CN111359793A - 一种诱导风喷嘴及风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种诱导风喷嘴及风机，包括：进口导流圈、导流核、中空外筒、出口导流尾翼以及若干个导流板；所述导流核包括依次连接的导流头、诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端；进口导流圈与若干个导流板的一端相连接，导流板的另一端与导流过渡部以及中空外筒的底部相连接，中空外筒顶部与出口导流尾翼相连接，出口导流尾翼底部与导流核末端相连接，诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端设置在中空外筒内，导流头外伸至进口导流圈内。通过将诱导风喷嘴安装在通风机的出口，可以诱导大气中新鲜空气包裹住从室内排出的有毒气流，并将它们以较高的速度排到较高的大气中，以防止有毒气体污染屋顶区域并重新进入室内的空气补充系统。

Description

一种诱导风喷嘴及风机

技术领域

本发明涉及空气诱导流通设备技术领域，特别涉及一种诱导风喷嘴及风机。

背景技术

随着我国科学技术的发展，对各类实验室的需求越来越多，各高校、各系统、各学科的实验室数不胜数。在废气处理方面，人们一直十分关注大规模工业生产的废气排风，却往往忽略实验室废气处理，后者虽然排放量较少，但都是高浓度的有毒有害气体，且污染物的种类更加多样难测，如不及时进行废气处理，稀释排放，会破坏周围环境及人体健康。

现有实验室的空气换新风机，很难快速将废气或有毒气体从室内快速排出，废气或有毒气体易重新进入大楼的空气补充系统。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种诱导风喷嘴及风机，旨在克服现有技术中风机在将废气或有毒气体排出室内时废气或有毒气体易重新进入空气补充系统的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明实施例提供了一种诱导风喷嘴，其中，包括：进口导流圈、导流核、中空外筒、出口导流尾翼以及若干个导流板；

所述导流核包括依次连接的导流头、诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端；

所述进口导流圈与所述若干个导流板的一端相连接，所述若干个导流板的另一端与所述导流过渡部以及所述中空外筒的底部相连接，所述中空外筒顶部与所述出口导流尾翼相连接，所述出口导流尾翼底部与所述导流核末端相连接，所述诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端设置在所述中空外筒内，所述导流头外伸至所述进口导流圈内。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述诱导进风部与所述导流头连接处的直径至所述诱导进风部与所述导流过渡部连接处的直径依次增大，所述导流过渡部与所述诱导进风部连接处的直径至所述诱导进风部与所述导流核末端连接处的直径依次减小；其中，所述诱导进风部与所述导流过渡部连接处的直径为所述导流核直径最大处。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述导流核外表面为流线型体表面，所述导流核还包括防水槽，所述防水槽呈圆环形，且位于所述诱导进风部。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述导流核末端为平面、球形或锥形。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述导流头为球形或锥形。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述出口导流尾翼包括若干片交叉设置的尾翼片，所述尾翼片的顶部设置有加强筋。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述进口导流圈轴面投影图的上边缘切线和所述进口导流圈出口的垂直平面之间的夹角大于等于90度。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述诱导进风部轮廓的切线与竖直方向的夹角大于等于110度。

进一步地，所述的诱导风喷嘴中，所述诱导过渡部轮廓的切线与水平方向的夹角大于等于45度。

一种风机，其中，包括上述的诱导风喷嘴。

本发明所采用的技术方案具有以下有益效果：

本发明所提供的诱导风喷嘴，包括：进口导流圈、导流核、中空外筒、出口导流尾翼以及若干个导流板；所述导流核包括依次连接的导流头、诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端；所述进口导流圈与所述若干个导流板的一端相连接，所述若干个导流板的另一端与所述导流过渡部以及所述中空外筒的底部相连接，所述中空外筒顶部与所述出口导流尾翼相连接，所述出口导流尾翼底部与所述导流核末端相连接，所述诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端设置在所述中空外筒内，所述导流头外伸至所述进口导流圈内。本发明实施例中的诱导风喷嘴安装在通风机的出口，可以诱导大气中新鲜空气包裹住从室内排出的有毒气流，并将它们以较高的速度排到较高的大气中，以防止有毒气体污染屋顶区域并重新进入室内的空气补充系统。

附图说明

图1为本发明提供的一种诱导风喷嘴的主视图；

图2为本发明提供的一种诱导风喷嘴中的导流核的结构示意图；

图3为本发明提供的一种诱导风喷嘴的第一种工作过程示意图；

图4为本发明提供的一种诱导风喷嘴中另一种环形入流的工作过程示意图；

图5为本发明提供的一种诱导风喷嘴的第二种工作过程示意图；

图6为本发明提供的一种诱导风喷嘴的俯视图；

图7为本发明图2中的局部放大图；

图8为本发明提供的一种风机的结构示意图。

图中：100、进口导流圈；200、导流核；300、中空外筒；400、出口导流尾翼；500、导流板；210、导流头；220、诱导进风部；230、导流过渡部；240、导流核末端；250、防水槽；310、紧固环；410、加强筋。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或复数个。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一：

本发明公开了一种诱导风喷嘴，请一并参阅图1至图3，所述诱导风喷嘴包括：进口导流圈100、导流核200、中空外筒300、出口导流尾翼400 以及若干个导流板500；所述导流核200包括依次连接的导流头210、诱导进风部220、导流过渡部230以及导流核末端240；所述进口导流圈100与所述若干个导流板500的一端相连接，所述若干个导流板500的另一端与所述导流过渡部230以及所述中空外筒300的底部相连接，所述中空外筒 300顶部与所述出口导流尾翼400相连接，所述出口导流尾翼400底部与所述导流核末端240相连接，所述诱导进风部220、导流过渡部230以及导流核末端240设置在所述中空外筒300内，所述导流头210外伸至所述进口导流圈100内。

更具体的，所述进口导流圈100为空心圆柱，包括大端(图中未标记) 和小端(图中未标记)，大端至小端的直径逐渐变小，所述导流头210位于小端内，大端与外部风机的出口相连接导入气流。所述若干个导流板500 周向且均匀设置在所述进口导流圈100与导流过渡部230上；进一步地，所述中空外筒300整体呈喇叭状，中空外筒300的底部直径至顶部直径依次减小，且中空外筒300的底部向外翻边，底部的内侧面与所述若干个导流板500的另一端固定连接；所述中空外筒300的顶端的内侧面与所述出口导流尾翼400的底端连接，并且所述中空外筒300的顶端外侧面还设置有紧固环310，用于固定并夹持所述中空外筒300，使其与导流尾翼连接更牢固。其中，所述出口导流尾翼400的底端为锥形，所述出口导流尾翼400 的底部固定设置在所述导流核200的顶部，综上，进口导流圈100、导流核 200、中空外筒300之间通过多个导流板500固定连接，并且导流核200的顶部与导流尾翼固定连接，这样诱导风喷嘴所有结构处于同一轴线上，整个诱导风喷嘴成为一体，结构更加紧凑。

在具体的实施例中，请参阅图3，当需对室内进行换气，将所述进口导流圈100的进气端与外部的风机出口或者是通风管道连接(例如，将进口导流圈100通过法兰与风机出口连接)，启动风机，风机产生的高速气流通过进口导流圈100的进气端(大端)流入所述进口导流圈100内，随后高速气流从所述进口导流圈100的出气端(小端)流出至所述中空外筒300 内，其中所述进口导流圈100从其进气端到出气端的直径缓慢变小，且内表面光滑过渡，使其内腔流道过流面积不断减小，流过其内部的高压气流的速度不断增大，在气流到达进口导流圈100出气端时的速度达到最大。进一步地，流入导流圈100进气端的圆形截面高速气流由于导流头210的分流作用，被导流头210分为环形截面高速气流(轴面投影图上为两股)，环形截面高速气流依次流过所述诱导进风部220，诱导进风部220处未密封状态，此处高速气流(白色箭头)会牵引外部空气(图3中黑色箭头表示的气流)进入，进一步地，高速气流带着混入的外部空气贴着所述导流过渡部230流至导流核末端240，进一步的，高速气流流出中空外筒300并沿着安装在导流核末端240的导流尾翼流入大气中。

作为进一步地方案，所述诱导进风部220与所述导流头210连接处的直径至所述诱导进风部220与所述导流过渡部230连接处的直径依次增大，所述导流过渡部230与所述诱导进风部220连接处的直径至所述诱导进风部230与所述导流核末端240连接处的直径依次减小；其中，所述诱导进风部220与所述导流过渡部230连接处的直径为所述导流核直径最大处。

在本发明实施例中，请继续参阅图2，由所述导流头210分流而形成的环形截面高速气流沿着所述导流头210流至所述进口导流圈100出气端，进而流至诱导进风部220；值得一提的是进口导流圈100出气端，空气过流面积最小，风速最大，此处的高速气流能够牵引外部空气从诱导进风部220 进入导流过渡部230，并且还得益于所述中空外筒300底部外翻边，更有利于外部空气的进入。进一步地，诱导进风部220与所述导流过渡部230连接处的直径为所述导流核直径最大处，随着导流过渡部230与诱导进风部 220连接处的直径至诱导进风部230与导流核末端240连接处的直径依次减小(即导流过渡部到导流核末端的直径依次减小)，理论上高速气流会因此处的过流面积增大而流速降低，但此处中空外筒的直径实际也在同时缓慢减小，保持光滑过渡的变化趋势；因此，此时高速气流的过流面积实际上是处于保持不变或者缓慢变大的，虽过流面积缓慢变大会致使高速气流流速略有下降，但同时高速气流也因此段直径的变小而从之前环形截面高速气流变化为圆形截面高速气流，而圆形截面高速气流相对而言更加集中，因此可保证流至导流核末端的高速气流(即圆形截面高速气流)保持以较高的速度进入到导流尾翼中，最终由导流尾翼固定的流道高速流入大气中。

作为更进一步地方案，诱导风喷嘴根据其结构可分为进口整流区域(图中未示出)、诱导进风区域(图中未示出)、导流过渡区域(图中未示出) 以及出口导流尾翼区域(图中未示出)。

具体的，请继续参阅图3，进口整流区域为导流头210和进口导流圈 100之间的流动区域：其中，导流头210的形状可以为球形或锥形，以适应不同的来流形式。例如，对于圆形入流(是指流体从圆形孔口或喷嘴射出而形成的横断面呈圆形的射流，即进入进口导流圈100内的高速气流无任何阻挡，沿进口导流圈100进气端内壁流动呈圆形状)，如图3所示，并且球形导流头起到良好的导流作用，使圆形气流能够均匀的进入进口导流圈 100所形成的环形入流区域(流经导流头210的圆形入流被分隔为环形入流)；进一步地，对于环形入流(是指流体从圆形孔口或喷嘴射出而形成的横断面呈环形的射流，即进入进口导流圈100内的高速气流中间有阻挡物，因此形成环状气流)，如图4所示，球形导流头210几乎可以使得环形入流贴合球形导流头210内壁顺利进入，使得与环形入流之间无缝衔接，使环形气流均匀的进入进口导流圈100的环形入流区域。应理解的是，锥形导流头210也能起到与球形导流头210相似的功能，区别在于锥形在于其形状特点导致分流时更加快速(相对于球形导流头210平缓的分流)，但对于实际使用导流头210时，对其形状的选用到底为球形或锥形需根据实际需求选择。

较佳的，请继续参阅图5，为更加快速的将进口导流圈100的内的高速气流送入到诱导进风区域，所述进口导流圈100的出口角度α≥90度(进口导流圈100轴面投影图的上边缘切线与其出气端垂直平面之间的夹角)，以保证从进口导流圈100流出的高速气流快速流入诱导进风区，可以想到的是若此处导流区域的进口导流圈100的出口角度α过小，则会造成流出进口导流圈100的气流形成一定角度冲击到导流过渡区域，易造成气流紊乱，不利于诱导进风区对外部空气的诱导。另一方面也得益于所述进口导流圈100从其进气端到出气端的直径缓慢变小，使得高速气流流过进口导流圈100内部的过流面积越来越小，内部高速气流的流速增大，当到进口导流圈100出气端时的速度为最大，此时进口导流圈100的出口角度α≥ 90度可利于高速气流的顺利流出。

进一步地，所述诱导进风区域为诱导进风部220与中空外筒300底部所形成的气体流动区域：当进口整流区域出口(即进口导流圈100出气端) 的高速气流进入诱导进风部220，该处高速气流与大气直接接触，高速气流沿着诱导进风部220直径的变化而贴壁流动，随着诱导进风部220直径的变大，高速气流与外部空气的接触面积增大，能够诱导更多地外部空气一同进入导流过渡部230。较佳的，诱导进风部220的轮廓线的切线与竖直方向夹角β≥110度，考虑到进入诱导进风区的高速气流需与外部空气混合，则诱导进风部220的β角度不应过小，应大于等于110度，则可使得流经此处的高速气流平缓过渡。

更进一步地，所述导流过渡区域为导流过度部与中空外筒300之间的气体流动区域：此处的导流过渡部230直径缓慢变小，同时处于同一段的中空外筒300的直径也缓慢变小(但中空外筒300直径变小的趋势较导流过渡部230要更加轻微)，随着导流过渡部230与中空外筒300直径同时缓慢变小，以限定高速气流的过流面积保持不变或缓慢的变大，虽过流面积缓慢变大会致使高速气流流速略有下降，但同时高速气流也因导流过渡部 230与诱导进风部220连接处的直径至诱导进风部230与导流核末端240连接处的直径依次变小而从之前环形截面高速气流变化为圆形截面高速气流，而圆形截面高速气流相对而言更加集中，因此可保证流至导流核末端的高速气流(即圆形截面高速气流)保持以较高的速度进入到出口导流尾翼400区域。

在具体的实施例中，定义中空外筒300与导流核200直径最大处之间的环形通道面积为S2,进口导流圈100出气端位置与导流头210之间的环形通道面积为S1，较佳的，S2≥1.5倍的S1或者是S1≤外筒的直径，以保证高速气流的正常流通；其次，为保证导流过渡部230的直径缓慢变小，保持光滑过渡的变化趋势，则诱导过渡部轮廓线的切线与水平方向夹角γ≥ 45度，该角度同时也满足缓慢增大此处过流面积的需求，以使得流过导流过渡部230的高速气流均匀且光滑的流过。

关于出口导流尾翼400区域，所述出口导流尾翼400区域为出口导流尾翼400附近的流动区域，导流过渡区域出口的高速圆形气流进入导流尾翼区域，出口导流尾翼400限定了空气流动状态和方向，能起到消除流动漩涡、整流的作用，使该高速气流垂直向上进入大气；同时，由于出口导流尾翼400区域直接接触大气，若没有出口导流尾翼400，在有风的天气，该高速气流易受到侧向来风的影响，降低高速气流最终冲高的距离，而出口导流尾翼400，可以使该高速气流即使在有风天气也免受侧向来风的影响，提高最终冲高距离。

较佳的，请参阅图6，所述出口导流尾翼400包括若干片交叉设置的尾翼片以形成固定的气体流道，如图6所示，以四片尾翼片为例，四片尾翼片均为十字交叉设置，以限定流出中空外筒300的高速气流的流动状态和方向；应理解，本发明对所述尾翼片的具体数量不做限定。进一步地，所述出口导流尾翼400顶部设置有加强筋410，因为出口导流尾翼400持续受到高速气流的冲击，或者是侧来风的冲击，通过加强筋410可以增大出口导流尾翼400的强度，延长其使用寿命。

需要说明的是，请继续参阅图2，所述中空外筒300的形状导流核末端 240为平面、球形或锥形，当导流核末端240为平顶时，所述出口导流尾翼 400相应的其底面也应为平底，当然平面更便于出口导流尾翼400的安装，当球形导流核末端240为或锥形时，相应的出口导流尾翼400的顶部形状也应与导流核末端240相匹配。应理解，对于出口导流尾翼400与导流核末端240的连接方式固定连接即可，例如焊接。对于出口导流尾翼400的材质本发明不做限定。

作为更进一步地方案，请参阅图2和图7，所述导流核200外表面为流线型体表，所述导流核200还包括防水槽250，所述防水槽250呈圆环形，具体的，所述防水槽250位于诱导进风部220内(该处诱导进风部向内凹陷，固定着一个竖直的环形防水槽250)，所述防水槽250的底边不超过整个导流核200的外轮廓切线，使防水槽250对流过其附近的高速气流的干扰降到最低。

在具体的实施例中，风机的使用场所为屋顶室外，需要防止雨水通过诱导喷嘴进入风机内部，如图6所示，当雨水通过出口导流尾翼400区域和导流过度区域流到防水槽250时，雨水会在该处沿竖直防水槽250落下，而淋在中空外筒300外部的雨水会沿中空外筒300外轮廓一直流到其最下方边沿落下，因此本发明提供的诱导风喷嘴可以有效防止雨水进入风机，保证了风机正常的运行。

实施例二：

本发明在上述控制系统的基础上，还公开了一种风机，以及上述的诱导风喷嘴。

在本发明实施例中，请参阅图8，所述风机包括上述的诱导风喷嘴，当然风机还包括其他结构，其均为现有结构，故在此不做赘述。

综上所述，本发明提供了一种诱导风喷嘴及风机，包括：进口导流圈、导流核、中空外筒、出口导流尾翼以及若干个导流板；所述导流核包括依次连接的导流头、诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端；所述进口导流圈与所述若干个导流板的一端相连接，所述若干个导流板的另一端与所述导流过渡部以及所述中空外筒的底部相连接，所述中空外筒顶部与所述出口导流尾翼相连接，所述出口导流尾翼底部与所述导流核末端相连接，所述诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端设置在所述中空外筒内，所述导流头外伸至所述进口导流圈内。本发明实施例中的诱导风喷嘴安装在通风机的出口，可以诱导大气中新鲜空气包裹住从室内排出的有毒气流，并将它们以较高的速度排到较高的大气中，以防止有毒气体污染屋顶区域并重新进入室内的空气补充系统。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的方案后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求所指出。

Claims (10)

1.一种诱导风喷嘴，其特征在于，包括：进口导流圈、导流核、中空外筒、出口导流尾翼以及若干个导流板；

所述导流核包括依次连接的导流头、诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端；

所述进口导流圈与所述若干个导流板的一端相连接，所述若干个导流板的另一端与所述导流过渡部以及所述中空外筒的底部相连接，所述中空外筒顶部与所述出口导流尾翼相连接，所述出口导流尾翼底部与所述导流核末端相连接，所述诱导进风部、导流过渡部以及导流核末端设置在所述中空外筒内，所述导流头外伸至所述进口导流圈内。

2.根据权利要求1所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述诱导进风部与所述导流头连接处的直径至所述诱导进风部与所述导流过渡部连接处的直径依次增大，所述导流过渡部与所述诱导进风部连接处的直径至所述诱导进风部与所述导流核末端连接处的直径依次减小；其中，所述诱导进风部与所述导流过渡部连接处的直径为所述导流核直径最大处。

3.根据权利要求1所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述导流核外表面为流线型体表面，所述导流核还包括防水槽，所述防水槽呈圆环形，且位于所述诱导进风部。

4.根据权利要求3所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述导流核末端为平面、球形或锥形。

5.根据权利要求1所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述导流头为球形或锥形。

6.根据权利要求1所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述出口导流尾翼包括若干片交叉设置的尾翼片，所述尾翼片的顶部设置有加强筋。

7.根据权利要求3所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述进口导流圈轴面投影图的上边缘切线和所述进口导流圈出气端的垂直平面之间的夹角大于等于90度。

8.根据权利要求3所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述诱导进风部轮廓的切线与竖直方向的夹角大于等于110度。

9.根据权利要求3所述的诱导风喷嘴，其特征在于，所述诱导过渡部轮廓的切线与水平方向的夹角大于等于45度。

10.一种风机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的诱导风喷嘴。

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