專(zhuān)利名稱(chēng)：在線離心式鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，尤其涉及一混合流鼓風(fēng)機(jī)，它具有高的運(yùn)行效率和低的聲音輸出，且制造和維修容易。
背景技術(shù)：
在線鼓風(fēng)機(jī)一般根據(jù)通過(guò)葉輪的氣流方向來(lái)分類(lèi)。尤其是，軸向流鼓風(fēng)機(jī)的特征是沿基本平行于軸的方向流過(guò)葉輪。在線離心式鼓風(fēng)機(jī)軸向容納進(jìn)入葉輪的氣流，再將氣流改變成徑向朝外。混合流鼓風(fēng)機(jī)的特征是空氣軸向進(jìn)入葉輪，并通過(guò)葉輪葉片以一傾斜角偏轉(zhuǎn)，使得流出葉輪的空氣有軸向和徑向流分量。
鼓風(fēng)機(jī)的性能和滿意度一般用在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的鼓風(fēng)機(jī)的效率和聲壓級(jí)來(lái)衡量。這兩個(gè)分量的最佳化將減少鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行所需的能量，從而節(jié)省費(fèi)用，并進(jìn)一步降低有關(guān)運(yùn)行的噪聲污染，因?yàn)轭l頻暴露于高等級(jí)的噪聲污染與人們的各種健康問(wèn)題有關(guān)聯(lián)并正干擾著人們的健康。在1997年對(duì)一在工業(yè)中超前的混合流鼓風(fēng)機(jī)作了商業(yè)介紹，因?yàn)樵摴I(yè)中超前的鼓風(fēng)機(jī)具有高效率和低聲壓級(jí)。根據(jù)空氣動(dòng)力和控制協(xié)會(huì)所采用的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，以確定鼓風(fēng)機(jī)在諸如鼓風(fēng)機(jī)靜壓(水標(biāo))和以每分鐘立方米(CMM)(每分鐘立方英尺(CFM))計(jì)量的流率的各種運(yùn)行條件下的效率和聲功率輸出。聲壓級(jí)是以調(diào)整分貝(dBA)記錄的，鼓風(fēng)機(jī)靜態(tài)效率被定為100*(CMMx靜態(tài)壓力(CFMx靜態(tài)壓力))/(6,356xBHP)。一旦鼓風(fēng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的運(yùn)行，則測(cè)量制動(dòng)馬力(BHP)。如表1所示，被測(cè)試的最小的已有技術(shù)鼓風(fēng)機(jī)以116.03立方米/每分鐘(4100立方英尺/每分鐘)循環(huán)空氣，以36％的效率(Eff.)運(yùn)行，并在需要25.4毫米(1英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓的場(chǎng)合產(chǎn)生82調(diào)整分貝的聲壓等級(jí)。該鼓風(fēng)機(jī)的相對(duì)低的效率和高聲壓級(jí)為該工業(yè)中的改進(jìn)留下了相當(dāng)?shù)目臻g。
表1-已有技術(shù)的鼓風(fēng)機(jī)

更需要在線離心式鼓風(fēng)機(jī)容易安裝和維修。例如，鼓風(fēng)機(jī)通常安裝在管道系統(tǒng)內(nèi)，以循環(huán)遍布建筑物的空氣，應(yīng)該容易安裝和拆卸，使鼓風(fēng)機(jī)更容易維修。目前，為了安裝鼓風(fēng)機(jī)需要附加零件，包括單獨(dú)的角形環(huán)和用于消除傳遞來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)的振動(dòng)的柔性管道連接件。此外，維修傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)傳動(dòng)構(gòu)件通常由于受限制的可進(jìn)入到需要從其他內(nèi)部構(gòu)件取下和拆卸的它們的內(nèi)傳動(dòng)構(gòu)件而受到了限制和有麻煩。隨后，非組合式可活動(dòng)零件需要再安裝到鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)，對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)的小的內(nèi)部區(qū)域這是很困難的。
因此，需要一種改進(jìn)的混合流鼓風(fēng)機(jī)，它在運(yùn)行過(guò)程中能夠產(chǎn)生較低的聲壓級(jí)，而且能更有效地運(yùn)行。還需要的是提供這樣一種鼓風(fēng)機(jī)，即能夠相當(dāng)容易地和有效地安裝和維修。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，鼓風(fēng)機(jī)包括一軸向延伸的管道，它具有進(jìn)口端和出口端。一入口錐形體設(shè)置在進(jìn)口端并容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣。一葉輪設(shè)置在入口錐形體的下游并包括A)一中心設(shè)置的背輪(wheel-back)，構(gòu)造成通過(guò)一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；B)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪朝外徑向延伸，以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及C)一輪錐形體，它固定地連接于和外接于輪的葉片。一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，入口錐形體有一排出直徑，它約為相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.68與0.83倍之間。入口錐形體的幾何形狀有助于鼓風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)性能的提高，由此與傳統(tǒng)的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)相比，導(dǎo)致在運(yùn)行過(guò)程中聲壓級(jí)下降和效率提高。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，入口錐形體有一在30°與40°之間的排出角度，與輪錐形體的錐形角度匹配。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，諸伸直翼具有一彎曲半徑，它基本上約為相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.50與0.61倍之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每一伸直翼有一基本上在30°與40°之間的前緣角度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，鼓風(fēng)機(jī)包括一在管道內(nèi)延伸的組合式支承組件。該支承組件包括一由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸。該軸又驅(qū)動(dòng)葉輪和安裝在驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)的第一和第二支承板。支承組件可作為一整體組件從管道中取下，這使得在傳統(tǒng)在線離心式鼓風(fēng)機(jī)中要進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)的內(nèi)傳動(dòng)構(gòu)件相當(dāng)受限制和麻煩時(shí)，能夠使本發(fā)明鼓風(fēng)機(jī)很容易維修。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一管道連接件設(shè)置進(jìn)口端附近并與管道是整體的。該管道連接件構(gòu)造成與建筑物中的管道系統(tǒng)形成滑動(dòng)配合連接，由此使鼓風(fēng)機(jī)安裝在建筑物中，例如比目前可以買(mǎi)到的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)容易得多。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片從背輪朝外徑向延伸。葉片被構(gòu)造成迫使空氣沿著從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)。每一葉片有一設(shè)置在后緣上游的前緣，其中各葉片是梯形的并具有均勻的厚度。每一葉片表面具有曲率半徑，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.7與0.86倍之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在由電動(dòng)機(jī)提供的力的作用下旋轉(zhuǎn)的背輪包括一基本是球形的部分，它具有一半徑，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.37與0.45倍之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每一伸直翼包括至少一個(gè)一體的凸片，它徑向朝內(nèi)延伸，以容納在穿過(guò)驅(qū)動(dòng)腔的一對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)槽內(nèi)，以使伸直翼相對(duì)驅(qū)動(dòng)腔適當(dāng)定向。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，入口錐形體有一喉部直徑，該直徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.61與0.75倍之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，諸鼓風(fēng)機(jī)葉片具有一前緣和一后緣，它們從背輪的一邊緣徑向朝外延伸并連接于輪錐形體的輪錐形體邊緣。一在22°與32°之間的葉片角度形成在接近前緣的背輪邊緣與在背輪與前緣之間的界面處沿背輪旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)背輪切向延伸的一條線之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一在35°與45°之間葉片角形成在接近后緣的背輪邊緣與在背輪與后緣之間的界面處沿背輪旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)背輪切向延伸的一條線之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一在22°與32°之間的葉片角形成在接近前緣的輪錐形體邊緣與在輪錐形體與前緣之間的界面處沿輪錐形體旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)輪錐形體切向延伸的一條線之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一在27°與37°之間的葉片角形成在接近后緣的輪錐形體邊緣與在輪錐形體與后緣之間的界面處沿輪錐形體旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)輪錐形體切向延伸的一條線之間。
這些方面的每一個(gè)單獨(dú)地和/或組合產(chǎn)生一比傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)更有效和噪聲低的鼓風(fēng)機(jī)，并與傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)相比進(jìn)一步使鼓風(fēng)機(jī)更容易安裝和維修。
例如，本發(fā)明提供一鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以25.4毫米(1英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓用基本為116.03立方米/每分鐘(4100立方英尺/每分鐘)的氣流運(yùn)行時(shí)，能夠產(chǎn)生低于70分貝的聲壓級(jí)。本發(fā)明還提供一鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以基本為25.4毫米(1英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓用116.03與172.63立方米/每分鐘(4100與6100立方英尺/每分鐘)之間的速率的氣流運(yùn)行時(shí)，能夠獲得大于40％的效率。本發(fā)明還提供一鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以基本是25.4毫米(1英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓用在116.03和172.63立方米/每分鐘(4100和6100立方英尺/每分鐘)之間的速率的氣流運(yùn)行時(shí)，能夠產(chǎn)生低于70分貝的聲壓級(jí)。本發(fā)明還提供一鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以50.8毫米(2英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓用116.03與172.63立方米/每分鐘(4100與6100立方英尺/每分鐘)之間的速率的氣流運(yùn)行時(shí)，能夠獲得大于60％的效率。本發(fā)明還提供一鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以76.2毫米(3英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓用在116.03和566立方米/每分鐘(4100和20000立方英尺/每分鐘)之間的速率的氣流運(yùn)行時(shí)，能夠獲得低于78調(diào)整分貝的聲壓級(jí)。因此，本發(fā)明的鼓風(fēng)機(jī)相對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)大大地降低了噪聲污染。此外，與當(dāng)前市場(chǎng)上的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)相比，效率的提高降低了有關(guān)的運(yùn)行成本。
應(yīng)予以理解的是，本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)在下面的說(shuō)明中將變得更清楚。在說(shuō)明書(shū)中，該附圖是本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖中所示的本發(fā)明的較佳實(shí)施例作為舉例說(shuō)明，而不是用來(lái)限定本發(fā)明。因此，權(quán)利要求書(shū)用于解釋本發(fā)明的全部的范圍。


參考附圖，相同的編號(hào)對(duì)應(yīng)于所有附圖中的相同的部分，在附圖中，圖1是一立體圖，它示出了根據(jù)較佳實(shí)施例構(gòu)造的混合流鼓風(fēng)機(jī)，為了圖示伸直翼，其中有一部分被去除；圖2是一側(cè)視圖，它示出了圖1所示的鼓風(fēng)機(jī)入口錐形體和葉輪；圖3a是一側(cè)剖視圖，它示出了圖2的背輪和葉片；圖3b是一側(cè)視圖，它示出了圖3a所示的一個(gè)葉片的曲率半徑；圖3c是背輪和葉片的局部視圖，它示出了圖3a和3b所示的一個(gè)葉片的角度尺寸；圖4是圖1所示的鼓風(fēng)機(jī)的側(cè)視圖；圖5是圖1所示的鼓風(fēng)機(jī)的組合式支承組件的組合視圖；圖6a是一立體圖，它示出了被組裝在圖1所示鼓風(fēng)機(jī)中的驅(qū)動(dòng)腔中的伸直翼；圖6b是一放大的局部視圖，它示出了圖6a所示的伸直翼；圖7a是一側(cè)剖視圖，它示出了圖1所示背輪和鼓風(fēng)機(jī)葉片的各個(gè)尺寸；圖7b是一側(cè)視圖，它示出了用于制造圖7a所示葉片的平的坯件；圖7c是一側(cè)視圖，它示出了滾軋后的由圖7b所示的坯件制成的一葉片；圖8a是側(cè)剖視圖，它示出了圖1所示鼓風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)腔和其他內(nèi)置構(gòu)件的各個(gè)尺寸；以及圖8b是一沿圖8a的線8b-8b截取的后剖視圖，它示出了驅(qū)動(dòng)腔。
具體實(shí)施例方式
參閱圖1和4，一在線離心式鼓風(fēng)機(jī)20、較佳的是一混合流鼓風(fēng)機(jī)，它包括一構(gòu)成一環(huán)形管道22的殼體21。管道22包括一容納循環(huán)空氣的空氣進(jìn)口端24和一在進(jìn)口端下游的空氣出口端26，該出口端使鼓風(fēng)機(jī)中的空氣以預(yù)定流率排出。當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)20是一混合流鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，因予以理解的是，在該通篇說(shuō)明中，所用的術(shù)語(yǔ)“上流”和“下流”是相對(duì)通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)20的空氣從進(jìn)口端24朝出口端26的軸向流動(dòng)。一電動(dòng)機(jī)44通過(guò)一安裝支架46安裝在殼體21的上表面上，并在操作過(guò)程中以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)輪45。一傳動(dòng)帶(未示出)傳遞來(lái)自驅(qū)動(dòng)皮帶輪45的動(dòng)力以旋轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)20的對(duì)應(yīng)內(nèi)部構(gòu)件，從而循環(huán)貫穿例如建筑物的空氣。應(yīng)予以理解的是，不同的電動(dòng)機(jī)44尺寸和驅(qū)動(dòng)皮帶輪的組合可以產(chǎn)生能夠以各種流率循環(huán)空氣的鼓風(fēng)機(jī)，這將在下面結(jié)合表2舉例說(shuō)明。
參閱圖4，鼓風(fēng)機(jī)20可以容易地安裝在建筑物的管道系統(tǒng)內(nèi)，隨后可容易地從中取下。尤其是，入口錐形體28包括一整體的管道襯圈23，該襯圈在錐形體的上游軸向延伸并具有一能夠緊密地容納在建筑物管道系統(tǒng)內(nèi)的外徑尺寸。因此，為連接到鼓風(fēng)機(jī)20的管道系統(tǒng)提供一容易滑動(dòng)的配合，由此使強(qiáng)制空氣在建筑物內(nèi)循環(huán)。管道22包括一類(lèi)似的一體的在出口端26朝下游軸向延伸的管道襯圈23，它被構(gòu)造成也提供一與管道系統(tǒng)的滑動(dòng)配合。一對(duì)對(duì)應(yīng)的徑向延伸的連接邊25相對(duì)凸緣23徑向朝內(nèi)設(shè)置，并在將鼓風(fēng)機(jī)20安裝到管道系統(tǒng)時(shí)作為一止動(dòng)件。有利的是，由于大多數(shù)舒適的HVAC場(chǎng)合使用柔性的管道連接件以消除振動(dòng)的傳遞，鼓風(fēng)機(jī)20為終端用戶提供了一更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，滑動(dòng)配合柔性管道連接就不需要單獨(dú)的角形環(huán)。
參閱圖1，殼體21包住內(nèi)部的鼓風(fēng)機(jī)活動(dòng)構(gòu)件。尤其是，一入口錐形體28設(shè)置在入口端24的附近并容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣，該空氣將由鼓風(fēng)機(jī)20循環(huán)。一葉輪30可旋轉(zhuǎn)地安裝在管道22內(nèi)，并軸向設(shè)置在入口錐形體28的下游。尤其是，葉輪30包括一在電動(dòng)機(jī)44的動(dòng)力作用下旋轉(zhuǎn)的背輪32。背輪32具有一相對(duì)流過(guò)鼓風(fēng)機(jī)20的空氣的球形凸起表面，這是因?yàn)橐驯砻髑蛐伪齿喬峁┍儒F形表面大的鼓風(fēng)機(jī)效率。多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片34徑向朝外并從球形表面朝上游軸向延伸，較佳的是被焊接到背輪32?；蛘撸~片34可通過(guò)任何合適的機(jī)械緊固件連接于背輪32。從下面的說(shuō)明中可以很清楚地看到，葉片34的幾何形狀做成在鼓風(fēng)機(jī)20運(yùn)行的過(guò)程中在管道22內(nèi)形成一混合流。根據(jù)較佳實(shí)施例，使用的葉片34在7個(gè)與9個(gè)之間。使用7個(gè)葉片導(dǎo)致某一給定運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低，而根據(jù)另一實(shí)施例使用9個(gè)葉片可提供一較高的壓力容量。
下面參閱圖2，一基本呈截頭圓錐形的輪錐形體36設(shè)置在入口錐形體28的下游并與之分開(kāi)。輪錐形體36包括一整體地連接于圓錐形部分40的軸向延伸的上游部分38。圓錐形部分40最好通過(guò)焊接連接于鼓風(fēng)機(jī)葉片34的徑向外邊緣。因此，輪錐形體36與葉片34和背輪32在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中一起旋轉(zhuǎn)。上游部分38構(gòu)成了容納來(lái)自入口錐形體28的空氣的葉輪入口。因此，要循環(huán)的空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)口端24進(jìn)入入口錐形體28，并在葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)提供的力的作用下進(jìn)一步經(jīng)過(guò)葉輪30。然后，被鼓風(fēng)機(jī)20循環(huán)的空氣從葉片徑向和軸向引導(dǎo)到下游。由于輪錐形體36與入口錐形體28充分隔開(kāi)，在它旋轉(zhuǎn)時(shí)入口錐形體28將不會(huì)干涉輪錐形體36。
現(xiàn)在參閱圖6A-B和8B，一圓筒形驅(qū)動(dòng)腔48設(shè)置在管道22內(nèi)并軸向設(shè)置在背輪32的下游和附近。該腔48與背輪32分離，從而不會(huì)影響背輪與驅(qū)動(dòng)腔之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。多個(gè)伸直的翼50繞驅(qū)動(dòng)腔48的外表面等距設(shè)置并徑向朝外延伸，以容納從葉輪30朝下游運(yùn)行的空氣。被鼓風(fēng)機(jī)20循環(huán)的從葉輪30排出的空氣除了徑向和軸向分量之外還含有切向分量。伸直的翼50用于將空氣改成基本上朝向軸向的下游，因此，改變空氣的可能被浪費(fèi)的切向運(yùn)動(dòng)，以增加出口端26的空氣壓力。伸直的翼50的數(shù)量充分到能確?；旧显谳S向排出，而不會(huì)阻止氣流通過(guò)翼50。盡管根據(jù)較佳實(shí)施例所用的伸直的翼的數(shù)量在11與13之間，較佳的是12，但應(yīng)予以理解的是，翼的數(shù)量可以不同。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，在保持鼓風(fēng)機(jī)20的靜壓容量的同時(shí)使伸直的翼的數(shù)量最少是較理想的。每一伸直的翼有一前緣，該邊緣相對(duì)軸向彎曲，形成一35°的角，要知道，根據(jù)本發(fā)明該角度可為在30°與40°的范圍之內(nèi)的任一角度。伸直的翼從前緣過(guò)渡到一基本軸向延伸的后緣。伸直的翼50的彎曲構(gòu)造成能流暢地容納來(lái)自葉輪30的空氣，使對(duì)氣流的擾動(dòng)最小。因此，氣流在后緣流暢地過(guò)渡為軸向流，以在出口端26排出。
每一伸直翼50包括一對(duì)徑向朝內(nèi)延伸的被在驅(qū)動(dòng)腔48中的對(duì)應(yīng)一對(duì)槽54所接納的凸片52，以將伸直翼50鎖定在合適位置。然后伸直翼50被焊接在位置上，使得諸槽54精確地定位伸直翼50的徑向間隔并控制伸直翼50的前緣和后緣的角度，以確保合適的空氣流過(guò)伸直翼50。應(yīng)予以理解的是，如果伸直翼50沒(méi)有精確定位，空氣在通過(guò)驅(qū)動(dòng)腔48時(shí)將變得擾動(dòng)，由此增加噪音，降低了效率。與通常采用一制造成本較高的安裝麻煩的安裝固定裝置或夾具的傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)相比，伸直翼50更容易和可靠地組裝在鼓風(fēng)機(jī)20中。本發(fā)明的“槽和凸片”的關(guān)系使得伸直翼50的制造比已有技術(shù)更容易、更精確。
下面參閱圖5，有關(guān)傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)的另一明顯缺陷是為了提供服務(wù)而取下鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部零件的困難。本發(fā)明通過(guò)提供一組合式支承組件56克服了這些缺陷，該組件穿過(guò)驅(qū)動(dòng)腔48并將電動(dòng)機(jī)44施與的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)移至葉輪30。如將變得清楚的那樣，支承組件56很容易從入口端24取下，這大大提高了鼓風(fēng)機(jī)20的適用性。尤其是，驅(qū)動(dòng)腔48包括一對(duì)環(huán)形凸緣58和60，它們從腔48的內(nèi)表面朝內(nèi)徑向延伸并彼此軸向偏移，使得凸緣58位于凸緣60的上游。多個(gè)孔62穿過(guò)凸緣58和60并與分別穿過(guò)一對(duì)支承安裝板66和68的對(duì)應(yīng)的孔64對(duì)齊。因此，上游安裝板66機(jī)械地緊固于對(duì)應(yīng)的上游凸緣58，下游安裝板68緊固于下游凸緣60。凸緣60的內(nèi)徑小于凸緣58的內(nèi)徑，對(duì)應(yīng)地安裝板68的直徑較安裝板66的直徑小。安裝板66和68的直徑大于它們各自的凸緣58和60。因此，支承組件56可免于過(guò)分插入，此外提供足夠的空隙使支承組件56能夠通過(guò)入口端24插入(和取下)。
安裝板66和68旋轉(zhuǎn)支承一從動(dòng)軸70，這將在下面描述。尤其是，軸70軸向延伸并在管道22內(nèi)同心，且穿過(guò)安裝板66和68的設(shè)置在中心的孔72。一第一和第二軸承74在孔72處分別安裝于安裝板66的軸向上游表面上和板68的軸向下游表面上。因此軸承74旋轉(zhuǎn)地支承穿過(guò)其中的軸70。一從動(dòng)皮帶輪76設(shè)置在軸70的下游端，在安裝時(shí)，與驅(qū)動(dòng)皮帶輪45軸向?qū)R。一孔47(見(jiàn)圖8A)穿過(guò)驅(qū)動(dòng)腔48并與皮帶輪45和76軸向?qū)R，使得電動(dòng)機(jī)44驅(qū)動(dòng)時(shí)一皮帶(未示出)能夠連接這些皮帶輪并驅(qū)動(dòng)軸70。皮帶進(jìn)一步穿過(guò)一孔49，該孔穿過(guò)管道22(見(jiàn)圖4)并與孔47徑向?qū)R，使皮帶能夠暢通地通過(guò)皮帶輪45與76之間。
如圖2所示，一軸套33軸向穿過(guò)背輪32的平的中心部分并進(jìn)一步被一在背輪內(nèi)徑向延伸的內(nèi)安裝板35支承。軸套33是環(huán)形的，其尺寸做成能夠容納軸70。一正方形鋼鍵(未示出)插入一設(shè)置在軸70上游的軸向延伸槽71和一在軸套33的內(nèi)部的對(duì)應(yīng)的軸向延伸槽，以使葉輪30的徑向運(yùn)動(dòng)相對(duì)軸70固定。因此，電動(dòng)機(jī)44的驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)地使葉輪30旋轉(zhuǎn)，因此，使葉片34循環(huán)經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)20的空氣。
已描述了鼓風(fēng)機(jī)20的構(gòu)件，下面描述使性能相對(duì)傳統(tǒng)在線離心式鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)一步提高的鼓風(fēng)機(jī)的附加特征。
下面描述鼓風(fēng)機(jī)的各個(gè)零件的彼此獨(dú)立的和組合的各種尺寸和范圍，這些具有某些優(yōu)于已有技術(shù)的若干優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)予以理解的是，各尺寸和范圍由于制造公差而接近于反映變化，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是容易理解的。尤其是，由鼓風(fēng)機(jī)20造成的聲壓級(jí)的數(shù)值小于已有技術(shù)鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)20的效率相對(duì)傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)有了很大的提高。從下面的描述可以更清楚地看出，對(duì)于一已被設(shè)計(jì)成使有關(guān)鼓風(fēng)機(jī)20的優(yōu)點(diǎn)最佳的給定尺寸公開(kāi)了一較佳值。但是，對(duì)于尺寸，還公開(kāi)了較佳范圍，可以理解的是，偏離較佳值但落在公開(kāi)的范圍之內(nèi)相對(duì)最佳值會(huì)略微降低效率和提高噪聲，但盡管如此，也具有優(yōu)于已有技術(shù)的值得重視的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明旨在完成如所附的權(quán)利要求書(shū)所限定的相對(duì)已有技術(shù)獲得較高的效率和/或產(chǎn)生較低噪聲的任何鼓風(fēng)機(jī)。此外，如上所述，鼓風(fēng)機(jī)20相對(duì)已有技術(shù)容易組裝、制造和安裝。
如在此所描述的，鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部零件的尺寸和范圍是相對(duì)一基準(zhǔn)尺寸描述的。尤其是，參閱圖2，相對(duì)的葉片34的徑向最外邊緣之間的距離“D”為鼓風(fēng)機(jī)20的其他構(gòu)件的尺寸提高一基準(zhǔn)，但是，本發(fā)明沒(méi)有被限定得如此窄。例如，所描述的每一元件的每一尺寸可相對(duì)鼓風(fēng)機(jī)20內(nèi)的任何其他元件被限定，這是因?yàn)楦髟窍鄬?duì)公共基準(zhǔn)描述的，這將在下面的說(shuō)明中變得更清楚。如下表2舉例說(shuō)明，一鼓風(fēng)機(jī)可以根據(jù)本發(fā)明被構(gòu)成為若干尺寸，因此，使用本發(fā)明的原理直徑“D”可以是取決于鼓風(fēng)機(jī)的尺寸的任何合適的距離。表2示出了對(duì)應(yīng)于四個(gè)根據(jù)較佳實(shí)施例構(gòu)成的鼓風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)。但是，這些僅僅代表本發(fā)明所獲得的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢岳斫獾氖?，其他鼓風(fēng)機(jī)可以產(chǎn)生在48.11CMM(1700CFM)與2122.5CMM(75000CFM)之間的氣流。所有這些鼓風(fēng)機(jī)可用本發(fā)明的原理構(gòu)造，并在所附的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
表2-本發(fā)明的例子

本發(fā)明獲得了顯著的優(yōu)點(diǎn)，這通過(guò)比較對(duì)應(yīng)于已有技術(shù)的表1和對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的表2顯得很清楚。例如，在達(dá)到與已有技術(shù)同樣的氣流的情況下，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)所需的制動(dòng)功率有所下降，由此，使效率有了顯著的增加。此外，在以任何某一鼓風(fēng)機(jī)靜壓運(yùn)行的過(guò)程中，本發(fā)明使聲壓級(jí)有了顯著的下降。例如，當(dāng)以116.03CMM(4100CFM)和25.4毫米(一英寸)水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓的情況下運(yùn)行時(shí)，本發(fā)明的效率較之已有技術(shù)提高13個(gè)百分點(diǎn)，由此節(jié)省了數(shù)量明顯的能量和運(yùn)行費(fèi)用。此外，在這運(yùn)行狀態(tài)下，本發(fā)明以低于已有技術(shù)的15分貝運(yùn)行。因此，從根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)散發(fā)的聲壓顯著低于已有技術(shù)散發(fā)的聲壓，由此，減少了噪聲污染和由這些污染引起的已知的危害健康現(xiàn)象。再者，這些測(cè)量是依據(jù)空氣動(dòng)力和控制協(xié)會(huì)采用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知道的。
鼓風(fēng)機(jī)20的改進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)性能部分地是通過(guò)入口錐形體28和葉輪30的設(shè)計(jì)獲得的。尤其是，再參閱圖2，入口錐形體28的徑向最外邊緣具有約0.75*D的排出直徑D1。D1已被最大化，以便使在入口錐形體28與輪錐形體36之間過(guò)渡的空氣速度最小，根據(jù)本發(fā)明，該直徑可為在約0.68*D與0.83*D之間的任何直徑。入口錐形體具有一約0.68*D的喉部直徑D2，該直徑可為在0.61*D與0.75*D的范圍之內(nèi)的任何直徑。在保持下面將要描述的一排出角度α的同時(shí)喉部直徑被最大化。入口錐形體28具有一約0.19*D的長(zhǎng)度L，該長(zhǎng)度可為在0.17*D與0.21*D的范圍之內(nèi)的任何長(zhǎng)度。較長(zhǎng)的長(zhǎng)度沒(méi)有顯示能夠增加效率，理想的是保持長(zhǎng)度L盡可能小，以制造一緊湊的鼓風(fēng)機(jī)20。因而鼓風(fēng)機(jī)相對(duì)已有技術(shù)鼓風(fēng)機(jī)更容易處理，可以更容易地安裝和保養(yǎng)。
入口錐形體28形成一相對(duì)軸向的約35°的排出角度α、但這角度可為在30°與40°之間的任何角度。該角度被設(shè)計(jì)成與輪錐形體36的錐形角度β匹配，以保持一較高的運(yùn)行效率。應(yīng)予以理解的是，角度α和β是輪錐體36的直徑和長(zhǎng)度的函數(shù)。角度α和角度β兩個(gè)單獨(dú)和與鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部其他構(gòu)件的組合避免了空氣在流過(guò)葉片34的時(shí)脫離輪錐形體。這樣減少了空氣阻力，從而提高運(yùn)行效率和降低聲壓級(jí)。
下面根據(jù)較佳實(shí)施例描述葉輪30的尺寸。尤其是如圖7B-C所示，每一葉片34由一平的金屬鋼板所制成，但也可選擇用在易揮發(fā)煙霧氣氛中的防火花的鋁來(lái)制成，隨后用本領(lǐng)域中已知的標(biāo)準(zhǔn)制造工藝滾軋或形成圓筒的一部分。最終的葉片34具有均勻的厚度，而不是與傳統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的形成一窄的通道的機(jī)翼形，從而窄通道提高了通過(guò)其中的速度和空氣阻力。這些損失在較小的鼓風(fēng)機(jī)中會(huì)加劇。本發(fā)明通過(guò)提供均勻厚度的葉片克服了這些缺陷。從側(cè)面看時(shí)諸葉片34為梯形，這樣有助于沿所需的方位引導(dǎo)氣流。每一葉片具有一前緣37、一后緣39和一在前緣與后緣之間的徑向外面的輪錐形體邊緣41。邊緣41連接于輪錐形體36。
如圖3A-C所示，每一鼓風(fēng)機(jī)葉片34的后緣39相對(duì)軸向構(gòu)成一約50°的角度δ，根據(jù)本發(fā)明δ可為45°與55°之間的任何一角度。前緣37相對(duì)軸向構(gòu)成一40°的角度φ，要知道的是，角度φ可為在35°與45°之間的任何一角度。
尤其要參閱圖3B，根據(jù)本發(fā)明，鼓風(fēng)機(jī)葉片34有一約0.78*D的鼓風(fēng)機(jī)彎曲半徑R2，但根據(jù)本發(fā)明R2可為在0.7*D與0.86*D之間的任何一尺寸。已經(jīng)確定較小的彎曲半徑R2能夠提供較高的效率，但較大的彎曲半徑能夠提供更多的氣流。葉片34被設(shè)計(jì)成在背輪邊緣29具有一第一對(duì)葉片角度γ和θ，在輪錐形體邊緣41具有一第二對(duì)葉片角度η和ρ。尤其是，葉片角度γ形成在接近前緣37的背輪邊緣29與在背輪與前緣37之間的界面處沿背輪運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)背輪32切向延伸的線27之間。葉片角θ形成在接近后緣的背輪邊緣29與在背輪與后緣39之間的界面處沿背輪運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)背輪32切向延伸的線27′之間。葉片角η形成在接近前緣37的輪錐形體邊緣41與在輪錐形體與前緣37之間的界面處沿輪錐形體運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)輪錐形體36切向延伸的線19之間。葉片角ρ形成在接近后緣的輪錐形體邊緣41與在輪錐形體與后緣39之間的界面處沿輪錐形體運(yùn)動(dòng)的方向相對(duì)輪錐形體36切向延伸的線19′之間。根據(jù)較佳實(shí)施例，葉片角度γ約27°，或者在22°與32°之間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)較佳實(shí)施例，葉片角度θ約40°，或者在35°與45°之間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)較佳實(shí)施例，葉片角度η約27°，或者在22°與32°之間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)較佳實(shí)施例，葉片角度ρ約32°，或者在27°與37°之間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。葉片的形狀、彎曲和葉片角度全部單獨(dú)地和共同地有助于建立能充分滿足在葉片前緣處的空氣滑流和允許空氣沿葉片流動(dòng)而使分離最小或沒(méi)有分離的幾何形狀。
背輪32包括一圍繞一基本是平的徑向延伸的中心軸套的外球形部分。該球形部分形成有約0.39*D的半徑R，從而被構(gòu)造成使遍布輪子的空氣具有均勻加速度并引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)腔48上的空氣。但應(yīng)予以理解的是，根據(jù)本發(fā)明，R可在0.37*D與0.45*D之間，根據(jù)另一實(shí)施例可以是0.43*D。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，較小的半徑將在較低的靜壓導(dǎo)致較多的氣流，較大的半徑在較高的靜壓導(dǎo)致較少的氣流。下面參閱圖7A和8A，各個(gè)鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)件的尺寸(以毫米(英寸)為單位)被圖示為根據(jù)較佳實(shí)施例構(gòu)造的特定尺寸鼓風(fēng)機(jī)。但應(yīng)予以理解的是，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的情況下這些尺寸可以有顯著的變化。尤其是，本發(fā)明的范圍包括具有內(nèi)部構(gòu)件和相應(yīng)尺寸的鼓風(fēng)機(jī)，它們?cè)谏鲜霰舜讼鄬?duì)的范圍內(nèi)，因而保持本發(fā)明達(dá)到的聲音下降和效率增加。
開(kāi)始參閱圖7A，葉輪30的軸向長(zhǎng)度是346.2毫米(13.63英寸)，這在極大程度上有助于鼓風(fēng)機(jī)20比已有技術(shù)更緊湊。鼓風(fēng)機(jī)葉片34的徑向外邊緣之間的距離約是838.2毫米(33英寸)，而背輪32的徑向外邊緣之間的距離約580.14毫米(22.84英寸)。后緣39的徑向內(nèi)端之間的距離約為527.81毫米(20.78英寸)。輪錐形體36的上游部分38的直徑是25.06，約0.76*D，要理解的是，也可在0.7*D與0.8*D的范圍之內(nèi)，只要在輪錐形體與入口錐形體28之間有足夠的空隙，不會(huì)擾亂氣流即可。輪錐形體36的圓錐形表面40相對(duì)徑向形成一55°的角度，背輪32的徑向外端相對(duì)徑向形成一63°的角度。
下面參閱圖8A，入口錐形體28的喉部有一574.29毫米(22.61英寸)的直徑。驅(qū)動(dòng)腔48的直徑是590.55毫米(23.25英寸)，根據(jù)較佳實(shí)施例約是0.70*D，根據(jù)另一實(shí)施例是0.78*D，但可在0.67*D與0.82*D之間變化。該直徑最好與背輪32的直徑匹配，以避免直接來(lái)自背輪下游的空氣突然膨脹以及壓力的相應(yīng)損失。殼體21的內(nèi)徑為944.63毫米(37.19英寸)，約1.13*D。殼體直徑根據(jù)較佳實(shí)施例在葉輪30的周?chē)钚』?，以保持整個(gè)鼓風(fēng)機(jī)尺寸最小，該直徑可為在1.07*D與1.19*D范圍之間的任何直徑。鼓風(fēng)機(jī)20的總軸向長(zhǎng)度約1193.8毫米(47英寸)，顯著小于傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)。每一伸直翼50根據(jù)較佳實(shí)施例構(gòu)造成具有0.52*D的彎曲半徑，根據(jù)另一實(shí)施例為0.58*D?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明彎曲半徑可為在0.5*D與0.61*D范圍之內(nèi)的任一半徑。
在比較表2中本發(fā)明和表1中的已有技術(shù)鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，顯然，本發(fā)明的目前的若干改變可顯著降低其效率，同時(shí)在效率方面仍然保持超過(guò)已有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)。例如，對(duì)有關(guān)尺寸或角度的某些改變可使鼓風(fēng)機(jī)20的效率減少至40％，但當(dāng)在25.4毫米(1英寸)水標(biāo)靜壓產(chǎn)生在116.03與172.63CMM(4100與6100CFM)之間的一氣流時(shí)，這仍然是超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的一重大的改進(jìn)。因此，本發(fā)明旨在覆蓋在這些運(yùn)轉(zhuǎn)條件下能夠獲得大于40％較佳的是49％與53％之間的效率的任何鼓風(fēng)機(jī)。
當(dāng)在50.8毫米(2英寸)水標(biāo)靜壓產(chǎn)生一在116.03與172.63CMM(4100與6100CFM)之間的氣流時(shí)，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)20有一大于60％的效率，這相對(duì)已有技術(shù)是一重大的改進(jìn)。因此，本發(fā)明旨在覆蓋在這些運(yùn)轉(zhuǎn)條件下能夠獲得大于60％較佳的是61％與69％之間的效率的任何鼓風(fēng)機(jī)。
此外，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)20在25.4毫米(1英寸)水標(biāo)靜壓產(chǎn)生一在116.03與172.63CMM(4100與6100CFM)之間的氣流時(shí)，根據(jù)較佳實(shí)施例構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)20能夠以一小于70調(diào)整分貝的聲壓級(jí)運(yùn)行。如表1所示的已有技術(shù)在這些運(yùn)行條件下以一大于80調(diào)整分貝的聲壓級(jí)運(yùn)行。因此，本發(fā)明旨在覆蓋在25.4毫米(1英寸)水標(biāo)靜壓產(chǎn)生一在116.03與172.63CMM(4100與6100CFM)之間的氣流時(shí)，能夠小于70調(diào)整分貝、最好是在67與70調(diào)整分貝之間運(yùn)行的任何鼓風(fēng)機(jī)。
此外，在76.2毫米(3英寸)水標(biāo)靜壓，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)20在76.2毫米(3英寸)水標(biāo)靜壓產(chǎn)生一在116.03與566.00CMM(4100與20000CFM)之間的任何速度的氣流時(shí)，能夠以一小于78調(diào)整分貝的聲壓級(jí)運(yùn)行。根據(jù)對(duì)表1的檢查，已有技術(shù)除了在373.56CMM(13200CFM)產(chǎn)生78調(diào)整分貝之外主要產(chǎn)生大于80調(diào)整分貝的噪音。因此，在任何某一流速，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鼓風(fēng)機(jī)20在76.2毫米(3英寸)水標(biāo)靜壓運(yùn)行時(shí)其噪聲污染下降。本發(fā)明旨在覆蓋在這些運(yùn)行條件下能夠獲得小于78調(diào)整分貝的最好在70與76調(diào)整分貝之間的聲壓級(jí)的鼓風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明還包括一操作一根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的鼓風(fēng)機(jī)的方法，該方法包括提供鼓風(fēng)機(jī)、為鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)電力、并啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)葉輪。因而該方法產(chǎn)生經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的氣流，該鼓風(fēng)機(jī)具有本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明已結(jié)合目前被認(rèn)為是最有用的和最佳的實(shí)施例進(jìn)行了描述。但是，本發(fā)明僅僅以舉例說(shuō)明作了介紹，本發(fā)明沒(méi)有限定在所公開(kāi)的實(shí)施例。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)明白，本發(fā)明還包括所有的改變和其他的結(jié)構(gòu)，這些都包括在如所附的權(quán)利要求書(shū)所述的本發(fā)明的基本精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端；其中每一伸直翼具有一彎曲半徑，基本上約為相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.50與0.61倍之間。
2.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，每一伸直翼有一基本上在30°與40°之間的前緣角度。
3.一在線離心混合流鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)可運(yùn)行的伸直翼，它們?nèi)菁{來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端；其中當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以基本是25.4毫米水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓產(chǎn)生在116.03和172.63立方米/每分鐘之間的速率的氣流時(shí)，能夠產(chǎn)生在67調(diào)整分貝與70調(diào)整分貝之間的聲壓級(jí)。
4.一軸向延伸的在線離心混合流鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的可運(yùn)行的伸直翼，它們?nèi)菁{來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端；其中當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以50.8毫米水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓產(chǎn)生在116.03與172.63立方米/每分鐘之間的速率的氣流時(shí)，能夠獲得在61％與69％之間的效率。
5.一在線離心混合流鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)可運(yùn)行的伸直翼，它們?nèi)菁{來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端；其中當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)以76.2毫米水標(biāo)的鼓風(fēng)機(jī)靜壓產(chǎn)生在116.03和566.00立方米/每分鐘之間的速率的氣流時(shí)，能夠獲得在70調(diào)整分貝與76調(diào)整分貝之間的聲壓級(jí)。
6.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，還包括一在管道內(nèi)延伸的組合式支承組件，它包括一由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于驅(qū)動(dòng)葉輪的軸、由殼體支承的所述軸容納在其中的第一和第二支承板以及分別連接于所述第一和第二支承板的第一和第二軸承，以使所述軸和所述支承板相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)連鎖，并有助于軸與支承板之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，其中，支承板可從管道中取下以將支承組件作為一整體組件取下。
7.如權(quán)利要求6所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，該鼓風(fēng)機(jī)還包括一管道連接件，設(shè)置在進(jìn)口端附近，與管道是整體的，并被構(gòu)造成與建筑物中的管道系統(tǒng)形成滑配連接。
8.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)，每一葉片有一設(shè)置在后緣上游的前緣，其中各葉片是梯形的并具有均勻的厚度，和一曲率半徑，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.7與0.86倍之間；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端。
9.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)，其中背輪包括一基本是球形的部分，它由一半徑所形成，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.37與0.45倍之間；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端。
10.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端，其中每一伸直翼包括至少一個(gè)整體的凸片，該凸片從靠近翼的前緣和后緣的地方延伸進(jìn)入一穿過(guò)驅(qū)動(dòng)腔的一對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)槽內(nèi)，以使伸直翼相對(duì)驅(qū)動(dòng)腔適當(dāng)定向。
11.如權(quán)利要求10所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，還包括在11與13個(gè)之間的伸直翼。
12.如權(quán)利要求1所述的軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，入口錐形體有一喉部直徑，該直徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.61與0.75倍之間。
13.如權(quán)利要求12所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，喉部直徑基本是由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.68倍。
14.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一旋轉(zhuǎn)從而循環(huán)空氣的葉輪，設(shè)置在入口錐形體的下游并包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)具有一前緣和一后緣的鼓風(fēng)機(jī)葉片，它們從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端，其中每一鼓風(fēng)機(jī)葉片從背輪的一背輪邊緣徑向朝外延伸并連接于輪錐形體的一輪錐形體邊緣，其中一在22°與32°之間的葉片角度形成在接近前緣的背輪邊緣的一切線與在背輪與前緣之間的界面處沿背輪旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)背輪切向延伸的一條線之間。
15.如權(quán)利要求14所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，葉片角度約27°。
16.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一旋轉(zhuǎn)從而循環(huán)空氣的葉輪，設(shè)置在入口錐形體的下游并包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)具有一前緣和一后緣的鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端，其中每一鼓風(fēng)機(jī)葉片從背輪的一背輪邊緣徑向朝外延伸并連接于輪錐形體的一輪錐形體邊緣，其中一在35°與45°之間的葉片角度形成在接近后緣的背輪邊緣的一切線與在背輪與后緣之間的界面處沿背輪旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)背輪切向延伸的一條線之間。
17.如權(quán)利要求16所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，葉片角度約40°。
18.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一旋轉(zhuǎn)從而循環(huán)空氣的葉輪，設(shè)置在入口錐形體的下游并包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)具有一前緣和一后緣的鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端，其中每一鼓風(fēng)機(jī)葉片從背輪的一背輪邊緣徑向朝外延伸并連接于輪錐形體的一輪錐形體邊緣，其中一在22°與32°之間的葉片角度形成在接近前緣的輪錐形體邊緣的一切線與在輪錐形體與前緣之間的界面處沿輪錐形體旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)輪錐形體切向延伸的一條線之間。
19.如權(quán)利要求18所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，葉片角度約27°。
20.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一旋轉(zhuǎn)從而循環(huán)空氣的葉輪，設(shè)置在入口錐形體的下游并包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)具有一前緣和一后緣的鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端，其中每一鼓風(fēng)機(jī)葉片從背輪的一背輪邊緣徑向朝外延伸并連接于輪錐形體的一輪錐形體邊緣，其中一在27°與37°之間的葉片角度形成在接近后緣的輪錐形體邊緣的一切線與在輪錐形體與后緣之間的界面處沿輪錐形體旋轉(zhuǎn)的方向相對(duì)輪錐形體切向延伸的一條線之間。
21.如權(quán)利要求20所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，葉片角度約32°。
22.如權(quán)利要求6所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，還包括具有相應(yīng)安裝表面的第一和第二環(huán)形凸緣，第一和第二支承板安裝在所述環(huán)形凸緣上。
23.如權(quán)利要求22所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，第一支承板比第一環(huán)形凸緣限定的一開(kāi)口小。
24.如權(quán)利要求22所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，第一和第二環(huán)形凸緣設(shè)置在驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)。
25.如權(quán)利要求6所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，第一和第二軸承連接于第一和第二支承板的外表面。
26.如權(quán)利要求10所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，還包括一對(duì)從固定端朝內(nèi)延伸的凸片，所述凸片容納在穿過(guò)驅(qū)動(dòng)腔的對(duì)應(yīng)一對(duì)細(xì)長(zhǎng)槽內(nèi)。
27.如權(quán)利要求3所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，入口錐形體有一軸向長(zhǎng)度，基本上在相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.17與0.21倍之間。
28.如權(quán)利要求4所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，入口錐形體有一軸向長(zhǎng)度，基本上在相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.17與0.21倍之間。
29.如權(quán)利要求5所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，入口錐形體有一軸向長(zhǎng)度，基本上在相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.17與0.21倍之間。
30.如權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，鼓風(fēng)機(jī)葉片的數(shù)量在11與13之間。
31.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，設(shè)置在入口錐形體的下游并包括(i)一中心設(shè)置的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端；其中，入口錐形體有一軸向長(zhǎng)度，基本上在相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.17與0.21倍之間，入口錐形體有一喉部直徑，該直徑在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.61與0.75倍之間。
32.一軸向延伸的在線離心式鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)周?chē)h(huán)境中的空氣，該鼓風(fēng)機(jī)包括(A)一管道，具有一進(jìn)口端和一出口端；(B)一入口錐形體，設(shè)置在進(jìn)口端以容納來(lái)自周?chē)h(huán)境的空氣；(C)一葉輪，它包括(i)一中心設(shè)置的基本是球形的背輪，構(gòu)造成由一電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)；(ii)多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片，具有基本均勻的厚度，它們從背輪徑向朝外延伸，通過(guò)運(yùn)行以迫使空氣沿從進(jìn)口端到出口端的方向流動(dòng)；以及(iii)一輪錐形體，固定地連接于和外接于輪的葉片；以及(D)一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔，包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼，它們可運(yùn)行以容納來(lái)自葉輪的強(qiáng)制空氣并將該空氣基本上朝軸向下游引導(dǎo)到出口端。
33.如權(quán)利要求32所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述球形背輪限定了一半徑，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.37與0.45倍之間。
34.如權(quán)利要求32所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)葉片限定一曲率半徑，該半徑基本上在由相對(duì)的鼓風(fēng)機(jī)葉片的徑向最外邊緣構(gòu)成的直徑的0.7與0.86倍之間。
35.如權(quán)利要求32所述的鼓風(fēng)機(jī)，其特征在于，所述鼓風(fēng)機(jī)葉片基本上是梯形的。
全文摘要
一在線離心混合流鼓風(fēng)機(jī)(20)，包括一軸向延伸的進(jìn)口管道(22)。一入口錐形體(28)設(shè)置在進(jìn)口端(24)。一葉輪(30)設(shè)置在入口錐形體的下游并包括一中心設(shè)置的背輪(32)，它由一電動(dòng)機(jī)(44)而旋轉(zhuǎn)；多個(gè)鼓風(fēng)機(jī)葉片(34)，從背輪徑向朝外延伸；以及一輪錐形體(36)，固定地連接于和外接于輪的葉片。一設(shè)置在葉輪下游的驅(qū)動(dòng)腔(48)包括多個(gè)徑向延伸的伸直翼(50)，它們將空氣引導(dǎo)到出口端(26)。鼓風(fēng)機(jī)構(gòu)造成其聲壓級(jí)下降，效率提高。
文檔編號(hào)F04D29/30GK1982724SQ20061016853
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2001年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月15日
發(fā)明者T·R·馬思松, T·D·庫(kù)斯基 申請(qǐng)人:格林海克風(fēng)機(jī)股份有限公司