CN105090075A - 节能隧道通风设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节能隧道通风设备，包括：风扇转子、电机，所述风扇转子安装在电机的输出轴上，风扇转子、电机安装在风扇外壳内，风扇外壳两端设有漏斗口，气流通过漏斗口和入口喷嘴通眼进入风扇转子，然后再通过出口喷嘴通眼排出，本发明喷嘴通常可用于消音，以及用于使排气避开隧道周围表面。通过之前的实验室检测，已经确定，消音器的性能取决于消音器表面朝向风扇出口的立体角。如果风扇出口被喷嘴“压力侧”堵塞，通过明智地选择喷嘴几何形状，可实现良好的消音性能。

Description

节能隧道通风设备

技术领域

本发明涉及隧道通风技术领域，具体为一种节能隧道通风设备。

背景技术

采用喷流扇的纵向通风通常被认为是成本效益好的一种隧道产品隧道的长度和风险状况允许此类安装。然而，喷流扇不是特别节能，标准安装通常会浪费过半的电源。

喷流扇能效低的一个主要原因是康达效应。这将导致喷流扇吹出的高速气流附着在附近的固体表面上，包括隧道壁和拱腹表面。因此，喷气与周围隧道表面之间的摩擦力浪费了很大部分的气动推力通常为20％至30％。

之前授予当前申请人的专利GB2465261描述了收缩喷嘴安装在喷流扇单侧或双侧，以加快隧道空气的流速并使其避开隧道表面。实际上，已经通过在喷流扇上安装锥形喷嘴实施了这一发明。

然而，由于收缩喷嘴安装在可逆喷流扇的入口侧，确实带来节能性能损失。其原因是，入口侧压力下降所引起的功率吸收无法恢复。出口侧正好相反，排气的动能用于加速隧道中的空气流速。

为了减少喷流扇的入口压力损失，通常在入口侧安装一个圆形漏斗口，以确保气流通畅。对于可逆喷流扇，这种漏斗口通常安装在喷流扇子的两侧。由于制造的原因，漏斗口通常由金属板围成一个圆形。漏斗口的圆形可显著地约束喷流扇喷嘴的形状。特别是之前的专利不可能综合通过收缩喷嘴减少康达效应以及减少喷流扇入口气流损失的相关优点。

JP-A-H1-237400发明了筒状外壳下侧配有底切的喷流扇，用于促进排气避开隧道拱腹。FP01130099A发明了多个风扇并排连接的装置，提供气流到通用风箱，然后通用风箱又向装有导向叶片的喷嘴供气。这种复杂装置不适合大多数使用单个喷流扇进行通风的隧道。无论是JP-A-H1-237400还JP01130099A，均未发明一种实用或节能的系统。申请人认为，纵向隧道通风系统的能效仍有改进余地。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种节能隧道通风设备，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：节能隧道通风设备，包括：风扇转子、电机，所述风扇转子安装在电机的输出轴上，风扇转子、电机安装在风扇外壳内，风扇外壳两端设有漏斗口，气流通过漏斗口和入口喷嘴通眼进入风扇转子，然后再通过出口喷嘴通眼排出，角I角度为为45度-85度，角II角度为为45度-85度。

所述喷嘴中心线为压力侧和吸力侧之间线路的几何平均线。

所述角I为风扇中心线和喷嘴中心线之间的夹角。

所述角II为喷嘴中心线和喷嘴后沿之间的夹角。

所述喷嘴后沿形成圆形。

所述至少一个的喷嘴通眼的边缘与风扇中心线平行。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：本发明喷嘴通常可用于消音，以及用于使排气避开隧道周围表面。通过之前的实验室检测，已经确定，消音器的性能取决于消音器表面朝向风扇出口的立体角。如果风扇出口被喷嘴“压力侧”堵塞，通过明智地选择喷嘴几何形状，可实现良好的消音性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的带喷嘴的通风装置示意图。

图3为本发明的安装在风扇一侧的带喷嘴的通风装置示意图。

图4为本发明的金属片切割的喷嘴外皮的结构示意图。

图中：1、漏斗口；3、风扇转子；4、电机；5、气流；6、喷嘴后沿；7、风扇中心线；8、喷嘴中心线；10、通眼；11、压力侧；12、吸力侧；13、角I；14、几何喉；15、风扇外壳；10A、入口喷嘴通眼；10B、出口喷嘴通眼；16、角II；17、喷嘴压力侧角；

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，节能隧道通风设备，包括：风扇转子3、电机4，所述风扇转子3安装在电机4的输出轴上，风扇转子3、电机4安装在风扇外壳15内，风扇外壳15两端设有漏斗口1，气流5通过漏斗口1和入口喷嘴通眼10A进入风扇转子3，然后再通过出口喷嘴通眼10B排出，角I13角度为为45度-85度，角II16角度为为45度-85度。

所述喷嘴中心线8为压力侧11和吸力侧12之间线路的几何平均线。

所述角I13为风扇中心线7和喷嘴中心线8之间的夹角。喷嘴压力侧11用于旋转气流方向，从而，在使用中，排出的气流避开周围隧道表面。

所述角II16为喷嘴中心线8和喷嘴后沿6之间的夹角。角II16最好在45度至85度之间。角II16最好为65度左右。

图1的实施方案显示，喷嘴压力侧角17为7度。通过利用喷嘴中心线8与后沿6之间的角II16倾斜喷嘴后沿6，将较大的几何喉14设置在喷嘴的入口和出口侧。从而减少压力损失并提高能源效率。

可设置吸力侧的长度为大约等于一个风扇直径，并且选择压力侧角度17为6度。这种最佳实施方案比图片所示的实施方案增强了消音等级。

图1显示了最佳实施方案，其中喷嘴通眼12的吸力侧设置为与风扇中心线7平行。

现在，参考图2，它显示了本发明一个实施方案的端视图，其中，喷嘴的形状用于按预定的方向旋转气流，以避开周边隧道表面。

图2显示，喷嘴后缘是圆形的，便于连接圆形漏斗口。这种圆形漏斗口显著降低了入口压力降。

我们现在参考图3，显示本发明特定实施方案的侧视图，它通常会以单向但也不是绝对的方式运行。

在本实施方案中，指示的气流方向是从左到右，即气流首先通过漏斗口1进入直筒形喷嘴，然后由风扇转子3加速进入带通眼10的成形喷嘴。长于吸力侧12的压力侧11旋转排出的气流，从而，在使用中，流出的气流避开周围隧道表面。因为本实施方案中选择的是直筒形入口喷嘴，入口压力降低于图片所示的实施方案。因此，预期图3所示的实施方案的气动推力高于图1。

在图3中，如有必要，通过以反方向运行风扇转子可逆转气流方向。由于康达效应增加以及入口额外的压力降，在图3所述的实施方案中，可预期隧道内气动推力以相反的流动方向下降即由右至左。

可修改现有的风扇组件，以按本发明所述将喷嘴安装在风扇的一侧或多侧，从而改善性能。

本发明中通眼的分散度或面积没有限制。特别是，入口和出口处通眼的面积等于或大于风扇面积。根据风扇的气流流动特性，这种灵活性可以增加风扇组件的效率。本发明减少了GB2465261专利中可能存在的入口气流堵塞，因而显著改善风扇性能。

图4显示了对于图1和2所述的喷流扇，将切割金属片的喷嘴外皮平坦形状。本发明需要喷嘴外皮单向弯曲，因此，平金属片可形成喷嘴外皮，无需伸展。因此，在本发明中，喷嘴外皮的拓扑结构特别适合钣金属材料。

本发明中的喷嘴的可制造性和成本效益已经通过生产试验得到证实。已经发现，对于小直径风扇约500毫米，单片平金属片可卷成喷嘴外皮，而直径长到2米的较大风扇要求多个隔开的喷嘴外皮各自由平金属片卷成。内外喷嘴外皮可以卷成所需的形状，消音材料插入其中以便在风险运行期间消音。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种节能隧道通风设备，包括：风扇转子、电机，其特征在于：所述风扇转子安装在电机的输出轴上，风扇转子、电机安装在风扇外壳内，风扇外壳两端设有漏斗口，气流通过漏斗口和入口喷嘴通眼进入风扇转子，然后再通过出口喷嘴通眼排出，角I角度为为45度-85度，角II角度为为45度-85度。

2.根据权利要求1所述的一种节能隧道通风设备，其特征在于：所述喷嘴中心线为压力侧和吸力侧之间线路的几何平均线。

3.根据权利要求1所述的一种节能隧道通风设备，其特征在于：所述角I为风扇中心线和喷嘴中心线之间的夹角。

4.根据权利要求1所述的一种节能隧道通风设备，其特征在于：所述角II为喷嘴中心线和喷嘴后沿之间的夹角。

5.根据权利要求1所述的一种节能隧道通风设备，其特征在于：所述喷嘴后沿形成圆形。

6.根据权利要求1所述的一种节能隧道通风设备，其特征在于：所述至少一个的喷嘴通眼的边缘与风扇中心线平行。