[发明专利]径流式通风机

说明书

本发明涉及通风与空气调节以及关于气体输送的技术领域，更具体地说是涉及一种径流式通风设备。

本发明最适用于双吸式径流通风机，这种通风机用在民用和工业建筑与结构，计算机中心、剧场、影院、地下铁道、火车站等公共场所，以及运输工具、畜舍通风系统、各种生产设备的通风等多种应用领域进行通风与空气调节时的送风与排风工作。

现代的径流通风机包括带有进风口与排风口的蜗壳。蜗壳中装有转子，转子由轴与园盘组成，后者两侧表面的园周上固定有叶片，形成了两个转子内腔。蜗壳中包括螺线部分与扩散部分。在蜗壳的螺线部分与扩散部分之连接部，转子与蜗壳具有最小间隙处有一称作“蜗壳喉部”的部分。

径流通风机以下述方式工作：当转子被驱动旋转时，转子内腔的空气被排出。由于上述排气作用空气就经过蜗壳的吸气口进入转子内腔并被叶片兜住。借助气流与叶片的相互作用，将机械能传递给气体。这一相互作用的结果产生了风压压头。流出转子的气体被蜗壳收拢再经排风口送往用户，在单位时间内被径流通风机送出的气体量称为排风量。风压与排风量是径流通风机的气动力参数。

众所周知，排风量与风压的大小在径流通风机中取决于蜗壳喉部与相邻近的转子叶片排气外缘之间的间隙大小。如该间隙值减小，排风量与风压即增大。这是由于大的间隙（正如众所周知的，间隙量大于转子旋转轴线与叶片排气外缘距离的0.2倍时）将有很大一部分位于转子外部的气体并不立刻流向蜗壳的排风口，而是流过该间隙，在蜗壳内环绕转子流动，此时由于气体与壳体磨擦和在壳体内改变运行方向而存在能量损耗。如果间隙量减小，则通过该间隙的气体量亦相应减小，立刻送往蜗壳排风口的气体量就增加，即增大了径流通风机的排风量与风压。此外，在通风机工作时，伴随有对生物机体产生有害作用的气动力特性噪声。径流通风机的噪声总强度是它的声学特性。在间隙值大的时候，总的噪声强度取决于涡流噪声，后者是由通风机中气体流过任何部件时产生的，其频率范围很宽。在间隙值小时，噪声强度取决于汽笛噪声，后者强度超出涡流噪声强度达10～15分贝。汽笛噪声的生成与下述因素有关，即气体流过叶片时在叶片后形成气动力尾迹。气动力尾迹在转子叶片外端处与蜗壳喉部产生不稳定的相互作用形成了汽笛噪声源。其中汽笛噪声表现为由下述方程式确定的叶片频率的函数：

f＝ (n·z)/60 （赫芝）

其中：n-转子转速，即转子的每分钟转数;

z-径流通风机的叶片数。

故考虑噪声对生物机体的有害影响而使径流通风机具有大的径向间隙，此时总噪声强度取决于涡流噪声，但这样的径流通风机的排风量与风压值不大。

已知的这种径流通风机（GB-A-2123893）包括带喉部及两个进风口与一个排风口的蜗壳，在壳体内的由轴与园盘组成的转子，园盘两侧面的园周上固定有叶片，后者构成了两个转子内腔并形成喉部与相邻近的叶片排气外缘之间的间隙，两个以悬臂形式固定在壳体上的挡板，其自由端位于转子内腔中。

这种径流通风机中，位于蜗壳喉部与相邻近的叶片排气外缘的每一个间隙值都大于转子旋转轴线与叶片排气外缘距离的0.2倍。所以这种通风机的排风量与风压不高，而噪声总强度取决于涡流噪声。这种结构的径流通风机具有两块挡板，其自由端位于通风机的转子内腔中，各挡板的自由端为位于通过转子旋转轴与蜗壳的喉部的平面内的平板。挡板的自由端降低了径流通风机转子内腔中各股气流的涡动强度。这就使得，首先由于减少了径流通风机转子内腔中形成的涡流能量损耗，使得通风机的风压与排风量有不多的增加;其次，由于径流通风机的转子内腔中涡流噪声的下降而导致该通风机总噪声水平的下降程度也不多。在转子内腔中的涡流噪声的降低与其中气流涡流运动强度的降低有关。但上述的径流通风机的结构毕竟不能保证得到高的风压与排风量，这是因为在转子内腔中气流的涡动强度小，因此所降低的由于形成涡流而造成的能量损失也不大。此外，甚至不能使径流通风机的总的噪声强度得到实质上的降低，首先是因为气体流过转子叶片所产生的涡动的涡流噪声相比，转子内腔中产生的涡流噪声在径流通风机的总噪声量中所占的份额是不大的;其次，由于在挡板后面出现的气动力尾迹与转子叶片进气内缘间的不稳定的相互作用也导致叶片的频率处的径流通风机的总噪声强度的增加。

在本发明的基础上提出任务是要创造一种径流通风机，蜗壳喉部与相邻近的叶片排气外缘之间的间隙与挡板的自由端相对于蜗壳喉部的位置可使通过上述间隙绕转子的气体的流量减少并同时消除转子叶片后面的气动力尾迹与蜗壳的喉部间不稳定的相互作用，以改善其气动力与声学参数。