发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点,而提供一种能够产生高温热风,并且热风量大,热风压高,节省能源,功能多,使用范围宽广,能够满足人们生产生活对高温热风的多种使用需要的射流生热高温热风机。
本发明的目的可以通过如下技术措施来达到:一种射流生热高温热风机,包括机壳、机壳进风口、机壳出风口、叶轮、叶盘、叶轮中间进风口、叶轮出风口、叶轮轴套、机壳内侧流道、机壳轴向侧壁、机壳径向侧壁,其特点是,叶轮同一轴向侧面上设有对应的离心周向叶片和离心叶片,离心周向叶片流向由叶轮中间进风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端,然后再转向沿周向由后向前;离心叶片流向由叶轮中间进风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端;离心周向叶片构成离心周向流道,离心周向流道流向跟离心周向叶片流向一样,离心周向流道进风口跟叶轮中间进风口连通,离心周向流道出风口沿周向由后指向前;离心叶片构成离心流道,离心流道流向跟离心叶片流向一样,离心流道进风口跟叶轮中间进风口连通,离心流道出风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端,离心流道出风口贴近离心周向流道出风口,离心流道出风口出口方向跟离心周向流道出风口出口方向垂直,离心流道出风口跟离心周向流道出风口之间设有叶轮流道滞止间,叶轮流道滞止间上设有叶轮流道滞止间出风口。
为了进一步实现本发明的目的,所述的离心周向流道由一个离心周向叶片构成,离心周向叶片工作面前侧空间构成离心周向流道;离心流道由一个离心叶片构成,离心叶片工作面前侧空间构成离心流道。
为了进一步实现本发明的目的,所述的离心周向流道由两个离心周向叶片间隔叠加而成,两个离心周向叶片间隔空间构成离心周向流道;离心流道由两个离心叶片间隔叠加而成,两个离心叶片间隔空间构成离心流道。
为了进一步实现本发明的目的,所述的离心周向流道由两个离心周向叶片间隔叠加而成,两个离心周向叶片间隔空间构成离心周向流道;离心流道由一个离心叶片构成,离心叶片工作面前侧空间构成离心流道。
为了进一步实现本发明的目的,所述的离心周向流道由一个离心周向叶片构成,离心周向叶片工作面前侧空间构成离心周向流道,离心流道由两个离心叶片构成,两个离心叶片间隔空间构成离心流道。
为了进一步实现本发明的目的,所述的机壳出风口周向前外侧设有机壳滞止回流间,机壳滞止回流间径向后端设有滞止回流间挡风壁,机壳滞止回流间周向侧壁设有滞止回流间出风口,滞止回流间出风口上设有连通于机壳滞止回流间的滞止回流间导流管,滞止回流间导流管出风口跟机壳进风口连通。
为了进一步实现本发明的目的,所述的机壳滞止回流间径向前端设有挡风渗透生热器,挡风渗透生热器上设有密集的透气孔。
为了进一步实现本发明的目的,所述的叶轮轴向前叶盘上设有叶轮轴向进风口,叶轮轴向进风口跟离心周向流道及离心流道连通。
为了叙述方便,表达准确,在此先解释几个相关词语:
叶轮中轴线指向的叶轮侧面或侧壁、机壳侧面或侧壁称为轴向侧面或轴向侧壁。
叶轮或机体向着电机(或其他动力部件)一侧为轴向后侧,与之对应的另一侧为轴向前侧,轴向后方和轴向前方指称依此类推。
靠近叶轮轴心处为叶轮径向前部,其前部末端为叶轮径向前端,靠近叶轮外圆处为叶轮径向后部,其外圆边缘为叶轮径向末端(机壳相关部位指称依此类推)。
叶轮旋转方向为周向,顺向叶轮旋转方向为旋转前方或周向前方,背着叶轮旋转方向为旋转后方或周向后方,叶片顺向叶轮旋转方向一侧面为周向前侧面,背向叶轮旋转方向一侧面为叶片周向后侧面,机体其他相关部位的指称依此类推。
机壳进风口方位指称:机壳进风口进口为前,机壳进风口出口为后,机壳进风口内其他方位指称依此类推。
叶片径向进口,即叶片径向前端构成的气流进口。
叶片轴向进口,即叶片轴向侧面构成的气流进口。如后流风机叶轮负压间隙,同步后流风机叶轮同步顺流进风口等。
叶片工作面,沿周向顺向叶轮转向的叶片侧面为叶片工作面,也可称叶片周向前侧面为叶片工作面。
叶轮流道是指,叶轮内侧流道、叶片流道;叶片是通流部件,叶片流道就是叶片本身。
机体内通流部件是指待加工和加工后的气体通过的部件,如机壳进风口、叶轮、叶轮进风口、叶轮出风口、叶轮叶片、叶轮叶盘、机壳内侧流道、机壳出风口等部件。
本发明采用气动能量转换生热原理,直接将冷风加工成热风,不需任何其他热介质或任何其他热源,只靠风机叶轮自身运转将机械能转换热能,产生热量,提升气体温度,成为高温热风,然后由热风机出风口排出去使用。本发明射流生热高温热风机是采用喷射气流碰撞摩擦生热、减速减压滞止生热原理,促进能量转换,变机械能为热能,提升气体温度,形成高温热风。
所谓射流生热原理,跟碰撞生热原理基本相似,是指机体内两股或几股气流相对或交叉喷射,相互碰撞激烈摩擦,高温高压气流旋即大幅度减速减压(或滞止不动),变机械能为热能,产生热量,提升气体温度,成为高温热风。
射流生热高温热风机相对于现有的各种通风机、鼓风机、压缩机、压气机来说,现有的各种通风机、鼓风机、压缩机、压气机都是冷风机,射流生热高温热风机是热风机,即热风机相对于冷风机。冷风机适应于需要冷风的生产生活领域使用,热风机适应于需要热风机的生产生活领域使用。
本发明射流生热高温热风机,跟现有的通风机、鼓风机等冷风机一样,也具有大中小不同规格型号的,小的几十瓦几百瓦,大的至几十千瓦几百千瓦几千千瓦,产生的热风可以是摄氏几度、几十度、几百度,产生的热风量可以是每秒几m³、几十m³、几百m³,热风压可以是几十Pa、几百Pa、几千Pa、几万Pa。本发明射流生热高温热风机功能多,使用范围宽广,适应人们生产生活多种领域多种行业取暖保温、烘干、烧烤、食品加工、农产品医药化工品加工、高温喷漆、工业产品加工等。在很多领域或很多行业中,可以代替冷风机通风鼓风使用。本发明热风机比冷风机更加节省能源,有利于环保。
本发明叶轮同一轴向侧面上设有分组对应的离心周向叶片和离心叶片,离心周向叶片流向由叶轮中间进风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端,然后再转向沿周向由后向前;离心叶片流向由叶轮中间进风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端;离心周向叶片构成离心周向流道,离心周向流道流向跟离心周向叶片流向一样,离心周向流道进风口跟叶轮中间进风口连通,离心周向流道出风口沿周向由后指向前;离心叶片构成离心流道,离心流道流向跟离心叶片流向一样,离心流道进风口跟叶轮中间进风口连通,离心流道出风口沿径向由前向后指向叶轮径向末端,离心流道出风口贴近离心周向流道出风口,离心流道出风口出口方向跟离心周向流道出风口出口方向垂直,离心流道出风口跟离心周向流道出风口之间设有叶轮流道滞止间,叶轮流道滞止间上设有叶轮流道滞止间出风口。
离心周向叶片进风口和离心叶片进风口都跟叶轮中间进风口连通,离心周向叶片出风口和离心叶片出风口沿径向周向相对应,二者之间又设有一定的间隙,这样就可以促使离心周向叶片出风口和离心叶片出风口排出的高速高压气流垂直喷射撞击减速减压(部分气体瞬时滞止不动),大部分机械能转变为热能,产生热量,促使气体温度升高,成为高温热风。
离心周向叶片构成离心周向流道,离心叶片构成离心流道。离心周向流道和离心流道,可以是单片结构式,可以是双片结构式。单片结构式,是指每一个离心周向叶片或离心叶片在其周向前侧构成一个离心周向流道或离心流道;双片结构式,是指由两个离心周向叶片或离心叶片构成一个离心周向流道或离心流道,就是由后一个离心周向叶片或离心叶片周向前侧和相邻的前一个离心周向叶片或离心叶片周向后侧之间构成一个离心周向流道或离心流道。
所谓对应的离心周向叶片和离心叶片,是指离心周向叶片跟离心叶片是对应的,一个离心周向叶片对应一个离心叶片;离心周向叶片构成的离心周向流道跟离心叶片构成的离心流道是对应的,每一个离心周向流道和一个离心流道是对应的,每一个离心周向流道出风口对应一个离心流道出风口,每一个离心周向流道出风口和一个离心流道出风口构成一个叶轮流道滞止间。离心周向流道出风口和离心流道出风口沿径向周向倾斜相对应,这样,可以促使离心周向流道加工成的高速高压气流和离心流道加工成的高速高压气流,从其不同方向出风口排出时,交叉垂直碰撞摩擦、减速减压(部分气体瞬时不动),大部分动能压力能转换为热能,产生热量,提升气体温度。
每一个离心周向流道和一个离心流道是对应的,其对应形式可以是多种多样的,如,一个双片结构式离心周向流道对应一个双片结构式离心流道,或者一个单片结构式离心周向流道对应一个单片结构式离心流道,或者一个单片结构式离心周向流道对应一个双片结构式离心流道,或者一个双片结构式离心周向流道对应一个单片结构式离心流道等几种结构对应形式。这几种结构对应形式,其作用和效果基本一样。
为了增强生热效果,提高生热效率,本发明上述的离心周向流道和离心流道的几种结构形式对应的机壳出风口径向后部轴向前外侧,都可以设置机壳滞止回流间,机壳滞止回流间跟机壳出风口周向之间互为隔绝,机壳滞止回流间径向后端设有滞止回流间挡风壁,机壳滞止回流间轴向侧壁上设有滞止回流间出风口,滞止回流间出风口上设有连通于机壳滞止回流间的滞止回流间导流管,滞止回流间导流管出风口跟机壳进风口连通。
叶轮流道滞止间或叶轮出风口排出的热风,通过机壳出风口排出机体,但是,实际上,叶轮排出的热风旋转经过机壳出风口进口时,将会有很大一部分热风不能进入机壳出风口进口,而被旋转带入机壳出风口蜗舌周向前侧,返回机壳内侧流道,随叶轮新排出的热风进行无效循环旋转流动,再次旋转流动到机壳出风口进口,再次仅有部分热风进入机壳出风口,而另一部分热风将沿周向越过机壳出风口蜗舌,再次回到机壳内侧流道进行无效循环流动。
设置机壳滞止回流间后,叶轮排出的热风沿周向流动到机壳出风口时,一部分热风进入机壳出风口进口,而另一部分无法进入机壳出风口进口的热风将被引进机壳滞止回流间,再由滞止回流间导流管导流于机壳进风口。
机壳滞止回流间技术既克服了机壳内叶轮排出的部分热风进行无效循环流动这一缺点,从而提高了风机效率,又能增强热风机生热效果,产生更多的热量,产生更高温度的高温热风。
为了进一步增强生热效果,提高热效率,该技术还可以在机壳滞止回流间径向前端设置挡风渗透生热器(挡风渗透生热器上设置密集的渗漏透气孔),促使部分未能进入机壳出风口的部分热风先经挡风渗透生热器渗透滞止生热后,再进入机壳滞止回流间,再被导入叶轮进行第二次加工生热。这样可以使风机加工出更高温度的高温热风。
该技术滞止回流间导流管出风口直接跟机壳进风口连通。由于机壳进风口跟叶轮中间进风口直接连通,这样,滞止回流间导流管将可以把机壳滞止回流间的热风直接导入叶轮中间进风口,由叶轮进行全面再加工生热,生热效果和热效率会更好。
本发明上述的几种结构技术,都可以在其叶轮轴向前叶盘上设置叶轮轴向进风口,叶轮轴向进风口分别跟叶轮离心周向流道和离心流道连通。叶轮轴向进风口可以将叶轮轴向前外侧的气流引进叶轮离心周向流道和叶轮离心流道;而这些从叶轮轴向前外侧被引进叶轮内的气流具有一定的速度和压力,进入叶轮时将和离心周向流道和离心流道的沿径向流动的高速高压气流碰撞,减速减压滞止生热,增加热量,提升气体温度。十分明显,叶轮轴向前叶盘上设置叶轮轴向进风口后,增加了一次减速减压滞止生热效应,增加了热量,提升气体温度,同时还增加了风机的热风量。
下面结合附图和实施例对本发明做详细地解释说明。
实施例1,参考图1、图2、图3、图4、图5,一种射流生热热风机,包括机壳1、机壳进风口2、机壳出风口3、叶轮4、叶盘5、叶轮中间进风口6、叶轮出风口7、叶轮轴套8、机壳内侧流道9、机壳轴向侧壁10、机壳径向侧壁11,叶轮前轴向侧面上设有对应的离心周向叶片12和离心叶片13,离心周向叶片12和离心叶片13都跟叶轮前叶盘5和后叶盘5内侧面连接,离心周向叶片12流向由叶轮中间进风口6沿径向由前向后指向叶轮径向末端,然后再转向沿周向由后指向前;离心叶片13流向由叶轮中间进风口6沿径向由前向后指向叶轮径向末端;每两个离心周向叶片12构成一个离心周向流道14,离心周向流道14流向跟离心周向叶片12流向一样,离心周向流道进风口15跟叶轮中间进风口6连通,离心周向流道出风口16沿周向由后指向前;每两个离心叶片13构成一个离心流道17,离心流道17流向跟离心叶片13流向一样;离心流道进风口18跟叶轮中间进风口6连通,离心流道出风口19沿径向由前向后指向叶轮径向末端,离心流道出风口19贴近离心周向流道出风口16,离心流道出风口19出口方向跟离心周向流道出风口16出口方向垂直;离心流道出风口19跟离心周向流道出风口16之间设有叶轮流道滞止间20,叶轮流道滞止间20上设有叶轮流道滞止间出风口21。
本例还设有机壳滞止回流间22,机壳滞止回流间22设在机壳出风口3径向后部周向前外侧,机壳滞止回流间22跟机壳出风口3周向之间设有机壳出风口隔离壁30,机壳滞止回流间22跟机壳出风口3周向之间互为隔绝,机壳滞止回流间22径向后端设有机壳滞止回流间挡风壁24,机壳滞止回流间22的机壳前轴向侧壁上设有连通于机壳滞止回流间22的滞止回流间出风口25,滞止回流间出风口25上设有滞止回流间导流管26,滞止回流间导流管出风口27跟机壳进风口2连通。
本例机壳轴向后侧设有电机32,电机32跟叶轮4连接,电机32带动叶轮4旋转。
工作时,叶轮4旋转,由机壳进风口2、叶轮中间进风口6进入叶轮的冷风,经叶轮离心周向叶片12和离心周向流道14、离心叶片13和离心流道17加工成高速高压气流,高速高压气流分别从离心周向流道出风口16和离心流道出风口19***于叶轮流道滞止间20,由于离心周向流道出风口16出口方向跟离心流道出风口19出口方向相互垂直,所以它们***于叶轮流道滞止间20的气流必将垂直碰撞,产生剧烈的涡流摩擦,致使两股碰撞的气流减速减压滞止生热,大部分机械能转变为热能,产生热量,气温升高,形成低压低速高温热风,该高温热风再经叶轮流道滞止间出风口21和叶轮出风口7排于机壳内侧流道9,再经机壳出风口3排出机体引作他用。
由于本例叶轮叶片是离心周向式和离心式的,由叶轮中间进风口吸进的冷风经离心周向叶片、离心周向流道、离心叶片、离心流道加工,可以获得较高的压力和速度,如此这样,既可以获得大量的机械能,又由于离心周向流道出风口16和离心流道出风口19出口方向是互为垂直的,两股高速高压气流在叶轮流道滞止间相互垂直***碰撞,可以高效率地减速减压,促使气流大幅度地减速减压滞止生热,产生较大比例数量的热量,形成较高温度的高温热风。
本例由于机壳出风口周向前外侧设置了机壳滞止回流间22,工作时,由叶轮排出的热风经机壳出风口进口28时,一部分无法进入机壳出风口进口28的热风被导入机壳滞止回流间22,再由滞止回流间导流管26导流入机壳进风口2,再由叶轮中间进风口6吸进叶轮,给以重新加工生热,再次吸收热量,提升温度,成为更高温度的高温热风。
本例由于采用机壳滞止回流间技术,既克服了部分无法进入机壳出风口的热风进行无效循环耗能多的弱点,又增强了热风机生热效果,提高了热风机热效率。
本例适宜制作一般高温热风机,供取暖烘干烘烤使用。