CN218915112U - 导流结构及具有其的天井机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种导流结构及具有其的天井机，包括：导流圈，导流圈具有相对设置的导流进口、导流出口以及与导流进口和导流出口均连通的导流通道，导流出口位于导流进口靠近风叶的一侧，导流出口与风叶的至少部分相对设置；其中，导流圈上设置有扰流避让槽，扰流避让槽位于导流圈靠近导流出口的一侧，以在流体流经导流出口时通过扰流避让槽对流体进行扰流。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中风叶噪声大的技术问题。

Description

导流结构及具有其的天井机

技术领域

本实用新型涉及风叶技术领域，具体而言，涉及一种导流结构及具有其的天井机。

背景技术

目前，风叶作为一种通用机械，在各行各业都有广泛的应用，风叶是离心风叶的核心部件，其性能的优劣对整机性能有直接的影响，对与消费者感受最直观的噪声也是影响颇深。

然而，现有技术中的风叶，在导流圈和风叶前盖之间有间隙，气体会从间隙产生回流，和主流相互掺混形成漩涡，造成流动阻力上升，同时会导致噪声增加。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种导流结构及具有其的天井机，以解决现有技术中风叶噪声大的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种导流结构，包括：

导流圈，导流圈具有相对设置的导流进口、导流出口以及与导流进口和导流出口均连通的导流通道，导流出口位于导流进口靠近风叶的一侧，导流出口与风叶的至少部分相对设置；

其中，导流圈上设置有扰流避让槽，扰流避让槽位于导流圈靠近导流出口的一侧，以在流体流经导流出口时通过扰流避让槽对流体进行扰流。

进一步地，扰流避让槽为多个，多个扰流避让槽环绕导流出口的周缘设置。

进一步地，相邻两个扰流避让槽之间形成一个扰流凸起，沿导流进口至导流出口的延伸方向，扰流凸起的扰流宽度逐渐减小。

进一步地，扰流凸起为齿形结构。

进一步地，导流圈包括依次连接的导流进口段、导流喉口段和导流出口段，导流喉口段为弧形过渡结构，导流喉口段的两端分别与导流进口段和导流出口段相切，导流出口段远离导流喉口段的一端具有齿形结构。

进一步地，导流圈的轴向高度为hd，导流进口段的轴向高度为a，导流出口段的轴向高度为b，齿形结构的高度为h；

其中，0.1＜h/b≤0.3；和/或，

0.2＜b/hd＜0.5；和/或，

0＜a/hd＜0.4。

进一步地，齿形结构在子午面上的投影为等腰三角形。

进一步地，齿形结构的顶角为θ，齿形结构的底角为α，0.4＜θ/α＜1。

进一步地，导流进口段的截面线型为第一直线；和/或，

导流喉口段的截面线型为圆弧；和/或，

导流出口段的截面线型为第二直线。

进一步地，导流出口段的半径为Rd，风叶的前盖半径为Rg，导流出口段与风叶的前盖之间的间隙为Ld，Ld＝Rg-Rd；

其中，0.015＜Ld/Rg＜0.025。

进一步地，导流出口段伸入至风叶的长度为hf；

其中，0.9Ld≤hf≤1.2Ld。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种天井机，包括：

风叶；

上述提供的导流结构，导流结构的导流出口与风叶的叶片相对设置。

应用本实用新型的技术方案，通过设置导流圈，在导流圈上设置扰流避让槽，扰流避让槽位于导流圈靠近导流出口的一侧，并在流体流经时进行扰流。通过导流圈和风叶的配合，可以改善导流圈出口和风叶前盖及叶片顶部交界处的气体流动，从而减小流动阻力，以降低风叶噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例一提供的导流圈一个方向的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例一提供的导流圈的另一方向的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的实施例一提供的导流圈中锯齿结构局部放大示意图；

图4示出了根据本实用新型的实施例一提供的导流圈中锯齿结构的尺寸示意图；

图5示出了根据本实用新型的实施例一和现有技术导流圈的噪声值对比图；

图6示出了根据本实用新型的实施例一和现有技术导流圈的电机输入功率对比图；

图7示出了根据本实用新型的实施例二的天井机结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的实施例二的A处的局部放大图；

图9示出了根据本实用新型的实施例二的天井机的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、导流圈；11、导流进口；12、导流出口；13、导流通道；14、扰流避让槽；15、扰流凸起；16、导流进口段；17、导流喉口段；18、导流出口段；19、圈体；110、凹陷段；

20、风叶；21、前盖；22、叶片；23、后盖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图4，本实用新型的实施例一提供了一种导流结构，包括：导流圈10，导流圈10具有相对设置的导流进口11、导流出口12以及与导流进口11和导流出口12均连通的导流通道13，导流出口12位于导流进口11靠近风叶20的一侧，导流出口12与风叶20的至少部分相对设置。具体地，导流圈10上设置有扰流避让槽14，扰流避让槽14位于导流圈10靠近导流出口12的一侧，以在流体流经导流出口12时通过扰流避让槽14对流体进行扰流。

采用本实施例提供的导流结构，通过设置导流圈10，在导流圈10上设置扰流避让槽14，扰流避让槽14位于导流圈10靠近导流出口12的一侧，并在流体流经时进行扰流。通过导流圈10和风叶20的配合，可以改善导流圈10出口和风叶20的前盖21及叶片22顶部交界处的气体流动，从而减小流动阻力，以降低风叶20的噪声。

在本实施例中，导流结构上的扰流避让槽14为多个，多个扰流避让槽14环绕导流出口12的周缘设置。采用这样的设置，可以在导流出口处降低漩涡强度。

在本实施例中，导流结构上相邻两个扰流避让槽14之间形成一个扰流凸起15，沿导流进口11至导流出口12的延伸方向，扰流凸起15的扰流宽度逐渐减小。通过在扰流避让槽14设置扰流凸起15，可以在提升风量的同时，减小风叶20工作时的噪音。

在本实施例中，导流结构中的扰流凸起15为齿形结构。采用这样的设置，齿形结构可以切割出口处形成的泄露涡，减小泄露涡的尺度，能够削弱涡流能量。

在本实施例中，导流结构中的导流圈10包括依次连接的导流进口段16、导流喉口段17和导流出口段18，导流喉口段17为弧形过渡结构，导流喉口段17的两端分别与导流进口段16和导流出口段18相切。通过这样的设置，可以保证气流在经过导流圈10时可以尽可能地减小阻力，以便于顺利将气流从导流进口段16引入至导流喉口段17并从导流出口段18流出。

具体地，导流圈10的轴向高度为hd，导流进口段16的轴向高度为a，导流出口段18的轴向高度为b，齿形结构的高度为h。其中，0.1＜h/b≤0.3；和/或，0.2＜b/hd＜0.5；和/或，

0＜a/hd＜0.4。

通过设置比例范围：0.1＜h/b≤0.3，能够便于对齿形结构的尺寸进行优化，能够避免h/b值过小(具体对应小于0.1)而导致对涡流的减小作用较弱，也能够边h/b值过大(具体大于0.3)导致导流出口段18处的缝隙较大造成气流泄漏量较大的情况。

通过设置比例范围：0.2＜b/hd＜0.5，能够便于使得导流出口段18的轴向高度在合适的范围内，以便于通过导流出口段18对风进行顺利的导流。

通过设置比例范围：0＜a/hd＜0.4，能够便于使得导流进口段16的轴向高度在合适的范围内，以便于通过导流出口段18对风进行集流作用。

通过对b/hd和a/hd的限定能够得到导流喉口段17的尺寸范围，以使导流喉口段17的轴向高度在合适的范围内，从而便于从整体上优化导流圈10的结构，优化导流圈10的导流效果。

具体地，导流结构中的齿形结构的高度为h，0＜h≤18mm。具体地，优选的齿形结构高度为4mm。采用这样的设置，将齿形高度限制在一定范围之内，可以保证在不影响出风的情况下，有效降低漩涡强度。

在本实施例中，导流结构中的齿形结构的顶角为θ，20°≤θ≤50°。具体地，优选的顶角角度为40°。采用这样的设置，可以将齿形结构的数量控制在一定范围之内，从而减少对出风的影响。

在本实施例中，导流结构中的齿形结构在子午面上的投影为等腰三角形。采用等腰三角形的结构设置，可以更进一步的优化通过齿形结构的气流，降低漩涡能量，从而减小噪音。具体地，子午面是通过轴线的任一平面。

具体地，本实施中的齿形结构的顶角为θ，齿形结构的底角为α，0.4＜θ/α＜1。采用这样的结构设置，能够便于对齿形结构的尺寸进行优化，以便于使得齿形结构能够更好地起到降噪效果。

具体地，本实施例中的导流圈10可以采用上宽下窄的结构，即为导流进口段16的径向尺寸大于导流出口段18的径向尺寸，这样能够便于起到到将空气汇集起来的作用，有效保证充足的进风量。导流喉口段17的两端分别与导流进口段16和导流出口段18相切。

在本实施例中，导流结构中的导流进口段16的截面线型为第一直线；和/或，导流结构中的导流喉口段17的截面线型为圆弧；和/或，导流结构中的导流出口12端的截面线型为第二直线。采用这样的结构设置，结构简单，便于进行生产制造，也便于有效进行导流。

具体地，可以将导流进口段16设置成斜向下的线型段，可以更好的引导气流进入风叶，同时通过设置圆弧线型的导流喉口段17进行过渡，可以进一步减小进气阻力，顺利将气流导向至导流出口段18处。

在本实施例中，导流出口段18的半径为Rd，风叶20的前盖21半径为Rg，导流出口段18与风叶20的前盖21之间的间隙为Ld，Ld＝Rg-Rd。其中，0.015＜Ld/Rg＜0.025。采用这样的结构设置，能够便于使得导流出口段18与风叶20的前盖21之间的间隙在合适的范围内，既能够避免因间距过小导致对风叶20造成的干涉，又能够尽量避免因间距过大导致气流从该间隙流出的情况。

具体地，导流出口段18伸入至风叶20的长度为hf；其中，0.9Ld≤hf≤1.2Ld。采用这样的结构设置，能够便于使得导流出口段18伸入至风叶20的长度在合适的范围内，既能够避免因间距过小导致对风叶20的干涉，又能够尽量避免因间距过大导致气流从该间隙流出的情况。

优选地，可以使得Ld与hf相等。

具体地，本实施例中的导流出口段18伸入至风叶20的长度为hf，导流出口段18与风叶20的至少部分之间的间隙为Ld。其中，0＜hf＜10mm；或者，6mm＜Ld＜10mm；或者，0＜hf＜10mm，且6mm＜Ld＜10mm。

通过将hf设置在以下范围：0＜hf＜10mm，能够便于顺利将导流出口段18导出的气流能够顺利进入至风叶20内；同时也避免因导流出口段18的伸入距离过多而导致导流出口段18与风叶20的叶片22发生碰撞的情况。

通过将Ld设置在以下范围：6mm＜Ld＜10mm，该间隙能够在避免导流出口段18与风叶20的叶片22发生碰撞的基础上，尽量保证导流出口段18与风叶20之间的间隙在较小的范围内，以避免因间隙过大造成气流泄漏过多的情况。

在本实施例中，风叶20安装于电机上，电机安装于壳体的底板上，电机固定于壳体上。导流圈10位于风叶20进口处，导流圈10和风叶20相互配合，导流圈10和风叶20同轴心，导流圈10安装于壳体上，在导流圈10上有一部分凹陷，电器盒安装于导流圈10上的凹陷位置，可以降低整机的高度。蒸发器呈环状，包围着风叶20，安装于壳体内。具体地，本实施例中的风叶20为离心风叶。

在本实施例中，导流圈10的结构如图1和图2所示，其中，扰流凸起15为锯齿形结构。导流圈10的圈体19和壳体连接，以固定导流圈10，导流圈10的凹陷段110用于安装电器盒，在导流进口段16和导流出口段18之间有导流喉口段17用于过渡，空气经集流段(即为导流进口段16)进入导流圈10，空气被汇聚起来，然后经导流喉口段17和导流出口段18进入风叶20中。

具体地，锯齿形结构布置在导流圈10的导流出口12末端上，锯齿形结构为多个，多个锯齿形结构沿导流出口12的周向均匀分布，锯齿形结构采用去除一部分导流圈10的材料形成，即导流出口段18向进风的反方向凹陷。锯齿状结构的局部放大图如图3所示。

如图4所示，导流圈10的锯齿形结构扰流凸起15的齿高为h，h∈(0,18)mm，优选的h＝4mm，锯齿形结构扰流凸起15的顶角为θ，θ∈(0,180)°,优选的θ＝40°，锯齿形结构扰流凸起15在子午面上的投影为等腰三角形，其中斜边和水平面的夹角为α，α∈(0,90)°，优选的α＝70°。锯齿形结构遍布在导流圈10的导流出口12的末端，沿周向均匀分布，齿与齿之间相互连接成一整个环，优选的锯齿型结构尺寸都控制在较小的范围内，这是因为较大的尺寸会减小风量。

本实用新型导流圈10的导流出口段18的截面线型为直线，方向竖直向下，轴向高度为b，b∈(10,20)mm，优选的b＝18mm。导流进口段16的截面型线也为直线，其和水平面的夹角为β，β∈(1,180)°，优选的β＝155°。导流进口段16和导流出口段18通过一弧形过渡段(即为导流喉口段17)连接，导流进口段16和导流出口段18均与导流喉口段17相切，优选的弧线过渡段半径R可以为20mm。优选地，通过将进口集流段角度和喉部半径及长度设置在上述范围内，可有效地汇聚气流，增大进气量，减小进气阻力，使进入风叶20的气流平稳，优化进气的气动性能。

具体地，导流圈10的处于风叶20的前盖21及叶片22的出口处，该处流动复杂，通过在导流圈10的导流出口12处添加锯齿，使得该处的流动得到了改善，流动阻力降低。同时，由于导流圈10和离心风叶间隙的存在，会产生泄漏涡，通过在出口处添加锯齿结构，切割该处形成的泄露涡，减小了泄露涡的尺度，削弱了涡流能量，从而降低了天井机的噪声。

本实施例的导流圈10和现有技术的对比测试数据如表1、2、图5和6所示：

表1现有技术试验数据

表2实施例导流圈10数据

从试验数据可以看出，同转速下，本实施例的导流圈10风量较现有技术风量有所增加，增加约1.5％。同风量下，本实施例的导流圈10较现有技术噪声值降低了约0.5dBA。同风量下，本实用新型实施例的导流圈10较现有技术的输入功率降低了2-4W。试验数据表明本实施例中的导流圈10可有效地降低天井机的噪声，减小输入功率，提高工作效率，可有效处理现有技术天井机噪声较高的问题。

本实用新型的实施例二提供了一种天井机，包括：风叶20以及上述中任一项的导流结构，导流结构的导流出口12与风叶20的至少部分相对设置。通过这样的设置，利用导流圈10和风叶20的配合，改善导流出口12和风叶20的前盖21及叶片22顶部交界处的流动，从而减小流动阻力，降低电机输入功率，提高风叶系统效率。

本实用新型导流圈10和风叶20的配合关系如图7、图8和图9所示，风叶20由前盖21、叶片22和后盖23组成，导流圈10的导流出口12伸入到风叶20中，伸入长度为hf，受叶片22的限制，伸入长度hf有一定范围，不然会与叶片22发生碰撞，hf∈(0,10)mm，优选的hf＝8mm，导流圈10的导流出口12和前盖21之间有一定的间隙Ld，Ld∈(6,10)mm，优选的Ld＝8mm，风叶20出口的气流会经该间隙发生回流，与进口气流掺混后重新参与循环，造成流动损失，理论上间隙Ld越小越利于减小泄露，但受制于实际生产精度，且考虑到风叶20高转速和高低温条件下发生的形变，该处间隙适中即可，具体情况根据实际使用的风叶20和导流圈10的材料和尺寸决定。本实施例选取得间隙Ld是在满足上述强度要求的最优尺寸。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过在导流圈10设置导流进口11、导流出口12以及与导流进口11和导流出口12均连通的导流通道13，并通过导流圈10上设置的扰流避让槽14对流体进行扰流，有效地破坏了该处的泄露涡结构，减小了旋涡的强度，改善了导流圈10出口和风叶20的前盖21及叶片22顶部交界处的气体流动，从而减小流动阻力，以降低风叶20的噪声。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种导流结构，其特征在于，包括：

导流圈(10)，所述导流圈(10)具有相对设置的导流进口(11)、导流出口(12)以及与所述导流进口(11)和所述导流出口(12)均连通的导流通道(13)，所述导流出口(12)位于所述导流进口(11)靠近风叶(20)的一侧，所述导流出口(12)与所述风叶(20)的至少部分相对设置；

其中，所述导流圈(10)上设置有扰流避让槽(14)，所述扰流避让槽(14)位于所述导流圈(10)靠近所述导流出口(12)的一侧，以在流体流经所述导流出口(12)时通过所述扰流避让槽(14)对所述流体进行扰流。

2.根据权利要求1所述的导流结构，其特征在于，所述扰流避让槽(14)为多个，多个所述扰流避让槽(14)环绕所述导流出口(12)的周缘设置。

3.根据权利要求2所述的导流结构，其特征在于，相邻两个所述扰流避让槽(14)之间形成一个扰流凸起(15)，沿所述导流进口(11)至所述导流出口(12)的延伸方向，所述扰流凸起(15)的扰流宽度逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的导流结构，其特征在于，所述扰流凸起(15)为齿形结构。

5.根据权利要求4所述的导流结构，其特征在于，所述导流圈(10)包括依次连接的导流进口段(16)、导流喉口段(17)和导流出口段(18)，所述导流喉口段(17)为弧形过渡结构，所述导流喉口段(17)的两端分别与所述导流进口段(16)和所述导流出口段(18)相切，所述导流出口段(18)远离所述导流喉口段(17)的一端具有所述齿形结构。

6.根据权利要求5所述的导流结构，其特征在于，所述导流圈(10)的轴向高度为hd，所述导流进口段(16)的轴向高度为a，所述导流出口段(18)的轴向高度为b，所述齿形结构的高度为h；

其中，0.1＜h/b≤0.3；和/或，

0.2＜b/hd＜0.5；和/或，

0＜a/hd＜0.4。

7.根据权利要求5所述的导流结构，其特征在于，所述齿形结构在子午面上的投影为等腰三角形。

8.根据权利要求7所述的导流结构，其特征在于，所述齿形结构的顶角为θ，所述齿形结构的底角为α，0.4＜θ/α＜1。

9.根据权利要求5所述的导流结构，其特征在于，

所述导流进口段(16)的截面线型为第一直线；和/或，

所述导流喉口段(17)的截面线型为圆弧；和/或，

所述导流出口段(18)的截面线型为第二直线。

10.根据权利要求8所述的导流结构，其特征在于，所述导流出口段(18)的半径为Rd，所述风叶的前盖半径为Rg，所述导流出口段(18)与所述风叶的前盖之间的间隙为Ld，

Ld＝Rg-Rd；

其中，0.015＜Ld/Rg＜0.025。

11.根据权利要求10所述的导流结构，其特征在于，所述导流出口段(18)伸入至风叶的长度为hf；

其中，0.9Ld≤hf≤1.2Ld。

12.一种天井机，其特征在于，包括：

风叶(20)；

权利要求1至11中任一项所述的导流结构，所述导流结构的导流出口(12)与所述风叶(20)的叶片相对设置。

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