位于弧形段111外側的翻邊 12的橫截面廓形為與弧形段111同心的弧形。使得易于翻邊12的加工和設計，同時也使得位于弧形段111外側的區域內的氣流能夠沿該弧形附著流動，因而進一步減小或抑制氣流的流動分離。

由于翻邊12的長度較短則起不到減小進口氣流沖角和引導氣流的作用，翻邊12的長度較長則引起位于弧形段111外側的翻邊12的振顫，增大噪音，因此在本實用新型的優選實施方式中，在葉片的橫截面中，翻邊12 具有距第二側邊14最遠的邊緣點A，邊緣點A與翻邊12的末端之間在寬度方向上的距離為S1，葉片的寬度為W，其中，S1/W≤1/4，優選為1/8至 1/5。其中，葉片的寬度W為整個葉片的寬度，即，包括葉片本體11和翻邊 12。

由于現有技術中圓弧形葉片的彎度過大，使得氣流沿圓弧形葉片的內側面附著流動至靠近后緣14’時，該部分氣流由于慣性和離心作用朝向葉片前緣13’反流，在相鄰葉片之間產生渦流。因此為了進一步抑制氣流的流動分離，優選地，翻邊12上開設有沿縱向方向延伸且連通翻邊12內外兩側的貫通槽15。使得翻邊12的內側面與外側面相互連通，在氣流流進葉輪的中心時，大部分氣流沿葉片1的內側面附著流動，還有部分氣流通過貫通槽 15流向葉片本體11的外側面，從而減小設有翻邊12的葉片1的內側與外側之間形成較大的逆壓梯度，僅有小部分氣流沿翻邊12的位于弧形段111外側的彎折處以及位于弧形段111外側的部分翻邊12附著流動，以抑制氣流在翻邊12處的流動分離。此外，由于貫通槽15連通翻邊12的內側面與外側面，使得翻邊12的外側的部分氣流通過貫通槽15朝向葉片本體11的外側面流動，以向葉片本體11的外側面的氣流注入能量，以克服上述的逆壓梯度，抑制氣流的流動分離，防止在相鄰葉片之間產生渦流，使得氣流能夠沿相鄰葉片1的外側面附著流向第二側邊14，以將氣流排出。

需要說明的是，由于翻邊12上開設有貫通槽15，以用于連通翻邊12 的內外兩側，因此不能使得翻邊12的末端與葉片本體11的外側面接觸和相交，即，翻邊12與葉片本體11的外側面之間間隔設置。

優選地，在葉片1的橫截面中，翻邊12具有距第二側邊14最遠的邊緣點A，貫通槽15位于第一側邊13與邊緣點A之間的區域中。第一側邊13 與邊緣點A之間的區域即位于第二側邊14與邊緣點A之間連線下方的翻邊 12。使得在氣流流進葉輪的中心時，流向翻邊12的部分氣流通過貫通槽15 流向葉片本體11的外側面，從而減小設有翻邊12的葉片1的內側與外側之間形成較大的逆壓梯度，抑制氣流的流動分離。

現有技術中圓弧形葉片由于彎度較大，使得葉片的內外側面之間存在較大的逆壓梯度，部分氣流不能克服該逆壓梯度而導致氣流在此處形成流動分離，即，該部分氣流不能沿弧形葉片的內側面附著流動。因此，優選地，貫通槽15在橫向方向上具有彼此平行地間隔且分別鄰近第一側邊13和翻邊12末端的第一槽邊151和第二槽邊152，第一槽邊151與邊緣點A在寬度方向上的距離為S2，葉片本體11的寬度為W，其中，S2/W≤1/4，優選為0。使得部分氣流通過貫通槽15流向葉片1的外側面，以為不能克服逆壓梯度的氣流注入能量，從而克服逆壓，抑制氣流的流動分離。在本實用新型的優選實施方式中，S2/W為0，即第一槽邊151與邊緣點A在寬度方向上的距離S2為0。

根據不同的工況，貫通槽15的第一槽邊151和第二槽邊152之間的距離可以具體設計。在本實用新型中，優選地，第一槽邊151和第二槽邊152 (即貫通槽15的寬度)之間的距離為0.8-1.5mm。在圖4至圖6所示的葉片中，第一槽邊151和第二槽邊152之間的距離為1.0mm。只要確保設計的貫通槽15的寬度能足以克服形成的逆壓，抑制氣流的流動分離即可。

為了進一步確保貫通槽15能足以克服逆壓，抑制氣流流動分離，除了在寬度方面進行改進之外，還可以在長度方向進行改進。優選地，貫通槽 15在縱向方向上的長度為葉片本體11的長度的1/2至4/5。更加優選地，為了確保葉片本體11的強度，貫通槽15沿縱向方向居中布置，即貫通槽15 的兩端與葉片本體11的兩個端面具有一定距離，使得葉片本體11不易折斷或彎折。

貫通槽15可以有多種布置方式，在本實用新型的一種實施方式中，貫通槽15為沿縱向方向連續延伸的單個槽。即貫通槽15的個數為一個長條的貫通凹槽，此種實施方式適用于葉片尺寸較小，開設一個整體的貫通槽15 不會影響葉片本體11的強度和剛度。其中，葉片本體11可以由鈑金材料、包括塑料的高分子材料制成。貫通槽15可與葉片本體11一體成型，也可先成型葉片本體11，再通過沖壓等方式，在葉片本體11上成型貫通槽15。

但本實用新型并不局限于此，在本實用新型的另一種實施方式中，貫通槽15包括沿所述縱向方向斷續排布為一列的多個槽段153。相鄰槽段153 之間形成有加強筋，以增強葉片本體11的強度和剛度。此種實施方式適用于尺寸較大的葉片，通過將貫通槽15設計為多個槽段153，以確保葉片本體11的強度和剛度。在本實用新型的優選實施方式中，參見圖4，貫通槽 15包括沿所述縱向方向斷續排布為一列的兩個槽段153。其中，優選地，槽段153為矩形槽，也可以為長圓形等。

此外，參見圖7至圖9，本實用新型還提供了一種離心風機葉輪，包括同軸設置的前圓盤21和后圓盤22，所述離心風機葉輪包括多個本實用新型所提供的上述葉片1，多個葉片1設置在前圓盤21與后圓盤22之間，并且多個葉片1沿前圓盤21的周向均勻分布，設有翻邊12的葉片1的一側鄰近前圓盤21的旋轉中心軸線。通過葉輪的旋轉形成慣性吸力和離心力，使得氣流首先進入前圓盤21的中心部，從而通過慣性吸力和離心力使得氣流流向翻邊12的葉片1的一側，進而大部分氣流沿葉片1的內側面附著流動，部分氣流通過貫通槽12朝向葉片1的外側面流動，以克服葉片1形成的逆壓梯度，減小了氣流的流動分離、葉片重量以及相鄰葉片之間的氣流壓力，防止在相鄰葉片之間產生渦流，以提高葉輪的空氣性能，降低噪音水平和葉片重量。

其中，在本實用新型的另一種實施方式中，前圓盤21與后圓盤22之間還可設置至少一個中間盤，多個葉片分別設置在中間盤的兩側。優選地，中間盤兩側的葉片的數量相等，更加優選地，中間盤兩側的葉片相互交錯排列。

本實用新型還提供了一種包括蝸殼和電機的離心風機，離心風機還包括本實用新型提供的上述離心風機葉輪，所述離心風機葉輪設置在所述蝸殼內，后圓盤22安裝在電機的轉軸上。由于本實用新型提供的葉片加工方便簡單，并且能夠有效地以致氣流的分離，因而能夠提高離心風機的性能，降低離心風機的優化成本。

其中，離心風機能夠應用于較多領域，在本實用新型的另一方面，將該離心風機應用于廚房烹飪領域，優選地，應用于吸油煙機中，即，吸油煙機包括本實用新型所提供的上述離心風機。從而使得吸油煙機的抽吸油煙的效果更好，不易發生油煙返回或油煙不能及時排出的現象，大大增加了吸油煙機的用戶使用友好性。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。