專(zhuān)利名稱(chēng)：雙向風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)改良，尤其是涉及一種正、反向均能產(chǎn)生較高風(fēng)壓且高效的雙向離心式風(fēng)機(jī)。
風(fēng)機(jī)，主要有軸流風(fēng)機(jī)(如換氣扇、軸流式脫排油煙機(jī)等)及離心式風(fēng)機(jī)(如鼓風(fēng)機(jī)、離心式脫排油煙機(jī)等)。前者通常適用于風(fēng)壓、風(fēng)速較低的場(chǎng)合，而后者多適用于風(fēng)壓、風(fēng)流較高的場(chǎng)合，但其葉輪均采用同軸同向設(shè)計(jì)。因此，按正向設(shè)計(jì)的葉輪，當(dāng)作反向運(yùn)行時(shí)，其換氣(或鼓風(fēng))的效率大為下降。
同時(shí)，現(xiàn)有的離心式風(fēng)機(jī)的蝸殼采用單向阿基米德螺線(xiàn)設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)電機(jī)等動(dòng)力機(jī)械帶動(dòng)葉輪作反向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其流量、風(fēng)壓等性能下降更為明顯。
另一方面，現(xiàn)有的暖風(fēng)機(jī)多系在風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口處設(shè)置陶瓷發(fā)熱元件等電發(fā)熱元件，使之風(fēng)阻較大，產(chǎn)生暖風(fēng)的熱效率并不高，加之其功率隨時(shí)間衰減的特征，不能滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需要。同時(shí)因暖風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)力不足，難以形成室內(nèi)空氣上下大循環(huán)，給人造成上暖下涼的不適等。尤其是現(xiàn)有暖風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)機(jī)葉輪的葉片都采用同向等距設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)使用者要求換向操作(例如換排氣)時(shí)，風(fēng)機(jī)的反向運(yùn)行效率明顯下降，以至難以實(shí)現(xiàn)換排氣等功能。為此，在現(xiàn)代家庭浴室中，既裝設(shè)有暖風(fēng)器，同時(shí)還安裝換氣扇等排氣裝置的為數(shù)不少。另外，采用紅外線(xiàn)燈取暖，排風(fēng)扇換氣結(jié)構(gòu)的浴室取暖器(俗稱(chēng)浴霸)等產(chǎn)品同樣存在著浴室上下空間難以均勻高效升溫，造成明顯上熱下涼不適等不足。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，能高效地進(jìn)行正、反向換氣的離心式雙向風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可相等高效地按葉輪切線(xiàn)方向進(jìn)行換排氣以及按葉輪的軸線(xiàn)方向進(jìn)行較高風(fēng)壓的冷暖風(fēng)循環(huán)，且出風(fēng)均勻的雙向風(fēng)機(jī)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是結(jié)合浴室取暖器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和改良需求，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，出風(fēng)均勻，熱效率和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其適用于取暖(換氣)器的雙向風(fēng)機(jī)。換言之，本發(fā)明還可提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，能雙向等效地進(jìn)行強(qiáng)暖風(fēng)循環(huán)和換排氣的雙向等效暖風(fēng)器。
本發(fā)明的主體方案是風(fēng)機(jī)的離心式葉輪的葉片系由若干正向葉片反向葉片交錯(cuò)排列而組成。所述的交錯(cuò)排列可以是1只或數(shù)只正向(逆時(shí)針)葉片與1只或數(shù)只反向(順時(shí)針)葉片相間排列，正向與反向的葉片數(shù)可以相等，也可以不相等(如按3∶1的比例)設(shè)置。
一種較為典型的葉輪設(shè)計(jì)方案是所述葉輪的葉片為正向葉片與反向葉片交叉隔片排列，且成對(duì)的兩葉片內(nèi)側(cè)相連，其截面呈人字形；所述的蝸殼(或稱(chēng)為葉輪殼體)為同軸雙向蝸殼，其上設(shè)有一個(gè)換氣風(fēng)道和另一個(gè)換向?qū)Я黠L(fēng)室，兩者的開(kāi)口相互垂直或者設(shè)有兩個(gè)彼此平行的換氣風(fēng)道。前者可依靠換向?qū)Я魇遥瑢?dǎo)流、改變風(fēng)向；后者兩換氣風(fēng)道均與葉輪相切，需要時(shí)也可在其換氣風(fēng)道上安裝所需彎度或形狀的彎管接頭、電發(fā)熱元件等。
由于本發(fā)明蝸殼內(nèi)的氣流系在旋轉(zhuǎn)葉輪的迎風(fēng)葉片的離心力作用下而產(chǎn)生的。故進(jìn)入換向?qū)Я黠L(fēng)室或換氣風(fēng)道截面上的各處風(fēng)速并不一致。因此，若將該氣流簡(jiǎn)單地用彎管等通道進(jìn)行導(dǎo)流，在通道內(nèi)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生湍流等，這不僅將造成風(fēng)壓和流量的損失，而且使發(fā)熱元件散熱不勻而導(dǎo)致降低熱效率，影響使用壽命。為此，可在所述的換向?qū)Я黠L(fēng)室內(nèi)設(shè)有相互垂直的換向斜面和勻風(fēng)斜面。其中所述的兩斜面除了平面外，也可以是弧面，部分球面等曲面。對(duì)曲面而言，所述的相互垂直是指該兩曲面的中心區(qū)域的切平面彼此大體垂直。
本發(fā)明所述的雙向風(fēng)機(jī)可應(yīng)用于工業(yè)、建筑物通風(fēng)等場(chǎng)合，尤其適用于需隨時(shí)變換換氣或鼓風(fēng)方向、流徑等場(chǎng)合。例如，將由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的雙向風(fēng)機(jī)與發(fā)熱元件相結(jié)合，設(shè)計(jì)出新型的暖氣器，它可在與蝸殼相連接的箱體壁的內(nèi)外側(cè)上設(shè)有冷暖風(fēng)道，其內(nèi)置有電發(fā)熱元件(陶瓷發(fā)熱元件、電熱管、石英管等)。一種較佳的方案還可以是所述的冷暖風(fēng)道可由漸縮導(dǎo)向風(fēng)道和加熱風(fēng)道組成；所述的加熱風(fēng)道設(shè)于矩形箱體的一側(cè)(即箱壁的內(nèi)側(cè)或外側(cè))，其內(nèi)置有的電發(fā)熱元件由與風(fēng)道平行布置的絕緣片和均勻盤(pán)置于其上的電熱絲構(gòu)成。
另外，葉輪相鄰葉片外緣間隙h與每對(duì)葉片內(nèi)側(cè)的間距H之比為1∶1.5-2.5；且葉片的內(nèi)外面均為圓弧柱面；葉片的弦長(zhǎng)1與其高度L之比為1∶4-6。
因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理，能隨時(shí)相等高效地進(jìn)行正、反向換氣，葉片設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，受力較為合理、注塑模具的設(shè)計(jì)制作較為簡(jiǎn)單，正、反向風(fēng)壓、風(fēng)速均較高且基本相同等特點(diǎn)，尤其是在本發(fā)明的蝸體內(nèi)設(shè)置的換向?qū)Я黠L(fēng)室以及設(shè)置有發(fā)熱元件的冷暖風(fēng)道，使空氣在8m/s左右的風(fēng)速下較均勻吹經(jīng)電熱絲等小風(fēng)阻的電熱元件，且垂直高速向下吹至地面附近，從而使比重較輕的暖空氣迅速擴(kuò)散至待加溫房間，使室溫均勻，而無(wú)溫躍層等不均勻現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)環(huán)境溫度為13℃，加熱元件電功率2000W，對(duì)2.5m2的浴室進(jìn)行加溫，20分鐘即升溫至28℃，30分鐘氣溫可達(dá)32℃，并可隨時(shí)將混濁的空氣快速排至室外，營(yíng)造出空氣新鮮、溫和、舒適的環(huán)境。此外，加熱風(fēng)道置于矩形箱體內(nèi)一側(cè)，以及燈罩、風(fēng)柵等面罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得運(yùn)用本發(fā)明風(fēng)機(jī)制成的暖風(fēng)機(jī)同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低，風(fēng)阻小，熱效率較高，設(shè)計(jì)造型新穎，外形美觀，符合住宅裝潢設(shè)計(jì)潮流等特點(diǎn)，是一種對(duì)現(xiàn)有紅外燈泡或石英管光照取暖器(如浴霸)以及電熱管加溫取暖電器的理想替代產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明的一種葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的B-B剖視圖；圖3是將本發(fā)明應(yīng)用在暖氣器中的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A局部剖面圖。
下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及典型的應(yīng)用作具體描述。
參見(jiàn)附圖1和附圖2所示的雙向風(fēng)機(jī)的葉輪1系由設(shè)于中央的葉輪轂3和均布葉輪四周的22對(duì)人字形葉片5以及其間的葉輪體2構(gòu)成。葉輪體2中央內(nèi)凹，并在葉輪體與葉輪轂之間設(shè)有十字型的加強(qiáng)筋4。所述的葉片5由按順時(shí)針?lè)较蛟O(shè)計(jì)的反向葉片52和按逆時(shí)針?lè)较蛟O(shè)計(jì)的正向葉片51構(gòu)成，其葉片的內(nèi)外面分別為半徑為12mm和13mm的圓弧形柱面。彼此相鄰的正向葉片51與反向葉片52外緣之間的間隙，構(gòu)成了軸向的條狀出氣口53，其間距h以8mm為宜。上述葉輪1的諸結(jié)構(gòu)可采用ABS材料用模具整體注塑制成。
蝸殼7可采用雙阿基米德螺線(xiàn)設(shè)計(jì)，其中央置有電機(jī)6，電機(jī)軸與置于蝸殼內(nèi)側(cè)的葉輪1之葉輪轂3直接相接。在葉輪1外側(cè)的蝸殼7上設(shè)有一個(gè)換向?qū)Я黠L(fēng)室71和換氣風(fēng)道72。在換向?qū)Я黠L(fēng)室71內(nèi)設(shè)有換向斜面711和勻風(fēng)斜面712(參見(jiàn)附圖3和附圖4)。蝸殼7的開(kāi)口面與箱體8相連接，并通過(guò)設(shè)于正方形箱體8一側(cè)內(nèi)壁的漸縮導(dǎo)向風(fēng)道811，使氣流改道且均勻高速地吹經(jīng)斷面狹長(zhǎng)的加溫風(fēng)道812，使空氣與設(shè)于其內(nèi)的發(fā)熱元件均勻充分接觸。所述的電發(fā)熱元件9由與風(fēng)道平行布置的耐高溫絕緣片91和均勻盤(pán)置于其上的電熱絲92構(gòu)成。
正方形的箱體8采用聚碳酸酯塑料注塑制成，其內(nèi)中央處經(jīng)支架94固定設(shè)有瓷燈頭95，其上設(shè)有照明燈88。在箱體8的前端，罩有正方形對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)的面罩86，并依靠拉簧93與箱體8相固定。照明燈88前部通過(guò)面罩86中央的孔正好探出，孔的四周設(shè)有燈罩87，其四周對(duì)稱(chēng)設(shè)有風(fēng)柵85。經(jīng)電熱絲加熱的暖風(fēng)經(jīng)一側(cè)的風(fēng)柵85以8m/s的平均風(fēng)速垂直向下吹出，使較輕的暖風(fēng)吹至地面附近；而浴室(或室內(nèi))的冷空氣由罩面86的其余三側(cè)的風(fēng)柵中進(jìn)入箱體8中，再在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的葉輪1的作用下，經(jīng)換向?qū)Я黠L(fēng)室71和冷暖風(fēng)道81加熱后，由上述一側(cè)的風(fēng)柵85中吹出。將較輕的暖空氣直接強(qiáng)力吹至地面附近，由此帶動(dòng)室內(nèi)空氣大循環(huán)，使室溫均勻升高。
若不接通電發(fā)熱元件，風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可產(chǎn)生冷風(fēng)(室內(nèi)空氣)的循環(huán)。
當(dāng)室內(nèi)空氣混濁時(shí)，按動(dòng)換氣開(kāi)關(guān)，使電機(jī)1順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，使空氣在反向葉輪52的作用下，沿蝸殼7的切線(xiàn)方向經(jīng)換氣風(fēng)道72排出室外。同時(shí)，室外清潔的空氣自然流入室內(nèi)，即可有效、便捷地實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣的及時(shí)更換。
權(quán)利要求
1.一種雙向風(fēng)機(jī)，包含有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心式葉輪和設(shè)于其外的蝸殼，其特征在于所述的葉輪(1)的葉片系由若干正向葉片(51)與反向葉片(52)交錯(cuò)排列而組成。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的葉輪(1)葉片為正向葉片(51)與反向葉片(52)交叉隔片排列，且成對(duì)的兩葉片內(nèi)側(cè)相連，其截面呈人字形；所述的蝸殼(7)為同軸雙向蝸殼，其上設(shè)有一個(gè)換氣風(fēng)道(72)和另一個(gè)換向?qū)Я黠L(fēng)室(71)，兩者的開(kāi)口相互垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的葉輪(1)為正向葉片(51)與反向葉片(52)交叉排列，且兩成對(duì)葉片內(nèi)側(cè)相連，其截面呈人字形；所述的蝸殼(7)為同軸雙向蝸殼，其上設(shè)有兩個(gè)彼此平行的換氣風(fēng)道(72)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的換向?qū)Я黠L(fēng)室(71)內(nèi)設(shè)有相互垂直的換向斜面(711)和勻風(fēng)斜面(712)。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征是在與蝸殼(7)相連接的箱體8的內(nèi)壁上設(shè)有冷暖風(fēng)道(81)，其內(nèi)置有電發(fā)熱元件(9)。
6.如權(quán)利要求4所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于在與蝸殼相連接的箱體8的內(nèi)壁上設(shè)有冷暖風(fēng)道(81)，其內(nèi)置有電發(fā)熱元件(9)。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的冷暖風(fēng)道(81)由漸縮導(dǎo)向風(fēng)道(811)和加熱風(fēng)道(812)組成；所述的加熱風(fēng)道(812)設(shè)于矩形箱體(8)的一側(cè)，其內(nèi)置有的電發(fā)熱元件(9)由與風(fēng)道平行布置的絕緣片(91)和均勻盤(pán)置于其上的電熱絲(92)構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求4所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于所述的冷暖風(fēng)道81由漸縮導(dǎo)向風(fēng)道811和加熱風(fēng)道812組成；所述的加熱風(fēng)道812設(shè)于矩形箱體8的一內(nèi)側(cè)，其內(nèi)置有的電發(fā)熱元件9由與風(fēng)道平行布置的絕緣片91和均勻盤(pán)置于其上的電熱絲92構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于葉輪(1)相鄰葉片外緣間隙h與每對(duì)葉片內(nèi)側(cè)的間距H之比為1∶1.5-2.5；且葉片(5)的內(nèi)外面均為圓弧柱面；葉片(5)的弦長(zhǎng)1與其高度L之比為1∶4-6。
10.如權(quán)利要求4所述的雙向風(fēng)機(jī)，其特征在于葉輪(1)相鄰葉片外緣間隙h與每對(duì)葉片內(nèi)側(cè)的間距H之比為1∶1.5-2.5；且葉片(5)的內(nèi)外面均為圓弧柱面；葉片(5)的弦長(zhǎng)1與其高度L之比為1∶4-6。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)改良,它主要是將現(xiàn)有離心式葉輪改由正向葉片與反向葉片交錯(cuò)排列而構(gòu)成,如將正反成對(duì)葉片的內(nèi)側(cè)相連,呈人字形,其外的蝸殼為同軸雙向蝸殼,其上設(shè)有開(kāi)口彼此垂直的換氣風(fēng)道和導(dǎo)流風(fēng)室。因此,具有結(jié)構(gòu)合理,正、反向運(yùn)行風(fēng)壓和效率均高效,葉片制作較簡(jiǎn)單,受力合理等優(yōu)點(diǎn),尤其適用作結(jié)構(gòu)緊湊,能雙向等效加溫和換排氣,且外觀美觀,舒適實(shí)用的暖風(fēng)機(jī)換氣器。
文檔編號(hào)F04D25/02GK1272597SQ99113678
公開(kāi)日2000年11月8日 申請(qǐng)日期1999年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月30日
發(fā)明者柴巖芝 申請(qǐng)人:柴巖芝