CN110141915A - 风送装置及环境清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风送装置及环境清洁设备，其中，风送装置包括导流筒组件(3)，导流筒组件(3)包括：内导流筒(31)，内部形成内风道，内风道从进风端至出风端渐缩；和外导流筒(32)，同轴设在内导流筒(31)外侧，内导流筒(31)与外导流筒(32)之间形成外风道，外风道出风端的横截面积不小于进风端的截面积。此种结构能够使径向内层气流加速，同时外层气流保持速度不变或者减速，这样就减小了内外层气流在到达导流筒组件的出风端时的速度差，形成沿轴向运动且沿径向速度均匀的气流，降低了气流从外壁面至中心的速度梯度和压力梯度，从而减小了气流沿径向的湍流脉动，进而降低能量损失，可大幅提高风送装置的送风距离。

Description

风送装置及环境清洁设备

技术领域

本发明涉及环境清洁技术领域，尤其涉及一种风送装置及环境清洁设备。

背景技术

近年来，随着国家和民众对大气环境质量要求的日益提高，环境清洁设备在城市中的使用愈发广泛，主要的环境清洁设备有各种车载式和固定式雾炮机。雾炮机主要包括导流筒组件、轴流风机、喷雾系统等，其工作原理是利用轴流风机在导流筒组件内产生高速气流，将喷雾系统形成的直径几十微米的水滴吹送至远处，水滴与空气中的尘埃颗粒发生碰撞、吸附、凝结，形成的尘埃团在重力作用下降落，从而实现远距离、大范围的喷雾抑尘作业。目前市场上的雾炮机结构大体相似，然而由于导流筒组件结构与喷雾系统设计不合理，存在射雾能力与抑尘性能不高等问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种风送装置及环境清洁设备，能够提高送风能力。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种风送装置，包括导流筒组件，导流筒组件包括：

内导流筒，内部形成内风道，内风道从进风端至出风端渐缩；和

外导流筒，同轴设在内导流筒外侧，内导流筒与外导流筒之间形成外风道，外风道出风端的横截面积不小于进风端的截面积。

在一些实施例中，外风道从进风端至出风端渐扩。

在一些实施例中，外导流筒从进风端至出风端渐缩，外导流筒相对于轴向的倾斜度小于内导流筒的倾斜度。

在一些实施例中，外风道从进风端至出风端横截面积保持不变。

在一些实施例中，还包括：

负压筒，沿轴向的一端与外导流筒连接；和

风扇，设在负压筒内，用于将外部空气吸入导流筒组件内；

其中，风扇的扇叶根部沿径向位于内导流筒的内侧。

在一些实施例中，还包括：

第一分液环，与外导流筒同轴设置，且位于外导流筒的出风端，第一分液环的靠近轴线的外侧壁与外导流筒出风端的内壁相切；和

第一喷嘴组，包括多个与第一分液环连通的第一喷嘴，各个第一喷嘴沿周向间隔设在第一分液环远离外导流筒的一端；

其中，第一喷嘴的自由端朝向靠近风送装置轴线的方向延伸。

在一些实施例中，第一喷嘴的喷口被构造为使喷出雾化液体的外侧切线与第一分液环所在平面的夹角小于90°。

在一些实施例中，还包括：

第二分液环，与内导流筒同轴设置，且位于内导流筒的出风端与外导流筒的出风端之间；和

第二喷嘴组，包括多个第二喷嘴，各个第二喷嘴沿周向间隔设在第二分液环远离内导流筒的一端，且与第二分液环连通；

其中，第二喷嘴的延伸方向与风送装置的轴线一致，或者第二喷嘴的自由端朝向靠近风送装置的轴线的方向延伸。

在一些实施例中，内导流筒相对于外导流筒的出风端沿轴向向内缩回第一预设距离，第二分液环沿轴向设在内导流筒出风端与外导流筒出风端之间。

在一些实施例中，第二分液环与内导流筒的出风端沿轴向间隔第二预设距离，且内导流筒的出风端的径向尺寸小于第二分液环内壁的径向尺寸。

在一些实施例中，导流筒组件还包括：

多个第一导流板，沿周向间隔设在外风道中，第一导流板沿轴向延伸，且与内导流筒与外导流筒连接；和

多个第二导流板，沿周向间隔设在内风道中，第二导流板沿轴向延伸，且与内导流筒连接。

在一些实施例中，第二导流板的数量不少于第一导流板的数量。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种环境清洁设备，包括上述实施例的风送装置。

在一些实施例中，环境清洁设备包括抑尘设备、洒水设备、清洗设备或吹雪设备。

基于上述技术方案，本发明实施例的风送装置，采用双层筒导流结构，内风道从进风端至出风端渐缩，外风道出风端的横截面积不小于进风端的截面积，此种结构能够使径向内层气流加速，同时外层气流保持速度不变或者减速，这样就减小了内外层气流在到达导流筒组件的出风端时的速度差，形成沿轴向运动且沿径向速度均匀的气流，降低了气流从外壁面至中心的速度梯度和压力梯度，从而减小了气流沿径向的湍流脉动，进而降低能量损失，可大幅提高风送装置的送风距离，且受外界气候环境影响较小。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明风送装置的一个实施例的侧视图；

图2为本发明风送装置中导流筒组件的一个实施例的侧视图；

图3为图1中的A-A剖视图；

图4为本发明风送装置出风端的一个实施例的侧视图。

附图标记说明

1、集流器；2、负压筒；3、导流筒组件；31、内导流筒；32、外导流筒；33、第一分液环；34、第一喷嘴；35、第二分液环；36、第二喷嘴；37、第一导流板；371、安装边；38、第二导流板。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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保护范围的限制。

发明人通过研究、流体仿真和风机试验发现，现有技术雾炮机射雾能力与抑尘性能较差的主要原因在于，在风扇段下游，从壁面至中心线速度迅速减小，即此处的气流流场存在径向速度梯度。当这种外围风速高中心风速低的气流通过单锥形段进行整流后到达出风口时，仍会存在径向方向的速度梯度与压力梯度，因此会产生反向旋转的紊乱流动，在高速气流的外围与中心形成回流，水雾无法最大限度的获得轴向方向的速度，甚至由于回流的作用加剧了水雾的碰撞聚合，形成大水滴后在较短距离内即降落至地面，影响水滴在空中的停留时间，影响了雾炮机的射雾能力与抑尘性能，降低了降尘效率。在这种情况下，雾炮机在户外作业时，其射程与水雾的覆盖范围受自然风的影响显著。

在导流筒出风端产生回流的主要原因在于，叶片旋转形成射雾气流，叶尖部位由于线速度最大，因此下游近壁面处风速也相应较大，在导流筒出风端有中间低速区，由于中间低速区周围速度大，且有较大的旋转速度，会卷吸气流，导致在导流筒外部中间部位产生低压区，形成回流。

按照这一思路，发明人对现有的环境清洁设备进行了改进，环境清洁设备可以是包括抑尘设备、洒水设备、清洗设备或吹雪设备等，设备可以是固定式设备或车辆等可移动设备。环境清洁设备包括风送装置，风送装置用于产生高速气流以执行环境清洁任务。除此之外，风送装置也可用于其它领域。

其中，例如雾炮机等抑尘车是利用风送装置产生高速气流，将喷雾系统形成的直径几十微米的水滴吹送至远处，水滴与空气中的尘埃颗粒发生碰撞、吸附、凝结，形成的尘埃团在重力作用下降落，从而实现远距离、大范围的喷雾抑尘作业。吹雪车时利用风送装置产生高速气流将物体表面附着的雪吹离。

如图1和图2所示，本发明提供了一种风送装置，在一些实施例中，风送装置包括两端开放的导流筒组件3，导流筒组件3沿轴向具有进风端和出风端，包括内导流筒31和外导流筒32，气流方向沿箭头K方向所示。其中，内导流筒31内部形成内风道，内导流筒31从进风端至出风端渐缩，使内风道从进风端至出风端渐缩，用于对沿径向的内层气流均匀地进行加速。外导流筒32同轴套设在内导流筒31外，内导流筒31与外导流筒32之间形成外风道，外风道出风端的横截面积不小于进风端的截面积，在外风道出风端的横截面积与进风端的截面积一致时，沿径向的外层气流可保持一致的流速，在外风道出风端的横截面积小于进风端的截面积，可对沿径向的内层气流进行减速。

该实施例的风送装置采用双层筒导流结构，能够使径向内层气流加速，同时外层气流保持速度不变或者减速，这样就减小了内外层气流在到达导流筒组件的出风端时的速度差，形成沿轴向运动且沿径向速度均匀的气流，降低了气流从外壁面至中心的速度梯度和压力梯度，从而减小了气流沿径向的湍流脉动，进而降低能量损失，可大幅提高风送装置的送风距离，且受外界气候环境影响较小。

在一些实施例中，外风道从进风端至出风端横截面积保持不变。此种结构能够使外层气流从进风端流动至出风端时保持一致的流速，易于保持外层气流的稳定性以及从出风端流出时的出风一致性。

在另一些实施例中，如图1所示，外风道从进风端至出风端渐扩。此种结构能够对导流筒组件3内沿径向的外层气流均匀地减速，使外层气流流动稳定，并使内外层气流的速度和压力基本保持一致，可进一步减小气流沿径向的湍流脉动，从而提高风送装置的送风距离。可替代地，外风道也可呈阶梯状扩张形式，也能减小气流流速。

具体地，外导流筒32从进风端至出风端渐缩，外导流筒32相对于轴向的倾斜度小于内导流筒31的倾斜度。或者外导流筒32从进风端至出风端渐扩，在导流筒组件3径向尺寸较大时，此种结构能够对外层气流起到更优的减速效果。

优选地，内导流筒31和外导流筒32呈锥形结构，可减小气流损失，沿周向各处气体流速均匀，可提高出风端处气流均匀性，而且此种导流筒组件3易于生产。或者外导流筒32也可呈圆柱结构。另外，内导流筒31和外导流筒32也可呈棱柱结构或椭圆锥形结构。

在一个具体的实施例中，内导流筒31和外导流筒32从进风端至出风端均呈锥形渐缩结构，内导流筒31大径端与外导流筒32大径端的距离为5～10cm，内导流筒31小径端与外导流筒32小径端距离为20～30cm。

如图1所示，本发明的风送装置还包括：负压筒2和集流器1，负压筒2沿轴向的一端与外导流筒32连接，另一端与集流器1连接，负压筒2与外导流筒32和集流器1同轴焊接或者通过法兰连接。风扇设在负压筒2内，例如采用轴流风扇，用于将外部空气吸入导流筒组件3内。集流器1沿进气方向形成渐缩流道，气体在流道内加速以在进入风扇之前建立起均匀的速度场和压力场，以降低流动损失，提高风扇工作效率。其中，风扇包括基轴和沿周向设在基轴外表面的多个扇叶，扇叶根部沿径向位于内导流筒31的内侧。

此种结构能够使扇叶产生径向流场分布均匀的气流，气流易于同时进入内流道和外流道中，充分发挥内流道的作用，使气流具备稳定和较强压力的中心流场，可防止气流在出风端发生紊流和回流现象，从而提高送风距离和送风均匀性。

进一步地，此种导流筒组件3还可以设置导流板进行整流，导流筒组件还包括多个第一导流板37和/或多个第二导流板38。其中，各个第一导流板37沿周向间隔设在外风道中，第一导流板37沿轴向从进风端延伸至出风端，且沿径向的两端与内导流筒31与外导流筒32连接。例如，第一导流板37沿径向的内端焊接在内导流筒31上，沿径向的外端可设有安装边371，以通过紧固件安装在外导流筒32上。各个第二导流板38沿周向间隔设在内风道中，第二导流板38沿轴向从进风端延伸至出风端，且与内导流筒31连接，例如，多个第二导流板38可形成星型结构，并将各个第二导流板38的自由端焊接在内导流筒31上。

第一导流板37和多个第二导流板38能够起到整流作用，将轴流风机产生的圆周方向的气流改变为在相邻导流板之间沿轴向流动的气流，以增加气流的轴向速度，从而提高送风距离。

优选地，由于外风道的周向长度大于内风道，为了减小相邻导流板之间形成气流通道的截面积差距，第二导流板38的数量不少于第一导流板37的数量。由此，可使气流从进风端进入各个相邻导流板之间气流通道时受到的阻力接近，充分利用各个气流通道进行整流，优化整流效果。

如图3所示，第一导流板37和第二导流板38可以为平直板结构，并沿锥形筒的周向均匀间隔布置，例如，第一导流板37可设置6～12片，第二导流板38可设置3～6片。

如图1和图4所示，本发明的风送装置还包括：第一分液环33和第一喷嘴组。其中，第一分液环33与外导流筒32同轴连接，且位于外导流筒32的出风端，与外导流筒32出风端的形状相匹配，例如呈圆环状结构，第一分液环33的内壁与外导流筒32出风端的内壁尺寸相同，例如直径相等，而且第一分液环33靠近轴线的外侧壁与外导流筒32出风端的内壁相切，以在使气流顺利流出的同时减小流动损失。第一喷嘴组包括多个与第一分液环33连通的第一喷嘴34，各个第一喷嘴34沿周向间隔设在第一分液环33远离外导流筒32的一端，例如水等液体通过输送管道进入第一分液环33后从各个第一喷嘴34的自由端以雾化形式向前方喷出。优选地，各个第一喷嘴34沿周向均匀地设在第一分液环33上。

双层导流风筒组件与喷嘴环配合使用，其产生的均匀的沿轴向运动的气流可最大限度地将喷嘴环产生的水雾输送至远处进行抑尘作业，并且尽可能避免了在锥筒出口水雾最密集处由于径向紊流流动造成的水滴之间的碰撞聚合，水滴的碰撞聚合将影响喷雾在空中的停留时间与水滴数量，从而影响抑尘效率。此种结构能够充分利用风扇所产生气流的能量，不受天气环境因素的影响，实现水雾远距离大范围覆盖的降尘作业。

其中，各个第一喷嘴34的喷口在外导流筒32出风端水平延长线以内，各个第一喷嘴34的自由端相对于连接端朝向靠近风送装置轴线的方向延伸，即第一喷嘴34与风送装置的轴线呈锐角安装，例如第一喷嘴34与风送装置的轴线所成的角度范围为30°～60°。此种结构能够尽量使所有水雾均可被高速气流加速，且尽可能避免在锥筒出口水雾最密集处由于水滴在重力作用下降落发生的碰撞聚合。

参考图4，第一喷嘴34的喷口的形状、尺寸和在第一喷嘴34上的设置位置被构造为使喷出雾化液体的外侧切线与第一分液环33所在平面的夹角θ小于90°。这样所有水雾均可被高速气流加速，且尽可能避免在锥筒出口水雾最密集处由于水滴在重力作用下降落发生的碰撞聚合，水雾在高速气流的作用下输送在远处进行降尘作业。因此，在有侧向风与大气环流的天气条件下，也可正常进行喷雾降尘作业。

当水雾外侧切线与竖直方向夹角大于90°时，部分水雾不在出口高速气流的作用范围以内，在导流筒组件3出风端由于水雾最为密集，未经高速气流作用的水滴在重力作用下降落与其他水滴发生碰撞聚合形成大水滴，减少了空气中悬浮水滴的数量与时间，从而严重影响了喷雾的降尘效率。

进一步地，仍参考图4，本发明的风送装置还包括：第二分液环35和第二喷嘴组。其中，第二分液环35与内导流筒31同轴设置，且位于内导流筒31的出风端与外导流筒32的出风端之间。例如，第二分液环35与外导流筒32的出风端平齐，在径向上位于内导流筒31与外导流筒32之间；或者第二分液环35在轴向上位于内导流筒31和外导流筒32之间。第二喷嘴组包括多个第二喷嘴36，各个第二喷嘴36沿周向间隔设在第二分液环35远离内导流筒31的一端，且与第二分液环35连通，各个第二喷嘴36的延伸方向与风送装置的轴线一致。优选地，各个第二喷嘴36沿周向均匀地设在第二分液环35上。

由于第二喷嘴组布置在导流筒组件3内部，由于有外围高速风的保护作用，第二喷嘴组喷出水雾的抗干扰能力更强，将各个第二喷嘴36沿轴向设置，可使内层水雾在内层气流的驱动下，并在外层气流的保护下具备更远的喷出距离，提高喷雾降尘的作业范围。而且，在有侧向风与大气环流的天气条件下，也可正常进行喷雾降尘作业。

可选地，第二喷嘴36的自由端朝向靠近风送装置的轴线的方向延伸。

如图4所示，内导流筒31相对于外导流筒32的出风端沿轴向向内缩回第一预设距离L1，第二分液环35沿轴向设在内导流筒31出风端与外导流筒32出风端之间。在有风的天气条件下，现有的抑尘车形成的水雾极易受到侧向风与大气环流的干扰，喷雾射程与水雾的覆盖面积受到影响。将第二分液环35设在导流筒组件3内部，水雾与高速气流在出导流筒组件3前即进行了动量交换，使水雾具备高速的轴向速度，且由于外围高速风的保护作用，第二喷嘴组喷出水雾的抗干扰能力更强，在有侧向风与大气环流的天气条件下，也可正常进行喷雾降尘作业。

如图4所示，第二分液环35与内导流筒31的出风端沿轴向间隔第二预设距离L2，且内导流筒31的出风端的径向尺寸小于第二分液环35内壁的径向尺寸。例如，第二预设距离L2的范围为5cm～15cm。第二分液环35可通过支撑板与导流筒同轴连接。

由于内导流筒31渐缩后在出风端尺寸较小，将第二分液环35径向尺寸增大可以增加中心水雾的喷出量，并适当减小内外圈水雾的间隔，使整体喷出的水雾在径向上更加均匀，优化降尘作业效果。而且，由于内导流筒31的出风端相对于外导流筒32的出风端缩回第一预设距离L1，第一导流板37在出风端的位置可设置为斜边，将第二分液环35与内导流筒31的出风端沿轴向间隔设置还可与斜边避让，可保持斜边的完整性，提高气流稳定性。

本发明的风送装置可用于抑尘、绿化清洗、绿化洒水、杨絮抑制、吹雪等。

以上对本发明所提供的实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施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 (14)

1.一种风送装置，其特征在于，包括导流筒组件(3)，所述导流筒组件(3)包括：

内导流筒(31)，内部形成内风道，所述内风道从进风端至出风端渐缩；和

外导流筒(32)，同轴设在所述内导流筒(31)外侧，所述内导流筒(31)与所述外导流筒(32)之间形成外风道，所述外风道出风端的横截面积不小于进风端的截面积。

2.根据权利要求1所述的风送装置，其特征在于，所述外风道从进风端至出风端渐扩。

3.根据权利要求2所述的风送装置，其特征在于，

所述外导流筒(32)从进风端至出风端渐缩，所述外导流筒(32)相对于轴向的倾斜度小于所述内导流筒(31)的倾斜度。

4.根据权利要求2所述的风送装置，其特征在于，所述外风道从进风端至出风端横截面积保持不变。

5.根据权利要求1所述的风送装置，其特征在于，还包括：

负压筒(2)，沿轴向的一端与所述外导流筒(32)连接；和

风扇，设在所述负压筒(2)内，用于将外部空气吸入所述导流筒组件(3)内；

其中，所述风扇的扇叶根部沿径向位于所述内导流筒(31)的内侧。

6.根据权利要求1所述的风送装置，其特征在于，还包括：

第一分液环(33)，与所述外导流筒(32)同轴设置，且位于所述外导流筒(32)的出风端，所述第一分液环(33)靠近轴线的外侧壁与所述外导流筒(32)出风端的内壁相切；和

第一喷嘴组，包括多个与所述第一分液环(33)连通的第一喷嘴(34)，各个第一喷嘴(34)沿周向间隔设在所述第一分液环(33)远离所述外导流筒(32)的一端；

其中，所述第一喷嘴(34)的自由端朝向靠近所述风送装置轴线的方向延伸。

7.根据权利要求6所述的风送装置，其特征在于，所述第一喷嘴(34)的喷口被构造为使喷出雾化液体的外侧切线与所述第一分液环(33)所在平面的夹角小于90°。

8.根据权利要求1所述的风送装置，其特征在于，还包括：

第二分液环(35)，与所述内导流筒(31)同轴设置，且位于所述内导流筒(31)的出风端与所述外导流筒(32)的出风端之间；和

第二喷嘴组，包括多个第二喷嘴(36)，各个第二喷嘴(36)沿周向间隔设在所述第二分液环(35)远离所述内导流筒(31)的一端，且与所述第二分液环(35)连通；

其中，所述第二喷嘴(36)的延伸方向与所述风送装置的轴线一致，或者所述第二喷嘴(36)的自由端朝向靠近所述风送装置的轴线的方向延伸。

9.根据权利要求8所述的风送装置，其特征在于，所述内导流筒(31)相对于所述外导流筒(32)的出风端沿轴向向内缩回第一预设距离(L1)，所述第二分液环(35)沿轴向设在所述内导流筒(31)出风端与外导流筒(32)出风端之间。

10.根据权利要求8所述的风送装置，其特征在于，所述第二分液环(35)与所述内导流筒(31)的出风端沿轴向间隔第二预设距离(L2)，且所述内导流筒(31)的出风端的径向尺寸小于所述第二分液环(35)内壁的径向尺寸。

11.根据权利要求1所述的风送装置，其特征在于，所述导流筒组件(3)还包括：

多个第一导流板(37)，沿周向间隔设在所述外风道中，所述第一导流板(37)沿轴向延伸，且与所述内导流筒(31)与外导流筒(32)连接；和/或

多个第二导流板(38)，沿周向间隔设在所述内风道中，所述第二导流板(38)沿轴向延伸，且与所述内导流筒(31)连接。

12.根据权利要求11所述的风送装置，其特征在于，所述第二导流板(38)的数量不少于所述第一导流板(37)的数量。

13.一种环境清洁设备，其特征在于，包括权利要求1～12任一所述的风送装置。

14.根据权利要求13所述的环境清洁设备，其特征在于，包括抑尘设备、洒水设备、清洗设备或吹雪设备。