CN103511348B - 风机外壳 - Google Patents

Abstract

一种风机外壳，具有：排放方向、旋转轴线、与旋转轴线相交并基本上垂直于排放方向的极轴，以及增加流体流动面积的角扫掠。流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数随着角度量Φ的增加而增加，该至少一个函数分量是以下至少一种：（1）等于；（2）数学上基本可简化成；以及（3）数学上基本类似于公式：<maths num="0001"></maths>，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于第一圆的第二圆的半径。

Description

风机外壳

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦赞助研发的声明

不适用

对微缩胶片附件的引用

不适用

背景技术

加热、通风和空调系统(HVAC系统)有时包括有助于传送扩散的空气的风机外壳。

发明内容

在一些实施例中，提供了一种风机外壳，包括排放方向、旋转轴线、与旋转轴线相交并基本上垂直于排放方向的极轴，以及增加流体流动面积的角扫掠。流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数随着角度量Φ的增加而增加，该至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于第一圆的第二圆的半径。

在另一实施例中，提供了一种移动流体的方法，包括接收流体进入离心风机并沿增加的流体流动面积的角路径移动流体，其中，流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数随着角度量Φ的增加而增加，该至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于第一圆的第二圆的半径。

在其它实施例中，提供了一种风机外壳，包括：包含第一入口的第一侧壁；第二侧壁，该第二侧壁基本上与第一侧壁相对并包含第二入口；将第一侧壁联接至第二侧壁的径向壁，该径向壁包括排放口；排放方向；以及与风机外壳的旋转轴线相交并基本上垂直于排放方向延伸的极轴。风机外壳的流体流动面积A可以作为包含至少一个函数分量的函数在第一角扫掠上随着角度位置Φ的增加而增加，该至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于第一圆的第二圆的半径。

附图说明

为了更完整地理解本公开和其优点，现结合附图和详细说明参照以下简要描述，其中相同的附图标记表示相同的部件。

图1是根据本公开的实施例的现有技术风机外壳的斜视图；

图2是现有技术的空气调节单元中图1的风机外壳的正交侧视图；

图3是根据本公开的实施例的风机外壳的斜视图；

图4是图3的风机的示意图和被标记以说明图3风机发生至少一些涡旋扩充的公式变量的几何示意图；

图5是根据本公开的另一实施例的风机外壳的斜右侧视图；

图6是图5的风机外壳的正交右侧视图；

图7是图5的风机外壳的正交前视图；

图8是图5的风机外壳的正交俯视图；

图9是从风机外壳的右侧观察到的图5的风机外壳的正交剖视图；

图10是示出与现有技术的风机外壳的面积扩充相比根据本公开的风机外壳的面积扩充的图表；以及

图11是示出与现有技术的风机外壳的效率相比根据本公开的风机外壳的效率的图表。

具体实施方式

一些HVAC系统包括以足够的质量流率但小于所需要的流体流动特性来排放空气的离心风机。在一些情形中，虽然可实现所需要质量流率，但与更需要的静态压力相反，从离心风机排放的气流可能包括不需要的高水平的速度压力。在本公开的一些实施例中，离心风机外壳可以设置成构造为提供改善的气流流体流动特性。

现参考现有技术图1和2，示出基本上已知构造的风机外壳100。更普遍地，外壳100构造成接纳可在外壳100的内部空间内旋转以移动空气的离心风机叶片。外壳100包括第一侧壁102、大体上与第一侧壁102相对的第二侧壁104，以及将第一侧壁102联接至第二侧壁104的径向壁106。外壳100还包括旋转轴线108和旋转方向。上述的风机叶片可以被接纳在外壳100内并可沿旋转方向110围绕旋转轴线108旋转以移动空气。外壳100还可描述为通常包括顶部112、底部114、左侧116、右侧118、前部120以及后部122，但是，这种描述仅旨在为观察者提供图1和2的一致相对定向而不旨在限制如何解释，在替代实施例中，外壳100可定向在空间中和/或相对于HVAC系统的任何其它部件定向。

如在现有技术图2中最清楚看到的，外壳100还包括极轴124，极轴124与旋转轴线108相交并大体上垂直于排放方向126。在一些实施例中，排放方向126可包括从外壳100排出的空气气流所需要的方向，同时包括主静压和/或基本上同质的压力分布。

在包括外壳100的离心风机的运行中，流体可通过第一入口128和第二入口130中的至少一个被接纳入外壳100的内部空间，并随后通过排放口132排放。在该实施例中，第一侧壁102和第二侧壁104是基本上类似的平面结构，它们关于外壳100的中心部分彼此镜像定向。第一入口128和第二入口130分别是大体上形成在第一和第二侧壁102、104中的通道，它们包括大体漏斗口状地和/或以其它方式弯曲到第一入口边缘136的第一过渡区134和弯曲到第二入口边缘140的基本上类似的第二过渡区138。在外壳100内，流体可沿旋转方向110导向直至其通过排放口132离开外壳。

排放口132大体上可定义为在外壳顶部处的开口，其可沿排放方向自然地接收具有主速度矢量分量的气流。在一些实施例中，这种外壳的面积可从径向壁106的位于靠近外壳的后部122并基本上平行于排放方向的一部分延伸至径向壁106的在径向壁106向下弯曲之前的一部分。换言之，在一些实施例中，外壳100的排放口132可包括外壳100的沿上述极坐标系统在0至90度之间延伸的顶部122。在一些实施例中，排放口132可包括基本上矩形的周界142。

现在参考现有技术图2，第一、第二和第三径向延伸切割平面144、146和148示出为与旋转轴线108重合并从旋转轴线108延伸，以使它们在具有相对增加的角度分量极坐标值的位置处从旋转轴线108到达径向壁106。在本公开的该实施例和其它实施例中，角度分量极坐标值可以由变量Φ表示。相应地，因为径向壁106与旋转轴线108的距离通常随着角度分量极坐标值Φ的增加而增加，外壳100内的切割平面144、146、148的相关面积通常同样增加。还因为在外壳100内存在面积增加的切割平面144、146、148，随着外壳100中角度位置的增加，存在通常增加的流体流动面积。在一些实施例中，通常增加的流体流动面积通过至少部分地设置在外壳100内部内且在排放口132垂直下方的所谓的界限(cutoff)结构150的使用而从角度极坐标值Φ延伸，从极轴124延伸约70-370度。在一些实施例中，增加约300度的流体流动面积可提供一定程度的被收集流体的受控扩散，同时仍然以稳定方式朝向排放口132移动流体。

在一些实施例中，根据已知的公式或预定的速率，随着外壳100中角度位置的增加，外壳100可提供流体流动面积的上述增加。例如，在一些实施例中，外壳100可大体上构造成使得流体流动面积的上述增加基本上奉行遵循或基本遵循以下公式的所谓的“阿基米德型”或“算术”型涡旋扩充：

A(Φ)＝C*Φ

其中，C是选定的常数，而Φ是极坐标系统中的角度分量值。在其它实施例中，外壳100可大体上构造成使得流体流动面积的上述增加基本上奉行遵循或基本遵循以下公式的所谓的“对数”型涡旋扩充：

A(Φ)＝C*e^(D*Φ)

其中，C和D是选定的常数，e是作为自然对数的基数的常数(即等于约2.71828)，而Φ是极坐标系统中的角度分量值。

现参考图3，示出根据本公开的实施例的风机外壳200的斜视图。更普遍地，外壳200构造成接纳可在外壳200的内部空间内旋转以移动空气的离心风机叶片。外壳200包括第一侧壁202、大体上与第一侧壁202相对的第二侧壁204，以及将第一侧壁202联接至第二侧壁204的径向壁206。外壳200还包括旋转轴线208和旋转方向210。上述风机叶片可以被接纳在外壳200内并可沿旋转方向210围绕旋转轴线208旋转以移动空气。

外壳200还可描述为通常包括顶部212、底部214、左侧216、右侧218、前部220以及后部222，但是，这种描述仅旨在为观察者提供图3的一致相对定向而不旨在限制如何解释，在替代实施例中，外壳200可定向在空间中和/或相对于HVAC系统的任何其它部件定向。外壳200还包括极轴224，极轴224与旋转轴线208相交并大体上垂直于排放方向226。在一些实施例中，排放方向226可包括从外壳200排放的空气气流所需要的方向，同时包括主静压和/或基本上同质的压力分布。

在包括外壳200的离心风机的运行中，流体可通过第一入口228和第二入口230中的至少一个被接收入外壳200的内部空间，并随后通过排放口232排放。在该实施例中，第一侧壁202和第二侧壁204是基本上类似的结构，它们关于外壳200的中心部分彼此镜像定向。第一入口228和第二入口230分别是大体上形成在第一和第二侧壁202、204中的通道，它们包括大体漏斗口状地和/或以其它方式弯曲到第一入口边缘236的第一过渡区234和弯曲到第二入口边缘240的基本上类似的第二过渡区238。

在外壳200内，流体可沿旋转方向210导向直至其通过排放口232离开外壳。排放口232大体上可定义为在外壳顶部处的开口，其可沿排放方向226自然地接收具有主速度矢量分量的气流。在一些实施例中，这种外壳的面积可从径向壁206的位于靠近外壳的后部222并基本上平行于排放方向226的一部分延伸至径向壁206的在径向壁206向下弯曲之前的一部分。换言之，在一些实施例中，外壳200的排放口232可包括外壳200的沿上述极坐标系统在0至90度之间延伸的顶部222。在一些实施例中，排放口232可包括基本上矩形的周界242。

第一、第二和第三径向延伸切割平面244、246和248示出为与旋转轴线208重合并从旋转轴线208延伸，以使它们在具有相对增加的角度分量极坐标值Φ的位置处从旋转轴线208到达径向壁206。相应地，因为径向壁206与旋转轴线208的距离通常随着角度分量极坐标值的增加而增加。

外壳200可大体上构造成使得流体流动面积的上述增加的至少一部分奉行所谓的“反向圆形扩充”(ICE)。在一些实施例中，ICE可遵循或基本遵循以下公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

其中，A(Φ)是作为Φ的函数的外壳200的横截面流动面积，Φ是极坐标系统中的角度分量值，A_CO是与界限250关联的最小流体流动面积，R是第一或所谓的“驱动圆”的半径，且r_i是第二或所谓的“内驱动圆”的半径。在一些实施例中，内驱动圆可以小于驱动圆，从而r_i小于R。在替代实施例中，可以由和/或利用包括至少一个函数分量的任何其它合适的算术、方程和/或公式来限定和/或完成ICE，该至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

例如，在一些实施例中，可以至少部分地由所谓的泰勒级数型表达式、傅立叶级数型表达式和/或任何合适的控制用(manipulationusing)三角恒等式来限定ICE。换言之，替代实施例可包括由包含至少一个函数分量的函数限定的ICE，该至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于上述公式，从而虽然用于实施ICE的函数不与上述的ICE公式完全相同，但所使用的函数包括导致至少扩充成为上述ICE型扩充的函数的数学特征。在一些实施例中，基本上所有的外壳200的涡旋扩充包括ICE。但是，在替代实施例中，离散的角扫掠可包括ICE。例如，在一些实施例中，从第二切割平面246到第三切割平面248的角扫掠可以构造成包括ICE，而外壳200的剩余部分的角部分可以根据任何其它类型的扩充来构造。在另外的其它实施例中，外壳可包括多个不同的和/或角偏移的ICE角扫掠。

现参考图4，外壳200与另外的几何示意一起示出以更好地说明上述ICE公式及其变量。具体地，外壳200示出为包括极轴224和排放方向226，且极坐标系统的角度分量被标记为Φ。内驱动圆标记为r_i并通常可与叶片的外径关联，外壳设计成围绕该叶片的外径。在一些实施例中，R和r_i可以被选择成使得所容许的包络不被侵入、排放矢量是适当的且涡旋保留在几何形状示意图的驱动圆的第一象限内。在替代实施例中，可由和/或利用任何其它合适的算术、图形表示和/或基本上约等于和/或等于图4中图形表示的扩充率的公式限定和/或完成ICE。换言之，虽然ICE描述为与扩充率相关，该扩充率根据作为圆的第四象限曲线的一部分的曲率与横截面积的增加速率相关联，本公开明确地考虑到，ICE的其它替代实施例可根据任何其它合适的图形和/或几何表示，同时仍然提供基本上类似的扩充率，该基本上类似的扩充率可以是数学上减少和/或实质上近似和/或等于图4中图形表示的扩充率。换个方式，虽然ICE的实施例明确地根据公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

以及上述图4的图形表示进行限定，但是本公开明确地认识到ICE可以以基本上与上述各公式和图形表示相一致的任何其它合适的方式量化而不脱离ICE的扩充类型。

现参考图5-9，示出根据本公开的另一实施例的外壳300。图5-9分别是外壳300的斜视图、右视图、前视图、俯视图以及剖视图。更普遍地，外壳300构造成接纳可在外壳300的内部空间内旋转以移动空气的离心风机叶片。外壳300包括第一侧壁302、大体上与第一侧壁302相对的第二侧壁304，以及将第一侧壁302联接至第二侧壁304的径向壁306。但是，考虑到外壳300的总体几何形状基本上比外壳100、200的几何形状更复杂，这些壁的边界可能较不直观。相应地，为了该讨论目的，第一侧壁302可以定义为包括外壳300的与下面描述的第二入口边缘340相一致和/或从第二入口边缘340进一步轴向向外定位的所有部分。类似地，第一侧壁304可以定义为包括外壳300的与下面描述的第一入口边缘336相一致和/或从第一入口边缘336进一步轴向向外定位的所有部分。外壳300还包括旋转轴线308和旋转方向310。上述的风机叶片可以被接纳在外壳300内并可沿旋转方向310围绕旋转轴线308旋转以移动空气。

外壳300还可描述为通常包括顶部312、底部314、左侧316、右侧318、前部320以及后部322，但是，这种描述仅旨在为图5-9的观察者提供一致相对定向而不旨在限制如何解释，在替代实施例中，外壳300可定向在空间中和/或相对于HVAC系统的任何其它部件定向。外壳300还包括极轴324，该极轴324与旋转轴线308相交并大体上垂直于排放方向326。在一些实施例中，排放方向326可包括从外壳300排放的空气气流的所需方向。

在包括外壳300的离心风机的运行中，流体可通过第一入口328和第二入口330中的至少一个被接纳入外壳300的内部空间，并随后通过排放口332排放。在该实施例中，第一侧壁302和第二侧壁304是基本上类似的结构，它们关于外壳300的中心部分彼此镜像定向。但是，不同于第一和第二侧壁102、104，第一和第二侧壁302、304不是基本上平面的。相反，侧壁302、304大体上纵向扩充和/或随着角度分量极坐标值的增加而进一步轴向向外。第一入口328和第二入口330分别是基本上形成在第一和第二侧壁302、304中的通道，它们包括大体漏斗口状地和/或以其它方式弯曲到第一入口边缘336的第一过渡区334和弯曲到第二入口边缘340的基本上类似的第二过渡区338。在一些实施例中，过渡区334、338可大体上纵向扩充和/或随着角度分量极坐标值的增加而进一步轴向向外。这种上述的轴向扩充可致使流体流动面积随着角度分量极坐标值增加而增加。在外壳300内，流体可沿旋转方向310导向直至其通过排放口332离开外壳。排放口332大体上可定义为在外壳顶部处的开口，其可沿排放方向326自然地接收具有主速度矢量分量的气流。在一些实施例中，这种外壳的面积可从径向壁306的位于靠近外壳的后部322并基本上平行于排放方向326的一部分延伸至径向壁306的在径向壁306向下弯曲之前的一部分。换言之，在一些实施例中，外壳300的排放口332可包括外壳300的沿上述极坐标系统在0至90度之间延伸的顶部322。

第一、第二和第三径向延伸切割平面344、346和348示出为与旋转轴线308重合并从旋转轴线308延伸，以使它们在具有相对增加的角度分量极坐标值的位置处从旋转轴线308到达径向壁306。相应地，因为径向壁306与旋转轴线308的距离通常随着角度分量极坐标值的增加而增加，且因为第一和第二侧壁302、304的上述轴向扩充，外壳300内的切割平面344、346、348的关联面积同样大体上增加。还因为在外壳300内存在面积增加的切割平面344、346、348，随着外壳300中角度位置的增加，存在通常增加的流体流动面积。在一些实施例中，通常增加的流体流动面积从约90-390度的角度极坐标值延伸，由此消除可以通过至少部分地设置在外壳300内部内且可在排放口332垂直下方的所谓的界限结构150的任何需要。

外壳300可大体上构造成使得流体流动面积的上述增加的至少一部分奉行“反向圆形扩充”(ICE)，该ICE遵循或基本遵循上面关于外壳200以及图3和4描述的公式

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2}).$

在一些实施例中，内驱动圆可以小于驱动圆，从而r_i小于R。在一些实施例中，基本上所有的外壳300的涡旋扩充包括ICE。但是，在替代实施例中，离散的角扫掠可包括ICE。例如，在一些实施例中，从第二切割平面346到第三切割平面348的角扫掠可以构造成包括ICE，而外壳200的剩余部分的角部分可以根据任何其它类型的扩充来构造。在另外的其它实施例中，外壳可包括多个不同的和/或角偏移的ICE角扫掠。

另外，外壳300包括一定程度上平直的扩充区352，这里，总流体流动面积不仅通过径向壁306与旋转轴线308的距离的增加而增加，而且还通过第一侧壁302和第二侧壁304的局部轴向扩充部分而增加。在这之后，以构造成通过经由降低平直扩充区352上的依赖和增加在径向壁306与旋转轴线308的距离增加上的依赖来控制扩散的方式角向地发生流体流动面积的进一步扩充。换言之，平直扩充区352可以随着角度位置增加而逐渐变窄且与该逐渐变窄相结合，径向壁306可以更积极地远离旋转轴线308。

外壳300还可进一步包括基本上不是矩形的周界342。如图5和8最佳地示出，周界342可包括弯曲边界并还可具有结构幅板354，该结构幅板354将周界342的前部分联接至外壳的靠近90度角度位置的相对轴向大体细长的部分。

现参考图10，主要包含ICE的外壳的流动路径面积扩充与(1)包括主要包含对数型扩充的面积扩充的外壳和(2)包括主要包含阿基米德型扩充的面积扩充的外壳的流动路径面积扩充相比较。所代表的三个外壳中的每个外壳设计成适合相同的物理大小包络和递送基本上相同的气流和压力升高。

现参考图11，主要包含ICE的外壳的无量纲效率与(1)包括主要包含对数型扩充的面积扩充的外壳和(2)包括主要包含阿基米德型扩充的面积扩充的外壳的无量纲效率相比较。显示在一些实施例中，包含ICE的外壳的无量纲效率是1.12，而对数外壳和阿基米德外壳的无量纲效率分别是1.00和0.82。在一些实施例中，ICE外壳的效率优点可以有助于提高外壳后扩散，这可降低噪声和改进诸如热交换器的下游部件的性能。具体地，相比于其它外壳，ICE外壳致使改进的扩散距离外壳的排放口更短。此外，在一些实施例中，相比于其它外壳，ICE外壳的效率优点还可有助于外壳内具有更低的峰值速度，尤其在涡旋扩充的早期阶段。在一些实施例中，相比于其它外壳，ICE外壳的效率优点还可有助于进入入口的流体具有更均匀的速度分布。

更一般地，相对于不包含ICE的基本上类似的外壳，外壳200、300构造成改进流体流动特性。虽然上面的讨论总体涉及将外壳内的流体流动面积作为包含从旋转轴线径向延伸到外壳内部的平面面积，替代实施例可不同地定义这种流体流动面积。在一些实施例中，流体流动面积可包括上述的流体流动面积减去由与外壳关联的叶片所占据的面积。在其它实施例中，流体流动面积可包括上述的流体流动面积减去由相对的入口边缘限定的容积所占据的面积。应当理解的是，虽然有很多方式来定义流体流动面积的测量，在一些实施例中，一些重要的方法可以与流体流动面积中相对于上述极坐标系统上的角度位置的总体倾向和与控制ICE的公式建立的关系总体上相关。

虽然上述的一些实施例包括约300度的受控扩充，应当理解的是，可包括替代形状、大小和/或与压力性能相关的规格的其它替代实施例的风机外壳理想地可要求更多或更少度数的受控扩充。一般来说，风机必须工作以抵抗传送流体流动的压力越大，实现最优设计所要求的受控扩充(角度上测量)越大。在实施过多受控扩充(角度上测量)的情形中，风机效率可能降低。在实施过少受控扩充(角度上测量)的情形中，流体流动不稳定。相应地，风机外壳的替代实施例可包括关于选择多少角度的受控扩充的不同特性，但是，这些替代实施例中的任何一个仍可受益于包含ICE。如此，包含根据本文定义的ICE定义的受控扩充的一部分的任何风机外壳都落在本公开的范围内。

已经公开了至少一个实施例，本技术领域内技术人员对于实施例和/或实施例的特征所作出的变化、组合和/或修改均落入在本发明范围之内。通过组合、集成和/或省略实施例的某些特征而得出的可替代实施例也都落入在本发明范围之内。在表达陈述数字范围或限定的情形中，如此表达的范围或限定应被理解为：包括落入所表达陈述范围或限定内的类似值的反复范围或限定(例如，从约1至约10就包括2、3、4等；大于0.10就包括0.11、0.12、0.13等)。例如，只要公开了数字范围的下限R1和上限Ru，那么落入该范围内的任何数字就被具体地公开了。尤其是，该范围内的以下数字特别地予以公开：R＝R1+k×(Ru-R1)，其中，k是从1％至100％以1％为增量变化的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％…50％、51％、52％…95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，由上述定义的两个R数字定义的任何数字范围也就被具体地公开了。对于任何权利要求的要素使用术语“可选地”，是指需要该要素或替代地不需要该要素，两种替换方式都在权利要求的范围之内。使用诸如包括、包含和具有之类的广义的术语应被理解为是对诸如由什么组成、主要地由什么组成以及大致由什么组成之类的较狭义术语提供支持。因此，保护范围不受以上阐述的介绍所限制，但由附后的权利要求书予以定义，该范围包括权利要求主题的所有等价物。将各个和每个权利要求作为进一步揭示纳入到本说明书中，并且权利要求书是本发明的实施例。

Claims (20)

1.一种风机外壳，包括：

排放方向；

旋转轴线；

极轴，所述极轴与所述旋转轴线相交并基本上垂直于所述排放方向；以及

增加流体流动面积的角扫掠，其中，流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数随着角度量Φ的增加而增加，所述至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于所述第一圆的第二圆的半径。

2.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述角扫掠在约300度上延伸。

3.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述角扫掠在从所述极轴测量约90度处开始。

4.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述角扫掠在从所述极轴测量约365度处结束。

5.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述流体流动面积包括在所述旋转轴线与所述风机外壳的内壁之间测量的横截面面积。

6.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述流体流动面积通过增加所述旋转轴线与所述风机外壳的径向壁之间的距离来增加。

7.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述流体流动面积通过轴向扩充所述风机外壳的侧壁来增加。

8.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述外壳包括在所述角扫掠和所述风机外壳的排放口之间的轴向收缩。

9.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述角扫掠延伸至所述风机外壳的排放口。

10.如权利要求1所述的风机外壳，其特征在于，

所述角扫掠从所述风机外壳的界限和所述风机外壳的排放口中每一个角向分离。

11.一种移动空气的方法，包括：

接收流体进入离心风机；以及

沿增加的流体流动面积的角路径移动所述流体，其中，流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数随着角度量Φ的增加而增加，所述至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于所述第一圆的第二圆的半径。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述增加的流体流动面积的角向路径包括约300度。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

还包括沿与所述离心风机的旋转轴线基本上相切的气流方向排放流体，所述流体经由所述离心风机的延伸至约90度的排放口排放。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述增加的流体流动面积包括增加所述离心风机的侧壁的轴向尺寸。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述增加的流体流动面积包括增加所述离心风机的径向壁的径向尺寸。

16.一种离心风机外壳，包括：

第一侧壁，所述第一侧壁包含第一入口；

第二侧壁，所述第二侧壁基本上与所述第一侧壁相对并包含第二入口；

径向壁，所述径向壁将所述第一侧壁联接至所述第二侧壁并包含排放口；

排放方向；以及

极轴，所述极轴与所述风机外壳的旋转轴线相交并基本上垂直于所述排放方向延伸；

其中，所述风机外壳的流体流动面积A作为包含至少一个函数分量的函数在第一角扫掠上随着角度位置Φ的增加而增加，所述至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2})$

，其中，A_CO是最小流体流动面积，R是第一圆的半径，且r_i是小于所述第一圆的第二圆的半径。

17.如权利要求16所述的离心风机外壳，其特征在于，

所述第一角扫掠是约300度。

18.如权利要求16所述的离心风机外壳，其特征在于，

所述第一角扫掠在约90度处开始。

19.如权利要求16所述的离心风机外壳，其特征在于，

所述第一角扫掠角向地相邻于第二角扫掠，所述第二角扫掠作为包含至少一个函数分量的函数而不扩充，所述至少一个函数分量是以下至少一种：(1)等于；(2)数学上基本可简化成；以及(3)数学上基本类似于公式：

$A\left(\mathrm{\&Phi;}\right)=A_{CO}+R(1-\sqrt{1-{\&lsqb;\frac{\left(r_i\right)\left(\mathrm{\&Phi;}\right)}{R}\&rsqb;}^2}).$

20.如权利要求19所述的离心风机外壳，其特征在于，

所述第二角扫掠从所述第一角扫掠和所述排放口中的至少一个角向偏移。