CN111441990A - 导流器、风机组件和电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种导流器、风机组件和电器。本发明的导流器，包括：第一导流部，具有导流腔，导流腔具有轴线及沿着轴线位于第一导流部两端的入口和出口；和第二导流部，连接于第一导流部的入口外缘并沿着由入口向出口的方向延伸，使得第一导流部与第二导流部连接形成翻边部；其中，翻边部的截面型线呈曲线形，截面为轴线所在的平面剖切得到的截面。在导流器的入口设置截面型线呈曲线形的翻边部，能够实现更好的导流效果，有利于改善风机的进气条件，提升风机的性能。

Description

导流器、风机组件和电器

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种导流器、风机组件和电器。

背景技术

在空调和抽油烟机等电器中，一般设有风机和导流器，导流器例如设置在风机的进风口，对进入风机的气流进行导向，以优化风机的进气条件。

如何利用导流器来实现更好的导流效果，从而更有效地改善风机的进气条件，提升风机的性能，一直是个难题。

发明内容

本发明第一方面提供一种导流器，其包括：

第一导流部，具有导流腔，导流腔具有轴线及沿着轴线位于第一导流部两端的入口和出口；和

第二导流部，连接于入口外缘并沿着由入口向出口的方向延伸，使得第一导流部与第二导流部连接形成翻边部；

其中，翻边部的截面型线呈曲线形，截面为沿着轴线所在的平面剖切得到的截面。

在一些实施例中，第一导流部和/或第二导流部的截面型线呈弧形、抛物线形或马鞍形。

在一些实施例中，第一导流部的截面型线和/或第二导流部的截面型线呈半径为r的圆弧形，第一导流部的出口直径为D，r与D之间的关系为10≤D/2r≤16.67；或者，第一导流部的截面型线和/或第二导流部的截面型线呈第一轴长为2a和第二轴长为b的椭圆弧形，第一轴和第二轴分别为长轴和短轴中的一个和另一个，a与b之间的关系为0.15≤a/b≤2。

在一些实施例中，a与b之间的关系为0.15≤a/b≤0.95或1.05≤a/b≤2。

在一些实施例中，第一导流部的截面型线和第二导流部的截面型线关于基准线对称或非对称，基准线为穿过第一导流部和第二导流部连接处并平行于轴线的直线。

在一些实施例中，翻边部的截面型线呈圆弧形、椭圆弧形、抛物线形或马鞍形。

在一些实施例中，翻边部的截面型线呈圆弧形，翻边部的弧长大于或等于等半径整圆周长的0.25倍，并小于或等于等半径整圆周长的0.5倍；或者，翻边部的截面型线呈椭圆弧形，翻边部的弧长大于或等于同规格整椭圆周长的0.25倍，并小于或等于同规格整椭圆周长的0.5倍。

本发明第二方面提供一种风机组件，其包括风机和本发明的导流器，导流器设置于风机的入口。

在一些实施例中，第一导流部的出口***风机的进风口。

在一些实施例中，风机为混流风机、轴流风机或离心风机。

在一些实施例中，风机为混流风机，其中，风机包括6-20片动叶片；和/或，风机包括6-25片静叶片。

在一些实施例中，风机包括15片静叶片。

本发明第三方面提供一种电器，其包括本发明的风机组件。

在一些实施例中，电器为空调或抽油烟机。

本发明在导流器的入口设置截面型线呈曲线形的翻边部，能够实现更好的导流效果，有利于改善风机的进气条件，提升风机的性能。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一些实施例中风机组件的结构示意图。

图2示出图1的纵向剖切图。

图3示出图2中导流器的纵向剖切图。

图4示出本发明另一些实施例中导流器的纵向剖切图。

图5示出本发明又一些实施例中导流器的纵向剖切图。

图6示出本发明再一些实施例中导流器的纵向剖切图。

图7示出未设置第二导流部的导流器的仿真示意图。

图8示出具有半圆弧型翻边部的导流器的仿真示意图。

图中：

1、导流器；11、第一导流部；12、第二导流部；1a、入口；1b、出口；1c、基准线；1d、轴线；1e、翻边部；

2、风机；2a、主体部；2b、消旋部；21、叶轮；211、第一叶片；212、第一轮毂；22、第一壳体；23、第二叶片；24、第一轮毂；25、第二壳体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展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。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

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。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，方位词“上”、“下”是基于气流流动方向定义的，流入的方向为“上”，流出的方向为“下”。

图1-6示出本发明风机组件及其导流器的结构示意图。

参照图1，风机组件应用于空调或抽油烟机等电器中，包括风机2和导流器1，导流器1设置在风机2的进风口，用于对进入风机2的气流进行导向。

一些实施方式中，风机2为轴流风机、离心风机或混合风机。为了描述方便，以下仅以风机2为混流风机为例予以说明。

混流风机是介于轴流风机和离心风机之间的风机，其使空气既做离心运动，又做轴向运动。由于混流风机内空气的运动混合了轴流与离心两种运动形式，所以叫“混流”。

混流风机将轴流风机和离心风机的特征予以结合，其既具有高于轴流风机的风压系数，又具有大于离心风机的流量系数，同时具有安装简单方便的特点。将混流风机应用于空调或抽油烟机等中，能够更好地满足风量和压头指标，实现更理想的高风噪比。其中，压头是指单位重量流体的能量。风噪比是指风量与噪声的比值。

图2示出风机2为混流风机时的一种结构形式。其中，风机2包括沿着气流流动方向依次布置的主体部2a和消旋部2b。

主体部2a用于驱动气流流经风机2，其包括叶轮21和第一壳体22等。第一壳体22内部具有大致呈喇叭形的空腔，其小端沿着气流流动方向位于大端的上游，且小端处的开口形成风机2的进风口。叶轮21可转动地设置在第一壳体22中，用于抽吸气体进入风机2，并使气体做轴流和离心两种运动复合的混合运动。叶轮21包括第一叶片211和第一轮毂212。第一叶片211为动叶片，其设置在第一轮毂212上，并随第一轮毂212一起转动。一些实施例中，叶轮21包括6-20片第一叶片211。

消旋部2b用于对风机2的出风进行引导，通过减小甚至消除从主体部2a流出气流的径向分速度，来减少风机2的侧向出风，而使风机2的出风更多集中于出风口中心区域。消旋部2b包括第二叶片23、第二轮毂24和第二壳体25等。第二壳体25连接于第一壳体22的下端，并具有大致呈鼓形的中空腔室。第二壳体25的下端开口形成风机2的出风口。第二轮毂24固定设置于第二壳体25的中空腔室中。第二叶片23为静叶片，其设置在第二轮毂24上，用于对经叶轮21作用后流出风机2的气流进行导向。一些实施例中，消旋部2b包括6-25片(例如15片)第二叶片23。

风机2的进风口和出风口均为圆形开口。

在图2中，叶轮21的最大直径标示为D1。第二壳体25的最大直径标示为D2。第一轮毂212的最小半径标示为R1。第二轮毂24的最大半径标示为R2。第二叶片23的高度标示为H。

参照图1-2，一些实施例中，导流器1被构造为导流罩，与风机2的进风口对接，或***风机2的进风口中，引导气流流入风机2，对风机2的来流空气进行导向。

如图3-6所示，导流器1包括彼此连接的第一导流部11和第二导流部12，第二导流部12设置于第一导流部11的入口1a外缘，且相对于第一导流部11的入口1a外缘翻边并弯折，与第一导流部11之间连接形成翻边部1e。

其中，第一导流部11被构造为回转体，其内部设有导流腔，导流腔具有轴线1d及沿着轴线1d位于第一导流部11两端的入口1a和出口1b。入口1a和出口1b均为圆形开口。出口1b的直径为D。考虑第一导流部11的壁厚时，出口1b的直径D指第一导流部11在出口1b处的内径。

第二导流部12连接于第一导流部11的入口1a外缘并沿着由第一导流部11的入口1a向第一导流部11的出口1b的方向延伸。此时，第二导流部12为第一导流部11的翻边，且第二导流部12相对于第一导流部11的入口1a外缘向下弯折。第二导流部12与第一导流部11的连接处为翻边部1e的距出口1b最远的点，或者说，第二导流部12与第一导流部11的连接处为翻边部1e的最高点。

气流由第一导流部11进入导流器1，即第一导流部11为导流器1的入口结构。

参照图3-6，一些实施例中，在气流流动方向，导流器1未包括位于第一导流部11下游的其他结构部件，这种情况下，第一导流部11不仅用作导流器1的入口结构，同时也用作导流器1的出口结构，第一导流部11的入口1a和出口1b分别为导流器1的入口和出口，气流从第一导流部11流出时，即已流出导流器1，进入风机2。此时，出口1b***风机2的进风口中，或者，出口1b与风机2的进风口对接。出口1b的直径D与进风口的直径(具体为风机2在进风口处的内径)相适配，例如，在出口1b与风机2的进风口对接时，出口1b的直径D与进风口的直径相等。

另一些实施例中，除了第一导流部11，导流器1还包括沿着气流流动方向连接于第一导流部11下游的其他结构部件，此时，第一导流器11不再用作导流器1的出口结构，从第一导流部11流出的气流，尚未进入风机2，而是还需流经导流器1的位于第一导流部11下游的其他结构部件。

参照图1-6，第一导流部11的截面型线呈曲线形，例如向内凸出的弧形、抛物线形或马鞍形等。同时，第二导流部12的截面型线也呈曲线形，例如弧形、抛物线形或马鞍形等。这种情况下，二者连接形成的翻边部1e具有曲线形的截面型线。在本发明中，“截面”均是指沿着轴线1d所在平面剖切得到的截面；“截面型线”是指，截面内壁或外壁的轮廓线；马鞍形曲线是指马鞍面(也称双曲抛物面)的外缘轨迹线，用公式表示即为y＝x²/c²-z²/d²，c和d为常数，c和d取不同值时，获得不同的马鞍形曲线。

基于上述设置，第二导流部12能够与第一导流部11配合，实现更好的导流效果，改善风机2的进气条件，优化风机2内部流道中气流速度的均匀性，减少风机2内部流道中的气流流动分离，提高风机2的气动性能，并降低风机2的噪声强度。

尤其，设置相对于第一导流部11入口1a外缘翻边弯折的第二导流部12，并将第二导流部12的截面型线设置为曲线形，能够增强对位于第一导流部11外侧下游的气流的走向干涉作用，使得这部分气流能够更均匀顺畅地流向第一导流部11，并进一步在第一导流部11的导向作用下更均匀顺畅地流入风机2中，从而有效降低风机2入口处及风机2内部的流动分离及气流冲击强度，减少气流涡流，增强流速分布均匀性，进而有效改善风机2的气动性能，提高风机2的风噪比。并且，导流器1应用于整机中时，整机壳体与导流器1的入口处形成角落区域，通过设置相对于第一导流部11入口1a外缘翻边弯折的第二导流部12，并将第二导流部12的截面型线设置为曲线形，还便于对角落区域内气流进行导向，减少角落区域内气流聚集形成涡区，减少相应区域的流动损失，间接优化风机2的进气条件，减少气流流动风力，提高气动性能。

参照图3-6，一些实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型线关于基准线1c对称；另一些实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型线关于基准线1c非对称。基准线1c为穿过第一导流部11和第二导流部12连接处并平行于第一导流部11轴线1d的直线。其中，不难理解，对称时，第一导流部11和第二导流部12的截面型线不仅线型种类相同，并且曲线规格相同，例如二者为等半径且等周长的圆弧；而非对称时，第一导流部11和第二导流部12的截面型线，或者线型种类不同，例如其中一个为弧形，另一个为抛物线形，或者，线型种类虽相同，但曲线规格不同，例如，虽二者均为圆弧，但二者的半径和/或周长不同。

其中，图3-5示出了第一导流部11和第二导流部12的截面型线关于基准线1c对称时的部分实施例，图6则示出了第一导流部11和第二导流部12的截面型线关于基准线1c非对称时的部分实施例。

如图3所示，在该实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型关于基准线1c对称，二者均为半径为r圆弧形，其中，第一导流部11向内(即向着第一导流部11的径向内侧)凸出，第二导流部12向外(即向着第一导流部11的径向外侧)凸出。并且，由图3可知，该实施例中，第一导流部11和第二导流部12的弧长相等，并均等于等半径整圆周长的0.25倍，即二者均呈半径为r的1/4圆弧形。基于此，如图3所示，翻边部1e的截面型线呈半径为r的半圆弧形，也就是说，翻边部1e的截面型线呈半径为r的圆弧形，且翻边部1e的弧长等于等半径整圆周长的0.5倍，用公式表示即为翻边部1e的弧长L＝0.5*2πr。

经研究表明，具有半圆弧形翻边部1e的导流器1，尤其适用于具有以下参数至少之一的风机2：

叶轮21的最大直径D1为135-145mm；

第二壳体25的最大直径D2为165-170mm；

第二轮毂24的最大半径R2与第一轮毂212的最小半径R1之间的比值

为7.5-9；

第二轮毂24的最大直径2＊R2为110-120mm；

第二叶片23的高度H为45-55mm。

为了进一步改善导流效果，该实施例中，圆弧半径r与出口1b直径D之间的关系设置为10≤D/2r≤16.67，这样能够有效增大风量，减小噪声，从而有效改善风噪水平。

图7和图8分别示出了未设置第二导流部12的导流器和设有第二导流部12且第二导流部与第一导流部11连接形成半圆弧形翻边部1e的导流器1的仿真示意图。比较图7和图8可知，与未设置第二导流部12的导流器相比，具有半圆弧形翻边部1e的导流器1，气流在导流器1径向上的速度分布更加均匀，且气流在导流器1中的流动分离得以改善，涡流减少，这有利于增大风量，降低噪声。

在图4和图5所示实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型线仍关于基准线1c对称，但二者不再呈圆弧形，而是呈椭圆弧形。且第一导流部11和第二导流部12的弧长均等于同规格整椭圆周长的0.25倍，即二者均呈1/4椭圆弧形。这种情况下，翻边部1e的截面型线不再呈半圆弧形，而是呈半椭圆弧形，即翻边部1e的弧长等于同规格整椭圆周长的0.5倍。

与圆弧形的第一导流部11相比，椭圆弧形的第一导流部11更有利于引导气流沿着轴向流动，减少气流在轮毂附近产生的气流堆积，降低气流在轮毂附近出现涡区，以至于影响气流流动顺畅性和增大噪声的风险。

参照图4-5，将椭圆形的长轴和短轴中的一个称为第一轴，另一个称为第二轴，并将第一轴的长度设为2a，第二轴的长度设为b，以方便描述。具体在图4和图5中，第一轴平行于轴线1d；第二轴则垂直于轴线1d。同时，基于此可以理解，前述“同规格”是指，具有相同的第一轴和第二轴。

经研究表明，具有半椭圆弧形翻边部1e的导流器1，尤其适用于具有以下参数至少之一的风机2：

叶轮21的最大直径D1为148-155mm；

第二壳体25的最大直径D2为165-170mm；

第二轮毂24的最大半径R2与第一轮毂212的最小半径RI之间的比值

为6-7.35；

第二轮毂24的最大直径2＊R2为90-100mm；

第二叶片23的高度H为30-36mm。

为了更好地优化风机2的进气条件，减少风机2内部气流流动分离，改善风机2的气动性能，降低风机2的涡流噪声和离散噪声，一些实施例将a与b之间的关系为0.15≤a/b≤2。例如，在图4所示实施例中，0.15≤a/b≤0.95。再例如，在图5所示实施例中，1.05≤a/b≤2。

如图6所示，在该实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型线不再关于基准线1c对称，而是第一导流部11的截面型线呈马鞍形曲线，第二导流部12的截面型线呈圆弧形曲线。

图6所示导流器1是在图3所示半圆形导流器1基础上的改进，其适用于图3所示导流器1对应的风机2，尤其适用于

为9-15和/或进风口直径比图3实施例对应风机小15％-25％的风机2，例如，若图3所示半圆形导流器的进风口直径(对应图2中所标示的D)为108mm，则图6所示马鞍形导流器的进风口直径为108＊75％mm～108＊85％mm，即81-91.8mm。

将第一导流部11的截面型线设置为马鞍形，与第一导流部11截面型线呈圆弧形的情况相比，由于马鞍形相对于圆弧形具有更大的倾斜度，在相同出口面积(出口1b的面积)的情况下，第一导流部11的截面型线为马鞍形时，入口面积(入口1a的面积)更大，因此，更有利于导流器1外部气流的导入，其中，不仅有利于增加进风量，同时还有利于增大气流流经导流器2时的流速，并且也有利于防止气流在导流器1内壁面堆积，降低涡区形成风险，从而更有利于改善风机2的进风条件，提高风机2的风噪比。

在本发明中，翻边部1e结构形式并不局限于图3-6所示。以下仅列举其他可行实施例中的一部分。

例如，作为图3所示实施例的变型例，第二导流部12的截面型线不再为1/4圆弧，而是短于1/4圆弧，此时，翻边部1e不再为半圆弧形，其周长L不再为等半径整圆周长的0.5倍，而是大于等半径整圆周长的0.25倍，并小于等半径整圆周长的0.5倍。

再例如，作为图4所示实施例的变型例，第一导流部11和第二导流部12的截面型线不再为同规格的椭圆弧形曲线，而是变为第二轴长度不同的椭圆弧形曲线，此时，若第一导流部11的第二轴长度为b1，第二导流部12的长度为b2，则翻边部1e的垂直于轴线1d的尺寸即为

又例如，另一些实施例中，第一导流部11和第二导流部12的截面型线呈关于基准线1c对称的抛物线形，翻边部1e的截面型线呈半抛物线形，用公式表示为y＝kx²+n，k＜0，或者，第一导流部11和第二导流部12的截面呈关于基准线1c非对称的抛物线形。将第一导流部11设置为抛物线形，有利于减少气流在轮毂附近的堆积，降低噪声，改善气体流动顺畅性，并能够更灵活地适应不同的进气条件。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种导流器(1)，其特征在于，包括：

第一导流部(11)，具有导流腔，所述导流腔具有轴线(1d)及沿着所述轴线(1d)位于所述第一导流部(11)两端的入口(1a)和出口(1d)；和

第二导流部(12)，连接于所述入口(1a)外缘并沿着由所述入口(1a)向所述出口(1b)的方向延伸，使得所述第一导流部(11)与所述第二导流部(12)连接形成翻边部(1e)；

其中，所述翻边部(1e)的截面型线呈曲线形，所述截面为沿着所述轴线(1d)所在的平面剖切得到的截面。

2.根据权利要求1所述的导流器(1)，其特征在于，所述第一导流部(11)和/或所述第二导流部(12)的截面型线呈弧形、抛物线形或马鞍形。

3.根据权利要求1所述的导流器(1)，其特征在于，所述第一导流部(11)的截面型线和/或所述第二导流部(12)的截面型线呈半径为r的圆弧形，所述第一导流部(11)的出口(1b)直径为D，r与D之间的关系为10＜D/2r≤16.67；或者，所述第一导流部(11)的截面型线和/或所述第二导流部(12)的截面型线呈第一轴长为2a和第二轴长为b的椭圆弧形，所述第一轴和所述第二轴分别为长轴和短轴中的一个和另一个，a与b之间的关系为0.15≤a/b≤2。

4.根据权利要求3所述的导流器(1)，其特征在于，a与b之间的关系为0.15≤a/b≤0.95或1.05≤a/b≤2。

5.根据权利要求1所述的导流器(1)，其特征在于，所述第一导流部(11)的截面型线和所述第二导流部(12)的截面型线关于基准线(1c)对称或非对称，所述基准线(1c)为穿过所述第一导流部(11)和所述第二导流部(12)连接处并平行于所述轴线(1d)的直线。

6.根据权利要求1-5任一所述的导流器(1)，其特征在于，所述翻边部(1e)的截面型线呈圆弧形、椭圆弧形、抛物线形或马鞍形。

7.根据权利要求6所述的导流器(1)，其特征在于，所述翻边部(1e)的截面型线呈圆弧形，所述翻边部(1e)的弧长大于或等于等半径整圆周长的0.25倍，并小于或等于等半径整圆周长的0.5倍；或者，所述翻边部(1e)的截面型线呈椭圆弧形，所述翻边部(1e)的弧长大于或等于同规格整椭圆周长的0.25倍，并小于或等于同规格整椭圆周长的0.5倍。

8.一种风机组件，包括风机(2)，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一所述的导流器(1)，所述导流器(1)设置于所述风机(2)的进风口。

9.根据权利要求8所述的风机组件，其特征在于，所述第一导流部(11)的出口(1b)***所述风机(2)的进风口；或者，所述第一导流部(11)的出口(1b)与所述风机(2)的进风口对接。

10.根据权利要求8所述的风机组件，其特征在于，所述风机(2)为混流风机、轴流风机或离心风机。

11.根据权利要求10所述的风机组件，其特征在于，所述风机(2)为混流风机，其中，所述风机(2)包括6-20片动叶片；和/或，所述风机(2)包括6-25静叶片。

12.根据权利要求11所述的风机组件，其特征在于，所述风机(2)包括15片静叶片。

13.一种电器，其特征在于，包括如权利要求8-12任一所述的风机组件。

14.根据权利要求13所述的电器，其特征在于，所述电器为空调或抽油烟机。

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