CN107869033B - 一种干衣机用正反转风扇及干衣机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于干衣机技术领域，具体涉及一种干衣机用正反转风扇及干衣机。所述干衣机用正反转风扇，包括设置在风扇外框架周边的多个整尺扇叶，还包括多个设置在风扇外框架周边的半尺扇叶，所述半尺扇叶与整尺扇叶的形状相似，半尺扇叶与风扇径向平行的边的尺寸为整尺扇叶对应边的一半。包括本发明所述的干衣机用正反转风扇的干衣机在顺时针、逆时针交替转动的过程中风量均匀、风量大，进风压力大，衣物干燥均匀，烘干时间短；并且不会在风扇与涡壳出口间产生集聚的回流，提高了加热装置的利用效率，消除了加热装置局部过热的安全隐患，提高了烘干效率。
Description
技术领域
本发明属于干衣机技术领域，具体涉及一种干衣机用正反转风扇及干衣机。
背景技术
干衣机工作的基本原理是通过加热相对干燥的空气，使相对干燥的空气升温后达到可携带水份的能力，高温干热的空气由风扇送达至滚筒中，高温干热的空气接触到湿衣物后对湿衣物进行加热，湿衣物中的水份以水蒸汽的形式析出，此时相对干热的空气迅速吸收衣物表面的水蒸气变为中高温的饱和湿空气，再通过风扇的作用把中高温的饱和湿空气带离衣物，从而达到干衣的目的，如附图1所示。为确保滚筒中的衣物可以均匀干燥，干衣机滚筒可以绕筒轴顺时针、逆时针单向或顺逆时针交替有规律地转动，对衣物进行翻动，这样可以更好的翻动衣物使烘干后的衣物干燥均匀并可缩短衣物烘干时间，降低衣物缠绕，提升用户使用感。
因此，风的有效循环对干衣机工作效率影响很大,风的形成是通过进风装置来实现的。参见附图2，现有技术进风装置包括涡壳1和设于涡壳1内的风扇2，在进风装置出风口安装有加热装置3，现有技术中的进风装置中气流的主流总是沿旋转方向的侧壁向加热装置3流动和在对侧出现较为严重的回流4，致使加热装置3的利用效率较低，而且还可能导致加热装置3局部过热，存在安全隐患。其中，现有技术采用的风扇2的具体结构参见附图3，该风扇2周边设置有整尺扇叶21。为了避免此隐患的出现，实践中可以对加热装置3实施温度保护控制，当加热装置3的温度超过设置的安全温度时会切断加热丝电源，使之停止加热，但这样会降低干衣机的工作效率，延长烘干时间并且多次通断电会影响电器元件寿命。
另外，以上所述的现有干衣机的在顺时针、逆时针交替转动的过程中，风量不均匀，风压较低，无法为干衣机加热装置3提供较高的风量、进气压力以及均匀的风量。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种干衣机用正反转风扇，所述的干衣机用正反转风扇在顺时针、逆时针交替转动的过程中，仍然可以保持风量均匀，流量风压高、连续不断的风循环，提高了加热装置的利用效率，消除了加热装置局部过热的安全隐患，可显著提高安装有所述干衣机用正反转风扇的干衣机的烘干效率，降低能耗。
为解决所述的技术问题，本发明技术方案的基本构思为：
一种干衣机用正反转风扇，包括设置在风扇外框架周边的多个整尺扇叶，还包括多个设置在风扇外框架周边的半尺扇叶。
所述半尺扇叶与整尺扇叶的形状相似，半尺扇叶与风扇径向平行的边的尺寸为整尺扇叶对应边的一半。
优选地，所述整尺扇叶或半尺扇叶的形状为类直角梯形，类直角梯形的高边设置在风扇外框架上并与风扇外框架底面垂直，上底或下底与类直角梯形的斜边之间以圆角连接。
优选地，所述整尺扇叶或半尺扇叶的形状为菱形或其他四边形。
根据干衣机的工作原理可知，干衣机风扇能否提供均匀、连续的强劲的风力，对于干衣机的干燥效果影响巨大，而现有技术中的干衣机风扇在滚筒转动的过程中很难保持风量均匀、连续的风循环，并且风扇的流量压力较小，干燥衣物的效率较低，耗能较多。
现有技术中为了增大风扇的流量压力，通常会采用在直径等参数不变的情况下增加扇叶数量的方式来改善，但是此类的改进方法在扇叶增加的数量方面存在限制、而且在扇叶数量达到一定值后，不仅不能增加风扇的流量压力，还会因为流动边界层存在一定的厚度而影响两扇叶片之间的进气量，进而导致风扇的工作效率降低，达不到预想的有益效果，因此通过该方式进行改进的空间非常有限。
本发明采用半尺扇叶设计保证了扇叶之间的进气口大小，有效地减少湍流的出现和避免复击现象，降低了压力脉动，进而降低了因压力脉动产生的气动噪音，另外，由于湍流的减少使风流动平稳，从而显著地提高了风扇的工作效率，有效地降低能耗，节省电力资源。
本发明技术方案在现有干衣机风扇的基础上增加了半尺扇叶，不仅充分地利用了现有风扇框架的空间，还大大地减少了风的流量分离和复击现象，增大了流量压力，显著地提高了风扇的工作效率，克服了单一增加整尺扇叶占用空间大、增加扇叶数量有限，不能有效地增加风扇风量和风压的问题。并且，还能够显著地降低风扇工作产生的气动噪音，减少噪音污染对用户的身心影响，提升用户使用感受。
优选地，所述半尺扇叶与整尺扇叶的数目相等，半尺扇叶与整尺扇叶依次交替并均匀地设置在风扇的周边上。半尺扇叶与整尺扇叶的这种设置，可以使风扇各处产生的风量更加均匀，便于保证干衣机在干衣过程中滚筒各处的风量均匀，从而使滚筒中各处的衣物干燥程度更加均匀可靠，避免因风力不均导致部分衣物没有充分干燥、而另一部分干燥过度的现象。并且此设计使风扇看起来非常美观，符合对称的审美标准。
优选地，所述半尺扇叶与相邻的整尺扇叶之间的距离为5～60mm。半尺扇叶与相邻的整尺扇叶之间的距离如此设计可以增大风扇的风量和风扇的流量压力，并且可以进一步降低因压力脉动产生的气动噪音。
更优选地，所述半尺扇叶与相邻近的整尺扇叶之间的距离为10～50mm。此距离设置相对以上所述的半尺扇叶与相邻的整尺扇叶之间的距离，可以获得相对更佳的有益效果，并且也更加符合市场大需求量类型的干衣机对风扇的要求，市场前景更好。
本发明的另一重要目的在于提供一种干衣机，所述干衣机包括由以上所述的任意一种干衣机用正反转风扇和涡壳构成的风机。
以上所述的干衣机包括由所述干衣机用正反转风扇和涡壳构成的风机，和现有技术的常规设计一样，在风机的出风口安装有加热装置。
所述的干衣机由于具有所述干衣机用正反转风扇，因此在干燥衣物的过程中有连续不断、均匀的、大流量压力的循环风，干燥衣物的效率更高，衣物干燥更加均匀。并且由于风扇的工作效率高，干衣机耗能降低。
优选地，涡壳内腔为对称结构，风扇位于涡壳内腔且风扇中心设置在涡壳内腔的对称轴线上；在风扇朝向涡壳出风口的一侧设置有导流装置，导流装置与风扇外周具有间隙，且导流装置为对称结构且其中心设置于涡壳内腔的对称轴线上。
更优选地，所述涡壳与风扇为同心对称或渐开线偏心设置。
优选地，所述导流装置为类等腰三角形，类等腰三角形的底边为内凹的圆弧形并靠近风扇周边一侧，类等腰三角形的顶角具有圆弧面且朝向涡壳出风口，类等腰三角形的两腰边均与内凹圆弧底边以圆角连接。
优选地，所述导流装置为倒T形，包括底板及与底板连接且位于底板中部的竖部，底板的底面朝向风扇，竖部的自由端背离底板且朝向涡壳出风口，竖部垂直于底板底面；倒T形导流装置的底面为弧面，弧面沿风扇外周延展。
更优选地，所述类等腰三角形导流装置的腰边与涡壳内腔的对称轴线之间的夹角为15～45°，风扇中心到类等腰三角形顶点的距离为200mm～300mm，类等腰三角形的两腰边与内凹圆弧底边之间的圆角半径为3～12mm,类等腰三角形的内凹圆弧底边与风扇外边缘同心设置且间距3～12mm。该导流装置可以进一步提高风的初速，减少流动路径中的回流，获得更大的进气压力。
以上所述的优选或更优选的技术方案，使风扇产生的气流主流沿导流装置一侧及其相对的涡壳一边侧壁流向加热装置，并且气流主流覆盖加热装置的绝大部分面积或全部，仅有较少的气流在碰到涡壳的另一侧壁后折返向风扇方向流动，由于有导流装置，此部分气流能在涡壳的另一侧壁与导流装置的导引下重新加入风扇的旋转中，而不会在风扇与涡壳出口间产生集聚的回流。因此，以上所述的干衣机可以进一步提高风扇的流量与压力，从而更好地提升风机的效率，优选或更优选的导流装置可以较好地或更好地改善加热装置温度分布不均匀的问题，提高加热装置的利用效率，消除加热装置可能局部过热的安全隐患，使加热装置可以持续加热，不用频繁通断电，从而提高了烘干效率，缩短了烘干时间并且延长了电器元件寿命。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1干衣机工作过程原理的示意图；
图2现有技术干衣机进风装置示意图；
图3现有技术干衣机中风扇的结构示意图；
图4本发明所述的干衣机用正反转风扇的结构示意图；
图5本发明所述的导流装置的结构示意图；
图6本发明实施例所述的风机结构示意图；
图7风扇与涡壳的三种同心对称配合设置示意图；
图8风扇与涡壳的三种渐开线偏心配合设置示意图。
图中标注：1-涡壳、2-风扇、21-整尺扇叶、22-半尺扇叶、3-加热装置、4-回流、5-导流装置、a-高温干热的空气、b-滚筒、c-中高温的饱和湿空气。
具体实施方式
实施例一
参照图4，本发明技术方案所述的干衣机用正反转的风扇2包括设置在其外框架周边的多个整尺扇叶21和多个半尺扇叶22。
所述半尺扇叶22与整尺扇叶21的形状相似，半尺扇叶22与风扇2径向平行的边的尺寸为整尺扇叶21对应边的一半。直观地来说，就是半尺扇叶22朝向风扇2中心的部分是整尺扇叶21朝向风扇2中心部分的一半。
所述整尺扇叶21或半尺扇叶22的形状为类直角梯形，类直角梯形的高边设置在风扇2外框架上并与风扇2外框架底面垂直，上底或下底与类直角梯形的斜边之间以圆角连接。
当然，在其他的实施例中，所述整尺扇叶或半尺扇叶的形状也可以设置为菱形或其他四边形。
现有技术中为了增大风扇2的流量压力，通常会采用在直径等参数不变的情况下增加扇叶数量的方式来改善，但是此类的改进方法在扇叶数量达到一定值后，不仅不能增加风扇2的流量压力，还会因为流动边界层存在一定的厚度而影响两扇叶片之间的进气量，进而导致风扇2的工作效率降低，达不到预想的有益效果。
本发明技术方案克服了以上所述的缺点，采用半尺扇叶22设计保证了扇叶之间的进气口大小，有效地减少湍流的出现和避免复击现象，降低了压力脉动，进而降低了因压力脉动产生的气动噪音，另外，由于湍流的减少使风流动平稳，从而显著地提高了风扇的工作效率，有效地降低能耗，节省电力资源。
本技术领域普通技术人员应当理解，所述的半尺扇叶22和整尺扇叶21的数量可以根据干衣机和风扇的型号大小进行一定范围的调整，以期达到相适应的风量、风扇的流量压力等效果。
作为优选地，半尺扇叶22与整尺扇叶21的数目相等，半尺扇叶22与整尺扇叶21依次交替并均匀地设置在风扇2的周边上。半尺扇叶22与整尺扇叶21的这种设置，可以使风扇2各处产生的风量更加均匀，便于保证干衣机在干衣过程中滚筒各处的风量均匀，从而使滚筒中各处的衣物干燥程度更加均匀有效，避免因风力不均导致部分衣物没有充分干燥、而另一部分干燥过度的现象。
本发明针对各种不同型号的干衣机的需要，考察了半尺扇叶22与相邻的整尺扇叶21之间的距离对风量、风扇的流量压力等因素的影响，以期更好地改善风扇的工作状况，在保证风扇2的风量均匀、连续和风压较大的前提下，尽可能地提升风扇2的工作效率、降低能耗，并降低风扇2工作产生的气动噪音。在经过大量的研究试验后得出半尺扇叶22与相邻的整尺扇叶21之间的距离为5～60mm时，风扇2的工作效果较佳。
更优选地，半尺扇叶22与相邻近的整尺扇叶21之间的距离为10～50mm。此距离设置可以获得相对更佳的所述有益效果，并且也更加符合市场大需求量类型的干衣机对风扇的要求，市场前景更好。
参照图2或图6，将以上所述的干衣机用正反转风扇2同涡壳1组装起来即为风机，然后再在风机的出风口处安装加热装置3。其就是干衣机进行干衣所需要的热风产生的核心部分。
将以上所述的核心部分与干衣机的其他常规部件组装起来，即可获得一种新型的干衣机。
该干衣机由于包括本发明所述的风扇2，因此具有以下的优点：可以实现风量均匀、连续的风循环，并且风扇2的流量压力大，干燥衣物的效率高，耗能较多；干衣机的风扇2保证了扇叶之间的进气口大小，有效地减少湍流的出现和避免复击现象，降低了压力脉动，进而降低了干衣机工作过程中因压力脉动产生的气动噪音，客户使用体验更好。
优选地，涡壳1内腔为对称结构，风扇2位于涡壳1内腔，且风扇2的中心设置在涡壳1内腔的对称轴线上；在风扇2朝向涡壳2出风口的一侧设置有导流装置5，导流装置5与风扇2的外周之间具有间隙；所述导流装置5为对称结构且其中心设置在涡壳1内腔的对称轴线上。
以上所述的设计使风扇2产生的气流主流沿导流装置5一侧及其相对的涡壳1一侧壁流向加热装置3，并且气流可以覆盖加热装置3的绝大部分面积或全部，仅有较少的气流在碰到涡壳1的另一侧壁后折返向风扇2方向流动，形成回流较少，提高风扇2的工作效率；由于有导流装置5，因此部分气流能在涡壳1的另一侧壁与导流装置5的导引下重新伴随风扇2的旋转而流动，不会在风扇2与涡壳1的出口间产生集聚的回流，因而克服了现有技术干衣机的风机加热机容易出现的温度分布不均匀的问题，提高了加热装置3的利用效率，消除了加热装置3局部过热的安全隐患。
风扇2与涡壳1的配合设置可以按照下列所述的方式进行：
如图7的三幅图所示，风扇2与涡壳1同心对称配合设置。涡壳1的纵截面包括一圆形轮廓，在此圆形轮廓上设有开口，开口两侧向外各设有一直板，两直板分别与开口两侧的圆形轮廓相切构成U形轮廓，两直板之间与开口相通形成涡壳1的出风口，风扇2位于圆形轮廓内且风扇2的中心位于圆形轮廓的中心处。
图7中a、b、c三种情况不同之处在于：两直板之间的夹角不同。
如图8的三幅图所示，涡壳1的纵截面包括多段渐开轮廓连接组成的类圆形轮廓，在此类圆形轮廓上设有开口，开口两侧向外各设有一直板，两直板分别与开口两侧的类圆形轮廓相切构成U形轮廓，两直板之间与开口相通形成涡壳1的出风口；风扇2位于类圆形轮廓内，且风扇2的中心轴位于类圆形轮廓中心远离出风口的一侧。即涡壳1与风扇2之间的间隙自U形轮廓底部向出风口方向逐渐增大，能够形成更好的风压提高循环风流量。
图8中a、b、c三种情况不同之处在于：两直板之间的夹角不同。
图7和图8中显示的多种配合情况均可以实现干衣机的风机在风扇顺、逆时针交替有规律转动时均能有效输出相同压力和风量的气流。
作为优选的条件，参照图5，所述的导流装置5为倒T形，包括底板及与底板连接且位于底板中部的竖部，底板的底面朝向风扇2，竖部的自由端背离底板且朝向涡壳1出风口，竖部垂直于底板底面；倒T形导流装置5的底面为弧面，弧面沿风扇外周延展。
所述的导流装置5可以使风扇2旋转产生的气流能从风扇2与涡壳1的侧壁之间流出，涡壳1内的气流流动顺畅，不产生震动，降低气动噪音。
所述干衣机风扇2在顺时针或逆时针交替转动的过程中仍然可以保持连续均匀的、流量与压力显著增大的风，大大地提升了干衣机的干衣效率；导流装置5可以很好地改善加热装置3温度分布不均匀的问题，提高加热装置3的利用效率，消除加热装置3可能局部过热的安全隐患，加热装置3可以持续加热，不用频繁通断电，从而提高了烘干效率，缩短了烘干时间并且延长了电器元件寿命。
实施例二
该实施例与实施例一的关键区别在于：采用的导流装置5的形状结构不同。
参见图5，所述导流装置5所述导流装置为类等腰三角形，类等腰三角形的底边为内凹的圆弧形并靠近风扇2周边一侧，类等腰三角形的顶角具有圆弧面且朝向涡壳1的出风口，类等腰三角形的两腰边均与内凹圆弧底边以圆角连接。
作为优选的，所述类等腰三角形导流装置5的腰边与涡壳内腔的对称轴线之间的夹角为15～45°，风扇2的中心到类等腰三角形顶点的距离为200mm～300mm，类等腰三角形的两腰边与内凹圆弧底边之间的圆角半径为3～12mm,类等腰三角形的内凹圆弧底边与风扇外边缘同心设置且间距3～12mm。所述导流装置5的相关参数设置可以满足市场需求量较大的各类规格干衣机的设置以达到提高风初速，减少回流，获得更大的进气压力的效果。
风扇2与涡壳1的配合设置可以按照下列所述的方式进行：
如图7的三幅图所示，风扇2与涡壳1同心对称配合设置。涡壳1的纵截面包括一圆形轮廓，在此圆形轮廓上设有开口，开口两侧向外各设有一直板，两直板分别与开口两侧的圆形轮廓相切构成U形轮廓，两直板之间与开口相通形成涡壳1的出风口，风扇2位于圆形轮廓内且风扇2的中心位于圆形轮廓的中心处。
图7中a、b、c三种情况不同之处在于：两直板之间的夹角不同。
如图8的三幅图所示，涡壳1的纵截面包括多段渐开轮廓连接组成的类圆形轮廓，在此类圆形轮廓上设有开口，开口两侧向外各设有一直板，两直板分别与开口两侧的类圆形轮廓相切构成U形轮廓，两直板之间与开口相通形成涡壳1的出风口；风扇2位于类圆形轮廓内，且风扇2的中心轴位于类圆形轮廓中心远离出风口的一侧。即涡壳1与风扇2之间的间隙自U形轮廓底部向出风口方向逐渐增大，能够形成更好的风压提高循环风流量。
图8中a、b、c三种情况不同之处在于：两直板之间的夹角不同。
图7和图8中显示的多种配合情况均可以实现干衣机的风机在风扇2顺、逆时针交替有规律转动时均能有效输出相同压力和风量的气流。
所述干衣机风扇2在顺时针或逆时针交替转动的过程中仍然可以保持连续均匀的、流量与压力显著增大的风，大大地提升了干衣机的干衣效率；导流装置5可以很好地改善加热装置3温度分布不均匀的问题，提高加热装置3的利用效率，消除加热装置3可能局部过热的安全隐患，加热装置3可以持续加热，不用频繁通断电，从而提高了烘干效率，缩短了烘干时间并且延长了电器元件寿命。
另外，具有以上所述的导流装置5的干衣机可以进一步提高风的初速，减少流动路径中的回流，获得更大的进气压力，使气流通过加热装置3时分布地更加均匀，进而提高加热装置3的工作效率，加快干衣机干燥衣物的速度、缩短时间，降低电能消耗。
Claims (5)
1.一种干衣机，包括风机，所述风机包括风扇和涡壳，其特征在于，所述风扇包括设置在风扇外框架周边的多个整尺扇叶和多个半尺扇叶，半尺扇叶与整尺扇叶均为直叶；
涡壳内腔为对称结构，风扇位于涡壳内腔且风扇中心设置在涡壳内腔的对称轴线上；在风扇朝向涡壳出风口的一侧设置有导流装置，导流装置与风扇外周之间具有间隙，且导流装置为对称结构、其中心设置在涡壳内腔的对称轴线上；
所述涡壳与风扇为同心对称或渐开线偏心设置，涡壳的纵截面包括一圆形轮廓或多段渐开轮廓连接组成的类圆形轮廓，在圆形轮廓或类圆形轮廓上设有开口，开口两侧向外各设有一直板，两直板分别与开口两侧的圆形轮廓或类圆形轮廓相切构成U形轮廓，两直板之间与开口相通形成涡壳的出风口；
所述导流装置为类等腰三角形，类等腰三角形的底边为内凹的圆弧形并靠近风扇周边一侧，类等腰三角形的顶角具有圆弧面且朝向涡壳出风口，类等腰三角形的两腰边均与内凹圆弧底边以圆角连接；
或者，所述导流装置为倒T形，包括底板及与底板连接且位于底板中部的竖部，底板的底面朝向风扇，竖部的自由端背离底板且朝向涡壳出风口，竖部垂直于底板底面；倒T形导流装置的底面为弧面，弧面沿风扇外周延展。
2.根据权利要求1所述的干衣机，其特征在于，所述类等腰三角形导流装置的腰边与涡壳内腔的对称轴线之间的夹角为15～45°，风扇中心与类等腰三角形顶点的距离为200mm～300mm，类等腰三角形的两腰边与内凹圆弧底边之间连接圆角的半径为3～12mm,类等腰三角形的内凹圆弧底边与风扇外边缘同心设置且间距3～12mm。
3.根据权利要求1所述的干衣机，其特征在于，所述半尺扇叶与整尺扇叶的数目相等，半尺扇叶与整尺扇叶依次交替并均匀地设置在风扇的周边上。
4.根据权利要求3所述的干衣机，其特征在于，所述半尺扇叶与相邻的整尺扇叶之间的距离为5～60mm。
5.根据权利要求4所述的干衣机，其特征在于，所述半尺扇叶与相邻近的整尺扇叶之间的距离为10～50mm。
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