一种两级混流式低噪声风机转让专利
申请号 : CN202010792031.0
文献号 : CN111894873B
文献日 : 2021-08-31
发明人 : 李诗徉 , 蒋洪涛 , 叶豪杰
申请人 : 绍兴智新机电科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种两级混流式低噪声风机,其特征在于,包括外壳(1),所述的外壳(1)设置有进风口(111)和出风口(112),所述的外壳(1)内设置有转动结构(2),所述的转动结构(2)包括混流式一级叶轮(201)和混流式二级叶轮(202),所述的一级叶轮(201)和二级叶轮(202)之间设置有用于导向气流的一级导叶(3),所述的二级叶轮(202)和出风口(112)之间设置有用于导向气流的二级导叶(9),所述的一级导叶(3)内设置有用于驱动转动结构(2)旋转的驱动装置(4);
所述的一级叶轮(201)包括第一轮盘(211)以及沿着第一轮盘(211)的圆周方向均匀设置的第一叶片(221),所述的驱动装置(4)部分位于第一轮盘(211)内,所述的驱动装置(4)和第一轮盘(211)通过第一转动轴(401)转动连接;
所述第一叶片(221)的吸入直径与第一叶片(221)的外径比例在0.1‑0.9之间,所述第一叶片(221)的工作面出口角在10°‑90°之间,所述第一叶片(221)的背面出口角在10°‑90°之间,所述第一叶片(221)的包角在0°‑150°之间;
所述的二级叶轮(202)包括第二轮盘(212)以及沿着第二轮盘(212)圆周方向均匀设置的第二叶片(222),所述的驱动装置(4)和第二轮盘(212)通过第二转动轴(402)转动连接;
所述第二叶片(222)的吸入直径与第二叶片(222)的外径比例为1,所述第二叶片(222)的工作面出口角在10°‑90°之间,所述第二叶片(222)的背面出口角在10°‑90°之间,所述第二叶片(222)的包角在0°‑150°之间;
所述的一级导叶(3)包括第一导叶盘(301)以及沿着第一导叶盘(301)的圆周方向均匀设置的第一导叶叶片(302),所述的驱动装置(4)设置有安装件(403),所述的第一导叶盘(301)的内部设置有固定部(311),所述的安装件(403)通过第一连接件(6)和固定部(311)连接,所述的安装件(403)沿着圆周方向均匀设置有气流孔(413),固定部(311)上有与气流孔(413)位置对应的开口,气体从气流孔(413)流过,所述的第一导叶盘(301)与第一轮盘(211)和第二轮盘(212)之间均存在间隙(5);
所述的第一导叶叶片(302)的吸入直径与第一导叶叶片(302)的外径比例在1‑1.5之间,所述第一导叶叶片(302)的工作面出口角在100°‑170°之间,所述第一导叶叶片(302)的背面出口角在60°‑130°之间,所述第一导叶叶片(302)的包角在0°‑150°之间;
所述的二级导叶(9)包括第二导叶盘(901)以及沿着第二导叶盘(901)的圆周方向均匀设置的第二导叶叶片(902),所述的第二导叶盘(901)和第二轮盘(212)之间存在空隙(10),所述的第二导叶叶片(902)的吸入直径与第二导叶叶片(902)的外径比例在1‑3之间,所述第二导叶叶片(902)的工作面出口角在100°‑180°之间,所述第二导叶叶片(902)的背面出口角在60°‑130°之间,所述第二导叶叶片(902)的包角在0°‑150°之间;
所述第一叶片(221)和第二叶片(222)均为大于1的整数;所述的第一导叶叶片(302)的数量与第一叶片(221)或第二叶片(222)的数量互质,所述第二导叶叶片(902)的数量与第一叶片(221)或第二叶片(222)的数量互质;
所述的一级导叶(3)还包括与第一导叶叶片(302)一侧固定连接的第一壳体(303),所述的二级导叶(9)还包括与第二导叶叶片(902)一侧固定连接的第二壳体(903),所述的外壳(1)包括设于一级叶轮(201)外的第一外壳(101)以及设于二级叶轮(202)外的第二外壳(102);
风从进风口(111)进入,依次经过一级叶轮(201)、一级导叶(3)、二级叶轮(202)、二级导叶(9),然后从出风口(112)流出;空气从一级叶轮(201)轴向进入,从二级叶轮(202)轴向流出;
气流主要从进风口(111)流入第三壳体(11)和第一轮盘(211)之间,然后再流动至一级导叶(3);一级叶轮(201)对空气进行一级增压,气体流动至一级导叶(3);
气流主要流入第四壳体(12)和第二轮盘(212)之间,然后流动至二级导叶(9),二级叶轮(202)对空气进行二级增压,并使得风能轴向流出;
驱动装置(4)为双出轴电机,驱动装置(4)通过第一转动轴(401)和第一轮盘(211)连接,驱动一级叶轮(201)转动;驱动装置(4)通过第二转动轴(402)和第二轮盘(212)连接,驱动二级叶轮(202)转动,驱动装置(4)位于第一轮盘(211)、第一导叶盘(301)的内部;
在风机运行的过程中,一级导叶(3)前后端面会产生压差,风主要从进风口(111)进入,依次经过一级叶轮(201)、一级导叶(3)、二级叶轮(202),二级导叶(9),然后从出风口(112)流出;由于一级导叶(3)前后端面压差的存在,有一小部分风会从第一导叶盘(301)和第二轮盘(212)之间的间隙(5)进入到第一导叶盘(301)内部,然后经过气流孔(413),从第一导叶盘(301)和第一轮盘(211)之间的间隙(5)流出第一导叶盘(301),使得驱动装置(4)的表面形成微循环;
外壳(1)外设置有机座(8),机座(8)固定在第一壳体(303)和第二外壳(102)外,再通过螺栓将机座(8)固定在地面上;先通过法兰和固定部(311)将电机和第一导叶盘(301)牢牢固定住,然后再通过机座(8)将风机固定在地面上;
第一外壳(101)、第一壳体(303)、第二外壳(102)、第二壳体(903)依次卡接且可互相拆分;一级叶轮(201)、一级导叶(3)、二级叶轮(202)、二级导叶(9)、第一外壳(101)、第二外壳(102)、驱动装置(4)可互相拆分,都可以进入φ600mm的舱门;风机整体重心在电机位置,外壳(1)的中心轴、转动结构(2)的中心轴、一级导叶(3)、二级导叶(9 )的中心轴、电机的中心轴均重合,在重心垂线上设有方便吊装的吊码;
第一外壳(101)、第一壳体(303)、第二外壳(102)、第二壳体(903)组装后呈波浪形,第一轮盘(211)、第一导叶盘(301)、第二轮盘(212)、第二导叶盘(901)呈波浪形。
说明书 :
一种两级混流式低噪声风机
技术领域
背景技术
的隐蔽性。为了降低噪音,人们想了多种多样的方式,例如采用低频隔振装置、双层隔振装
置等,也可以通过风机本身的设计入手来降低噪音,但是在风机优化案例中,虽然在气动效
率上取得了一定的提升。然而,相比于性能、效率的提升,降低风机噪声的难度要大得多,甚
至有些风机优化案例中,气动效率有显著上升然而噪声级却没有丝毫变化。在风机设计时,
风机全压和流量是不变的,因此,在保证风机的风机全压和流量不变的情况下,如何降低风
机的噪音至关重要。
发明内容
的转动结构包括混流式一级叶轮和混流式二级叶轮,所述的一级叶轮和二级叶轮之间设置
有用于导向气流的一级导叶,所述的二级叶轮和出风口之间设置有用于导向气流的二级导
叶,所述的一级导叶内设置有用于驱动转动结构旋转的驱动装置。
的结构形式,即一级叶轮为混流式叶轮,二级叶轮也为混流式叶轮,在这两级叶轮中间采用
一级导叶进行导流,从二级叶轮流出的气流经二级导叶导流,最后从出风口流出,驱动装置
置于一级导叶内部,能有效降低屏蔽驱动装置的机械噪音,也可以有效降低风机内部的绝
对风速,大幅减少气动噪声,同时,该结构形式也能实现轴向进气,轴向出气的需求,风机整
体结构紧凑。
动轴转动连接。
第一叶片的包角在0°‑150°之间。
包角在0°‑150°之间。
部,所述的安装件通过第一连接件和固定部连接,所述的安装件沿着圆周方向均匀设置有
气流孔,所述的第一导叶盘与第一轮盘和第二轮盘之间均存在间隙。在风机运行过程中,一
级导叶的前后端面会产生压差,使驱动装置周围空气产生流动,带走驱动装置产生热量从
而达到冷却的目的。
在60°‑130°之间,所述第一导叶叶片的包角在0°‑150°之间。一级导叶为空间导叶形式,将
风的速度环量转化为风的压力势能。
吸入直径与第二导叶叶片的外径比例在1‑3之间,所述第二导叶叶片的工作面出口角在
100°‑180°之间,所述第二导叶叶片的背面出口角在60°‑130°之间,所述第二导叶叶片的包
角在0°‑150°之间。二级导叶为空间导叶形式,将风的速度环量转化为风的压力势能。
数量互质。
轮外的第一外壳以及设于二级叶轮外的第二外壳。第一导叶叶片和第二导叶叶片不仅起到
了气流导向作用,同时起到了加强筋的作用。
流出的气流经二级导叶导流,最后从出风口流出,驱动装置置于一级导叶内部,能有效降低
屏蔽驱动装置的机械噪音,也可以有效降低风机内部的绝对风速,大幅减少气动噪声,同
时,该结构形式也能实现轴向进气,轴向出气的需求,风机整体结构紧凑。
附图说明
叶片;3、一级导叶;301、第一导叶盘;311、固定部;302、第一导叶叶片;303、第一壳体;4、驱
动装置;401、第一转动轴;402、第二转动轴;403、安装件;413、气流孔;5、间隙;6、第一连接
件;8、机座;9、二级导叶;901、第二导叶盘;902、第二导叶叶片;903、第二壳体;10、空隙;11、
第三壳体;12、第四壳体;13、接线盒。
具体实施方式
转动结构2旋转。二级叶轮202和出风口112之间设置有的二级导叶9。外壳1外还设有机座8。
风从进风口111进入,依次经过一级叶轮201、一级导叶3、二级叶轮202、二级导叶9,然后从
出风口112流出。空气从一级叶轮201轴向进入,从二级叶轮202轴向流出。
匀设置。第一叶片221一侧和第一轮盘211固定连接,另一侧固定连接有第三壳体11,一级叶
轮201的转动和第一外壳101互不干扰。气流主要从进风口111流入第三壳体11和第一轮盘
211之间,然后再流动至一级导叶3。一级叶轮201对空气进行一级增压,气体流动至一级导
叶3。
匀设置。第二叶片222一侧和第二轮盘212固定连接,另一侧固定连接有第四壳体12,二级叶
轮202的转动和第二外壳102互不干扰。气流主要流入第四壳体12和第二轮盘212之间,然后
流动至二级导叶9,二级叶轮202对空气进行二级增压,并使得风能轴向向流出。
第一导叶叶片302位于内侧第一导叶盘301和外侧第一壳体303之间,一级导叶3同样采用闭
式叶片模式,第一导叶叶片302不仅起到了气流导向的作用,同时起到了加强筋的作用,使
得一级导叶3的结构强度高。
第二导叶叶片902位于内侧第二导叶盘901和外侧第二壳体903之间,二级导叶9同样采用闭
式叶片模式,第二导叶叶片902不仅起到了气流导向的作用,同时起到了加强筋的作用,使
得二级导叶9的结构强度高。出风口112位于第二壳体903上。第二导叶盘901和第二轮盘212
之间存在空隙10,使得第二导叶盘901不干涉第二轮盘212的转动。
二级叶轮202转动。驱动装置4位于第一轮盘211、第一导叶盘301的内部,能有效地降低电机
的机械噪音,第一轮盘211和第一导叶盘301起到屏蔽电机机械噪音的作用。驱动装置4设置
有安装件403,本实施例中,安装件403为法兰,第一导叶盘301内部设置有固定部311,法兰
通过第一连接件6和固定部311连接,本实施例中,第一连接件6为螺栓,沿着法兰的圆周方
向均设置有多个气流孔413,固定部311上有与气流孔413位置对应的开口,气体从气流孔
413流过。
级导叶3、二级叶轮202,二级导叶9,然后从出风口112流出。但是由于一级导叶3前后端面压
差的存在,有一小部分风会从第一导叶盘301和第二轮盘212之间的间隙5进入到第一导叶
盘301内部,然后经过气流孔413,从第一导叶盘301和第一轮盘211之间的间隙5流出第一导
叶盘301,使得驱动装置4的表面形成微循环,如图2中的箭头方向所示,带走了驱动装置4表
面的热量从而达到冷却的目的。故本发明的电机无需设置风扇,风扇的运行也会产生噪音,
本发明的电机取消了风扇的设置,故降低了噪音。
通过法兰和固定部311将电机和第一导叶盘301牢牢固定住,然后再通过机座8将风机固定
在地面上,从而减小风机整体的振动,降低了噪音。
一级导叶3、二级叶轮202、二级导叶9、第一外壳101、第二外壳102,驱动装置4可互相拆分,
都可以进入φ600mm的舱门。风机整体重心在电机位置,外壳1的中心轴、转动结构2的中心
轴、一级导叶3、二级导叶8的中心轴,电机的中心轴均重合。可以在重心垂线上设计有方便
吊装吊码。一级叶轮201和二级叶轮202与电机装配位置预埋有铁芯。
下,例如均为Q,风机总的全压为Pt。本发明采用两级叶轮,每一级的叶轮流量仍为Q,但是每
一级叶轮分担的全压比总的全压小,从而每一级叶轮的圆周速度减小,每一级叶轮的直径
也减小。因此,采用了两级叶轮的风机,可有效降低风机内部的绝对速度,从而降低了风机
的噪音。且减小了每一级叶轮叶片的直径。因此本发明采用首级混流式叶轮、次级轴流式叶
轮的结构形式,能有效降低风机内部的绝对风速,从而大幅减少气动噪声,且该结构形式也
能实现轴向进气,轴向出气的需求。
导叶的形式。一级叶轮201与二级叶轮叶202片数取大于1的整数,即第一叶片221和第二叶
片222的数量取大于1的整数,一级导叶3和二级导叶9叶片数取值与叶轮叶片数互质,即第
一导叶叶片302的数量和第二导叶叶片902的数量均与第一叶片221或第二叶片222的数量
互质。
圆周方向的夹角,叶片背面的叶片安放角是叶片凹面表面切线与圆周方向的夹角,叶片内
径处的叶片安放角是叶片入口角,叶片外径处的叶片安放角是叶片出口角。叶片的工作面
出口角为β1,背面出口角为β2,叶片的包角为θ;
代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
本发明精神相违背的。