專利名稱：帶導(dǎo)入流道的軸流鼓風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有旋轉(zhuǎn)葉柵的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)葉柵具有與氣體導(dǎo)入流道的內(nèi)周直徑及外周直徑大致相同的內(nèi)周直徑及外周直徑，氣體導(dǎo)入流道具有圓環(huán)狀的橫斷面。
N.A.Cumpsty著“壓縮機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)”(Aerodynamicsof Compressor)，第353-355頁，揭示了一種通過使葉梢彎曲提高壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的方法。日本專利公開公報(bào)昭62-195495，公開了一種葉片底端及葉片尖端的彎曲程度較葉片底端與葉片尖端的中間部分的彎曲程度大。美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)論文第89-GT-6，由C.J.Robinson與其它二人著的“具有彎曲和不彎曲葉稍的壓縮機(jī)定子中三元軸流的測量與計(jì)算”(C.J.Robinson，Measurement and Calculation of the Three-Dimensional Flowin Axial Compressor Stators，with and Without End-Bends，ASME Paper 89-GT-6)一文，公開了一種相對放射方向傾斜延伸的葉片。日本專利公開公報(bào)昭52-34409與日本專利公開公報(bào)昭52-62712公開了一種相對于放射方向傾斜延伸的葉柵，該葉柵相對于其它葉柵從軸線方向看呈交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)。日本專利公開公報(bào)昭57-186097揭示了一種相對軸線方向的旋轉(zhuǎn)方向彎曲的靜止葉片。
本發(fā)明的目的是，提供一種能抑制二次流動(dòng)的發(fā)生，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率、帶導(dǎo)入流道的軸流式鼓風(fēng)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種軸流式鼓風(fēng)機(jī)，包括由若干個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片(動(dòng)葉片)構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)葉柵，該旋轉(zhuǎn)葉片可以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并相對于包含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，可以朝旋轉(zhuǎn)軸線方向及圓周方向給氣體賦能；氣體導(dǎo)入流道，是將氣體導(dǎo)引到旋轉(zhuǎn)葉柵，面對前述氣體導(dǎo)入流道的，面對旋轉(zhuǎn)葉柵的圓環(huán)狀橫斷面形狀，其內(nèi)周直徑與外周直徑與旋轉(zhuǎn)葉柵的內(nèi)、外周直徑大體相同(稍大一點(diǎn)更好)；回轉(zhuǎn)葉片的，為了促使在旋轉(zhuǎn)葉片上圓周方向的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)的、沿著以旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的旋轉(zhuǎn)葉片的斷面形狀的翹曲角，從旋轉(zhuǎn)葉片的內(nèi)周朝旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周與外周之間的中間部增加。
上述翹曲角如

圖19所示，是以沿旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的葉片斷面形狀基本線作為葉形弧線、在葉片端部的切線所形成的角度。翹曲角越大，旋轉(zhuǎn)葉片上氣流朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)越強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周的翹曲角較內(nèi)外周之間的中間部的翹曲角變小，也就是說，旋轉(zhuǎn)葉片上的氣流朝軸線方向上的偏轉(zhuǎn)力變?nèi)?，對于氣體導(dǎo)入流道內(nèi)周壁面附近流速變小的氣流，朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)不強(qiáng)，而對于離開氣體導(dǎo)入流道內(nèi)周壁面的流速大的氣流，朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)，因此，對于氣體流動(dòng)與在圓周方向前進(jìn)的葉片之間相對方向差大的區(qū)域，可以防止氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)，并且，對于氣體流動(dòng)與在圓周方向前進(jìn)的葉片之間相對速度差小的區(qū)域，可以使氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)，充分實(shí)現(xiàn)了氣體流動(dòng)朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)。由于氣體流動(dòng)與在圓周方向前進(jìn)的葉片之間相對方向差別大的區(qū)域，可以防止氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)加速變強(qiáng)，從而抑制朝氣體流動(dòng)的軸線方向偏轉(zhuǎn)加速的無用功消耗，進(jìn)一步抑制了葉片表面附近二次流動(dòng)的發(fā)生，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
還有將由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的氣體導(dǎo)入靜止葉柵的氣體導(dǎo)入流道，前述氣體導(dǎo)入流道面對靜止葉柵的環(huán)狀橫斷面形狀的內(nèi)周直徑及外周直徑，與靜止葉柵的內(nèi)、外周直徑分別大體相同，靜止葉片(靜葉片)的、為了促使在靜止葉片上圓周方向的氣體流動(dòng)朝軸線方向偏轉(zhuǎn)的、沿著以旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的斷面形狀的翹曲角，從靜止葉片的外周朝靜止葉片內(nèi)周與外周之間的中間部增加，靜止葉片外周的翹曲角較內(nèi)周與外周之間的中間部位的翹曲角變小，也就是說，靜止葉片上的氣體流動(dòng)朝軸線方向上的偏轉(zhuǎn)力變?nèi)酰瑢τ跉怏w導(dǎo)入流道外周壁面附近流速小的氣流，朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)不強(qiáng)，而對于離開氣體導(dǎo)入流道外周壁面的流速大的氣流，朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)強(qiáng)，因此，可以防止對于氣體流動(dòng)與靜止葉片之間相對方向差大的區(qū)域中氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)，并且，對于氣體流與葉片之間相對速度差小的區(qū)域，可以使氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)、充分實(shí)現(xiàn)了氣體流動(dòng)朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)。對于氣體流動(dòng)與葉片之間相對方向差大的區(qū)域，可以防止氣體朝軸線方向的偏轉(zhuǎn)變強(qiáng)，由此，可以抑制妨礙軸線方向氣體流動(dòng)增加的靜止葉片表面附近二次流動(dòng)的發(fā)生，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
若相對于旋轉(zhuǎn)葉片前進(jìn)方向的靜止葉片的表面(壓力面)的里面(負(fù)壓面)，與靜止葉片半徑方向外壁面和半徑方向的內(nèi)壁面中至少一個(gè)之間成鈍角，則可抑制妨礙半徑方向外壁面或半徑方向內(nèi)壁面與里面之間的軸線方向氣體流動(dòng)增加的靜止葉片表面附近二次流動(dòng)的發(fā)生，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)效率。二次流動(dòng)的抑制，與在半徑方向外壁或半徑方向內(nèi)壁與表面(表側(cè)面)之間實(shí)現(xiàn)相比，在半徑方向外壁面或半徑方向內(nèi)壁面與里面之間實(shí)現(xiàn)更有效地提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
上述結(jié)構(gòu)組合在一起，可以得到更好的疊加效果。
圖1是本發(fā)明軸流式鼓風(fēng)機(jī)實(shí)施例的縱斷面圖。
圖2是圖1所示軸流式鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉片第一實(shí)施例的外觀形狀圖。
圖3是圖2動(dòng)葉片高度方向的葉形翹曲角分布圖。
圖4是氣體流通過圖2所示動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵時(shí)機(jī)械能傳遞效率的分布圖。
圖5是流體通過圖2所示動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵時(shí)流體接收的作功量與流量之積的分布圖。
圖6是構(gòu)成本發(fā)明第二實(shí)施例靜止圓環(huán)葉柵的葉片示意圖。
圖7是圖6所示實(shí)施例的靜葉片高度方向的葉形翹曲角分布圖。
圖8是流體通過圖6所示實(shí)施例的靜止圓環(huán)葉柵時(shí)的損失分布圖。
圖9是表示葉片的安裝角定義示意圖。
圖10是旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的動(dòng)葉片的安裝角的分布圖。
圖11是靜止圓環(huán)葉柵的定葉片安裝角的分布圖。
圖12是葉片高度方向的葉片弦長分布圖。
圖13是構(gòu)成本發(fā)明第四實(shí)施例靜止圓環(huán)葉柵的葉片示意圖。
圖14是構(gòu)成本發(fā)明第五實(shí)施例靜止圓環(huán)葉柵的葉片示意圖。
圖15是流體經(jīng)過圖13所示實(shí)施例的靜止圓環(huán)葉柵時(shí)的損失分布圖。
圖16是流體通過圖14所示實(shí)施例的靜止圓環(huán)葉柵時(shí)的損失分布圖。
圖17是構(gòu)成本發(fā)明第六實(shí)施例靜止圓環(huán)葉柵的葉片示意圖。
圖18是構(gòu)成本發(fā)明第七實(shí)施例靜止圓環(huán)葉柵的葉片示意圖。
圖19是流入葉片的流體角度與翹曲角的示意圖。
圖1至圖5示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是兩級軸流式鼓風(fēng)機(jī)的縱斷面圖，該軸流式鼓風(fēng)機(jī)基本上由旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵和靜止圓環(huán)葉柵所構(gòu)成。多個(gè)動(dòng)葉片1圓環(huán)狀地安裝在旋轉(zhuǎn)體2的外周上，這樣，構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵。動(dòng)葉片1的外觀形狀由圖2實(shí)線所示，靜葉片3固定在內(nèi)周殼體4或外周殼體5兩者中的一方或雙方而構(gòu)成靜止圓環(huán)狀葉柵。氣體6沿著由旋轉(zhuǎn)體2外周、內(nèi)周殼體4、外周殼體5所構(gòu)成的流道流動(dòng)，在通過旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵之間時(shí)賦予動(dòng)能，同時(shí)增大了壓力。而在經(jīng)過靜止圓環(huán)葉柵間時(shí)，流體的動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)換成壓力，進(jìn)一步提高了壓力。圖2的虛線是作比較用的，表示假想以往廣泛所使用的稱作自由渦形流動(dòng)分布時(shí)的葉片形狀。
圖3是葉片1高度方向上葉形翹曲角的分布圖，葉形翹起角是這樣構(gòu)成的，底端(內(nèi)周)的殼體4的壁面附近與尖端(外周)的殼體5的壁面附近之間的中間位置最大，并且殼體5壁面附近的翹曲角較殼體4壁面附近的翹曲角更小。圖4中的虛線是與以往技術(shù)作比較所用的，表示假想以往廣泛所使用的稱作自由渦形的流動(dòng)分布場合的分布情況。
葉柵入口的內(nèi)外周壁面的邊界層越厚、葉形的翹曲角越大、由二次流引起的損失就越大。因此，減少內(nèi)外周壁面附近的翹曲角，由葉柵入口的內(nèi)外周壁面的邊界層導(dǎo)致的二次流所引起的損失就會(huì)減少。對于動(dòng)葉片1由于翹曲角在內(nèi)外周壁面中間較大，而在壁面附近較小，所以，可以減少二次流的損失，并提高了雙重效率?，F(xiàn)結(jié)合圖4、圖5敘述效率提高的理由。圖4是流體通過由動(dòng)葉片1構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵時(shí)，動(dòng)葉片1傳遞流體機(jī)械能的效率分布圖。圖4中的虛線是與以往技術(shù)相比較，表示以往廣泛使用的稱作自由渦形的流體分布情況的效率分布。發(fā)生在由內(nèi)外周壁中間部分的損失，由于僅是因通過葉片表面的流動(dòng)摩擦而引起的，所以損失較小而效率高，相對于以往的自由渦形，由于其翹曲角僅增加在數(shù)度以下，所以內(nèi)外周壁中間部分發(fā)生的損失，與自由渦形的損失相差不大，其效率大致相同。另一方面，在內(nèi)外周壁面附近，通過葉片表面流體的摩擦所產(chǎn)生的損失增加，與內(nèi)外周壁面發(fā)生干涉而引起二次流，使損失變大，效率降低。但是，由于內(nèi)外周壁面中間的翹曲角變大，壁面附近的翹曲角較小時(shí)，由二次流所引起的損失會(huì)減小，所以，傳遞流體機(jī)械能的效率增高。
圖5是氣流經(jīng)過動(dòng)葉片1構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵時(shí)，接收流體的作功量與流量之積分布圖。接收流體的作功量是指，從靜止系看旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵前后流體的旋轉(zhuǎn)方向速度之差與動(dòng)葉片1圓周方向速度的乘積，在以同一圓周方向的速度進(jìn)行比較時(shí)，流體僅限于沿葉表面的流動(dòng)，翹曲角大時(shí)，接收流動(dòng)作功量變大。由于流量趨于相同傾向，所以該乘積也有相同傾向，圖5中的虛線表示，用于比較的以往廣泛使用的假想流動(dòng)分布為所謂自由渦形時(shí)的分布情況。對于自由渦形作功量、流量從內(nèi)周到外周成定量分布。實(shí)線與虛線下側(cè)的面積相同，也就是說，對流體輸入的功總計(jì)相同的情況下比較的。流體從動(dòng)葉片1所接收的機(jī)械能是，對圖4功率的分布與圖5作功量和流量之積，從內(nèi)周到外周求重迭乘積的積分所得。因此，即使效率相同，實(shí)線所表示的流動(dòng)從動(dòng)葉片1接收的機(jī)械能也會(huì)變大。由于所接收的機(jī)械能增加，在圖4的分布中，實(shí)線所表示的2次流損失僅在內(nèi)外周附近降低，所以，在此處較虛線(自由渦形)的效率更高，進(jìn)一步增大了流體從動(dòng)葉片1所接收的機(jī)械能。由于比較是在對流體所輸入的功總計(jì)相同的情況下進(jìn)行的，所以，只有在流體從動(dòng)葉片1接收的機(jī)械能大時(shí)效率會(huì)提高。
動(dòng)葉片1外周壁面附近的翹曲角較內(nèi)壁面附近的翹曲角更小時(shí)，有以下效果。
由于動(dòng)葉片1外周端的作功量少，壓力面與負(fù)壓面的壓力差小，所以，減少了通過動(dòng)葉片1外周端與壁面之間間隙的泄漏流量，由此可以提高效率。由于外周側(cè)壁面附近與內(nèi)周側(cè)相比較，葉片的圓周速度較大，葉形翹曲角只在內(nèi)外周壁面的中間較大，壁面附近較小，所以，葉柵出口內(nèi)周側(cè)流動(dòng)的滯流點(diǎn)壓力(換算成壓力的動(dòng)能與壓力能之和)與外周側(cè)比較顯著地降低了，增加了葉柵下游側(cè)的混合損失。但是，由于外周側(cè)的葉形翹曲角比內(nèi)周側(cè)更小，所以，可以避免滯流點(diǎn)壓力顯著降低的分布，從而，在葉柵下游側(cè)不會(huì)發(fā)生混合損失的增加。
圖6至圖8示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖6中的實(shí)線表示構(gòu)成了靜止圓環(huán)葉柵的靜葉片3。圖6中的虛線表示用于比較的以往廣泛使用的假想流動(dòng)分布為所謂的自由渦形時(shí)的靜葉片。圖7示出了靜葉片3高度方向的葉形翹曲角的分布，葉形翹曲角在內(nèi)周側(cè)壁面附近與外周側(cè)壁面附近的中間最大。圖7中的虛線表示，用于比較的廣泛使用的假想流動(dòng)分布為所謂的自由渦形時(shí)，翹曲角的分布。圖8表示氣流經(jīng)過由靜葉片3構(gòu)成的靜止圓環(huán)葉柵的損失分布。圖8中的虛線表示用于比較的廣泛使用的假想流動(dòng)分布為所謂的自由渦形時(shí)的損失分布。發(fā)生在內(nèi)外周壁中間部分的損失，由于只是由通過葉片表面流動(dòng)的摩擦引起的損失，所以該損失比較小。相對于自由渦形，由于翹曲角僅增加數(shù)度以下，所以，內(nèi)外周的壁中間部分所發(fā)生的損失與自由渦形時(shí)相差不大。內(nèi)外周壁面附近通過葉片表面流動(dòng)的摩擦所引起的損失加上與內(nèi)外周壁面干涉而引起的二次流動(dòng)相損失變大，但是，由于內(nèi)外周壁面附近的翹曲角比較小，所以由二次流動(dòng)所引起的損失也小，因此，便提高了效率。該形狀的靜葉片3所構(gòu)成的靜止圓環(huán)葉柵，設(shè)置在圖1所示動(dòng)葉片1構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的下游側(cè)，使動(dòng)葉片1的翹曲角在較大半徑位置的靜葉片的翹曲角變大，所以效果較好。
圖9、圖10、圖11示出了上述第一、二實(shí)施例葉片與葉片安裝角的關(guān)系。
一般地，葉片的葉形弧線的葉片前緣切線與設(shè)計(jì)流量時(shí)流入葉片的流動(dòng)方向大體一致，從而可根據(jù)葉片高度方向的翹曲角分布與葉片高度方向的葉片弦長的分布，大體確定葉片的形狀，不論是旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵還是靜止圓環(huán)葉柵，葉形翹曲角在內(nèi)周側(cè)壁面附近與外周側(cè)壁面附近的中間為最大時(shí)，翹曲角最大值與內(nèi)周側(cè)壁面附近或外周側(cè)壁面附近的翹曲角相差不大時(shí)，可得到增加效率的效果。圖9示出以旋轉(zhuǎn)葉柵的旋轉(zhuǎn)軸為軸線的圓筒面上的葉片形狀在平面展開時(shí)，葉形前緣與后緣的連接直線與垂直于圓筒面上葉柵前緣連接線(約為葉片前進(jìn)方向)的直線之間的夾角定義為葉片安裝角，對于旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵，如圖10所示葉片安裝角從內(nèi)周側(cè)(葉片底端)向外周側(cè)(葉片尖端)連續(xù)增加是合適的，葉片的安裝角定義為對于從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)的有關(guān)距離求二階微分的值的變化率，使該變化率為正值而構(gòu)成前述葉片。而對于靜止圓環(huán)葉柵，如圖11所示，從內(nèi)側(cè)向外側(cè)的葉片安裝角連續(xù)減少，最好，變化率為正值而構(gòu)成葉片，則翹曲角的最大值不會(huì)過小。
圖12示出了適用于每級壓力上升大的高速旋轉(zhuǎn)的多級軸流式鼓風(fēng)機(jī)的第三實(shí)施例葉片弦長的分布。內(nèi)周側(cè)壁面附近與外周側(cè)壁面附近中間的翹曲角為最大，并且外周側(cè)壁面附近的翹曲角較內(nèi)周側(cè)壁面的翹曲角更小地構(gòu)成的葉片，可以降底葉片外周側(cè)壁面附近的負(fù)荷。由于提高了軸流式鼓風(fēng)機(jī)的效率，沒有必要采用加長葉片的弦長使葉片面積增加來降低負(fù)荷。因此，可以維持高效率，如圖12所示，葉片弦長可以從底端(內(nèi)周側(cè))朝尖端(外周側(cè))單調(diào)地減少，大幅度地減輕了葉片尖端側(cè)的重量，在不需要使用鈦等特殊材料的情況下就可以構(gòu)成高效率、耐高速旋轉(zhuǎn)離心力的葉片。
圖13、圖14分別示出了本發(fā)明的第四、五實(shí)施例，圖中示出了進(jìn)一步降低靜止圓環(huán)葉柵二次流所引起的損失、提高軸流式鼓風(fēng)機(jī)的效率的例子。圖13是在旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的下游側(cè)設(shè)置有靜止圓環(huán)葉柵，構(gòu)成靜止圓環(huán)葉柵的靜葉片3的前緣、后緣、或圓筒斷面內(nèi)靜葉片3的重心連結(jié)線的任一方，或者這些的組合，即葉片整體的形狀為，在內(nèi)周側(cè)的壁面附近相對于旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵旋轉(zhuǎn)軸成直角方向，在外周側(cè)的壁面附近相對于旋轉(zhuǎn)方向成傾斜方向，在內(nèi)周側(cè)的壁面附近，相對于旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的旋轉(zhuǎn)軸呈放射狀，而在外周側(cè)相對于旋轉(zhuǎn)方向呈傾斜狀。由此，使外周側(cè)的葉稍負(fù)壓面?zhèn)扰c側(cè)壁之間成鈍角，這樣減少了二次流動(dòng)的損失。圖15中的實(shí)線表示圖13實(shí)線所表示的靜葉片3尖端側(cè)傾斜的本發(fā)明實(shí)施例的損失分布，圖15虛線表示圖13虛線所示的靜葉片不傾斜時(shí)的損失分布。靜葉片3傾斜的效果是二次流損失減少，從而減少了外周側(cè)的損失。此外，由于靜葉片3在內(nèi)周壁面附近相對于旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的旋轉(zhuǎn)軸成直角(放射狀)，所以，內(nèi)周側(cè)的壁面可以成為組裝時(shí)的基準(zhǔn)，不需要采用特殊的夾具，便可以將靜止葉片3固定在壁面上。特別是對于中空葉片采用焊接固定時(shí)效果更好。
圖14示出了靜止葉片3在外周側(cè)壁面附近相對于旋轉(zhuǎn)圓環(huán)葉柵的旋轉(zhuǎn)軸成直角、而在內(nèi)周側(cè)的壁面附近相對于旋轉(zhuǎn)方向傾斜的情況。在這種場合，可以減少內(nèi)周側(cè)壁面附近二次流動(dòng)所引起的損失，利用外周側(cè)固定靜葉片3時(shí)，組裝容易，效率高。圖16的實(shí)線表示圖14實(shí)線所表示的靜葉片3內(nèi)周側(cè)傾斜的本發(fā)明的實(shí)施例的損失分布，圖16虛線表示圖14虛線所示靜葉片不傾斜時(shí)的損失分布。使靜葉片3傾斜的效果是，減少了由此而引起的二次流動(dòng)損失，從而降低了內(nèi)周側(cè)的損失。
圖17、18分別示出了第六、七實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)使圖13、14所示實(shí)施例的翹曲角在內(nèi)周壁面附近與外周側(cè)壁面附近的中間最大。圖17、18中的虛線是用于同圖13、14所示實(shí)施例比較用的。靜葉片3傾斜的效果與由內(nèi)、外周的壁面附近葉片負(fù)荷減少的結(jié)果一道進(jìn)一步降低了二次流動(dòng)所引起的損失。
通過以上說明，根據(jù)本發(fā)明，可以減少葉柵的二次流動(dòng)損失，從而得到一種高效率的軸流式鼓風(fēng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種軸流式鼓風(fēng)機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)葉柵和氣體導(dǎo)入流道，旋轉(zhuǎn)葉柵由若干個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)葉片可以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并相對于包含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，可以朝旋轉(zhuǎn)軸線方向及圓周方向給氣體賦能；氣體導(dǎo)入流道，將氣體導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)葉柵，前述氣體導(dǎo)入流道面對旋轉(zhuǎn)葉柵的圓環(huán)狀的橫斷面形狀的內(nèi)周直徑與外周直徑與旋轉(zhuǎn)葉柵的內(nèi)、外周直徑分別大致相同；其特征是旋轉(zhuǎn)葉片的、為了使在旋轉(zhuǎn)葉片上圓周方向的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)的、沿著以旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的斷面形狀的翹曲角，從旋轉(zhuǎn)葉片的內(nèi)周朝旋轉(zhuǎn)葉片的內(nèi)周與外周之間的中間部增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，翹曲角從旋轉(zhuǎn)葉片外周朝中間部增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，中間部設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周與外周之間的半徑方向中央位置和旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周的翹曲角大于旋轉(zhuǎn)葉片的外周的翹曲角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周的、從旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周朝外周每單位長度翹曲角增加比率的絕對值較旋轉(zhuǎn)葉片外周的、從旋轉(zhuǎn)葉片外周朝內(nèi)周每單位長度翹曲角增加比率的絕對值大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，從旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周至旋轉(zhuǎn)葉片中間部翹曲角連續(xù)增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，從旋轉(zhuǎn)葉片外周至旋轉(zhuǎn)葉片中間部翹曲角連續(xù)增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角從旋轉(zhuǎn)葉片的內(nèi)周朝外周增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周的、從旋轉(zhuǎn)葉片內(nèi)周朝外周每單位長度的安裝角增加比率的絕對值較旋轉(zhuǎn)葉片外周的、從旋轉(zhuǎn)葉片外周朝內(nèi)周每單位長度的安裝角減少比率的絕對值小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，還包括由若干個(gè)靜止葉片所構(gòu)成的靜止葉柵，該葉片相對于包含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，并使由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的朝圓周方向流動(dòng)的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)；另一個(gè)氣體導(dǎo)入流道，將由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的氣體導(dǎo)入靜止葉柵，前述另一氣體導(dǎo)入流道的面對靜止葉柵的圓環(huán)狀橫斷面形狀的內(nèi)周直徑與外周直徑，與靜止葉柵的內(nèi)、外周直徑基本相同；靜止葉片的、為了使在靜止葉片上的圓周方向的氣體流動(dòng)朝軸線方向偏轉(zhuǎn)、沿著以旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的斷面形狀的翹曲角，從靜止葉片的外周朝靜止葉片內(nèi)周與外周之間的中間部增加。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，翹曲角從靜止葉片的內(nèi)周朝中間部增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，中間部設(shè)置在靜止葉片內(nèi)周與外周之間的半徑方向中央處和靜止葉片外周之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，靜止葉片內(nèi)周的翹曲角小于其外周的翹曲角。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，靜止葉片內(nèi)周的、從靜止葉片內(nèi)周朝外周每單位長度的翹曲角增加比率的絕對值小于靜止葉片外周的、從靜止葉片外周朝內(nèi)周每單位長度的翹曲角增加比率的絕對值。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，翹曲角從靜止葉片的內(nèi)周至其中間部連續(xù)增加。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，翹曲角從靜止葉片的外周至其中間部連續(xù)增加。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，還包括由若干個(gè)靜止葉片構(gòu)成的靜止葉柵，該葉片相對于包含半徑方向外壁面、半徑方向內(nèi)壁面和它們之間的旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，使由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能、沿圓周方向流動(dòng)的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)；相對于旋轉(zhuǎn)葉片前進(jìn)方向的靜止葉片表面的里面與半徑方向外壁面和半徑方向內(nèi)壁面中至少一個(gè)之間成鈍角。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的軸流式鼓風(fēng)機(jī)，其特征是，旋轉(zhuǎn)葉片與半徑方向的外壁和半徑方向的內(nèi)壁面中的一方之間基本成直角。
19.一種軸流式鼓風(fēng)機(jī)，包括由若干個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)葉柵，該葉片繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，相對于含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，并朝旋轉(zhuǎn)軸線方向及圓周方向給氣體賦能；由若干個(gè)靜止葉片構(gòu)成的靜止葉柵，該葉片相對于含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，使由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的、沿圓周方向流動(dòng)的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)；氣體導(dǎo)入流道，將由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的氣體導(dǎo)引到靜止葉柵，前述氣體導(dǎo)入流道的面對靜止葉柵的圓環(huán)狀斷面形狀的內(nèi)、外周直徑，與靜止葉柵的內(nèi)、外周直徑大體相同；靜止葉片的、為使在靜止葉片上圓周方向的氣體流動(dòng)朝軸線方向偏轉(zhuǎn)的、沿以旋轉(zhuǎn)軸線為中心線的假想圓筒面的斷面形狀的翹曲角，從靜止葉片的外周朝其內(nèi)周與外周之間的中間部增加。
20.一種軸流式鼓風(fēng)機(jī)，包括由若干個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)葉柵，該旋轉(zhuǎn)葉片繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，相對于含旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，并沿旋轉(zhuǎn)軸線方向及圓周方向給氣體賦能；由若干個(gè)靜止葉片構(gòu)成的靜止葉柵，該靜止葉片相對于含半徑方向外壁面、半徑方向內(nèi)壁面、和其之間的旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面傾斜，使由旋轉(zhuǎn)葉柵賦能的氣體周向流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)；面對旋轉(zhuǎn)葉片前進(jìn)方向的靜止葉片的表面的里面，與半徑方向外壁面和半徑方向內(nèi)壁面中的至少一個(gè)之間成鈍角。
全文摘要
一種軸流式鼓風(fēng)機(jī)包括由繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并相對含轉(zhuǎn)軸的假想平面傾斜且可朝轉(zhuǎn)軸方向及圓周方向給氣體賦能的若干個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)葉柵及將氣體導(dǎo)引到旋轉(zhuǎn)葉柵的氣體導(dǎo)入流道，該流道的面對旋轉(zhuǎn)葉柵的環(huán)狀斷面形狀的內(nèi)、外周直徑與旋轉(zhuǎn)葉柵的內(nèi)、外周直徑大致相同。旋轉(zhuǎn)葉片的為促使在其上沿圓周方向流動(dòng)的氣流朝軸線方向偏轉(zhuǎn)的沿以轉(zhuǎn)軸為中心線的假想圓筒面的斷面形狀的翹曲角從旋轉(zhuǎn)葉片的內(nèi)周朝內(nèi)周與外周之間的中間部增加。
文檔編號F04D19/00GK1133403SQ9512188
公開日1996年10月16日 申請日期1995年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月14日
發(fā)明者中川幸二, 加藤泰弘, 高津恭 申請人:株式會(huì)社日立制作所