CN110207203A - 排风装置及应用其的燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排风装置，其包括集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件以及驱动组件，所述蜗壳组件与集烟罩组件连接，所述排烟组件与蜗壳组件的出口连接，所述驱动组件与蜗壳组件连接并驱动蜗壳组件；集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件中至少有一项具有渐变流道设计，所述集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件构成的渐变通道，在驱动组件产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件排出；本发明通过三级渐变通道降低排风装置的流动阻力,使烟气或者空气以较低的流动噪声流出。
Description
技术领域
本发明属于燃气热水器技术领域，具体涉及排风装置及应用其的燃气热水器。
背景技术
随着人们生活水平的提高，市场上大升数的燃气热水器越来越受消费者的青睐，而大升数机型为满足产品功能特性要求，其需求的排风量也随之增大。
现有的大升数燃气热水器，延用传统的排烟风道结构，为满足排风量要求其高转速运行过程中会产生的大量噪音，严重影响了消费者的使用舒适性体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种排风装置，通过三级渐变通道，有效地降低了排风装置的流动阻力,在保持大风量的前提下降低了噪音。
本发明的另一个目的是提供一种燃气热水器。
本发明所采用的技术方案是：
排风装置，其包括集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件以及驱动组件，所述蜗壳组件与集烟罩组件连接，所述排烟组件与蜗壳组件的出口连接，所述驱动组件和蜗壳组件连接并驱动蜗壳组件；
集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件中至少有一项具有渐变流道设计，所述集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件构成的渐变通道，在驱动组件产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件排出。
本发明的特点还在于，
所述集烟罩组件包括外壳、支架以及连接通道，所述支架设置在外壳两侧，所述连接通道设置在外壳顶端且与蜗壳组件的入口连通。
所述外壳为梯形渐变流道设计。
所述蜗壳组件包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体对接构成蜗壳。
所述蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线。
述排烟组件为圆弧渐变流道设计。
所述蜗壳组件和排烟组件之间法兰连接过渡。
所述驱动组件包括直流无极调速电机和叶轮。
所述叶轮包括上端盖、下端盖以及叶片，所述上端盖和下端盖上下相对设置，所述叶片纵向均匀的设置在上端盖和下端盖之间。
一种燃气热水器，其包括上述的排风装置、燃烧装置以及换热装置，所述排风装置设置在换热装置上方用于提供燃气燃烧所需的空气，所述燃烧装置设置在换热装置下方。
与现有技术相比，本发明使用时，空气或者烟气依次经过由集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件构成的三级渐变通道，在驱动组件的影响下实现排放，通过三级渐变通道降低排风装置的流动阻力,使烟气或者空气以较低的流动噪声流出。
附图说明
图1是本发明实施例1提供排风装置的爆炸图；
图2是本发明实施例2提供排风装置的结构示意图；
图3是本发明实施例2提供排风装置中集烟罩组件的结构示意图；
图4是本发明实施例2提供排风装置中蜗壳组件的主视图；
图5是本发明实施例2提供排风装置中蜗壳组件的侧视图；
图6是本发明实施例2提供排风装置中驱动组件的结构示意图；
图7是本发明实施例2提供排风装置中叶轮的结构示意图；
图8是本发明实施例4提供燃气热水器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例1提供一种排风装置，如图1所示，其包括集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3以及驱动组件4，蜗壳组件2与集烟罩组件1连接，排烟组件3与蜗壳组件2的出口连接，驱动组件4和蜗壳组件2连接并驱动蜗壳组件2；
集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3中至少有一项具有渐变流道设计，所述集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3构成的渐变通道，在驱动组件4产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3排出；
该实施例1中，当仅有集烟罩组件1为渐变流道设计时，具体体现在集烟罩组件1的外壳为梯形渐变流道设计，这样，烟气或者空气首先进入集烟罩组件1形成的渐变流道中，在渐变流道中渐变收缩流动，然后通过连接通道进入蜗壳组件2形成的通道，在驱动组件4的作用下，烟气通过排烟组件3最终实现排放；
上述特殊结构的外壳11使烟气进入后渐变收缩流动(敞开式通道渐变切换致满足整机过剩空气流道要求的孔径通道),避免气流流动过程形成涡流区，形成较大的气流噪声，全新设计的外壳11结构可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性。
该实施例1中，当仅有蜗壳组件2为渐变流道设计时，具体体现在：在保证蜗壳组件2体积满足排风量要求的前提下，合理地改变了蜗壳组件的厚度尺寸，增大了蜗壳组件的外形轮廓，且蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线，这样，烟气或者空气首先进入集烟罩组件1，然后通过连接通道进入具有渐变流道设计的蜗壳组件2中，在驱动组件4的作用下，烟气通过排烟组件3最终实现排放；
上述结构蜗壳采用阿基米德线或对数螺线渐变过渡曲线设计，阿基米德渐变曲线其弧线尺寸线性过渡，可有效降低流动阻力，实现低噪流动；
在该实施例1中，当仅有排烟组件3为渐变流道设计时，具体体现在：排烟组件3为圆弧渐变流道设计，圆弧渐变流道的渐变式圆弧曲线为结合排烟口、排风口当量孔径通道大小、排风口与排烟口的横向及纵向距离(与整机实际结构相关)设计的，这样，烟气或者空气首先进入集烟罩组件1，然后通过连接通道进入蜗壳组件2中，在驱动组件4的作用下，烟气通过渐变流道设计的排烟组件3实现排放。
本发明实施例2提供一种排风装置，如图2所示，其包括集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3以及驱动组件4，蜗壳组件2与集烟罩组件1连接，排烟组件3与蜗壳组件2的出口连接，驱动组件4设置在蜗壳组件2上方并驱动蜗壳组件2；集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3中至少两项具有渐变流道设计，所述集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3构成的渐变通道，在驱动组件4产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3排出。
该实施例2中，当集烟罩组件1和蜗壳组件2为渐变流道设计时，具体体现在：如图3所示，集烟罩组件1包括外壳11、支架12以及连接通道13，外壳11为梯形，支架12设置在外壳11两侧，连接通道13设置在外壳11顶端且与蜗壳组件2的入口连通；
外壳11和支架12由钣金件冲压成型或由铝材压铸成型，两者通过焊接或者拉铆等连接方式组合而成；
这样，集烟罩组件1为第一级渐变流道，外壳11为梯形渐变流道设计，使烟气进入后渐变收缩流动(敞开式通道渐变切换致满足整机过剩空气流道要求的孔径通道),避免气流流动过程形成涡流区，形成较大的气流噪声，全新设计的外壳11结构可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性；
另外，外壳11的一侧设置有凹陷14，为蜗壳组件2和排烟组件3之间的法兰连接留有空隙。
如图4-5所示，蜗壳组件2包括上壳体21和下壳体22，所述上壳体21和下壳体22对接构成蜗壳，所述蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线；
这样，蜗壳组件2为第二级渐变流道，采用阿基米德线或对数螺线渐变过渡曲线设计，阿基米德渐变曲线其弧线尺寸线性过渡，可有效降低流动阻力，实现低噪流动。
为了进一步降低第二级渐变流道的气体流动噪音，本实施例在蜗壳组件2的结构设计上进行了优化，为了避免因驱动组件4力臂长导致叶轮转动过程因晃动而形成气流扰动问题，本实施例在保证蜗壳组件2体积满足排风量要求的前提下，合理地改变了蜗壳组件的厚度尺寸，增大了蜗壳组件的外形轮廓，如：将蜗壳厚度由传统的70mmm调整为45-55mm，将蜗壳外径由传统的120mmm调整为145-155mm，蜗壳厚度优选50mm，蜗壳外径优选150mm。
该实施例2中，当集烟罩组件1和排烟组件3为变流道设计时，具体体现在：如图3所示，集烟罩组件1包括外壳11、支架12以及连接通道13，外壳11为梯形，支架12设置在外壳11两侧，连接通道13设置在外壳11顶端且与蜗壳组件2的入口连通；外壳11和支架12由钣金件冲压成型或由铝材压铸成型，两者通过焊接或者拉铆等连接方式组合而成；
这样，集烟罩组件1为第一级渐变流道，外壳11为梯形渐变流道设计，使烟气进入后渐变收缩流动(敞开式通道渐变切换致满足整机过剩空气流道要求的孔径通道),避免气流流动过程形成涡流区，形成较大的气流噪声，全新设计的外壳11结构可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性；
排烟组件3为圆弧渐变流道设计，圆弧渐变流道的渐变式圆弧曲线为结合排烟口、排风口当量孔径通道大小、排风口与排烟口的横向及纵向距离(与整机实际结构相关)设计的。
为满足整机过剩空气要求，优选排烟口需不小于60mm的当量孔径通道，结合蜗壳组件2排风口的尺寸不小于70mm的当量孔径通道，两者之间以渐变式圆弧曲线相通，最终输出流线型的渐变通道结构，而具体的实施方式可根据实际结构需求进行设计，前提是流道结构形式可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性。该实施例2中，当蜗壳组件2和排烟组件3为变流道设计时，具体体现在：如图4-5所示，蜗壳组件2包括上壳体21和下壳体22，所述上壳体21和下壳体22对接构成蜗壳，所述蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线；
这样，蜗壳组件2为第二级渐变流道，采用阿基米德线或对数螺线渐变过渡曲线设计，阿基米德渐变曲线其弧线尺寸线性过渡，可有效降低流动阻力，实现低噪流动。
为了进一步降低第二级渐变流道的气体流动噪音，本实施例在蜗壳组件2的结构设计上进行了优化，为了避免因驱动组件4力臂长导致叶轮转动过程因晃动而形成气流扰动问题，本实施例在保证蜗壳组件2体积满足排风量要求的前提下，合理地改变了蜗壳组件的厚度尺寸，增大了蜗壳组件的外形轮廓，如：将蜗壳厚度由传统的70mmm调整为45-55mm，将蜗壳外径由传统的120mmm调整为145-155mm，蜗壳厚度优选50mm，蜗壳外径优选150mm；
排烟组件3为圆弧渐变流道设计，圆弧渐变流道的渐变式圆弧曲线为结合排烟口、排风口当量孔径通道大小、排风口与排烟口的横向及纵向距离(与整机实际结构相关)设计的。
为满足整机过剩空气要求，优选排烟口需不小于60mm的当量孔径通道，结合蜗壳组件2排风口的尺寸不小于70mm的当量孔径通道，两者之间以渐变式圆弧曲线相通，最终输出流线型的渐变通道结构，而具体的实施方式可根据实际结构需求进行设计，前提是流道结构形式可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性。
本发明实施例3提供一种排风装置，其包括集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3以及驱动组件4，蜗壳组件2与集烟罩组件1连接，排烟组件3与蜗壳组件2的出口连接，驱动组件4设置在蜗壳组件2上方并驱动蜗壳组件2；集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3均具有渐变流道设计，所述集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3构成的渐变通道，在驱动组件4产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件1、蜗壳组件2、排烟组件3排出。
在该实施例3中，集烟罩组件1包括外壳11、支架12以及连接通道13，外壳11为梯形，支架12设置在外壳11两侧，连接通道13设置在外壳11顶端且与蜗壳组件2的入口连通；
外壳11和支架12由钣金件冲压成型或由铝材压铸成型，两者通过焊接或者拉铆等连接方式组合而成；
这样，集烟罩组件1为第一级渐变流道，外壳11为梯形渐变流道设计，使烟气进入后渐变收缩流动(敞开式通道渐变切换致满足整机过剩空气流道要求的孔径通道),避免气流流动过程形成涡流区，形成较大的气流噪声，全新设计的外壳11结构可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性；
另外，外壳11的一侧设置有凹陷14，为蜗壳组件2和排烟组件3之间的法兰连接留有空隙。
如图4-5所示，蜗壳组件2包括上壳体21和下壳体22，所述上壳体21和下壳体22对接构成蜗壳，所述蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线；
这样，蜗壳组件2为第二级渐变流道，采用阿基米德线或对数螺线渐变过渡曲线设计，阿基米德渐变曲线其弧线尺寸线性过渡，可有效降低流动阻力，实现低噪流动。
为了进一步降低第二级渐变流道的气体流动噪音，本实施例在蜗壳组件2的结构设计上进行了优化，为了避免因驱动组件4力臂长导致叶轮转动过程因晃动而形成气流扰动问题，本实施例在保证蜗壳组件2体积满足排风量要求的前提下，合理地改变了蜗壳组件的厚度尺寸，增大了蜗壳组件的外形轮廓，如：将蜗壳厚度由传统的70mmm调整为45-55mm，将蜗壳外径由传统的120mmm调整为145-155mm，蜗壳厚度优选50mm，蜗壳外径优选150mm。
排烟组件3为圆弧渐变流道设计，圆弧渐变流道的渐变式圆弧曲线为结合排烟口、排风口当量孔径通道大小、排风口与排烟口的横向及纵向距离(与整机实际结构相关)设计的。
所述蜗壳组件2和排烟组件3之间法兰连接过渡，这样，排烟组件3的进口与蜗壳组件2经法兰连接后再通过渐变式圆弧曲线流道过渡至第三级渐变流道排烟组件3，实现烟气排放。
为满足整机过剩空气要求，故选型排烟口需不小于60mm的当量孔径通道，结合蜗壳组件2排风口的尺寸不小于70mm的当量孔径通道，两者之间以渐变式圆弧曲线相通，最终输出流线型的渐变通道结构，而具体的实施方式可根据实际结构需求进行设计，前提是流道结构形式可有效降低流动阻力，实现低噪流动的功能特性。
另外，如图6所示，驱动组件4包括直流无极调速电机41和叶轮42，直流无极调速电机41的输出轴和叶轮42连接，驱动组件4通过电机支架安装在蜗壳组件2上方，直流无极调速电机41可使整机在不同负荷匹配最优的排风量，最终实现全负荷燃烧工况实现最优状态。
如图7所示，所述叶轮42包括上端盖421、下端盖422以及叶片423，所述上端盖421和下端盖422上下相对设置，所述叶片423纵向均匀的设置在上端盖421和下端盖422之间；
上端盖421、下端盖422以及叶片423由铝或不锈钢板材冲压成型，叶片423采用插齿式叶片圆周阵列结构，结合上端盖421、下端盖422组装而成，其可以通过增减叶片423数量的方式有效调节叶轮的排风面积。
该实施例3的工作过程为：烟气或者空气首先进入集烟罩组件1形成的第一级渐变流道中，在形状为渐变梯形的外壳11的作用下，烟气渐变收缩流动,避免气流流动过程形成涡流区，形成较大的气流噪声，之后通过连接通道13进入蜗壳组件2形成的第二级渐变流道中，在驱动组件4的作用下，烟气或者空气从蜗壳组件2经法兰后再通过渐变圆弧曲线流道过渡至第三级渐变流道排烟组件3，最终实现低噪音排放。
本发明实施例4提供一种燃气热水器，如图8所示，其包括上述的排风装置5、燃烧装置6以及换热装置7，排风装置5设置在换热装置7上方用于提供燃气燃烧所需的空气，燃烧装置6设置在换热装置7下方；燃气燃烧所需的空气由排风装置5提供，排风装置5供风能力的强弱直接影响系统的燃烧工况要求。
采用上述方案，与现有技术相比，本方案采用大蜗壳、插片式叶轮结构、直流无极调速驱动电机设计，保证了大风量，同时空气或者烟气依次经过由集烟罩组件、蜗壳组件、排烟组件构成的三级渐变流道，在驱动组件的影响下实现排放，三级渐变流道设计使燃气热水器在满足较低噪音的前提下产生大风量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种排风装置，其特征在于，其包括集烟罩组件(1)、蜗壳组件(2)、排烟组件(3)以及驱动组件(4)，所述蜗壳组件(2)与集烟罩组件(1)连接，所述排烟组件(3)与蜗壳组件(2)的出口连接，所述驱动组件(4)与蜗壳组件(2)连接并驱动蜗壳组件(2)；
所述集烟罩组件(1)、蜗壳组件(2)、排烟组件(3)中至少有一项具有渐变流道设计，所述集烟罩组件(1)、蜗壳组件(2)、排烟组件(3)构成的渐变通道，在驱动组件(4)产生的风压下，空气或者烟气依次经过集烟罩组件(1)、蜗壳组件(2)、排烟组件(3)排出。
2.根据权利要求1所述的排风装置，其特征在于，所述集烟罩组件(1)包括外壳(11)、支架(12)以及连接通道(13)，所述支架(12)设置在外壳(11)两侧，所述连接通道(13)设置在外壳(11)顶端且与蜗壳组件(2)的入口连通。
3.根据权利要求2所述的排风装置，其特征在于，所述外壳(11)为梯形渐变流道设计。
4.根据权利要求1所述的排风装置，其特征在于，所述蜗壳组件(2)包括上壳体(21)和下壳体(22)，所述上壳体(21)和下壳体(22)对接构成蜗壳。
5.根据权利要求4所述的排风装置，其特征在于，所述蜗壳的外形为阿基米德螺线或对数螺线。
6.根据权利要求1所述的排风装置，其特征在于，所述排烟组件(3)为圆弧渐变流道设计。
7.根据权利要求2-6任一项所述的排风装置，其特征在于，所述蜗壳组件(2)和排烟组件(3)之间法兰连接过渡。
8.根据权利要求7所述的排风装置，其特征在于，所述驱动组件(4)包括直流无极调速电机(41)和叶轮(42)。
9.根据权利要求8所述的排风装置，其特征在于，所述叶轮(42)包括上端盖(421)、下端盖(422)以及叶片(423)，所述上端盖(421)和下端盖(422)上下相对设置，所述叶片(423)纵向均匀的设置在上端盖(421)和下端盖(422)之间。
10.一种燃气热水器，其特征在于，其包括上述权利要求1-9任一项所述的排风装置(5)、燃烧装置(6)以及换热装置(7)，所述排风装置(5)设置在换热装置(7)上方用于提供燃气燃烧所需的空气，所述燃烧装置(6)设置在换热装置(7)下方。
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- 2018-06-08 CN CN201810588254.8A patent/CN110207203A/zh active Pending
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