CN112324704B - 一种低频高湍流的全方位机械送风系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低频高湍流的全方位机械送风系统，包括内层送风叶片、外层送风叶片、旋转轴和无级变速系统；外层送风叶片的设置符合以下情形之一：外层送风叶片为半圆形；或者，外层送风叶片为半椭圆形；或者，外层送风叶片为鞍形；内层送风叶片的设置符合以下情形之一：内层送风叶片为半圆形；或者，外层送风叶片为半圆形并均匀设置小孔；旋转轴包括内轴和外轴两个部分，分别与内层送风叶片和外层送风叶片相连；无级变速系统与旋转轴相连，无级变速系统用于调控风扇叶轮的旋转方向以及速度大小，以实现内外两层叶片反方向送风。本发明能够增加室内气流的湍流度，强化空气混合效果，使室内各个方向气流速度大小均匀，提高人体热舒适水平。

Description

一种低频高湍流的全方位机械送风系统
技术领域
本发明涉及一种低频高湍流的全方位机械送风系统，特别是涉及人体热舒适控制及室内流场均匀度控制。
背景技术
传统的机械送风系统通过电机驱动风扇旋转，引起室内气流的混合。在送风过程中气流的运动与风扇的送风幅面有关，无法实现全方位连续送风。这与风扇的叶片角度和风扇的尺寸有关。为了解决这一难题，现有的技术是通能过风扇叶片旋转来实现多方位送风，或者通过多个风扇叶轮同时旋转来实现多方位送风。但是，这些方法的全方位气流流动和流场均匀度效果一般。
为了提高室内的空气的整体流动效果，简单的通过加大风量很难获得较好的效果。加大风量不仅增加了局部送风速度，造成了室内气流速度分布不均匀，人体热舒适效果差。而且增加了气流流动的湍流度，室内人员很难接受高湍流度的送风条件。另外，也使室内的噪声增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何在室内形成稳定的均匀流场，实现室内不同位置具有均匀的流场。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种低频高湍流的全方位机械送风系统，包括外层送风叶片、内层送风叶片、旋转轴和无级变速系统；
所述外层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述外层送风叶片为半圆形；或者，所述外层送风叶片为半椭圆形；或者，所述外层送风叶片为鞍形；
所述内层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述内层送风叶片为半圆形；或者，所述外层送风叶片为半圆形并均匀设置小孔；
所述的旋转轴包括内轴和外轴两个部分，分别与内层送风叶片和外层送风叶片相连，所述的旋转轴内轴通过无级变速系统驱动内层叶片顺时针旋转；所述的旋转轴外轴与外层送风叶片相连，通过无极变速系统驱动外层送风叶片逆时针旋转。
所述的外层叶片不旋转，且内层叶片旋转时，外层叶片具有导流作用。所述的外层叶片和内层叶片同时旋转，具有提高流场湍流度的作用。
所述的无级变速系统与旋转轴相连，其两侧扁圆柱状为传动轮，其角度可根据实际情况自由调节，进而在一定区间范围内任意改变上下两锥形轴的角速度，实现无级变速的功能。所述的无级变速系统用于调控风扇叶轮的旋转方向以及速度大小，以实现内外两层叶片反方向送风、混合气流，进而达到提高湍流度的目的。
所述的无级变速系统开关旋钮和遥控器控制开启和旋转速度。
所述的低频高湍流的全方位机械送风系统设置在室内中央，或会议桌中央；实现室内的不同方位的均匀送风。
本发明有益效果在于：
第一，通过全方位机械送风系统使室内流场分布均匀，提高室内多人公用一台风扇的舒适性。
第二，控制机械送风风扇具有低频和高湍流特征条件下与自然风的频谱曲线越接近，受试者的满意度越高，综合考虑送风频率和高湍流因素，以求达到人体热舒适和低能耗的高效结合。
第三，通过多层叶片的旋转，增加了室内流场的混合性能，有利于室内污染物的稀释。
附图说明
图1为本发明低频高湍流的全方位机械送风的示意图；
图2为本发明无级变速系统的示意图；
图3为本发明内层半圆无孔送风叶片的示意图；
图4为本发明内层半圆有孔送风叶片的示意图；
图5 外层半圆无孔送风叶片的示意图；
图6 外层椭圆有孔送风叶片的示意图；
图7 外层半椭圆无孔送风叶片的示意图；
图8 外层半椭圆有孔送风叶片的示意图；
图9 外层鞍形无孔送风叶片的示意图；
图10 外层鞍形有孔送风叶片的示意图；
图11 低频高湍流的全方位机械送风系统的示意图；
图12 低频高湍流的全方位机械送风系统的示意图；
其中附图标记：1.内轴、2.外轴、3.外层叶片、4.内层叶片、5.圆孔、6.无级变速锥形传动面、7.无级变速联动轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
一种低频高湍流的全方位机械送风系统，包括内层送风叶片4、外层送风叶片3、旋转内轴1、旋转外轴2和无级变速系统6；所述外层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述外层送风叶片为半圆形或加圆孔，如图5所示和图6所示；或者，所述外层送风叶片为半椭圆形，如图7所示和图8所示；或者，所述外层送风叶片为鞍形，如图9所示和图10所示；
所述内层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述内层送风叶片为半圆形，如图3所示；或者，所述内层送风叶片为半圆形并均匀设置小孔，如图4所示；
送风叶片的工作形式符合以下三种形式之一：
A、只设置单层送风叶片，送风叶片旋转式，带动室内整体的气流流动。
B、所述的外层叶片不旋转，且内层叶片旋转时，外层叶片具有导流作用，使气流沿外层叶片方向均匀流动，如图11 所示。
C、所述的外层叶片逆时针旋转，且内层叶片同时顺时针旋转，具有提高流场湍流度的作用，使室内空气各个位置的空气均匀混合，如图12所示。
旋转轴包括旋转内轴1和旋转外轴2，内轴1通过无级变速系统驱动内层叶片顺时针旋转；外轴2与外层送风叶片相连，通过无极变速系统驱动外层送风叶片逆时针旋转，如图2所示。
所述的无级变速系统与旋转轴相连，其两侧扁圆柱状为传动轮，其角度可根据实际情况自由调节，进而在一定区间范围内任意改变上下两锥形轴的角速度，实现无级变速的功能。所述的无级变速系统用于调控风扇叶轮的旋转方向以及速度大小，以实现内外两层叶片反方向送风、混合气流，进而达到提高湍流度的目的。
无级变速系统开关旋钮和遥控器控制开启和旋转速度。
全方位送风系统将送风叶片呈半圆状，沿轴向均匀分布，形成球状风口。风扇叶片沿中心轴旋转时，可实现向周围各方向的均匀送风。全方位送风系统将半圆形叶片切割分为内外两部分叶片，内外叶片设置为相反的旋转方向，风扇运转时内外叶片转动产生的气流相互碰撞，使气体湍流度增加，人体热舒适性提高。可应用于通风要求较高的大型办公室和会议室等人员密集场所。

Claims (2)

1.一种低频高湍流的全方位机械送风系统，包括内层送风叶片、外层送风叶片、旋转轴和无级变速系统，其特征在于：
所述外层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述外层送风叶片为半圆形；或者，所述外层送风叶片为半椭圆形；或者，所述外层送风叶片为鞍形；
所述内层送风叶片的设置符合以下情形之一：所述内层送风叶片为半圆形；或者，所述内层送风叶片为半圆形并均匀设置小孔；
所述的旋转轴包括内轴和外轴两个部分，分别与内层送风叶片和外层送风叶片相连；
所述的无级变速系统与旋转轴相连，用于实现内层送风叶片和外层送风叶片反方向送风；
所述的无级变速系统包括设于左右两侧的扁圆柱状传动轮，其传动角度可调，扁圆柱状传动轮经上下对称布置的锥形传动面传动，上下对称布置的锥形传动面的一锥形传动面与内轴连接驱动内层送风叶片，另一锥形传动面与外轴连接驱动外层送风叶片；扁圆柱状传动轮通过调整传动角度改变上下两锥形传动面的角速度，实现无级变速。
2.根据权利要求1所述的一种低频高湍流的全方位机械送风系统，其特征在于：所述的旋转轴内轴通过无级变速系统驱动内层送风叶片顺时针旋转；所述的旋转轴外轴与外层送风叶片相连，通过无极变速系统驱动外层送风叶片逆时针旋转。
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