一种蜗舌结构及应用其的双吸蜗壳和设计方法与流程

本发明涉及双吸蜗壳，尤其涉及一种蜗舌结构及应用其的双吸蜗壳和设计方法。

背景技术：

1、随着全球节能减排政策的持续深入和普及，人们对于能源使用的节约意识正在逐渐增强。这种意识的提升不仅体现在日常生活中对水电资源的精打细算，更体现在对家用电器的选择和使用上。如今，消费者在购买家用电器时，除了考虑其功能和价格，更加注重其能效表现和使用的舒适性。

2、在众多家用电器中，空调器无疑是耗电量最大的电器之一。在炎热的夏季，空调成为了家庭必不可少的电器，然而，其能耗也引起了人们的广泛关注。为了解决这个问题，家用通风空调在技术上进行了不断的创新和升级。目前，许多家用通风空调都加入了双吸蜗壳的设计，这一创新旨在通过优化空气流动，提高空调的工作效率，从而在一定程度上降低能耗。

3、然而，尽管有了这样的技术进步，但空调器的出风量仍然不能满足日益增高的能效要求。随着人们对于舒适度的追求不断升级，空调器不仅需要具备强大的制冷或制热能力，还要保证空气流通的均匀和稳定。因此，如何提高空调器的出风量，使其在保持高效能的同时，又能满足人们的舒适性需求，成为了当前空调技术发展的一个重要课题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种蜗舌结构及应用其的双吸蜗壳和设计方法。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种蜗舌结构，包括两个蜗舌子结构，两个所述蜗舌子结构关于所述蜗舌结构的中心面对称设置，且两个所述蜗舌子结构相连设置；

4、所述蜗舌子结构包括：由蜗舌子结构导流面二维曲线簇、蜗舌结构与双吸蜗壳转角处连接的第一切点直线、以及b曲线拟合成的第一空间曲面；

5、其中，所述蜗舌子结构导流面二维曲线簇包括多条蜗舌子结构导流面二维曲线，若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线的起始点的连线为所述第一切点直线，若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线的终止点的连线为所述b曲线；

6、若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线分别包括第一圆弧段d1，所述第一圆弧段d1远离所述b曲线设置，所述第一圆弧段d1的两端分别为第一顶点d1和第二顶点d2，定义若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线的第一顶点d1的连线为a曲线；

7、所述a曲线具有最高点a1和最低点a2，所述b曲线具有最高点b1和最低点b2，所述最低点a2和所述最低点b2均靠近所述中心面设置，所述最高点a1和所述最高点b1均远离所述中心面设置。

8、优选的，所述蜗舌结构还包括两个外接面，两个所述外接面用于与双吸蜗壳的内壁贴合安装，两个所述外接面分别位于所述第一空间曲面的两侧；

9、定义所述中心面到所述外接面的直线距离为l，定义所述最高点a1到所述外接面的直线距离为a1，定义所述最低点a2到所述中心面的直线距离为a2，定义所述最高点b1到所述外接面的直线距离为b1，定义所述最低点b2到所述中心面的直线距离为b2；

10、其中，a1=（0.13～0.55）l、a2=（0.15～0.35）l、b1=（0.15～0.85）l和b2=（0.15～0.35）l。

11、优选的，若干条所述第一圆弧段d1的半径r1均相同，且若干条所述第一圆弧段d1所对应的圆心角α的角度范围为115°～145°。

12、优选的，若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线分别包括第二圆弧段d2，所述第二圆弧段d2的两端分别为第二顶点d2和第三顶点c1，所述第三顶点c1点为所述第二圆弧段d2和所述第一切点直线的交点；

13、若干条所述第二圆弧段d2的半径r2相同。

14、优选的，若干条所述蜗舌子结构导流面二维曲线分别包括第三圆弧段d3，所述第三圆弧段d3的两端分别为第一顶点d1和第四顶点b，所述第四顶点b为所述第三圆弧段d3和b曲线的交点；

15、所述第三圆弧段d3与所述第一圆弧段d1相切于第一顶点d1。

16、优选的，定义所述第一顶点d1和第四顶点b的直线连线与水平线的角度为β；

17、当所述第四顶点b为最高点b1时，定义所述第一顶点d1和最高点b1的直线连线与水平线的角度为β1；

18、当所述第四顶点b为最低点b2时，定义所述第一顶点d1和最低点b2的直线连线与水平线的角度为β2；

19、其中，17°＜β＜45°、17°＜β1＜25°和24°＜β2＜34°。

20、优选的，所述蜗舌子结构还包括由蜗舌子结构安装面二维曲线簇、蜗舌本体与双吸蜗壳转角处连接的第二切点直线、以及出口直线拟合成的第二空间曲面，所述第二空间曲面位于所述第一空间曲面的下方，所述第二空间曲面用于与双吸蜗壳的出风口通道贴合安装；

21、其中，所述蜗舌子结构安装面二维曲线簇包括多条蜗舌子结构安装面二维曲线，若干条所述蜗舌子结构安装面二维曲线的起始点的连线为所述第二切点直线，若干条所述蜗舌子结构安装面二维曲线的终止点的连线为所述出口直线；

22、若干条所述蜗舌子结构安装面二维曲线分别包括第四圆弧段e1和斜线段e2；

23、若干条所述第四圆弧段e1的半径r3和弧长均相同，且所述第四圆弧段e1的半径r3与所述第一圆弧段d1的半径r1满足：r1=（1.05～1.2）r3和r3=（6～15）mm；

24、所述第四圆弧段e1的两端分别为第五顶点e1和第六顶点e2，所述第五顶点e1靠近所述斜线段e2设置，所述第六顶点e2为所述第四圆弧段e1和第二切点直线的交点；

25、所述斜线段e2的两端分别为第五顶点e1和第七顶点f，所述第七顶点f为所述斜线段e2和出口直线的交点；

26、所述斜线段e2的斜率与所述双吸蜗壳的出风口通道的斜率相同。

27、优选的，所述蜗舌子结构还包括出风口面，所述出风口面由所述b曲线和出口直线拟合成的空间平面，所述安装面与双吸蜗壳的出风口所在的平面齐平。

28、一种应用蜗舌结构的双吸蜗壳，包括蜗壳主体，所述蜗壳主体包括出风口和两个进风口，所述出风口所在的平面分别与两个所述进风口所在的平面相互垂直设置，两个所述进风口所在的平面相对平行设置；

29、所述出风口和所述蜗壳主体之间形成有出风口通道，所述出风口通道内设有如上述所述的蜗舌结构，且所述蜗舌结构的中心面与所述出风口所在的平面的中心线重合设置，所述蜗舌结构的两个外接面与所述蜗壳主体的内壁贴合安装，所述蜗舌结构的出风口面与所述出风口所在的平面齐平，所述蜗舌结构的第二空间曲面与所述出风口通道贴合安装。

30、一种应用蜗舌结构的双吸蜗壳的设计方法，用于设计如上述所述的一种应用蜗舌结构的双吸蜗壳，包括以下设计步骤：

31、s1、建立一种带有蜗舌结构的双吸蜗壳的三维坐标轴x-y-z，具体包括步骤s11-s13：

32、s11、确认蜗壳主体的安装尺寸，包括蜗壳主体的高度h和出风口的长度2l；

33、s12、确认蜗壳主体的蜗壳中心0、出风口所在的平面和两个进风口所在的平面；

34、s13、将蜗壳中心0定义为三维坐标轴x-y-z的坐标原点0，将垂直于两个进风口所在的平面且与坐标原点0相交的的直线定义为x轴，将平行于出风口所在的平面和两个进风口所在的平面且与坐标原点0相交的直线定义为y轴，将垂直于x轴和y轴并与坐标原点0相交的直线定义为z轴，完成建立三维坐标轴x-y-z；

35、s2、确定x轴上n个设计位置点，根据n个设计位置点，沿垂直于x轴的方向截取n个结构截面；

36、其中，n个结构截面分别包括蜗舌子结构导流面二维曲线和蜗舌子结构安装面二维曲线；其中，8≥n≥4；

37、s3、接收用户发出的调整指令；

38、s4、根据调整指令，对每个n个结构截面调整蜗舌子结构导流面二维曲线、蜗舌子结构安装面二维曲线以及上述曲线所截取到的每个控制点对应的位置坐标，得到调整后的蜗舌子结构导流面二维曲线和蜗舌子结构安装面二维曲线；

39、s5、对调整后n个结构截面的蜗舌子结构导流面二维曲线和蜗舌子结构安装面二维曲线进行分析，得到分析结果；

40、s6、如果分析结果符合预设结果，则：

41、将调整后n个结构截面的蜗舌子结构导流面二维曲线的起始点和终止点的连线分别延伸生成蜗舌本体与蜗壳转角处连接的第一切点直线和b曲线，将n个蜗舌子结构导流面二维曲线、蜗舌本体与蜗壳转角处连接的第一切点直线、以及b曲线拟合成的第一空间曲面；

42、将调整后n个结构截面的蜗舌子结构安装面二维曲线的起始点和终止点的连线分别延伸生成蜗舌本体与蜗壳转角处连接的第二切点直线和出口直线，将n个蜗舌子结构安装面二维曲线、蜗舌本体与蜗壳转角处连接的第二切点直线、以及出口直线拟合成的第二空间曲面；

43、将第一空间曲面和第二空间曲面转换为蜗舌结构；

44、将蜗舌结构与s1中的蜗壳主体合并得到一种带有蜗舌结构的双吸蜗壳；

45、s7、如果分析结果不符合预设结果，返回执行步骤s3；

46、其中，预设结果的生成步骤包括以下步骤：

47、s8、确认a曲线上最高点a1和最低点a2的调节条件和b曲线的最高点b1和最低点b2的调节条件，具体包括步骤s81-s82：

48、s81、在二维坐标轴x-y下，蜗舌结构中a曲线的最高点a1和最低点a2，以及b曲线的最高点b1和最低点b2的调节条件分别为：a1=（0.13～0.55）l、a2=（0.15～0.35）l、b1=（0.15～0.85）l和b2=（0.15～0.35）l；

49、s82、在二维坐标轴z-y下，蜗舌结构中a曲线的最高点a1和最低点a2，以及b曲线的最高点b1和最低点b2的调节条件分别为：a3=（0.5～0.7）h、a4=（0.5～0.6）h、b3=（0.3～0.6）h、b4=（0.3～0.5）h、17°＜β1＜25°和24°＜β2＜34°；

50、其中a3表示最高点a1与蜗壳主体的底面的直线距离；a4表示最低点a2蜗壳主体的底面的直线距离；b3表示最高点b1与蜗壳主体的底面的直线距离；b4表示最低点b2与蜗壳主体的底面的直线距离；

51、s9、确认蜗舌子结构导流面二维曲线的调节条件满足：

52、若干条第一圆弧段d1的半径r1均相同，且若干条第一圆弧段d1所对应的圆心角α的角度范围为115°～145°；

53、若干条第二圆弧段d2的半径r2均相同，且若干条第二圆弧段d2在二维坐标轴z-y下重叠设置；

54、若干条第三圆弧段d3与第一圆弧段d1相切于点第一顶d1，且17°＜β＜45°；

55、若干个第三顶点c1满足：y1=（0.35～0.6）h；其中，y1表示第三顶点c1与蜗壳主体的底面的直线距离；

56、若干个第二顶点d2和若干个第三顶点c1分别与坐标原点0的直线距离为r2；

57、s10、确认蜗舌子结构安装面二维曲线的调节条件满足：

58、若干条第四圆弧段e1的半径r3和弧长均相同，且第四圆弧段e1的半径r3与第一圆弧段d1的半径r1满足：r1=（1.05～1.2）r3和r3=（6～15）mm；

59、若干个第六顶点e2满足：y2=（0.35～0.6）h；

60、其中，y2表示第六顶点e2与蜗壳主体的底面的直线距离。

61、上述技术方案中的一个技术方案具有以下有益效果：当双吸蜗壳中的螺旋状气流与本发明中对称的波浪型蜗舌结构相遇时，它们会被有效地一分为二。这种设计不仅确保了气流的均匀分布，还极大地贴合了螺旋状气流的自然流动特性。由于蜗舌结构与气流流动路径的高度贴合，气流在流动过程中遇到的阻力大大减小，涡流和能量损失也得以显著降低。