CN113107874A - 一种两端轴向进气的离心对转气泵 - Google Patents

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张荣春
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Abstract

本发明公开了一种两端轴向进气的离心对转气泵，在基本不改变传统气泵整体体积的前提下，通过风扇和离心涡轮的合理排布，采用同轴双耦合转子对转新型结构，通过对进入抽吸系统的流体进行二次反向加速的原理，使抽吸系统内部具有更低的负压，从而提高了气泵的对流体抽吸能力。在相同体积和电机功率的情况下，单套对转气泵的抽吸能力是传统气泵系统的1.5倍以上。该对转气泵结构新颖，技术含量高，制造方便，便于推广应用，具有创新性。

Description

一种两端轴向进气的离心对转气泵
技术领域
本发明公开了一种两端轴向进气的离心对转气泵，属于气体抽吸排放技术领域。
背景技术
随着社会发展，以及对能源的需求日益加剧，抽吸能力更强，耗能更少的新型气泵将被更加广泛地使用。该技术脱胎于即将应用于下一代航空发动机中的先进流动控制技术，在功耗较低、噪声较小的前提下，实现了小体积紧凑型气泵对空气大流量、高效率的输运。实测表明，一台纸篓大小的设备就可实现在10分钟内对面积50平米、层高3米的办公场所内空气的彻底循环、过滤与净化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是为了解决了传统气泵抽吸能力低、耗能高、实用性差等问题，提供一种适用于空气抽吸排放系统的双转子对转气泵。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，包括进气风扇、离心叶轮挡板、离心叶轮、电机。
优选的，所述进气风扇位于气泵进气口，并与离心叶轮挡板固定，离心叶轮固定于离心叶轮挡板下部，进气风扇与离心叶轮同轴，三部分组成一个转子。
优选的，所述电机位于离心叶轮内部，其旋转轴与进气风扇轴固定，从而带动转子旋转。
优选的，上下两个转子结构相同，相对安装，使两个转子同轴、反向对转，两个转子的进气风扇一端均用轴承固定。
优选的，所述离心叶轮为开式叶轮或者半开式叶轮。
优选的，所述离心对转气泵的充气量为280-300L/min。
优选的，所述离心叶轮为高强度尼龙冷却风扇。
优选的，所述进气风扇的外部还安装有风扇安全罩。
本发明的优点在于：
(1)大大提升了气泵系统的抽吸能力，在相同体积和电机功率的情况下，单套对转气泵的抽吸能力是传统气泵系统的1.5倍以上；
(2)一定程度上，实现了耗能降低的目的，由于抽吸能力的提高以及空气的二次反向加速，对于相同的工作条件，单套对转气泵的耗电量不到传统气泵的70％。
(3)输出流量均匀，运转平稳，噪声小；容积效率高；使用寿命长；结构紧凑，轮廓尺寸小而流量大。
(4)本发明配有高强度尼龙冷却风扇，压缩过程中流动散热，确保压缩空气冷却到正常安全温度。
(5)本发明在进气风扇的外部还安装有风扇安全罩，进一步保护进气风扇。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明图1中进气风扇和离心叶轮局部安装示意图；
图1中：
1-进气风扇；2-离心叶轮挡板；3-离心叶轮；4-电机；5-气泵进气口；6-出气口。
具体实施方式
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完整、清楚的描述。
本发明是一种两端轴向进气的离心对转气泵，如图1所示，包括进气风扇1、离心叶轮挡板2、离心叶轮3、电机4。
进气风扇1、离心叶轮挡板2、离心叶轮3的安装结构如图1、2所示；进气风扇1位于气泵进气口，并与离心叶轮挡板2固定，离心叶轮3固定于离心叶轮挡板2下部，进气风扇与离心叶轮同轴，三部分组成一个转子；
电机4位于离心叶轮3内部，其旋转轴与进气风扇轴固定，从而带动转子旋转，上下两个转子结构相同，相对安装，使两个转子同轴、反向对转，两个转子的进气风扇1一端均用轴承固定。
工作原理与过程：
本发明的双叶轮对转气泵结构工作时，电机5带动转子旋转，使进气风扇1具有吸气能力，从进气口5吸入的空气进入离心叶轮3的内部，经过离心叶轮3的旋转压缩，一部分气体直接从出气口6排出，一部分进入另一个转子叶轮的内部，由于另一个转子相反的旋转方向，所以经过另一个转子的离心叶轮3的反向加速，从而实现对气体的二次压缩，这时的气体具有更高的速度和压力，可以使气泵实现更高的抽吸能力。
由于工作时一部分气体得以进入另一级转子进行二次压缩，相当于减少了非出气口方向的气流流动损失，所以本发明不仅提高了气泵的抽吸能力，而且降低了能耗。
本发明在实际使用中，由于更强的抽吸能力，可以实现相同工作条件下的更小气泵体积和能耗或者相同体积和能耗下下更大的工作范围。而且由于本发明主要在于转子安装结构的创新，并未引入新的零件结构和复杂结构布局，所以很容易实现在现有的气泵生产线上的产品改进，对于产品推广来说更加有利。而且更小的体积尺寸也有助于更加广泛的家庭化市场。
实施例：
采用本发明的一种适用于小型风力发电机的双叶轮对转风轮结构，进行风洞吹风研究，来流风速分别取7m/s、8m/s、9m/s和10m/s。分别测量相同设计尺寸(相同翼型、相同最大旋转半径)单轮风轮结构和对转风轮结构输出功率，得到实验结果如下表：
表1实验结构
Figure BDA0002782123020000041
通过表1可见，本发明的双叶轮对转风轮结构在中等风力情况下，相比常规单叶轮风轮结构，在风能利用率方面有至少41％的提升。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，包括进气风扇(1)、离心叶轮挡板(2)、离心叶轮(3)、电机(4)。
2.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，进气风扇(1)位于气泵进气口，并与离心叶轮挡板(2)固定，离心叶轮(3)固定于离心叶轮挡板(2)下部，进气风扇与离心叶轮同轴，三部分组成一个转子。
3.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，电机(4)位于离心叶轮(3)内部，其旋转轴与进气风扇轴固定，从而带动转子旋转。
4.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，上下两个转子结构相同，相对安装，使两个转子同轴、反向对转，两个转子的进气风扇(1)一端均用轴承固定。
5.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，所述离心叶轮(3)为开式叶轮或者半开式叶轮。
6.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，所述离心对转气泵的充气量为280-300L/min。
7.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，所述离心叶轮(3)为高强度尼龙冷却风扇。
8.根据权利要求1所述的一种两端轴向进气的离心对转气泵，其特征在于，所述进气风扇(1)的外部还安装有风扇安全罩。
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