CN111237213A - 一种外置驱动源的流体离心贯流装置及风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置及风机，其中，该外流体离心贯流装置，包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；离心叶轮部署于离心贯流导流筒体内；外置机座以流体进端端口外侧或筒体的径向外侧设置模式，还或是结合径向外侧设置的离体设置模式，为驱动源提供外置固装基础和通过传动连接离心叶轮实现对离心叶轮的驱动。该外置驱动源的流体离心贯流装置因外置驱动源，特别有利驱动源的散热和驱动源的维护更换；此外，外置驱动源还不占用离心贯流导流筒体内部空间，可免除驱动源对筒体内流体流动阻碍；与内置驱动源比较还具有配置大功率驱动源情况不必考虑显著增加或增加离心贯流导流筒体的几何尺寸。

Description

一种外置驱动源的流体离心贯流装置及风机

技术领域

本发明涉及流体作用技术，特别涉及一种外置驱动源的流体离心贯流装置及风机。

背景技术

流体离心贯流作用装置，其离心叶轮受驱动源驱动旋转，使得流体从离心贯流导流筒体的进口(或称入口)输入；流体受离心叶轮(流体驱动装置) 作用，使得流体以垂直离心贯流筒体轴线的方向到达导流结构体的导流面；在导流结构体的导流面设定的结构导流作用下，将使流体流向从垂直于离心贯流导流筒体轴线方向变成绕离心贯流导流筒体轴线流动或平行离心贯流导流筒体轴线流动，从而获得一种流体离心贯流作用方式。

流体离心贯流作用装置的离心叶轮通过驱动源驱动。目前，流体作用装置的驱动源一般采用内置方式设置。当内置驱动源应用于流体离心贯流作用装置时，内置驱动源被机座包围覆盖，离心贯流作用装置作用的流体接触内置驱动源困难，内置驱动源工作过程产生热量不易被带走，不利于驱动源稳定工作和长时间工作，严重情况甚至导致内置驱动源损坏。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置，包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置机座设于所述离心贯流导流筒体的流体进端端口外侧。

进一步地，所述外置机座与所述离心贯流导流筒体的流体进端端口组合式对接固装。

进一步地，所述外置机座设有流体入口。

进一步地，还包括流体增压输出结构体；所述流体增压输出结构体为用于提高输出流体动压的叶轮；所述流体增压输出结构体部署于所述离心贯流导流筒体内，所述流体增压输出结构体位于导流结构体的流体流出端之后；所述流体增压输出结构体经传动构件从外置驱动源获得驱动力。

进一步地，所述外置机座是与流体进端结构体一体成型的机座；所述外置机座与所述离心贯流导流筒体的流体进端端口组合式对接固装。

进一步地，所述流体进端结构体设有流体进端结构体内流体通道；所述流体进端结构体设有侧向的流体进端副入口；所述流体进端副入口与所述流体进端结构体内流体通道连通；所述流体进端副入口部署有进端导流条。

本发明还提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置机座设于离心贯流导流筒体的径向外侧。

进一步地，所述驱动源的驱动轴结构沿所述离心贯流导流筒体径向通过锥轮机构与离心叶轮传动连接。

本发明还提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置，包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置基座与所述离心贯流导流筒体离体设置。

本发明还提供一种应用上述的外置驱动源的流体离心贯流装置的风机。

本发明提供的一种外置驱动源的流体离心贯流装置，通过将驱动源外置，方便驱动源散热，利于驱动源稳定和长时间工作，可避免出现内置驱动源的结构其散热方式存在突出不足，例如，需要为驱动源引入降温流体而造成削弱离心贯流作用，或专设驱动源散热装置而增大结构的复杂性和运行维护成本等问题；可以减少占用离心贯流导流筒体的内部空间，保证流体离心贯流作用装置的流体流量充足，还便于后续驱动源的更换和维修；除此之外，外置驱动源的结构相比于内置驱动源的结构无需为了适用大功率驱动源而增加离心贯流导流筒体的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种带轴向外置驱动源的流体离心贯流装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的一种带轴向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流作用装置的结构示意图；

图3为本发明提供的一种带径向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流作用装置的结构示意图；

图4为一种带有流体增压输出结构体的流体离心贯流作用装置实施例一的结构示意图；

图5为带锥形叶轮的流体离心贯流作用装置示意图；

图6为动叶轮和静叶体配合构成流体增压输出结构体的流体离心贯流作用装置示意图；

图7为本发明提供的一种流体作用装置的流体进端结构体实施例一的结构示意图；

图8为具有侧向流体径向右旋流入作用的流体进端结构体实施例一示意图；

图9为具有侧向流体径向左旋流入作用的流体进端结构体实施例二示意图；

图10为具有侧向流体偏角右旋流入作用的流体进端结构体示意图；

图11为具有侧向流体角向直线流入作用的流体进端结构体示意图。

图12为具有侧向流体径向直线流入作用的流体进端结构体示意图。

附图标记：

100离心叶轮 200离心贯流导流筒体 210导流结构体

300流体进端结构体 310流体进端结构体内流体通道 320流体进端副入口

321进端导流条 600流体增压输出结构体 611动叶轮

612静叶体 510流体出端导流条 700驱动源

730外置机座 900锥轮机构

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释：本发明中将“流体以离心方式进入，以轴流方式输出”的方式定义为“离心贯流”。

当流体离心贯流作用装置设置内置驱动源时，内置驱动源被机座包围覆盖，离心贯流作用装置作用的流体接触内置驱动源困难，内置驱动源工作过程产生热量不易被带走，不利于驱动源稳定工作和长时间工作，严重情况甚至导致内置驱动源损坏。该项不足尽管可通过在机座增设导流通道，为驱动源引入降温流体，但引入量毕竟有限，因为较多引入降温流体会导致离心贯流作用遭削弱，有违离心贯流作用装置发明初衷。

当然也可以通过专设驱动源散热装置予以解决，如：围绕驱动源设置可与离心贯流作用装置体外设置的循环水冷装置联系的水冷导管，实现内置驱动源散热，但这显然增加离心贯流风机整机结构复杂性，增大整机制作成本，以及运行与维护成本。

此外，内置驱动源的外廓尺寸也严重受限于导流结构体的围构空间限制，引入大功率内驱动源困难，否则就需扩大离心贯流作用装置的外廓尺寸尤其是径向尺寸，这又将导致离心贯流作用装置整机体积增大。

为了解决内置驱动源方式中的驱动源散热方式存在突出不足，也包括内置驱动源方式除有驱动源安装与维护表现较麻烦的不足，如图1为本发明提供的一种带轴向外置驱动源的流体离心贯流装置实施例一的结构体示意图，如图1所示，带轴向外置驱动源的流体离心贯流装置实施例一提供的流体离心贯流作用装置包括离心叶轮100、离心贯流导流筒体200、驱动源700和外置机座730；流体驱动装置部署于离心贯流导流筒体200内；外置机座730与离心贯流导流筒体200的流体进端端口组合式对接固装；驱动源700固装于外置机座730上；驱动源700与流体驱动装置传动连接。

具体实施时，离心贯流导流筒体200可以是由所述导流结构体210整体的外表面组合而成，也可以是独立外套筒结构。该独立外套筒结构可以由刚性材料、柔性材料结构或者带状材料缠绕制备和高分子材料制备而成。

具体实施时，所述导流结构体210可以由若干沿轴线方向延伸的导流条组成，也可以是具有导流功能的一体成型结构。

离心贯流作用原理为：离心叶轮100受驱动源驱动旋转，使得流体从离心贯流导流筒体200的进口(或称入口)输入；流体受离心叶轮100作用，使得流体以垂直离心贯流筒体200轴线的方向到达导流结构体210的导流面 212；在导流结构体210的导流面设定的结构导流作用下，将使流体流向从垂直于离心贯流导流筒体200轴线方向变成绕离心贯流导流筒体200轴线流动或平行离心贯流导流筒体200轴线流动，从而获得一种流体离心贯流作用方式。

该透平式流体离心贯流装置利用离心叶轮和离心贯流导流筒体的协同结合，可以达到流体以离心方式进入，以轴流方式输出，使得轴流流体作用装置与离心流体作用装置各自优点更优化地结合。该离心贯流作用装置，不仅实现了在流体通路中串装使用，利于流体通路的简化与优化设计，还能够提高流体驱动的工作效率，且可以显著将流体作用装置的体积缩小。

可选地，还包括离心叶轮100后所设流体增压输出结构体的传动连接，外置机座730还兼顾流体离心贯流作用装置的流体入口。

具体实施时，流体增压输出结构体600可以选择轴流叶轮、锥形叶轮、动叶轮611与静叶体612配合的结构体。可选地，流体增压输出结构体600 与离心叶轮100之间采用单一总轴结构。可选地，流体增压输出结构体600 与离心叶轮100分别设置分驱动轴结构，两者的分驱动轴在结构上又设置有相互连接为整体以传递总驱动源动力源的轴结构。参见图4-图6的流体作用装置。

可选地，外置机座730与离心贯流导流筒体200的流体进端端口为一体结构；当离心贯流导流筒体200取为两段组合式结构情况，将外置机座730 设于设有流体离心贯流作用装置的流体进端端口的第一筒体段的流体进端端口，还或是与设有流体离心贯流作用装置的流体进端端口的第一筒体段结合为一体结构。

需要说明的是，上述流体驱动装置为设置于离心贯流作用装置内用于驱动流体流动的装置，可以是离心叶轮、轴流叶轮或者还包括流体增压叶轮。

本发明还提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置，图2为一种带轴向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流作用装置的结构示意图，如图2所示，一种带轴向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流作用装置提供的流体离心贯流作用装置包括离心叶轮100、离心贯流导流筒体200、驱动源700、与流体进端结构体一体成型的外置机座730；外置机座730与离心贯流导流筒体200的流体进端端口组合式对接固装；驱动源 700固装于外置机座730上；驱动源700与流体驱动装置传动连接。

具体实施时，流体进端结构体300设有流体进端结构体内流体通道310；流体进端结构体300还设有侧向的流体进端副入口320，流体进端副入口320 与流体进端结构体内流体通道310连通。

进一步地，流体进端副入口320部署有进端导流条321。进端导流条321 可以为平面、折面或曲面，还可以是三者中的部分或全部组合的片状结构体。

更进一步地，若干进端导流条321间隔排列围构成流体进端结构体300 的侧壁。

此外，流体进端结构体内流体通道310还可以轴向贯穿流体进端结构体300，使得流体进端结构体300内部形成由流体进端结构体内流体通道310和流体进端副入口320组成的双通道混合结构。

通过设计流体进端结构体300、流体进端副入口320以及进端导流条321 结构及其互相的配合，以实现流体不同的进入方向，以下列举几种结构进行解释说明：

图7为具有侧向流体角向左旋流入作用的流体进端结构体示意图，如图7 所示，为了使侧向的流体以角向方式进入流体进端结构体300内部，流体进端结构体300采用塔形结构，使得流体进端副入口320倾斜设置，从而使流体通过流体进端副入口320进入流体进端结构体300内部时，流体进入方向会与流体进端结构体300的轴向形成夹角；为了使流体以左旋方式旋转进入流体进端结构体300内部，流体进端副入口320的进端导流条321取左旋方式排布；通过上述结构流体进端结构体300、流体进端副入口320和进端导流条321结构的相互配合，实现侧向流体以角向左旋式预旋进入流体进端结构体300内。图7仅是本发明具有侧向流体角向左旋流入作用的流体进端结构体一实施例示意图，只要为了实现侧向流体角向左旋或右旋流入而做出的其他的结构也均属于本发明的发明构思，均落入本发明的保护范围之内。

图8-9为具有侧向流体径向右旋流入作用的流体进端结构体示意图，如图8-9所示，为了使侧向的流体以径向方式进入流体进端结构体300内部，流体进端结构体300可以采用笼形或盘形结构，使得流体进端副入口320平直设置；为了使流体以右旋式旋转进入流体进端结构体300内部，流体进端副入口320的进端导流条321以右旋方式排布；通过上述结构流体进端结构体300、流体进端副入口320和进端导流条321结构的相互配合，从而实现侧向流体以径向右旋式预旋进入流体进端结构体300内。图8-9仅是本发明具有侧向流体径向右旋流入作用的流体进端结构体一实施例示意图，只要为了实现侧向流体径向右旋或左旋流入而做出的其他的结构也均属于本发明的发明构思，均落入本发明的保护范围之内。

图10为具有侧向流体偏角左旋流入作用的流体进端结构体示意图，如图 10所示，为了使侧向的流体以偏角左旋式旋转进入流体进端结构体300内部，流体进端副入口320的进端导流条321倾斜设置并以左旋方式排布。图10仅是本发明具有侧向流体偏角左旋流入作用的流体进端结构体一实施例示意图，只要为了实现侧向流体偏角左旋或右旋流入而做出的其他的结构也均属于本发明的发明构思，均落入本发明的保护范围之内。

图11为具有侧向流体角向直线流入作用的流体进端结构体示意图，如图 11所示，为了使侧向的流体以角向方式进入流体进端结构体300内部，流体进端结构体300采用塔形结构，使得流体进端副入口320倾斜设置，从而使流体通过流体进端副入口320进入流体进端结构体300内部时，流体进入方向会与流体进端结构体300的轴向形成夹角；为了使流体以直线式进入流体进端结构体300内部，流体进端副入口320的进端导流条321属于平面结构与围绕中心轴呈辐射状布置；通过上述结构流体进端结构体300、流体进端副入口320和进端导流条321结构的相互配合，从而实现侧向流体以角向直线式进入流体进端结构体300内。图11仅是本发明具有侧向流体角向直线流入作用的流体进端结构体一实施例示意图，只要为了实现侧向流体角向直线流入而做出的其他的结构也均属于本发明的发明构思，均落入本发明的保护范围之内。

图12为具有侧向流体径向直线流入作用的流体进端结构体示意图，如图 12所示，为了使侧向的流体以径向直线式进入流体进端结构体300内部，流体进端结构体300采用笼形结构，使得流体进端副入口320平直设置，流体进端副入口320的进端导流条321属于平面结构与围绕中心轴呈辐射状布置。图12仅是本发明具有侧向流体径向直线流入作用的流体进端结构体一实施例示意图，只要为了实现侧向流体径向直线流入而做出的其他的结构也均属于本发明的发明构思，均落入本发明的保护范围之内。

具体实施时，流体进端结构体还可以是设置于流体作用装置流体入端处具有沿流体作用装置轴向引入流体的有预旋功能的进端结构体。

实际实施时，根据实际需求和使用场景，还可以将不同的进端导流条结构互相组合应用于同一流体进端结构体中。比如，流体进端结构体的进端导流条可以部分左旋排列，部分右旋排列。此外，还可以将其它功能的装置设置于流体进端结构体上，以扩展流体作用装置的应用功能。比如，在流体进端结构体的流体入口外侧或内侧,还可以是内外两侧设置可影响进入流体性状的装置,如加热,降温,增湿,过滤等装置,构成多功能流体进端结构体,以扩展离心贯流作用装置的应用功能。

本发明提供的流体进端结构体能够应用于流体作用装置，使得流体作用装置的进端流体可以获取多个进向的流体，并能够改变进端流体的流向，可以满足实际或具体使用场景需求，以及丰富透平式流体作用装置流体进入方式。

使用时，外置机座730不仅可用于安装驱动源，同时还能使得流体离心贯流作用装置的进端流体获取多个进向的流体，并能够改变进端流体的流向，以满足实际或具体使用场景需求。

图1和图2所示的结构均可以组合或单独作为部件应用于本发明提供的一种流体离心贯流作用装置各对应的位置上，也可以根据上述结构能预期达到的效果单独或组合使用在其他流体作用装置上。

图3为本发明提供的一种带径向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流装置的结构示意图，如图3所示，一种带径向外置驱动源并与流体进端结构体结合的流体离心贯流作用装置，包括离心叶轮100、离心贯流导流筒体200、驱动源700和外置机座730；所述离心叶轮100部署于所述离心贯流导流筒体200内；所述驱动源700固装于所述外置机座730上；所述驱动源700与所述离心叶轮100传动连接；

所述外置机座730设于离心贯流导流筒体200的径向外侧。

进一步地，所述驱动源的驱动轴结构沿所述离心贯流导流筒体200径向通过锥轮机构900与离心叶轮100传动连接。

本发明还提供一种外置驱动源的流体离心贯流装置，包括离心叶轮100、离心贯流导流筒体200、驱动源700和外置机座730；所述离心叶轮100部署于所述离心贯流导流筒体200内；所述驱动源700固装于所述外置机座730 上；所述驱动源700与所述离心叶轮100传动连接；

所述外置基座730与所述离心贯流导流筒体200离体设置。

本发明提供的一种外置驱动源的流体离心贯流装置，通过将驱动源外置，方便驱动源散热，利于驱动源稳定和长时间工作，可避免出现内置驱动源的结构其散热方式存在突出不足，例如，需要为驱动源引入降温流体而造成削弱离心贯流作用，或专设驱动源散热装置而增大结构的复杂性和运行维护成本等问题；可以减少占用离心贯流导流筒体的内部空间，保证流体离心贯流作用装置的流体流量充足，还便于后续驱动源的更换和维修；除此之外，外置驱动源的结构相比于内置驱动源的结构无需为了适用大功率驱动源而增加离心贯流导流筒体的体积。

在流体作用装置设置外置驱动源的构思上，反观现有典型的对旋流体作用装置即对旋风机，各类对旋风机产品均采用内置驱动源结构，即风筒内部通过两台共轴对装和使各自扇体互为逆向旋转的电机实施气流朝单一方向的驱动。其缺点在于：电机散热工况不佳，容易过载损坏，且维护与维修不便，需要两个驱动源，以及驱动源占据气流流动空间，导致流动阻力增加，以及使用大功率驱动源情况，必然导致对旋风机尺寸与体积增大。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置机座设于所述离心贯流导流筒体的流体进端端口外侧。

2.根据权利要求1所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：所述外置机座与所述离心贯流导流筒体的流体进端端口组合式对接固装。

3.根据权利要求2所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：所述外置机座设有流体入口。

4.根据权利要求2所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：还包括流体增压输出结构体；所述流体增压输出结构体为用于提高输出流体动压的叶轮；所述流体增压输出结构体部署于所述离心贯流导流筒体内，所述流体增压输出结构体位于导流结构体的流体流出端之后；所述流体增压输出结构体经传动构件从外置驱动源获得驱动力。

5.根据权利要求1所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：所述外置机座是与流体进端结构体一体成型的机座；所述外置机座与所述离心贯流导流筒体的流体进端端口组合式对接固装。

6.根据权利要求5所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：所述流体进端结构体设有流体进端结构体内流体通道；所述流体进端结构体设有侧向的流体进端副入口；所述流体进端副入口与所述流体进端结构体内流体通道连通；所述流体进端副入口部署有进端导流条。

7.一种外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置机座设于离心贯流导流筒体的径向外侧。

8.根据权利要求7所述的外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：所述驱动源的驱动轴结构沿所述离心贯流导流筒体径向通过锥轮机构与离心叶轮传动连接。

9.一种外置驱动源的流体离心贯流装置，其特征在于：包括离心叶轮、离心贯流导流筒体、驱动源和外置机座；所述离心叶轮部署于所述离心贯流导流筒体内；所述驱动源固装于所述外置机座上；所述驱动源与所述离心叶轮传动连接；

所述外置基座与所述离心贯流导流筒体离体设置。

10.一种应用如权利要求1～9任一项所述的外置驱动源的流体离心贯流装置的风机。

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