[发明专利]轴流通风机和变斜度叶片轴流通风机

说明书

本发明涉及含有空气分离器的轴流通风机及变斜度叶片轴流通风机，所含空气分离器的作用是改善低流量工作性能。

为改善低流量工作性能而在轴流通风机上设置空气分离器的实例可见已公布的日本未授实用新型专利3-87900号。

空气分离器由外壁、侧壁及导叶构成，导叶内缘的位置与机壳内径位置大致对齐。该空气分离器含有两个开口，一个作为气流路径的进气口，从动叶的上游边缘延伸至动叶轴向长度的一半处；另一个作为气流路径的出气口，位于动叶进口端上游一侧，导叶分布在气流路径的进气口处，因而导叶内缘也位于进气口处。导叶相对于动叶旋转方向反向弯曲，这样可以消除从动叶叶尖至空气分离器气流路径进气口处的气流的旋转分速度。

在设有空气分离器的轴流通风机中，离心力的作用会使动叶叶尖边缘处产生的逆气流经由空气分离器进气口而被导入气流路径中。在流入空气分离器的气流路径之后，气流路径内的导叶会使气流逐渐失去其旋转分速度，在由动叶上游的出气口流出时，该气流会融入至气流中。

在传统的含空气分离器轴流通风机中，导叶边缘的位置与机壳的内径位置大致对齐，这样便产生了第一个问题：从动叶叶尖至空气分离器的气流会与导叶发生相互作用，动叶周围形成的压力场也会与导叶发生相互作用，这些作用将增加噪声。

此外，在传统的含空气分离器轴流通风机中，导叶仅出现在空气分离器的进气口或出气口处，这样便带来了第二个问题：消除空气分离器中气流旋转分速度的效果是最差的，因而空气分离器所具有的工作范围扩充作用及增压作用也比较低。

传统的配置空气分离器的轴流通风机还存在如下第三个问题：导叶是相对于外壁的分离元件，需要用焊接之类的工艺将二者装配在一起，因此装配工序较为复杂。

此外，传统的含空气分离器轴流通风机还存在如下第四个问题：空气分离器的外壁与机壳是平行的，穿过空气分离器的气流会因此而发生强扰动，这样就会削弱空气分离器所具有的工作范围扩充作用和增压作用。

本发明的目的是使含空气分离器的轴流通风机及变斜度叶片轴流通风机具备高性能、宽工作范围、低噪声等优点。

为解决第一和第二个问题，对轴流通风机机壳缘处空气分离器提出如下结构形式：其进气口与动叶叶尖的前缘一侧相对；其环形气流路径的出气口位于动叶上游；若干个导叶从气流路径的进气口处延伸到出气口处；各个导叶由动叶叶尖附近的连接件连接起来；空气分离器进气口处的导叶内缘位于沿径向向外离开机壳内径处的位置。

作为进一步的定量处理，可将动叶叶尖至整流导叶内缘距离相对于动叶高度的比值设置在0.07至0.13之间。

轴流通风机机壳外缘处的空气分离器还可采用如下结构：其进气口与动叶叶尖前缘一侧相对；其环形气流路径的出气口位于动叶上游；若干个导叶从气流路径的进气口处延伸到出气口处以形成空气分离器主体；各个导叶由动叶叶尖附近的连接件连接起来；空气分离器进气口处的导叶内缘位置沿下游方向递增。尤其是，动叶叶尖至导叶内缘最大距离相对于动叶高度的比值被设置在0.07至0.13之间。

此外，变斜度叶片轴流通风机外缘处的空气分离器可采用如下结构：其进气口与动叶(其叶片角度可随工作流量变化而改变)叶尖前缘一侧相对；其环形气流路径的出气口位于动叶上游；若干个导叶位于气流路径的进气口处，或从气流路径的进气口处延伸至出气口处；各个导叶由动叶叶尖附近的连接件连接起来；在低流量运行条件下，导叶内缘上未与动叶相对的部分位于沿径向向外离开机壳内径处的位置。

作为进一步的定量处理，可将动叶叶尖至导叶内缘最大距离相对于动叶高度的比值设置在0.07至0.13之间。

变斜度叶片轴流通风机机壳外缘处的空气分离器还可采用如下结构：其进气口与动叶(其叶片角度可随工作流量变化而改变)叶尖前缘一侧相对；其环形气流路径的出气口位于动叶上游；若干个导叶位于气流路径进气口处，或从进气口处延伸至出气口处，从而构成空气分离器的主体；整流导叶由动叶叶尖附近的连接件连接起来；空气分离器气流路径进气口处的导叶内缘位置向外推移，其推移量沿下游方向递减。

特别是，动叶叶尖至导叶内缘最大距离相对于动叶高度的比值被设置在0.07至0.13之间。