[发明专利]离心通风机

说明书

本发明涉及通风及空调技术领域，还涉及气体输送技术领域，更具体说，是关于辐流式通风机的结构。

本发明最适合用做下列场合离心通风机：在民用楼房和工业厂房或建筑物内，在计算机中心，在公共场所-如剧场、电影院、地下铁道、火车候车室等的通风系统或空调系统，也可用于各种用途的空调机中，包括运输工具的空调机、畜舍的通风系统，以及各种工艺设备的气体输送中用作供、排气通风机。

目前的离心通风机具有螺线状的带进气口和排气口的外壳。在螺线状外壳内装有转子，转子有带园盘的轴，在园盘侧表面的周边上固定着形成内腔的叶片。螺线状的外壳有螺线部分和扩散部分。螺线状外壳中螺线部分和扩散部分的连接处，转子与外壳间径向间隙最小区被称为螺线状外壳的喉部。

离心通风机是按下述方式工作的。当转子由驱动装置驱动旋转时，在转子的内腔造成负压，在负压作用下，气体通过螺线状外壳的进气口被吸入转子内腔，并被叶片兜住。在叶片带动气体时，就把机械能传给了气体。由于这一作用，造成了气体的压差。气体随着转子积聚在螺线状外壳内，然后通过排气口排向用气设备。单位时间内由离心通气机所输送的气体的量称为气体排量。气体的压差和排量是离心通风机的气动力参数。

如所周知，离心通风机内气体的压差和它的排量取决于螺线状外壳的喉部和转子叶片靠近喉部的排气边缘之间的间隙大小，并且当减小这个间隙时，气体的压差和排量就增大。这是由于，当间隙大时（如所周知，当间隙值超过转子的旋转轴与叶片排气边缘之间的距离的0.2倍时）转子所兜住的很大一部分气体没有立即流向螺线形外壳的出气口，而是随转子通过螺线状外壳内的围绕转子的间隙，经历了气体与外壳的摩擦和气体在外壳内改变运动方向的能量损失流过一段路径以后才流出。如减小间隙就能相应地减少流过该间隙的气体流量而增加立即就从螺线状外壳的排气口输出的气体流量。此外，通风机工作时伴随有对人体产生危害作用的气动力性质噪音。离心通风机的总噪声强度是其声学参数，当间隙值大时，总的噪声强度决定于涡流噪声，即气体环绕通风机的各个零件流过时所产生的噪声，这种噪声的频带很宽。而当间隙值小时，总的噪声强度决定于汽笛噪声，这种噪声的强度超过涡流噪声达10～15分贝。产生汽笛噪声是由于当气体绕过叶片流动时，在叶片后面形成空气动力尾迹。转子后面的空气动力尾迹与螺线状外壳喉部的不稳定的相互作用是汽笛噪声的根源。并且，汽笛噪声与叶片的密集程度有关，它由下式决定：

f＝ (nz)/60 赫兹

式中：n-转子的旋转速度，等于转子一分钟内的转数。

z-离心通风机的叶片数量。

因此，考虑到噪声对人体的有害影响，离心通风机的径向间隙都做得很大，以使它的总噪声强度由涡流噪声所决定，但这样做出来的离心通风机的气体流量和压差值低。

下述离心通风机（GB，A，2123893）是公知的，它具有带喉部、进气口和排汽口的螺线状外壳，布置在外壳中有轴的转子，轴上有园盘，在园盘侧面的周边固定着许多叶片，形成转子内腔。并在喉部与靠近喉部的叶片的排气边缘之间形成间隙，还有悬臂地固定在外壳上的档板、档板的自由端在转子的内腔中。

这种离心通风机，在螺旋线外壳的喉部和靠近喉部的叶片的排气边缘之间的间隙大于转子旋转轴与叶片排气边缘之间的距离的0.2倍。因此，这种通风机的气体排量和压差的数值低，但总噪声强度由涡流噪声决定。这种结构的离心通风机装有档板，并且档板的自由端位于通风机的转子内腔中。档板的自由端是一平板，其位置在通过转子的转轴和螺线状外壳的喉部的平面上。档板的自由端减弱了离心通风机转子内腔里气流涡流运动的强度，这样一来，首先是由于减少了离心通风机转子内腔里消耗在形成涡流时的能量损失，使它的气体压差和排量稍有增加，其次，由于降低了通风机转子内腔里的涡流噪声强度，离心通风机的总噪声强度也多少降低了一些。转子内腔里涡流噪声的降低是因为转子内腔里气体涡流运动的强度减小了。但是，上述这种结构的离心通风机还远不能保证高的气体压差和大排量，因为原来气流在转子内腔里的涡流运动不剧烈，因而由形成涡流所减少的能量损失减少不显著。此外，离心通风机总的噪声强度并没有实质性的降低。首先转子内腔中的涡流噪声和气体流过转子叶片时所产生的涡流噪声相比在离心通风机的总噪声强度中所占份额不大，其次，由于在档板后面所产生的气动力尾迹和在转子叶片进气边缘之间的不稳定的相互作用导致离心通风机总噪声强度依叶片频次而增长。