CN202323844U - 一种气流能量回收利用装置和扫路车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气流能量回收利用装置和扫路车，所述气流能量回收利用装置包括涡轮装置和回收能量应用装置，所述涡轮装置包括：涡轮壳、动力输出轴和涡轮，其中，涡轮壳包括气流进口和气流出口，所述气流进口用于接收待回收气流；动力输出轴位于涡轮壳内并部分伸出涡轮壳外与回收能量应用装置相连；涡轮位于涡轮壳内并装配于动力输出轴上，包括轮毂和位于轮毂外周的叶片；当待回收气流经涡轮壳的气流进口进入涡轮壳内部时，所述叶片可被流经的气流推动，进而带动轮毂和动力输出轴的转动，将机械能输出给能量回收应用装置，大大节约了能源和成本，可提高扫路车的节能环保型和经济性。

Description

一种气流能量回收利用装置和扫路车

技术领域

本实用新型涉及能量回收利用技术，特别是涉及一种气流能量回收利用装置和扫路车。

背景技术

扫路车是针对路面垃圾清扫的专用车辆，其工作原理是：扫路车的扫盘将路面垃圾扫至中间，离心风机产生的负压和气流将垃圾吸入垃圾箱内，垃圾在垃圾箱中沉积，气流经过滤后由离心风机的蜗壳出口排出。

在现有扫路车气力输运系统(气力输运又称气流输送，指利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用)中，离心风机的气流出口均采用自由出流方式，从离心风机的蜗壳出口排出的高速气流直接被排入大气中。经测试，蜗壳出口排出的气流流量大、速度高，具有十分可观的能量回收利用空间，倘若任其直接排入大气，将会造成极大的能源浪费；此外，由于离心风机的蜗壳出口位于车体底部并靠近扫盘装置，排出的高速气流也会对清扫作业产生一定的干扰。

现有技术存在的缺陷在于，从离心风机的蜗壳出口排出的高速气流不能被利用，从而造成极大的能源浪费，且会对清扫作业产生干扰。

实用新型内容

本实用新型提供了一种气流能量回收利用装置及扫路车，用以解决现有技术中离心风机的蜗壳出口排出的高速气流不能被利用、造成极大的能源浪费的技术问题。

本实用新型气流能量回收利用装置包括涡轮装置和回收能量应用装置，其中，所述涡轮装置包括：

涡轮壳，所述涡轮壳包括气流进口和气流出口，所述气流进口用于接收待回收气流；

动力输出轴，所述动力输出轴位于涡轮壳内并部分伸出涡轮壳外与回收能量应用装置相连；

涡轮，所述涡轮位于涡轮壳内并装配于动力输出轴上，包括轮毂和位于轮毂外周的叶片；

当待回收气流经涡轮壳的气流进口进入涡轮壳内部时，所述叶片可被流经的气流推动，进而带动轮毂和动力输出轴的转动，将机械能输出给能量回收应用装置。

可选的，所述待回收气流为离心风机排出气流，则所述涡轮壳的气流进口与离心风机蜗壳的气流出口相通。

优选的，所述涡轮壳的气流进口位于涡轮的径向上，所述涡轮壳的气流出口位于涡轮的轴向上。

更优的，所述涡轮壳的气流出口截面面积与所述离心风机蜗壳的气流出口截面面积之比大于1.4。

可选的，所述回收能量应用装置包括发电机或扫路车扫盘。

可选的，所述涡轮壳的气流出口与辅助发动机位置相对，从涡轮壳的气流出口排出的气流可对辅助发动机进行冷却。

优选的，所述涡轮壳的气流进口端部与所述离心风机蜗壳的气流出口端部之间通过橡胶密封垫圈密封。

优选的，所述叶片为直板型或翼型。

优选的，所述气流能量回收利用装置应用于扫路车，所述涡轮壳的气流出口不面向扫路车扫盘的工作清扫面。

优选的，所述动力输出轴与所述扫路车的离心风机的轮轴垂直。

或者，所述动力输出轴与所述扫路车的离心风机的轮轴平行或位于同一轴线上。

本实用新型扫路车，包含如前述技术方案中所述的排出气流能量回收利用装置。

在本实用新型技术方案中，由于待回收气流经涡轮壳的气流进口进入涡轮壳内部时，所述叶片可被流经的气流推动，进而带动轮毂和动力输出轴的转动，将机械能输出给能量回收应用装置，整个过程将待回收气流的动能能量回收并转化成方便利用机械能能量，大大节约了能源和成本，可提高扫路车的节能环保型和经济性。

附图说明

图1为本实用新型的涡轮装置内部结构示意图；

图2为本实用新型气流能量回收利用装置的第一实施例装设于扫路车内的结构示意图；

图3为图2中P-P处的截面示意图；

图4为本实用新型气流能量回收利用装置的第二实施例装设于扫路车内的结构示意图；

图5为图4中S-S处的截面示意图。

附图标记：

10-涡轮壳            10a-气流进口     10b-气流出口

11-动力输出轴        12-轮毂          13-叶片

14-橡胶密封垫圈      50-离心风机      50a-离心风机蜗壳的气流出口

51-离心风机的轮轴    60-辅助发动机    30-扫盘

30a-扫盘刷丝

具体实施方式

为了解决现有技术中离心风机的蜗壳出口排出的高速气流不能被利用、造成极大的能源浪费的技术问题，本实用新型提供了一种气流能量回收利用装置。

如图1、图2和图4所示，本实用新型气流能量回收利用装置包括涡轮装置和回收能量应用装置，其中，所述涡轮装置包括涡轮壳10、动力输出轴11和涡轮，其中，

所述涡轮壳10包括气流进口10a和气流出口10b，所述气流进口10a用于接收待回收气流；

所述动力输出轴11位于涡轮壳10内并部分伸出涡轮壳10外与回收能量应用装置(图中未示出)相连；

所述涡轮位于涡轮壳内并装配于动力输出轴11上，包括轮毂12和位于轮毂12外周的叶片13；

当待回收气流经涡轮壳10的气流进口10a进入涡轮壳10内部时，所述叶片13可被流经的气流推动，进而带动轮毂12和动力输出轴11的转动，将机械能输出给能量回收应用装置。待回收气流可以是各种设备所排出的高速气流，在图2和图4所示的实施例中，所述待回收气流为离心风机排出气流，则所述涡轮壳10的气流进口10a与离心风机蜗壳的气流出口50a相通。下文将以扫路车离心风机排出气流为例对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

请参见图2，扫盘30靠近所述离心风机50和涡轮装置，且位于涡轮装置的第一侧，所述涡轮装置的气流出口10b朝向涡轮装置的与第一侧相反的第二侧。

在本实用新型中，涡轮壳10的形状可以为蜗状(类似蜗牛壳的形状)；所述回收能量应用装置可以是发电机或扫路车扫盘等；当动力输出轴11与扫路车扫盘连接(连接方式可以采用带传动)时，可以用来驱动扫盘转动；当动力输出轴11与发电机连接(连接方式可以采用带传动)时，可以用来驱动发电机发电，进而发电机可以给车用电池充电；关于应用场合和客体还有很多，这里不再一一赘述。

在本实用新型技术方案中，由于从离心风机蜗壳的气流出口50a排出的气流经涡轮壳10的气流进口10a进入涡轮壳10内部时，所述叶片13可被流经的气流推动，进而带动轮毂12和动力输出轴11的转动，将机械能输出给能量回收应用装置，整个过程将离心风机排出气流的动能能量回收并转化成方便利用机械能能量，大大节约了能源和成本，提高了扫路车的节能环保型和经济性。

在图2和图4所示的两个实施例中，所述涡轮壳10的气流进口10a位于涡轮的径向上，所述涡轮壳10的气流出口10b位于涡轮的轴向(亦即动力输出轴11的方向)上，这种涡轮装置称为“径-轴流”式涡轮装置。本实用新型优选“径-轴流”式涡轮装置，因为这种涡轮装置具有较高的气动效率，能够将更多的气流动能转化成机械能。

作为更优的实施方式，所述涡轮壳10的气流出口10b截面面积与所述离心风机蜗壳的气流出口50a截面面积之比大于1.4。这样的设计是为了降低气流从涡轮壳10的气流出口10b最终排入大气的流速，避免或减少高速气流对清扫作业的干扰。

作为可替代的方案，所述涡轮壳10的气流进口10a也可以位于涡轮的轴向上，而所述涡轮壳10的气流出口10b位于涡轮的轴向上并与气流进口10a相对。这种涡轮装置称为“轴流”式涡轮装置，具有加工方便、重量较轻，径向尺寸较小的优点。

在图2和图3所示的实施例中，所述涡轮壳10的气流出口10b朝向扫盘30所在位置的相反一侧，而不面向扫路车扫盘30的工作清扫面(即扫盘30工作时扫盘刷丝30a对地面的清扫工作范围)，所述动力输出轴11与所述离心风机的轮轴51垂直，涡轮壳10和离心风机的蜗壳连接呈L形，因此可称之为L形布局。这种布局方式中，涡轮壳10的气流出口10b朝上，气流流出几乎不会干扰扫路车扫盘刷丝30a对地面的清扫作业；并且，从离心风机排出的高速气流在流经涡轮装置后流速已经大幅下降，在从涡轮壳10的气流出口10b排出时，所受阻力也已经大幅下降。

在图4和图5所示的实施例中，扫盘30靠近所述离心风机50和涡轮装置，且位于离心风机50和涡轮装置的一侧，所述气流出口10b朝向垂直于第一侧的方向，因此所述涡轮壳10的气流出口10b同样不面向扫路车扫盘30的工作清扫面，所述动力输出轴11为空心轴，与所述离心风机的轮轴51位于同一轴线上(也可以是动力输出轴11与离心风机的轮轴51平行)，涡轮壳10和离心风机的蜗壳连接呈N形，因此可称之为N形布局。这种布局方式中，涡轮壳10的气流出口10b朝向侧面，气流流出也不会干扰扫路车扫盘刷丝30a对地面的清扫作业；并且，如图4所示，当涡轮壳10的气流出口10b与扫路车的辅助发动机60位置相对时，从涡轮壳10的气流出口10b排出的气流可对辅助发动机60进行冷却，因此，可对辅助发动机60内部结构进行改造，这样可以进一步取消其自带的风扇，并且节省风扇所进一步消耗的能量，在节约能源和成本的同时，大大提高了扫路车的节能环保性和经济性。

所述涡轮壳10的气流进口10a与所述离心风机蜗壳的气流出口50a可以通过螺栓固定连接，也可以通过其他方式(例如焊接等)实现固定连接。

所述涡轮壳10的气流进口10a端部与所述离心风机蜗壳的气流出口50a端部之间可以通过橡胶密封垫圈14密封，也可以通过其他方式，例如胶带、套管等实现密封。

为了节省工艺成本，所述叶片13可以采用直板型；当然，所述叶片13也可以采用翼型，这种形状更利于气流的流动，有利于提高气动效率。

本实用新型扫路车包括如前述技术方案中的气流能量回收利用装置，具有较高的节能环保性和经济性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种气流能量回收利用装置，其特征在于，包括涡轮装置和回收能量应用装置，其中，所述涡轮装置包括：

涡轮壳(10)，所述涡轮壳(10)包括气流进口(10a)和气流出口(10b)，所述气流进口(10a)用于接收待回收气流；

动力输出轴(11)，所述动力输出轴(11)位于涡轮壳(10)内并部分伸出涡轮壳(10)外与回收能量应用装置相连；

涡轮，所述涡轮位于涡轮壳(10)内并装配于动力输出轴(11)上，包括轮毂(12)和位于轮毂(12)外周的叶片(13)；

当待回收气流经涡轮壳(10)的气流进口(10a)进入涡轮壳(10)内部时，所述叶片(13)可被流经的气流推动，进而带动轮毂(12)和动力输出轴(11)的转动，将机械能输出给能量回收应用装置。

2.如权利要求1所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述待回收气流为离心风机排出气流，则所述涡轮壳(10)的气流进口(10a)与离心风机蜗壳的气流出口(50a)相通。

3.如权利要求2所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述涡轮壳(10)的气流进口(10a)位于涡轮的径向上，所述涡轮壳(10)的气流出口(10b)位于涡轮的轴向上。

4.如权利要求3所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述涡轮壳(10)的气流出口(10b)截面面积与所述离心风机蜗壳的气流出口(50a)截面面积之比大于1.4。

5.如权利要求2所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述回收能量应用装置包括发电机或扫路车扫盘。

6.如权利要求2所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述涡轮壳(10)的气流出口(10b)与辅助发动机(60)位置相对，从涡轮壳(10)的气流出口(10b)排出的气流可对辅助发动机(60)进行冷却。

7.如权利要求2所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述涡轮壳(10)的气流进口(10a)端部与所述离心风机蜗壳的气流出口(50a)端部之间通过橡胶密封垫圈(14)密封。

8.如权利要求2所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述叶片(13)为直板型或翼型。

9.如权利要求3所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述气流能量回收利用装置应用于扫路车，所述涡轮壳(10)的气流出口(10b)不面向扫路车扫盘(30)的工作清扫面。

10.如权利要求9所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述动力输出轴(11)与所述扫路车的离心风机的轮轴(51)垂直。

11.如权利要求9所述的气流能量回收利用装置，其特征在于，所述动力输出轴(11)与所述扫路车的离心风机的轮轴(51)平行或位于同一轴线上。

12.一种扫路车，其特征在于，包含如权利要求1至8中任一项所述的排出气流能量回收利用装置。

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