CN1177063A - 罗茨式鼓风机 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供了一种降低运转时产生的噪声效果优越的罗茨式鼓风机。其解决的方法是,在从一对转子的回转方向后端的叶片将与吸入口的连通遮断时的回转方向前端的叶片顶部位置至输出口的区域的壳体内壁面上,沿着转子的回转方向,形成多个锯齿形的屈折槽,当从输出口一侧向低压腔一侧反向流动的空气通过该屈折槽时,空气流速慢慢减小,抑制了压力的升高。因此可降低噪声。

Description

罗茨式鼓风机
本发明为在流域的下水道，小规模的污水处理场等处作为曝气和粉末状物体输送等用的鼓风机，它涉及使运转时噪声降低的罗茨式鼓风机。
众所周知，在容积移动式的罗茨式鼓风机中，由于在输出行程开始时，过量供给的吸入空气从转子和壳体之间的狭小间隙反向流向低压腔，从而引起噪声。作为降低这种噪声的对策，本发明申请人，在实开昭49-63507号公报中提出了在壳体内壁面上设置与转子回转方向互相垂直的槽的罗茨式鼓风机，并在特开平3-124986号公报上提出了在壳体内壁面上设置相对于与转子的轴向平行的假想线成一定角度的螺旋形槽这样结构的罗茨式鼓风机。
另外，在实开昭62-173579号公报中，公布了一种增压器。该增压器在从与吸入口的连通被转子回转方向后端的叶片遮断时的回转方向前端的叶片顶部位置至输出口之间的壳体内壁面上，设有沿转子的轴向的直线槽，从而降低噪声。
然而，由于在上述罗茨式鼓风机中，噪声的抑制还不充分，为了改善居位和工作环境，要求进一步减少噪声。另外，从生产成本观点来看，希望小型，高速回转的结构，但是因为这种结构会导致噪声增高，与此相适应，力图降低噪声在技术上也较困难。
本发明的目的是要提供一种在降低运转时产生的噪声的效果方面优越的罗茨式鼓风机。
为了达到上述目的，本发明的特点为，在罗茨式鼓风机中，在从上述转子的回转方向后端的叶片将与吸入口的连通遮断时的回转方向前端的叶片顶部位置至输出口区域的壳体内壁面上，沿着转子的回转方向，形成多个锯齿形的屈折槽。该罗茨式鼓风机，在形成吸入口和输出口的壳体内，设有一对转子，吸入口和输出口之间不连通，通过使两个转子回转，而从吸入口吸入空气，所吸入的空气不经压缩，就从输出口输出。
为了达到同样的目的，本发明的特点还包括，在罗茨式鼓风机中，构成上述屈折槽，该屈折槽对于与在壳体内壁面的上述转子的轴向平行的假想线的左上方和右上方的倾斜角不同。上述倾斜角在20°～60°范围内。所述的罗茨式鼓风机中，上述屈折槽与相邻的屈折槽部分地连通。
当转子的回转方向前端的叶片顶部通过设有锯齿形屈折槽的区域时，由于转子前端的叶片和后端的叶片，以及由壳体内壁面围成的低压腔和输出口，通过屈折槽连通起来，因此，空气可从输出口一侧反向流动至低压腔一侧。这种直线前进的反向流动空气在通过作成锯齿状的屈折槽时，在左右方向上改变其方向，同时空气的流速慢慢降低，加上与屈折槽的侧壁冲撞，形成紊流，抑制了压力的升高。这样，可以降低由上述反向流动引起的噪声，消除使耳朵听起来不愉快的声音。
于是，采用这种罗茨式鼓风机的优点是，与以往结构的罗茨式鼓风机比较，可将由从输出口一侧向低压腔一侧反向流动的空气产生的噪声降低约7～10dB(分贝)。
以下根据附图来说明本发明的实施例。
图1为表示三叶片的罗茨式鼓风机的壳体的透视图。
图2为表示将设在同一壳体上的屈折槽展开的说明图。
图3为同一鼓风机的纵剖面图。
图4为表示噪声测定位置的说明图。
图5为表示将比较例I的螺旋形槽展开的说明图。
图6为表示将比较例II的垂直槽展开的说明图。
图7为表示噪声的频率分析结果的图形。
图8为表示壳体内的残余压力测定位置的说明图。
图9为表示壳体内残余压力的变化的图形。
在图中，三叶片的罗茨式鼓风机，在具有吸入口2和输出口3的壳体1内，设有一对可以在相反方向相互转动的转予5，6。利用两个转子子5，6的回转动作，将空气从吸入口2吸入，吸入的空气不经压缩，从输出口3输出。
如图1，2所示，在从上述转子5，6的回转方向后端的叶片将与吸入口2的连通遮断时的回转方向前端的叶片顶部5p，6p的位置至输出口3的区域内的壳体1的内壁面1a上，作出多个锯齿形屈折槽10。该锯齿形的屈折槽10在转子5，6的回转方向上有一定的深度。这个实施例中的上述区域为从各个转子5，6的中心算起60°的角度范围(图3)。
在上述屈折槽10中，根据实验结果，对于与图2所示的壳体1的内壁面1a上的转子5，6的轴向平行的假想线L的左上方和右上方倾斜角α，β，在20°～60°范围内比较适当。另外，也可以使倾斜角α，β各不相同而构成。图2所示的屈折槽10是与其他的屈折槽10独立形成的，然而，例如在壳体宽度较小时，输出量较少等情况下，也可以与相邻的屈折槽10部分地连通。
另外，根据实验结果，空气的理论移动容量与屈折槽10的容积之比，最好在0.05～0.2范围内。
为了确认本发明的噪声效果，进行了如下所示的实验。
(噪声测定)
使用具有口径Φ1125mm，压力0.6Kgf/cm2，输出量13.5m3/min，转数3000rpm，动力22Kw性能的三叶片罗茨式鼓风机，利用噪声计(リオン株式会社生产的NA-20型)测定离该鼓风机1米距离的4个位置的噪声(图4)。
另外，取本发明中的屈折槽的倾斜角为45°，比较例I(没有以前公布的，在特开平3-124986号公报中所述的螺旋形槽的结构)中的螺旋形槽的倾斜角为30°。结果表示在表1中。
                   表    1
 测定位置  本发明噪声值(dB) 比较例I的噪声值dB
    P1P2P3P4       79.979.876.078.8      88.085.884.984.1
结果，本发明噪声值，与比较例I比较，降低约7dB(平均值)。
另外，对图6所示的比较例I(没有以前公布的，实开昭49-63507号公报中所述的互相垂直的槽的结构)，比较例III(不设有降低噪声用的槽的结构)也进行了同样的测定，它们的噪声值比本发明的鼓风机大约高10dB。
(噪声的频率分析)
利用1/3倍频程的时间分析器(リオン株式会社生产的SA27型)，测定上述测定位置处的噪声频率。结果表示在图7的图形中。从图中可看出，与比较例I比较，本发明的噪声频率遮断效果范围广，噪声降低。另外，图中所示的噪声频率表示频率的最大值。
(壳体内残余压力的测定)
利用压力表，在图8所示的位置处测定吸入的空气在输出前的压力变化。结果表示在图9的图形中。可以看出，在本发明中，在③角度60°，④角度90°之间，压力急剧上升。这部分由于是在低压下，空气流速也小的范围，产生噪声少，而由于在⑤角度120°～⑦角度180°之间，压力升高缓慢，因此，噪声受到抑制。
在比较例I中，在从④角度90°至⑤角度120°附近，压力上升比较急剧，由于空气流速增大，因此，噪声抑制的效果减少。
再者，在比较例III中，⑤角度120°和⑥角度150°之间，输出压力从0.18Kgf/cm2急剧上升至0.58Kgf/cm2。由于这样，可以确认噪声升高。

Claims (4)

1.一种罗茨式鼓风机，在形成吸入口和输出口的壳体内，设有一对转子，吸入口和输出口之间不连通，通过使两个转子回转，从吸入口吸入空气，吸入的空气不经过压缩，从输出口输出，其特征为，在从上述转子的回转方向后端的叶片将与吸入口的连通遮断时的回转方向前端的叶片顶部位置至输出口的区域内的壳体内壁面上，沿着转子的回转方向，形成多个锯齿形的屈折槽。
2.如权利要求1所述的罗茨式鼓风机，其特征为，上述屈折槽是使对于与壳体内壁面的上述转子的轴向平行的假想线左上方和右上方的倾斜角不同而构成的。
3.如权利要求2所述的罗茨式鼓风机，其特征为，上述倾斜角在20°～60°范围内。
4.如权利要求1至3中任何一条所述的罗茨式鼓风机，其特征为，上述屈折槽可以与相邻的屈折槽部分地连通。
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