CN107327421B - 一种风机及输风设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风机及输风设备，属于风机技术领域。包括壳体、进风箱、转轴、叶轮和导流板。壳体内部形成轴向通道，壳体上设有出风口，出风口与轴向通道通过叶轮连通。进风箱固定于壳体外侧，进风箱内部形成径向通道，进风箱顶部设有与径向通道连通的进风口，进风箱的侧壁上设有出口，径向通道与轴向通道通过出口连通。转轴转动支撑于进风箱，转轴位于轴向通道内，转轴延伸至径向通道内。叶轮设于转轴外侧。导流板设于进风箱的底部，导流板设于径向通道内，以使进风箱的底部内侧形成两个腔室。气体进入后，导流板可使气体在进风箱底部分散开来，提高了气体在进风箱出口流动的均匀性，使气体不在进风箱底部的一侧大量堆积拥塞造成流动紊乱。

Description

一种风机及输风设备

技术领域

本发明涉及风机技术领域，具体而言，涉及一种风机及输风设备。

背景技术

对于需要接入弯管的风机一般会在风机中设置进风箱，以改善气体流动的均匀性。一般情况下，风机中的转轴会插设在进风箱中，转轴带动叶轮转动时，转动会影响到进风箱内气体的流动，在转轴的影响下，进风箱的底部将形成旋涡，导致进风箱的出口的气体的流动不均匀，导致风机效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风机，以改善进风箱的出口的气体的流动不均匀的问题。

本发明的目的在于提供一种疏风设备，以改善进风箱的出口的气体的流动不均匀的问题。

本发明是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供一种风机，包括壳体、进风箱、转轴、叶轮和导流板；

壳体内部形成轴向通道，所述壳体上设有出风口，出风口与轴向通道通过叶轮连通；

进风箱固定于壳体外侧，进风箱内部形成径向通道，进风箱顶部设有与径向通道连通的进风口，进风箱的侧壁上设有出口，径向通道与轴向通道通过出口连通；

转轴转动支撑于进风箱，转轴位于轴向通道内，转轴延伸至径向通道内；

叶轮设于转轴外侧，所述叶轮位于所述壳体内；

导流板设于进风箱的底部，导流板设于径向通道内，以使进风箱的底部内侧形成两个腔室。

进一步地，导流板与进风箱固定连接，两个腔室分别为第一腔室和第二腔室，第一腔室大于第二腔室。

进一步地，导流板与进风箱滑动连接，导流板相对进风箱滑动能够改变第一腔室和第二腔室的大小。

进一步地，进风箱包括箱体和设于箱体底部的底板，箱体包括首尾依次连接的第一面板、第一侧板、第二面板和第二侧板，第一面板与壳体固定，出口设于第一面板上，第二面板相对第一面板倾斜布置，第一面板的顶端与第二面板的顶端的距离大于第一面板的底端与第二面板的底端距离。

进一步地，第二面板包括上下布置的第一板体和第二板体，第二板体的顶端与第一板体的底端连接，第二板体的底端与底板连接；

第一板体的顶端到第一面板的距离大于第一板体的底端到第一面板的距离；第二板体的顶端到第一面板的距离大于第二板体的底端到第一面板的距离。

进一步地，第一侧板相对第二侧板倾斜布置，第一侧板的顶端与第二侧板顶端的距离大于第一侧板的底端与第二侧板底端的距离。

进一步地，转轴的轴线平行于导流板所在的平面。

进一步地，进风箱竖向布置至于壳体的外侧，导流板竖向布置于径向通道内。

进一步地，进风箱为两个，两个进风箱在转轴的轴线方向上对称分布于壳体的两侧。

基于上述第二目的，本发明提供一种输风设备，包括弯管和上述的风机，弯管接于进风箱的进风口处。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种风机，工作时，转轴和叶轮同时转动，气体从进风口进入进风箱内部的径向通道，进入进向通道的气体通过进风箱的出口进入到轴向通道，最后通过叶轮从出风口流出。由于进风箱底部内侧设有导流板，并形成了两个腔室，进入进风箱后的气体将在进风箱的底部被导流板分割开，两个腔室间将形成两个旋转方向相反的旋涡对，使气体在进风箱底部分散开来，提高了气体在进风箱出口流动的均匀性，使气体不在进风箱底部的一侧大量堆积拥塞造成流动紊乱。

本发明提供一种输风设备，包括弯管和上述风机，具有风机的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为现有技术中的风机的进风箱内部气体流动的第一视角的过程图；

图2为现有技术中的风机的进风箱内部气体流动的第二视角的过程图；

图3为现有技术中风机中的气体流动的过程图；

图4为本发明实施例1提供的风机的剖视图；

图5为图4所示的集流器的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的风机的结构示意图；

图7为图4所示的进风箱的第一视角的结构示意图；

图8为图4所示的进风箱的第二视角的结构示意图；

图9为图7所示的导流板的结构示意图；

图10为本发明实施例1提供的风机的进风箱内部气体流动的第一视角的过程图；

图11为本发明实施例1提供的风机的进风箱内部气体流动的第二视角的过程图。

图12为本发明实施例2提供的风机的进风箱的局部放大图；

图13为本发明实施例2提供的风机的进风箱的结构示意图；

图14为本发明实施例3提供的输风设备的结构示意图。

图标：100-风机；10-壳体；11-集流器；111-轴向通道；12-蜗壳；121-出风口；13-导流通道；20-进风箱；21-进风口；22-径向通道；23-箱体；231-第一面板；232-第一侧板；2321-第三板体；2322-第四板体；2323-第二过渡线；233-第二面板；2331-第一板体；2332-第二板体；2333-第一过渡线；234-第二侧板；2341-第五板体；2342-第六板体；2343-第三过渡线；24-底板；25-出口；26-第一腔室；27-第二腔室；28-滑槽；30-导流板；31-第一边部；32-第二边部；33-第三边部；34-第四边部；35-凸出部；36-推杆；40-转轴；50-叶轮；51-旋涡；60-第一方向；200-输风设备；210-弯管。

具体实施方式

现有技术中，如图1所示，转轴40的局部会延伸到进风箱20的内部，气体进入进风箱20到达转轴40前是稳定的层流，由于转轴40在转动，气体到达转轴40后，转轴40的旋转作用将影响气体的稳定流动。假设转轴40的转动方向为第一方向60，第一方向60为逆时针方向，气体在转轴40左侧的流动方向将与转轴40表面的运动方向一致，由于气体的粘连作用，转轴40左侧的气体将会加速流动且附着在转轴40的表面向进风箱20的右下方流动。而在转轴40右侧的气体流动方向与转轴40的表面运动方向相反，在气体的粘性作用下，气体在转轴40的右侧发生流动分离。因此，在转轴40两侧气体的共同作用下，进风箱20底部的右侧将产生了一个旋涡51，该旋涡51的法线方向与转轴40的轴线方向一致，该旋涡51的位置和旋涡51量大小对气体在进风箱20的出口25截面质量和速度的分布有较大影响，造成进风箱20出口25流出的气体流动不均匀。同时，如图2所示，当大量的气体流向进风箱20底部一侧后，导致该处压力增大，于是进风箱20的底部将产生另一个旋涡51，该旋涡51的法线方向与转轴40的轴线方向垂直，该旋涡51进一步扰乱气体，破坏进风箱20出口25截面流动环境，造成风机100整机效率降低。

现有技术中，如图3所示，气体在风机100内部的流动过程中，气体从进风箱20内部的径向通道22流入到壳体10内部的轴向通道111内，理想状态是气体进入到轴向通道111内后的流动方向为轴向，并均匀的分布在轴向通道111中。而由于气体的重力和气体惯性的作用，气体进入到轴向通道111将向轴向通道111的下半部流动，而轴向通道111的上半部分将出现流动分离，降低了风机100的效率。

综合上述现有技术中存在的缺点，本发明提供一种风机100及输风设备200。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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。

实施例1

如图4所示，本实施例提供一种风机100，包括壳体10、进风箱20、导流板30、转轴40和叶轮50，进风箱20固定于壳体10的外侧，叶轮50设于转轴40的外侧，叶轮50位于壳体10内，转轴40转动支撑于进风箱20，导流板30设于进风箱20内。

具体的，壳体10包括集流器11和蜗壳12，集流器11为两个，两个集流器11对称设至于蜗壳12内。

如图5所示，集流器11为回转体，集流器11内部形成轴向通道111。集流器11为喇叭形。

如图6所示，蜗壳12呈螺旋状，其为空心结构，蜗壳12上设有出风口121。

如图4所示，两个集流器11固定于蜗壳12内，两个集流器11相间布置，集流器11的外壁与蜗壳12的内壁之间形成导流通道13，出风口121与导流通道13连通。

如图7、图8所示，进风箱20的顶部设有进风口21，进风箱20内部设有径向通道22，进风口21与径向通道22连通；进风箱20的侧壁上设有出口25，出口25与径向通道22连通。

进风箱20包括箱体23和底板24，底板24设于箱体23的底部。其中，箱体23包括首尾依次连接的第一面板231、第一侧板232、第二面板233和第二侧板234，第一面板231与第二面板233相对设置，第一侧板232与第二侧板234相对设置。如图8所示，第一面板231竖向布置，第一面板231上设有出口25，出口25为圆形通孔。第二面板233倾斜布置。第二面板233包括上下依次布置的第一板体2331和第二板体2332，第二板体2332的顶端与第一板体2331的底端连接，第二板体2332的底端与底板24连接，第二板体2332与第一板体2331连接处形成第一过渡线2333。第一板体2331倾斜布置，第一板体2331的顶端到第一面板231的距离大于第一板体2331的底端到第一面板231的距离；第二板体2332倾斜布置，第二板体2332的顶端到第一面板231的距离大于第二板体2332的底端到第一面板231的距离。如图7所示，第一侧板232相对第二侧板234倾斜布置，第一侧板232包括第三板体2321和第四板体2322，第三板体2321和第四板体2322均垂直于第一面板231；第四板体2322的顶端与第三板体2321的底端连接，第四板体2322的底端与底板24连接，第三板体2321与第四板体2322连接处形成第二过渡线2323；第二侧板234包括第五板体2341和第六板体2342，第五板体2341和第六板体2342均垂直于第一面板231，第六板体2342的顶端与第五板体2341的底端连接，第六板体2342的底端与底板24连接，第五板体2341与第六板体2342连接处形成第三过渡线2343。其中，第三板体2321与第五板体2341相对应，第三板体2321与第五板体2341均倾斜布置，第三板体2321高度方向上的两端与第五板体2341高度方向上的两端平齐，第三板体2321的顶端与第五板体2341的顶端的距离大于第三板体2321的底端与第五板体2341的底端的距离；第四板体2322与第六板体2342相对应，第四板体2322与第六板体2342均倾斜布置，第四板体2322高度方向上的两端与第六板体2342高度方向上的两端平齐，第四板体2322的顶端与第六板体2342的顶端的距离大于第四板体2322的底端与第六板体2342的底端的距离，即第四板体2322相对第三板体2321向靠近第二侧板234的方向倾斜，第六板体2342相对第五板体2341向靠近第一侧板232的方向倾斜。第一过渡线2333、第二过渡线2323和第三过渡线2343三者位于同一水平面内。

如图9所示，导流板30为四边形，导流板30具有四个边部，分别为第一边部31、第二边部32、第三边部33和第四边部34，第一边部31、第二边部32、第三边部33和第四边部34依次连接形成封闭。第一边部31平行于第三边部33，第一边部31与第三边部33均水平布置，第二边部32竖直布置，第四边部34倾斜布置。如图8所示，导流板30设置在进风箱20底部，导流板30竖向布置在径向通道22内，第二边部32与第一面板231的内表面贴合并固定，第三边部33与底板24的内表面贴合并固定，第四边部34与第二面板233的第二板体2332的内表面贴合并固定。如图7所示，导流板30设于进风箱20底部的内侧后，出口25的轴线平行于导流板30所在的平面，导流板30垂直于第一面板231，进风箱20底部的内侧形成两个腔室，分别为第一腔室26和第二腔室27。第一面板231、导流板30、第二板体2332和第四板体2322共同限定第一腔室26，第一面板231、导流板30、第二板体2332和第六板体2342共同限定第二腔室27。导流板30靠近于第二侧板234，即第二侧板234上的任意点到导流板30的距离小于第一侧板232与第二侧板234上的点相对应的点到导流板30的距离，使得第一腔室26大于第二腔室27。

转轴40和叶轮50为现有技术，在此对两者的结构不再详述。

如图4所示，转轴40位于集流器11的轴向通道111内，转轴40设于集流器11的中心位置，叶轮50固定于转轴40外侧，叶轮50位于蜗壳12内，叶轮50位于两个集流器11之间，两个集流器11的轴向通道111通过叶轮50与导流通道13连通。进风箱20为两个，进风箱20与集流器11一一对应。两个进风箱20在转轴40的轴线方向上对称分布于壳体10的两侧，当然，每个进风箱20的底部内侧均设有导流板30。转轴40的一端穿过一个进风箱20的第一面板231上的出口25转动支撑于第二面板233，转轴40的局部延伸在该进风箱20的径向通道22内；转轴40的另一端穿过另一个进风箱20的第一面板231上的出口25转动支撑于第二面板233，转轴40的局部延伸在该进风箱20的径向通道22内。转轴40的轴线与出口25的轴线重合，进风箱20竖向布置，导流板30竖向布置在进风箱20内，转轴40的轴线平行于导流板30所在的平面。进风箱20的第一面板231与蜗壳12固定，集流器11的一端延伸至第一面板231上的出口25处，进风箱20内的径向通道22与集流器11内的轴向通道111通过第一面板231上的出口25连通。

使用时，转轴40和叶轮50同时转动，气体从进风口21进入进风箱20内部的径向通道22，气体将在径向通道22内大致沿转轴40的径向流动；进入径向通道22的气体通过进风箱20的出口25进入到轴向通道111内，气体将在轴向通道111内大致沿转轴40的轴向流动；随后在叶轮50转动的作用下，轴向通道111内的气体通过叶轮50进入到集流器11与蜗壳12间的导流通道13中，并最终从出风口121流出。

如图10所示，由于进风箱20底部内侧设有导流板30，并形成了两个腔室，进入进风箱20后的气体将在进风箱20的底部被导流板30分割开，两个腔室中将形成两个旋转方向相反的旋涡51对，这两个旋涡51的法线方向与转轴40的轴线方向相同，使气体在进风箱20底部分散开来，提高了气体在进风箱20出口25流动的均匀性，使气体不在进风箱20底部的一侧大量堆积造成流动紊乱。此外，如图11所示，气体在进风箱20底部分散开后，减小了该处压力梯度，消除了法线方向垂直于转轴40轴线方向上的旋涡51，从而减小了气体在进风箱20内部的流动损失。另外，如图10所示，由于第一腔室26大于第二腔室27，第一腔室26中形成的旋涡51的所在位置将低于第二腔室27中形成的旋涡51的所在位置，上方的旋涡51带动更多的气体进入到转轴40的上部(轴向通道111的上半部)，下方的旋涡51带动更多的气体进入到转轴40的下部(轴向通道111的下半部)，尽量减小气体在轴向通道111的上、下半部内流动的质量、流量分布差异。

本实施例中，第一面板231相对第二面板233倾斜设置，使得进风箱20的顶部截面积大于进风箱20底部的截面积，使气体流过进风箱20的底部的流速增加，从而增大雷诺系数，增加流过进风箱20出口25截面气体速度的均匀度。此外，第二面板233中的第二板体2332相对第一板体2331进一步倾斜，使气体在第二板体2332的作用下朝着有利的方向流动，气体流动损失减少，增加叶轮50做功能力，从而提高风机100效率。而第一侧板232相对第二侧板234倾斜可进一步增加流过进风箱20出口25截面气体速度的均匀度，而第一侧板232中的第四板体2322相对第三板体2321进一步倾斜，第二侧板234中的第六板体2342相对第五板体2341进一步倾斜可进一步减少气体流动的损失。

本实施例中，第二面板233由第一板体2331和第二板体2332构成，在其他具体实施例中，第一板体2331也可以为一个完整的斜板。

本实施例中，第一侧板232由第三板体2321和第四板体2322构成，第二侧板234由第五板体2341和第六板体2342构成，在其他具体实施例中，第一板体2331和第二板体2332均可为一个完整的斜板。

实施例2

本实施例提供一种风机100，与上述实施例的区别在于，导流板30与进风箱20的连接方式不同。

本实施例中，导流板30与进风箱20滑动连接。

具体地，如图12所示，导流板30的第二边部32和第四边部34上均设有凸出部35，第二面板233的第二板体2332和第一面板231上均设有滑槽28，第二边部32上的凸出部35设于第一面板231上的滑槽28内，第四边部34上的凸出部35设于第二板体2332的滑槽28内。如图13所示，导流板30上固定有推杆36，推杆36的自由端穿过第一侧板232的第四板体2322位于进风箱20的外侧，推杆36与第四板体2322滑动密封。

在实际操作过程中，可通过推动推杆36以使导流板30相对进风箱20滑动，从而改变第一腔室26和第二腔室27的大小，以改变第一腔室26中形成的旋涡51和第二腔室27中形成的旋涡51的高度。通过调整导流板30的位置，可使进风箱20出口25截面上的气体质量、流量和速度分布的均匀性达到最佳

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3

如图14所示，本实施例提供一种输风设备200，包括弯管210和实施例中的风机100，弯管210接于进风箱20的进风口21处，弯管210与进风箱20内部的径向通道22连通。风机100中的进风箱20可改善从弯管210进入的气体的流动，使从进风箱20的出口25进入轴向通道111内的气体更加均匀。

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

Claims (10)

1.一种风机，其特征在于，包括壳体、进风箱、转轴、叶轮和导流板；

所述壳体内部形成轴向通道，所述壳体上设有出风口，所述出风口与所述轴向通道通过所述叶轮连通；

所述进风箱固定于所述壳体外侧，所述进风箱内部形成径向通道，所述进风箱顶部设有与所述径向通道连通的进风口，所述进风箱的侧壁上设有出口，所述径向通道与所述轴向通道通过所述出口连通；

所述转轴转动支撑于所述进风箱，所述转轴位于所述轴向通道内，所述转轴延伸至所述径向通道内；

所述叶轮设于所述转轴外侧，所述叶轮位于所述壳体内；

所述导流板设于所述进风箱的底部，所述导流板设于所述径向通道内，以使所述进风箱的底部内侧形成两个腔室；

两个所述腔室分别为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室大于所述第二腔室。

2.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述导流板与所述进风箱固定连接。

3.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述导流板与所述进风箱滑动连接，两个所述腔室分别为第一腔室和第二腔室，所述导流板相对所述进风箱滑动能够改变所述第一腔室和所述第二腔室的大小。

4.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述进风箱包括箱体和设于所述箱体底部的底板，所述箱体包括首尾依次连接的第一面板、第一侧板、第二面板和第二侧板，所述第一面板与所述壳体固定，所述出口设于所述第一面板上，所述第二面板相对所述第一面板倾斜布置，所述第一面板的顶端与所述第二面板的顶端的距离大于所述第一面板的底端与所述第二面板的底端距离。

5.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述第二面板包括上下布置的第一板体和第二板体，所述第二板体的顶端与所述第一板体的底端连接，所述第二板体的底端与所述底板连接；

所述第一板体的顶端到第一面板的距离大于所述第一板体的底端到第一面板的距离；所述第二板体的顶端到所述第一面板的距离大于所述第二板体的底端到所述第一面板的距离。

6.根据权利要求5所述的风机，其特征在于，第一侧板相对所述第二侧板倾斜布置，所述第一侧板的顶端与所述第二侧板顶端的距离大于所述第一侧板的底端与所述第二侧板底端的距离。

7.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述转轴的轴线平行于所述导流板所在的平面。

8.根据权利要求4所述的风机，其特征在于，所述进风箱竖向布置至于所述壳体的外侧，所述导流板竖向布置于所述径向通道内。

9.根据权利要求1所述的风机，其特征在于，所述进风箱为两个，两个所述进风箱在所述转轴的轴线方向上对称分布于所述壳体的两侧。

10.一种输风设备，其特征在于，包括弯管和权利要求1-9任一项所述的风机，所述弯管接于所述进风箱的进风口处。