CN109469648A - 一种风机及其集流器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集流器，包括集流器本体，集流器本体包括进口段、出口段和过渡段，过渡段和出口段的侧壁具有用以降低入口气流噪声的波纹状凸起。本发明所提供的集流器的侧壁具有波纹状凸起。来流中产生紊流会对集流器的侧壁施加波动的压力，进而产生气动噪声，由于集流器的侧壁具有波纹状凸起，一方面集流器侧壁的波纹状凸起会把来流紊流噪声的能量平均分配到不同的频率上，从而降低来流紊流产生噪声的声压级，另一方面波纹状的侧壁具有一定的可伸缩性，侧壁受到声压后会产生微小的弹性形变，进而吸收声压的能量，降低噪声的等级。本发明还公开了一种包括上述集流器的风机，该风机的噪声较小、效率较高。

Description

一种风机及其集流器

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，特别涉及一种集流器。本发明还涉及一种包括上述集流器的风机。

背景技术

集流器是风机的重要辅助部件，通常设置在叶轮的入口，其中央具有直径渐缩的流道，使气流在流道中加速，进而在风机的进口前建立起均匀的速度场和压力场，以降低流动损失、提高风机效率。

叶轮所产生的一部分噪音来源于入口气流的来流紊流，现有技术中的集流器无法对来流紊流所产生的噪音进行消除，进而造成风机噪音过大。

因此，如何降低来流紊流所产生的噪音是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种集流器，其过渡段具有波纹状凸起，能够对噪音进行分散，进而降低来流紊流产生噪声的声压级。本发明的另一目的是提供一种包括上述集流器的风机。

为实现上述目的，本发明提供一种集流器，包括集流器本体，所述集流器本体包括进口段、出口段和过渡段，所述过渡段和出口段的侧壁具有用以降低入口气流噪声的波纹状凸起。

优选地，所述波纹状凸起沿所述集流器本体的母线方向延伸。

优选地，所述波纹状凸起沿所述过渡段和所述出口段的周向紧密排布。

优选地，所述集流器本体的内侧壁呈流线型，所述出口段呈管状，其上端与所述过渡段的下端相连，所述出口段的厚度沿由入口向出口的方向逐渐减薄。

优选地，所述进口段呈圆环状，其内圈与所述过渡段的上端相连，所述过渡段的上端与所述进口段相切。

优选地，所述出口段的内径沿由入口向出口的方向渐扩。

本发明还提供了一种风机，包括上述任意一种所述的集流器。

本发明所提供的集流器包括进口段、出口段和侧壁，集流器的侧壁具有波纹状凸起。来流中产生紊流会对集流器的侧壁施加波动的压力，进而产生气动噪声，由于集流器的侧壁具有波纹状凸起，一方面集流器侧壁的波纹状凸起会把来流紊流噪声的能量平均分配到不同的频率上，从而降低来流紊流产生噪声的声压级，另一方面波纹状的侧壁具有一定的可伸缩性，侧壁受到声压后会产生微小的弹性形变，进而吸收声压的能量，降低噪声的等级。

另外，集流器本体的内侧壁呈流线型，能够减少来流紊流，并且能够降低其强度，进而降低叶片进口区域的冲击损失。出口段的厚度朝向出口方向逐渐减薄，能够减小集流器出口处的尾迹损失，从而提高风机效率。

本发明还提供了一种包括上述集流器的风机，其噪声较低、效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的集流器的结构示意图；

图2为本发明所提供的集流器的俯视图；

图3为本发明所提供的集流器的侧视图；

图4为本发明所提供的集流器截面的示意图。

其中，图1至图4中的附图标记为：

进口段1、过渡段2、出口段3。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供的集流器的结构示意图；图2为本发明所提供的集流器的俯视图；图3为本发明所提供的集流器的侧视图；图4为本发明所提供的集流器截面的示意图。

本发明所提供的集流器包括集流器本体，集流器本体大致呈管状，其结构如图1至3所示，其在由入口向出口的方向上依次分为进口段1、出口段3和过渡段2，整个进口段1呈环状且位于同一平面内，出口段3呈筒状，其外径小于进口段1的内径，过渡段2的直径沿由入口向出口的方向渐缩，其入口处于进口段1的内径相等，出口处于出口段3的直径相等，从而完成由进口段1到出口段3的过渡。气流由进口段1流入集流器中，经过过渡段2后由出口段3流出。由于过渡段2的直径渐缩，其能够增加气流压力，调整气流方向。

过渡段2和出口段3的侧壁具有波纹状凸起，具体的，过渡段2和出口段3由等厚的板材制成，波纹状凸起为板材压制而成，因此，过渡段2和出口段3的内侧壁具有波纹状凸起，相应的外侧壁具有波纹状凹槽。波纹状凸起使集流器的侧壁能够降低入口气流的噪声，当然波纹状凸起延伸的方向通常平行于入口气流流动的方向，且过渡段2与出口段3的波纹状凸起位置相对应，且平滑过渡。

本实施例中，集流器的过渡段2和出口段3设有多条沿周向分布的波纹状凸起，其中任意一者与其他其他各波纹状凸起间能够形成多种宽度的间距，当入口气流因来流紊流产生噪声时，如果两条波纹状凸起之间的间距等于噪声波长的整数倍，则其能够对噪声起到削弱作用，从而降低风机噪声。

可选的，如图2所示，波纹状凸起包括多条凸起的波纹，各波纹均沿集流器本体的母线方向延伸。由于集流器多用于轴流式压缩机，入口气流的沿轴向流动，波纹状凸起延伸的方向与气流流动的方向相同能够减少其对气流的干扰减少来流紊流情况的发生。当然，如果集流器的出口段3靠近风机叶轮，可能会导致气流流动方向与集流器本体的母线方向间具有一定夹角，因此可根据需要调整设置波纹状凸起的方向。

另外，为增加集流器消除噪声的频率范围，波纹状凸起沿过渡段2和出口段3的周向紧密排布，进而增加波纹状凸起的数量，达到使其对应多种频率的噪声，提高消除噪声的效果。

本实施例中，波纹状凸起在集流器本体的周向上紧密排布，且沿集流器本体的母线方向延伸，该结构能够在不对入口气流造成干扰的前提下，增加集流器的消声的频率范围。

可选的，出口段3呈管状，其直径与过渡段2下端的直径相等，其上端与过渡段2的下端焊接。现有技术中的集流器出口的壁厚较厚，气流流出集流器时会产生较大的尾迹损失。本实施例中，集流器本体侧壁的轴向剖面呈翼型，如图4所示，出口段3的厚度沿由入口向出口的方向逐渐减薄，集流器本体的内侧更符合流线型，气流在集流器本体内流动的过程中不易产生来流紊流，其出口较薄能够减少出口处涡流的产生。

另外，进口段1呈圆环状，其内圈与过渡段2的上端相连，为避免气流由进口段1流入过渡段2时产生涡流，过渡段2的上端与进口段1的内侧相切，二者的内侧壁平滑过渡，从而保证气流能够沿内侧壁平缓流动。当然过渡段2的内侧壁与出口段3的内侧壁也为平滑过渡，进而保证气流在集流器中不会因壁面凸起而产生涡流，减少了来流紊流发生的可能性。

此外，出口段3的内侧壁向外侧壁的方向逐渐减薄，从而使其内径沿由入口向出口的方向渐扩。如图4所示，由于出口段3与叶轮间存在间隙，如果出口段3的内径保持不变，出口处会因压力较低而使外界气体进入气流当中，造成紊流。出口内径渐扩会使出口气流具有一定的径向速度，通过气流的动压力能够有效地减少外界气体混入气流中，进一步减少来流紊流状况的发生。

本实施例中，集流器本体侧壁的轴向剖面呈翼型，其能够使集流器的内侧更符合流线型，从而避免气流在集流器本体中产生紊流。另外，其出口段3内径渐扩，通过气流的动能阻止外界气体混入气流中，进一步减少来流紊流状况的发生。

本发明还提供了一种风机，包括上述任意一种的集流器；风机其他部分的结构可参考现有技术，在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的风机及其集流器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集流器，其特征在于，包括集流器本体，所述集流器本体包括进口段(1)、出口段(3)和过渡段(2)，所述过渡段(2)和所述出口段(3)的侧壁具有用以降低入口气流噪声的波纹状凸起。

2.根据权利要求1所述的集流器，其特征在于，所述波纹状凸起沿所述集流器本体的母线方向延伸。

3.根据权利要求2所述的集流器，其特征在于，所述波纹状凸起沿所述过渡段(2)和所述出口段(3)的周向紧密排布。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的集流器，其特征在于，所述集流器本体的内侧壁呈流线型，所述出口段(3)呈管状，其上端与所述过渡段(2)的下端相连，所述出口段(3)的厚度沿由入口向出口的方向逐渐减薄。

5.根据权利要求4所述的集流器，其特征在于，所述入口呈圆环状，其内圈与所述过渡段(2)的上端相连，所述过渡段(2)的上端与所述入口相切。

6.根据权利要求5所述的集流器，其特征在于，所述出口段(3)的内径沿由入口向出口的方向渐扩。

7.一种风机，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的集流器。