CN216008963U - 一种异轴双向通风结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异轴双向通风结构，包括：风筒，其沿上下方向延伸，风筒的一端为进风口，另一端为出风口；进口结构，其包括进口电机与进口叶轮，进口电机相对固定于风筒上，进口电机驱动连接于进口叶轮，进口叶轮位于进风口，进口叶轮具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个进口叶片；出口结构，其包括出口电机与出口叶轮，出口电机相对固定于风筒上，出口电机驱动连接于出口叶轮，出口叶轮位于出风口，出口叶轮的旋转轴线与进口叶轮的旋转轴线共线，出口叶轮的旋转方向与进口叶轮的旋转方向相反，出口叶轮具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个出口叶片，本实用新型可在低转速时就能达到通风要求，全压效率大幅提高，并且降低噪音与能耗。

Description

一种异轴双向通风结构

技术领域

本实用新型涉及一种通风结构，尤其涉及一种异轴双向通风结构。

背景技术

在工业等不同的场景中经常需要使用到通风散热结构，如冷却塔，现有的冷却塔内部通常会装有一个叶轮，利用叶轮工作从而达到通风散热的效果，如要提高通风散热效果，一般是提高叶轮转速，但转速越大，噪声越高，能耗亦相对应地增加，市面上出现一些冷却塔，其内部水平排列有多个叶轮，可在提供同等的风量下降低叶轮的转速，但总噪声与总能耗降低的幅度较少，优化效果甚微。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种异轴双向通风结构，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种异轴双向通风结构，包括：风筒，其沿上下方向延伸，所述风筒的一端为进风口，另一端为出风口；进口结构，其包括进口电机与进口叶轮，所述进口电机相对固定于所述风筒上，所述进口电机驱动连接于所述进口叶轮，所述进口叶轮位于所述进风口，所述进口叶轮的旋转轴线沿上下方向延伸，所述进口叶轮具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个进口叶片；出口结构，其包括出口电机与出口叶轮，所述出口电机相对固定于所述风筒上，所述出口电机驱动连接于所述出口叶轮，所述出口叶轮位于所述出风口，所述出口叶轮的旋转轴线与所述进口叶轮的旋转轴线共线，所述出口叶轮的旋转方向与所述进口叶轮的旋转方向相反，所述出口叶轮具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个出口叶片。

该技术方案至少具有如下的有益效果：风筒内具有进口叶轮与出口叶轮，进口叶轮与出口叶轮沿风筒的轴向排列，由两个不同的驱动分别带动工作，并且旋转轴线共线、旋转方向相反，如此异轴反转的两个叶轮中，位于进口的进口叶轮既起到对出口叶片的加压作用，又充当多一个级的风机叶轮串联增压作用，从而产生较高的风机全压效率，如此两个叶轮可在低转速时就能达到通风要求，全压效率大幅提高，并且降低噪音与能耗。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进口叶片的前倾角在0度至30度之间。进口叶片的前倾角控制在此范围内，整个通风结构的全压效率得到较大提高。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出口叶片的前倾角在0度至30度之间。同样的，出口叶片的前倾角控制在此范围内，整个通风结构的全压效率得到较大提高。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进口叶片的前倾角与所述出口叶片的前倾角比值为1至1.3。在此比值下，全压效率的提升效率比控制单个叶片前倾提升更大，并且噪声值表现较好。

作为上述技术方案的进一步改进，以所述风筒的长度延伸方向为纵向，所述进口叶片的纵向投影面积与所述风筒的横向截面的面积比值为1至0.3。控制进口叶片的纵向投影面积在此范围值内，同样可提高整个通风结构的全压效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出口叶片的纵向投影面积与所述风筒的横向截面的面积比值为1至0.3。控制出口叶片的纵向投影面积在此范围值内，同样可提高整个整个通风结构的全压效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进口叶片的纵向投影面积与所述出口叶片的纵向投影面积的比值为1至1.5。在此比值下，风量和静压略有增加，并且全压效率得到较大提高，并且噪音也得到了降低。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进口叶轮与所述出口叶轮的距离为L，所述进口叶轮的直径为R，L不大于0.5R。两个叶轮之间的距离越近，越能产生较高的风机全压效率，控制在此范围值内，可得到较高效率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进风口与所述出风口均连接有支架，所述进口电机与所述出口电机分别连接于两个所述支架上。风筒的进风口与出风口处均连接有支架，利用两个支架分别对进口电机与出口电机进行固定，直接将两个电机设置在两个叶轮的旋转轴线上，提高通流面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的整体立体图；

图2是本实用新型的正视线架示意图。

附图中：100-风筒、210-进口电机、220-进口叶轮、221-进口叶片、310-出口电机、320-出口叶轮、321-出口叶片、400-支架。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1与图2，一种异轴双向通风结构，包括：风筒100，其沿上下方向延伸，所述风筒100的一端为进风口，另一端为出风口；进口结构，其包括进口电机210与进口叶轮220，所述进口电机210相对固定于所述风筒100上，所述进口电机210驱动连接于所述进口叶轮220，所述进口叶轮220位于所述进风口，所述进口叶轮220的旋转轴线沿上下方向延伸，所述进口叶轮220具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个进口叶片221；出口结构，其包括出口电机310与出口叶轮320，所述出口电机310相对固定于所述风筒100上，所述出口电机310驱动连接于所述出口叶轮320，所述出口叶轮320位于所述出风口，所述出口叶轮320的旋转轴线与所述进口叶轮220的旋转轴线共线，所述出口叶轮320的旋转方向与所述进口叶轮220的旋转方向相反，所述出口叶轮320具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个出口叶片321。

由上述可知，风筒100内具有进口叶轮220与出口叶轮320，进口叶轮220与出口叶轮320沿风筒100的轴向排列，由两个不同的驱动分别带动工作，并且旋转轴线共线、旋转方向相反，如此异轴反转的两个叶轮中，位于进口的进口叶轮220既起到对出口叶片321的加压作用，又充当多一个级的风机叶轮串联增压作用，从而产生较高的风机全压效率，如此两个叶轮可在低转速时就能达到通风要求，全压效率大幅提高，并且降低噪音与能耗。

进口电机210与出口电机310相对固定在风筒100上，并分别驱动进口叶轮220与出口叶轮320，其具有多种不同的实施方式，如将进口电机210与出口电机310直接外置在风筒100外侧，并通过皮带等传动结构带动进口叶轮220与出口叶轮320转动，在本实施例中，所述进风口与所述出风口均连接有支架400，所述进口电机210与所述出口电机310分别连接于两个所述支架400上。风筒100的进风口与出风口处均连接有支架400，利用两个支架400分别对进口电机210与出口电机310进行固定，直接将两个电机设置在两个叶轮的旋转轴线上，提高通流面积。

对单叶轮的性能进行测试，得到性能测试表1：

为了提高整体性能，对叶片的前倾角进行了多组改进与测试，得到实施例一，在此实施例中，调整进口叶片221的前倾角在0度至30度之间，出口叶片321的前倾角在0度至30度之间，其中，部分性能测试表如下：

表2 进口叶片221的前倾角与出口叶片321的前倾角均为15度：

表3 进口叶片221的前倾角与出口叶片321的前倾角均为0度：

表4 进口叶片221的前倾角与出口叶片321的前倾角均为30度：

通过表2、表3与表4分别与表1对比可知，通过调整进口叶片221与出口叶片321的前倾角提高了风机的全压效率，为了进一步提升整体性能，继续对叶片的前倾角进行了多组改进与测试，其中，部分性能测试表如下：

表5 进口叶片221的前倾角为18度与出口叶片321的前倾角为15度：

表6 进口叶片221的前倾角为13度与出口叶片321的前倾角为10度

综合对比表1至表6可见，在实施例一中，将叶片沿叶轮从外到里都将其叶片截面重心连线向空气来流方向倾斜一个角度，可以看出叶轮进口噪声降低2dB(A)左右，同时，叶轮出口噪声降低2.5dB(A)左右，而且风量，静压和全压效率等流体性能没有下降，前倾角度在0-30度时，且进口叶片221前倾角与出口叶片321前倾角的比值在1至1.3范围时，噪声值表现出来较好，风机全压效率亦得到大幅度提升。

为了进一步提高整体性能，对叶片的纵向投影面积进行调整，得到实施例二，在此实施例中，以风筒100的长度延伸方向为纵向，进口叶片221的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3，出口叶片321的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3。其中部分性能测试表如下：

表7 中进口叶片221的纵向投影面积与出口叶片321的纵向投影面积的比值为1至1.5：

对比表6与表7可知，叶轮出口噪声降低0.5dB(A)左右，而且风量和静压略有增加，且全压效率得到提高,这一个设计原理，主要是采用小的升力系数和增加叶栅稠度来降低漩涡噪声，叶片设计时，保证叶片稠度的设计合理性，控制进口叶片221的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3，出口叶片321的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3，并在进口叶片221的纵向投影面积与出口叶片321的纵向投影面积的比值为1至1.5得到更好的提升。

为了进一步提高整体性能，对进口叶轮220与出口叶轮320的轮距进行调整，得到实施例三，在此实施例中，以进口叶轮220与出口叶轮320的距离为L，进口叶轮220的直径为R，L不大于0.5R。其中部分性能测试表如下：

表8 中进口叶轮220与出口叶轮320的距离为150mm：

表9 中进口叶轮220与出口叶轮320的距离为90mm：

表10 中进口叶轮220与出口叶轮320的距离为30mm：

对比表8、表9与表10可知，异轴双向转动的叶轮中，后面的叶轮既起到导叶的加压作用，又充当多一个级的风机叶轮串联增压作用，两轮之间距离越近，越能产生较高的风机全压效率，但从运行安全考虑，再考虑能接受的全压效率略有减低的幅度，结合实验数据，可以将两个叶轮之间的设计距离定为10mm到0.5倍叶轮直径这个范围，就能产生高于单叶轮运行的较高效率。

综上所述，异轴双向通风叶轮按照实施例一、实施例二与实施例三的参数，调整进口叶片221的前倾角在0度至30度之间，出口叶片321的前倾角在0度至30度之间，并且进口叶片221前倾角与出口叶片321前倾角的比值在1至1.3；进口叶片221的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3，出口叶片321的纵向投影面积与风筒100的横向截面的面积比值为1至0.3，并且进口叶片221的纵向投影面积与出口叶片321的纵向投影面积的比值为1至1.5；两个叶轮之间的设计距离定为10mm到0.5倍叶轮直径。如此可将叶轮的转速降低但保证风量，并且降低噪声，运行时更加节能环保。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种异轴双向通风结构，其特征在于：包括：

风筒(100)，其沿上下方向延伸，所述风筒(100)的一端为进风口，另一端为出风口；

进口结构，其包括进口电机(210)与进口叶轮(220)，所述进口电机(210)相对固定于所述风筒(100)上，所述进口电机(210)驱动连接于所述进口叶轮(220)，所述进口叶轮(220)位于所述进风口，所述进口叶轮(220)的旋转轴线沿上下方向延伸，所述进口叶轮(220)具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个进口叶片(221)；

出口结构，其包括出口电机(310)与出口叶轮(320)，所述出口电机(310)相对固定于所述风筒(100)上，所述出口电机(310)驱动连接于所述出口叶轮(320)，所述出口叶轮(320)位于所述出风口，所述出口叶轮(320)的旋转轴线与所述进口叶轮(220)的旋转轴线共线，所述出口叶轮(320)的旋转方向与所述进口叶轮(220)的旋转方向相反，所述出口叶轮(320)具有沿其旋转轴线圆周阵列的多个出口叶片(321)。

2.根据权利要求1所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述进口叶片(221)的前倾角在0度至30度之间。

3.根据权利要求2所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述出口叶片(321)的前倾角在0度至30度之间。

4.根据权利要求3所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述进口叶片(221)的前倾角与所述出口叶片(321)的前倾角比值为1至1.3。

5.根据权利要求1所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：以所述风筒(100)的长度延伸方向为纵向，所述进口叶片(221)的纵向投影面积与所述风筒(100)的横向截面的面积比值为1至0.3。

6.根据权利要求5所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述出口叶片(321)的纵向投影面积与所述风筒(100)的横向截面的面积比值为1至0.3。

7.根据权利要求6所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述进口叶片(221)的纵向投影面积与所述出口叶片(321)的纵向投影面积的比值为1至1.5。

8.根据权利要求1所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述进口叶轮(220)与所述出口叶轮(320)的距离为L，所述进口叶轮(220)的直径为R，L不大于0.5R。

9.根据权利要求1所述的一种异轴双向通风结构，其特征在于：所述进风口与所述出风口均连接有支架(400)，所述进口电机(210)与所述出口电机(310)分别连接于两个所述支架(400)上。

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