CN114962302B - 节能环保型离心风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能环保型离心风机，包括：壳体，被构造成具有一个用于导向气流的流道；风扇，用于扰动气流以使气流沿流道流动；电机，用于驱动风扇相对壳体绕一个枢转轴线转动；风扇包括：扇叶部，包含若干离心扇叶以产生远离枢转轴线的离心气流；导流部，改变沿平行于枢转轴线的气流的方向以使气流至少沿与枢转轴线倾斜相交的方向流入至两个离心扇叶之间；其中，导流部上设有若干腔室，腔室内填充有相变材料以使相变材料在发生相变反应时使导流部具有一个促进气流流入至扇叶部的温度场；本发明能够保证进气口和外界温度差、减小离心风机能量损耗。

Description

节能环保型离心风机

技术领域

本发明属于风机技术领域，尤其是涉及一种节能环保型离心风机。

背景技术

离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。

离心风机的气流沿轴向进入到风机内后再从径向从风机内流出，通常电机直接设置在进风口处，电机在工作时会使周边的温度升高，从而升温进气口处的气温，进气口处的气流在升温后会产生往低温的地方流动的趋势，进而影响到离心风机的进风，造成了离心风机不必要的能量损耗。

发明内容

本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种节能环保型离心风机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种节能环保型离心风机，包括：

壳体，被构造成具有一个用于导向气流的流道；

风扇，用于扰动气流以使气流沿流道流动；

电机，用于驱动风扇相对壳体绕一个枢转轴线转动；

风扇包括：

扇叶部，包含若干离心扇叶以产生远离枢转轴线的离心气流；

导流部，改变沿平行于枢转轴线的气流的方向以使气流至少沿与枢转轴线倾斜相交的方向流入至两个离心扇叶之间；

其中，导流部上设有若干腔室，腔室内填充有相变材料以使相变材料在发生相变反应时使导流部具有一个促进气流流入至扇叶部的温度场。

进一步的，枢转轴线贯穿导流部，扇叶部被构造为环绕枢转轴线。

进一步的，导流部向风扇的第一侧凸出，电机设置在风扇与第一侧相对的第二侧。

进一步的，将导流部在垂直于枢转轴线的一个投影面的投影定义为横向截面投影，导流部的横向投影截面由风扇的第一侧向第二侧逐渐增大。

进一步的，导流部在风扇的第一侧或/和第二侧超出扇叶部。

进一步的，靠近风扇的第一侧的腔室中相变材料的相变温度大于靠近风扇的第二侧的腔室中相变材料的相变温度。

进一步的，靠近风扇的第一侧的腔室的空间小于靠近风扇的第二侧的腔室的空间。

进一步的，导流部在风机的第二侧处设有用于容纳电机的电机腔。

进一步的，最靠近所述风扇第二侧的腔室部分环绕所述枢转轴线设置，另一部分环绕所述电机腔设置。

进一步的，将所述导流部在所述枢转轴线所在的一个投影面的投影定义为纵向截面投影，所述纵向截面投影至少具有一个光滑曲线且延伸的方向使纵向截面由所述风扇的第一侧向第二侧逐渐展开。

本发明具有以下优点：提供一种保证进气口和外界温度差、减小离心风机能量损耗的节能环保型离心风机。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

在附图中：

图1为本发明一种实施例的节能环保型离心风机的结构示意图；

图2为图1所示实施例中节能环保型离心风机中风扇的结构示意图；

图3为图1所示实施例中节能环保型离心风机中风扇的正视图；

图4为图1所示实施例中节能环保型离心风机中导流部的正视图；

图5为图4中沿A-A处的剖视图；

图6为图4中沿B-B处的剖视图；

图7为图1所示实施例中节能环保型离心风机中导流部的结构示意图；

图8为图1所示实施例中节能环保型离心风机中导流部上的相变材料分布及气流流动方向示意图；

图9为图1所示实施例中节能环保型离心风机的俯视图；

图10为本发明另一种实施例的节能环保型离心风机的结构示意图；

图11为图10所示实施例中节能环保型离心风机中第一连接壳处的局部放大图；

图12为本发明又一种实施例的节能环保型离心风机中导流部处的局部放大图；

图13为图12所示实施例中节能环保型离心风机中扇叶的结构示意图；

图14为图12所示实施例中节能环保型离心风机中导流部上的相变材料分布及气流流动方向示意图。

图中附图标记的含义如下：

100、节能环保型离心风机；101、壳体；102、风扇；1021、扇叶；1022、导流体；1023、连接结构；1024、环体结构；103、导流罩；103a、腔室；104、电机；

200、节能环保型离心风机；201、上壳；2011、第一连接壳；2011a、隔板；202、下壳；2021、第二连接壳；

301、导流体；301a、第一腔体；301b、第二腔体；302、扇叶；3021、第一导流板；3022、第二导流板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

如图1至3所示的节能环保型离心风机100包括：壳体101、电机104和风扇102。

壳体101为中空结构，该中空结构在壳体101内形成供气流在壳体101内流动的流道，壳体101为钣金件制成，壳体101上设有与流道相通的进风口和出风口，进风口所在的平面与出风口所在的平面相互垂直，出风口为焊接于壳体101上的方形管体，将从进风口进入到流道内的气流从出风口处排出；进风口被设置成圆形结构，以增加进风口处的进风量；风扇102设置在壳体101的中空结构内，电机104与风扇102传动连接，为风扇102提供转动动力，风扇102部分处于进风口内，电机104驱动风扇102转动时对气流起到搅动作用，将气流吸入到壳体101内，风扇102转动推动气流在流道内流动，流道内的气流从出风口处吹出，实现风机的吹风动作。

壳体101外观被构造成圆盘型结构，出风口设置在于壳体101外圆相切方向上，使流道内的气流具有更大的流速；进风口设于壳体101侧壁上，壳体101的中心轴穿设于进风口内，优选为中心轴穿过进风口的圆心位置，借由风扇102、进风口和出风口的设置，实现风机的轴向进风和径向出风。

将壳体101的中心轴定义为枢转轴线，电机104输出轴的中轴线即壳体101的中轴线，电机104驱动风扇102转动时，风扇102相对壳体101绕枢转轴线转动。

具体的，风扇102包括扇叶1021部、导流部和连接部。

如图4至6所示，导流部底部被构造成圆柱形结构，导流部设于进风口内，枢转轴线穿设于导流部横截面的圆心，导流部顶部为锥形结构，优选为绕枢转轴线形成的回转体，导流部顶部的截面积小于导流部底部的截面积；连接部包括环体结构1024和连接结构1023，环体结构1024与导流部同轴心设置，环体结构1024设于导流部外圈，环体结构1024通过连接结构1023与导流部相连，连接结构1023为设置在环体结构1024内壁上的凸块，相邻的凸块之间设置有间隙供气流通过；扇叶1021部包括多个离心扇叶1021，离心扇叶1021均匀的设置在环体结构1024表面，具体为环体结构1024的顶面和底面均设有离心扇叶1021；离心扇叶1021朝向出风口方向倾斜，将气流从进风口内引入后从出风口处吹出。

电机104驱动扇叶1021相对于枢转轴线转动时，离心扇叶1021转动扰动气流，气流被引入到进风口内，进风口内的气流冲击在导流部上后沿导流部侧壁流动，气流以垂直于进风口所在平面进入到流道内，即气流以平行于枢转轴线的方向进入到流道内，在导流部的引导下使气流往四周流动，气流往与枢转轴线倾斜相交的方向流动至两个离心扇叶1021之间，离心扇叶1021转动推动气流在流道内流动，气流流动至出风口处后从出风口处流出，完成风机的吹风动作。

进入到进风口内的气流撞击到导流部上后沿导流部侧壁流动，气流在导流部的锥面作用下往导流部四周流动，使得更多的气流进入到离心扇叶1021处，气流产生正常往离心扇叶1021方向流动的趋势，同时增加了风机的整体出风量，在减小电机104输出功率的前提下仍能够保证风机的整体出风，降低风机运行能耗。

将风扇102的顶部定义为第一侧，底部定义为第二侧，导流部顶部高于风扇102顶部，导流部顶部凸出风扇102顶部，导流部底部凸出风扇102底部；风扇102转动时其离心扇叶1021不与壳体101内壁相接触，减小风扇102转动受到的阻力，离心扇叶1021处于导流部中部位置处，而进入到进风口处的气流在导流部的作用下从导流部中部往四周扩散，将气流最多部分的气流导向离心扇叶1021处，减少风力损耗，使气流更多的进入到离心扇叶1021处，降低电机104输出需求，保证风机出风量的同时减小风机能耗。

更为具体的，如图7至8所示，导流部上设有若干腔室103a，腔室103a内填充有相变材料，靠近风扇102顶部的腔室103a中的相变材料的温度大于靠近风扇102底部的腔室103a中的相变材料的相变温度；其中a处的相变材料的相变温度为50℃，b处的相变材料的相变温度为45℃，c处的相变材料的相变温度为40℃；当风机工作温度上升至42℃时，c处的相变材料吸热变成液态，a处和b处的相变材料仍处于固态，由于c处的相变材料相变吸热，导致c处的温度低于a处和b处，从而在进风口处形成顶部高温底部低温的温度场，在温度的差异下使气流自发性的往进风口内流动；当风机的工作温度上升至47℃时，c处和b处的相变材料受热相变成液态，a处的相变材料处于固相状态，a处的温度高于b处的温度高于c处的温度，同样在进风口处形成自上而下温度降低的温度场，进风口处在温度作用下自动形成定向流动的气流，配合风扇102的引风作用将气流引入到流道内，降低对电机104输出功率的需求，同时降低电机104处的温度，为电机104起到降温作用，延长电机104使用寿命，减少风机能耗。

值得注意的是，对于温度场的解释有两种解释。在广义上的温度场是物质系统内各个点上温度的集合，它是时间和空间坐标的函数，反映了温度在空间和时间上的分布；在狭义上的温度场是指空间中因为温度不同而导致空间中不同位置具有不同的热力学的势能，从而造成空间中气体等物质流动的作用力场，在本申请中以第二种解释为准。

导流部底部设有电机104腔，电机104设于电机104腔内，电机104腔顶部设有传动槽，电机104的输出轴插设于传动槽内，电机104输出轴与传动槽止转配合，传动槽为圆柱形结构，传动槽的中心与枢转轴线相重合；设于导流部最底部的腔室103a部分环绕传动槽设置，另一部分环绕电机104腔设置，传动槽内壁上设有散热硅胶，使电机104输出轴上的热量能够更好的散出；利用设于导流部最底部的腔室103a内的相变材料对电机104起控温作用，避免电机104上的温度过高影响电机104的正常工作；同时利用散热硅胶和驱动件的输出轴接触的方式，增加传动轴与导流罩103的摩擦力，避免输出轴与筒体发生打滑情况。

设于导流部顶部的腔室103a空间小于设于导流部底部的腔室103a空间，使导流部上的温度变化呈一倾斜的直线下降，从而配合导流体1022的形状，使进风口处的气流沿导流部流动后产生往四周发散流动的运动趋势，将气流引入到离心扇叶1021处。

作为进一步的优选方案，腔室103a内设有隔板，隔板将腔室103a分隔成两个腔体，两个腔体内分别填充不同相变温度的相变材料，以分别对传动槽和导流体1022表现的温度进行控制，满足导流体1022不同位置上的温度需求，以在导流体1022上形成自上而下温度下降的温度场，对气流起到导向作用，将气流自动引入到流道内，减少电机104能耗。

如图7所示，将导流部在枢转轴线所在的一个投影面的投影定义为纵向截面投影，纵向截面投影至少具有一个光滑曲线且延伸的方向使纵向截面由风扇的第一侧向第二侧逐渐展开。

如图9至11所示，作为进一步的优选方案中的节能环保型离心风机200，壳体由上壳201和下壳202组成，上壳201和下壳202通过卡接的形式连接，下壳202内壁上设有第一连接壳2011，上壳201内壁上设有第二连接壳2021，第一连接壳2011上设有空腔和多个隔板2011a，隔板2011a将空腔内部分隔成多段空间；第二连接壳2021结构与第一连接壳2011结构相同，上壳201和下壳202装配完成后，第一连接壳2011和第二连接壳2021拼接在一起形成连接盒结构，第一连接壳2011上的空腔和第二连接壳2021上的空腔相互配合形成腔体结构，腔体内填充有相变材料，腔室103a在隔板2011a作用下被分隔成多个空间，每个分隔出的空间内填充的相变材料的变温范围均不同，在相变材料的设置下控制出风口的温度低于壳体内的温度，与导流罩103上的相变材料配合，使外界的空气自发的产生轴向进入壳体内后径向从壳体内排出的趋势，配合扇叶1021的转动，保证离心风机的排风量，减小驱动件能耗。

由于驱动件在驱动导流部1022转动时，环体结构1024在转动时带动连接结构1023转动，连接结构1023转动时将相邻连接结构之间的空隙遮挡，气流无法进入到环体结构1024下方，设置在环体结构下方的离心风扇得不到利用，环体结构1024产生往顶部形变的趋势，故而申请人提出另一种优选方案的节能环保型离心风机。

如图12至14所示，该节能环保型离心风机的风扇包括导流部301和多个扇叶302。

导流部301设于进风口内，扇叶302连接于导流部301侧壁，扇叶302朝向第三指定方向倾斜设置，第三指定方向与第二指定方向相同，扇叶302顶部上设有第一导流板3021，底部设有第二导流板3022，第一导流板3021和第二导流板3022分别往不同的方向倾斜，使扇叶302整体形成流线型结构，便于利用扇叶302对气流起推动作用；扇叶302顶部面积小于底部截面积，增加扇叶302底部的排风量，使流入到扇叶302底部的气流均能从出风口处排出；导流部301设有容纳电机的第一腔体301a和多个放置相变材料的第二腔体301b，保证扇叶302顶部温度高于扇叶302底部，容纳电机的第一腔体301a顶部设有传动槽，供驱动件的输出轴插入，使驱动件与导流部301能够形成稳定的传动配合；采用此种结构后扇叶302上无任何遮挡，气流能够直接与整个扇叶302接触，使整个扇叶302均得到利用，同时利用气流的流动对扇叶302起到推动作用，起到进一步的减小风机能耗的效果。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种节能环保型离心风机，包括：

壳体，被构造成具有一个用于导向气流的流道；

风扇，用于扰动气流以使气流沿所述流道流动；

电机，用于驱动所述风扇相对所述壳体绕一个枢转轴线转动；

其特征在于：

所述风扇包括：

扇叶部，包含若干离心扇叶以产生远离所述枢转轴线的离心气流；

导流部，改变沿平行于所述枢转轴线的气流的方向以使气流至少沿与所述枢转轴线倾斜相交的方向流入至两个所述离心扇叶之间；

其中，所述导流部上设有若干腔室，所述腔室内填充有相变材料以使所述相变材料在发生相变反应时使所述导流部具有一个促进气流流入至所述扇叶部的温度场；

所述枢转轴线贯穿所述导流部，所述扇叶部被构造为环绕所述枢转轴线；

所述导流部向所述风扇的第一侧凸出，所述电机设置在所述风扇与所述第一侧相对的第二侧；

将所述导流部在垂直于所述枢转轴线的一个投影面的投影定义为横向截面投影，所述导流部的横向投影截面由所述风扇的第一侧向所述第二侧逐渐增大；

所述导流部在所述风扇的第一侧或/和第二侧超出所述扇叶部；

靠近所述风扇的第一侧的所述腔室中相变材料的相变温度大于靠近所述风扇的第二侧的所述腔室中相变材料的相变温度。

2.根据权利要求1所述的节能环保型离心风机，其特征在于：靠近所述风扇的第一侧的所述腔室的空间小于靠近所述风扇的第二侧的所述腔室的空间。

3.根据权利要求1所述的节能环保型离心风机，其特征在于：所述导流部在所述风机的第二侧处设有用于容纳所述电机的电机腔。

4.根据权利要求3所述的节能环保型离心风机，其特征在于：最靠近所述风扇第二侧的腔室部分环绕所述枢转轴线设置，另一部分环绕所述电机腔设置。

5.根据权利要求1所述的节能环保型离心风机，其特征在于：将所述导流部在所述枢转轴线所在的一个投影面的投影定义为纵向截面投影，所述纵向截面投影至少具有一个光滑曲线且延伸的方向使纵向截面由所述风扇的第一侧向第二侧逐渐展开。