CN109931289A

CN109931289A - 一种无蜗壳风机的无叶扩压器

Info

Publication number: CN109931289A
Application number: CN201910250871.1A
Authority: CN
Inventors: 赛庆毅; 李斌; 张波
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-06-25

Abstract

本发明提出一种无蜗壳风机的无叶扩压器，包括底座、电机座、叶轮和电机，所述电机座固定在所述底座上，所述电机固定在所述电机座上，所述叶轮安装在所述电机的输出轴上，所述叶轮的前方设有固定在所述底座上的集流器；所述叶轮包括前盘、后盘和叶片，所述叶片设置在所述前盘和后盘之间，所述前盘和后盘径向伸出于所述叶片，所述前盘为弧形前盘，所述前盘伸出所述叶片直径的6％处设有翘部。在本申请中,通过增大出风面积，减少风机室的压力损失，增加叶轮效率。

Description

一种无蜗壳风机的无叶扩压器

技术领域

本发明涉及风机技术领域，尤其涉及一种无蜗壳风机的无叶扩压器。

背景技术

无蜗壳离心式风机实质是一种输送流体的流体机械装置。无蜗壳风机是一种只有风叶没有蜗壳的风机。在有蜗壳离心风机设计中，风机蜗壳通常被设计成螺旋线的形状，从风机蜗壳的蜗舌到风机出口，蜗壳的截面积是逐渐增大的，其作用是将从离心叶轮中流出的高速气流的动压转换成可以克服系统阻力的静压。而经过特殊设计的无蜗壳风机，其叶轮往往与箱体形成一个组合，从叶轮流出的气体可以与设备箱体直接形成一个静压箱，减少了气体流动过程中的流动损失。

无蜗壳风机运行时由于离心叶轮叶片两侧存在压差，即叶片有压力面和吸力面，在叶轮出口处吸力面气流存在分离，在尾缘后形成尾涡，气流出口后存在严重涡流，造成无蜗壳风机气动性能下降。

专利号为201720040194.7的专利文献公开了的一种无蜗壳空调风机，具体限定了风机中的无叶扩压器结构，叶轮的前盘与叶片之间形成一个93°的扩压角，叶片出口端到叶轮出口端与叶轮直径的比例为1:15，但该种结构设计并不是提高风机叶轮效率最优选择。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种无蜗壳风机的无叶扩压器，改善流体在无叶扩压器内部的流动，减小流体在风机内部的流动损失，提高风机叶轮效率和降低噪声。

为了实现上述目的，本发明提出一种无蜗壳风机的无叶扩压器，包括底座、电机座、叶轮和电机，所述电机座固定在所述底座上，所述电机固定在所述电机座上，所述叶轮安装在所述电机的输出轴上，所述叶轮的前方设有固定在所述底座上的集流器；所述叶轮包括前盘、后盘和叶片，所述叶片设置在所述前盘和后盘之间，所述前盘和后盘径向伸出于所述叶片，所述前盘为弧形前盘，所述前盘伸出所述叶片直径的6％处设有翘部。

进一步地，在所述的无蜗壳风机的无叶扩压器中，所述翘部与所述叶片出口端轴向的夹角为扩压角α，90°＜α≤100°。

进一步地，在所述的无蜗壳风机的无叶扩压器中，所述α为95°。

进一步地，在所述的无蜗壳风机的无叶扩压器中，所述叶片为翼型叶片。

进一步地，在所述的无蜗壳风机的无叶扩压器中，所述翼型叶片的型号为 G4-73翼型。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：增大出风面积，减少风机室的压力损失，增加叶轮效率。

附图说明

图1为本发明中无蜗壳风机的无叶扩压器的结构示意图；

图2为图1中叶轮的结构示意图；

图3为图2中C部的放大结构示意图；

图4为叶片结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的无蜗壳风机的无叶扩压器进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1至图3所示，本发明提出一种无蜗壳风机的无叶扩压器，包括叶轮1、电机2、集流器3、集流器撑架板4、电机座5和底座6。电机座5采用螺钉固定在底座6上，电机2采用螺钉固定在电机座5上，叶轮1安装在电机2的输出轴上，集流器3位于叶轮1前方并采用螺钉固定在底座6上，集流器撑架板4 设置在集流器3两侧端并采用螺钉固定在底座6上。叶轮1采取无叶扩压器设计，包括叶片11、前盘12和后盘13，叶片11设置在前盘12和后盘13之间，前盘12和后盘13径向伸出于叶片11。叶轮1直径为A，从叶片11出口端到叶轮1出口端的区域为无叶扩压区域，该区域也可称之为无叶扩压器，随着无叶扩压区域的增大，风机全压和效率会上升，为使风机体积和性能达到较优的平衡点，前盘12采用为弧形前盘，前盘12伸出叶片11的距离b处设有翘部7， b＝6％*A。

进一步地，如图1至图3所示，翘部7与叶片11出口端轴向的夹角为扩压角α，90°＜α≤100°。具体地，如果扩压角α过小会造成气体流速过大，导致摩擦损失增加，反之，会使气体流出叶轮1的扩压损失增加，经过多次试验后得出扩压角α在90°至100°范围内风机的全压和效率较佳，本实施例中，扩压角β优选为95°。无叶扩压器的设计使动能向静压能转化的转化率大大提高，还能使压力增大从而提高叶轮1的工作效率。如图4所示，叶片11采用G4-73 翼型的翼型叶片，有助于改善无蜗壳风机气动性能。

此外，如图1所示，电机座5焊接成型，集流器撑架板4沿垂直集流器3 方向的侧面上窄下宽，起到了更好的支撑作用；集流器3开设有进风口。

工作原理：本发明的无蜗壳空调风机在叶轮出口端增设了无叶扩压器，前盘12和后盘13伸出于叶片，形成一个无叶扩压区域，在此区域内，空气流动面积增加，流速下降，静压身高，流动趋均匀，提高了全压和效率。

相比于现有技术，本发明的无蜗壳风机的叶轮1具有无叶扩压器设计，在前盘12于叶片直径A的6％处设立翘部7，且翘部7与叶片11之间形成一个95°的扩压角，使风机在全压效率、全压、静压等性能都有了全面的提升。

综上，在本实施例中，提出的无蜗壳风机的无叶扩压器，增大出风面积，减少风机室的压力损失，增加叶轮效率。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无蜗壳风机的无叶扩压器，包括底座、电机座、叶轮和电机，其特征在于：所述电机座固定在所述底座上，所述电机固定在所述电机座上，所述叶轮安装在所述电机的输出轴上，所述叶轮的前方设有固定在所述底座上的集流器；所述叶轮包括前盘、后盘和叶片，所述叶片设置在所述前盘和后盘之间，所述前盘和后盘径向伸出于所述叶片，所述前盘为弧形前盘，所述前盘伸出所述叶片直径的6％处设有翘部。

2.根据权利要求1所述的无蜗壳风机的无叶扩压器，其特征在于，所述翘部与所述叶片出口端轴向的夹角为扩压角α，90°＜α≤100°。

3.根据权利要求2所述的无蜗壳风机的无叶扩压器，其特征在于，所述α为95°。

4.根据权利要求1所述的无蜗壳风机的无叶扩压器，其特征在于，所述叶片为翼型叶片。

5.根据权利要求4所述的无蜗壳风机的无叶扩压器，其特征在于，所述翼型叶片的型号为G4-73翼型。