[发明专利]双向风机

说明书

本发明涉及一种风机的结构改良，尤其是涉及一种正、反向均能产生较高风压且高效的双向离心式风机。

风机，主要有轴流风机(如换气扇、轴流式脱排油烟机等)及离心式风机(如鼓风机、离心式脱排油烟机等)。前者通常适用于风压、风速较低的场合，而后者多适用于风压、风流较高的场合，但其叶轮均采用同轴同向设计。因此，按正向设计的叶轮，当作反向运行时，其换气(或鼓风)的效率大为下降。

同时，现有的离心式风机的蜗壳采用单向阿基米德螺线设计。因此，当电机等动力机械带动叶轮作反向运转时，其流量、风压等性能下降更为明显。

另一方面，现有的暖风机多系在风机的出风口处设置陶瓷发热元件等电发热元件，使之风阻较大，产生暖风的热效率并不高，加之其功率随时间衰减的特征，不能满足用户的实际需要。同时因暖风机的出口风力不足，难以形成室内空气上下大循环，给人造成上暖下凉的不适等。尤其是现有暖风机内风机叶轮的叶片都采用同向等距设计。因此，当使用者要求换向操作(例如换排气)时，风机的反向运行效率明显下降，以至难以实现换排气等功能。为此，在现代家庭浴室中，既装设有暖风器，同时还安装换气扇等排气装置的为数不少。另外，采用红外线灯取暖，排风扇换气结构的浴室取暖器(俗称浴霸)等产品同样存在着浴室上下空间难以均匀高效升温，造成明显上热下凉不适等不足。

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构合理，能高效地进行正、反向换气的离心式双向风机。

本发明的另一个目的是提供一种可相等高效地按叶轮切线方向进行换排气以及按叶轮的轴线方向进行较高风压的冷暖风循环，且出风均匀的双向风机。

本发明的第三个目的是结合浴室取暖器的结构特点和改良需求，提供一种结构紧凑，出风均匀，热效率和风机转换效率高，结构设计尤其适用于取暖(换气)器的双向风机。换言之，本发明还可提供一种结构紧凑，能双向等效地进行强暖风循环和换排气的双向等效暖风器。

本发明的主体方案是：风机的离心式叶轮的叶片系由若干正向叶片反向叶片交错排列而组成。所述的交错排列可以是1只或数只正向(逆时针)叶片与1只或数只反向(顺时针)叶片相间排列，正向与反向的叶片数可以相等，也可以不相等(如按3∶1的比例)设置。

一种较为典型的叶轮设计方案是：所述叶轮的叶片为正向叶片与反向叶片交叉隔片排列，且成对的两叶片内侧相连，其截面呈人字形；所述的蜗壳(或称为叶轮壳体)为同轴双向蜗壳，其上设有一个换气风道和另一个换向导流风室，两者的开口相互垂直或者设有两个彼此平行的换气风道。前者可依靠换向导流室，导流、改变风向；后者两换气风道均与叶轮相切，需要时也可在其换气风道上安装所需弯度或形状的弯管接头、电发热元件等。

由于本发明蜗壳内的气流系在旋转叶轮的迎风叶片的离心力作用下而产生的。故进入换向导流风室或换气风道截面上的各处风速并不一致。因此，若将该气流简单地用弯管等通道进行导流，在通道内势必会产生湍流等，这不仅将造成风压和流量的损失，而且使发热元件散热不匀而导致降低热效率，影响使用寿命。为此，可在所述的换向导流风室内设有相互垂直的换向斜面和匀风斜面。其中所述的两斜面除了平面外，也可以是弧面，部分球面等曲面。对曲面而言，所述的相互垂直是指该两曲面的中心区域的切平面彼此大体垂直。

本发明所述的双向风机可应用于工业、建筑物通风等场合，尤其适用于需随时变换换气或鼓风方向、流径等场合。例如，将由电机直接驱动的双向风机与发热元件相结合，设计出新型的暖气器，它可在与蜗壳相连接的箱体壁的内外侧上设有冷暖风道，其内置有电发热元件(陶瓷发热元件、电热管、石英管等)。一种较佳的方案还可以是所述的冷暖风道可由渐缩导向风道和加热风道组成；所述的加热风道设于矩形箱体的一侧(即箱壁的内侧或外侧)，其内置有的电发热元件由与风道平行布置的绝缘片和均匀盘置于其上的电热丝构成。

另外，叶轮相邻叶片外缘间隙h与每对叶片内侧的间距H之比为1∶1.5-2.5；且叶片的内外面均为圆弧柱面；叶片的弦长1与其高度L之比为1∶4-6。