CN204436879U - 一种高效低噪轴流通风机 - Google Patents

Abstract

一种高效低噪轴流通风机，它主要是解决现有的轴流通风机效率低、噪声大等技术问题。其技术方案要点是：它包括主机（2）及两端分别连接的径向环形进/出风消声装置（1）和消声扩散筒（4）。所述主机（2）的筒状外壳（209），与电机外壳(215)组成空气流道。电机壳体（215）内壁设置幅向筋板或扇形块来支撑定子（205），电机壳体（215）的外径与叶轮（216）轮毂直径及与前后消声器的内筒直径一致，电机壳体（215）两端与主机外壳端部基本平齐，固定转子的法兰与端盖内置电机壳体（215）内侧。从而，减少阻力损失。把进/出风流道设计成渐缩式和渐扩式结构，提高气动性能和效率；采用径向环形进/出风消声装置及多机理组合的主机壳体消声结构达到降噪的目的。它可广泛应于矿山，邃道，工业企业等各种场合的通风。

Description

一种高效低噪轴流通风机

技术领域

本实用新型涉及一种高效低噪轴流通风机。

背景技术

轴流通风机具有流量大，体积小，压头低的特点，在各种需要大流量的通风系统中得到广泛的应用。最简单的结构是在一个带法兰的园筒体中间布置一个电机，并在电机轴伸上安装一个叶轮组成一个轴流通风机主机。为了降低轴流风机的噪声及提高效率，通常在主机筒体外周包裹消声材料，组成消声结构，在主机前面进风方向接上一个带内筒的前消声器，在前消声器再接上进风集流器。在主机后面接上消声扩散筒，气流是轴向方向进入或排出主机。这种结构形式的轴流风机，存在以下一些不足之处。

1、噪声大。在主机和进/出风消声器的径向外侧，因消声层的作用，对噪声有一定的消减作用，但是，进/出风口是敞开式， 在进/出口的噪声值还是相当高，一般地，在进/出风口处测得的噪声值都在95d(B)A左右，对大机号的风机，进/出风口处的噪声值达到110d(B)A。高于国家有关标准的85d(B)A的要求。

2、效率低。通过大量的样机试验和现场运行检测，各种不同机号的效率大都在70-75%左右。远低于国家有关部门提出的85%的效率标准。

造成效率低下的原因主要有两方面，其一，在主机中，电机安装在筒体中，电机外壳与消声层内筒组成环形流道。由于电机的外壳与叶轮轮毂的直径有一定的差异，电机外壳要少于风机外壳筒体的长度，这样，流道内气流就不通畅，涡流损失较大。 其二，为了形成一个与主机一样的环形流道，前消声器和后消声扩散筒都设计了内筒，但是，内筒都是直筒结构，沿前消声器整个长度的环形流道面积是一样大，气流阻力也较大。

此外，集流器与前消声器分别加工制作，然后再装配，加工工艺复杂。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种的高效低噪轴流通风机，通过结构上的改进，提供一种效率超过85%，噪声低于85d(B)A ，实现双85的高效低噪轴流通风机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括主机2及两端分别连接径向环形进/出风消声装置1和消声扩散筒4，所述主机2包括带消声结构的外壳209，外壳209与电机外壳215组成环形气流通道，电机外壳215内侧有法兰结构，固定电机的前后端盖与法兰连接，端盖内设置有轴承203，电机转子和轴201通过轴承203支撑在电机壳体215内，电机壳体215内壁设置有幅向筋板或扇形块来支撑定子205，电机轴201伸出电机前端盖216后安装有叶轮214，电机壳体215的外径与叶轮216轮毂直径及与前后消声器的内筒直径一致，电机壳体215两端与主机外壳端部基本平齐，固定转子的法兰与端盖内置电机壳体215内侧。

叶轮的轮毂直径任意变化时，电机壳体215外径始终与轮毂直径一致，电机壳体支承定子205的内径大小，通过设置在内壁的幅向筋板或扇形块的高度来调整。

电机壳体215一端与主机外壳端部基本平齐，另一端与叶轮轮毂连接，在其连接处留有少许间隙，轮毂的另一端与主机外壳端部基本平齐，电机前后固定端盖的法兰在壳体筒体的内侧，调整两固定法兰的轴向距离，适应安装定子的长度要求。

所述径向环形进/出风消声装置1包括导流盘、外消声锥筒和内消声锥筒，内消声锥筒一端连接导流盘，另一端通过扁钢支撑，套装在外消声锥筒内，围成一个面积呈渐缩式，几何形状从径向环形圆滑过渡到轴向环形的气流通道，并在外消声锥筒与导流盘之间形成环形进风口，在外消声锥筒与内消声锥筒之间形成环形出风口。

所述导流盘由由前封板101、直筒体102和前导流板103围合形成，导流盘内部空腔内填充有消声材料；所述外消声锥筒由后导流板105、外消声锥筒体106和外壳筒体108围合而成，外消声锥筒内部空腔内填充有消声材料；所述内消声锥筒由内消声锥筒体107和后封板111围合而成，内消声锥筒内部空腔内填充有消声材料；前导流板103和后导流板105是圆弧盘式结构，前导流板103的小端与内消声锥筒体107圆滑过渡连接，后导流板105的小端与外消声锥筒体106圆滑过渡连接。前导流板103、后导流板105、内消声锥筒体、外消声锥筒采用孔板加工而成。

所述环形进出风口位置为径向或轴向，在流道的进/出风口，设置有格栅式防护网112，所述气流通道有一个以上的弯道。

还可在流道的进/出风口上方，通过圆钢104或支撑扁钢110支撑一个环形消声筒113，在两侧形成轴向进/出风口，两侧轴向进/出风口处设置有格栅式防护网112。

所述外壳209内设置有消声层，由外到内依次是阻尼消声层210、空气层218、微孔板消声层211、玻璃棉消声层212和冲孔板内筒213。

所述消声扩散筒4内筒设置成长锥体。

电机的前后固定端盖的法兰在壳体筒体的内侧。

所述主机2既可以是一台，也可以是两台以上串联。

本实用新型的有益效果是：

1、电机的壳体是将幅向筋板内置，组成定子的支承面，从而，保证壳体的外径与叶轮轮毂直径及与前后消声器的内筒直径一致。在长度方向，电机壳体尾部与主机外筒体端部基本平齐。电机的前后固定端盖的法兰在壳体筒体的内侧。这种结构，电机外壳表面是光滑的，固定电机端盖的法兰凸缘都不在流道中，气体的阻力要少。

2、将主机的筒体设计成由多种消声机理相结合消声体，整个消声体的厚度增加，减少噪声由筒体壁向外辐射。不同的消声机理协同作用，对中、高、低频的噪声都能起到降噪的效果。

3、将前后消声器的内筒设计成长锥体，与进/出风消声器连接的集流器或扩散器与消声器设计成一体化结构，使流道呈渐扩式或渐缩式结构。进/出风方向的前端设计成导流盘，一方面阻挡噪声沿轴向方向直线传播，另一方面，引导气流从径向进入流道内，这样，噪声的传播路径得到改变，噪声通过的流道长度也增加，噪声得到降低。

4、本实用新型通过对轴流风机的主机和消声器结构进行改进，效率基本上达到85%，噪声低于85dB(A)。同时，外观效果也得到改善。 

附图说明

图1是本实用新型的正向结构剖视示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是本实用新型主机的正向结构示意图。

图4主机消声体的正向剖视结构示意图。

图5是图4的C-C剖视结构示意图。

图6是本实用新型的电机壳体的结构示意图。

图7是图4的B-B剖视结构示意图。

图8是图4的B-B剖视的另一种结构示意图。

图9是径向环形进/出风消声装置的正向剖视结构示意图（一）。

图10是图9的的外形结构示意图。

图11是径向环形进/出风消声装置的正向剖视结构示意图（二）。

图12是径向环形进/出风消声装置的正向剖视结构示意图（三）。

图13是径向环形进/出风消声装置的正向剖视结构示意图（四）。

图中：1-径向环形进/出风消声装置，101-前封板，102-直筒体，103-前导流板，104-圆钢，105-后导流板，106-外消声锥筒体，107-内消声锥筒体，108-外壳筒体，109-法兰，110-支撑扁钢，111-后封板，112-防护网，113-环形消声筒，2-主机，201-电机轴，202-电机后端盖，203-轴承，204-转子，205-定子，206-锁紧螺母，207-出线管，208-接线盒，209-外壳，210-阻尼消声层，211-微孔板消声层，212-玻璃棉消声层，213-冲孔板内筒，214-叶轮，215-电机壳体，216-电机前端盖，217-支撑幅板，空气层218，3-连接法兰，4-消声扩散筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1，如图1，本实用新型包括主机2及两端分别连接的径向环形进/出风消声装置1和消声扩散筒4。所述主机2包括带消声结构的外壳209，与电机外壳215组成空气流道。电机壳体215内壁设置幅向筋板或扇形块来支撑定子205，通过调整内置幅向筋板或扇形块的高度，使之与定子直径相配合，从而，保证电机壳体215的外径与叶轮216轮毂直径及与前后消声器的内筒直径始终一致，把电机壳体215之一端与主机外壳端部基本平齐，另一侧与叶轮连接后，轮毂宽度也与主机外壳端部平齐，同时，把固定转子的法兰与端盖布置电机壳体215内侧。把进风流道和出风流道设计成渐缩式和渐扩式结构，优化流道，减少主机之间及主机与前后消声器之间的缝隙与径向误差所产生的涡流损失，从而，达到提高气动性能和效率之目的，此外，采用径向环形进/出风的消声装置及多机理组合的主机壳体消声结构达到降噪的目的。 经过使用证明，这种结构方式能达到国家提出的“双85”轴流风机的性能要求。当风机以压入的方式运行时，气流从径向环形消声装置进入，从消声扩散筒出风，当风机以抽出的方式运行时，气流从从消声扩散筒进入，从径向环形消声装置出风。当主机为一台时，各部件的连接方式和功能与上述相同。前后消声器的外筒和长锥形内筒，组成的渐扩式或渐缩式流道，主机外筒体与电机壳体组成的环形流道，在其连接处，轴向间隙很少，电机壳体的外径直径与叶轮轮毂直径一致，这种结构的流道，与气体动力学原理相吻合，气体阻力最少，从而达到提高效率的目的。气流不是轴向进/出流道，而是通过前导流盘和后导流盘的导向，径向环形进/出流道。风机的噪声，不是直接从流道中传播出去，而是通过阻挡，被前导流盘上的消声体吸收降噪后再折射/反射出去，这样，在进/出风口的噪声就大幅度降低。

图2是本实用新型所述的高效低噪对旋轴流通风机的外观形式，在径向环形进/出风位置，采用网状格栅将风口围成环形，防止异物进入流道。除此外，与普通的轴流风机外观基本相同。

图3是本实用新型的轴流风机主机结构，主机它由电机和外壳两大部分组成，电机外壳支撑定子的部分，是采用内置幅向筋板或扇形块，这样，电机壳体的外径就可以设计成与叶轮轮毂直径及前后消声器的内筒直径一致，电机壳体尾端与主机外筒体端部基本平齐。电机的前后固定端盖的法兰在壳体筒体的内侧。从而，使主机部分的流道内部无异物的阻挡，保证气流通畅通。

图4、图5，是本实用新型轴流风机主机的消声体结构，采用冲孔板、消声棉、微孔板、空气层、阻尼层和外壳等具有不同消声机理的材料，以同心圆依次分层布置在筒体内。为方便填充消声材料，整个主机筒体设计成剖分式结构。主机部分采用多机理的复合消声结构，比采用单一的消声材料，消声效果有显著的提高，从而，减少主机部分向外幅射的噪声，对不同频率的噪声都有一定的降噪效果。

图6、图7和图8是电机外壳的结构，外壳朝向流道的一侧是光滑面，外壳支撑定子的部分，是一个以上的内置幅向筋板或一个以上的扇形块，幅向筋板或扇形块的高度，根据需要可以任意变化，从而保证电机壳体的外径与叶轮轮毂直径及与前后消声器的内筒直径一致。

图9至图10，是径向环形进/出风消声装置的内部结构及外形。通过采用径向环形进/出风方式，在风机进风前端采用圆盘式消声结构，圆盘消声结构既是一个吸声体，对流道向外传播的噪声有一定的吸收效果；同时，其弧形表面又对气流具有导流作用，可以引导气流从径向环形通道进/出轴向环形通道。此外，圆盘式吸声结构，与消声器外筒体组成相对封闭的结构，有一定的隔声作用。这种兼具吸声，消声，隔声的结构，对减少噪声沿轴向直线传播，有着很重要的作用。

实施例2，图10至图13，体现了径向环形进/出风消声装置的不同内部结构，根据径向环形进/出风的消声原理，把流道内设计成一个以上的弯道，噪声沿流道向外传播时，有多道“屏障”阻隔，消声效果更好；径向环形进/出口可以设置在径向或轴向，但是，进/出风流道具有面积呈渐缩/渐扩式，几何形状呈径向环形园滑过渡到轴向的结构特点。还可以在径向环形进/出风口外侧，增加一个带环形消声结构，把流道相对封闭，使气流噪声与环形消声筒多一次阻挡后，再在轴向方向进/出，吸声、消声、隔声的效果更好。但是，进/出风流道仍具有面积呈渐缩/渐扩式，几何形状呈径向环形园滑过渡到轴向的结构特点，这样，进风有两个方向，一个是在筒体外侧的环形进风口上，另一个是在轴向方向上，在两个进风口上都设计了防护网。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种高效低噪轴流通风机，其特征是：它包括主机（2）及两端分别连接径向环形进/出风消声装置（1）和消声扩散筒（4），所述主机（2）包括带消声结构的外壳（209），外壳（209）与电机外壳（215）组成环形气流通道，电机外壳（215）内侧有法兰结构，固定电机的前后端盖与法兰连接，端盖内设置有轴承（203），电机转子和轴（201）通过轴承（203）支撑在电机壳体（215）内，电机壳体（215）内壁设置有幅向筋板或扇形块来支撑定子（205），电机轴（201）伸出电机前端盖（216）后安装有叶轮（214），电机壳体（215）的外径与叶轮（216）轮毂直径及与前后消声器的内筒直径一致，电机壳体（215）两端与主机外壳端部基本平齐，固定转子的法兰与端盖内置电机壳体（215）内侧。

2.根据权利要求1所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：叶轮的轮毂直径任意变化时，电机壳体（215）外径始终与轮毂直径一致，电机壳体支承定子（205）的内径大小，通过设置在内壁的幅向筋板或扇形块的高度来调整。

3.根据权利要求1所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：电机壳体（215）一端与主机外壳端部基本平齐，另一端与叶轮轮毂连接，在其连接处留有少许间隙，轮毂的另一端与主机外壳端部基本平齐，电机前后固定端盖的法兰在壳体筒体的内侧，调整两固定法兰的轴向距离，适应安装定子的长度要求。

4.根据权利要求1所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：所述径向环形进/出风消声装置（1）包括导流盘、外消声锥筒和内消声锥筒，内消声锥筒一端连接导流盘，另一端通过扁钢支撑，套装在外消声锥筒内，围成一个面积呈渐缩式，几何形状从径向环形圆滑过渡到轴向环形的气流通道，并在外消声锥筒与导流盘之间形成环形进风口，在外消声锥筒与内消声锥筒之间形成环形出风口。

5.根据权利要求4所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：所述导流盘由由前封板（101）、直筒体（102）和前导流板（103）围合形成，导流盘内部空腔内填充有消声材料；所述外消声锥筒由后导流板（105）、外消声锥筒体（106）和外壳筒体（108）围合而成，外消声锥筒内部空腔内填充有消声材料；所述内消声锥筒由内消声锥筒体（107）和后封板（111）围合而成，内消声锥筒内部空腔内填充有消声材料；前导流板（103）和后导流板（105）是圆弧盘式结构，前导流板（103）的小端与内消声锥筒体（107）圆滑过渡连接，后导流板（105）的小端与外消声锥筒体（106）圆滑过渡连接。

6.根据权利要求4所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：所述环形进/出风口位置为径向或轴向，在流道的进/出风口，设置有格栅式防护网（112），所述气流通道有一个以上的弯道。

7.根据权利要求4所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：还可在流道的进/出风口上方，通过圆钢（104）或支撑扁钢（110）支撑一个环形消声筒（113），在两侧形成轴向进/出风口，两侧轴向进/出风口处设置有格栅式防护网（112）。

8.根据权利要求1所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：所述外壳（209）内设置有消声层，由外到内依次是阻尼消声层（210）、空气层（218）、微孔板消声层（211）、玻璃棉消声层（212）和冲孔板内筒（213）。

9.根据权利要求1所述的高效低噪轴流通风机，其特征是：所述消声扩散筒（4）内筒设置成长锥体。