CN217582590U - 混流风机及风管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混流风机及风管机，混流风机，包括：外壳，设置有进风口和出风口；内壳，设置在所述外壳内，所述外壳与所述内壳之间形成连通所述进风口与所述出风口的风道；叶轮，所述叶轮的轮毂可转动地设置在所述内壳上，所述轮毂的外表面与所述内壳的外表面相连形成第一导流面。本实用新型的混流风机通过对第一导流面的型线进行改进，可以有效提升风道内气流的动压，并将动压更好地转化为静压，提高出风量，从而提升混流风机的性能。

Description

混流风机及风管机

技术领域

本实用新型涉及空调机技术领域，具体涉及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，这样不仅管风机结构会更大，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。

而为了保证气流的流向和风压，蜗壳内的风道起到了非常关键的作用，但是而由于体积限制，现有混流风机内设置风道的空间十分有限，如何在现有尺寸限制的前提下，优化风道的结构，有效保证气流的流向和风压，提高混流风机的送风效率，是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种混流风机及风管机，解决了由于体积限制，现有混流风机送风效果有限的问题。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种混流风机，包括：外壳，设置有进风口和出风口；内壳，设置在所述外壳内，所述外壳与所述内壳之间形成连通所述进风口与所述出风口的风道；叶轮，所述叶轮的轮毂可转动地设置在所述内壳上，所述轮毂的外表面与所述内壳的外表面相连形成第一导流面，所述第一导流面的第一型线的公式为：

其中，点P1和P5为所述第一型线两端的端点、P3为所述第一型线的拐点，P3将所述第一型线分为第一曲线和第二曲线，P2为所述第一曲线的弯曲度控制点、P4为第二曲线的弯曲度控制点；P1x代表P1点的x轴坐标值，P1y代表P1点的y轴坐标值；P2x代表P2点的x轴坐标值，P2y代表P2点的y轴坐标值；P3x代表P3点的x轴坐标值，P3y代表P3点的y轴坐标值；P4x代表P4点的x轴坐标值，P4y代表P4点的y轴坐标值；P5x代表P5点的x轴坐标值，P5y代表P5点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

进一步地，P1x<P3x<P5x，P1y<P5y<P3y。

进一步地，所述外壳的内壁面形成第二导流面，所述第二导流面的第二型线的公式为：

其中，点P8和P12为所述第二型线两端的端点、P10为所述第二型线的拐点，P10将所述第二型线分为第三曲线和第四曲线，P9为所述第三曲线的弯曲度控制点、P11为第四曲线的弯曲度控制点；P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；P9x代表P9点的x轴坐标值，P9y代表P9点的y轴坐标值；P10x代表P10点的x轴坐标值，P10y代表P10点的y轴坐标值；P11x代表P11点的x轴坐标值，P11y代表P11点的y轴坐标值；P12x代表P12点的x轴坐标值，P12y代表P12点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

进一步地，P8x<P10x<P12x，P8y<P10y。

进一步地，在所述进风口至所述出风口的方向上，所述风道包括第一区域；所述第一导流面对应所述第一曲线的部分位于所述第一区域内，所述第二导流面对应所述第三曲线的部分位于所述第一区域内，所述第一区域用于将驱动气流流动的力转化为气流的动压。

进一步地，所述风道还包括第二区域，所述第二区域位于所述第一区域与所述出风口之间；所述第一导流面对应所述第二曲线的部分位于所述第二区域内，所述第二导流面对应所述第四曲线的部分位于所述第二区域内，所述第二区域用于对气流消旋并将气流的动压转化为静压。

进一步地，所述混流风机还包括：集流部，所述集流部具有与所述风道连通的集流通道，所述集流部与所述外壳相连。

进一步地，在所述进风口至所述出风口的方向上，所述集流通道的内壁的第三型线的公式为：

B_x(t)＝(1-t)²P6_x+2t(1-t)P7_x+t²P8_x

B_y(t)＝(1-t)²P6_y+2t(1-t)P7_y+t²P8_y

其中，点P6和P8为所述第三型线两端的端点、P7为所述第三型线的弯曲度控制点；P6x代表P6点的x轴坐标值，P6y代表P6点的y轴坐标值；P7x代表P7点的x轴坐标值，P7y代表P7点的y轴坐标值；P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

进一步地，P6x<P8x，P8y<P6y。

根据本实用新型的第二个方面，公开了一种风管机，包括上述的混流风机。

本实用新型的混流风机通过对第一导流面的型线进行改进，可以有效提升风道内气流的动压，并将动压更好地转化为静压，提高出风量，从而提升混流风机的性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的混流风机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的混流风机的风道内部型线的示意图；

图例：10、外壳；11、进风口；12、出风口；13、风道；131、第一区域；132、第二区域；20、内壳；30、轮毂；40、第一导流面；41、第一型线；50、第二导流面；51、第二型线；60、集流部；61、集流通道；62、第三型线。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种混流风机，包括外壳10、内壳20和叶轮，外壳10设置有进风口11和出风口12；内壳20设置在外壳10内，外壳10与内壳20之间形成连通进风口11与出风口12的风道13；叶轮的轮毂30可转动地设置在内壳20上，轮毂30的外表面与内壳20的外表面相连形成第一导流面40，第一导流面40的第一型线41的公式为：

其中，点P1和P5为第一型线41两端的端点、P3为第一型线41的拐点，P3将第一型线41分为第一曲线和第二曲线，P2为第一曲线的弯曲度控制点、P4为第二曲线的弯曲度控制点；P1x代表P1点的x轴坐标值，P1y代表P1点的y轴坐标值；P2x代表P2点的x轴坐标值，P2y代表P2点的y轴坐标值；P3x代表P3点的x轴坐标值，P3y代表P3点的y轴坐标值；P4x代表P4点的x轴坐标值，P4y代表P4点的y轴坐标值；P5x代表P5点的x轴坐标值，P5y代表P5点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

本实用新型的混流风机通过对第一导流面40的型线进行改进，可以有效提升风道13内气流的动压，并将动压更好地转化为静压，提高出风量，从而提升混流风机的性能。

需要说明的是，沿叶轮转轴所在平面做剖面，轮毂30的外表面与该剖面的交线、内壳20的外表面与该剖面的交线形成第一导流面40的第一型线41。或者，将轮毂30和内壳20分别向叶轮转轴所在的投影面进行正投影，得到投影的外轮廓线为第一导流面40的第一型线41。

还需要说明的是，t为上述曲线特有的一个已知范围自变量，它的范围是0≤t≤1之间，t取值只有完全处于该范围之间时，公式才能画出完整的曲线。

进一步地，P1x<P3x<P5x，P1y<P5y<P3y。通过将P1x<P3x<P5x，P1y<P5y<P3y，可以使第一导流面40的第一型线41更加平滑，从而减少流道阻力，提高风机整体性能。

外壳10的内壁面形成第二导流面50，第二导流面50的第二型线51的公式为：

其中，点P8和P12为第二型线51两端的端点、P10为第二型线51的拐点，P10将第二型线51分为第三曲线和第四曲线，P9为第三曲线的弯曲度控制点、P11为第四曲线的弯曲度控制点；P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；P9x代表P9点的x轴坐标值，P9y代表P9点的y轴坐标值；P10x代表P10点的x轴坐标值，P10y代表P10点的y轴坐标值；P11x代表P11点的x轴坐标值，P11y代表P11点的y轴坐标值；P12x代表P12点的x轴坐标值，P12y代表P12点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

需要说明的是，沿叶轮转轴所在平面做剖面，外壳10的内壁面与该剖面的交线形成第二导流面50的第二型线51。或者，将外壳10向叶轮转轴所在的投影面进行正投影，得到投影的内轮廓线为第二导流面50的第二型线51。

还需要说明的是，t为上述曲线特有的一个已知范围自变量，它的范围是0≤t≤1之间，t取值只有完全处于该范围之间时，公式才能画出完整的曲线。

进一步地，P8x<P10x<P12x，P8y<P10y。通过P8x<P10x<P12x，P8y<P10y可以使第二导流面50的第二型线51更加平滑，从而减少流道阻力，提高风机整体性能。

在进风口11至出风口12的方向上，风道13包括第一区域131；第一导流面40对应第一曲线的部分位于第一区域131内，第二导流面50对应第三曲线的部分位于第一区域131内，第一区域131用于将驱动气流流动的力转化为气流的动压。也就是说，第一曲线与第三曲线段构成了第一区域131，第一区域131为动叶的内部流域，该区域是风机的做功区域，可以将气流以轴流的方式引入，并以离心的形式甩出，如此一来，既能保证风机的风量，亦能保证风机的带压能力。

风道13还包括第二区域132，第二区域132位于第一区域131与出风口12之间；第一导流面40对应第二曲线的部分位于第二区域132内，第二导流面50对应第四曲线的部分位于第二区域132内，第二区域132用于对气流消旋并将气流的动压转化为静压。也就是说，第二曲线和第四曲线构成了第二区域132，第二区域132为消旋段与导叶的内部流域，消旋能够承接来自于动叶的高速气流，并将其引导进入导叶区域，降低气流的旋转速度，并转化为静压送出。

本实用新型的混流风机通过关键节点P1、P3、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12，可依据公式获得混流风机的内部流道曲线。风机在内部流道的约束下，可以将动叶的动压完美的转化为静压，从而提升风机的性能。对本实施例的混流风机进行仿真试验，改变相邻关键点的连接形式，仿真结果如下：

关键点连接形式	转速(rpm)	风量(m<sup>3</sup>/s)	风机静压效率
				直线连接	2200	406	42.4％
公式曲线连接	2200	510	60.2％

根据仿真数据可知，当各个关键点依次采用公式曲线连接时，该区域是风机的做功区域，气流以轴流的方式进入，并以离心的形式甩出，既能保证风机的风量，亦能保证风机的带压能力风量和风机静压效率最大，而且风道13能够承接来自于动叶的高速气流，并将其引导进入导叶区域，降低气流的旋转速度，并转化为静压送出，因此，风量和风机静压效率最高。而当各个关键点依次采用直线连接时，气流阻力较大，而且消旋效果降低，使气流的动压不能充分转化为静压，导致风量和风机静压效率降低交底，达到不能使用的状态。

混流风机还包括集流部60，集流部60具有与风道13连通的集流通道61，集流部60与外壳10相连。在进风口11至出风口12的方向上，集流通道61的内壁的第三型线62的公式为：

B_x(t)＝(1-t)²P6_x+2t(1-t)P7_x+t²P8_x

B_yU)＝(1-t)²P6_y+2t(1-t)P7_y+t²P8_y

其中，点P6和P8为第三型线62两端的端点、P7为第三型线62的弯曲度控制点；P6x代表P6点的x轴坐标值，P6y代表P6点的y轴坐标值；P7x代表P7点的x轴坐标值，P7y代表P7点的y轴坐标值；P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；t的取值范围是0≤t≤1。

需要说明的是，沿叶轮转轴所在平面做剖面，集流部60的内壁面与该剖面的交线形成第三型线62。或者，将集流部60向叶轮转轴所在的投影面进行正投影，得到投影的内轮廓线为第三型线62。

还需要说明的是，t为上述曲线特有的一个已知范围自变量，它的范围是0≤t≤1之间，t取值只有完全处于该范围之间时，公式才能画出完整的曲线。P6x<P8x<P10x<P12x，P8y<P6y<P10y。通过优化第三型线62，可以改善气流的进气条件，提升风机性能。

根据本实用新型的第二个方面，公开了一种风管机，包括上述的混流风机。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种混流风机，其特征在于，包括：

外壳(10)，设置有进风口(11)和出风口(12)；

内壳(20)，设置在所述外壳(10)内，所述外壳(10)与所述内壳(20)之间形成连通所述进风口(11)与所述出风口(12)的风道(13)；

叶轮，所述叶轮的轮毂(30)可转动地设置在所述内壳(20)上，所述轮毂(30)的外表面与所述内壳(20)的外表面相连形成第一导流面(40)，所述第一导流面(40)的第一型线(41)的公式为：

其中，点P1和P5为所述第一型线(41)两端的端点、P3为所述第一型线(41)的拐点，P3将所述第一型线(41)分为第一曲线和第二曲线，P2为所述第一曲线的弯曲度控制点、P4为第二曲线的弯曲度控制点；

P1x代表P1点的x轴坐标值，P1y代表P1点的y轴坐标值；

P2x代表P2点的x轴坐标值，P2y代表P2点的y轴坐标值；

P3x代表P3点的x轴坐标值，P3y代表P3点的y轴坐标值；

P4x代表P4点的x轴坐标值，P4y代表P4点的y轴坐标值；

P5x代表P5点的x轴坐标值，P5y代表P5点的y轴坐标值；

t的取值范围是0≤t≤1。

2.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于，

P1x<P3x<P5x，P1y<P5y<P3y。

3.根据权利要求1所述的混流风机，其特征在于，

所述外壳(10)的内壁面形成第二导流面(50)，所述第二导流面(50)的第二型线(51)的公式为：

其中，点P8和P12为所述第二型线(51)两端的端点、P10为所述第二型线(51)的拐点，P10将所述第二型线(51)分为第三曲线和第四曲线，P9为所述第三曲线的弯曲度控制点、P11为第四曲线的弯曲度控制点；

P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；

P9x代表P9点的x轴坐标值，P9y代表P9点的y轴坐标值；

P10x代表P10点的x轴坐标值，P10y代表P10点的y轴坐标值；

P11x代表P11点的x轴坐标值，P11y代表P11点的y轴坐标值；

P12x代表P12点的x轴坐标值，P12y代表P12点的y轴坐标值；

t的取值范围是0≤t≤1。

4.根据权利要求2所述的混流风机，其特征在于，

P8x<P10x<P12x，P8y<P10y。

5.根据权利要求3所述的混流风机，其特征在于，

在所述进风口(11)至所述出风口(12)的方向上，所述风道(13)包括第一区域(131)；

所述第一导流面(40)对应所述第一曲线的部分位于所述第一区域(131)内，所述第二导流面(50)对应所述第三曲线的部分位于所述第一区域(131)内，所述第一区域(131)用于将驱动气流流动的力转化为气流的动压。

6.根据权利要求5所述的混流风机，其特征在于，

所述风道(13)还包括第二区域(132)，所述第二区域(132)位于所述第一区域(131)与所述出风口(12)之间；

所述第一导流面(40)对应所述第二曲线的部分位于所述第二区域(132)内，所述第二导流面(50)对应所述第四曲线的部分位于所述第二区域(132)内，所述第二区域(132)用于对气流消旋并将气流的动压转化为静压。

7.根据权利要求3所述的混流风机，其特征在于，所述混流风机还包括：

集流部(60)，所述集流部(60)具有与所述风道(13)连通的集流通道(61)，所述集流部(60)与所述外壳(10)相连。

8.根据权利要求7所述的混流风机，其特征在于，

在所述进风口(11)至所述出风口(12)的方向上，所述集流通道(61)的内壁的第三型线(62)的公式为：

B_x(t)＝(1-t)²P6_x+2t(1-t)P7_x+t²P8_x

B_y(t)＝(1-t)²P6_y+2t(1-t)P7_y+t²P8_y

其中，点P6和P8为所述第三型线(62)两端的端点、P7为所述第三型线(62)的弯曲度控制点；

P6x代表P6点的x轴坐标值，P6y代表P6点的y轴坐标值；

P7x代表P7点的x轴坐标值，P7y代表P7点的y轴坐标值；

P8x代表P8点的x轴坐标值，P8y代表P8点的y轴坐标值；

t的取值范围是0≤t≤1。

9.根据权利要求8所述的混流风机，其特征在于，

P6x＜P8x，P8y＜P6y。

10.一种风管机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的混流风机。

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