CN202047999U - 旋流进风离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋流进风离心风机，包括有机壳、机壳进风口、机壳出风口、叶轮、叶轮叶盘、叶轮叶片、叶轮叶片轴向进口、机壳进风口进口、机壳进风口出口，特点是，机壳进风口内设有旋流诱导器，旋流诱导器由折流叶片构成，各个折流叶片的径向前端相互连接，各个折流叶片的径向末端分别跟机壳进风口侧壁连接，折流叶片沿轴向由前向后沿周向倾斜，折流叶片轴向前端的折流叶片进口沿轴向指向机壳进风口进口，折流叶片轴向后端的折流叶片出口沿周向倾斜指向叶轮叶片轴向进口，本实用新型采用旋流进风原理，极大地改善风机进风效果，增大风机流量，提高全压效率，节省能源，降低噪音。

Description

旋流进风离心风机

技术领域

本实用新型涉及一种旋流进风离心风机，属于气体机械领域(空气净化机械领域)。

背景技术

现在人们使用的各种离心式风机(主要指一般旧式离心风机、离心后流风机、离心同步后流风机、离心同步后流通风压缩机等)，叶轮进风由轴向陡然变为径向，进风阻力大，涡流损失大，进风效果差，效率低，噪音大，既耗能多，又不利于环境保护。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的缺点，而提供一种直接将风机进风口的轴向直线气流变为旋转气流，令叶轮叶片进口直接吸进旋转切向气流进入叶轮，叶轮进风阻力小，涡流摩擦小，进风效果好，效率高，噪音小，既能节省能源，又有利于环境保护的旋流进风离心风机。

本实用新型的目的可以通过如下技术措施来达到：旋流进风离心风机，包括有机壳、机壳进风口、机壳出风口、叶轮、叶轮叶盘、叶轮叶片、叶轮叶片轴向进口、机壳进风口进口、机壳进风口出口，特点是，机壳进风口内设有旋流诱导器，旋流诱导器由折流叶片构成，各个折流叶片的径向前端相互连接，各个折流叶片的径向末端分别跟机壳进风口侧壁连接，折流叶片沿轴向由前向后沿周向倾斜，折流叶片轴向前端的折流叶片进口沿轴向指向机壳进风口进口，折流叶片轴向后端的折流叶片出口沿周向倾斜指向叶轮叶片轴向进口。

为了进一步实现本实用新型的目的，旋流诱导器的折流叶片可以沿轴向由前向后沿周向逆叶轮转向倾斜，也可以是折流叶片沿轴向由前向后沿周向顺叶轮转向倾斜。

为了进一步实现本实用新型的目的，叶轮叶片沿叶轮转向由后向前倾斜，叶轮叶片轴向进口沿叶轮转向由后向前倾斜；或者，叶轮叶片沿叶轮转向由前向后倾斜，叶轮叶片轴向进口沿叶轮转向由前向后倾斜。

为了进一步实现本实用新型的目的，叶轮叶片沿叶轮径向自后向前顺叶轮转向排列，叶轮叶片轴向进口沿叶轮径向自后向前顺叶轮转向排列。也可以是叶轮叶片沿叶轮径向自后向前逆叶轮转向排列，叶轮叶片轴向进口沿叶轮径向自后向前逆叶轮转向排列。

为了叙述方便，表达准确，在此先解释几个相关词语：

叶轮中轴线指向的叶轮侧面或侧壁、机壳侧面或侧壁称为轴向侧面或轴向侧壁；

叶轮或机体向着电机(或其他动力部件)一侧为轴向后侧，与之对应的另一侧为轴向前侧，轴向后方和轴向前方指称依此类推；

靠近叶轮轴心处为叶轮径向前部，其前部末端为叶轮径向前端，靠近叶轮外圆处为叶轮径向后部，其外圆边缘为叶轮径向末端(机壳相关部位指称依此类推)；

叶轮旋转方向为周向，顺向叶轮旋转方向为旋转前方或周向前方，背着叶轮旋转方向为旋转后方或周向后方，机体其他相关部位的指称依此类推。

机壳进风口方位指称：机壳进风口进口为前，机壳进风口出口为后，机壳进风口内其他方位指称依此类推。

本实用新型机壳是指各种离心风机机壳，如一般蜗壳式机壳、锥形筒圆柱筒组合式机壳、锥形筒蜗壳组合式机壳等。叶轮包括一般旧式离心风机叶轮，离心后流风机叶轮，离心同步后流风机叶轮、离心同步后流通风压缩机叶轮等。

叶轮叶片轴向进口是离心后流风机叶轮轴向侧面的负压间隙和离心同步后流风机、离心同步后流通风压缩机叶轮轴向侧面的同步顺流进口，及一般离心风机叶轮单壁叶片周向间隙。

旋转诱导器由若干个折流叶片相互连接而构成。若干个折流叶片径向前端相互连接，这里讲的相互连接包括直接相互连接和间接相互连接两种连接形式。直接相互连接是指若干个折流叶片轴向前部径向边缘直接相互连接、或折流叶片轴向后部径向边缘直接相互连接，或折流叶片轴向中部径向边缘直接相互连接，或折流叶片整个径向前端边缘都直接相互连接等几种直接相互连接方式。

折流叶片径向前端间接相互连接，是指折流叶片径向前端借助折流叶片连接件而相互连接，即，折流叶片连接件自前而后纵贯于旋流诱导器中间而跟各个折流叶片径向前端边缘连接。折流叶片连接件可以是筒状体、柱状体等多种结构形式。

本实用新型旋流诱导器的折流叶片跟普通流体机械的进口导流片绝然不同。进口导流片是顺流导流流体的，而折流叶片却是将直流流体流变为旋转流体流的。进口导流片一般是平直或顺直的，其出口都是垂直指向叶轮中间进风口。本实用新型的折流叶片却是弯转曲折结构形式，或纵横倾斜结构形式，各种结构形式的折流叶片都是沿轴向由前向后沿周向倾斜，折流叶片出口都是沿周向倾斜指向叶轮叶片轴向进口(折流叶片出口对应的叶轮轴向侧面部位不设叶盘)。

本实用新型工作原理如下：机壳进风口内设有旋流诱导器，机壳进风口吸进的轴向直线流动气体流经其内侧旋流诱导器后形成轴向旋转运行气流，该轴向旋转运行气流，旋转运行过程中直接切向进入叶轮叶片进口(包括叶轮叶片轴向进口和叶轮叶片径向进口)，再进入叶轮内侧流道。本实用新型结构原理，彻底避免了一般离心风机、离心后流风机、离心同步后流风机、离心同步后流通风压缩机机壳进风口吸进的气流，轴向垂直撞击叶轮后，再作90°的转折进入叶轮所形成的阻力损失和涡流损失，机壳进风口出口阻力小，机壳进风口进风效果好。

十分明显，本实用新型采用的旋流进风原理，可以极大地改善风机进风效果，增大风机流量，提高全压效率，节省能源，降低噪音。

本实用新型机壳进风口内的旋流诱导器分两种结构形式，一种是逆叶轮转向旋转结构形式。该结构形式的折流叶片出口沿周向逆叶轮转向倾斜指向叶轮叶片轴向进口，该结构形式，其折流叶片沿轴向由后向前沿周向逆叶轮转向倾斜，即，该旋流诱导器及其出口形成的气流都是逆叶轮转向的旋转气流，该逆叶轮转向的旋转气流可以极为自然而流畅地旋转切入叶轮叶片进口(轴向进口和径向进口)，切入叶轮叶片流速高(叶轮转速加旋流转速)，流量大，效率高，噪音低。

旋流诱导器的第二种结构形式是顺叶轮转向旋转结构形式。该结构形式，其折流叶片沿轴向由前向后沿周向顺叶轮转向倾斜，即，该折流叶片出口沿周向顺叶轮转向倾斜指向叶轮叶片轴向进口，该结构形式的旋流诱导器及其出口形成的旋转气流都是顺叶轮转向的旋转气流，该顺叶轮转向的旋转气流可以自由顺畅地切入叶轮叶片进口。同第一种结构形式相比，第二种结构形式流量小，但其旋转气流是顺叶轮转向旋转切入叶轮内侧流道，叶轮叶片阻力小，效率高，耗能更少，噪音更低。

为了保证离心风机叶轮具有更好的进风效果，本实用新型还可以将叶轮叶片做成沿叶轮转向由后向前倾斜结构形式(简称叶轮叶片前倾式)，将叶轮叶片轴向进口做成沿叶轮转向由后向前倾斜结构形式(简称叶轮叶片轴向进口前倾式)；或者将叶轮叶片做成沿叶轮转向由前向后倾斜结构形式(简称叶轮叶片后倾式)，将叶轮叶片轴向进口做成由前向后倾斜结构形式(简称叶轮叶片轴向进口后倾式)。

叶轮叶片沿叶轮转向由后向前倾斜，即叶轮叶片前倾式，由这种前倾式叶轮叶片构成的叶轮叶片轴向进口也是前倾式的。对于这种结构形式，如果机壳进风口内旋流诱导器的折流叶片出口逆叶轮转向指向该前倾式叶轮叶片，指向该前倾式叶轮叶片轴向进口，这样，将更有利于旋流诱导器排出的逆叶轮转向的旋转气流自由旋转切入该叶轮叶片轴向进口，并且切入叶轮叶片轴向进口流速高(叶轮转向加旋流转速)，风机流量大，风压高，效率高，噪音低。相对来说，该结构形式的叶轮直径尺寸可以小得多。

叶轮叶片沿叶轮转向由前向后倾斜，即叶轮叶片后倾式，由这种后倾式叶轮叶片构成的叶轮叶片轴向进口也是后倾式。对于这种结构形式，如果机壳进风口内旋流诱导器的折流叶片出口顺叶轮转向指向该后倾式叶轮叶片，指向该后倾式叶轮叶片轴向进口，这种结构形式，同样更有利于机壳进风口内旋流诱导器出口排出的顺叶轮转向的旋转气流自由顺畅旋转切入叶轮叶片轴向进口。由于该旋转气流是顺叶轮转向切入叶轮叶片轴向进口的，因而其叶轮叶片阻力更小，风机效率更高，耗能更少，噪音更低。

为了能保证一般离心风机、离心后流风机叶轮、离心同步后流风机叶轮、离心同步后流通风压缩机叶轮具有更好的进风效果，本实用新型可以将其叶轮叶片沿叶轮径向自后向前顺叶轮转向排列，或者逆叶轮转向排列，由此形成的叶轮叶片轴向进口也是沿叶轮径向自后向前顺向叶轮转向排列，或逆叶轮转向排列，这两种结构形式的叶轮叶片轴向进口，将可以使机壳进风口出口旋转气流很顺利旋转切入叶轮内侧流道。这两种结构形式，如果叶轮叶片相似于叶轮圆的圆弧形叶片，再由这种圆弧形叶轮叶片形成的圆弧形叶轮叶片轴向进口，尤其适合机壳进风口出口旋转气流由轴向旋转切入叶轮内侧流道。

对于一般离心风机叶轮、离心后流风机叶轮、离心同步后流风机叶轮、离心同步后流通风压缩机叶轮，如果令其既设置叶轮中间进风口和叶轮叶片径向进口，又设叶轮叶片轴向进口，工作时，机壳进风口出口旋转气流将可以由叶轮中间进风口叶轮叶片径向进口和叶轮前轴向侧面的叶片轴向进口两个部位旋转切入叶轮内侧流道，因而也就可极大地增大风机流量。

对于离心后流风机叶轮、离心同步后流风机叶轮、离心同步后流通风压缩机叶轮，无论其中间设置叶轮中间进风口与否，机壳进风口皆适应做成由前而后成扩张的喇叭形(锥形筒)进风口。这种喇叭形的进风口出口面积大，可以保证叶轮前轴向侧面叶轮叶片轴向进口迎风面积大，因而也就可以保证风机叶轮具有更好地吸风效果。

下面结合附图及实施例对本实用新型做详细地解释说明。

附图说明

图1-本实用新型第一种实施方式结构原理示意图；

图2一本实用新型第一种实施方式机壳进风口旋流诱导器结构原理示意图(A向)；

图3-本实用新型第一种实施方式风机叶轮结构原理示意图(B向)；

图4-本实用新型第一种实施方式机壳进风口旋流诱导器的立体结构原理示意图；

图5-本实用新型第一种实施方式旋流诱导器的折流叶片立体结构示意图；

图6-本实用新型第二种实施方式结构原理示意图；

图7-本实用新型第二种实施方式机壳进风口旋流诱导器结构原理示意图(A向)；

图8-本实用新型第二种实施方式风机叶轮结构原理示意图(B向)；

图9-本实用新型第二种实施方式风机叶轮前倾式叶轮叶片和前倾式叶轮叶片轴向进口结构示意图(为了清楚，只画出一个折流叶片和两个叶轮叶片)；

图10-本实用新型第三种实施方式结构原理示意图；

图11-本实用新型第四种实施方式结构原理示意图；

图12-本实用新型第四种实施方式机壳进风口旋流诱导器结构原理示意图(A向)；

图13-本实用新型第四种实施方式风机叶轮结构原理示意图(B向)；

图14-本实用新型第五种实施方式旋流诱导器立体结构示意图；

图15-本实用新型第五种实施方式风机叶轮后倾式叶轮叶片和后倾式叶轮叶片轴向进口结构示意图(为了清楚，只画出一个折流叶片和两个叶轮叶片)。

附图图面说明：

1机壳，2机壳进风口，3机壳出风口，4叶轮，5叶轮叶盘，6叶轮叶片，7叶轮叶片轴向进口，8机壳进风口进口，9机壳进风口出口，10旋流诱导器，11折流叶片连接件，12折流叶片，13折流叶片进口，14折流叶片出口，15叶轮中间进风口，16叶轮叶片径向进口，17同步导流增压器，18机壳进风口侧壁，19电机。

具体实施方式

实施例1，参考图1、图2、图3、图4、图5，一种旋流进风离心风机，包括机壳1、扩张形的机壳进风口2、机壳出风口3、后流风机叶轮4、后侧叶轮叶盘5(不设前叶轮叶盘，不设叶轮中间进风口)、三壁结构式叶轮叶片6、叶轮叶片轴向进口7(负压间隙)、机壳进风口进口8、机壳进风口出口9，机壳进风口2内设有旋流诱导器10，旋流诱导器10由5个弯曲状的折流叶片12组成，各个折流叶片12轴向前部径向前端相互连接，折流叶片12径向后端跟机壳进风口2侧壁连接，折流叶片12沿轴向由前向后沿周向逆叶轮转向倾斜，折流叶片12轴向前端折流叶片进口13沿轴向指向机壳进风口进口8，折流叶片12轴向后端折流叶片出口14沿周向逆叶轮转向倾斜指向叶轮叶片轴向进口7。本例叶轮叶片沿叶轮径向由后向前顺叶轮转向排列而固定在叶轮后叶盘上，叶轮叶片之间形成的叶轮叶片轴向进口(负压间隙)也是沿叶轮径向自后向前顺向叶轮转向排列。本例叶轮由电机19带动旋转。

工作时，进入机壳进风口的轴向直线运行气流流经旋流诱导器，形成轴向旋转运行气流，该轴向旋转运行气流流出机壳进风口出口9后，逆叶轮转向旋转流向叶轮轴向前侧，直接旋转切向进入叶轮叶片轴向进口7，再经叶轮叶片轴向进口进入叶轮内侧流道，再经叶轮加工成高速高压气流，然后再被排入机壳内侧流道，再经机壳内侧流道、机壳出风口3排出机体引作他用。

整个工作过程中，进入机壳进风口的轴向直线流动气流经旋流诱导器变为旋转气流后，直接经叶轮叶片轴向进口7旋转切向进入叶轮内侧流道，避免了机壳进风口轴向直线流动气流垂直撞击叶轮导致的阻力损失，避免了由轴向陡然转为径向导致的涡流损失，避免了涡流产生的噪音。

本例由于机壳进风口出口是扩张的，叶轮前轴向侧面叶轮叶片轴向进口7迎风面积大，又由于机壳进风口出口旋转气流旋转方向跟叶轮转向相反，所以本例工作时，机壳进风口出口气流可以极为自然而顺畅地旋转切向进入叶轮叶片轴向进口，再进入叶轮内侧流道。叶轮进口负压高，流速大(叶轮转速加旋流转速)，抽吸力强，风机流量大。

本例适宜制成多种引风机鼓风机使用。

由于本例不设叶轮中间进风口，吸排物料大部分不进叶轮，不堵塞叶轮，所以本例适宜制成各种吸排物料风机使用，用以吸排多种固体、液体物料。

实施例2，参考图6、图7、图8、图9，本例和例1基本一样，所不同的是本例叶轮设有叶轮中间进风口15和叶轮叶片径向进口16。第二个不同点是，本例叶轮叶片成前倾式，叶轮叶片轴向进口7也成前倾式。

本例工作时，机壳进风口出口旋转气流将由叶轮中间进风口的叶轮叶片径向进口16和叶轮叶片轴向进口7两个部位旋转切向进入叶轮内侧流道，这样可以促使叶轮吸进更多的风量给以加工。由于本例叶轮叶片和叶轮叶片轴向进口都是前倾式的，工作时，旋流诱导器排出的逆叶轮转向的旋转气流更容易旋转切入叶轮叶片轴向进口，进口流速更高。因此本例风机流量和气压比例1更高。

本例适宜制成各种大流量通风机使用。

实施例3，参考图10，本例跟例2基本一样，所不同的是本例叶轮4是同步后流通风压缩机叶轮，整个叶轮是锥形筒结构形式，叶轮叶片为同步后流风机叶轮叶片结构式，叶轮叶片上设有同步导流增压器17和同步顺流进口7。叶轮轴向前侧也设有叶轮中间进风口15，设有叶轮叶片径向(倾斜式)进口16，设有叶轮叶片轴向进口7(同步顺流进口)。

本例工作时，机壳进风口出口9气流旋转方向跟叶轮转向相反，叶轮通过叶轮中间进风口15、叶轮叶片径向进口16和叶轮叶片轴向进口7抽吸气体，所以其气体流量大，又由于本例叶轮是锥形筒结构形式，倾斜式的叶轮叶片径向进口和倾斜式的叶轮叶片轴向进口更适合机壳进风口出口跟叶轮转向相反的旋转气流旋转切入叶轮内侧流道，因而本例负压大，流速高(叶轮转速与旋流转速和)，风量大，增压效果更好，效率更高，噪音更低。

本例适宜制成多种通风机、引风机、鼓风机使用。

实施例4，参考图11、图12、图13，本例跟例3基本一样，所不同的是，本例叶轮为同步后流风机叶轮，叶轮上不设叶轮中间进风口，机壳进风口内的旋流诱导器旋转方向跟叶轮转向同向，折流叶片出口14沿周向顺叶轮转向倾斜指向叶轮叶片轴向进口，各个折流叶片径向前端借助锥形筒状折流叶片连接件11相互连接。第二个不同点是本例叶轮叶片沿叶轮径向自后而前逆叶轮转向排列而固定在叶轮叶盘5上，叶轮叶片呈圆弧形，其弧度跟叶轮外圆相似，叶轮叶片之间的叶轮叶片轴向进口7(同步顺流进口)也是沿叶轮径向自后而前逆叶轮转向排列。

工作时，进入机壳进风口的轴向直流气流经旋流诱导器形成顺叶轮转向的旋转气流，该旋转气流流出机壳进风口出口9后，顺叶轮转向旋转切入叶轮叶片轴向进口7(同步顺流进口)，再进入叶轮内侧流道经叶轮加工成高压高速气流，然后再被排于机壳内侧流道，然后再被排出机体引作他用。

整个工作过程中，进入机壳进风口的轴向直线流动气流经过顺叶轮转向旋转的旋流诱导器后，形成顺叶轮转向的旋转气流，该旋转气流流出机壳进风口出口后，直接顺叶轮转向旋转切入叶轮叶片轴向进口，避免了机壳进风口轴向直线流动气流垂宜撞击叶轮导致的阻力损失和涡流损失，避免了涡流产生的噪音。

本例进风效果好，流量大，效率高，噪音低，跟例1相比，例1叶轮进口风速为叶轮转速加旋转气流转速，本例叶轮进口风速为旋转气流转速，风机流量小，但它是顺叶轮转向切入叶轮内侧流道的，进风阻力更小，效率更高，更加节省能源。

本例适宜制成多种通风机、鼓风机使用。

又由于本例不设叶轮中间进风口，吸排物料大部分不进叶轮，不堵塞叶轮，所以本例适宜制成多种吸排物料风机使用。

实施例5，参考图11、图12、图13、图14、图15，本例跟例4基本一样，所不同的是，本例叶轮为一般离心风机叶轮，不设前叶盘，不设叶轮中间进风口，单壁叶轮叶片周向间隙为叶轮叶片轴向进口7。第二个不同点是，本例叶轮叶片6和叶轮叶片轴向进口7都是后倾式的。风机进风口内旋流诱导器的折流叶片12沿轴向由前向后沿周向顺叶轮转向倾斜，折流叶片出口14沿周向顺叶轮转向倾斜指向该后倾式叶轮叶片轴向进口7。

工作时，由于叶轮叶片和叶轮叶片轴向进口都是后倾式的，旋流诱导器的折流叶片出口又是沿周向顺叶轮转向指向后倾式叶轮叶片轴向进口7，所以风机进风口内旋流诱导器排出的顺叶轮转向的旋转气流可以更加自然顺畅地旋转切入叶轮叶片轴向进口，叶轮叶片轴向进口的叶轮叶片顺气流流向而吸引着旋转气流进入叶轮内侧的，因此，叶轮进风效果更好，风机内效率更高，更加节省能源。

本例适宜制成多种通风机、鼓风机和物料吸排机使用。

Claims (7)

1.旋流进风离心风机，包括有机壳(1)、机壳进风口(2)、机壳出风口(3)、叶轮(4)、叶轮叶盘(5)、叶轮叶片(6)、叶轮叶片轴向进口(7)、机壳进风口进口(8)、机壳进风口出口(9)，其特征在于，机壳进风口(2)内设有旋流诱导器(10)，旋流诱导器(10)由折流叶片(12)构成，各个折流叶片(12)的径向前端相互连接，各个折流叶片(12)的径向末端分别跟机壳进风口(2)侧壁连接，折流叶片(12)沿轴向由前向后沿周向倾斜，折流叶片(12)轴向前端的折流叶片进口(13)沿轴向指向机壳进风口进口(8)，折流叶片(12)轴向后端的折流叶片出口(14)沿周向倾斜指向叶轮叶片轴向进口(7)。

2.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，折流叶片(12)沿轴向由前向后沿周向逆叶轮转向倾斜。

3.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，折流叶片(12)沿轴向由前向后沿周向顺叶轮转向倾斜。

4.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，叶轮叶片(6)沿叶轮转向由后向前倾斜，叶轮叶片轴向进口(7)沿叶轮转向由后向前倾斜。

5.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，叶轮叶片(6)沿叶轮转向由前向后倾斜，叶轮叶片轴向进口(7)沿叶轮转向由前向后倾斜。

6.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，叶轮叶片(6)沿叶轮径向自后向前顺叶轮转向排列，叶轮叶片轴向进口(7)沿叶轮径向自后向前顺叶轮转向排列。

7.根据权利要求1所述的旋流进风离心风机，其特征在于，叶轮叶片(6)沿叶轮径向自后向前逆叶轮转向排列，叶轮叶片轴向进口(7)沿叶轮径向自后可前逆叶轮转向排列。

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