CN102297154A - 向心增压生热高温高压通风压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种向心增压生热高温高压通风压缩机，包括机壳、机壳进风口、机壳出风口、叶轮、叶盘，特点是，叶轮内侧设有由离心叶片构成的离心叶片层和由向心叶片构成的向心叶片层，离心叶片层和向心叶片层沿轴向间隔错开，相邻的离心叶片层和向心叶片层其离心叶片的长度大于其向心叶片的长度，离心叶片构成离心流道，向心叶片构成向心流道，离心流道和向心流道外侧设有叶轮边缘挡风导流壁，叶轮边缘挡风导流壁跟离心叶片、向心叶片之间设有叶轮边缘换向流道。本发明采用向心增压原理和气动摩擦生热原理加工气体，能够加工出高压高温气体，其结构简单，体积小，功能多，效率高，节省能源，适用范围广。

Description

向心增压生热高温高压通风压缩机

技术领域

 本发明涉及一种向心增压生热高温高压通风压缩机，属于气体净化压缩技术领域。

背景技术

现在人们使用的通风机、鼓风机、压气机、压缩机等气体加工机械，都是采用变化速度增压工作原理和变化容积增压工作原理加工气体的，这两种气体加工技术，加工效果差，耗能多，效率低，功能少，使用范围狭窄，并且只能加工出低温气体，远不能适应现时代人们生产生活的多种使用需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，而提供一种采用新的工作原理加工气体，并且加工效果好，耗能少，效率高，功能多，使用范围宽广，既能加工出低温气体，又能加工出高温气体，以满足人们生活的多种需要的向心增压生热高温高压通风压缩机。

本发明的目的通过如下技术措施来达到：向心增压生热高温高压通风压缩机，包括机壳、机壳进风口、机壳出风口、叶轮、叶盘，其特点是，叶轮内侧设有离心叶片和向心叶片，离心叶片的轴向两侧支撑连接叶盘而构成离心叶片层，向心叶片的轴向两侧支撑连接叶盘而构成向心叶片层，离心叶片层和向心叶片层沿轴向间隔错开，离心叶片层的离心叶片构成离心流道，向心叶片层的向心叶片构成向心流道，离心叶片流向由离心叶片层圆内指向圆外，离心流道流向由离心叶片层圆内指向圆外，向心叶片流向由向心叶片层圆外指向圆内，向心流道流向由向心叶片层圆外指向圆内，相邻的离心叶片层和向心叶片层其离心叶片的长度大于其向心叶片的长度，离心流道轴向前侧设有离心流道进口，离心流道径向末端设有离心流道出口，向心流道径向末端设有向心流道进口，向心流道径向前部设有向心流道出口，离心流道出口和向心流道进口外侧设有叶轮边缘挡风导流壁，叶轮边缘挡风导流壁跟离心叶片出口、向心叶片进口之间设有叶轮边缘换向流道，离心流道出口和向心流道进口借助叶轮边缘换向流道而互相连通。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮边缘挡风导流壁跟叶盘连接。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮边缘挡风导流壁跟机壳连接，跟叶轮不连接。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮径向后部设有叶轮边缘叶盘，叶轮边缘叶盘跟叶轮边缘挡风导流壁连接。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮向心流道出口处设有叶轮中间流道换向出入口。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮上设有叶轮边缘向心进风口，叶轮边缘向心进风口设在叶轮径向末端向心叶片进口外侧，进口方向由叶轮圆外指向叶轮中间。

为了进一步实现本发明的目的，所述的离心叶片层的离心叶片绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转盘曲固定在叶盘上，离心流道绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转盘曲固定在叶轮内侧。

为了进一步实现本发明的目的，所述的向心叶片层的向心叶片绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转盘曲固定在叶盘上，向心流道绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转盘曲固定在叶轮内侧。

为了进一步实现本发明的目的，所述的叶轮向心流道里和叶轮离心流道里都可以设有摩擦生热诱导片。

为了叙述方便，表达准确，在此先解释几个相关词语：

叶轮中轴线指向的叶轮侧面或侧壁、机壳侧面或侧壁称为轴向侧面或轴向侧壁；

叶轮或机体向着电机（或其他动力部件）一侧为轴向后侧，与之对应的另一侧为轴向前侧，轴向后方和轴向前方指称依此类推；

靠近叶轮轴心处为叶轮径向前部，其前部末端为叶轮径向前端，靠近叶轮外圆处为叶轮径向后部，其外圆边缘为叶轮径向末端（机壳相关部位指称依此类推）；

叶轮旋转方向为周向，顺向叶轮旋转方向为旋转前方或周向前方，背着叶轮旋转方向为旋转后方或周向后方，机体其他相关部位的指称依此类推。

本发明跟现有的各种通风机鼓风机压缩机采用的工作原理不同，它是采用向心增压原理和气动摩擦生热原理加工气体的，采用向心增压原理可以将常温常态气体加工成高压气体，采用气动摩擦生热原理可以将常温常态气体加工成高温低压气体，或者同时采用向心增压原理和气动摩擦生热原理直接将常温常态气体加工出高温高压气体，以满足人们生产生活使用需要。

工作时，叶轮旋转，离心叶片层借助离心力的作用由圆内向圆外将气体给以加速，向心叶片层借助离心力的反作用力将离心叶片层加工的高速气体给以减速增压。气体在叶轮流道流动，由离心流道转向流入向心流道，再由向心流道转向流入离心流道，再由离心流道转向流入向心流道……周而往复，持续不断，加速增压，再加速增压……，持续往返，最终加工出高压气体，如果在离心流道或向心流道中加设若干个气动摩擦生热诱导片，或者在向心流道层和离心流道层中都加设气动摩擦生热诱导片，让气体在这样设有摩擦生热诱导片的叶片流道层中通过，将动能变为热能，使气体获得热量，增加温度，最终成为高温气体或高压高温气体。

本发明叶轮是离心式的（包括后流风机叶轮、同步后流风机叶轮、一般旧式离心风机叶轮），整个叶轮叶片为多层次叠加结构式，由离心叶片层和向心叶片层组成，离心叶片的轴向两侧支撑连接叶盘而构成离心叶片层，向心叶片的轴向两侧支撑连接叶盘而构成向心叶片层，离心叶片层和向心叶片层沿轴向间隔错开，离心叶片层的离心叶片构成离心流道，向心叶片层的向心叶片构成向心流道，离心叶片及离心流道的流向由离心叶片层圆内指向圆外，向心叶片及向心流道的流向由向心叶片层圆外指向圆内，相邻的离心叶片层的离心叶片（包括径向排列式叶片和旋转盘曲式叶片）的长度大于向心叶片层的向心叶片（包括径向排列式叶片和旋转盘曲式叶片）的长度，离心流道长度大于向心流道长度。

一个叶轮沿轴向可以设置几个叶片层，可以设置一个或几个离心叶片层，可以设置一个或几个向心叶片层，一个叶轮沿轴向可以设置几层流道，可以设置一层或几层离心流道，可以设置一层或几层向心流道。

离心叶片、离心流道流向，可以沿径向由叶轮圆内直接指向叶轮圆外，也可以由叶轮圆内弯转曲折指向叶轮圆外（离心叶片、离心流道为旋转盘曲结构式时）。向心叶片、向心流道流向，可以沿径向由叶轮圆外直接指向叶轮圆内，也可以由叶轮圆外弯转曲折指向叶轮圆内（向心叶片、向心流道为旋转盘曲结构式时）。

叶轮的离心流道和向心流道纵向互相连通，是指离心流道排出的气流流入向心流道，向心流道排出的气流进入离心流道，即离心流道出口和向心流道进口借助叶轮边缘换向流道而互相连通，向心流道出口和离心流道进口借助叶轮中间流道换向出入口而互相连通。这样才能保证气流在叶轮内大流程连续流动，从而就可以吸收更多的能量，形成高压气流。离心流道和向心流道纵向互相连通，是指它们沿径向互相连通的。离心流道和向心流道借叶盘的间隔，它们横向即沿轴向是不能相通的。

本发明是靠离心叶片、离心流道进口，向心叶片、向心流道进口抽吸气体。离心流道轴向前侧设置的离心叶片进口、离心流道进口，包括离心流道径向前部叶轮中间进风口、后流风机叶轮前侧的负压间隙和同步后流风机叶轮的同步顺流进风口，各种形式的离心流道进口都是沿轴向吸进气体的。向心流道进口设在向心流道径向末端，借助相邻的离心叶片离心流道离心力的作用直接沿径向吸进气体。本发明靠离心叶片、离心流道给气体加速；靠向心叶片、向心流道给气体减速增压；离心叶片离心流道加工的高速气体通过叶轮（径向末端）的边缘换向流道进入向心流道，经过向心叶片向心流道给以减速增压，然后再经向心流道出口转向被输入另一层离心叶片离心流道，再给加速，再经离心流道出口、叶轮（径向末端）的边缘换向流道出口再输入另一层向心叶片、向心流道给以减速增压……如此循环往复，不断地为气体加速增压，最终加工出所需要的高压气体。

为了能促成气体在叶轮内形成离心→向心、向心→离心循环往复连续大流程流动，其一，必须在叶轮径向末端边缘设置叶轮边缘挡风导流壁，叶轮边缘挡风导流壁一方面可以阻挡离心流道出口排出的气体流于叶轮径向外侧，一方面可以和叶轮叶片构成叶轮径向末端叶轮边缘换向流道，借助叶轮边缘换向流道将离心流道出口排出的气体输入向心流道，这样就可以组成气体的离心→向心流动；其二，必须设置成叶轮离心叶片层的离心叶片长度大于向心叶片层的向心叶片长度，离心叶片层的离心流道长度大于向心叶片层的向心流道长度，只有这样，才能保证离心叶片、离心流道加工出的气体换向流动时其向心流动动力大于向心叶片向心流道离心力的反作用力，也就是说，只有这样，才能保证向心叶片、向心流道进口处气流的向心作用力大于该处的离心反作用力，气流向心流动作用力大于其该处离心力的反作用力，气流就可以不停地向圆内流动（向心流动过程中，在离心力的反作用下，不断地减速增压）。如此这样，就可以保证气体在叶轮内侧形成向心→离心流动。该技术原则上是离心叶片离心流道长度必须大于向心叶片向心流道长度，至于大于的具体尺寸可以根据实际需要确定。向心流道出口指向叶轮中间，必须在叶轮径向内侧向心流道出口相对的轴向后部叶盘中间部位设置叶轮中间流道换向出入口，借助叶轮中间流道换向出入口，可以使向心流道出口排出的向心流动气流转向再被输入离心流道，这样就可以组成气流的向心→离心流动。气体离心→向心流动、向心→离心流动，循环往返就构成了大流程持久的连续流动。

叶轮边缘挡风导流壁有两种结构方式：一种是旋转式的，一种是固定式的。旋转式叶轮边缘挡风导流壁跟叶盘（包括边缘叶盘）连接，跟叶轮一起旋转，旋转式叶轮边缘挡风导流壁跟叶轮离心叶片、向心叶片构成的叶轮边缘换向流道跟叶轮一起旋转。固定式叶轮边缘挡风导流壁跟机壳连接，是机壳的构成部件，跟叶轮不连接，它不随叶轮旋转。固定式叶轮边缘挡风导流壁跟叶轮叶片之间构成的叶轮边缘换向流道也是固定式的，不随叶轮旋转，是固定不动的。固定式叶轮边缘换向流道内必须加设防漏隔离板，以防边缘固定换向流道内气体直接流入机壳周边的扩压流道内。

由于叶轮具有离心流道、离心流道出口，具有向心流道、向心流道出口，因此，叶轮也就可以构成两种叶轮出风口，即构成叶轮离心径向出风口和叶轮向心轴向出风口。叶轮离心径向出风口设在叶轮径向末端、离心流道出口处，出口方向是沿径向指向叶轮外侧。叶轮向心轴向出风口设在叶轮径向前部向心流道出口处，出口方向是轴向式的。一般情况下，一个叶轮只设一种叶轮出风口，即，或者是叶轮离心径向出风口，或者是叶轮向心轴向出风口。只有特殊情况下，才在一个叶轮上既设叶轮离心径向出风口又设叶轮向心轴向出风口。

本发明离心叶片或向心叶片可以是一般旧式离心风机叶轮径向排列的单壁结构形式，可以是径向排列的后流风机多壁结构形式，可以是径向排列的同步后流风机带有同步导流增压器的结构形式，叶轮外层离心流道的离心叶轮叶片一般采用后流风机叶轮的多壁叶轮叶片，或同步后流风机叶轮的带有同步导流增压器的叶轮叶片，以便于叶轮轴向外侧对外部空间吸收更多的风量。叶轮外层向心流道的向心叶轮叶片一般采用后流风机的多壁叶轮叶片，或同步后流风机带有同步导流增压器叶轮叶片，该叶轮叶片的负压隔离壁或同步导流增压器可以阻挡向心流道内的向心流动气体溢于叶轮轴向外侧。叶轮内层离心流道的离心叶片和向心流道的向心叶片，因为有轴向两侧叶盘间隔阻挡，一般都采用单壁结构形式的叶轮叶片。该径向排列结构形式的离心叶片长度大于该径向排列结构形式的向心叶片长度。

本发明的离心叶片或者向心叶片还可以采用旋转盘曲结构形式，该结构形式是，离心叶片绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转盘曲固定在叶盘上，该结构形式的离心叶片可以是一根，也可以是几根；向心叶片绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转盘曲固定在叶盘上，该结构形式的向心叶片可以是一根，也可以是几根。该旋转盘曲结构形式的离心叶片长度大于该旋转盘曲结构形式的向心叶片长度。

本发明还可以设置叶轮边缘向心进风口，叶轮边缘向心进风口设在叶轮径向末端向心流道进口外侧，进口方向由叶轮圆外指向叶轮中间，叶轮边缘向心进风口借助其相邻的离心叶片、离心流道的离心力作用，从外界沿径向吸进气体输入向心叶片、向心流道，再由向心叶片、向心流道给减速增压，再经叶轮中间流道换向出入口输入离心叶片离心流道再给加速。叶轮边缘向心进风口迎风面积大，所以进风量大；又由于有向心叶片向心流道的减速增压作用，进口风速会很低，所以其增压效率就高，噪音就会很低。

只要相邻的离心叶片层的离心叶片离心流道的长度大于向心叶片层的向心叶片向心流道的长度，叶轮边缘向心进风口就可以借助离心叶片离心流道离心力的作用从外界沿径向吸进气体输入向心叶片向心流道。

本发明的离心流道内或向心流道内适宜设置气动摩擦生热诱导片，摩擦生热诱导片跟叶盘连接，一层叶片流道内可以设置若干个摩擦生热诱导片。气流流过设有摩擦生热诱导片流道时，由于有摩擦生热诱导片的摩擦阻碍作用，动能变成热能，气流吸收热能温度升高，成为高温气流。流经叶片流道内的气流速度越高压力越大，产生的热量就越多，气流温度就升高的越快。高压气流流经设有摩擦生热诱导片的叶片流道后，最终能成为高压高温气流。

摩擦生热诱导片采用三种结构形式：一种是迂回弯折结构式，一种是旋转扭曲结构形式（成螺旋形状，可以带中间轴，也可以不带中间轴，可以是笔直的，也可以是弯曲的）。第三种是旋转盘曲结构形式（绕叶轮轴心沿周向旋转盘曲固定在叶盘上）。一层叶片流道里可以只采用一种摩擦生热诱导片，也可以同时采用两种摩擦生热诱导片，摩擦生热诱导片构成的生热气流甬道狭窄拥挤阻塞，摩擦生热效果好，热效率高，节省能源。

综合以上说明可见，向心增压摩擦生热高温高压通风压缩机既能加工出高压特高压气体，又可以加工出高压高温、特高压特高温气体。本发明结构简单，体积小，用料少，节省资源，搬运安装使用维修方便，功能多，用途多，效率高，节省能源，使用范围宽广。

根据向心增压生热高温高压通风压缩机结构原理，还可以制作高负压、特高负压抽风机使用，设计制造时，把离心流道的离心叶片设置得尽可能多些尽可能长些，把向心流道的向心叶片设置得尽可能少些尽可能短些，即可制成高负压特高负压抽气机，向心流道、离心流道层次设置得越多，其负压抽吸作用就越强。

本发明还可以制作大流量低压通风机使用，将叶轮离心叶片离心流道、向心叶片向心流道层次设计得尽可能少些，将其离心叶片离心流道、向心叶片向心流道轴向尺寸尽可能放大些，即可制造出大流量低压通风机使用。由于采用向心增压原理，增压效果好，跟旧式离心风机相比，同样功率同样风量，本发明通风机风压能格外高些，因而也就格外节省了能源。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述。

附图说明

图1-本发明第一种实施方式结构立体示意图；

图2-图1的A向结构示意图；

图3-本发明第一种实施方式结构平面示意图；

图4-本发明第二种实施方式结构立体示意图；

图5-图4的B向结构示意图；

图6-本发明第二种实施方式结构平面示意图；

图7-本发明第三种实施方式结构平面示意图；

图8-本发明第四种实施方式结构平面示意图；

图9-本发明第四种实施方式向心流道迂回弯折式摩擦生热诱导片和向心叶片排列组合结构示意图；

图10-本发明第四种实施方式向心流道迂回弯折式摩擦生热诱导片结构立体示意图；

图11-本发明第四种实施方式离心流道旋转扭曲式摩擦生热诱导片和叶片排列组合结构示意图；

图12-本发明第四种实施方式离心流道旋转扭曲式摩擦生热诱导片结构立体示意图；

图13-本发明第五种实施方式结构示意图；

图14-本发明第六种实施方式离心流道旋转盘曲式离心叶片、旋转盘曲式摩擦生热诱导片的结构示意图；

图15-本发明第六种实施方式离心流道里旋转盘曲式摩擦生热诱导片的结构立体示意图；

图16-本发明第六种实施方式向心流道旋转盘曲式向心叶片、旋转盘曲式摩擦生热诱导片的结构示意图；

图17-本发明第六种实施方式向心流道里构成旋转盘曲式摩擦生热诱导片的结构立体示意图。

附图图面说明：

1机壳，2机壳进风口，3机壳出风口，4叶轮，5叶盘，6离心叶片，7向心叶片，8离心流道，9向心流道，10离心流道进口，11离心流道出口，12向心流道进口，13向心流道出口，14叶轮边缘挡风导流壁，15叶轮边缘换向流道，16叶轮边缘叶盘，17摩擦生热诱导片，18叶轮中间流道换向出入口，19防漏隔离板，20叶轮边缘向心进风口，21机壳径向进风口，22叶轮生热气流甬道，23电机。

具体实施方式

实施例1，参考图1，图2，图3，向心增压生热高温高压通风压缩机，包括：圆柱筒蜗壳筒组合式机壳1，机壳1上设有机壳出风口3，机壳出风口3设在机壳的蜗壳筒径向末端，出口方向为圆切向式，机壳轴向前部的圆柱筒轴向前侧中间设有机壳进风口2，机壳后轴向外侧设有电机23，机壳内部的叶轮4上轴向前后设有两个叶盘5，轴向前叶盘5轴向前侧设有带有负压隔离壁的离心叶片6，离心叶片6构成离心流道8，离心流道8流向由圆内指向圆外，离心流道出口11径向后部轴向前侧设有前侧边缘叶盘16，前侧边缘叶盘16和离心叶片6连接，离心流道出口11径向外侧设有旋转式叶轮边缘挡风导流壁14，旋转式叶轮边缘挡风导流壁14跟边缘叶盘16连接，离心流道出口11和叶轮边缘挡风导流壁14之间构成叶轮边缘换向流道15，叶轮轴向前部叶盘5和轴向后部叶盘5之间设有向心叶片7，向心叶片7跟其轴向两侧叶盘都连接，向心叶片构成向心流道9,向心流道流向由圆外指向圆内中间，向心流道径向末端设有向心流道进口12，向心流道出口13相对的轴向后部叶盘中间部位设有叶轮中间流道换向出入口18。叶轮轴向后部叶盘5轴向后侧设有带有负压隔离壁的回转离心叶片6，回转离心叶片6跟轴向后部叶盘5连接，回转离心叶片构成回转离心流道8，回转离心流道8流向由圆内指向圆外，回转离心流道出口11指向叶轮径向外侧。整个叶轮为三层叶片三层流道结构形式，整个叶轮离心流道出口11和向心流道进口12通过叶轮边缘换向流道15互为连通，向心流道出口13和离心流道进口10通过叶轮中间流道换向出入口18互相连通。整个叶轮流道沿轴向由前而后成离心→向心→离心结构形式。

整个叶轮离心叶片层的离心叶片6长度（离心叶片层圆半径）大于向心叶片层的向心叶片7长度（向心叶片层圆半径），离心流道8的长度大于向心流道9的长度。

工作时，叶轮轴向前侧外层离心叶片6及其负压间隙通过机壳进风口2吸进气体，借助离心力的作用再将该气体加工成高速气流，高速气流沿径向流向叶轮边缘换向流道15，由于有叶轮边缘挡风导流壁14的阻挡和导流，该气流将沿边缘换向流道流向轴向前部叶盘5轴向后侧向心叶片7和向心流道9，该高速气流沿向心方向，由圆外向圆内流动，高速气流向心流动过程中，吸收离心力的反作用力而增压减速，最终成为高压低速气流，该高压低速气流经向心流道出口13流入中间流道换向出入口18，再转向流入轴向后部叶盘5轴向后侧的回转离心叶片6和回转离心流道8，其流向由圆内指向圆外，借助离心力的作用，该高压低速气流将不断地增压增速，最终成为压力更大速度更高的高压高速气流，经回转离心流道出口11被排出叶轮4，叶轮出口为径向式。该高压高速气流被排出叶轮4进入机壳轴向后部的蜗壳扩压流道，再被减速增压，最后经机壳出风口3被排出机壳，再被输出使用。

整个工作过程中，气流在叶轮内的流程是离心→向心→离心，要经过三个加工流程，因而其增压效果自然会很好，而一般离心风机叶轮，对气体的加工只有一个离心流程，其增压效果自然就很差。

本例适宜高压鼓风使用，可以代替一般多级离心叶轮串联的高压离心鼓风机使用。同多级离心叶轮串联的高压鼓风机相比，十分明显，本例结构简单，体积小，用料少，节省资源，增压效果好，效率高，节省能源。

实施例2，参考图4，图5，图6，本例和例1基本一样，所不同的是本例叶轮径向末端外侧采用固定式叶轮边缘挡风导流壁14，固定式叶轮边缘挡风导流壁14跟机壳1连接，跟叶轮不连接，是机壳的组成部件，是静止不动部件。固定式叶轮边缘挡风导流壁14跟离心叶片6和向心叶片7之间构成固定式叶轮边缘换向流道15，固定式叶轮边缘换向流道15轴向侧壁跟机壳连接（是机壳组成部件），固定式叶轮边缘换向流道15是静止不动部件。

固定式叶轮边缘挡风导流壁14和固定式叶轮边缘换向流道15跟旋转式叶轮边缘挡风导流壁和旋转式叶轮边缘挡风换向流道的功能作用一样。固定式叶轮边缘换向流道，促使离心流道出口11排出的气流换向输入向心流道9的换向导流效果更好些，但是对应于旋转运动的叶轮，而固定式叶轮边缘换向流道15，一动一静，必然会产生漏风现象，因此为了防止漏风，本例在固定式叶轮边缘挡风导流壁内侧加设有防漏隔离板19，防漏隔离板19可以防止边缘固定换向流道内的气体直接流入机壳扩压流道内。防漏隔离板19跟固定式叶轮边缘挡风导流壁14连接。

本例功能用途、性能特点、节能减排效果跟例1一样。

实施例3，参考图7，本例同例1基本一样，所不同的是，本例的机壳为圆柱筒结构形式，机壳进风口2设在机壳1轴向后侧（设有电机的一侧），圆柱筒机壳轴向前侧中间部位设有机壳出风口3，机壳出风口3出口方向是轴向式的。

第二个不同点是，本例的叶轮是四层叶片结构形式，比例1增加一层二次向心叶片7、二次向心流道9。第三个不同点是，本例叶轮从轴向后侧进风，从轴向前侧排风，叶轮整个流道沿轴向自后而前为离心→向心→离心→向心。二次向心流道出口对应的叶轮中间流道换向出入口18即为叶轮轴向出风口，叶轮轴向出风口正对机壳出风口3，出口方向为轴向式，即沿轴向指向机壳轴向前侧，直接沿轴向方向将气流排入机壳出风口3。

第四个不同点是，本例叶轮径向末端外侧设置固定式叶轮边缘挡风导流壁14，固定式叶轮边缘挡风导流壁14跟机壳连接，是机壳组成部分，跟叶轮4不连接。固定式叶轮边缘挡风导流壁14内侧设有防漏隔离板19。

工作时，叶轮轴向后侧外层离心叶片7（同步后流风机叶轮叶片）和离心流道8，从机壳轴向后侧吸进气体，并且给加工成高速气流，高速气流经固定式叶轮边缘换向流道15流入向心叶片7和向心流道9增压减速后，经叶轮中间流道换向出入口18流入二次离心叶片6、二次离心流道8，再被加速成高速气流，再经二次边缘换向流道15流入二次向心叶片7、二次向心流道9，经二次增压减速后，再经二次叶轮中间流道换向出入口18出口流出叶轮，叶轮出口方向为轴向，再流入机壳出风口3被排出机体引作他用。

本例整个工作过程中，气体经过两次离心叶片离心流道加速，经过两次向心叶片向心流道增压，最终获得很高的压力，称为适应要求的高压气流。

本例适宜制造特高压压缩机使用，可以代替极为笨重的多级串联的离心压缩机使用，本例结构简单，体积小，用料少，节省资源，增压效果好，节省能源。

实施例4，参考图8、图9、图10、图11、图12，本例和例1基本一样，所不同的是本例叶轮为五层叶片结构形式，比例1增加了一层向心叶片向心流道，增加了一层离心叶片离心流道。整个叶轮流道沿叶轮轴向自前而后为离心→向心→离心→向心→离心结构形式。

本例在向心叶片7、向心流道9轴向后侧增设二次离心叶片6、二次离心流道8，二次离心流道出口11外侧设有二次旋转式叶轮边缘挡风导流壁14和二次旋转式叶轮边缘旋转换向流道15，二次离心叶片6、二次离心流道8轴向后方增设二次向心叶片7、二次向心流道9，二次向心流道出口13外侧设有二次叶轮中间流道换向出入口18，二次向心叶片7、二次向心流道9轴向后方（即叶轮后轴向外侧）增设三次离心叶片6、三次离心流道8，三次离心流道出口11即为叶轮出风口。

第二个不同点是，本例叶轮流道里，向心流道里设有迂回弯折式的摩擦生热诱导片17，离心流道里设有旋转扭曲式摩擦生热诱导片17，两种摩擦生热诱导片都跟叶盘5连接，摩擦生热诱导片构成的生热气流甬道22狭窄拥挤阻塞，对气流摩擦阻力大，摩擦生热效果好，热效率高。

工作时，气体由叶轮轴向前侧离心叶片6离心流道8进入叶轮后，依次经离心叶片6离心流道8、向心叶片7向心流道9、二次离心叶片6二次离心流道8、二次向心叶片7二次向心流道9、三次离心叶片6三次离心流道8等五次加工，最后成为压力极高的高压气流，然后经三次离心流道出口11被排出叶轮，该气流被排出叶轮后，又经机壳蜗壳流道减速扩压，最后经机壳出风口3排出机体被引作他用。

本例可代替一般旧式五级叶轮串联的离心压缩机使用，但是由于本例没有一般离心压缩机的多级静叶导流设施，没有多级弯转曲折导流扩压管道，气体流道摩擦损失小得多，因此，本例增压效果比一般五级串联离心气体压缩机增压效果好得多，其内效率高得多，节省能源幅度大得多。

另外，本例由于叶轮各层叶轮流道内都设有摩擦生热诱导片，气流依次流经各层叶轮流道，在相应的各层流道内摩擦生热诱导片的作用下，不断地产生热量，温度不断地提高，最后成为高温高压气流，被排出机体，引作他用，如鼓风助燃、烘干、食品加工、取暖等。

本例不设摩擦生热诱导片，可以直接加工出特高压气体使用；加设摩擦生热诱导片，可以直接加工出高压高温气体使用，本例加设摩擦生热诱导片的，可称为高压热风机。

实施例5，参考图13，本例跟例3基本一样，整个叶轮也是四层次结构形式。离心叶片离心流道和向心叶片向心流道的轴尺寸相等，其径向尺寸是离心叶片离心流道大于向心叶片向心流道。所不同的是，本例机壳轴向前侧不设机壳进风口，而在机壳径向侧壁设有机壳径向进风口21；本例叶轮轴向前部径向末端一次向心流道进口外侧设有叶轮边缘向心进风口20，叶轮边缘向心进风口20进口方向由叶轮圆外指向叶轮向心流道9。叶轮边缘向心进风口20对应的机壳径向侧壁上设有机壳径向进风口21。

工作时，叶轮边缘向心进风口20借助离心叶片离心流道的离心力作用从外界沿径向抽吸气体输入向心叶片向心流道，经向心叶片向心流道减速增压，再经叶轮中间流道换向出入口18输入一次离心叶片离心流道，再经一次离心叶片离心流道加速加压后，经叶轮边缘换向流道15排于二次向心叶片向心流道减速增压，再经叶轮中间流道换向出入口18排于二次离心叶片离心流道加压加速，再被排于机壳内侧流道，然后经机壳出风口3排出机体引作他用。

本例，因为叶轮边缘向心进风口迎风面积大，所以风机进风量大；又由于有向心叶片向心流道的减速增压作用，叶轮边缘向心进风口出口风速很低，所以叶轮噪音很低；又由于进入叶轮的气体经向心叶片向心流道、和离心叶片离心流道双重四次给加压，增压效率高，风机出口风压高。

本例适宜制成一般通风机用以通风换气、鼓风送风使用。

实施例6，参考图3、图14、图15、图16、图17，本例跟例1基本一样，所不同的是本例第一层第二层（回转）离心叶片层都采用旋转盘曲结构形式的离心叶片6，每一层离心叶片层里都采用两块平面板，绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转一周而盘曲固定在叶盘5上，该离心叶片构成的离心流道也是绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转一周而盘曲固定在叶轮内侧（轴向前侧叶盘5的轴向后侧和轴向后侧叶盘5的轴向前侧）。本例叶轮中间向心叶片层采用旋转盘曲结构形式的向心叶片7，该向心叶片7采用两块平面板，绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转一周而盘曲固定在两个叶盘5上，该向心叶片构成的向心流道也是绕叶轮轴心沿周向旋转一周而盘曲固定在两个叶盘5之间。离心叶片层的旋转盘曲式离心叶片长度大于向心叶片层的旋转盘曲式向心叶片长度。

第二个不同点是，本例第一层离心流道8和第二层离心流道8内设有旋转盘曲式摩擦生热诱导片17，该摩擦生热诱导片17都是用螺旋面板绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转一周而盘曲固定在叶盘5轴向前侧和轴向后侧。该摩擦生热诱导片跟旋转盘曲式的离心叶片构成的生热气流甬道22狭窄、旋转曲折、绝对长度大（一周）。本例中间向心流道9内设有旋转盘曲式气动摩擦生热诱导片17，该摩擦生热诱导片17是用迂回弯折面板绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转一周而盘曲固定在两个叶盘5之间的向心流道9内，该摩擦生热诱导片17跟旋转盘曲式的向心叶片构成的叶轮生热气流甬道22狭窄、旋转曲折，绝对长度大（一周）。

工作时，气体从叶轮轴向前侧离心流道进口10进入离心流道后经过一周加工流程，吸收能量，形成高压高速高动能气流，然后经叶轮边缘换向流道15换向流入中间向心流道9后，又经过一周的加工流程，变动能为压力能，气流速度降低很大，压力提高很大，然后经叶轮中间流道出入口18换向流入二次（回转）离心流道8，再在二次离心流道8内再经过一周加工流程（总共三周加工流程），气流速度提高，压力提高，形成使用需要的高压高速气流，然后经二次离心流道出口11排出叶轮，再经机壳内侧流道、机壳出风口3排出机体，引作他用。

由于本例离心流道8和向心流道9内都设有旋转盘曲式的摩擦生热诱导片17，摩擦生热诱导片17跟旋转盘曲式离心叶片和向心叶片构成的叶轮生热气流甬道狭窄拥挤、旋转曲折，绝对长度大，摩擦生热效果好，效率高，气流流经离心流道、向心流道和叶轮生热气流甬道后，将可获得很多的热量而提高温度，最终成为高温高压气体，被排出机体引作他用。

本例不设摩擦生热诱导片，可以制成单纯的高压压缩机使用，加设摩擦生热诱导片后，可以制成高温高压热风机使用。

Claims (10)

1.向心增压生热高温高压通风压缩机，包括机壳（1）、机壳进风口（2）、机壳出风口（3）、叶轮（4）、叶盘（5），其特征在于，叶轮内侧设有离心叶片（6）和向心叶片（7），离心叶片（6）的轴向两侧支撑连接叶盘而构成离心叶片层，向心叶片（7）的轴向两侧支撑连接叶盘而构成向心叶片层，离心叶片层和向心叶片层沿轴向间隔错开，离心叶片层的离心叶片（6）构成离心流道（8），向心叶片层的向心叶片（7）构成向心流道（9），离心叶片（6）流向由离心叶片层圆内指向圆外，离心流道（8）流向由离心叶片层圆内指向圆外，向心叶片（7）流向由向心叶片层圆外指向圆内，向心流道（9）流向由向心叶片层圆外指向圆内，相邻的离心叶片层和向心叶片层其离心叶片（6）的长度大于其向心叶片（7）的长度，离心流道（8）轴向前侧设有离心流道进口（10），离心流道（8）径向末端设有离心流道出口（11），向心流道（9）径向末端设有向心流道进口（12），向心流道（9）径向前部设有向心流道出口（13），离心流道出口（11）和向心流道进口（12）外侧设有叶轮边缘挡风导流壁（14），叶轮边缘挡风导流壁（14）跟离心叶片出口、向心叶片进口之间设有叶轮边缘换向流道（15），离心流道出口（11）和向心流道进口（12）借助叶轮边缘换向流道（15）而互相连通。

2.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮边缘挡风导流壁（14）跟叶盘（5）连接。

3.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮边缘挡风导流壁（14）跟机壳（1）连接，跟叶轮不连接。

4.根据权利要求2所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮径向后部设有叶轮边缘叶盘（16），叶轮边缘叶盘（16）跟叶轮边缘挡风导流壁（14）连接。

5.根据权利要求3所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮向心流道出口（13）处设有叶轮中间流道换向出入口（18）。

6.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮（4）上设有叶轮边缘向心进风口（20），叶轮边缘向心进风口（20）设在叶轮径向末端向心叶片进口外侧，其进口方向由叶轮圆外指向叶轮中间。

7.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，离心叶片层的离心叶片（6）绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转盘曲固定在叶盘（5）上，离心流道（8）绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆内向叶轮圆外旋转盘曲固定在叶轮内侧。

8.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，向心叶片层的向心叶片（7）绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转盘曲固定在叶盘（5）上，向心流道（9）绕叶轮轴心沿周向由叶轮圆外向叶轮圆内旋转盘曲固定在叶轮内侧。

9.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮向心流道（9）里设有摩擦生热诱导片（17）。

10.根据权利要求1所述的向心增压生热高温高压通风压缩机，其特征在于，叶轮离心流道（8）里设有摩擦生热诱导片（17）。

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