CN211822823U - 一种导流圈及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种导流圈及空调器。导流圈包括：进口导弧(1)；出口导弧(2)；导流环(3)，一端连接进口导弧(1)，另一端连接出口导弧(2)；导叶(4)，周向设置在导流环(3)的内表面(31)。在导流环内表面周向设置导叶，导叶引导气流流过导流圈，抑制导流圈出口气流回流，减小叶尖涡及叶顶泄露，提升风量，降低噪声。

Description

一种导流圈及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种导流圈及空调器。

背景技术

空调室外机风机系统普遍使用轴流风叶及围绕风叶外周的半开式导流圈。空调工作时，轴流风叶旋转，导流圈固定在室外机结构上，保持静止。轴流风叶叶顶与导流圈内表面之间存在有叶顶间隙，气流从轴流风叶压力面经由叶顶间隙流向轴流风叶吸力面，造成叶顶泄露，降低风机风量。此外，叶顶间隙还会造成叶顶泄露涡和叶尖涡，增大风机的涡流噪声。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种导流圈及空调器，通过在轴流风叶的内表面周向设置导叶，导叶引导气流流过导流圈，并抑制气流回流，减小叶尖涡及叶顶泄露，提升风量，降低噪声。

本实用新型一方面提供一种导流圈，所述导流圈包括：进口导弧1；出口导弧2；导流环3，一端连接所述进口导弧1，另一端连接所述出口导弧2；导叶4，周向设置在所述导流环3的内表面31。

由此，导叶引导气流流过导流圈，并抑制导流圈出口气流回流，减小叶尖涡及叶顶泄露，提升风量，降低噪声。

可选地，所述导叶4周向非均匀设置在所述导流环3的内表面31。

可选地，所述导流环3内表面31上两相邻导叶4之间圆心夹角的范围为(360°/N)-3°至(360°/N)+3°，且两相邻所述圆心夹角之间差值的范围为-5°至+5°，N为所述导叶4的数量。

由此，非均匀设置的导叶破坏了导流圈的周期性作用，降低了离散噪声的峰值。

可选地，所述导叶4周向均匀设置在所述导流环3的内表面31。

可选地，所述导叶4的数量为5至35。

由此，既能满足导流需求，又能避免导叶过多而增大摩擦阻力导致风机效率低。

可选地，所述导叶4沿轴线方向上的长度为0.3L至0.6L，L为所述导流环3沿轴线方向上的长度。由此，既能满足导流需求，又能避免导叶过大而增大摩擦阻力导致风机效率低。

可选地，所述导叶4与进口导弧1在轴线方向上的距离为0.4L至0.6L，L为所述导流环3沿轴线方向上的长度。

由此，还能避免导叶距出口导弧过远而影响抑制回流效果。

可选地，所述导流圈套设于轴流风叶外侧，所述导叶4与轴线之间的夹角为arctan(πωR³/Q)-5°至arctan(πωR³/Q)+5°，R为所述轴流风叶在垂直于轴线的平面内的正投影的半径，Q为所述轴流风叶的流量。

由此，既能避免夹角过小造成气流阻力过大，降低风机效率，又能避免夹角过大造成后缘气流分离，降低风量，增加涡流噪声。

可选地，所述导叶4在径向方向上的高度为0.2d至0.5d，所述轴流风叶在垂直于轴线的平面内的正投影为所述轴流风叶的投影面，d为所述投影面边缘上的点到所述导流环3的距离。

由此，既能避免导叶高度过小降低导流效果，又能避免导叶与轴流风叶距离过小而发生干涉。

可选地，所述进口导弧1和/或所述出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型为最降速线。

由此，使得气流以最短的时间流过导流圈流道，减小导流圈流道内的气流阻塞，提升风量。

本实用新型另一方面提供一种空调器，包括导风组件，所述导风组件包括轴流风叶以及如上所述的导流圈。

所述空调器与上述导流圈具有的优势相同，此处不再赘述。

附图说明

图1示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈与轴流风叶的结构示意图；

图3示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈中沿轴线方向上各部件的位置示意图；

图4示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈中垂直于轴线方向上各部件的高度示意图；

图5A示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈中进口导弧、出口导弧、导流环展开后的示意图；

图5B示意性示出了图5A中进口导弧、出口导弧的线型示意图；

图6A示意性示出了无导叶导流圈的导流效果示意图；

图6B示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈的导流效果示意图。

附图标记说明：

1-进口导弧；2-出口导弧；3-导流环；31-内表面；4-导叶；5-轴流风叶；51-压力面；52-吸力面。

具体实施方式

为使得本实用新型的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示意性示出了本实用新型一实施例提供的导流圈的结构示意图。参阅图1，同时结合图2-图6B，对本实施例中的导流圈进行详细说明。

如图1所示，导流圈包括进口导弧1、出口导弧2、导流环3以及导叶4。导流环3沿轴线两端分别连接进口导弧1和出口导弧2，导流环3沿轴线的截面的线型可以为直线，例如为等直径导流环。导叶4周向设置在导流环3的内表面31。

本实施例中，导流圈可套设于轴流风叶5的外侧，如图2所示，轴流风叶5以角速度ω绕其轴线旋转，该轴线也是导流圈的轴线。导流环3的内表面31与轴流风叶5之间的缝隙为叶顶间隙，导流环3内表面31上设置有一圈导叶4，导叶4位于导流环3的内表面31与轴流风叶5之间的叶顶间隙中。导流圈与轴流风叶5在垂直于轴线的平面内的正投影为导流圈与轴流风叶5的投影面，导叶4的投影面位于导流环3的投影面与轴流风叶5的投影面之间。

轴流风叶5包含压力面51和吸力面52，迎着气流方向的面为吸力面52，背对气流方向的面为压力面，轴流风叶5例如为电风扇、空调室外机风扇等。轴流风叶5产生的气流经进口导弧1进入导流圈，导流环3和导叶4对气流进行引导后，气流通过出口导弧2流出导流圈。

本实施例中，导叶4周向非均匀或周向均匀地设置在导流环3的内表面31。当导叶4周向均匀地设置在导流环3的内表面31时，导流环3内表面31上任意两个相邻导叶4之间的圆心夹角均为360°/(N-1)，其中，N为导流圈中导叶4的数量，导流环3内表面31均匀分布一圈导叶4。

当导叶4周向均匀地设置在导流环3的内表面31时，导流环3内表面31上任意两个相邻导叶4之间的圆心夹角的范围为(360°/N)-3°至(360°/N)+3°，并且任意两个相邻圆心夹角之间的差值的范围为-5°至+5°，即图2中圆心夹角a与圆心夹角b之间的差值a-b的范围为-5°至+5°。导流环3内表面31上非均匀设置的导叶4破坏了轴流风叶5与导流圈之间的周期性作用，降低了离散噪声的峰值。

本实施例中，导叶4周向设置在导流环3的内表面31，若导叶4的数量过少，导叶4产生的导流效果不明显，不能满足导流需求，若导叶4的数量过多，导叶4增加了导流圈与气流的摩擦面积，增大了阻力，降低了风机效率。因此，本实施例中将导叶4的数量N设置为5至35个，既能满足导流需求，又能避免增大阻力而降低风机效率。

图3示意性示出了导流圈中沿轴线方向上各部件的位置，其示出了图1中所框出区域A展开后的示意图。参阅图3，导流环3沿轴线方向上的长度为L，导叶4沿轴线方向上的长度L1的范围设置为0.3L至0.6L，避免导叶4的长度过长增大摩擦阻力导致风机效率低，并且保证导叶4的长度满足导流需求；导叶4与进口导弧1在轴线方向上的距离L2的范围设置为0.4L至0.6L，即，导叶4的前缘与进口导弧1的末端在轴线方向上的距离为0.4L至0.6L，避免导叶4距出口导弧2过远而影响抑制回流效果。

导叶4与轴线之间的夹角t为arctan(πωR³/Q)-5°至arctan(πωR³/Q)+5°，R为轴流风叶5在垂直于轴线的平面内的正投影的半径，Q为轴流风叶5的流量，参阅图3，夹角t为导叶4前缘和后缘之间的连线与轴线之间的夹角。t太小时，导叶4与导流环3内的气流方向不一致，增大气流阻力，降低风机效率；t太大时，导叶4与导流环3内的气流方向的夹角过大，造成后缘气流分离，降低风量，增加涡流噪声，因此，本实施例中，将导叶4与轴线之间的夹角限制在arctan(πωR³/Q)-5°至arctan(πωR³/Q)+5°之间的范围内，既能避免影响风机效率，又能降低涡流噪声。

本实施例中，导叶4设置在导流环3内表面31，且位于导流环3内表面31与轴流风叶叶顶之间的叶顶间隙中。若导叶4在径向方向上的高度过小，会影响导流效果，若导叶4在径向方向上的高度过大，则导叶4与轴流风叶叶顶的距离过小，容易发生干涉。本实用新型实施例中，将导叶4径向高度d1的取值范围设置在0.2d至0.5d之间，如图4所示，其中d为轴流风叶4投影面边缘上的点到所述导流环3的距离(即叶顶间隙的径向高度)，以保证导流效果，并且避免发生干涉。

本实用新型实施例中，进口导弧1与导流环3之间光滑过渡，出口导弧2与导流环3之间光滑过渡，如图5A所示。进口导弧1和/或出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型为最降速线。参阅图5B，进口导弧1、出口导弧2的最降速线的方程为x＝k·i/(2π)·(θ-sinθ)，y＝k·i/(2π)·(1-cosθ)，其中k为系数，k的取值范围为0.1至10，i为进口导弧1或出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型的直线长度，即图5B中示出的进口导弧1或出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型中截面后缘与截面前缘之间的直线距离，θ为进口导弧1中沿轴线方向的截面的线型中任一点与截面前缘之间的直线和截面后缘与截面前缘之间的直线之间的夹角，或者θ为出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型中任一点与截面后缘之间的直线和截面后缘与截面前缘之间的直线之间的夹角。本实施例中，将进口导弧1、出口导弧2中沿轴线方向的截面的线型设置为最降速线，可以使气流以最短的时间流过导流圈，减小导流圈内的气流阻塞，有利于提升风量。

图6A示意性示出了现有技术中不含导叶的导流圈的导流效果示意图，图6B示意性示出了本实施例中设置有导叶的导流圈的导流效果示意图。对比图6A和图6B，可以看出，相较于无导叶的导流圈，本实施例中的导流圈，在轴流风叶和导流环之间的间隙中周向设置导叶，可以引导气流流过导流圈，抑制导流圈出口气流回流，减小叶尖涡及叶顶泄露。

本实用新型实施例中，在导流环内表面周向设置一圈导叶，导叶旋向与轴流风叶旋转方向之间成一定角度，并对导叶的数量、沿轴线方向上的长度、垂直于轴线方向上的高度等参数进行设计，使得导叶引导气流流过导流圈，抑制导流圈出口气流回流，减小叶尖涡及叶顶泄露，提升风量，降低噪声。

本实用新型另一实施例提供了一种空调器，包括导风组件，导风组件包括轴流风叶以及上述导流圈。

该空调器与上述实施例中导流圈的技术特征相同，且与上述实施例中导流圈具有的优势相同，此处不再赘述。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种导流圈，其特征在于，所述导流圈包括：

进口导弧(1)；

出口导弧(2)；

导流环(3)，一端连接所述进口导弧(1)，另一端连接所述出口导弧(2)；

导叶(4)，周向设置在所述导流环(3)的内表面(31)。

2.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)周向非均匀设置在所述导流环(3)的内表面(31)。

3.根据权利要求2所述的导流圈，其特征在于，所述导流环(3)内表面(31)上两相邻导叶(4)之间圆心夹角的范围为(360°/N)-3°至(360°/N)+3°，且两相邻所述圆心夹角之间差值的范围为-5°至+5°，N为所述导叶(4)的数量。

4.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)周向均匀设置在所述导流环(3)的内表面(31)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)的数量为5至35。

6.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)沿轴线方向上的长度为0.3L至0.6L，L为所述导流环(3)沿轴线方向上的长度。

7.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)与进口导弧(1)在轴线方向上的距离为0.4L至0.6L，L为所述导流环(3)沿轴线方向上的长度。

8.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述导流圈套设于轴流风叶外侧，所述导叶(4)与轴线之间的夹角为arctan(πωR³/Q)-5°至arctan(πωR³/Q)+5°，R为所述轴流风叶在垂直于轴线的平面内的正投影的半径，Q为所述轴流风叶的流量。

9.根据权利要求8所述的导流圈，其特征在于，所述导叶(4)在径向方向上的高度为0.2d至0.5d，所述轴流风叶在垂直于轴线的平面内的正投影为所述轴流风叶的投影面，d为所述投影面边缘上的点到所述导流环(3)的距离。

10.根据权利要求1所述的导流圈，其特征在于，所述进口导弧(1)和/或所述出口导弧(2)中沿轴线方向的截面的线型为最降速线。

11.一种空调器，包括导风组件，其特征在于，所述导风组件包括轴流风叶以及如权利要求1-10任一项所述的导流圈。

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