一种基于径向扰动原理的涡环产生装置

摘要

本发明公开了一种基于径向扰动原理的涡环产生装置，包括送风装置、径向扰动装置、通风管道和两个开合板，送风装置、径向扰动装置和两个开合板沿空气流动方向依次设置于通风管道内；两个开合板横向对称布置于通风管道内，两个开合板上设有对称布置的半圆孔，径向扰动装置分别与两个开合板连接，带动两个开合板打开或闭合。实现连续不间断送风，在一段连续的气流上产生若干涡环，并且涡环与涡环之间有普通风连接，大大提高通风量，可以满足供暖或制冷领域的最低通风量的要求。

权利要求

1.一种基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，包括送风装置、径向扰动装置、通风管道和两个开合板，送风装置、径向扰动装置和两个开合板沿空气流动方向依次设置于通风管道内；两个开合板横向对称布置于通风管道内，两个开合板上设有对称布置的半圆孔，径向扰动装置分别与两个开合板连接，带动两个开合板打开或闭合；当两个开合板闭合时，两个开合板上的半圆孔拼合形成一个圆孔通道，当两个开合板打开时，两个半圆孔分离，圆孔通道外扩变大或消失。

2.根据权利要求1所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，径向扰动装置包括提拉机构、提盘和两个摆杆，提拉机构固设于通风管道内，提盘横向布置于通风管道内，提拉机构与提盘连接，带动提盘沿通风管道的长度方向上下移动，提盘的两端对称设有通孔，两个摆杆以提盘中心对称布置，两个摆杆的一端分别与通风管道铰接，两个摆杆的另一端分别穿过提盘两端的通孔，与相应的开合板连接，提盘沿通风管道长度方向上下移动，使两个摆杆以铰接点为中心同步相向摆动，实现两个开合板的同步打开或闭合。

3.根据权利要求2所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，提拉机构包括电机和丝杆，电机与丝杆的上端连接，丝杆的下端通过螺纹与提盘连接，电机驱动丝杆转动，带动提盘沿通风管道的长度方向上下移动。

4.根据权利要求2所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，提盘的形状为长方形，两个通孔均为椭圆形孔，分别布置于长方形的两端，两个摆杆分别套设于两个椭圆形孔内。

5.根据权利要求2所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，两个摆杆长度相同，沿通风管道长度方向竖向对称分布，两个摆杆均向外弯折。

6.根据权利要求1所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，开合板包括半圆环和弹性薄膜，半圆环的外侧通过弹性薄膜与相应侧通风管道的内壁密封连接，两个半圆环分别与两个摆杆的底端连接，当提盘移动至行程的最下端时两个摆杆处于闭合状态，使两个半圆环组成一个完整的圆环，气流不可从圆环与通风管道壁之间穿过。

7.根据权利要求1所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，通风管道的出口端连接有渐缩喷嘴，渐缩喷嘴与通风管道之间设有整流板。

8.根据权利要求7所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，整流板为蜂窝整流板。

9.根据权利要求1所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，通风管道包括一号通风管道和二号通风管道，送风装置设置于一号通风管道的上端，一号通风管道的下端与二号通风管道连接，二号通风管道上设有电机支架和摆杆支架，电机固设于电机支架上，摆杆上端通过摆杆支架与通风管道铰接，与摆杆支架构成转动副，使摆杆可做摆动。

10.根据权利要求1所述的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，送风装置包括风机和支座，风机通过支座固设于通风管道的进气端。

说明书

一种基于径向扰动原理的涡环产生装置

技术领域

[0001] 本发明涉及流体力学技术领域，具体涉及一种基于径向扰动原理的涡环产生装置。

背景技术

[0002] 现有的涡环产生装置，其涡环主要是断断续续一个一个的产生，通风量受到较大限制，对于有着最低通风量标准的供暖或者制冷领域，其产生的涡环通风量并不能满足要求。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于径向扰动原理的涡环产生装置，实现连续不间断送风，在一段连续的气流上产生若干涡环，并且涡环与涡环之间有普通风连接，大大提高通风量，可以满足供暖或制冷领域的最低通风量的要求。

[0004] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 一种基于径向扰动原理的涡环产生装置，包括送风装置、径向扰动装置、通风管道和两个开合板，送风装置、径向扰动装置和两个开合板沿空气流动方向依次设置于通风管道内；两个开合板横向对称布置于通风管道内，两个开合板上设有对称布置的半圆孔，径向扰动装置分别与两个开合板连接，带动两个开合板打开或闭合；当两个开合板闭合时，两个开合板上的半圆孔拼合形成一个圆孔通道，送风装置送出的普通气流经过径向扰动装置形成径向扰动，再通过圆孔通道后产生涡环气流，当两个开合板打开时，两个半圆孔分离，圆孔通道外扩变大或消失，通风管道送出普通气流。

[0006] 按照上述技术方案，径向扰动装置包括提拉机构、提盘和两个摆杆，提拉机构固设于通风管道内，提盘横向布置于通风管道内，提拉机构与提盘连接，带动提盘沿通风管道的长度方向上下移动，提盘的两端对称设有通孔，两个摆杆以提盘中心对称布置，两个摆杆的一端分别与通风管道铰接，两个摆杆的另一端分别穿过提盘两端的通孔，与相应的开合板连接，提盘沿通风管道长度方向上下移动，使两个摆杆以铰接点为中心同步相向摆动，实现两个开合板的同步打开或闭合。

[0007] 按照上述技术方案，提拉机构包括电机和丝杆，电机与丝杆的上端连接，丝杆的下端通过螺纹与提盘连接，电机驱动丝杆转动，带动提盘沿通风管道的长度方向上下移动。

[0008] 按照上述技术方案，提盘的形状为长方形，两个通孔均为椭圆形孔，分别布置于长方形的两端，两个摆杆分别套设于两个椭圆形孔内。

[0009] 按照上述技术方案，两个摆杆长度相同，沿通风管道长度方向竖向对称分布，两个摆杆均向外弯折。

[0010] 按照上述技术方案，开合板包括半圆环和弹性薄膜，半圆环的外侧通过弹性薄膜与相应侧通风管道的内壁密封连接，两个半圆环分别与两个摆杆的底端连接，当提盘移动至行程的最下端时两个摆杆处于闭合状态，使两个半圆环组成一个完整的圆环，气流不可从圆环与通风管道壁之间穿过。

[0011] 按照上述技术方案，通风管道的出口端连接有渐缩喷嘴，渐缩喷嘴与通风管道之间设有整流板。

[0012] 按照上述技术方案，整流板为蜂窝整流板。

[0013] 按照上述技术方案，通风管道包括一号通风管道和二号通风管道，送风装置设置于一号通风管道的上端，一号通风管道的下端与二号通风管道连接，二号通风管道上设有电机支架和摆杆支架，电机固设于电机支架上，摆杆上端通过摆杆支架与通风管道铰接，与摆杆支架构成转动副，使摆杆可做摆动。

[0014] 按照上述技术方案，送风装置包括风机和支座，风机通过支座固设于通风管道的进气端。

[0015] 本发明具有以下有益效果：

[0016] 1、本发明通过送风装置向通风管道内送入普通风，并经径向扰动装置对气流进行径向扰动，同时带动两个开合板闭合或打开，使圆孔通道收缩成形或外扩消散，产生基于径向扰动原理的涡环，实现连续不间断送风，在一段连续的气流上产生若干涡环，并且涡环与涡环之间有普通风连接，而非以往的涡环与涡环之间无气流断断续续送风，大大提高通风量，可以满足供暖或制冷领域的最低通风量的要求，结构简单紧凑，占用空间小。

[0017] 2、利用提盘的运动对摆杆施加的径向扰动，间接对通风管道前方气体产生轴向扰动，进而产生涡环，并摆杆摆动及与两个开合板开合联动方式，形成通风面积的变化，使产生气流在普通气流和涡环之间切换，所述系统具有高效率、高通风量的特点，可以满足有着最低通风量标准的供暖或制冷领域的要求，产生的涡环可以在相同通风量，较低风速的情况下让暖气流或冷气流传播的更远，提高用户的使用体验，市场应用前景广阔。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例中基于径向扰动原理的涡环产生装置的爆炸示意图；

[0019] 图2是本发明实施例中基于径向扰动原理的涡环产生装置的主视图；

[0020] 图3是图2的俯视图；

[0021] 图4是图2的仰视图；

[0022] 图5是图3的N-N剖视图；

[0023] 图中，1-渐缩喷嘴，2-蜂窝整流板，3-摆杆，4-提盘，5-丝杆，6-步进电机，7-二号通风管道，8-摆杆支架，9-电机支架，10-一号通风管道，11-风机。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

[0025] 参照图1～图5所示，本发明提供的一个实施例中的基于径向扰动原理的涡环产生装置，其特征在于，包括送风装置、径向扰动装置、通风管道和两个开合板，送风装置、径向扰动装置和两个开合板沿空气流动方向依次设置于通风管道内；两个开合板横向对称布置于通风管道内，两个开合板上设有对称布置的半圆孔，径向扰动装置分别与两个开合板连接，带动两个开合板打开或闭合；当两个开合板闭合时，两个开合板上的半圆孔拼合形成一个圆孔通道，送风装置送出的普通气流经过径向扰动装置形成径向扰动，再通过圆孔通道后产生涡环气流，当两个开合板打开时，两个半圆孔分离，圆孔通道外扩变大或消失，通风管道送出普通气流。

[0026] 进一步地，径向扰动装置和送风装置的中心布置于同一轴线上。

[0027] 进一步地，径向扰动装置包括提拉机构、提盘4和两个摆杆3，提拉机构固设于通风管道内，提盘4横向布置于通风管道内，提拉机构与提盘4连接，带动提盘4沿通风管道的长度方向上下移动，提盘4的两端对称设有通孔，两个摆杆3以提盘4中心对称布置，两个摆杆3的一端分别与通风管道铰接，两个摆杆3的另一端分别穿过提盘4两端的通孔，与相应的开合板连接，提盘4沿通风管道长度方向上下移动，使两个摆杆3以铰接点为中心同步相向摆动，实现两个开合板的同步打开或闭合。

[0028] 进一步地，提拉机构包括电机和丝杆5，电机与丝杆5的上端连接，丝杆5的下端通过螺纹与提盘4连接，电机驱动丝杆5转动，带动提盘4沿通风管道的长度方向上下移动。

[0029] 进一步地，丝杆5与提盘4中心相连，电机为步进电机6。

[0030] 进一步地，提盘4的形状为长方形，两个通孔均为椭圆形孔，分别布置于长方形的两端，两个摆杆3分别套设于两个椭圆形孔内。

[0031] 进一步地，两个摆杆3长度相同，沿通风管道长度方向竖向对称分布，两个摆杆3均向外弯折。

[0032] 进一步地，摆杆3包括上摆杆和下摆杆，上摆杆的上端与通过管道铰接，上摆杆的下端向外倾斜，与下摆杆的上端连接，下摆杆的下端向内倾斜，与相应的开合板连接，上摆杆与下摆杆之间的连接点为弯折拐点，形成摆杆向外弯折。

[0033] 进一步地，摆杆3的截面为圆形。

[0034] 进一步地，开合板包括半圆环和弹性薄膜，半圆环的外侧通过弹性薄膜与相应侧通风管道的内壁密封连接，两个半圆环分别与两个摆杆3的底端连接，当提盘4移动至行程的最下端时两个摆杆3处于闭合状态，使两个半圆环组成一个完整的圆环，气流不可从圆环与通风管道壁之间穿过；提盘4在摆杆3的弯折点上方上下移动。

[0035] 进一步地，半圆环的外侧是指半圆环的弧形外侧。

[0036] 进一步地，通风管道的出口端连接有渐缩喷嘴1，渐缩喷嘴1与通风管道之间设有整流板。

[0037] 进一步地，整流板为蜂窝整流板2。

[0038] 进一步地，通风管道包括一号通风管道10和二号通风管道7，送风装置设置于一号通风管道10的上端，一号通风管道10的下端与二号通风管道7连接，二号通风管道7上设有电机支架9和摆杆支架8，电机支架9和摆杆支架8与二号通风管道7形成一体化设计，电机固设于电机支架9上，摆杆上端通过摆杆支架8与通风管道铰接，与摆杆支架8构成转动副，使摆杆3可做摆动。

[0039] 进一步地，一号通风管道10和二号通风管道7同轴心布置。

[0040] 进一步地，弹性薄膜一端固定于相应的半圆环之上，另一端被渐缩喷嘴1与二号通风管道7所夹紧。

[0041] 进一步地，整流板置于二号通风管道7出口处，渐缩喷嘴1与二号通风管道7出口相连。

[0042] 进一步地，送风装置包括风机11和支座，风机11通过支座固设于通风管道的进气端；即风机11通过支座固设于一号通风管道10的A端，风机11与支座通过螺丝连接。

[0043] 进一步地，二号通风管道7内设有蜂窝整流板2，蜂窝整流板2内置于二号通风管道7内部底端，紧邻渐缩喷嘴1布置；渐缩喷嘴1的内径为二号通风管道7的外径，渐缩喷嘴1与二号通风管道7通过嵌套相连。

[0044] 进一步地，风机11为轴流风机。

[0045] 本发明的工作原理：

[0046] 参照图1所示，本发明提供的一种基于径向扰动原理的涡环产生装置，风机11抽取空气，气流进入通风管道，初始时，提盘4在靠近电机6的位置，此时两根摆杆3处于张开状态，二号通风管道7B处通风面积较大，下一时刻，提盘4在丝杆5的带动下向远离电机6的方向运动，两根摆杆3受到提盘4的径向扰动，开始闭合，最终摆杆3末端的两个半圆环拼合成一个完整的小圆环，由于圆环与二号通风管道7内壁之间由弹性薄膜密封连接，圆环与二号通风管道7之间的空隙全部被弹性薄膜密封，此时B处的通风面积仅仅是圆环内部的面积。由于B处的通风面积突然减小，此时气流受到摆杆3收缩产生的径向扰动后产生高速细气流柱，高速细气流会对通风管道前部气体产生轴向扰动。经过轴向扰动后的气流，在经过渐缩喷嘴1时，气流卷曲产生涡环。之后提盘4在丝杆5的带动下向靠近电机6的方向运动，两根摆杆3再次打开，B处通风面积恢复，摆杆3径向扰动消失，进而高速细气流柱产生的轴向扰动也消失。以此往复循环，由于施加径向扰动时，并没有把装置内部气流截断，所以装置一直持续送风，提高了送风量。

[0047] 综上所述，利用提盘4的运动对摆杆3施加的径向扰动，间接对二号通风管道7前方气体产生轴向扰动，进而产生涡环。所述系统具有高效率、高通风量的特点，可以满足有着最低通风量标准的供暖或制冷领域的要求，产生的涡环可以在相同通风量，较低风速的情况下让暖气流或冷气流传播的更远，提高用户的使用体验，市场应用前景广阔。

[0048] 本发明解决了现有涡环产生时通风量受限，无法满足供暖或制冷领域对通风量的最低要求的问题，且涡环送风速度较低，传播距离较远，提高送风时的使用体验。本发明一种基于径向扰动原理的涡环产生装置包括送风装置与径向扰动装置，径向扰动装置位于送风装置内部，两装置的中心位于同一轴线上。总体装置依次为渐缩喷嘴1，紧邻渐缩喷嘴1的蜂窝整流板2，相邻整流板的可以对气流施加径向扰动的两根带有半圆环的摆杆，摆杆上连接有提盘4，提盘4中心连接步进电机6丝杆5，步进电机6固定于送风装置内的步进电机支架9上，风机固定在送风装置A端处，是总的进风口。现有涡环主要是断断续续的一个接一个的产生涡环，其通风量收到较大限制，本装置的优点在于：可以实现连续不间断送风，是在一段连续的气流上产生若干涡环，涡环与涡环之间有普通风连接，而非以往的涡环与涡环之间无气流，断断续续送风，较大的提高了通风量。可以满足供暖或制冷领域的最低通风量的要求。

[0049] 以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。