扩散器组件、动力系统、风扇的制作方法

文档序号:21269608发布日期:2020-06-26 22:51阅读:141来源:国知局
扩散器组件、动力系统、风扇的制作方法
本发明涉及家用电器
技术领域
,具体涉及一种扩散器组件、动力系统、风扇。
背景技术
:传统无叶扇结构,外界的空气在动力装置的驱动下进入到风道系统中,动力装置上安装有风轮,在负压驱动下进入到风轮中的气流,在风轮的作用下变成高速旋转的气流,高速旋转地气流在导流风道的导向作用下流入到出流风道中。但是高速旋转的气体在风道内回旋,容易产生涡流,使气流在导流风道内堵塞,产生回腔噪音,且高速旋转的气体在导流风道内进行导向时,气流容易发生径向窜动,导致两侧边壁面压强会周期性大幅度波动,减弱气流动能的同时,亦会加剧噪音的产生。技术实现要素:因此,本发明旨在解决上述问题,从而提供一种扩散器组件、动力系统、风扇。为了解决上述问题,本发明提供了一种扩散器组件包括扩散器以及罩设在所述扩散器上的外壳,所述扩散器的部分周面上形成有第一导流面,所述第一导流面与所述外壳的内侧壁间形成有第一导流通道,沿所述第一导流面和/或所述壳体的内侧面的周向设置有若干导流片,若干所述导流片将所述第一导流通道间隔为若干第二导流通道;其中,所述导流片的进风端具有进风切角b,所述进风切角b的数值为[30°,40°],所述导流片的出风端具有出风切角a,所述出风切角a的数值为[80°,100°]。进一步地,所述出风切角a为90°,所述进风切角b为37°。进一步地,所述导流片的进风流面与风轮的出风流面相切。进一步地,若干个所述导流片等间隔设置在所述第一导流面和/或所述壳体的内侧面上。进一步地,所述间隔的间距为[5mm,40mm]。进一步地,所述间隔的间距为26mm。进一步地,所述导流片的数量为[3,20]。进一步地,所述导流片的数量为13。进一步地,按保角变换法成型所述导流片:设置分割角度为3°,轴径比为流面流线上每一分割点到轴心的径向距离同最大内径r的无量纲比值,弦高比为流面流线上每一分割点之间的轴向距离同弦高的比值;其中内侧边的轴径比为[0.5,0.85],外侧边的轴径比值为[0.85,1],中位边的轴径比[0.7,0.95];内侧边的弦高比为[0.04,0.27],外侧边的弦高比为[0.08,0.12]。进一步地,所述第一导流面被构造为朝向出风端逐步收缩的弧形曲面结构。进一步地,沿气流流动方向,所述第一导流面上顺接有第二导流面,所述第二导流面的出风端连接在出流风道上。进一步地,所述第二导流面上设置有若干消音孔。进一步地,所述第二导流面的出风端的上端面上设置有若干消音齿。本发明中还提供了一种动力系统包括上述中任一所述的扩散器组件。本发明中还提供了一种风扇包括上述中任一所述的扩散器组件;或上述中所述的动力系统。进一步地,所述风扇为无叶风扇。本发明技术方案,具有如下优点:1.本发明中的扩散器组件包括扩散器以及罩设在所述扩散器上的外壳,所述扩散器的部分周面上形成有第一导流面,所述第一导流面与所述外壳的内侧壁间形成有第一导流通道,沿所述第一导流面和/或所述壳体的内侧面的周向设置有若干导流片,若干所述导流片将所述第一导流通道间隔为若干第二导流通道;其中,所述导流片的进风端具有进风切角b,所述进风切角b的数值为[30°,40°],所述导流片的出风端具有出风切角a,所述出风切角a的数值为[80°,100°]。动力装置的风轮中出来的螺旋风,进入到本发明中的扩散器组件中时,因导流片的设置被分流到不同的第二导流通道中,分流的螺旋风减少了其彼此间的碰撞几率,减弱了气流在导流通道内的紊乱程度,从而减弱气流的回腔噪音,且经过导流片的导向后最终的出风切角为80°到100°,此种风向的气流在后续的导流风道中传输时,基本不会发生径向窜动,减弱对导流风道的风道壁的压强变化,从而减弱气流与风道壁间的噪音。2.本发明中的扩散器组件中所述出风切角a为90°,出风切角是90°时,气流从扩散器中出来的集流效果最好,不会向径向进行发散,可保证气流在扩散器中的有效出风量。3.本发明中的扩散器组件中所述导流片的进风流面与风轮的出风流面相切,进风流面与出风流面相切保证了从风轮中出来的气流可平滑地导入到扩散器组件中,避免进风流面与风轮的出风流面的配合处产生断差而阻碍气流的流动,增加碰撞噪音问题。4.本发明中的扩散器组件中若干个所述导流片等间隔设置在所述第一导流面和/或所述壳体的内侧面上,等间隔的设置,保证了分流的均匀性,分流的均匀性可保证每个导流片受到流体压力的稳定性和一致性,从而有效保证导流片的使用寿命。5.本发明中的扩散器组件中按保角变换法成型所述导流片:定义分割角度为3°,轴径比为流面流线上每一分割点到轴心的径向距离同最大内径r的无量纲比值,弦高比为流面流线上每一分割点之间的轴向距离同弦高的比值;其中内侧边的轴径比为[0.5,0.85],外侧边的轴径比值为[0.85,1],中位边的轴径比[0.7,0.95];内侧边的弦高比为[0.04,0.27],外侧边的弦高比为[0.08,0.12],此约束了导流片的叶型,此种叶型的导流片在流体流经其表面时,沿程阻力损失小,且可有效降低螺旋风在旋转方向的线性速度,将更多的风能聚集在轴向方向上,从而增加气流在导流片尾端的出风速度,增加扩散器组件的单位时间的出风量。6.本发明中的扩散器组件中所述第一导流面被构造为朝向出风端逐步收缩的弧形曲面结构,此种结构通过收缩口来增加扩散器的出流速度,进一步地增加整个扩散器组件内的气流的流动速度。7.本发明中的扩散器组件中所述第二导流面上设置有若干消音孔,消音孔削弱了气流在高速沿壁面流动时产生的啸叫音。8.本发明中的扩散器组件中所述第二导流面的出风端的上端面上设置有若干消音齿,消音齿可消除尾端产生的剪切涡流,减弱剪切涡轮产生的噪音。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明提供的实施例1中的扩散器组件的剖视图;图2为本发明提供的实施例1中的扩散器的主视图;图3为本发明提供的实施例1中的扩散器的结构示意图;图4为本发明提供的实施例1中的保角变换法中的角度分割示意图;图5为本发明提供的实施例1中导流片的叶型成型过程的示意图;图6为本发明提供的实施例1中的进风切角和出风切角的示意图。附图标记说明:1-扩散器;11-第一导流面;12-第二导流面;2-外壳;3-导流片;4-第二导流通道;5-消音孔;6-消音齿;7-第一导流通道;71-出风口;8-风轮;r-最大导流片内径;s-投影面;a-内侧边;b-中位边;c-外侧边;a-出风切角;b-进风切角。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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,都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1图1到图6所示,为本实施例提供的一种扩散器组件,包括扩散器1以及罩设在扩散器1上的外壳2,扩散器1的部分周面上形成有第一导流面11,第一导流面11与外壳2的内侧壁间形成有第一导流通道,沿第一导流面11和/或壳体2的内侧面的周向设置有若干导流片3,若干导流片3将第一导流通道间隔为若干第二导流通道4;其中,导流片的进风端具有进风切角b,进风切角b的数值为[30°,40°],导流片3的出风端具有出风切角a,出风切角a的数值为[80°,100°]。还需要说明的是本实施例中的导流片3直接成型在第一导流面11上,以方便其直接加工在扩散器1上,从而方便后续的组装工作。在其他的一些实施方式中,上述的导流片3还可成型在外壳2的内侧壁上,导流片的外侧边抵接在第一导流面11上。在其他一些实施方式中,上述的导流片3还可同时成型在外壳2的内侧壁和第一导流面11上,两者在位置上交错设置即可。如图1所示,动力装置的风轮8中出来的螺旋风,进入到本实施中的扩散器组件中时,因导流片3的设置被分流到不同的第二导流通道4中,分流的螺旋风减少了其彼此间的碰撞几率,减弱了气流在导流通道内的紊乱程度,从而减弱气流的回腔噪音,且经过导流片的导向后最终的出风切角为80°到100°,此种风向的气流在后续的导流风道中传输时,基本不会发生径向窜动,减弱对导流风道的风道壁的压强变化,从而减弱气流与风道壁间的噪音。本实施例中的进风切角b采用37°,出风切角a为90°,出风切角是90°时,气流从扩散器1中出来的集流效果最好,不会向径向进行发散,可保证气流在扩散器1中的有效出风量。进一步地,本实施例中的导流片3的进风流面与风轮的出风流面相切,进风流面与出风流面相切保证了从风轮中出来的气流可平滑地导入到扩散器组件中,避免进风流面与风轮的出风流面的配合处产生断差而阻碍气流的流动,增加碰撞噪音问题。本实施例中若干个导流片3等间隔设置在第一导流面11上。保证了分流的均匀性,分流的均匀性可保证每个导流片受到流体压力的稳定性和一致性,从而有效保证导流片的使用寿命。当然在其他一些实施方式中亦可间隔实施在外壳2的内侧壁上。上述的间隔的间距为[5mm,40mm],本实施例中优选间隔的间距为26mm。一般的导流片3的数量为[3,20],本实施例中导流片3的数量为13。从设计理论上讲导流片个数越多,叶栅的面积(叶面间距*叶面高度)就越小,叶栅流面内的涡流就越容易形成,从而导致流入叶栅的气流被堵塞,而导流片的数量越少,叶栅的面积就越大,气流流通越顺畅,但导风效果就会变的很差,导流片较难对气流起到导风作用,理论仿真分析发现,叶片数量低于3片时,其导风能力较差,而叶片数量高于20片时,其旋转噪音较大,在13片时,导风效果和旋转噪音保持平衡。如图4和图5的示出,下面对导流片3的叶型的成型过程进行简述,如图4中,本实施例中的导流片3的设计是按照保角变换的方法进行的,其中分割角度为3°,在导流片3与第一导流面11的交线为内侧边a,导流片3的最外侧边缘为外侧边c,取内侧边和外侧边中间处的一条曲线为中位边b,还需说明的是,因导流片3具有一定的厚度,导流片3的两侧面一般被定义成压力面和吸力面,为了更好的反应导流片3的叶型,在厚度方向,与压力面和吸力面的等间隔处,取虚拟的中面,上述的外侧边c、内侧边a和中位边b均处在中面上。在进行角度变换时,得到角度分割线分别与外侧边c、内侧边a和中位边b的交点,本实施例中的每条边上的交点数取为10个。取中轴线处的投影面s,将上述的交点分别投影到上述的投影面s上,为了表示清楚,方便理解,如图5中所示,建立了坐标系xyz,坐标原点为o点(图中未示出),可取oz轴与中轴线重合设置,取xoz平面与s面共面设置,则定义轴径比为流面流线上每一分割点到轴心的径向距离(投影点到oz轴的距离)同最大内径r的无量纲比值,弦高比为流面流线上每一分割点之间的轴向距离(投影点到ox轴的距离)同弦高(导流片3的流向上的最大高度)的比值,本实施例中的叶型的10个交点满足下表中的关系式(其中轴长比和弦高比对应的交点与附图中的数字标识一一对应):轴长比defghijklm内侧边0.5760.6960.7230.7590.7840.8020.8140.8230.8300.834外侧边0.8920.9360.9400.9580.9710.9810.9870.9910.9971中位边0.7340.8160.8320.8590.8780.8920.9000.9070.9140.917表1弦高比ⅰⅱⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹ内侧边0.2700.1600.1270.1080.0930.0800.0690.0600.0350.049外侧边0.1080.1850.1690.1190.1000.0870.0770.0680.0320.082中位边0.1890.1730.1480.1140.0970.0840.0730.0640.0340.067表2此种叶型的导流片在流体流经其表面时,沿程壁阻压力损失小,且可有效降低螺旋风在旋转方向的线性速度,将更多的风能聚集在轴向方向上,从而增加气流在导流片尾端的出风速度,从而增加扩散器组件的单位时间的出风量。当然,在其他的一些实施方式中,满足下述范围的叶型亦可起到相应的技术效果内侧边的轴径比为[0.5,0.85],外侧边的轴径比值为[0.85,1],中位边的轴径比[0.7,0.95];内侧边的弦高比为[0.04,0.27],外侧边的弦高比为[0.08,0.12]。进一步地,第一导流面11被构造为朝向出风端逐步收缩的弧形曲面结构。此种结构通过收缩口来增加扩散器的出流速度,进一步地增加整个扩散器组件内的气流的流动速度。沿气流流动方向,第一导流面11上顺接有第二导流面12,第二导流面12的出风端连接在出流风道上。且第二导流面12上设置有若干消音孔5,本实施例中的消音孔5的形状为圆形,且沿轴向分三排分布,在在同一轴向高度上,沿周向分布的消音孔5的间隔为4mm,此处的间隔为两消音孔5相距最近的边缘处的间隔,消音孔5削弱了气流在高速沿壁面流动时产生的啸叫音。进一步地第二导流面12的出风端的上端面上设置有若干消音齿6,消音齿可消除尾端产生的剪切涡流,减弱剪切涡轮产生的噪音。实施例2本实施例提供了一种动力系统,包括实施例1中的扩散器组件,且具有其全部的技术优点,在此不再一一赘述。实施例3本实施例提供了一种风扇,具体为一种无叶风扇,包括上述中的动力系统,且具有其全部的技术优点,在此不再一一赘述。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页12
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