CN218118095U - 一种高压离心风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压离心风机，具有蜗壳、离心叶轮以及驱动控制组件；离心叶轮转动设置在蜗壳的工作空间内；所述驱动控制组件包括控制机壳、外转子电机以及控制单元；控制机壳固定连接在蜗壳的背盖板上；蜗壳的背盖板上设有连接孔；控制机壳上设有第一安装腔体和第二安装腔体；外转子电机设置在第一安装腔体内；控制单元设置在第二安装腔体内；第一安装腔体供外转子电机的输出轴伸出的一端形成连接开口；第一安装腔体的连接开口与蜗壳的背盖板上的连接孔连接相通；外转子电机的外转子体上正对连接孔的端面上设有与外转子电机的内部连通的散热通孔。本实用新型在满足高功率的前提下，能够保证驱动控制组件的散热效果，从而适应高热的运行环境。

Description

一种高压离心风机

技术领域

本实用新型涉及一种高压离心风机。

背景技术

风机工作时，动力机(主要是电机)驱动离心叶轮在蜗壳内旋转，空气经吸气口从离心叶轮中心处吸入。由于离心叶轮对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向蜗壳，并从蜗壳的排气口排出。在设计条件下，压升为2940Pa～14700Pa的风机就属于高压风机范畴。

而风压风量的增大，就需要电机以更大的功率进行输出。目前离心风机的电机一般会选择内转子电机或者外转子电机。而内转子电机具有功率密度低、低转速的特点，因此无法满足高压离心风机的需求。而外转子电机则具有功率密度高，高转速的特点，因此能够满足高压离心风机的需求。

然而电机在工作的过程中往往会将一部分能量以无用功的形式损耗掉，因此电机以更大功率进行输出的时候，其所作的无用功损耗也会越大，这种无用功损耗通常会以热量的形式散发。同时控制单元上的电子元器件也会在工作时产生热量。因电机工作而产生的这些热量如果不能散发掉，不仅会导致控制单元过热保护，而且会影响风机的使用寿命。而高压风机由于其电机的功率较大，因此散热问题十分突出。特别是当高压离心风机在高热环境内使用时，散热问题更加突出。若采用传统的自发散热形式(即通过控制机壳的自然散热)很难保证高压离心风机的稳定工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高压离心风机，其在满足高功率的前提条件下，能够保证驱动控制组件的散热效果，从而适应高热的运行环境(如沙漠等)。

实现本实用新型目的的技术方案是：本实用新型具有蜗壳、离心叶轮以及用于驱动离心叶轮转动的驱动控制组件；所述蜗壳内设有供离心叶轮在内转动的工作空间；所述离心叶轮转动设置在蜗壳的工作空间内；所述驱动控制组件包括控制机壳、外转子电机以及用于控制外转子电机工作的控制单元；所述控制机壳固定连接在蜗壳的背盖板上；蜗壳的背盖板上设有与离心叶轮同轴设置，且用于连通工作空间和蜗壳的外部空间的连接孔；所述控制机壳上设有第一安装腔体和第二安装腔体；所述外转子电机设置在第一安装腔体内；所述控制单元设置在第二安装腔体内；第一安装腔体供外转子电机的输出轴伸出的一端形成连接开口；所述连接开口的直径与连接孔的直径相等；所述连接开口的直径大于外转子体的直径；第一安装腔体的连接开口与蜗壳的背盖板上的连接孔连接相通，且在连接处形成密封连接；外转子电机的外转子体上正对连接孔的端面上设有与外转子电机的内部连通的散热通孔。

进一步，上述外转子电机包括定子总成和外转子总成；所述定子总成包括定子绕组和定子体；所述外转子总成包括固定设有磁钢的外转子体；磁钢与定子绕组同轴设置，且磁钢位于定子绕组的外部；第一安装腔体的内部的底面的中心设有向连接开口延伸的安装管体；安装管体与控制机壳为一体件；第一安装腔体和安装管体形成定子体；所述定子绕组围绕安装管体固定设置在第一安装腔体内，且位于第一安装腔体的内壁与安装管体之间；所述安装管体内通过轴承转动设有输出轴；输出轴伸出安装管体的一端通过轴套与外转子体固定连接；所述输出轴伸出安装管体的一端从外转子体伸出，并形成输出端；所述输出端依次穿过连接开口和连接孔后进入蜗壳的工作空间内；所述输出端固定设有连接法兰；所述连接法兰与离心叶轮固定连接。

进一步，上述蜗壳的背盖板上围绕连接孔设有环形插条；第一安装腔体正对蜗壳的背盖板的端面上设有环形插槽；所述控制机壳与蜗壳的背盖板固定连接时，环形插条插入环形插槽内。

进一步，上述环形插条和环形插槽之间还填充有防水胶。

进一步，第一安装腔体的内部的底面设有与安装管体同轴设置的环形防水槽；外转子体的开口端插入环形防水槽，并能随外转子体转动在环形防水槽内移动。

进一步，上述第一安装腔体的外壁上设有多个安装耳；所述蜗壳的背盖板上设有与安装耳一一对应的安装座；所述安装耳与安装座通过螺栓固定连接在一起。

进一步，上述第一安装腔体的内部的底面将控制机壳分隔为第一安装腔体和第二安装腔体；外转子电机的引出线穿过第一安装腔体的底面后与控制单元电连接。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型通过连接孔和连接开口形成连接相通，使得蜗壳的工作空间与第一安装腔体形成连通，且在连接处通过密封配合，使得外转子电机的密封问题得到了很好的解决；也基于此，在外转子电机的外转子体上进行打孔也成为了可能(因为无需考虑外转子体漏水的问题)，使得蜗壳内的高压气流能够进入外转子体内部(即进入外转子电机的内部)，从而大大提高散热效果。

(2)本实用新型中控制机壳的第一安装腔体直接设计成外转子电机的定子体，实现了外转子电机与控制机壳的一体化，相当于第一安装腔体即作为外转子电机的一部分，还作为控制机壳的一部分，同时还作为连接蜗壳的连接部件，设计巧妙的同时，还能够让作为定子体的第一安装腔体也参与散热，进一步提高散热效果。

(3)本实用新型中第一安装腔体与蜗壳的背盖板通过密封圈形成挤压密封配合，在保证工作空间内高压环境的同时，也让雨水等液体无法从第一安装腔体与背盖板的连接处进入外转子电机内，为外转子体上的散热通孔的开设提供有利条件。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的剖视等轴视图；

图4为本实用新型中蜗壳的结构示意图；

图5为图2中A处的放大示意图；

图6为本实用新型中驱动控制组件的结构示意图；

图7为本实用新型中控制机壳的结构示意图；

图8为本实用新型中控制机壳的剖视等轴视图。

具体实施方式

见图1至图8，本实用新型具有蜗壳1、离心叶轮2以及用于驱动离心叶轮2转动的驱动控制组件3；所述蜗壳1内设有供离心叶轮2在内转动的工作空间11；所述离心叶轮2转动设置在蜗壳1的工作空间11内；所述驱动控制组件3包括控制机壳31、外转子电机32以及用于控制外转子电机32工作的控制单元；控制单元就是用于控制外转子电机32转动的PCBA板，外转子电机32的PCBA板为常规设计，在此不做赘述。

控制机壳31固定连接在蜗壳1的背盖板12上；背盖板12是与设有蜗壳进风口的前盖板相对设置的；蜗壳1的背盖板12上设有与离心叶轮2同轴设置，且用于连通工作空间11和蜗壳1的外部空间的连接孔13；所述控制机壳31上设有第一安装腔体311和第二安装腔体312；所述外转子电机32设置在第一安装腔体311内；所述控制单元设置在第二安装腔体312内。

所述外转子电机32包括定子总成和外转子总成；所述定子总成包括定子绕组321和定子体；所述外转子总成包括固定设有磁钢的外转子体322；磁钢与定子绕组321同轴设置，且磁钢位于定子绕组321的外部。

第一安装腔体311的内部的底面的中心设有安装管体311-1；安装管体311-1与控制机壳31为一体件；第一安装腔体311和安装管体311-1形成定子体；所述定子绕组321围绕安装管体311-1固定设置在第一安装腔体311内，且位于第一安装腔体311的内壁与安装管体311-1之间；所述安装管体311-1内通过轴承33转动设有输出轴34；输出轴34伸出安装管体311-1的一端通过轴套35与外转子体322固定连接；所述输出轴34伸出安装管体311-1的一端从外转子体322伸出，并形成输出端。

第一安装腔体311供外转子电机32的输出轴34伸出的一端形成连接开口311-2；所述安装管体311-1向连接开口311-2延伸；所述连接开口311-2的直径与连接孔13的直径相等；所述连接开口311-2的直径大于外转子体322的直径；第一安装腔体311的连接开口311-2与蜗壳1的背盖板12上的连接孔13连接相通，且在连接处形成密封连接；外转子电机32的外转子体322上正对连接孔13的端面上设有与外转子电机32的内部连通的散热通孔322-1。正如图6所示，外转子体322上沿其旋转轴线设有7个圆周均匀分布的散热通孔322-1。

所述输出端依次穿过连接开口311-2和连接孔13后进入蜗壳1的工作空间11内；所述输出端固定设有连接法兰4；其中离心叶轮2为常规设计，包括上盘、下盘和设置在上盘和下盘之间的叶轮组；所述连接法兰4与离心叶轮2的下盘固定连接。离心叶轮2的下盘与蜗壳1的背盖板12之间具有缝隙，该缝隙的存在不仅是为了保证离心叶轮2的顺利转动，而且能够形成气流通道，供高压气流从该缝隙进入第一安装腔体311内，形成对外转子电机内部的散热。

第一安装腔体311正对蜗壳的背盖板12的端面上设有环形插槽311-3；环形插槽311-3内嵌设有高出环形插槽的密封圈5；当第一安装腔体311与背盖板12固定连接时，密封圈5与背盖板12形成挤压密封配合。

第一安装腔体311的内部的底面设有与安装管体311-1同轴设置的环形防水槽311-4；外转子体322的开口端插入环形防水槽311-4，并能随外转子体322转动在环形防水槽311-4内移动。此设计，能够进一步设置用于防水的密封结构。

所述第一安装腔体311的外壁上设有多个安装耳311-5；所述蜗壳1的背盖板12上设有与安装耳311-5一一对应的安装座14；所述安装耳311-5与安装座14通过螺栓固定连接在一起。

由此可知，本实用新型中控制机壳31的第一安装腔体311直接设计成外转子电机32的定子体，实现了外转子电机32与控制机壳31的一体化，相当于第一安装腔体311即作为外转子电机32的一部分，还作为控制机壳31的一部分，同时还作为连接蜗壳1的连接部件，设计巧妙的同时，还能够让作为定子体的第一安装腔体311也参与散热(自然向外传热)，进一步提高散热效果。

所述第一安装腔体311的内部的底面将控制机壳31分隔为第一安装腔体311和第二安装腔体312；外转子电机32的引出线穿过第一安装腔体311的底面后与控制单元电连接。

本实用新型通过连接孔13和连接开口311-2形成连接相通，使得蜗壳1的工作空间与第一安装腔体311形成连通，且在连接处通过密封配合，使得外转子电机32的密封问题得到了很好的解决；也基于此，在外转子电机32的外转子体322上进行打孔也成为了可能(因为无需考虑外转子体漏水的问题)，使得蜗壳1内的高压气流能够进入外转子电机32的内部直接对其进行散热。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压离心风机，具有蜗壳、离心叶轮以及用于驱动离心叶轮转动的驱动控制组件；所述蜗壳内设有供离心叶轮在内转动的工作空间；所述离心叶轮转动设置在蜗壳的工作空间内；其特征在于：所述驱动控制组件包括控制机壳、外转子电机以及用于控制外转子电机工作的控制单元；所述控制机壳固定连接在蜗壳的背盖板上；蜗壳的背盖板上设有与离心叶轮同轴设置，且用于连通工作空间和蜗壳的外部空间的连接孔；所述控制机壳上设有第一安装腔体和第二安装腔体；所述外转子电机设置在第一安装腔体内；所述控制单元设置在第二安装腔体内；第一安装腔体供外转子电机的输出轴伸出的一端形成连接开口；所述连接开口的直径与连接孔的直径相等；所述连接开口的直径大于外转子体的直径；第一安装腔体的连接开口与蜗壳的背盖板上的连接孔连接相通，且在连接处形成密封连接；外转子电机的外转子体上正对连接孔的端面上设有与外转子电机的内部连通的散热通孔。

2.根据权利要求1所述的一种高压离心风机，其特征在于：所述外转子电机包括定子总成和外转子总成；所述定子总成包括定子绕组和定子体；所述外转子总成包括固定设有磁钢的外转子体；磁钢与定子绕组同轴设置，且磁钢位于定子绕组的外部；第一安装腔体的内部的底面的中心设有向连接开口延伸的安装管体；安装管体与控制机壳为一体件；第一安装腔体和安装管体形成定子体；所述定子绕组围绕安装管体固定设置在第一安装腔体内，且位于第一安装腔体的内壁与安装管体之间；所述安装管体内通过轴承转动设有输出轴；输出轴伸出安装管体的一端通过轴套与外转子体固定连接；所述输出轴伸出安装管体的一端从外转子体伸出，并形成输出端；所述输出端依次穿过连接开口和连接孔后进入蜗壳的工作空间内；所述输出端固定设有连接法兰；所述连接法兰与离心叶轮固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种高压离心风机，其特征在于：第一安装腔体正对蜗壳的背盖板的端面上设有环形插槽；环形插槽内嵌设有高出环形插槽的密封圈；当第一安装腔体与背盖板固定连接时，密封圈与背盖板形成挤压密封配合。

4.根据权利要求2所述的一种高压离心风机，其特征在于：第一安装腔体的内部的底面设有与安装管体同轴设置的环形防水槽；外转子体的开口端插入环形防水槽，并能随外转子体转动在环形防水槽内移动。

5.根据权利要求1所述的一种高压离心风机，其特征在于：所述第一安装腔体的外壁上设有多个安装耳；所述蜗壳的背盖板上设有与安装耳一一对应的安装座；所述安装耳与安装座通过螺栓固定连接在一起。

6.根据权利要求2所述的一种高压离心风机，其特征在于：所述第一安装腔体的内部的底面将控制机壳分隔为第一安装腔体和第二安装腔体；外转子电机的引出线穿过第一安装腔体的底面后与控制单元电连接。

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