專利名稱：送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，尤其是一種安裝在設(shè)有軸流或混流風(fēng)機(jī)的
送風(fēng)設(shè)備上的導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
空調(diào)器室外機(jī)是一種設(shè)有軸流風(fēng)機(jī)的送風(fēng)裝置。空調(diào)器室外機(jī)結(jié)構(gòu)一般為箱型外 殼，內(nèi)部一般設(shè)有軸流風(fēng)扇，在軸流風(fēng)扇的排風(fēng)側(cè)，箱體外殼設(shè)有排風(fēng)口和風(fēng)扇保護(hù)罩。風(fēng) 扇保護(hù)罩為柵格構(gòu)造，且形狀各異，由金屬和合成樹脂加工而成。 公知?dú)饬魍ㄟ^軸流風(fēng)扇后流出的方向并不是軸向的，即在圓周方向有速度分量。 為了回收這部分能量，工業(yè)上常常在葉輪前、后增加靜止的導(dǎo)葉，使得流出軸流風(fēng)機(jī)的氣流 方向基本上是軸向的。 于2005年9月21日公開的專利號為CN1670439A，名稱為"送風(fēng)設(shè)備的風(fēng)扇保護(hù) 罩"的中國發(fā)明專利申請，公開了一種"可減小壓力損失并提高厚度方向剛性的送風(fēng)設(shè)備的 風(fēng)扇保護(hù)罩"，該專利申請中的風(fēng)扇保護(hù)罩只是從減小保護(hù)罩本身壓力損失的角度出發(fā)，將 構(gòu)成網(wǎng)罩的肋從中心沿徑向外側(cè)朝外框呈放射狀彎向送風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)氣流方向傾 斜了一定的角度，起"減少對氣流阻擋"的作用。 于2003年2月26日公開的專利號為CN1399102A，名稱為"空調(diào)器用室外機(jī)"的發(fā) 明專利申請，公開了一種"斷面具有規(guī)定曲率的放射狀條和沿螺旋槳式風(fēng)扇的徑向排列成 交錯(cuò)狀的同心圓狀條構(gòu)成"的安全防護(hù)格柵，其目的為將室外機(jī)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)流的動壓能作為 靜壓回收。該專利申請雖然在風(fēng)扇外徑70 80%位置即約在吹出氣流最大速度附近規(guī)定 了放射狀條與吹出氣流、曲率有相應(yīng)的約束，但目前軸流風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法各異，不同的軸流 風(fēng)扇在相應(yīng)位置處的速度分布規(guī)律也不同，軸流風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)動能損失并不一定在在70 80 %附近損失最大，因而該專利申請也就達(dá)不到改善各種軸流風(fēng)扇效率的效果，無法將風(fēng) 扇出風(fēng)口所有位置的旋轉(zhuǎn)動能更大限度的轉(zhuǎn)化為靜壓，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有導(dǎo)流裝置只能回收部分出風(fēng)口動壓的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù) 問題是提供一種能夠更有效的將不同類型軸流、混流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流的動壓作為靜壓回收 的送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，借以提升風(fēng)扇系統(tǒng)的壓升，從而實(shí)現(xiàn)高效化。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，包括多個(gè)連 接在中心圓盤和圓形外框之間的放射狀條及與多個(gè)放射狀條交錯(cuò)連接的多個(gè)同心圓狀條， 放射狀條的數(shù)量與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)葉片數(shù)量互質(zhì)，所述中心圓盤半徑與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)扇輪轂半 徑相等，均為Rh，所述圓形外框的內(nèi)側(cè)通道的半徑為R，中心圓盤與圓形外框之間徑向方向 上任一點(diǎn)所處位置的半徑為r， Rh < r < R，放射狀條的截面為一規(guī)定曲率的翼型構(gòu)成，其 特征在于放射狀條翼型結(jié)構(gòu)形狀的弦長c(x)和翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角13 (x)是關(guān)于 變量x的函數(shù)
c (x) = 、x《0. 8 o (x)， 其中，x = r/R， Rh/R《x《1，、為大于1的常數(shù)，o (x)為放射狀條實(shí)度，放射
狀條實(shí)度o (x)與軸流風(fēng)扇葉片實(shí)度的定義相同； P (x) = k2f(x)， P (x) G [a"J， P (x) G [k2a2，k2b2]， 其中，k2 = 0.2小(x) 0.4小(x)，小(x)為隨x變化軸流風(fēng)扇出口氣流與風(fēng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)軸夾角，f (x)為經(jīng)測試手段獲得的沿x方向變化的氣流方向與旋轉(zhuǎn)軸的夾角的擬合n次 函數(shù)，n > 2， [ai， bj為翼型截面的氣動阻力損失臨界角度范圍，[a2， b2]為小(x)的變化范圍。 公知翼型截面與氣流夾角超過臨界角度范圍之后，氣動阻力會急劇上升，通常稱 為"失速"，所謂翼型截面的氣動阻力損失臨界角度范圍，[A，bJ，即對選定的放射狀條翼型 截面通過計(jì)算所得出的氣動阻力較小時(shí)的放射狀條截面翼弦線與氣流方向的夾角的變化 范圍，在該角度范圍內(nèi)不會發(fā)生"失速"，"氣動阻力較小"，對選定的放射狀條翼型截面，其 范圍是清楚且可以確定的。 本發(fā)明的有益效果是能因地制宜的、更有效的將不同類型軸流、混流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生旋 轉(zhuǎn)流的動壓作為靜壓回收，借以提升風(fēng)扇系統(tǒng)的壓升，從而實(shí)現(xiàn)高效化。


圖1是本發(fā)明技術(shù)方案用于空調(diào)室外機(jī)的實(shí)施例一^的示意圖。圖2是圖1的空調(diào)室外機(jī)外觀圖。圖3是圖1的放射狀條截面示意圖。圖4是圖1的同心圓狀條截面示意圖。圖5是c(x)和13 (x)的示意圖。圖6是本發(fā)明技術(shù)方案用于空調(diào)室外機(jī)的實(shí)施例二.的示意圖。圖7是圖6中空調(diào)室外機(jī)的示意圖。圖8是圖6中放射狀條部件的示意圖。圖9是圖6中同心圓狀條部件的示意圖。圖10是圖9中徑向肋的截面示意圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例一、二的測試效果圖。圖中標(biāo)記為，空調(diào)室外機(jī)1、熱交換器2、軸流風(fēng)扇3、導(dǎo)流圈4、導(dǎo)流裝置5、電機(jī)6、放射狀條部件7、同心圓狀條部件8、導(dǎo)流裝置9、風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸10、放射狀條52、同心圓狀條 51、中心圓盤53、圓形外框54、放射狀條71、圓形盤72、圓形外框73、同心圓狀條81、徑向肋 82、圓形盤83、加強(qiáng)筋84。 圖1中M為進(jìn)氣流方向，圖2中N為風(fēng)扇旋向的方向，圖5(a)中V為圖5(b)中視 角方向。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。本發(fā)明的送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，包 括多個(gè)連接在中心圓盤53和圓形外框54之間的放射狀條52及與多個(gè)放射狀條52交錯(cuò)連 接的多個(gè)同心圓狀條51，放射狀條52的數(shù)量與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)3葉片數(shù)量互質(zhì)，所述中心圓
4盤半徑與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)扇輪轂半徑相等，均為Rh，所述圓形外框的內(nèi)側(cè)通道的半徑為R，中心 圓盤與圓形外框之間徑向方向上任一點(diǎn)所處位置的半徑為r， Rh < r < R，放射狀條52的 截面為一規(guī)定曲率的翼型構(gòu)成，其特征在于放射狀條52翼型結(jié)構(gòu)形狀的弦長c(x)和翼弦 與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角P (x)是關(guān)于變量x的函數(shù)
c (x) = 、x《0. 8 o (x)， 其中，x = r/R， Rh/R《x《1，、為大于1的常數(shù)，o (x)為放射狀條實(shí)度，放射
狀條實(shí)度o (x)與軸流風(fēng)扇葉片實(shí)度的定義相同； P (x) = k2f(x)， P (x) G [a"J， P (x) G [k2a2，k2b2]， 其中，k2 = 0. 2小(x) 0. 4小(x)，小(x)為隨x變化軸流風(fēng)扇出口氣流與風(fēng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)軸夾角，f (x)為經(jīng)測試手段獲得的沿x方向變化的氣流方向與旋轉(zhuǎn)軸的夾角的擬合n次 函數(shù)，n > 2， [ai， bj為翼型截面的氣動阻力損失臨界角度范圍，即對選定的放射狀條翼型 截面通過計(jì)算所得出的氣動阻力較小時(shí)的放射狀條截面翼弦線與氣流方向的夾角的變化 范圍，[a2，b2]為(Hx)的變化范圍。 上述函數(shù)關(guān)系中，、與導(dǎo)流裝置放射狀條實(shí)度o (x)有關(guān)，k2與放射狀條翼型截 面的氣動阻力和軸流風(fēng)扇出口氣流與風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角o (x)有關(guān)，在根據(jù)本發(fā)明來優(yōu)化放 射狀條沿徑向翼型結(jié)構(gòu)形狀的弦長和翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角變化規(guī)律時(shí)，依據(jù)"P (x) =k2f (x) ， P (x) G [a" bj ， P (x) G [k2a2， k2b2]"的條件在0. 2小(x) 0. 4小(x)區(qū)間來 選取^的值。
實(shí)施例一 如圖1 圖5及圖11所示，在空調(diào)室外機(jī)1的箱體內(nèi)設(shè)有熱交換器2、軸流風(fēng)扇 3、導(dǎo)流圈4、導(dǎo)流裝置5和電機(jī)6，其中軸流風(fēng)扇3葉片數(shù)量為4，直徑為460mm ;導(dǎo)流裝置5 設(shè)置有37條放射狀條。 如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實(shí)施例中將導(dǎo)流裝置5的導(dǎo)流部分和加強(qiáng)筋部分制 作成一個(gè)整體，導(dǎo)流裝置5由多個(gè)放射狀條52、多個(gè)同心圓狀條51、中心圓盤53和圓形外 框54組成，放射狀條52安裝在設(shè)于與軸流風(fēng)扇3的輪轂前方對應(yīng)位置的中心圓盤53和圓 形外框54上；圓形外框54固定在空調(diào)室外機(jī)1排風(fēng)口的導(dǎo)流圈4外側(cè)，且圓形外框54與導(dǎo) 流圈4出口圓滑過渡，減少因截面過渡變化帶來的損失。中心圓盤53既用于固定上述放射 狀條52，也具有防止軸流風(fēng)扇3輪轂的前部空間因存在負(fù)壓區(qū)而使吹出氣流倒流的作用。
如圖1和圖2所示，放射狀條52和同心圓狀條51呈縱橫方式交錯(cuò)搭配。本實(shí)施 例中，測得f (x) = -0. 8248x3+2. 4873x2-2. 9x+l. 64，
[ai， bj為[-5， 15] ， [a2， b2]為
， 取、=26， k2 = 14. 62，則P (x)為[5. 81， 14. 6]，在[&1， bj禾口
范圍內(nèi)， 放射狀條翼型截面弦長c (x)，單位mm， c (x) = 26x， x G [O. 2826， 1]，
放射狀條實(shí)度o (x)單位mm， o (x) = 39. 058x， x G
，
則c (x) / o (x) = 0. 665《0. 8 ， 放射狀條翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角13 (x)，單位度， P (x) = 14. 62 X (-O. 8248x3+2. 4873x2_2. 9x+l. 64) ， x G
， 如圖3所示，放射狀條51的前緣點(diǎn)連線在一個(gè)平面，且該平面與軸流風(fēng)扇3的旋
5轉(zhuǎn)軸垂直。 如圖4所示，同心圓狀條52的翼型截面具有規(guī)定曲率的對稱形狀，這種對稱曲率 截面尺寸，可從中心圓盤53沿徑向方向呈規(guī)律變化或不變，且這種有規(guī)定曲率的對稱形狀 截面對稱線與軸流風(fēng)扇3的旋轉(zhuǎn)軸平行。 圖5由圖5(a)和圖5(b)組成，其中圖5(a)為圖1的局部剖視圖，圖5(b)為圖 5(a)的A-A剖面圖。
實(shí)施例二 如圖6 圖IO所示，本發(fā)明技術(shù)方案用于空調(diào)室外機(jī)的說明圖的另一實(shí)施例，導(dǎo) 流裝置9由放射狀條部件7和同心圓狀條部件8組成，其中放射狀條部件7和同心圓狀條 部件8為兩個(gè)獨(dú)立零件。其中，軸流風(fēng)扇3的葉片數(shù)量為3，直徑為466mm ;導(dǎo)流裝置9設(shè)有 37條放射狀條。 如圖7和圖8所示，放射狀條部件7由多個(gè)作為靜葉導(dǎo)葉的放射狀條71、圓形盤 72和圓形外框73組成；放射狀條71安裝在設(shè)于與軸流風(fēng)扇3的輪轂前方對應(yīng)位置的圓形 盤72和圓形外框73上；圓形外框73固定在空調(diào)室外機(jī)1排風(fēng)口導(dǎo)流圈4的外側(cè)，圓形外 框73與導(dǎo)流圈4出口圓滑過渡，減少因截面過渡變化帶來的損失。圓形盤72不僅用于固 定上述放射狀條71，也具有防止軸流風(fēng)扇3輪轂的前部空間因存在負(fù)壓區(qū)而使吹出氣流倒 流的作用。 本實(shí)施例中，測得f (x) = -4. 5341x3+ll. 07x2_9. 3x+3. 08，
[ai，bJ為[-6， 18]， [a2，b2]為
， 取、=27. 17， k2 = 17，則P (x)為[5. 37， 16. 7]，在[&1， bj禾口
范圍內(nèi)， 放射狀條翼型截面弦長c (x)，單位mm， c (x) = 27. 17x， x G
，
放射狀條實(shí)度o (x)單位mm， o (x) = 40. 76x， x G
，
則c (x) / o (x) = 0. 67《0. 8， 放射狀條翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角13 (x)，單位度， P (x) = 17X (-4. 5341x3+ll. 07x2_9. 3x+3. 08) ， x G
， 如圖9所示，同心圓狀條8由多個(gè)同心圓狀條81、徑向肋82和圓形盤83組成。若 加強(qiáng)筋84由金屬材料制成，則同心圓狀條81和徑向肋82均采用圓形金屬絲構(gòu)成，若加強(qiáng) 筋84由塑料材料制成，則同心圓狀條81結(jié)構(gòu)形式與本發(fā)明實(shí)施例一中的同心圓狀條52相 同。其中，圓形盤83與圓形盤72直徑相同。 如圖10所示，徑向肋82的截面采用具有規(guī)定曲率的對稱形狀，且這種有規(guī)定曲率 的對稱形狀截面對稱線與風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)軸方向平行。 如圖11所示，在空調(diào)室外機(jī)上應(yīng)用本發(fā)明，進(jìn)一步將軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流的動壓 作為靜壓回收，進(jìn)一步提高了效率。因f(x)真實(shí)反映了風(fēng)扇出口的流場分布情況，本發(fā)明 也可推廣應(yīng)用到其它的軸流、混流風(fēng)機(jī)。
權(quán)利要求
送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，包括多個(gè)連接在中心圓盤(53)和圓形外框(54)之間的放射狀條(52)及與多個(gè)放射狀條(52)交錯(cuò)連接的多個(gè)同心圓狀條(51)，放射狀條(52)的數(shù)量與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)(3)葉片數(shù)量互質(zhì)，所述中心圓盤半徑與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)扇輪轂半徑相等，均為Rh，所述圓形外框的內(nèi)側(cè)通道的半徑為R，中心圓盤與圓形外框之間徑向方向上任一點(diǎn)所處位置的半徑為r，Rh＜r＜R，放射狀條(52)的截面為一規(guī)定曲率的翼型構(gòu)成，其特征在于放射狀條(52)翼型結(jié)構(gòu)形狀的弦長c(x)和翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角β(x)是關(guān)于變量x的函數(shù)c(x)＝k1x≤0.8σ(x)其中，x＝r/R，Rh/R≤x≤1，k1為大于1的常數(shù)，σ(x)為放射狀條實(shí)度，放射狀條實(shí)度σ(x)與軸流風(fēng)扇葉片實(shí)度的定義相同；β(x)＝k2f(x)，β(x)∈[a1，b1]，β(x)∈[k2a2，k2b2]，其中k2＝0.2φ(x)～0.4φ(x)，φ(x)為隨x變化軸流風(fēng)扇出口氣流與風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角，f(x)為經(jīng)測試手段獲得的沿x方向變化的氣流方向與旋轉(zhuǎn)軸的夾角的擬合n次函數(shù)，n≥2，[a1，b1]為翼型截面的氣動阻力損失臨界角度范圍，[a2，b2]為φ(x)的變化范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠更有效的將不同類型軸流、混流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流的動壓作為靜壓回收的送風(fēng)設(shè)備的導(dǎo)流裝置，包括多個(gè)連接在中心圓盤和圓形外框之間的放射狀條及與多個(gè)放射狀條交錯(cuò)連接的多個(gè)同心圓狀條，放射狀條的數(shù)量與送風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)葉片數(shù)量互質(zhì)，通過優(yōu)化放射狀條沿徑向翼型結(jié)構(gòu)形狀的弦長和翼弦與軸流風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸夾角變化規(guī)律，來提高送風(fēng)裝置的能效，本發(fā)明在不同類型的軸流或混流風(fēng)機(jī)之導(dǎo)流裝置上應(yīng)用。
文檔編號F24F13/08GK101737918SQ20091031172
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者何錦蓉, 張仁亮 申請人:四川長虹空調(diào)有限公司