发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,而提供一种能够产生高温热风,并且热风量大,热风压高,热效率高,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挡风导流生热高温热风机。
本发明的技术方案是:一种挡风导流生热高温热风机,包括机壳,机壳进风口,机壳出风口,叶轮,叶轮盘,叶轮轴套,叶轮中间进风口,叶轮出风口,叶片,叶片内侧流道,叶片进口,叶片出口,机壳内侧流道,机壳轴向侧壁,机壳径向侧壁,其特点是,叶轮出风口内设有叶轮挡风导流器,叶轮挡风导流器设于叶片出口周向前方,叶轮挡风导流器由叶轮挡风导流器径向挡风壁和叶轮挡风导流器周向导流壁组成,叶轮挡风导流器径向挡风壁径向前部跟叶轮盘连接,叶轮挡风导流器径向挡风壁径向后部跟叶轮挡风导流器周向导流壁连接,叶轮挡风导流器径向挡风壁流向成径向式,叶轮挡风导流器周向导流壁流向成周向式。
为了进一步实现发明目的,所述的叶轮挡风导流器轴向两侧设有叶轮挡风导流器轴向挡风壁,叶轮挡风导流器轴向挡风壁轴向侧面跟叶轮挡风导流器径向挡风壁和叶轮挡风导流器周向导流壁轴向边缘连接,叶轮挡风导流器轴向挡风壁流向成周向式。
为了进一步实现发明目的,所述的机壳内侧流道内设有机壳挡风生热器,机壳挡风生热器沿轴向置于机壳内侧流道内,机壳挡风生热器跟机壳侧壁连接,机壳挡风生热器轴向边缘设有机壳挡风生热器轴向出风口,机壳挡风生热器径向边缘设有机壳挡风生热器径向出风口。
为了进一步实现发明目的,所述的机壳挡风生热器轴向出风口上设有机壳挡风生热器周向导流壁,机壳挡风生热器周向导流壁周向边缘跟机壳挡风生热器轴向出风口连接,机壳挡风生热器周向导流壁流向成周向式,机壳挡风生热器周向导流壁流向跟机壳内侧流道流向平行。
为了进一步实现发明目的,所述的机壳内侧流道内设有机壳挡风生热器,机壳挡风生热器沿轴向置于机壳内侧流道内,机壳挡风生热器跟机壳侧壁连接,机壳挡风生热器轴向边缘设有机壳挡风生热器轴向出风口,机壳挡风生热器径向边缘上设机壳挡风生热器径向出风口,机壳挡风生热器径向出风口上设有机壳挡风生热器周向导流壁,机壳挡风生热器周向导流壁周向边缘跟机壳挡风生热器径向出风口连接,机壳挡风生热器周向导流壁流向成周向式,机壳挡风生热器周向导流壁流向跟机壳内侧流道流向平行。
为了进一步实现发明目的,所述的机壳内侧流道内设有机壳挡风渗透生热器,机壳挡风渗透生热器面向叶轮的径向侧面上设有渗透生热器挡风叶片,渗透生热器挡风叶片成径向式,渗透生热器挡风叶片径向末端跟机壳挡风渗透生热器径向侧面连接。
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。
本发明挡风导流生热高温热风机采用气动能量转换生热原理,直接将冷风加工成热风,不需要任何其他热源任何其他热介质(电热丝、电热管、电热板、煤炉、油炉等),只靠风机叶轮自身运转,将机械能转换为热能,然后由热风机出风口排出去使用。本发明挡风导流生热高温热风机是采用气体碰撞摩擦滞止生热原理促进能量转换,变机械能为热能,产生热量,提升气体温度,形成高温热风。
所谓气体碰撞滞止生热原理,是指一股或几股高速气流相对或交叉喷射碰撞或对流通部件喷射碰撞减速减压(部分气体滞止不动),气流降低下去的压力能和动力能转换为热能,产生热量,提升温度,成为高温热风。
挡风导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、压气机等都是冷风机,挡风导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的生产生活领域使用。
本发明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,大的至几十千瓦几百千瓦几千千瓦,产生的热风量可以是每秒几m³、几十m³、几百m³,产生的热风压可以是几十Pa、几百Pa、几千Pa、几万Pa,产生的热风温度可以是摄氏几度、几十度、几百度。本发明热风机功能多,用途广,用途多,使用范围宽广,有利于环保,适应人们生产生活多种领域多种行业取暖保温、烘干、烘烤、食品加工、农业果蔬大棚、禽畜养殖、渔业水产品养殖等保温催生、工业高温喷漆、产品加工等使用需要。在很多领域很多行业中,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。
本发明叶轮出风口内设有叶轮挡风导流器,叶轮挡风导流器设于叶片出口周向前方,叶轮挡风导流器由叶轮挡风导流器径向挡风壁和叶轮挡风导流器周向导流壁组成,叶轮挡风导流器径向挡风壁径向前部跟叶轮盘连接,叶轮挡风导流器径向挡风壁径向后部跟叶轮挡风导流器周向导流壁周向边缘(前端边缘或后端边缘)连接;叶轮挡风导流器径向挡风壁流向成径向式,叶轮挡风导流器径向挡风壁沿叶轮径向由前指向后;叶轮挡风导流器周向导流壁沿叶轮转向成周向式,叶轮挡风导流器周向导流壁沿叶轮转向由前指向后或者沿叶轮转向由后指向前。叶轮挡风导流器周向导流壁沿叶轮转向由前指向后的称为叶轮挡风导流器后向导流壁,叶轮挡风导流器周向导流壁沿叶轮转向由后指向前的称为叶轮挡风导流器前向导流壁。
叶轮挡风导流器后向导流壁结构式,工作时,叶片进口从叶轮中间进风口吸进冷风,借助离心力给加工成高压高速气流,该高压高速气流通过叶片出口沿着顺叶轮转向的切线方向由后向前喷射,该沿着顺叶轮转向切线方向向前喷射的高压高速气流跟叶片出口前方的叶轮挡风导流器径向挡风壁激烈碰撞,激烈碰撞过程中减速减压滞止生热,然后再换向沿叶轮挡风导流器后向导流壁由前向后反向流向叶轮挡风导流器径向挡风壁周向前侧面,该沿周向反向流动的气流与叶片出口顺叶轮转向正向流动气流激烈摩擦减速减压滞止生热,然后再反向流向叶轮挡风导流器径向挡风壁周向前侧面,该反向流到叶轮挡风导流器径向挡风壁周向前侧面的气流又从叶轮挡风导流器径向挡风壁上吸收机械能加速增压,然后再被排出叶轮,排于机壳内侧流道。
整个工作过程中,由叶片进口进入叶轮流道的冷风先经叶片吸收机械能增压增速,然后再经叶轮挡风导流器两次碰撞减速减压,变机械能为热能滞止生热,产生热量,成为低压低速高温热风,然后再经叶轮挡风导流器吸收机械能增压增速,成为高压高速高温热风,最后再被排出机体引作他用。
叶轮挡风导流器前向导流壁结构式,工作时,叶片进口从叶轮中间进风口吸进冷风给加工成高压高速气流,该高速气流通过叶片出口沿着顺叶轮转向的切线方向由后向前喷射,该沿着顺叶轮转向切线方向向前喷射的高压高速气流跟叶片出口前方的叶轮挡风导流器径向挡风壁激烈碰撞,激烈碰撞过程中减速减压滞止生热,然后沿叶轮挡风导流器径向挡风壁流向由前向后流向相邻叶轮挡风导流器前向导流壁,再换向沿叶轮挡风导流器前向导流壁周向由后向前顺着叶轮转向切线方向向前喷射,该高温热风流经叶轮挡风导流器前向导流壁过程中,从叶轮挡风导流器前向导流壁上吸收机械能增压压力和速度,成为高速高压高温热风沿顺叶轮转向切线方向喷泄于机壳内侧流道。
整个工作过程中,由叶片进口进入叶轮流道的冷风,先经叶片吸收机械能增压增速,然后再经叶轮挡风导流器碰撞摩擦减速减压,变机械能为热能滞止生热,产生热量,成为高温热风,然后再经叶轮挡风导流器前向导流壁吸收机械能增压增速,成为高压高速高温热风。由于叶轮挡风导流器前向导流壁是顺叶轮转向的切线方向,流经此处的高温热风吸收的机械能尤其多,因此其压力和速度增加的尤其大,最终成为更高压力和速度的高温热风,再被排于机壳内侧流道,排出机体引作他用。
对于叶轮挡风导流器技术,还可以在其轴向两侧加设叶轮挡风导流器轴向挡风壁,叶轮挡风导流器轴向挡风壁轴向边缘跟叶轮挡风导流器径向挡风壁和叶轮挡风导流器周向导流壁轴向边缘连接,叶轮挡风导流器轴向挡风壁流向成周向式。
叶轮挡风导流器上设置叶轮挡风导流器轴向挡风壁后,可以保证叶片出口喷射于叶轮挡风导流器径向挡风壁的气流不会轴向(横向)溢出叶轮,可以保证由叶片出口对叶轮挡风导流器正向喷射气流及其反向回射气流都能充分碰撞摩擦滞止生热,从而就可以提高叶轮生热效果,提高热效率。
挡风导流器技术适合于各种结构形式叶片(前弯叶片、后弯叶片、径向叶片、向心叶片、周向对流叶片等)构成的叶轮使用。
为了进一步提高热效率,本发明还可以在机壳内侧流道里加设机壳挡风生热器,机壳挡风生热器沿轴向置于机壳内侧流道内,机壳挡风生热器轴向边缘跟机壳轴向侧壁连接,其径向边缘跟机壳径向侧壁连接,机壳挡风生热器也可以单纯靠其径向边缘跟机壳径向侧壁连接。机壳挡风生热器轴向边缘设有机壳挡风生热器轴向出风口,其径向边缘设有机壳挡风生热器径向出风口。
机壳挡风生热器沿轴向对机壳内侧流道沿周向流动气流进行阻挡,令气流减速生热,再换向从机壳挡风生热器轴向出风口和径向出风口沿轴向和径向排出机壳挡风生热器。该沿轴向和径向排出的气流再跟机壳内侧流道沿周向流动的气流碰撞摩擦生热,然后再换向跟机壳内侧流道周向流动气流汇合沿周向流动。
机壳挡风生热器可以是板状体、扁圆状体、圆柱体等多种结构形式,一个机壳内侧流道里可以设置一排或几排若干个机壳挡风生热器。一个机壳挡风生热器可以使流其自身的机壳内侧流道气流经过两次碰撞滞止生热,整个机壳内侧流道沿周向流动气流将历经若干个机壳挡风生热器反复多次碰撞滞止生热,产生热量多,促使气流进一步升温,成为更高温度的高温热风。
对于机壳挡风生热器,可以在机壳挡风生热器轴向出风口或径向出风口上分别或同时设置机壳挡风生热器周向导流壁。机壳挡风生热器周向导流壁流向成周向式,跟机壳内侧流道流向平行(顺向平行或逆向平行)。机壳挡风生热器周向导流壁周向壁边缘跟机壳挡风生热器轴向出风口或径向出风口连接。
机壳挡风生热器周向导流壁可以是前向导流壁结构式,可以是后向导流壁结构式。机壳挡风生热器周向导流壁周向后端跟机壳挡风生热器轴向出风口或径向出风口连接,构成机壳挡风生热器前向导流壁结构式。机壳挡风生热器周向导流壁周向前端跟机壳挡风生热器轴向出风口或径向出风口连接,构成机壳挡风生热器后向导流壁结构式。机壳挡风生热器后向导流壁结构式可以促使机壳内侧流道里的气流频繁往返碰撞摩擦生热、产生更多的热量;机壳挡风生热器前向导流壁结构式可以促使机壳内侧流道里的气流频繁碰撞摩擦生热,产生热量,可以保证机壳出口高温热风具有较高的风压和风速。
本发明还可以在机壳内侧流道里,设有机壳挡风渗透生热器,机壳挡风渗透生热器面向叶轮的径向侧面上设有渗透生热器挡风叶片,渗透生热器挡风叶片成径向式,其径向末端跟渗透生热器径向侧面连接,渗透生热器挡风叶片可以是直板形,可以是弧形板或弯折板形(前向弯折板或后向弯折板)。
渗透生热器挡风叶片可以促使机壳内侧流道里的气流先碰撞滞止生热一次,然后再进入渗透生热器渗透生热,促使机壳内侧流道里的高速气流经过两次滞止生热,产生更多的热量,温度升得更高。
为了更进一步地提高热效率,本发明还可以将叶轮的叶片设计成弯度较大的弯转曲折结构式,该弯转曲折形式的叶片由叶轮中间进风口起,沿径向由前向后沿周向由后向前顺叶轮转向倾斜到叶轮径向末端,然后再沿周向顺叶轮转向由后向前缠绕固定在叶轮盘上,叶片进口跟叶轮中间进风口连通,叶片出口成顺叶轮转向周向式,叶片出口方向指向叶片出口前方的叶轮挡风导流器径向挡风壁。
该技术将叶片设计成弯转曲折式,是为的能增加叶片的绝对长度,扩大其工作面面积,从而可以吸收更多的机械能,产生更高的风压和风速,促使更多的机械能转变为热能,产生更多的热量,令气体温度升得更高。叶片出口成周向式,出口方向又是顺叶轮转向的切线方向,这样可以使叶片出口的高速气流跟叶轮挡风导流器径向挡风壁激烈碰撞,取得充分的碰撞效果,促使更多的机械能转变为热能,产生出更高温度的高温热风。
下面结合附图对本发明进行详细地解释说明。