CN102678586A - 一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置，现有风扇在高速、低负荷情况下，噪声问题较为突出。本发明包括电机固定架、电机、轮毂、穿孔叶片，电机的旋转轴依次贯穿电机槽、固定架小圆环与轮毂连接，穿孔叶片沿周向等间距安装在轮毂外侧，穿孔叶片为弯掠叶型，叶片后缘开有两排圆孔，其中离叶片后缘最近的那排圆孔数量为4个，另一排圆孔数量为3个，圆孔的分布区域位于涡轮叶片压力面压力较高且吸力面压力较低的区域，圆孔的直径D与相邻两个圆孔之间的距离L的取值范围为0.5～1.2mm。本发明改善了无叶风扇涡轮气动性，克服了涡轮叶片上升力脉动的不稳定性和气动噪声增加的缺点。
Description
技术领域
本发明属于风扇技术领域，尤其涉及一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置。
背景技术
目前传统的风扇大多是在电机上直接安装叶片，同时为了安全，还会在出风口处安装防护装置。但是，这种设置仍然会有安全隐患。并且风扇送风方向和风量会随着扇叶转动而改变，让人体感受到冲击带来的不舒适感。
为了解决这种问题，人们已经设计了一种无叶风扇，它由下端的底座和上端的出风圈组成。虽然其直观上去没有叶片，但是仔细研究发现在底座里有一个涡轮，气流正是由涡轮从外部吸入，经涡轮增压从出风圈中吹出。涡轮叶片的噪声从噪声频率的角度可以分为离散噪声和宽频噪声。离散噪声与叶轮的旋转有关，特别在高速、低负荷情况下，这种噪声尤为突出；涡流噪声是由气流流动时的各种分离涡流产生的。
噪声的控制一般从三个角度考虑：其一是从减少噪声声源着手；其二是从噪声的传播途径着手，利用消声器或者隔声器减少噪声；其三是从噪声接收者着手，对其进行保护。实践证明，涡轮叶片产生的空气动力性噪声远远大大于整个无叶风扇的机械噪声和电磁噪声，如果能通过改进无叶风扇的进出风口和叶片结构，将能大幅度地减少噪声，而从叶片方面想办法降噪有很大的研究和应用前景。
当前在叶片上穿孔是降低噪声普遍采用的方法，因为叶片出口处经常出现涡流分离，而采用叶片穿孔方法可以使部分气流自叶片高压面流向叶片低压面，可以促使叶片分离点向流动下方移动，其机理等同于附面层吹风。这样降低了叶片出口截面的分离区，分离区涡流强度和尺寸减少，噪声也随之减少。
因此，基于上述的描述，迫切需要设计一种无叶风扇的涡轮，通过对涡轮叶片进行结构改进，以此来改善无叶风扇整体的气动性能，降低涡轮叶片上升力脉动的不稳定性和气动噪声增加等带来的影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置，来克服涡轮叶片上升力脉动的不稳定性以及气动噪声增加的缺点。
本发明包括电机固定架、电机、轮毂、穿孔叶片，电机的旋转轴依次贯穿电机槽、固定架小圆环与轮毂内侧连接，穿孔叶片沿周向等间距安装在轮毂外侧。
所述的电机固定架包括电机槽、固定架壁罩、固定架罩、固定架小圆环，电机槽为圆筒形，一端开放，另一端封闭且封闭端中心开有通孔，封闭端固定于固定架罩内侧；固定架壁罩一端与固定架罩的底端相连接；固定架小圆环固定在固定架罩顶端；
所述的固定架壁罩为圆筒形，且两端开放，其侧壁上开有多个通孔，帮助电机散热；
所述的固定架罩的截面积为圆台形，两端开放；
所述的穿孔叶片为弯掠叶型，叶片后缘开有两排圆孔，其中离叶片后缘最近的那排圆孔数量为4个，另一排圆孔数量为3个，圆孔的分布区域位于涡轮叶片压力面压力较高且吸力面压力较低的区域，圆孔的直径D与相邻两个圆孔之间的距离L的取值范围为0.5～1.2mm。
所述的电机固定架中的固定架壁罩与基座内侧相连接，且整个本本发明涡轮装置设置在基座内部，基座上端与出风圈相连接；
所述的基座为圆筒形，上端开放，下端封闭；基座下端的腔体周向开有一圈通孔，该圈通孔作为进风口。
所述的出风圈为圆环形，且出风圈周向开有一条缝隙，该缝隙作为出风口。
本发明有益效果如下：
本发明能使出口区的涡流分离点向下游移动，减弱紊流强度，从而使无叶风扇涡轮气动性能得到改善，克服涡轮叶片上升力脉动的不稳定性，气动噪声增加的缺点。
附图说明
图1是本发明在无叶风扇中的位置示意图；
图2是本发明装置结构示意图；
图3是电机固定架示意图；
图4是涡轮穿孔叶片示意图；
图中，电机固定架1、电机2、轮毂3、穿孔叶片4、基座5,、出风圈6、电机槽7、固定架大圆环8、固定架罩9、固定架小圆环10。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示， 一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置，包括电机固定架1、电机2、轮毂3、穿孔叶片4，电机2的旋转轴依次贯穿电机槽7、固定架小圆环10与轮毂3相连接，穿孔叶片4沿周向等间距安装在轮毂3外侧。
如图3所示，电机固定架1包括电机槽7、固定架壁罩8、固定架罩9、固定架小圆环10，电机槽7为圆筒形，一端开放，另一端封闭且封闭端中心开有通孔，封闭端固定于固定架罩9内侧；固定架壁罩8一端与固定架罩9的底端相连接；固定架小圆环10固定在固定架罩9顶端；
所述的固定架壁罩8为圆筒形，且两端开放，其侧壁上开有多个通孔，帮助电机散热；
所述的固定架罩9的截面积为圆台形，两端开放；
图4所示，穿孔叶片4为弯掠叶型，穿孔叶片4沿周向安装于轮毂3外侧，叶片后缘开有两排圆孔，其中离叶片后缘最近的那排圆孔数量为4个，另一排圆孔数量为3个，圆孔的分布区域位于涡轮叶片压力面压力较高且吸力面压力较低的区域，圆孔的直径D与相邻两个圆孔之间的距离L的取值范围为0.5～1.2mm。
如图1、图3所示，电机固定架1中的固定架壁罩8与基座5内侧相连接，且整个本本发明涡轮装置设置在基座内部，基座5上端与出风圈6相连接；
所述的基座5为圆筒形，上端开放，下端封闭；基座5下端的腔体周向开有一圈通孔，该圈通孔作为进风口。
所述的出风圈6为圆环形，且出风圈6周向开有一条缝隙，该缝隙作为出风口；
本发明装置工作过程如下：
如图1所示，当电机2启动，本发明涡轮装置开始旋转，气流由无叶风扇基座5的进风口进入，外部的气流吸入基座内部后，经由本发明涡轮装置增压，气流向上流动，被送入位于无叶风扇上面的出风圈6，风从出风圈6上的出风口稳定吹出。此过程中无叶风扇的涡轮叶片会因上升力脉动而产生不稳定性,同时还会产生气动噪声, 本发明涡轮装置中的叶片上开有通孔,可以降低叶片上升力脉动的不稳定性,克服气动噪声带来的影响,在一定程度上改善了无叶风扇的气动性能。
本领域的技术人员应当明白，在不脱离发明内容的情况下，可以对该发明进行各种改进和改变。因此依据本发明的技术实质，对本发明所作的简单修改以及各种相似变化和改进，均应该属于本发明技术范围之内。
Claims (2)
1.一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置，包括电机固定架、电机、轮毂、穿孔叶片，其特征在于：
电机的旋转轴依次贯穿电机槽、固定架小圆环与轮毂连接，穿孔叶片沿周向等间距安装在轮毂外侧；
所述的电机固定架包括电机槽、固定架壁罩、固定架罩、固定架小圆环；电机槽为圆筒形，一端开放，另一端封闭且封闭端中心开有通孔，封闭端固定于固定架罩内侧；固定架壁罩一端与固定架罩的底端相连接；固定架小圆环固定在固定架罩顶端；
所述的固定架壁罩为圆筒形，且两端开放，其侧壁上开有多个通孔，帮助电机散热；
所述的固定架罩的截面积为圆台形，两端开放；
所述的穿孔叶片为弯掠叶型，叶片后缘开有两排圆孔，其中离叶片后缘最近的那排圆孔数量为4个，另一排圆孔数量为3个，圆孔的分布区域位于涡轮叶片压力面压力较高且吸力面压力较低的区域，圆孔的直径D与相邻两个圆孔之间的距离L的取值范围为0.5～1.2mm。
2.根据权利要求1所述的一种叶片穿孔式无叶风扇涡轮装置，其特征在于：
电机固定架中的固定架壁罩与基座内侧相连接，且整个涡轮装置设置在基座内部，基座上端与出风圈相连接；
基座为圆筒形，上端开放，下端封闭；基座下端的腔体周向开有一圈通孔，该圈通孔作为进风口；
出风圈截面为圆形，且出风圈周向开有一条缝隙，该缝隙作为出风口。
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