CN110701108A - 一种风腔组件及风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风腔组件及风机，风腔组件包括相对设置的前挡板和流道板、及设置在前挡板与流道板间的风叶。前挡板和流道板间形成风道，其一端设有进风口、另一端设有出风口。前挡板包括向靠近风叶方向凸起的凸起结构，流道板包括相连接的曲线段和直线段，且沿进风口至出风口方向、曲线段与风叶间的距离逐渐增大。如此设置，提供了一种新型结构的风腔，实现进出气流的有效分流，降低进出风流体的互串，达到降低流体串撞引起的声波波谷重叠及机体振动，从而达到降低低频和整机运行振噪的效果，提高气流辐射距离，使风机有效提高工作效率，最终提高风机能效及环保性，改善用户体验，使得产品竞争力得以提升。

Description

一种风腔组件及风机

技术领域

本发明涉及风机技术领域，更具体地说，涉及一种风腔组件及风机。

背景技术

风机广泛应用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却，锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送，风洞风源和气垫船的充气、推进等。风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械，是对气体压缩和气体输送机械的习惯简称；通常所说的风机包括通风机、鼓风机、风力发风机等。随着社会的进步以及对环境要求的提高，降低振噪，提高能效、风量、传输距离等一直是工程人员对风机研究的不懈追求；而其中最重要的就是对风腔的研究。因此，提供一种风腔，以降低风机的振动噪声、提高风机能效，从而提高环保性、用户体验感、产品竞争力，成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风腔组件及风机，以降低风机的振动噪声、提高风机能效，从而提高环保性、用户体验感、产品竞争力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种风腔组件，包括相对设置的前挡板和流道板、以及设置在所述前挡板与所述流道板之间的风叶，所述前挡板和所述流道板之间形成供气流通过的风道，所述风道的一端设有进风口、另一端设有出风口，所述前挡板包括向靠近所述风叶方向凸起的凸起结构，所述流道板包括曲线段和与所述曲线段相连接的直线段，且沿所述进风口至所述出风口的方向、所述曲线段与所述风叶之间的距离逐渐增大。

优选地，所述凸起结构为“V”形结构，所述“V”形结构的尖端位置位于所述风叶的中心轴的下方。

优选地，连接所述曲线段的两端形成的直线和所述直线段相交形成的夹角a为125°-145°。

优选地，所述曲线段为圆弧段，所述圆弧段的圆心位置位于所述风叶的中心轴的上方，且沿水平方向、所述风叶的中心轴与所述圆弧段之间的距离小于所述圆弧段的半径。

优选地，所述前挡板还包括设置在所述凸起结构靠近所述出风口的一端、且与所述凸起结构弯折连接的第一段以及与所述第一段弯折连接的第二段，以使所述第一段和所述第二段相交呈“V”形。

优选地，所述第二段靠近所述出风口的端部位置位于所述风叶外沿的底端的上方。

优选地，所述前挡板还包括设置在所述凸起结构靠近所述进风口的一端、且与所述凸起结构弯折连接的第三段，所述第三段向远离所述风叶方向倾斜。

优选地，所述前挡板还包括与所述第三段弯折连接的第一翻边，所述第一翻边向靠近所述风叶的方向延伸。

优选地，所述流道板还包括与所述曲线段弯折连接的第二翻边，所述第二翻边向远离所述风叶的方向延伸。

本发明还提供了一种风机，包括如上任一项所述的风腔组件。

本发明提供的技术方案中，一种风腔组件包括相对设置的前挡板和流道板、以及设置在前挡板与流道板之间的风叶，前挡板和流道板之间形成供气流通过的风道，风道的一端设有进风口、另一端设有出风口，前挡板包括向靠近风叶方向凸起的凸起结构，流道板包括曲线段和与曲线段相连接的直线段，且沿进风口至出风口的方向、曲线段与风叶之间的距离逐渐增大。如此设置，提供了一种新型结构的风腔，实现进出气流的有效分流，降低进出风流体的互串，达到降低流体串撞引起的声波波谷重叠及机体振动，从而达到降低低频和整机运行振噪的效果，提高气流辐射距离，使风机有效提高工作效率，最终提高风机能效及环保性，改善用户体验，使得产品竞争力得以提升。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中风腔组件的剖面图；

图2为本发明实施例中前挡板的剖面图；

图3为本发明实施例中流道板的剖面图。

图1-图3中：

前挡板-1、流道板-2、风叶-3、进风口-4、出风口-5、凸起结构-6、曲线段-7、直线段-8、第一段-9、第二段-10、第三段-11、第一翻边-12、第二翻边-13。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式提供了一种风腔组件及风机，以降低风机的振动噪声、提高风机能效，从而提高环保性、用户体验感、产品竞争力。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

需要说明的是，文中提到的方位“上”“下”是指如图1所示的风腔组件摆放状态时之所指，图中上下方向即为所指上下方位，则图中相对靠上的位置为上方，相对靠下的位置为下方。

请参考附图1-3，本实施例提供的风腔组件包括相对设置的前挡板1和流道板2、以及设置在前挡板1与流道板2之间的风叶3。前挡板1和流道板2均固定设置，可通过固定件与相应装配部件固定连接。风叶3可选用贯流风叶，为多叶式、长圆筒形，具有前向多翼形叶片。前挡板1和流道板2之间形成供气流通过的风道，风道的一端设有进风口4、另一端设有出风口5，其中，进风口4还可以按照使用需求增设起防护作用的网罩。风叶3旋转时，气流从进风口4进入，穿过风叶3内部，从出风口5排出，形成工作气流，其气流流动方向如图1中箭头所示。前挡板1包括向靠近风叶3方向凸起的凸起结构6，由图1可知，凸起结构6向内部突出，改变了风道形状，可有效抑制流经此处的流体的运动惯性，同时可减少风叶3转动时出风气流向进风区域流动，起到进、出气流的有效分流以及有效降低进、出风流体的互串。流道板2包括曲线段7和与曲线段7相连接的直线段8，从图1中可以看到，曲线段可引导气流由平滑曲面通过，平缓改变气流方向，可降低气流冲击力，从而降低流体的无功损耗和机体振动，达到以降低动能对消耗功率的需求，再经直线段定向过渡引导气流流向出风口5，有效平稳、集中地输送流体。并且沿进风口4至出风口5的方向，曲线段7与风叶3之间的距离逐渐增大，从而使得流道板的曲线段与风叶之间形成一个喇叭口形状的通道，从图1中可以看出，当气流一进入风道内，所有流体聚集在喇叭口小端，流体惯性会形成一定压强，提高流体能量，实现第一次出风加压过程，从而将气流快速地输送到喇叭口大端，可提高气流辐射距离，提高了风机能效。如此设置，提供了一种新型结构的风腔，达到降低流体串撞引起的声波波谷重叠及机体振动，从而达到降低低频和整机运行振噪的效果，提高气流辐射距离，使风机有效提高工作效率，最终提高风机能效及环保性，改善用户体验，使得产品竞争力得以提升。

在本实施例中，凸起结构6为“V”形结构，“V”形结构的尖端位置位于风叶3的中心轴的下方。如图2所示，“V”形结构由两个相交的直板形成。需要说明的是，如图1所示的风腔组件的摆放状态时，图中凸起结构6的左端即为所指“V”形结构的尖端位置，图中A点处为风叶3中心轴所在位置。由于风叶3旋转时，会在风叶3附近产生一个涡流，涡流的存在，使风叶3输出端产生循环流，涡流的位置对横流风机性能影响较大，涡流中心接近风叶3内圆周且靠近风腔壁，则风机性能较好；涡流中心离风腔壁较远，则循环流的区域增大，风机效率降低，流量不稳定程度增加。而“V”形结构的设置，将涡流控制在“V”形结构和风叶之间的区域(如图1中所示环形循环流区域)，使得涡流离前挡板较近，“V”形结构可以有效促进涡流的惯性及降低涡流分散互串，减少气流损失，达到出风第二次加压，提高风量，从而进一步提高风机能效。

如图3所示，连接曲线段7的两端形成的直线和直线段8相交形成的夹角a为125°-145°。在本实施例的优选方案中，夹角a为135°。这样流道板的整体结构变化趋势较平缓，从而达到平滑、定向导流，提高能效的作用。

在本实施例中，曲线段7为圆弧段，圆弧段的圆心位置位于风叶3的中心轴的上方，且沿水平方向、风叶3的中心轴与圆弧段之间的距离小于圆弧段的半径。需要说明的是，如图1所示的风腔组件的摆放状态时，图中左右方向即为所指水平方向，图中B点为圆弧段的圆心位置。这样设置，风叶中心轴位置不高于圆弧段圆心位置，使得风叶输出端位于风道内，有利于聚集出风气流，且风叶向流道板靠近，二者呈偏心状态，从而形成喇叭口通道，实现第一次出风加压，此结构简单、易实施，利于产业化加工，有效实现加压平滑导流。具体地，圆弧段为四分之一圆弧，直线段与圆弧段相切、沿水平方向延伸，此时夹角a为135°，形成半躺式平滑定向导流设计，有利于降低风机振噪，实现风机能效的提升。

如图2所示，前挡板1还包括设置在凸起结构6靠近出风口5的一端、且与凸起结构6弯折连接的第一段9以及与第一段9弯折连接的第二段10，以使第一段9和第二段10相交呈“V”形。这样形成阶梯压舌结构，分阶梯导流，逐步引导出风气流的出风方向，在增加气流压强的同时起到降低气流直面冲击力的作用，从而降低机体振动。优选地，第二段10靠近出风口5的端部位置位于风叶3外沿的底端的上方即高于风叶3最底端，这样利于出风气流的排出。

前挡板1还包括设置在凸起结构6靠近进风口4的一端、且与凸起结构6弯折连接的第三段11，第三段11向远离风叶3方向倾斜。这样按气流的流动方向设计，形成倾斜、增加空间结构，降低气流的直面冲击力，降低气流换向时释放串流、有效切换进风气流。前挡板1还包括与第三段11弯折连接的第一翻边12，第一翻边12向靠近风叶3的方向延伸。翻边结构的设置可以增强前挡板的结构强度，提高抗冲击强度，加强抗振能力，也能起到一定的气流导向作用。

在本实施例中，流道板2还包括与曲线段7弯折连接的第二翻边13，第二翻边13向远离风叶3的方向延伸。第二翻边的设置在流道板顶部对进、出风分界点采用了加强结构设计，这种加强方式不但经济性高还能达到较好的抗振效果。按照流体的运动惯性，会有部分气流会撞击在该位置上，若无翻边而是直接延伸的话，其抗振能力就会相应减弱。

本实施例还提供了一种风机，包括如上描述的风腔组件。如此设置，降低了风机的振动噪声，提高了风机能效，从而提高环保性、用户体验感及产品竞争力。该有益效果的推导过程和上述风腔组件所带来的有益效果的推导过程大致类似，故在此不再赘述。

需要说明的是，上述各个实施例中的不同功能的装置或部件可以进行结合，比如，本实施例的优选方案中风腔组件包括相对设置的前挡板1和流道板2、以及设置在前挡板1与流道板2之间的风叶3。前挡板1和流道板2之间形成供气流通过的风道，风道的一端设有进风口4、另一端设有出风口5。前挡板1包括向靠近风叶3方向凸起的凸起结构6，凸起结构6为“V”形结构，“V”形结构的尖端位置位于风叶3的中心轴的下方。前挡板1还包括设置在凸起结构6靠近出风口5的一端、且与凸起结构6弯折连接的第一段9以及与第一段9弯折连接的第二段10，以使第一段9和第二段10相交呈“V”形。第二段10靠近出风口5的端部位置位于风叶3外沿的底端的上方。前挡板1还包括设置在凸起结构6靠近进风口4的一端、且与凸起结构6弯折连接的第三段11，以及与第三段11弯折连接的第一翻边12，第三段11向远离风叶3方向倾斜，第一翻边12向靠近风叶3的方向延伸。其中，前挡板相邻各段形成的∠A至∠F的大小不做限定，可根据实际需求对其结构形状作具体设计，以使前挡板有效达到降串、分流以及加强结构抗气流的冲击力，从而达到降低振噪、提高能效的作用。流道板2包括曲线段7和与曲线段7相连接的直线段8，且沿进风口4至出风口5的方向、曲线段7与风叶3之间的距离逐渐增大。连接曲线段7的两端形成的直线和直线段8相交形成的夹角a为125°-145°，优选为135°。曲线段7为圆弧段，圆弧段的圆心位置位于风叶3的中心轴的上方，且沿水平方向、风叶3的中心轴与圆弧段之间的距离小于圆弧段的半径，以实现圆弧段与风叶3之间的距离逐渐增大。流道板2还包括与曲线段7弯折连接的第二翻边13，第二翻边13向远离风叶3的方向延伸，达到加强结构的作用。具体地，圆弧段为四分之一圆弧，直线段与圆弧段相切、沿水平方向延伸，此时夹角a为135°，形成半躺式平滑定向导流设计，从而达到平滑、定向导流，提高能效的作用。

如此设置，前挡板、流道板和风叶组配后，前挡板的凸起结构、第一段和第二段形成的分级式双“V”形结构设计，以及第一翻边的设计，有效提高结构强度，形成分流、降串的作用；流道板形成135°半躺式平滑定向导流设计，达到提高能效的作用；风叶和流道板圆弧段呈偏心状态，风叶向圆弧段靠近并微向下沉，确保风叶中心轴位置不高于圆弧段圆心位置，形成出风一次加压导流；同时将涡流控制在风叶和前挡板凸起结构位置之间，结合第一段和第二段的阶梯式设计，有效利用涡流形成出风二次加压导流，从而有效达到平滑导流、提高能效、降低低频噪音及整机振噪的作用。本实施例提供的风腔成型结构简单、牢靠，方便产业化；能有效提高工作效率，降低低频和整机运行振噪，提高流体能量和延长气流辐射距离，从而达到提高环保性、用户体验感和产品竞争力的作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风腔组件，其特征在于，包括相对设置的前挡板(1)和流道板(2)、以及设置在所述前挡板(1)与所述流道板(2)之间的风叶(3)，所述前挡板(1)和所述流道板(2)之间形成供气流通过的风道，所述风道的一端设有进风口(4)、另一端设有出风口(5)，所述前挡板(1)包括向靠近所述风叶(3)方向凸起的凸起结构(6)，所述流道板(2)包括曲线段(7)和与所述曲线段(7)相连接的直线段(8)，且沿所述进风口(4)至所述出风口(5)的方向、所述曲线段(7)与所述风叶(3)之间的距离逐渐增大。

2.如权利要求1所述的风腔组件，其特征在于，所述凸起结构(6)为“V”形结构，所述“V”形结构的尖端位置位于所述风叶(3)的中心轴的下方。

3.如权利要求1所述的风腔组件，其特征在于，连接所述曲线段(7)的两端形成的直线和所述直线段(8)相交形成的夹角a为125°-145°。

4.如权利要求1所述的风腔组件，其特征在于，所述曲线段(7)为圆弧段，所述圆弧段的圆心位置位于所述风叶(3)的中心轴的上方，且沿水平方向、所述风叶(3)的中心轴与所述圆弧段之间的距离小于所述圆弧段的半径。

5.如权利要求1所述的风腔组件，其特征在于，所述前挡板(1)还包括设置在所述凸起结构(6)靠近所述出风口(5)的一端、且与所述凸起结构(6)弯折连接的第一段(9)以及与所述第一段(9)弯折连接的第二段(10)，以使所述第一段(9)和所述第二段(10)相交呈“V”形。

6.如权利要求5所述的风腔组件，其特征在于，所述第二段(10)靠近所述出风口(5)的端部位置位于所述风叶(3)外沿的底端的上方。

7.如权利要求5所述的风腔组件，其特征在于，所述前挡板(1)还包括设置在所述凸起结构(6)靠近所述进风口(4)的一端、且与所述凸起结构(6)弯折连接的第三段(11)，所述第三段(11)向远离所述风叶(3)方向倾斜。

8.如权利要求7所述的风腔组件，其特征在于，所述前挡板(1)还包括与所述第三段(11)弯折连接的第一翻边(12)，所述第一翻边(12)向靠近所述风叶(3)的方向延伸。

9.如权利要求1所述的风腔组件，其特征在于，所述流道板(2)还包括与所述曲线段(7)弯折连接的第二翻边(13)，所述第二翻边(13)向远离所述风叶(3)的方向延伸。

10.一种风机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的风腔组件。

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