CN217421632U - 混流风机及风管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混流风机及风管机。混流风机包括蜗壳，所述蜗壳上设置有出风口；叶轮，所述叶轮设置于所述蜗壳内；内壳，所述内壳设置于所述叶轮和所述出风口之间，所述内壳的外表面与所述蜗壳的内表面之间形成环形风道；沿所述叶轮至所述出风口的方向，所述环形风道的宽度逐渐增加。本实用新型提供的混流风机及风管机，通过环形流道的宽度逐渐增加，对叶轮的出风的静压和气流流速进行调节，从而有效的改善混流风机的出风效果，进而保证在风管机瀑布式制冷和快速制热的模式下均能够达到最优的换热效果，同时后导叶结构也随着环形流道的宽度增加而进行扩张，保证后导叶结构对叶轮的出风的调节效果。

Description

混流风机及风管机

技术领域

本实用新型涉及空气处理设备技术领域，特别是一种混流风机及风管机。

背景技术

风管机是空调的一种，为了提高舒适性，有些风管机采用上出冷风，下出热风的方式，这样可以实现瀑布式制冷和地毯式暖风，为了实现这种出风方式，需要风管机的出风可逆，现有出风可逆的风管机中，通常采用贯流风机、离心风机，但是这种风机由于风机扇叶的设置方式的问题，反转后风向不能可逆，因此，只能在设置至少两个风机，一个负责正向出风，一个负责逆向出风，这样不仅风管机结构会更大，成本更高。

为了减小成本，需要将风机缩小，而混流风机是介于轴流风机和离心风机之间的风机，混流风机的叶轮让空气既做离心运动又做轴向运动，蜗壳内的气流运动混合了轴流与离心两种运动形式，所以叫“混流”。而且，混流风机不仅可以将体积做小，而且可以保证气流的流向和风压。

现有技术中的混流风机内部的气流流道设计不合理，导致混流风机的能效低。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种混流风机以及风管机，以解决现有技术中混流风机能效低的问题。

一种混流风机，包括：

蜗壳，所述蜗壳上设置有出风口；

叶轮，所述叶轮设置于所述蜗壳内；

内壳，所述内壳设置于所述叶轮和所述出风口之间，所述内壳的外表面与所述蜗壳的内表面之间形成环形风道；

沿所述叶轮至所述出风口的方向，所述环形风道的宽度逐渐增加。

所述环形风道具有第一端和第二端，所述第二端与所述出风口连通，且所述第一端的宽度a和所述第二端的宽度b的比例范围为0.68＜a/b＜0.88。

所述混流风机还包括后导叶结构，所述后导叶结构设置于所述环形风道内。

所述后导叶结构包括多个导叶，所述导叶的第一边沿朝向所述内壳的外表面，所述导叶的第二边沿朝向所述蜗壳的内表面。

至少一个所述导叶上设置有摆动轴，所述摆动轴的轴线与所述叶轮的轴线具有夹角，且具有所述摆动轴的导叶能够以所述摆动轴的轴线为轴线进行摆动。

所述夹角的角度为90°。

所述后导叶结构上设置有消音齿。

所述后导叶结构上设置有凸起和/或凹坑；和/或所述内壳的外表面上设置有凸起和/或凹坑。

所述蜗壳的外表面为曲面。

所述蜗壳为球台结构，所述蜗壳的最大直径等于球台结构的直径。

所述蜗壳位于球台结构的两个端面处分别开设有所述进风口和所述出风口。

一种风管机，包括上述混流风机。

本实用新型提供的混流风机及风管机，通过环形流道的宽度逐渐增加，对叶轮的出风的静压和气流流速进行调节，从而有效的改善混流风机的出风效果，在混流风机应用于风管机内时，能够保证在风管机瀑布式制冷和快速制热的模式下均能够达到最优的换热效果，同时后导叶结构也随着环形流道的宽度增加而进行扩张，保证后导叶结构对叶轮的出风的调节效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的实施例的混流风机的结构示意图；

图2为本实用新型提供的实施例的环形风道及导叶的结构示意图；

图3为本实用新型提供的实施例的环形风道及导叶的立体图；

图中：

1、蜗壳；12、出风口；2、叶轮；4、内壳；13、环形风道；131、第一端；132、第二端；33、导叶；34、摆动轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有技术中的混流风机，当叶轮2进行高速旋转时，会带动气流以较高的动压流出叶轮2，并在叶轮2和蜗壳1的出风口之间继续流动，最终形成混流风机的出风。在气体流出叶轮2时会存在很大的切向速度，此切向速度分量是不利于后续流动的，因此，现有技术中会在叶轮和蜗壳的排出口之间设置消旋段和后导叶结构，该消旋段可以将高速旋转的气流由径向引为水平方向，并且突然的释压会使气流的一部分动压被转化为静压，用于支持风机的后续流动。消旋段虽然能够将旋转的气流引为水平方向，但仍带有巨大的切向速度，这些速度分量均是不利于后续流动的。后导叶结构的作用便是将气流的切向的速度更多的转化为水平速度，并再次将巨大动压转化为静压，以提升风机的带压能力。现有技术中在提高风机的能效时均是采用调整叶轮的结构的方式进行提高，然而，经过申请人对于气流流动原理的研究，以及通过仿真模拟实验数据进行分析后发现，内壳与蜗壳之间所形成的环形风道的形状能够有效的改变气体的动压和静压之间的转化效率，因此合适的环形风道的宽度变化对混流风机系统性能的提升来说极为重要。

基于上述理由，如图1至图3所示，一种混流风机，包括：蜗壳1，所述蜗壳1上设置有出风口12；叶轮2，所述叶轮2设置于所述蜗壳1内；内壳4，所述内壳4设置于所述叶轮2和所述出风口12之间，所述内壳4的外表面与所述蜗壳1的内表面之间形成环形风道13；沿所述叶轮2至所述出风口12的方向，所述环形风道13的宽度逐渐增加。利用逐渐增加的环形风道13的宽度，使得进入环形风道13内的气体的切向速度分量逐渐减小，静压逐渐增加，从而能够有效的提升风机的带压能力。

所述环形风道13具有第一端131和第二端132，所述第二端132与所述出风口12连通，且所述第一端131的宽度a和所述第二端132的宽度b的比例范围为0.68＜a/b＜0.88。

对本例的混流风机进行仿真试验，调节a/b的数值进行仿真模拟，仿真结果如下：

a/b	转速(rpm)	计算风量(m<sup>3</sup>/h)	叶轮压头(Pa)	扩压损失(Pa)
					0.62	2200	478	100.1	62.3
0.68	2200	496	114.6	48.1
					0.80	2200	510	126.8	36.2
0.88	2200	493	113.4	44.8
					0.92	2200	472	108.3	58.6

从仿真结构可以得出，当a/b为0.80时，风量和叶轮压头达到最大值，扩压损失最小，当a/b增加到0.88时，风量和叶轮压头开始减小，扩压损失增加，当a/b继续增加到0.92时，风量和叶轮压头进一步减小，扩压损失继续增加，当a/b减小到0.68时，风量和叶轮压头开始减小，扩压损失增加，当a/b继续增加到0.62时，风量和叶轮压头进一步减小，扩压损失继续增加，也即当a/b的数值偏小时，意味着a值偏小，b值偏大，此时流经环形风道13内的气流属于急剧扩压状态，反而会造成压力的急剧流失，影响风机的带压性能，同时，a值偏小，会同步影响叶轮2尺寸，导致叶轮2做功能力下降，不利于机组性能的提升。当a/b的数值偏大时，意味着a值偏大，b值偏小，此时流经环形风道13扩压能力不足，难以有效带压，因此带压能力下降，同时由于b值偏小，使得流经环形风道13的流动阻力增加，进而导致扩压损失增加，同样不利于机组性能的提升。当a/b的数值处于合适区间(0.68<a/b<0.88)时，流经环形风道13的带压能力处于最优区间，风机扩压损失能够有效控制，进而获得较优的风机性能。

所述混流风机还包括后导叶结构，所述后导叶结构设置于所述环形风道13内。

所述后导叶结构包括多个导叶33，所述导叶33的第一边沿朝向所述内壳4的外表面，所述导叶33的第二边沿朝向所述蜗壳1的内表面。也即导叶33的形状只需要小于或等于所对应的环形风道13的宽度即可，通过导叶33的导向及环形风道13的宽度变化同时对气流的静压进行调节，从而最终保证混流风机的出风效果。

至少一个所述导叶33上设置有摆动轴34，所述摆动轴34的轴线与所述叶轮2的轴线具有夹角，且具有所述摆动轴34的导叶33能够以所述摆动轴34的轴线为轴线进行摆动。后导叶结构的作用是对叶轮2的出风进行进一步的导向，当叶轮2在不同转速下工作时，气体流出叶轮2的角度是不同的，也即气流进入后导叶结构的角度是不同的，通过导叶33的摆动，使得气流在后导叶结构的流动角度也随之发生改变，进一步增加后导叶结构与叶轮2流出气流方向的契合程度，从而有益于混流风机的排气均匀性的增加，确保在多个工作转速下混流风机均可达到最优的风量值和最优的气流驱动性能。优选的，叶轮2的转速越大时，此时气流离开叶轮2的角度也越大，因此需要导叶33的倾角的角度越大，反之，叶轮2的转速越小，导叶33的倾角越小。

所述导叶33的摆动角度的角度范围为0°至10°。优选0°至5°。

所述内壳4的外表面上设置有凸起和/或凹坑，通过凸起和/或凹坑对流经环形风道内的进行降噪，有效降低混流风机的噪音。

所述后导叶结构上设置有消音齿。优选的，所述导叶33的边沿处设置有消音齿，通过设置消音齿减少气流经过后导叶结构时产生的噪音。

所述后导叶结构上设置有凸起和/或凹坑。优选的，所述导叶33的一个侧面或两个侧面上均设置有凸起和/或凹坑，通过设置凸起和/或凹坑减少气流经过后导叶结构时产生的噪音。

所述蜗壳1的外表面为曲面。也即蜗壳的外表面的截面为曲线段。

所述蜗壳1为球台结构，所述蜗壳1的最大直径等于球台结构的直径。也即，蜗壳1可以以球台结构的球心为中心的一个直径固定的球形空间内进行自由转动，当应用于风管机且风管机需求为上下出风时，风管机内可以为本申请提供的混流风机提供一个直径固定的球形空间，通过混流风机的转动来实现风管机进出风方向的切换。

所述蜗壳1位于球台结构的两个端面处分别开设有进风口和所述出风口12。

一种风管机，包括上述混流风机。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种混流风机，其特征在于：包括：

蜗壳(1)，所述蜗壳(1)上设置有出风口(12)；

叶轮(2)，所述叶轮(2)设置于所述蜗壳(1)内；

内壳(4)，所述内壳(4)设置于所述叶轮(2)和所述出风口(12)之间，所述内壳(4)的外表面与所述蜗壳(1)的内表面之间形成环形风道(13)；

沿所述叶轮(2)至所述出风口(12)的方向，所述环形风道(13)的宽度逐渐增加。

2.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于：所述环形风道(13)具有第一端(131)和第二端(132)，所述第二端(132)与所述出风口(12) 连通，且所述第一端(131)的宽度a和所述第二端(132)的宽度b的比例范围为0.68＜a/b＜0.88。

3.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于：所述混流风机还包括后导叶结构，所述后导叶结构设置于所述环形风道内。

4.根据权利要求3所述的混流风机，其特征在于：所述后导叶结构包括多个导叶(33)，至少一个所述导叶(33)上设置有摆动轴，所述摆动轴的轴线与所述叶轮(2)的轴线具有夹角，且具有所述摆动轴的导叶(33)能够以所述摆动轴的轴线为轴线进行摆动。

5.根据权利要求4所述的混流风机，其特征在于：所述夹角的角度为90°。

6.根据权利要求3所述的混流风机，其特征在于：所述后导叶结构上设置有消音齿。

7.根据权利要求3所述的混流风机，其特征在于：所述后导叶结构上设置有凸起和/或凹坑；和/或所述内壳(4)的外表面上设置有凸起和/或凹坑。

8.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于：所述蜗壳(1)的外表面为曲面。

9.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于：所述蜗壳(1)为球台结构，所述蜗壳(1)的最大直径等于球台结构的直径。

10.根据权利要求9所述的混流风机，其特征在于：所述蜗壳(1)位于球台结构的两个端面处分别开设有进风口和所述出风口(12)。

11.一种风管机，其特征在于：包括权利要求1至10中任一项所述混流风机。

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