CN1243567A - 带导向叶片的吸入弯头 - Google Patents

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Abstract

一种带导向叶片的吸入弯头,根据下列式子,被由弯曲板和与该弯曲板连接的平板构成1枚以上的导向叶片划分成彼此为相似形的数个部分流道:po=h/{[f/(f－r)]m-1}……①an=por[f/(f－r)]n……②bn=an/f……③在上式中,po:入口伸出长度h:出口宽度f:弯头缩小率(f=w/h)w:入口宽度m:部分流道数(m≥2)an:第n个部分流道入口宽度(其中,ao表示弯头内壁的曲率半径,am表示弯头外壁的曲率半径)r:部分流道长短比bn:第n个部分流道出口宽度。

Description

带导向叶片的吸入弯头
技术领域
本发明涉及一种适用于管路、通风管、抽油烟机、伞形罩、净化室抽吸地板等的吸入口上的带导向叶片的吸入弯头。
背景技术
在现有技术中，为了实现吸入口的均匀的吸入速度分布，采用设置多孔板或挡板等的流动阻力部件、设置多个吸入口，在地板下设置吸入用大空间等的方法。
但是，上述方法在实际中不能实现均匀的吸入，而且，还存在着压力损失大及设备费用高的问题。
发明的公开
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种吸入速度分布均匀、压力损失小、结构简单且不会增大设备费用、可适用于缩小弯头、等尺寸弯头、扩大弯头等的任何情况下的吸入弯头。
为了解决上述问题，本发明提供一种带导向叶片的吸入弯头，根据下列式子，由弯曲板和与该弯曲板连接的平板构成1枚以上的导向叶片，将该吸入弯头划分成彼此为相似形的数个部分流道：
p0＝h/{〔f/(f-r)〕m-1}……①
an＝P0r〔f/(f-r)〕n  ……②
bn＝an/f               ……③
在上式中，
P0：入口伸出长度
h：出口宽度
f：弯头缩小率(f＝w/h)
w：入口宽度
m：部分流道数(m≥2)
an：第n个部分流道入口宽度(其中，a0表示弯头内壁的曲率半径，am表示弯头外壁的曲率半径)
r：部分流道长短比
bn：第n个部分流道出口宽度。
下文参照图1说明公式①～③的诱导过程。
在图1中，参考符号1表示基本弯头B1、E2、B5、E1。2表示弯头的出口。3表示弯头的入口。4表示弯头的内壁。5、6、7分别表示第1导向叶片、第2导向叶片、第3导向叶片。8表示弯头的外壁。参考符号w表示弯头入口宽度。H表示弯头出口宽度。
由于在弯头内构成的部分流道彼此为相似形，所以弯头的缩小率f可用下式表示：
f＝w/h
 ＝(a1+a2+a3+…)/(b1+b2+b3+…)
 ＝a1/b1＝a2/b2＝a3/b3＝…
 ＝an/bn
部分流道的矩形长度pn可用下式表示：
p1＝p0+b1、p2＝p0+b1+p2
p3＝p0+b1+b2+b3
…
pn＝p0+b1+b2+b3+…+bn
部分流道长短比r可用下式表示：
r＝a0/p0＝a1/p1＝a2/p2＝a3/p3＝…＝an/pn
借助上式，并根据已知的弯头出口宽度h、弯头入口宽度w、部分流道数m及部分流道长短比r，可以导出用来求弯头入口伸出长度p0、第n个部分流道入口宽度an及第n个部分流道出口宽度bn的公式①～③。
导向叶片5～7、弯头的内壁4及弯头的外壁8的形状，可根据公式①～③并按照下列顺序决定。
根据由式①～③所得到的弯头入口伸出长度p0、第n个部分流道入口宽度an及第n个部分流道出口宽度bn，如图1所示，画出矩形A0A1B1C0、A1A2B2C1、A2A3B3C2、A3A4B4C3及A4A5B5C4。接着，根据半径R0、R1、R2、R3及R4画出内接上述矩形的圆弧。其中，R0＝a0、R1＝a1、R2＝a2、R3＝a3、R4＝a4。
以与线段B1C0相等的长度延长线段B2C1，画出线段C1D0。以与线段B2C1相等的长度延长线段B3C2，画出线段C2D1。以与线段B3C2相等的长度延长线段B4C3，画出线段C3D2。适当延长线段B1C0，画出线段C0F1。以与线段B1F1相等的长度延长线段B5E1，画出线段E1F2。
按照上述顺序，确定第1导向叶片5(D0C1A2)、第2导向叶片6(D1C2A3)、第3导向叶片7(D2C3A4)、内壁4(F1C0A1)及外壁8(F2C4A5)，可以得到由第1导向叶片5(D0C1A2)、第2导向叶片6(D1C2A3)及第3导向叶片7(D2C3A4)划分成彼此为相似形状的部分流道C0A1A2D0、C1A2A3D1、C2A3A4D2、C3A4A5D3的带导向叶片的吸入弯头。
可以得到缩小率f＞1的缩小弯头；缩小率f＝1的等尺寸弯头及缩小率f＜1的扩大弯头。在很多情况下，使用缩小弯头及等尺寸弯头作为吸入弯头。
在弯曲流道的弯头中，流入流体的流动为自由涡流。由于在自由涡流中RV＝常数(R：流动半径，V：流速)，所以，流入流体在弯头入口的流速从弯头外壁向弯头内壁增加。由于本发明的带导向叶片的吸入弯头被划分成彼此相似的数个部分流道，部分流道的尺寸从邻接弯头外壁的部分流道向邻接弯头内壁的部分流道减少。因此，部分流道的侧壁长度与流道面积之比从邻接弯头外壁的部分流道向邻接弯头内壁的部分流道增加，部分流道的流动阻力从邻接弯头外壁的部分流道向邻接弯头内壁的部分流道增加。结果，在本发明的带导向叶片的吸入弯头中，由自由涡流产生的流速分布与流动阻力分布相互抵消，在弯头入口的全宽方向上可使速度分布均匀化。
本发明的带导向叶片的吸入弯头用于缩小弯头及等尺寸弯头的情况很多。由于涡流在扩大流道中发生，所以当本发明的带导向叶片的吸入弯头作为缩小弯头及等尺寸弯头使用时，不会产生涡流引起的压力损失。因而，本发明的带导向叶片的吸入弯头的压力损失小。
本发明的带导向叶片的吸入弯头结构简单，不会带来设备费用增大的问题。
本发明的带导向叶片的吸入弯头可适用于缩小弯头、等尺寸弯头及扩大弯头的任何一种情况。
附图的简要说明
图1是用于说明诱导本发明带导向叶片的吸入弯头设计公式的带导向叶片的吸入弯头的侧剖视图。
图2(a)是用于性能试验的本发明的带导向叶片的吸入弯头的侧剖视图与根据试验得出的吸入速度分布图，图2(b)是图2(a)的b-b向视图。
图3是表示性能试验的试验数据的表。
图4(a)至图4(c)是本发明第1实施例的带导向叶片的吸入弯头的结构图。图4(a)是部分流道数m＝3、缩小率f＝1的带导向叶片的等尺寸吸入弯头的侧剖视图，图4(b)是部分流道数m＝3、缩小率f＝3的带导向叶片的缩小吸入弯头的侧剖视图，图4(c)是部分流道数m＝4、缩小率f＝5的带导向叶片的缩小吸入弯头的侧剖视图。
图5(a)、图5(b)是本发明第2实施例的带导向叶片的吸入消音弯头的结构图。图5(a)是部分流道数m＝3、缩小率f＝1的带导向叶片的等尺寸消音吸入弯头的侧剖视图，图5(b)是部分流道数m＝4、缩小率f＝5的带导向叶片的消音缩小吸入弯头的侧剖视图。
图6(a)、图6(b)是本发明第3实施例的带导向叶片的L形吸入弯头的结构图。图6(a)是从侧面观察的入口的侧视图，图6(b)是图6(a)的b-b向视图。
图7(a)、图7(b)是本发明第4实施例的带导向叶片的并联吸入弯头的结构图。图7(a)是侧剖视图，图7(b)是图7(a)的b-b向视图。
图8(a)至图8(c)是本发明第5实施例的带导向叶片的复式并联吸入弯头的结构图。图8(a)是侧剖视图，图8(b)是图8(a)的b-b向视图，图8(c)是图8(a)的c-c向视图。
图9(a)、图9(b)是本发明的带导向叶片的并联吸入弯头与本发明的带导向叶片的吸入弯头组合而构成的本发明第6实施例的并联弯头罩的结构图。图9(a)是侧剖视图，图9(b)是图9(a)的b-b向视图。
图10(a)、图10(b)是具有本发明的带导向叶片的并联吸入弯头的本发明第7实施例的家庭用抽油烟机的结构图。图10(a)是侧剖视图，图10(b)是图10(a)的b-b向视图。
图11(a)至图11(c)是具有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第8实施例的弯头型抽油烟机的结构图。图11(a)是侧剖视图，图11(b)是图11(a)的b-b向视图，图11(c)是具有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第8实施例的弯头型抽油烟机使用状态的侧剖视图。
图12(a)、图12(b)是具有本发明的带导向叶片的并联吸入弯头的本发明第9实施例的电动吸尘器用吸入口的结构图。图12(a)是正剖视图，图12(b)是图12(a)的b-b向视图。
图13(a)、图13(b)是具有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第10实施例的吸附装置的结构图。图13(a)是侧剖视图，图13(b)是图13(a)的b-b向视图。
图14是具有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第11实施例的冷却塔的侧剖视图。
图15是配设有作为房舍用吸入口的本发明的带导向叶片的L形吸入弯头的本发明第12实施例的动物饲养室的侧剖视图。
图16(a)、图16(b)是在抽吸地板面下方配设本发明的带导向叶片的L形吸入弯头的本发明第13实施例的垂直层流型净化室的结构图。图16(a)是侧剖视图，图16(b)是图16(a)的b-b向视图。
图17是配设有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第14实施例的大型反应装置的立体图。
图18是配设有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第15实施例的木材干燥装置的正剖视图。
图19是配设有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第16实施例的人工光照型植物培育室的正剖视图。
图20(a)、图20(b)是配设有本发明的带导向叶片的吸入弯头的本发明第17实施例的调风门装置的结构图。图20(a)是除去一方送风机后的俯视图，图20(b)是图20(a)的b-b向视图。
图21(a)至图21(c)是构成图20(a)、图20(b)的调风门装置的T型吸入弯头的结构图。图21(a)是除去一部分围壁的立体图，图21(b)是T型吸入弯头部分结构的立体图，图21(c)是表示空气流动的立体图。
实施发明的最佳方式
[I]本发明的带导向叶片的吸入弯头的性能试验
(1)性能试验
利用缩小率f＝5、部分流道数m＝4、部分流道长短比r＝0.88、弯头入口形状＝1,000mm×200mm的长方形、弯头出口形状＝200mm×200mm的正方形的锌铁板制成的本发明带导向叶片的吸入弯头，进行室内静止空气吸入性能试验。图2示出了供试验用的带导向叶片的吸入弯头的结构。图3示出了供试验用的带导向叶片的吸入弯头的规格。
(2)试验结果
图2(a)示出了吸入速度的计测值。图3示出了试验数据。在图3中，以供试验用的带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头(扩大率f＝5、部分流道数m＝4、部分流道长短比r＝0.88、弯头出口形状＝1,000mm×200mm的长方形、弯头入口形状＝200mm×200mm的正方形)来使用，同时记载进行的排出性能试验的试验数据。
如图2(a)及图3所示，在吸入性能试验中可得到1.5m/s的大致均匀的吸入速度分布以及0.33的较低的损失系数值。作为带导向叶片的弯头，该供试验用的带导向叶片的吸入弯头的压力损失系数属于最小的一类。
如图3所示，供试验用的带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头使用时的损失系数为0.70。根据流体力学得知，涡流在缩小流中不会发生，而在扩大流中会发生，因此，由涡流引起的压力损失在缩小流中也不会产生，而只在扩大流中发生，所以，供试验用的带导向叶片的吸入弯头的损失系数是供试验用的带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头使用时的损失系数的约1/2时比较合适。
就本发明带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头使用而言，本发明人曾经在日本特开平7-269524号公报中提出。
(3)带导向叶片的吸入弯头的基准长短比与带导向叶片的排出弯头的基准长短比的关系
带导向叶片的吸入弯头的吸入流体的吸入角θi(参照图2(a))，根据作为带导向叶片圆弧外接矩形的长短比的部分流道长短比r的变化而变化。流入角θi与部分流道长短比r的关系可以通过实验求出。如果以流入角θi为90°、吸入流体垂直地流入弯头入口时的部分流道长短比r为基准长短比r0，则基准长短比r0是缩小率f的函数。在本发明的带导向叶片的吸入弯头中，当缩小率f＝5时，基准长短比r0＝0.88。
与带导向叶片的吸入弯头相同，带导向叶片的排出弯头的排出流体的流出角θ0(参照图2(a))，根据作为带导向叶片圆弧外接矩形的长短比的部分流道长短比r的变化而变化。流出角θ0与部分流道长短比r的关系可以通过实验求出。如果以流出角θ0为90°、排出流体垂直地流出弯头出口时的部分流道长短比r为基准长短比r0，则基准长短比r0是扩大率f的函数。
从试验结果可以看出，本发明带导向叶片的吸入弯头的缩小率f与本发明带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头使用的带导向叶片的排出弯头的扩大率f为同一值的时候，两者的基准长短比r0相同。因此，在部分流道长短比r为基准长短比r0时，本发明带导向叶片的吸入弯头可作为能实现垂直吸入和垂直排出的可逆弯头来使用。
(4)缩小率f的界限值
缩小率f增大到超过5时，弯头外壁附近的吸入速度减少，有损于吸入速度的均匀性。因此，实际使用时缩小率f的上限值应为f＝5。在实际使用中，本发明的带导向叶片的吸入弯头作为排出弯头使用的带导向叶片的排出弯头的扩大率f的上限值也为f＝5。
(5)部分流道数m的合适值
根据实验，m的合适值应是2～5的范围。
此外，在m＝1时、根据公式①～③设计带导向叶片的吸入弯头时，可以得到内壁半径为R0、外壁半径为R1的无导向叶片的单一流道的吸入弯头。本发明人通过实验得出，即使在m＝1、根据公式①～③设计的内壁半径为R0、外壁半径为R1的无导向叶片的单一流道的吸入弯头中，也能确保吸入速度分布大致均匀。由于m＝1时内壁半径R0为比较小的值，所以流道内壁侧部分的流动阻力增加，需要考虑自由涡流引起的流速分布与流动阻力分布相抵消的情况。
[II]实施例
(1)第1实施例
图4(a)示出了缩小率f＝1、部分流道数m＝3的本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的侧剖视结构。图4(b)示出了缩小率f＝3、部分流道数m＝3的本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的侧剖视结构。图4(c)示出了缩小率f＝5、部分流道数m＝4的本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的侧剖视结构。图中，参考符号1是弯头本体，2是出口，3是入口，4是内壁，5、6、7是导向叶片，参考符号8是外壁。出口2，入口3的断面形状为矩形或圆形。在高压流体流动的弯头中，希望出口2，入口3的断面形状为圆形。
(2)第2实施例
图5(a)示出了缩小率f＝1、部分流道数m＝3的本发明实施例的带导向叶片的等尺寸消音吸入弯头9的侧剖视结构。图5(b)示出了缩小率f＝5、部分流道数m＝4的本发明实施例的带导向叶片的缩小消音吸入弯头15的侧剖视结构。外壁14、20的里面、内壁12、18的里面及导向叶片13、19的两面贴有消音材料。图中的参考符号10、16是弯头入口，11、17是弯头出口。
由于音波不能在直角弯曲的流道内部直行，所以弯头实际上具有消音效果。带导向叶片的消音吸入弯头9、15，由于通过导向叶片13、19分割成部分流道，其壁面积增加，所以消音效果增大，缩小率f大的带导向叶片的消音吸入弯头15由于其壁面积大，所以消音效果好。通过在壁面上粘贴消音材料，可进一步提高消音效果。
(3)第3实施例
图6(a)、图6(b)示出了本发明实施例的带导向叶片的L形吸入弯头21。吸入弯头21具有带一次导向叶片的吸入弯头22。一次弯头22具有入口23和出口24。弯头21具有带二次导向叶片的吸入弯头25。二次弯头25具有入口26和出口27。一次弯头22与二次弯头25串联连接在一起，使一次弯头22的出口24与二次弯头25的入口26连接，二次弯头25的出口27与一次弯头22的入口23垂直。一次弯头22、二次弯头25的缩小率f都是：f＝5。因此，带导向叶片的L形吸入弯头21的入口23与出口27的面积比为25。
如图3所示，由于本发明带导向叶片的吸入弯头的损失系数比较小，所以，带导向叶片的L形吸入弯头21的压力损失小。带导向叶片的L形吸入弯头21形成吸入速度分布均匀、压力损失小的高倍率吸入面，所以用于干燥机、净化室、热交换器、吸附装置等，以形成抽吸地板面或抽吸壁面。
(4)第4实施例
图7(a)、图7(b)示出了本发明实施例的带导向叶片的并联吸入弯头28。弯头28具有配设成面对称的同一尺寸的带导向叶片的吸入弯头29、30。弯头29的入口与弯头30的入口通过配设在同一平面上并结合在一起，形成具有中央入口31的入口32。弯头29的出口与弯头30的出口结合在一起形成出口33，在出口33上安装有通风管34。
带导向叶片的并联吸入弯头28作为入口面积大、薄型的带导向叶片的吸入弯头来使用。
(5)第5实施例
图8(a)至图8(c)示出了本发明实施例的带导向叶片的复式并联吸入弯头35。弯头35具有带一次导向叶片的并联吸入弯头36、安装在带一次导向叶片的并联吸入弯头36背面上的带二次导向叶片的并联吸入弯头37、安装在带二次导向叶片的并联吸入弯头37背面上的通风道38。带二次导向叶片的并联吸入弯头37的入口与带一次导向叶片的并联吸入弯头36的出口相结合。
带导向叶片的复式并联吸入弯头35，由于入口39与出口40的面积比，即缩小率f比较大，所以，适于形成大型构造物的抽吸壁面。
(6)第6实施例
图9(a)、图9(b)示出了本发明实施例的并联弯头罩41。并联弯头罩41具有带一次导向叶片的并联吸入弯头42、安装在带一次导向叶片的并联吸入弯头42背面上的带二次导向叶片的吸入弯头43。在弯头罩41的入口44处安装有过滤器45。
以往，在排气罩中，由于风机入口处的吸入速度分布不均匀，中央部较快，周边部较慢，所以，在周边部不收集排出气体，存在着排出气体收集效率低的问题。而并联弯头罩41，由于其入口44处的吸入速度分布均匀，所以可实现高的排出气体收集效率。油烟油脂通过过滤器45除去。并联弯头罩41由于结构简单而易于保养。
(7)第7实施例
图10(a)、图10(b)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的并联吸入弯头的家庭用抽油烟机46。抽油烟机46具有带导向叶片的并联吸入弯头47。带导向叶片的并联吸入弯头47具有入口48和圆形出口49。弯头入口48形成抽油烟机入口。离心风扇50配设成与弯头出口49对峙的形式。在离心风扇50的侧面配设有抽油烟机的出口51。在弯头入口48处安装有过滤器52。
由于带导向叶片的并联吸入弯头47的入口48处的吸入速度分布是均匀的，所以抽油烟机46可实现高排气收集效率。油烟油脂通过过滤器52除去。由于带导向叶片的并联吸入弯头47的结构简单，因而易于进行抽油烟机46的维修保养。在性能试验中，带导向叶片的并联吸入弯头47的入口48的尺寸为400mm×400mm、离心风扇50的入口直径为200mm时，抽油烟机46的排气收集效率为100％。
(8)第8实施例
图11(a)至图11(c)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的弯头型抽油烟机53。抽油烟机53具有部分流道数m＝2的带导向叶片的吸入弯头54。带导向叶片的吸入弯头54具有入口55和出口56。弯头入口55形成抽油烟机入口。离心风扇57配设成与弯头出口56对峙的形式。在离心风扇57的侧面配设有抽油烟机的出口58。在弯头入口55处安装有过滤器59。
由于带导向叶片的吸入弯头54的入口55处的吸入速度分布是均匀的，所以抽油烟机53可实现高排气收集效率。油烟油脂通过过滤器59除去。由于带导向叶片的吸入弯头54的结构简单，因而易于进行抽油烟机53的维修保养。
(9)第9实施例
图12(a)、图12(b)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的并联吸入弯头的电动吸尘器用吸入口60。电动吸尘器用吸入口60具有带导向叶片的并联吸入弯头61。带导向叶片的并联吸入弯头61具有入口62和出口63。在出口63处连接有排气管64。
由于带导向叶片的并联吸入弯头61的入口62处的吸入速度分布是均匀的，所以电动吸尘器用吸入口60可在入口62的全部面上收集尘埃。而以往的电动吸尘器用吸入口只能在入口的排气管连接部附近收集尘埃。
(10)第10实施例
图13(a)、图13(b)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的吸附装置65。吸附装置65具有带导向叶片的吸入弯头66。带导向叶片的吸入弯头66具有入口67和出口68。在出口68处连接有通风管69和风扇70。入口67和出口68的面积比为10。
由于带导向叶片的吸入弯头66的入口67处的吸入速度分布是均匀的，所以吸附装置65可在入口67的全部面上抽吸废气并收集尘埃。被抽吸的废气或尘埃通过通风管69排出。又因为带导向叶片的吸入弯头66的压力损失小，因而，可以采用耗电量小的低压换气扇作为风扇70。吸附装置65被设置在工厂或公共汽车终点站等来使用，可作为小电力、大风量的保护环境用的吸附装置加以利用。
(11)第11实施例
图14示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的冷却塔71。冷却塔71具有两个背靠背地配设的同一形状的带导向叶片的吸入弯头72、72。带导向叶片的吸入弯头72具有入口73和出口74。散水填充层75配设成与入口73对峙的形式。风扇76与出口74对峙地配设着。
由于带导向叶片的吸入弯头72的入口73处的吸入速度分布是均匀的，进而通过散水填充层75的冷却用外界气体的流速分布也是均匀的，所以经过散水填充层75流动的冷却水能够均匀地被冷却。提高了冷却塔71的冷却能力。以往的冷却塔由散水填充层75和风扇76构成。因此在以往的冷却塔中经过散水填充层75的冷却用外界气体的流速分布是不均匀的，在接近风扇76的部位流速比较快，而在远离风扇76的部位流速比较慢，经过散水填充层75流动的冷却水不能均匀地被冷却。结果，导致了以往的冷却塔的冷却能力的降低。由于带导向叶片的吸入弯头72具有消音效果，因此，冷却塔71的静音性良好。通过用塑料制造该带导向叶片的吸入弯头72，可以减少冷却塔71的制造费用、维修费用。
(12)第12实施例
图15示出了具有本发明实施例的带导向叶片的L形吸入弯头的动物饲养室77。在动物饲养室77内配设有动物饲养用笼子78。在笼子78的背后的动物饲养室侧壁上配设带导向叶片的L形吸入弯头79。带导向叶片的L形吸入弯头79具有带一次导向叶片的吸入弯头80和带二次导向叶片的吸入弯头81。带导向叶片的L形吸入弯头79的入口82与动物饲养用笼子78的背面对峙着。在动物饲养室77的顶板上配设扩散型空气排出口83。
由于带导向叶片的L形吸入弯头79的入口82处的吸入空气速度分布是均匀的，空气流入角为90°，所以，从扩散型空气排出口83供给动物饲养室77的清洁空气成为流速分布均匀的水平空气流，并通过动物饲养用笼子78，流入带导向叶片的L形吸入弯头79的入口82中，并从动物饲养室77中排出。结果，可防止动物饲养室77内的空气的停滞循环，避免物饲养室77内的恶臭、细菌污染、温度湿度不均匀等现象发生。
(13)第13实施例
图16(a)、图16(b)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的L形吸入弯头的垂直层流型净化室84。在垂直层流型净化室84的抽吸地板85的正下方配设有带导向叶片的L形吸入弯头86。带导向叶片的L形吸入弯头86具有带一次导向叶片的吸入弯头87和带二次导向叶片的吸入弯头88。带导向叶片的L形吸入弯头86的入口89与抽吸地板85对峙着。在垂直层流型净化室84的顶板上配设有风道90、带有高效微粒空气过滤器(HEPA)的空气排出口91。
由于带导向叶片的L形吸入弯头86的入口89处的吸入空气速度分布是均匀的，空气流入角为90°，所以，从空气排出口91排出的清洁空气成为流速分布均匀的垂直空气流，并在垂直层流型净化室84的内部下降，流入带导向叶片的L形吸入弯头86的入口89中，并从垂直层流型净化室84中排出。结果，可保持地板吸入空气流的垂直度和流速分布的均匀性，通过给以往配设的顶棚比较高的房间在垂直层流型净化室的吸入地板下方配置厚度薄的带导向叶片的L形吸入弯头86，可以使垂直层流型净化室的地板下方的结构小型化。
(14)第14实施例
图17示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的大型反应装置92。在大型反应装置92的气体出口93处安装有带导向叶片的吸入弯头94。在大型反应装置92的入口95处安装有把带导向叶片的吸入弯头94作为排出弯头使用的带导向叶片的排出弯头96。
由于带导向叶片的吸入弯头94、带导向叶片的排出弯头96的压力损失小，吸入空气速度分布、排出空气速度分布均匀，空气流入角、空气排出角为90°，所以，在大型反应装置92内可以形成以往技术难以形成的速度分布均匀的气体流，提高了大型反应装置92的性能。作为型反应装置92的具体例子可例举煤锅炉用脱氮装置等。
(15)第15实施例
图18示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的木材干燥室97。在木材干燥室97中配设有可逆换气筒98a、可逆风扇99a、可逆热交换器100a、带导向叶片的吸入弯头101a、102a以及分别与上述各部件对称分布的可逆换气筒98b、可逆风扇99b、可逆热交换器100b、带导向叶片的吸入弯头101b、102b。
如本说明书的(1)、(3)中所述的那样，带导向叶片的吸入弯头101a、102a、101b、102b具有可逆弯头的功能，因而在木材干燥室97中可进行温风的可逆流控制。结果，减少了木材干燥工艺的干燥初期阶段的干燥不均匀的发生。
(16)第16实施例
图19示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的人工光照型植物培育室103。在人工光照型植物培育室103中配设有可逆风扇104a、可逆热交换器105a、带导向叶片的吸入弯头106a、107a以及分别与上述各部件对称分布的可逆风扇104b、可逆热交换器105b、带导向叶片的吸入弯头106b、107b。在人工光照型植物培育室103的顶棚上配设有光源108，外界空气入口109及内部气体排出风扇110。
由于带导向叶片的吸入弯头106a、107a、106b、107b具有可逆弯头的功能，因而在人工光照型植物培育室103中可以进行室内空气的可逆流控制，使植物良好地生长。
(17)第17实施例
图20(a)、图20(b)示出了具有本发明实施例的带导向叶片的吸入弯头的调风门装置111。在调风门装置111中配设有把5个带导向叶片的吸入弯头并联与串联组合而形成的第1T形吸入弯头112以及以该第1T形吸入弯头112结构相同的第2T形吸入弯头113，而且，第1T形吸入弯头112与第2T形吸入弯头113以互相隔开且入口对峙的方式配置。在第1T形吸入弯头112上装有送风风扇114，在第2T形吸入弯头113装有送风风扇115。第1T形吸入弯头112作为排出弯头使用，而第2T形吸入弯头113作为吸入弯头使用。
下文详述第2T形吸入弯头113的构成。如图21(a)、21(b)所示，第2T形吸入弯头113由配设在中央前部的第1弯头116，配设在第1弯头116后方的两个第2弯头117a、117b及两个第3弯头118a、118b构成。其中，上述两个第2弯头117a、117b以互相面对称地背靠背配设着，且与第1弯头116邻接，上述两个第3弯头118a、118b分别与第1弯头116、第2弯头117a、117b邻接，并且配设在第1弯头116、第2弯头117a、117b的左右两侧。第1弯头116、第2弯头117a、117b、第3弯头118a、118b按照前述公式①～③设计。第2弯头117a与第3弯头118a串联连接，第2弯头117b与第3弯头118b串联连接。第1弯头116与第3弯头118a、118b并联配设着。在第1弯头116、第2弯头117a、117b的上端部上安装有图20(a)、图20(b)所示的送风风扇115。
当送风风扇115动作时，如图21(c)中的箭头所示的那样，空气流入第1弯头116、第3弯头118a、118b中。流入第1弯头116的空气直接由送风风扇115抽吸、而流入第3弯头118a、118b中的空气通过第2弯头117a、117b被吸进送风风扇115中。
在第1T形吸入弯头112中，当送风风扇114动作时，从送风风扇114排出的一部分空气流入第2弯头117a、117b中，并通过第3弯头118a、118b排出。其余的空气流入第1弯头116中，并从该第1弯头116中排出。
如本发明者在特开平7-269524号公报中所揭示的那样，第1T形吸入弯头112的排出的空气速度分布是均匀的。另外，第2T形吸入弯头113的吸入空气速度分布如本说明书所描述的那样，也是均匀的。结果，在第1T形吸入弯头112与第2T形吸入弯头113之间，可以形成如图20(a)中空白箭头所示那样的空气速度分布均匀、经过整流的空气喷射流。空气速度分布均匀、经过整流的空气喷射流作为防火调风门、防烟调风门使用，极为有效。
此外，本实施例中虽然使用的是T形吸入弯头，但也可以使用单一的吸入弯头，还可以使用图6(a)、图6(b)所示的L形吸入弯头。
工业上应用的可能性
本发明的带导向叶片的吸入弯头，其吸入速度分布是均匀的，压力损失小，具有可逆弯头的功能，结构简单，易于保养维修，可以构成缩小弯头、等尺寸弯头、扩大弯头。通过多个本发明的带导向叶片的吸入弯头的组合，可以很容易地构成L形吸入弯头、T形吸入弯头、并联吸入弯头、复式并联吸入弯头。本发明的带导向叶片的吸入弯头可以适用于新技术领域的各种机器。

Claims (10)

1.一种带导向叶片的吸入弯头，其特征是，根据下列式子，被由弯曲板和与该弯曲板连接的平板构成1枚以上的导向叶片划分成彼此为相似形的数个部分流道：
p0＝h/{〔f/(f-r)〕m-1}……①
an＝P0r〔f/(f-r)〕n  ……②
bn＝an/f              ……③
在上式中，
p0：入口伸出长度
h：出口宽度
f：弯头缩小率(f＝w/h)
w：入口宽度
m：部分流道数(m≥2)
an：第n个部分流道入口宽度(其中，a0表示弯头内壁的曲率半径，am表示弯头外壁的曲率半径)
r：部分流道长短比
bn：第n个部分流道出口宽度。
2.根据权利要求1所述的带导向叶片的吸入弯头，其特征是，弯头缩小率f＝1，弯头断面为圆形。
3.根据权利要求1或2所述的带导向叶片的吸入弯头，其特征是，在弯头内壁面与导向叶片两面上粘贴有吸音材料。
4.一种带导向叶片的L形吸入弯头，其特征是，把权利要求1至3中任一项所述的第1带导向叶片的吸入弯头和权利要求1至3中任一项所述的第2带导向叶片的吸入弯头串联连接在一起，使第2带导向叶片的吸入弯头的入口与第1带导向叶片的吸入弯头的出口连接，第2带导向叶片的吸入弯头的出口与第1带导向叶片的吸入弯头的入口垂直相接。
5.一种带导向叶片的并联吸入弯头，其特征是，把两个尺寸相同的权利要求1至3中任一项所述的带导向叶片的吸入弯头面对称地配设着，使一个带导向叶片的吸入弯头的入口与另一个带导向叶片的吸入弯头的入口配设在同一面上并且连接在一起，而且还使一个带导向叶片的吸入弯头的出口与另一个带导向叶片的吸入弯头的出口相连接。
6.一种带导向叶片的复式并联吸入弯头，其特征是，把权利要求5所述的第2带导向叶片的并联吸入弯头的入口连接到权利要求5所述的第1带导向叶片的并联吸入弯头的出口处。
7.一种吸附装置，其特征是，在权利要求1至6中任一项所述的带导向叶片的吸入弯头的出口处连接有排气风扇。
8.一种吹出吸附装置，其特征是，把两个尺寸相同的权利要求1至6中任一项所述的带导向叶片的吸入弯头以相互留有间隔且入口对峙地配设着，并且其中一个带导向叶片的吸入弯头作为带导向叶片的排出弯头来使用，同时另一个带导向叶片的吸入弯头作为吸入弯头来使用。
9.一种单一流道的吸入弯头，其特征是，根据下列式子确定其形状：
p0＝h/{〔f/(f-r)〕m-1}……①
an＝P0r〔f/(f-r)〕n  ……②
bn＝an/f              ……③
在上式中，
p0：入口伸出长度
h：出口宽度
f：弯头缩小率(f＝w/h)
w：入口宽度
m：部分流道数(m＝1)
an：第n个部分流道入口宽度(其中，a0表示弯头内壁的曲率半径，am表示弯头外壁的曲率半径)
r：部分流道长短比
bn：第n个部分流道出口宽度。
10.一种调风门装置，其特征是，把权利要求1所述的第1带导向叶片的吸入弯头和与第1带导向叶片的吸入弯头结构相同的第2带导向叶片的吸入弯头以相互留有间隔且入口对峙地配设着，并且其中一个吸入弯头作为排出弯头来使用，同时另一个吸入弯头作为吸入弯头来使用。
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