專利名稱：噴管式離心風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的風(fēng)機(jī)，具體的說，涉及一種噴管式離心風(fēng)機(jī)，可廣泛應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)，特別是車用空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車用空調(diào)已經(jīng)是汽車必不可少的一個(gè)部件。送風(fēng)機(jī)作為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力源，除了要滿足系統(tǒng)風(fēng)量和克服阻力的要求外，還受到噪聲級(jí)和安裝尺寸的嚴(yán)格限制?，F(xiàn)在廣泛采用是鼠籠式離心風(fēng)機(jī)(已知技術(shù))，它具有小的尺寸系數(shù)，大的流量系數(shù)和壓力系數(shù)，但大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，這種風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中由于存在葉片與氣流的直接碰撞，沖擊噪聲通常不能避免，同時(shí)由于其軸向尺寸較大，葉輪出口速度分布不均，在葉輪與蝸殼之間形成強(qiáng)烈的二次流，這種二次流通常以上下兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的渦的形式出現(xiàn)，是風(fēng)機(jī)流動(dòng)損失的主要來源。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國申請(qǐng)?zhí)枮?2102092.2的發(fā)明專利針對(duì)葉片形狀對(duì)傳統(tǒng)的鼠籠式離心風(fēng)機(jī)提出了改進(jìn)措施，它可以有效的改善葉道內(nèi)部和葉片尾端附近的流場，在一定程度上避免了這兩個(gè)區(qū)域渦流的產(chǎn)生，降低了風(fēng)機(jī)的渦流噪聲，但該發(fā)明尚不能解決上面述及的沖擊噪聲和二次流的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種噴管式離心風(fēng)機(jī)，使其可以有效解決車用空調(diào)離心風(fēng)機(jī)的沖擊噪聲和二次流的問題，同時(shí)對(duì)降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲也具有顯著效果。與當(dāng)前汽車工業(yè)普遍采用的鼠籠式風(fēng)機(jī)相比，它具有更高的送風(fēng)效率和更低的噪聲。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括直流電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、輪轂、導(dǎo)流罩、葉輪、蝸殼。葉輪由前、后盤以及固定于兩盤內(nèi)表面之間均勻分布的葉片組成，相鄰葉片和前、后盤內(nèi)表面圍成截面為矩形的漸擴(kuò)噴管，該噴管即為本發(fā)明風(fēng)機(jī)的葉道一葉片間流域，其出口方向相對(duì)于入口在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)了90°。葉片在水平面的投影具有一般離心風(fēng)機(jī)后向葉片的典型特征出口角β1＜90°、入口角β2≈90°、弧形彎曲。蝸殼并不能完全包住葉輪，而必須與導(dǎo)流罩相連接才能實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)流罩還有減小入口損失的作用，如果設(shè)計(jì)合理，其內(nèi)部與葉輪之間幾乎不存在空氣的流動(dòng)。
本發(fā)明沿襲了鼠籠式離心風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1.多葉，可以有效減少葉道內(nèi)流動(dòng)損失；2.入口與葉輪頂部采用負(fù)間隙裝配一嵌套式，這樣做可以減少入口的分離損失。
與鼠籠式離心風(fēng)機(jī)相比，它幾乎不存在葉片與氣流的直接撞擊，可以有效的降低沖擊噪聲，葉道被人為拉長，內(nèi)部可以形成充分發(fā)展的湍流，渦流噪聲不易產(chǎn)生。同時(shí)，由于葉輪出口軸向尺寸大大的減小，該出口面積可以充分利用，蝸殼的豎直截面將被主氣流(流速較快的氣流，一般定義為流速≥最高流速的60％的氣流)充滿，這使得氣流速度的均勻性大大提高，也在很大程度上避免了二次流的產(chǎn)生或削弱了其強(qiáng)度，將對(duì)風(fēng)機(jī)效率的提高起重要作用。


圖1為本發(fā)明風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2為本發(fā)明風(fēng)機(jī)噴管形葉道的示意3為本發(fā)明風(fēng)機(jī)的俯視4為鼠籠式離心風(fēng)機(jī)中常見的二次流現(xiàn)象具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括的部件有直流電機(jī)(圖中未標(biāo)出)、轉(zhuǎn)軸1、輪轂2、導(dǎo)流罩5、葉輪8、蝸殼6。其中葉輪8由葉片7、前盤3和后盤4組成，葉片7固定于前盤3和后盤4內(nèi)表面之間并圍繞轉(zhuǎn)軸1均勻分布，葉輪8通過轉(zhuǎn)軸1和輪轂2在軸向固定，直流電機(jī)固定于蝸殼6底部，蝸殼6的頂蓋與導(dǎo)流罩5連接，蝸殼6底部開口以使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸1穿過。
蝸殼6的頂蓋與導(dǎo)流罩5可以一體化制造，也可以分開制造后采用螺紋連接或焊接，蝸殼6底部開口以使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸1穿過。
如圖2所示，相鄰葉片7和前盤3、后盤4內(nèi)表面圍成截面為矩形的漸擴(kuò)噴管，該噴管即為本發(fā)明風(fēng)機(jī)的葉道。
安裝時(shí)，先將直流電機(jī)固定于蝸殼6底部，一般采用電機(jī)罩(發(fā)明中未包括)進(jìn)行固定，然后將帶有輪轂2的轉(zhuǎn)軸1與直流電機(jī)串接，輪轂2一般通過銷釘固定于轉(zhuǎn)軸1，此時(shí)葉輪8可以套入轉(zhuǎn)軸1并通過輪轂2在軸向固定，最后將蝸殼6的頂蓋及導(dǎo)流罩5通過螺紋連接固定在蝸殼6上。
在安裝過程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)是導(dǎo)流罩5的入口必須嵌入葉輪8的前盤4與后盤3之間，這樣做既可以減少入口氣流的分離損失，也有效避免了氣流的短路。葉輪8的安裝高度應(yīng)盡量低，因?yàn)槠涞撞课仛?開口處較易產(chǎn)生泄漏損失。
本發(fā)明工作時(shí)，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸1及輪轂2，后者帶動(dòng)葉輪8以相同速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，葉道(區(qū)域b)內(nèi)空氣在其牽引下受到離心力而流出造成內(nèi)部短暫的相對(duì)低壓狀態(tài)，外部空氣因此進(jìn)入補(bǔ)充而形成循環(huán)。外部空氣以較低的速度進(jìn)入葉輪8內(nèi)部的噴管形葉道后，在離心力的作用下獲得動(dòng)壓頭一動(dòng)能的特殊形式，同時(shí)由于漸擴(kuò)管的擴(kuò)壓作用而獲得靜壓頭一內(nèi)能的特殊形式，在這個(gè)過程中完成了能量的轉(zhuǎn)換。氣流離開葉輪8后，由于蝸殼6中流通截面的逐漸擴(kuò)大而繼續(xù)獲得靜壓頭，只是此時(shí)并沒有外部能量進(jìn)入，而是將前面獲得的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)變成了靜壓頭，最后在達(dá)到一定的速度和壓力之后離開風(fēng)機(jī)。
由于葉道中的靜壓頭主要通過噴管的擴(kuò)壓作用獲得，因而與鼠籠式離心風(fēng)機(jī)性能對(duì)葉片形狀(一般為前向翼形)強(qiáng)烈的依賴性不同，本發(fā)明可以采用后向彎曲的弧形葉片。如圖3，出口角β1＜90°、入口角β2≈90°，且為了減少葉道內(nèi)流動(dòng)損失，葉片數(shù)量不宜少于30。
蝸殼6與葉輪8出口的高度之比不能太大，即圖4中的 應(yīng)控制在1.4以內(nèi)，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，圖中區(qū)域C內(nèi)部的二次流現(xiàn)象將會(huì)加劇。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)用噴管式離心風(fēng)機(jī)，包括直流電機(jī)、轉(zhuǎn)軸(1)、輪轂(2)、導(dǎo)流罩(5)、葉輪(8)、蝸殼(6)，其特征在于葉輪(8)由葉片(7)、前盤(3)和后盤(4)組成，葉片(7)固定于前盤(3)和后盤(4)內(nèi)表面之間并圍繞轉(zhuǎn)軸(1)均勻分布，葉輪(8)通過轉(zhuǎn)軸(1)和輪轂(2)在軸向固定，直流電機(jī)固定于蝸殼(6)底部，蝸殼(6)的頂蓋與導(dǎo)流罩(5)為一體化，或者采用螺紋連接或焊接，蝸殼(6)底部開口以使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸(1)穿過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管式離心風(fēng)機(jī)，其特征是，葉片(7)的形式為后向彎曲的弧形葉片，數(shù)量大于等于30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的噴管式離心風(fēng)機(jī)，其特征是，相鄰葉片(7)和前盤(3)、后盤(4)內(nèi)表面圍成截面為矩形的漸擴(kuò)噴管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管式離心風(fēng)機(jī)，其特征是，導(dǎo)流罩(5)的入口嵌入葉輪的前盤(3)與后盤(4)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管式離心風(fēng)機(jī)，其特征是，蝸殼(6)與葉輪(8)出口的高度之比 控制在1.4以內(nèi)。
全文摘要
一種機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的空調(diào)用噴管式離心風(fēng)機(jī)，包括直流電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、輪轂、導(dǎo)流罩、葉輪、蝸殼。葉輪由葉片、前盤和后盤組成，葉片固定于兩盤內(nèi)表面之間并圍繞轉(zhuǎn)軸均勻分布，相鄰葉片和前、后盤內(nèi)表面圍成截面為矩形的漸擴(kuò)噴管。空氣以較低的速度進(jìn)入葉輪內(nèi)部的噴管形葉道后，在離心力的作用下獲得動(dòng)壓頭同時(shí)由于葉道的擴(kuò)壓作用而獲得靜壓頭，在這個(gè)過程中完成了能量的轉(zhuǎn)換。氣流離開葉輪后，由于蝸殼中流通截面的逐漸擴(kuò)大而繼續(xù)獲得靜壓頭直至最后排出。本發(fā)明可以有效解決車用空調(diào)離心風(fēng)機(jī)的沖擊噪聲和二次流的問題，同時(shí)對(duì)降低風(fēng)機(jī)渦流噪聲也具有顯著效果。與當(dāng)前汽車工業(yè)普遍采用的鼠籠式風(fēng)機(jī)相比，它具有更高的送風(fēng)效率和更低的噪聲。
文檔編號(hào)F04D17/00GK1818391SQ20061002497
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者徐坤豪, 陳江平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)