导流圈及空调器的制作方法

1.本技术涉及空调器技术领域，尤其涉及一种导流圈及空调器。


背景技术：

2.空调器包括室外机与室内机。室外机风机系统普遍使用轴流风叶及围绕风叶外周的半开式导流圈。空调工作时，轴流风叶旋转，导流圈固定在室外机结构上，保持静止。轴流风叶产生的气流会对导流圈的内周面进行周期性地冲击，导致导流圈内周面的周期性压力脉动，产生离散噪声；轴流风叶叶顶与导流圈内表面之间存在有叶顶间隙，气流从轴流风叶压力面经由叶顶间隙流向轴流风叶吸力面，导致叶顶泄露，不仅降低了风机风量还造成了叶顶泄露涡和叶尖涡，产生涡流噪声。室外机工作时离散噪音和涡流噪音的存在，使得用户的使用体验降低。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种导流圈，该导流圈，能够降低排气噪音。
4.本技术第一方面提供一种导流圈，包括：
5.进口弧道、导流直道和出口斜道；
6.所述进口弧道、所述导流直道和所述出口斜道具有同一轴心；
7.沿所述进口弧道到所述出口斜道的轴心方向，
8.所述进口弧道的轴心半径的变化趋势按预设曲率单调递减；
9.所述导流直道的轴心半径不变；
10.所述出口斜道的轴心半径的变化趋势线性增大。
11.在一种实施方式中，所述进口弧道、所述导流直道和所述出口斜道的轴向长度的关系为：
12.h1:h2:h3＝8:10:7,h1 h2 h3＝h；
13.所述h∈(80mm，100mm)；
14.其中，所述h1为所述进口弧道的轴向长度，所述h2为所述导流直道的轴向长度，所述h3为所述出口斜道的轴向长度，所述h为所述导流圈的轴向总长度。
15.在一种实施方式中，所述进口弧道与所述导流直道相切连接；
16.所述预设曲率为定值，所述定值的取值范围为(1/40，1/30)。
17.在一种实施方式中，所述导流直道的轴心半径r∈(282mm，286mm)。
18.在一种实施方式中，所述出口斜道的斜率线与所述导流直道的轴心线所形成的夹角a∈(6
°
，10
°
)；
19.所述斜率线表征所述出口斜道的内侧面的斜率变化方向。
20.在一种实施方式中，所述进口弧道的第一开口端设置有一对对称的切口，所述切口适配所述导流圈的装配位置；
21.所述第一开口端为所述进口弧道远离所述导流直道的一端。
22.在一种实施方式中，所述进口弧道、所述导流直道和所述出口斜道的厚度相等。
23.在一种实施方式中，导流圈还包括与所述出口斜道的第二开口端连接的连接圆环；
24.所述连接圆环的内径等于所述出口斜道的最大轴心半径；
25.所述连接圆环的环心在所述导流直道的轴心线上；
26.所述连接圆环的平面垂直所述导流直道的轴心线；
27.所述第二开口端为所述出口斜道远离所述导流直道的一端。
28.在一种实施方式中，所述连接圆环的外径等于所述进口弧道的最大外径。
29.本技术第二方面提供一种空调器，包括所述的导流圈。
30.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
31.本方案提供的导流圈设置有进口弧道、导流直道和出口斜道，进口弧道、导流直道和出口斜道具有同一轴心；沿进口弧道到出口斜道的轴心方向，进口弧道的轴心半径的变化趋势按预设曲率单调递减；导流直道的轴心半径不变；出口斜道的轴心半径的变化趋势线性增大，导流直道的一端与进口弧道的较小端连接，另一端与出口斜道的小口端连接。气流在风叶的作用下从进口弧道的较大端流向较小端后流进导流直道，然后流到出口斜道，从出口斜道的小口端流向大口端，最后流出风机。因为进口弧道的轴心半径的变化趋势按预设曲率单调递减，使得进入的气流有一个过渡的过程，可缓和气流速度突变，减少气流冲击，减弱流场畸变；轴心半径不变的导流直道削弱了叶尖涡，同时还限制了湍流的发展；出口斜道的轴心半径的变化趋势线性增大，将气流的部分动压转化成静压，降低风速。三者共同对进入导流圈的气流产生作用，降低风机的排气噪音。
32.本技术提供的导流圈，其进口弧道还可以避免气流絮乱造成的流动性损失，导流直道还可以阻挡风叶压力面的气流泄露，从而提高风量。
33.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
34.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
35.图1是本技术实施例示出的导流圈的结构示意图；
36.图2是本技术实施例示出的导流圈的垂直截面图；
37.图3是本技术实施例示出的导流圈的截面线图；
38.图4是本技术实施例示出的导流圈的部分剖面图；
39.图5是本技术实施例示出的空调外机剖面图。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方
式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
41.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
42.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.实施例一
44.本实施例提供一种导流圈，如图1至图3所示，本实施例中的导流圈包括进口弧道10、导流直道20和出口斜道30；进口弧道、导流直道和出口斜道具有同一轴心，沿进口弧道到出口斜道的轴心方向；导流直道的轴心半径r不变，为直筒结构，进口弧道10的轴心半径r1的变化趋势按预设曲率单调递减，其较小端11与导流直道的一端连接；出口斜道30的轴心半径r2的变化趋势线性增大，其小口端31与导流直道的另一端连接。
45.应当说明的是，轴心半径即轴心到导流圈内壁的最短距离，所述轴心为导流圈的中轴线60；r是一个定值，r1和r2都是一串数值。预设曲率用于确定进口弧道的弧线形状，该弧线可以由一个曲率值确定，也可以为多段不同曲率的曲线组成，即预设曲率可以是一个值，也可以为多个曲率值的组合。根据该预设曲率确定的弧线形状可以保证进口弧道圆滑。进口弧道的轴心半径的变化趋势按预设曲率单调递减即r1在二维坐标系中所形成的坐标点的连线是一条光滑弧线。在本实施例及下述实施例中，环道为圆环道即进口弧道和出口斜道的端口面都是圆环形状。导流直道与进口弧道和出口斜道都是具有同一轴心，即进口斜道的较小端的轴心半径和出口斜道的小口端的轴心半径都等于导流直道的轴心半径，且较小端、小口端和导流直道的端口面圆心共线。
46.本实施例提供的导流圈通过上述设置，形成一管道，管道的一端为进口弧道，中间为导流直道，另一端为出口斜道，气流在风叶的作用下从进口弧道流入后流经导流直道最后从出口斜道流出，管道的口径从进口弧道到出口斜道先按弧线规律缓慢缩小，缩小到一定程度之后口径保持一段距离不变，之后再线性增大。进口弧道是从进口逐渐收缩的环道，其轴心半径的变化趋势按预设曲率单调递减，能够使风机进风风速有一个过渡的过程，缓和进风气流速度突变，减少气流冲击，避免和减弱进风紊乱造成的流动损失和流场畸变；导流直道为导流圈的主体，其轴心半径不变是截面半径相同的直筒环道，其可以起到阻挡风叶压力面气流泄漏，削弱叶尖涡，限制湍流发展的作用；出口斜道的轴心半径的变化趋势线性增大，是向出口逐渐扩大的环道，其竖直截面的线形为斜线，能够转化部分动压为静压，提升风机静压效率，降低出口风速，减小风机排气噪声。
47.较佳的，本实施例及下述实施例中的导流圈中的预设曲率为定值即进口弧道的截面弧线为圆弧，因为当弧线为圆弧时，进口弧道的内侧面的曲率相等，更能缓和进风气流的
速度突变，减少气流冲击，降噪效果更优。通过仿真及实验得到预设曲率的最优取值范围为(1/40，1/30)，即圆弧半径r的最优取值范围为30至40mm。
48.实施例二
49.本实施提供一种导流圈，与上一实施例相比，本实施例进一步对导流圈的尺寸进行如下设计：如图1、图2和图4所示，h1为进口弧道的轴向长度，h2为导流直道的轴向长度，h3为出口斜道的轴向长度，h为导流圈的轴向总长度，r为导流直道的轴心半径，a为出口斜道的斜率线与导流直道的轴心线所形成的夹角，斜率线表征出口斜道的内侧面的斜率变化方向，斜率线也可理解为出口斜道最大轴心半径所在圆和最小轴心半径所在圆在同一角度上的点的连线。轴向即直筒结构两端端口的圆心连线的直线延长方向，轴向长度就是投影在圆心连线所在直线上的投影长度。通过仿真得到当h1:h2:h3＝8:10:7，h∈(80mm，100mm)、r∈(282mm， 286mm)且a∈(6
°
，10
°
)时，该导流圈能增大出风风量，提高空调换热性能，提升风机效率；通过导流圈实现气流的引导和调控，可以抑制分离、理顺流场、降低风机气动噪声。测试对比原导流圈和本实用新型导流圈与整机系统匹配的风量和噪声参数，本实用新型实用新型相较于原导流圈在同风量下噪声下降0.5db左右，同噪声下风量提升了50m3/h左右，测试数据如下：
[0050][0051]
较佳的，为了加工的方便，将进口弧道、导流直道和出口斜道的厚度设计成相等。
[0052]
具体的，为了适配导流圈的安装位置，在进口弧道的第一开口端设置有一对对称的切口12，切口12尺寸适配导流圈的装配位置的尺寸，切口的作用是满足安装尺寸，防止导流圈与中隔板或换热器接触或挤压，并起到一定增大风叶进口面积的作用；第一开口端为所述进口弧道远离所述导流直道的一端。同时为了导流圈与空调外机连接固定，在出口斜道的第二开口端设置一个连接圆环40；连接圆环40的内径等于所述出口斜道的最大轴心半径，连接圆环40的环心在导流直道的轴心线上，连接圆环的平面垂直导流直道的轴心线，第二开口端为出口斜道远离导流直道的一端，连接圆环的外径等于进口弧道的最大外径。
[0053]
实施例三
[0054]
本实施例提供一种空调器，该空调器所采用的导流圈为上述实施例中所述的任何一种导流圈。如图5空调外机剖面图所示，空调外机包括外壳 51、换热器52、电机支架53、中隔板54、散热片55、风叶56、导流圈和格栅57，外壳作为整机安装的骨架形成风机流道的轮廓；换热器是冷媒与空气换热的场所；电机支架是电机的安装支承部件对整个流道的气流流动有一定的阻挡影响；中隔板将风机流道与控制板、压缩机、管道等部件隔开有一定的导风作用；散热片为控制板散热降温，在流道中对气流流动有一定的阻挡影响；风叶是推动气流流动的部件；导流圈安装在风叶周围，导流圈仅覆盖风叶的一部分，即属于半封闭式导流圈，辅助风叶对气流做功；格栅具有整流作用，对出风有一定阻挡。通过采用上述实施例中
所描述的导流圈缓和风叶进风风速，阻挡叶面出风泄漏，限制叶尖涡发展且降低了出口风速，提升风机的出风风量，降低排气噪音。
[0055]
上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0056]
以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。