专利名称：安装在管中的风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在管中并且在轴向方向上进行输送的、由马达驱动的风机。
背景技术：
这种风机已被以多种结构方式公开。但是这种风机通常由轴流式风机或者说轴流式风扇构成，所述轴流式风机或者说轴流式风扇将流体沿轴向吸入并且在轴向方向上继续输送。 但必须在管中输送的介质通常夹杂有固态和/或液态颗粒。在此所述颗粒例如涉及脂颗粒、粉尘颗粒或者雪或类似物质。如果将常规风机安装在这种管中，则必须在风机叶轮前面或者后面设置相应的过滤器，以便将这些颗粒从气流中有效地分离出。但是这些过滤器会降低流体输送效率，必须经常更换或者清洗这些过滤器，才能将输送效率保持在可以接受的水平。
发明内容
因此本发明的任务在于提供一种装置，通过该装置能够在管中这样地输送夹杂有
颗粒的流体，使得可以在空间需求小的情况下有效地分离出流体中所含的颗粒。 根据本发明，提出了一种安装在管中并且在轴向方向上进行输送的、由马达驱动
的风机，其中，该风机具有一个轴向进风的径流式风机叶轮，该径流式风机叶轮具有一个被
驱动的承载件，该承载件基本上垂直于一个旋转轴线延伸并且承载有一个叶片装置，利用
该叶片装置可使得基本上沿轴向指向的进入流体沿径向向外转向，其中，叶片的排出边缘
处于一个小于所述管的内直径的节圆上，并且所述叶片装置的叶片被这样设计和/或定
向，使得包含在待输送的流体中的颗粒可以向着承载件与包围该承载件的收集沟槽之间的
一个具有预确定的轴向延伸长度的、环绕的间隙偏转，其中，收集沟槽与用于马达的装配板
固定地连接，沿切向从该收集沟槽引出多个彼此间在周向上间隔开的颗粒排出管，所述颗
粒排出管优选固定在所述管的内表面上。 根据本发明，将轴向吸入流体并且沿径向输送流体的风机叶轮安装在管中，所述风机叶轮具有独特形状并且与包围风机叶轮的收集沟槽相适配，从而能够仅仅通过风机叶轮的旋转运动就能将待输送的流体中所含的大部分颗粒运送到收集沟槽的环形间隙上方并且从那里以相应高的速度将颗粒排出。已证明，如果叶片的排出边缘处在一个略微小于管直径的节圆上，则这种风机叶轮就能够在管中实现足够稳定且流动损失比较小的流动，同时，风机叶轮能够将流体中所含的颗粒(例如粉尘颗粒，液体颗粒，脂颗粒或者类似颗粒，包括雪晶粒)在流经风机叶轮时在自身惯性力以及动态力(例如科里奥利力)的作用下这样地偏转，使得所述颗粒被导入到环形间隙中并且被从那里导入到收集沟槽中。由于颗粒排出管切向地连接在收集沟槽上，因此颗粒的圆周速度可被有利地用于其排出。在此，已经表明，通过这种方式能够容易地将颗粒排出管中的颗粒流的流动速度保持在20与的风机叶轮就可实现这种速度。必要时也可以利用一个附加的泵对用于排出颗粒的流体进行加速。本发明的一个附加的优点在于可以将安装在管中的风机构造成模块，该模块可以节省空间地安装到现有的管系统中，从而避免重新设计结构的耗费。 对于风机叶轮的结构设计本身有很大的回旋余地。可以采用已知的结构方式，例如EP1530 682B1或者本发明申请人早期的专利申请书EP 07 003 876、 EP 08 151 624以及EP 07 003 877中所描述的结构方式，其中，这些早期申请的公开内容应明确地纳入到本申请书中。 有利的是，在所述管的内壁上设置至少一个至少区段地螺旋形的沟槽，所述沟槽迎着流动方向敞开并且具有通往至少一个颗粒排出通道段的连接。通过该进一步方案可以进一步明显改善颗粒分离效率，而流经管时的压力损失不必过度增大。已证明，从风机叶轮排出的流体与管轴线的定向无关地具有足够大的圆周速度，以便可基于离心力与管内壁上的至少一个区段地螺旋形沟槽的相互作用下捕捉收集沟槽中的颗粒并且可通过颗粒排出通道段从流动系统中排出颗粒。 如果颗粒排出管同时也构成用于所述沟槽的颗粒排出通道段，则可实现特别简单的净化系统结构。在这种情况下仅需要在沟槽终了之处给颗粒排出管配置一个侧面开口，使得可通过该开口吸出来自沟槽的颗粒。由于颗粒排出管中的流动速度可容易地处于50m/s的范围内，所以这种抽吸特别可靠。净化后的空气或者净化后的气体相应地在具有颗粒分离系统的风机叶轮下游流出，其中，特别有利的是净化装置没有过滤器也足够胜任，风机叶轮以及颗粒分离器和马达所需的结构空间比较少。 已证明，如果风机叶轮叶片排出边缘的节圆直径在0. 4 0. 6xD的范围内，则能特
别有效地从空气中分离出颗粒，例如粉尘、雪片之类的固态颗粒或者其它液态颗粒，其中D相应于其中安装风机的管段的内直径。 如果收集沟槽紧邻处于径向外部的叶片边缘，优选其方式是在收集沟槽与一个边缘段之间只有毫米级大小的间隙，则可以进一步提高颗粒分离效果。如果使用直径为300至500mm的风机叶轮，则能以比较少的制造技术成本将所述小间隙保持在毫米级范围内。
有利的是，颗粒排出管由弯角的管构成，其中，一个切向地与收集沟槽连接的第一段基本上沿径向定向并且经由弯曲段过渡为一个基本上沿轴向定向的第二段。该进一步方案的独特优点在于颗粒排出管可以保持较短，通过该颗粒排出管将风机与马达固定在管上。这样有助于风机装置的稳定性。通过颗粒排出管的半径、也就是弯曲段可以使得径向流动的颗粒流在颗粒排出管的第二段中柔和地过渡为轴向流动，从而可将颗粒排出流中发生沉积以及压力损失的危险减小到最低。试验结果表明采用本发明所述的措施，能够这样地稳定颗粒的流动或者将颗粒流保持在这样高的速度水平，使得管轴线的定向对颗粒分离效果没有影响或者影响很小。管可以相应地水平或者竖直延伸，而不会明显改变效率。
有利的是，设置两个错开180°的颗粒排出管以及两个螺旋形的沟槽，所述沟槽在大致为180°的圆心角上延伸并且优选具有5 30。的升角，这是一种特别稳定、同时对管内流体阻碍尽可能小的构造。此外，由于颗粒排出管切向地连接到收集沟槽上，因此还可以将颗粒的圆周速度100%转变成颗粒排出管中的颗粒流出速度。由于在管段的内壁上设有多个螺旋形的沟槽，因此可以在整个圆周范围内在縮短的轴向区间上捕捉颗粒，这样就能进一步减小该装置的轴向结构空间。通常根据管中的流动条件来选择螺旋形沟槽的升角，确切地说，在考虑风机叶轮的圆周速度的情况下进行选择。初步试验结果表明，实现5。与30°范围之间的升角。 如前所述，颗粒排出管可以单独承担固定马达及风机的任务。有利的是，附加地通过至少两个在周向上均匀间隔开的轮辐件固定装配板，该进一步方案的优点在于可以对颗粒排出管进行优化，使其构型与空间定向能够形成最佳颗粒流动，而不必考虑风机在管中的稳定作用。 有利的是，在风机叶轮前面连接一个由管固定的喇叭形入口件，该喇叭形入口件能够以有利的方式被利用来使管中的流体流保持几乎无损失。这不仅涉及到风机的进口气流，而且也涉及管入口与风机叶轮的排出边缘之间的死区的构型。 有利的是，管在端部侧分别具有一个用于安装到管系统中的环形法兰，由此可以毫无困难地将所述装置安装到现有的管系统中，其方式是例如可以使用已经存在的通道系统的开口并且通过安装法兰将其扩大。 在下述方案中要求保护可按照本发明使用的风机叶轮的特别构型。 有利的是，相对于旋转轴线的法向平面这样地设置叶片装置的叶片，使得包含在
待输送的流体中的颗粒可被加载向着承载件指向的力分量(方案A)，通过该进一步方案可
以实现特别简单的风机叶轮构型。在此，仅仅将叶轮组的叶片相对于旋转轴线的法向平面
这样地设置，使得流体流中所含的颗粒朝向环形间隙的方向偏转并且从而偏转到收集沟槽中。 换句话说，风机叶轮叶片装置具有以一定迎角设置的或者斜置的叶片，从而可使得待输送的流体中所含的颗粒在离心力与科里奥利力的作用下被施加向着承载件指向的力分量。如果流动介质中夹杂的颗粒极多，那么这种风机叶轮就特别有优点。这种风机叶轮的另一个优点在于能够以比较高的流体力学效率进行工作。因此这种风机叶轮特别适合用于净化夹杂有液态和固态颗粒混合物的流动介质。 在一个进一步方案中，叶片装置具有多个彼此间在周向上间隔开地环状布置的风
机叶轮叶片，这些风机叶轮叶片各有一个处于径向内部的入流边缘和一个处于径向外部的
排出边缘并且在风机叶轮叶片之间确定了沿径沿径向朝外指向的流动通道，由此，轴向的
进入流体可沿径向向外转向，其中，承载件在风机叶轮叶片的径向内部承载有附加的、从承
载件轴向伸出的辅助叶片(方案B)。这些辅助叶片例如可以相对于旋转轴线的法向平面这
样地设置，使得待输送的流体中所含的颗粒可被加载背离承载件指向的力分量。这种措施
的优点在于在流体中的颗粒夹杂量极大的情况下可以提供一定的防磨损作用。 然而为了进一步提高流体流的分离效率，有利的是，在风机叶轮的旋转方向上这
样地设置辅助叶片，使得包含在待输送的流体中的颗粒可被加载向着承载件指向的力分量
(方案C)。按照这种进一步方案所述，风机叶轮可以刚好在流体的流动速度较小之处、确切
地说在风机叶轮的环状分离间隙所在之处装备有辅助叶片，所述辅助叶片主要将流体中的
较重的、因惯性力而不能跟随流体转向的颗粒沿径向向外输送。通过这种方式能够以改善
的效率净化夹杂有粗颗粒的流体，确切地说即使不对风机叶轮叶片采取附加的颗粒分离措
施也能实现。 原则上可以用不同的方法和方式、例如可通过辅助叶片所引起的流动力来产生作用于颗粒且向着承载件指向的力分量。但是通过由辅助叶片施加给颗粒的动量能特别有效地分离较重的颗粒，所述动量具有指向承载件的分量。 采用方案C的进一步方案的可实现另外的优点S卩，如果将该方案C所述的特征与方案A所述的特征组合使用，对径流式风机叶轮的效率也没有多大影响。 有利的是，在风机叶轮的旋转方向上这样地设置辅助叶片，使得包含在待输送的流体中的颗粒可被加载背离承载件指向的力分量。 有利的是，叶片和/或辅助叶片在风机叶轮的旋转方向上凸面地弯曲。 有利的是，每个风机叶轮叶片在其压力侧具有至少一个、优选多个基本上相互平
行延伸的板条状突出部，所述突出部相对于叶片之间的流动通道中的流动方向这样地设
置，使得流体可至少在压力侧附近沿轴向向着承载件偏转并且所述突出部相对于承载件以
预确定的轴向间距终止(方案D)。 视流体流中所含的需要分离的颗粒的成分而定，也可以对风机叶轮采取各种不同措施的组合以使得颗粒朝向环形间隙偏转。如果将方案D与方案B所述的特征组合使用，则这种组合特别是有优点的。这种风机叶轮特别适合于净化夹杂有各种粒径颗粒混合物的流体。较重的颗粒仍然是在径流式风机叶轮的中心由辅助叶片向着分离间隙输送，而对于重量较轻的颗粒则通过风机叶轮叶片工作侧或压力侧的板条状突出部迫使其在径向流过时逐渐朝向承载件并且从而向着环状分离间隙运动。已证明，这种进一步方案适合于特别有效地净化同时夹杂有液态和固态颗粒的流体。在此，另外的附加优点在于不仅全部风机叶轮叶片，而且板条状突出部均获得较长的使用寿命，因为对于磨损起主要作用的颗粒被辅助叶片分离出。 如果风机叶轮叶片在背离承载件的一侧承载有一个环，则能使得径向流动损失更小，从而能够进一步提高效率。 在其他申请文件中的主题都是本发明的其他有利的构型。
以下将借助于示意图对本发明的多种实施例进行详细说明。相关附图如下
附图l是一个装置的纵剖面图，该装置具有安装在管段中并且由马达驱动的风机； 附图2是取出风机叶轮之后附图1中的剖面II-II的视 附图3是附图1的细节〃 III"; 附图4是用于说明管段中螺旋形沟槽的空间布置的圆柱壁的示意 附图5是附图4中的细节〃 V〃的示意图； 附图6是螺旋形沟槽的轴向下游端部与颗粒排出通道段之间的过渡区域中的细节的放大透视图； 附图7是径流式风机叶轮的局部透视剖面 附图8是附图7中的风机叶轮的示意性侧视图； 附图8A以稍稍放大的比例示出沿附图7中的VIIIA-VIIIA的剖面视 附图9是改型的风机叶轮的俯视图； 附图10是风机叶轮的另一变型方案的与附图9相应的的视 附图11是径流式风机叶轮另一变型方案的示意性俯视 附图12是按照附图11中的XII-XII的局部剖面示意图； 附图13是沿附图11中的线XIII-XIII剖开的工作轮的示意性剖视图； 附图14是按照附图11中的XIV-XIV的示意性剖视图； 附图15是径流式风机叶轮的一种变型； 附图16是按照附图15的风机叶轮的示意性剖视图； 附图17是安装有附图11 16所示风机叶轮的径流式风机的示意性剖视图； 附图18是风机叶轮另一种变型的示意性俯视图； 附图19是按照附图18中的XIX-XIX的示意性剖视图； 附图20是按照附图18中的XX-XX的示意性剖视图； 附图21是改型的风机叶轮的俯视图。
具体实施例方式
在图1用附图标记12表示安装于管段60中的风机叶轮装置的轴线。管段60是 一个管道系统的组成部分，所述管道系统用于输送夹杂有待分离的固态或液态颗粒的流体 或者流动介质。 具体来说，在管段60中安装有一个轴向进风的径流式风机叶轮，该径流式风机叶 轮以附图标记IO表示。该风机叶轮应当能够有效输送或者从周围环境中泵出夹杂有研磨 性颗粒(例如粉尘颗粒，水颗粒，雪片，脂肪颗粒以及类似颗粒)的气态流动介质。此外，附 图l所示的风机叶轮满足如下任务即，将流过该风机叶轮的颗粒很大程度上分离出。为此 目的，设置了下述结构 用附图标记16表示的轮毂无相对转动地坐置于马达62的驱动轴上，该马达由装 配板64承载。该马达的轴线与所述轴线12重合。按照图l，该轴线的取向是竖直的。但是 在此应予强调的是也能以同样的方式水平布置该轴线，而不会妨碍风机的分离功能。
此外，轮毂16还承载着一个基本上垂直于旋转轴线12延伸的叶片承载件18。承 载件18承载叶片装置，该叶片装置具有多个环状地彼此在周向上间隔开地设置的并且通 常具有相同构造的风机叶轮叶片20。风机叶轮10因此从轴向进风并且具有一个叶片装置， 利用该叶片装置可将基本上轴向指向的进入流体SE沿径向向外转向。叶片具有进入边缘 或者入流边缘24以及位于径向外部的排出边缘26。在风机叶轮叶片20之间定义了基本 上沿径向向外指向的流动通道28，因此当工作轮IO旋转时使得轴向的进入流体沿径向向 外转向，成为具有在径向上并且在圆周方向上指向的速度分量的排出气流SA。对入流边缘 24和流体排出边缘26配置节圆(Teilkreis)，其中，以附图标记26a表示流体排出边缘的 节圆。可看出排出边缘26的节圆26a的直径小于(优选显著小于)管段60的内直径。
为了使风机叶轮10能够满足分离出被携带的颗粒的功能，叶片装置的叶片20被 这样地设计和/或被这样地定向，使得包含在待输送的流体中的颗粒可向着承载件18与包 围该承载件和工作轮的收集沟槽66之间的、轴向延伸长度预确定的环形间隙40偏转。收 集沟槽是装配板64的组成部分或者与该装配板固定地连接，并且(如从图2中最清楚地看 出地)沿切向从收集沟槽引出多个彼此在周向上间隔开地布置的颗粒排出管68，通过颗粒 排出管排出已被分离的颗粒。 如从图2中最清楚地看出地，将颗粒排出管68这样地连接到收集沟槽66上，使得可以利用在工作方向RL上旋转的风机叶轮10的圆周速度来提高颗粒排出管68中的颗粒 流的速度。在此，所述颗粒排出管68同时可用于将装配板64固定在管段60中。可以设置 一些轮辐件70来进一步提高稳定性，所述轮辐件像颗粒排出管68那样彼此间以均匀的圆 周间距布置并且与管段60固定地连接。由此，轮辐件70与颗粒排出管68共同作用地承载 由马达62、装配板64和工作轮10所组成的单元。 在所示的实施例中，排出边缘26的节圆直径26a大约为管段60内直径的50 60%，从而对于从风机叶轮10流出的流体留有充分的径向自由空间，所述流体沿轴向继续 流动。用附图标记30表示喇叭形入口件，通过该喇叭形入口件可将轴向到来的流体以损失 很少的方式导入到工作轮或风机叶轮10中。同样可以将喇叭形入口件的背面用于消除该 喇叭形入口件后面的死区，以便使得流经管段60的流体流尽可能没有损失。
如附图1详细所示，颗粒排出管68的第一段68A朝向管段60的管壁沿径向向外 延伸。在那里，该排出管经由弯曲段68B过渡成为基本上沿轴向延伸且固定在管段60内壁 上的轴向段68C。 颗粒排出管的内直径基本上与收集沟槽66的横截面一样大，从而使得颗粒流动 介质以没有损失的方式流出。已证明，当使用外直径例如为400mm的风机叶轮和内直径例 如为630mm的管段60时，能够在颗粒排出管68中以高达50m/s的流动速度从收集沟槽排 出颗粒。 在颗粒排出管的轴向段68C的下游端部上，该颗粒排出管略微沿径向向内折弯， 并且具有一个连接到从管段60的内部向外伸出的柔性管的接头(图中未示出)。
轴向段68C的轴向距离经过刻意设置，以便将附加功能(以下将进行详细描述) 赋予颗粒排出管68: 所述辅助功能在于将与流体流一起在收集沟槽66的上边缘36上方沿径向离开 风机叶轮10的残余颗粒从围绕轴线12涡旋的流体中分离出。 为了实现这一 目的，管段60的内壁承载有至少一个螺旋形的沟槽72，该沟槽的开 口迎着流动方向RD并且连接到至少一个颗粒排出通道68。在所示的实施例中设置了两个 相互错开180°的沟槽72，图4和图5的简图示意性示出了这一点。在图4中仅仅以虚线 示意性表示的沟槽72A始于B点并且围绕基本上180°的圆心角经过一段螺旋形距离之后 终止于C点，该点与第二沟槽72B的始点的轴向偏移尺寸为VA。反过来，第二沟槽72B终止 于C点，该点与第一沟槽72A的始点B的轴向偏移尺寸同样为VA。 按照沟槽72的一种非常简单的实施例构型，例如在管段60的内壁上将一根角型 材(如图5所示)的一边74焊接在管段60的内壁上。以这种方式得到迎着流动方向开口 的沟槽，在该沟槽中，沿径向被向外排挤的颗粒从流体中分离出来并且然后逐渐向着沟槽 72A、72B的终点C的方向被输送。换句话说，沟槽72被安装在管60中，使得其在流动方向 RD上具有轻微的落差。所述沟槽在沟槽72A、72B的各自的终点C处连接到颗粒排出管68 的轴向段68C上，在图6中示意性示出这一点。换句话说，轴向段68C构成所述角型材的终 端侧的封闭。为了可靠分离在沟槽72中流动的颗粒，轴向段68C在这个区域中装备有一个 穿孔76，从而产生朝向沟槽72的开口 。 颗粒排出管68中的流动速度比较高，可在一定程度上从沟槽72中带走颗粒，从而 可在轴向段68C的下游端部上通过图中未示出的柔性管将其与主颗粒流一起向外排出。
在所示的实施例中，使用仅仅两个相互错开180。的沟槽72A、72B。但也可以使用 多个呈梯次排列的这种装置。关键仅在于沟槽72应在管段60的内壁区域中捕获足够大 的边界流，使得能够有效地捕获、分离出通过离心力作用向外输送的、错过了工作轮或风机 叶轮与收集沟槽66之间的间隙40的颗粒。 沟槽72A、72B的升角可以在较宽的极限范围内变化，优选在5。至35°的范围内。 在所示的实施例中，风机叶轮10的叶片20装备有附加的板条48a、48b，当风机叶轮旋转时， 这些板条迫使颗粒向着环形间隙40运动。但也可以使用以下将要根据附图7 21进行详 细描述的其它工作轮。 在附图7和8中示出风机叶轮的一种变型，该风机叶轮可以应用于本发明所述的 装置。凡是与附图1 6所示实施方式的部件相同的部件，均选用类似的附图标记进行标 识，但是在前面加上了〃 1〃 。 用附图标记110表示风机叶轮，其用于输送流动介质或流体、尤其是夹杂有固态
或液态颗粒的流动介质。该风机叶轮iio在此应当能够很大程度上将流过风机叶轮的颗
粒、例如灰尘颗粒、水粒、雪片、脂颗粒等类似颗粒物分离出。该风机叶轮的专门应用领域在 于过滤夹带大量颗粒的流动介质。 从附图7和8看出，风机叶轮110具有一个竖直定向的旋转轴线112。当然，该轴 线112的定向可以是任意的。以114标识的壳体不是必需的。 标记为116的轮毂无相对转动地坐置于未示出的马达的驱动轴113上，且该轮毂 承载有基本上垂直于旋转轴线112延伸的叶片承载件118。承载件118本身用于承载一个 叶片装置，所述叶片装置包括多个彼此间在周向上间隔开地布置并且通常构造相同的风机 叶轮叶片120。 如附图9和IO所示，风机叶轮叶片120与包含旋转轴线112的轴向平面122 (例
如附图8的绘图平面)之间呈一定的角度DELTA,当风机叶轮110以旋转方向V旋转时，这
些叶片就会产生沿径向向外指向的输送流。角度DELTA当然也可以为O。。 此外如附图8A所示，风机叶轮叶片不是平行于旋转轴线112定向，而是与一个法
向平面115(在所示实施例中该法向平面与承载件118的平面重合)呈一个WS < 90°的角
度，也就是被这样调节，使得包含在待输送的流体中的颗粒在包括离心力及科里奥利力的
动态力的影响下可被加载向着承载件指向的力分量。 在附图7 8A所示实施例中的风机叶轮叶片120为直线型，如附图7所示。但这 里应当着重指出的是，可以任意修改叶片形状，以便改善风机的流体力学效率和/或改善 以下将要说明的颗粒分离效率。 风机叶轮叶片120具有一个径向内部的入流边缘124和一个径向外部的排出边缘 126。在风机叶轮叶片120之间是基本上沿径向朝外指向的流动通道128，使得沿轴向进入 的流体(箭头SE所示)可以在风机叶轮110转动时沿径向向外转向为具有沿径向和圆周 方向指向的速度分量的排出流体SA。 如附图所示，对入流边缘124和流体排出边缘126分别配置节圆124a及126a。流 体进入边缘124从承载件118的靠近轮毂116的区段开始沿轴向远离该承载件地延伸至一 个基本上平行于承载件118的叶片边缘129(参见附图7)。 在附图7所示实施例中的叶片120几乎在壳体的盖壁117下方终止。在按照附图8的稍稍改变的变型方案中，叶片在背向承载件118的一侧承载有一个环形盘121，并且与 该环形盘固定地连接，例如焊接。 视风机结构而定，风机叶轮叶片120的造型可以在宽的界限内变化。如图8所示， 如果风机叶轮叶片120承载有一个形状稳定的环形盘121，则风机叶轮的结构更有刚性，从 而足以将风机叶轮叶片固定于承载件121上，例如焊接上。风机叶轮叶片的入流边缘124 可以基本上平行于旋转轴线布置。另一方面，附图7所示自由向外伸出的叶片形状还具有 在风机中很少形成颗粒沉积的优点。 —般来说，风机叶轮叶片120的流体进入边缘124在不同的剖面视图中垂直于旋 转轴线112位于节圆124a上，这些节圆是节圆组的组成部分，该节圆组构成具有小锥角 WK(参见附图8)的圆柱形或截锥形外套。 如附图7和8所示，风机叶轮110安装在一个壳体114中，在对于本发明的应用中， 仅需要收集沟槽142和喇叭形入口件或者入口接管130。 收集沟槽142在保持小间隙137的情况下紧邻位于径向外部的叶片边缘126。为 此目的，风机叶轮110也可以设有一个(未示出的)底部侧的车削环形槽，收集沟槽142以 配合的方式嵌入到该车削环形槽中。从附图8还可进一步看出，收集沟槽142的上边缘136 相对于风机叶轮叶片120的最靠近承载件118的边缘138相隔一个预确定的轴向间隙尺寸 MS。通过这种方式，收集沟槽142的上边缘136构成用于将从流体中分离出来的颗粒(例 如灰尘_、水、油_或者脂颗粒)向外排出的径向间隙或环形间隙140的边界。
环形间隙140被收集沟槽142包围。 采用这种风机叶轮构造使得径流式风机具有下列工作方式 颗粒夹杂量百分比很大的流动介质(优选气态流动介质，如空气)流经130进入 径流式风机中。风机叶轮110以预给定的转速旋转，通过该风机叶轮的风机叶轮叶片120 的作用使得流体转向到流动通道128中并且沿径向被向外输送。以小于90°的迎角WS设 置风机叶轮叶片120，就会迫使流动介质中所含的固态或液态颗粒在流体动力、惯性力以及 其它动态力(如离心力及科里奥利力)的作用下朝向承载件118运动，从而使得环形间隙 140的径向内部区域中的颗粒浓度明显大于剩余流体中的颗粒浓度。该流动层中所含的颗 粒经由环形间隙140进入收集沟槽142中，所述收集沟槽优选被这样构成使得在其中不会 形成过度的速滞压力。在环形间隙140上方离开风机叶轮110的主流体以相当高的百分比 得到净化。根据需要净化的流动介质的成分可通过所述尺寸MS的可调节性来影响分离效 率。 在此，由于流动路径的构型是光滑的，风机叶轮110中的流动损失非常少，且所产
生的噪声也很小。此外，风机叶轮iio没有颗粒沉积倾向，因此即使颗粒倾向于粘结，也能
以免维护方式运行。 按照附图8中以虚线表示的一种变型方案，为了进一步改善特殊颗粒(如小的液 态颗粒)的分离率，每个风机叶轮叶片120在其工作侧或者压力侧146承载有至少一个板 条状突出部148，该突出部与叶片120之间的流动通道128中的流动方向形成适当的角度， 使得流体至少可在靠近压力侧之处沿轴向朝向承载件118偏转，并且距离承载件118以预 确定的轴向间距终止，所述间距优选不大于所述尺寸MS。 在附图8所示的变型方案中，在每个风机叶轮叶片112上设有两个基本上相互平行延伸的突出部148a、 148b，这些突出部距离承载件118以基本上相同的轴向间距MS (参见 附图8)终止。 板条状突出部148优选具有小的高度HLV(参加附图8A)，所述高度可以在毫米范 围内，从而不会增大流动损失。但该高度也可以达到风机叶轮叶片120轴向延伸长度H的 50%。 如附图8A所示，突出部148相对于叶片面146以倾斜角WN设置，该倾斜角被调节 到一个小于9(T的角度。然而该角度WN可以改变，例如可以明显小于9(T ，其中，可以根 据待从流体中滤出的颗粒类型和浓度凭经验来确定迎角或者突出部148的表面形状(也可 以是弧形)。 在所示的实施方式中，突出部148 —直伸到风机叶轮叶片120的进入边缘124，但 是所述突出部也可以在该边缘124前面结束。 以上所述的是具有直线型风机叶轮叶片120的一种实施方式。以下将参照附图9 和IO来描述具有其它叶片构造的实施方式。在此，凡是与之前所述装置的部件相同的那些 风机叶轮部件均设有相同的附图标记，但是在前面加上了〃 ll"或者"12"。
附图9所示的风机叶轮1110在旋转方向V上具有凸曲面风机叶轮叶片1120，这些 风机叶轮叶片顺着旋转方向V设置。风机叶轮叶片1120可以设有(未示出的)板条状突 出部1148。 在风机叶轮叶片1120的径向内部，可以在承载件1118或者轮毂1116上设置一些 附加的、从承载件1118沿轴向突出的辅助叶片1144，其中，所述辅助叶片的轴向延伸长度 小于风机叶轮叶片1120的轴向延伸长度。在按照附图9的实施方式中，辅助叶片1144逆 着旋转方向V设置，从而使得风机叶轮叶片1120以及同样设置在风机叶轮叶片上的突出部 1148的磨损能够均匀。 为了使辅助叶片1144的作用保持尽可能大，这些辅助叶片与风机叶轮叶片1120 在圆周方向上错开，确切地说其方式是，由辅助叶片1144偏转的颗粒物不会在流体动力以 及其它动态力的作用下撞向风机叶轮叶片1120的入流边缘1124。辅助叶片1144也可以在 径向上与风机叶轮叶片1120搭接。 在按照附图10的实施方式中，辅助叶片1244在风机叶轮10的旋转方向V上被这 样设置，使得包含在待输送的流体中的颗粒能够在冲击力、离心力以及科里奥利力的作用 下被加载一个向着承载件18指向的力分量，也就是说，向着环形间隙1240偏转。这样就可 以使经由30流入的流体在流过径流式风机期间有效地清除掉很粗或者很重的固态或液态 颗粒。 辅助叶片也可以垂直地竖立在旋转轴线1212的法向平面上或者垂直地竖立在承 载件1218的平面上。 当然，在不脱离本发明的基本构思的情况下，风机叶轮和径流式风机的其他构型 也是也可以的。 例如机叶轮叶片120、 1120、 1220关于旋转轴线12的法向平面15的迎角WS可以 在径向方向上改变，从而对于叶片得到螺旋桨形状。 在附图9和10的实施例中，辅助叶片1144U244同样也可以像风机叶轮叶片 1120U220那样为凸面形状，但也可以构造成直线形、凹面或者S形。
板条状突出部148a、148b也可以具有其它形状，例如呈弧形延伸。 可以使用所有常见的材料作为风机叶轮部件的材料，例如金属材料和塑料。可以
使用诸如焊接或粘接之类的接合技术，但也可以采用铸造结构。 以下将根据附图11 17对风机叶轮的其它变型方案进行描述。凡是与上述变型 方案的部件相同的那些部件，均使用类似的附图标记，但在前面加上了〃 2〃或者〃 21"。
在这些附图中又以附图标记210表示流体轴向进入的径流式风机叶轮，该风机叶 轮用于输送流动介质或液体，尤其是输送夹杂有固态或液态颗粒的流动介质。
风机叶轮210具有一个旋转轴线212，如最好从附图17可看出的那样，该旋转轴线 在安装于图中未示出的管段60中的情况下例如竖直地定向。用附图标记216表示的轮毂 无相对转动地坐置于图中未示出的、具有轴线212的驱动轴上，并且该轮毂承载有基本上 垂直于旋转轴线212延伸的叶轮承载件218。承载件218本身承载有一个叶片装置，该叶 片装置具有多个彼此在周向上间隔开地呈环状布置且通常构造相同的风机叶轮叶片220， 这些风机叶轮叶片平行于旋转轴线212地定向，但也平行于包含旋转轴线212的轴向平面 222，例如附图17所示的绘图平面，由此，当风机叶轮210以旋转方向V转动时，风机叶轮叶 片就会产生沿径向朝外指向的输送流。 在所示的实施例中，风机叶轮叶片220为直线形，这可以从附图11中看出。但这 里应当着重指出的是，可以任意修改叶片形状，以便改善风机的流体力学效率，和/或改善 以下将要说明的颗粒分离效率。 风机叶轮叶片220又具有各一个处于径向内部的入流边缘224和一个处于径向外 部的排出边缘226。在风机叶轮叶片220之间是基本上沿径向朝外指向的流动通道228，使 得沿轴向进入的流体(箭头SE所示)可以在风机叶轮210转动时以径向和指向圆周方向 的速度分量沿径向向外转变成排出流SA。 如附图11 13所示，对入流边缘224以及流体排出边缘226分别配置一个节圆 224a或228a。流体进入边缘224从承载件218的靠近轮毂216的区段开始沿轴向远离该 区段地延伸至基本上平行于承载件218的叶片边缘229(参见附图13和17)。风机叶轮叶 片220在背离承载件218的一侧承载有环形盘221。 视风机结构而定，风机叶轮叶片220的造型可以极为不同。如图所示，如果风机叶 轮叶片220承载有形状稳定的环形盘221，则风机叶轮的结构更有刚性，从而足以将风机叶 轮叶片固定于承载件218上，例如焊接上。风机叶轮叶片的入流边缘224可以基本上平行 于旋转轴线设置。 —般来说，风机叶轮叶片220的流体进入边缘224在不同的剖面视图中垂直于旋 转轴线212位于节圆224a上，这些节圆是节圆组的组成部分，该节圆组构成具有小锥角WK 参见附图13和17)的圆柱形或截锥形外壳。 从附图17可看出，风机叶轮210这样地安装于管段60中，使其位于轴向的喇叭形 入口件230的下方，该喇叭形入口件与风机叶轮210的旋转轴线212对准。收集沟槽242 从外部沿径向包围风机叶轮210，所述收集沟槽相当于附图1 6所示实施方式的收集沟槽 66。 所述收集沟槽具有紧邻径向外部的叶轮边缘226的上边缘236。为此目的，风机 叶轮210也可以设有(未示出的)底部侧的环形槽(Eindrehimg)，收集沟槽242的上边缘236以配合的方式伸入到该环形槽中。从附图17还可看出，收集沟槽242的上边缘236与 风机叶轮叶片220的最靠近承载件214的边缘238沿轴向相隔预确定的间隙尺寸MS。通 过这种方式，收集沟槽242的上边缘236构成用于将流体中分离出来的颗粒(例如灰尘_、 水、油_或者脂颗粒)向外排出的径向间隙或环形间隙240的边界。
环形间隙240被用于收集和排出流体中分离出来的颗粒的收集沟槽242包围。
为了使经由230流入的流体在流经径流式风机的过程中可以有效清除掉特别是 较粗或较重的固态或液态颗粒，在承载件上或者(在附图17实施例中在轮毂216上)沿径 向在风机叶轮叶片220内部还设置有附加的、从承载件218轴向凸出的辅助叶片244。这些 辅助叶片在风机叶210的旋转方向V上被这样设置，使得包含在待输送的流体中的颗粒在 冲击力、离心力以及科里奥利力的作用下可被加载向着承载件218指向的力分量，也就是 说，使所述颗粒向着环形间隙240偏转。 优选环形间隙240的宽度MS是可调节的，从而允许根据待从流体中分离出的颗粒 的类型和量来进行调节和适配。 如附图12详细所示，以WA表示的迎角小于9(T ，视流体的类型以及其中所含的 杂质而定，以及视转速和/或风机叶轮内的流动速度而定，该迎角优选在45。 80°之间。 根据颗粒大小或者颗粒大小分布情况来选择迎角WA，以便获得最大程度的颗粒分离效果。
为了使辅助叶片244的作用保持尽可能大，这些辅助叶片与风机叶轮叶片220在 圆周方向错开，确切地说其方式是由辅助叶片244偏转的颗粒在流体动力以及其它动态 力的作用下不会撞到风机叶轮叶片220的入流边缘224上。辅助叶片244也可以在径向上 与风机叶轮叶片220搭接。 如图所示，辅助叶片244的轴向延伸长度EA小于风机叶轮叶片220的高度H。优 选辅助叶片244的高度EA可以达到风机叶轮叶片220的轴向延伸长度H的50%，优选达到 30%。 为了进一步改善分离率，在如图所示的实施方式中，每个风机叶轮叶片220在其 工作侧或压力侧具有至少一个板条状的突出部248，该突出部相对于叶片220之间的流动 通道228中的流动方向这样地设置，使得流体至少可以在压力侧附近沿轴向朝向承载件 218偏转，并且该突出部相对于承载件218以一个预确定的、优选不大于尺寸MS的轴向间距 终止。 在附图11 14所示的实施例中，在每个风机叶轮叶片220上设置两个基本上相 互平行延伸的突出部248a、246b，这些突出部相对于承载件218以基本上相同的轴向间距 MS(参见附图13)终止。 所述板条状突出部248的高度HLV优选达到风机叶轮叶片120的轴向延伸长度H 的50% (参见附图14)。试验结果表明，板条状突出部的高度HLV应不超过8mm的尺寸。
如附图14所示，突出部248a、248b相对于叶片面246以倾斜角WN设置，该倾斜角 例如被调节到90。。但是该角度WN可以改变，例如可以明显小于90。，其中，可以根据待 从流体中滤出的颗粒类型和浓度凭经验来确定突出部248的迎角或者表面形状(也可以是 弧形)。 在如图所示的实施方式中，突出部248 —直伸向风机叶轮叶片224的进入边缘 224，但是所述突出部也可以终止于边缘224之前。
在附图11 13所示的实施例中，辅助叶片244与风机叶轮叶片220 —样也是呈 直线形或者平坦形状。附图15和16所示为本发明所述风机叶轮的一种变型。在此，与附 图11 14所示风机叶轮部件相同的部件均设有类似的附图标记，但前面多一个"21"。
在该变型方案中，叶片2120和2144均为弯曲状，确切地说在旋转方向上呈凸面形 状。但是，风机叶轮叶片2120和/或辅助叶片2144也可以是直线形，或者在风机叶轮的旋 转方向上弯曲成凹面或者S形状。 附图15和16所示的变型方案装备有板条状突出部2148a、2148b。但也可省去这 些突出部(如附图17中的虚线所示)，或者具有其他形状，例如弧形(如附图16右侧的虚 线所示)。 当然，也可以不同于所述的实施方式，只要不背离本发明的基本思想即可。例如，
叶片装置的风机叶轮叶片220、2120可以相对于旋转轴线212的法向平面、即相对于承载件
218、2118的平面以一个小于90。的角度WS(参见附图14)这样地设置，使得包含在待输送
的流体中的颗粒可被加载向着承载件218指向的力分量。该迎角WS也可以在径向方向上
改变。已经证实，迎角WS优选被这样选择 (90° -WS)《(90° _WA)2 风机叶轮叶片的迎角WS优选为75° 。 也可以使用所有常见的材料作为风机叶轮部件的材料，例如金属材料和塑料。可 以使用诸如焊接或粘接之类的接合技术，但也可以采用铸造结构。 在许多情况下，风机叶轮叶片220同样也可以与辅助叶片244—样由钢板制成，其 中，根据使用径流式风机叶轮的环境条件来确定材料。当然也可以根据在长期使用过程中 所需的特性使用其它材料。 在示意图中并未按照比例来表示风机叶轮叶片220、2120以及辅助叶片244、2144 的厚度。与附图12和14中的视图相反，辅助叶片的厚度D244大约是风机叶轮叶片的厚 度D220的三倍。也就是说，例如当风机叶轮叶片220的厚度D220为5mm时(这对于直径 1000mm以下的风机叶轮实现)，则辅助叶片的厚度D244大约为15mm。以这种方式可以兼顾 叶片装置的不同磨损负荷。 最后，根据附图18 21对可应用于本发明所述装置的风机叶轮的其它变型方案 进行描述。凡是与上述实施形式的部件相同的那些部件均使用类似的附图标记，但是前面 加上了〃 3〃或者〃 31〃 。 在附图18 20中，以附图标记310表示径流式风机叶轮。风机叶轮310也能够 有效地输送或者从周围环境中泵出夹杂有研磨性颗粒(例如粉尘颗粒，水颗粒，雪片，脂颗 粒以及类似物)的流动介质、尤其是气态流动介质。该风机叶轮专门应用领域在于流动介 质的输送/过滤功能，所述流动介质夹带有大量颗粒，其中，风机叶轮的磨损应尽可能小。
风机叶轮310也具有可以任意定向的旋转轴线312。 用附图标记316表示的轮毂无相对转动地坐置于图中未示出的、具有轴线312的 驱动轴上，且轮毂上承载有基本上垂直于旋转轴线312延伸的叶片承载件318。该承载件 318本身承载叶片装置，所述叶片装置具有多个彼此间在周向上间隔开地环形地布置并且 通常构造相同的风机叶轮叶片320。 如附图18和21所示，风机叶轮叶片320相对于包含旋转轴线312的轴向平面322 (例如附图20的绘图平面)以一个确定的角度DELTA设置，从而当风机叶轮310以旋转 方向V旋转时，这些叶片就会产生沿径向朝外指向的输送流。所述角度DELTA当然也可以 等于0° 。 风机叶轮叶片平行于旋转轴线312地定向，但也可以相对于法向平面315 (该法向 平面在所示的实施例中与承载件318的平面重合)以小于90°的迎角、即这样地设置，使得 包含在待输送的流体中的颗粒可以在包括离心力和科里奥利力的动态力作用下被加载向 着承载件指向的力分量。 在附图18 20所示的实施例中，风机叶轮叶片320为直线型。但这里应当着重 指出的是，可以任意修改叶片形状，以便改善风机的流体力学效率和/或改善以下将要说 明的颗粒分离效率。 风机叶轮叶片320也具有一个处于径向内部的入流边缘324和一个处于径向外部 的排出边缘326。在风机叶轮叶片320之间是基本上沿径向朝外指向的流动通道328，使得 沿轴向进入的流体可以在风机叶轮310转动的情况下以径向和在圆周方向上指向的速度 分量沿径向向外转变成排出流SA。 如附图所示，对入流边缘324以及流体排出边缘326分别配置一个节圆324a或 326a。流体进入边缘324从承载件318的靠近轮毂316的区段开始并且沿轴向远离该区段 地延伸至基本上平行于承载件318延伸的叶片边缘329。 在按照附图18 20所示的实施方式中，叶轮在背离承载件318的一侧具有一个 环形盘321，并且所述叶轮与该环形盘固定地连接，例如焊接。风机叶轮叶片320的轴向延 伸长度H确定了承载件318与环形盘321之间的距离。 视风机结构而定，风机叶轮叶片320的形状可以极为不同。如图20所示，如果风 机叶轮叶片320承载有形状稳定的环形盘321，则风机叶轮的结构更有刚性，从而足以将风 机叶轮叶片固定于承载件318上，例如焊接上。于是，风机叶轮叶片的入流边缘324可以基 本上平行于旋转轴线布置。此外，叶片的自由向外伸出的形状具有的优点是在风机中不会 形成颗粒积累。 —般来说，风机叶轮叶片320的流体进入边缘324在不同的剖面视图中垂直于旋 转轴线312位于节圆324a上，这些节圆是节圆组的组成部分，该节圆组定义了一个具有小 锥角WK(参见附图20)的圆柱形或截锥形外壳。 与之前所述的风机叶轮一样，将风机叶轮安装在管段中，使得满足流体输送功能 并且在与收集沟槽及颗粒排出管的共同作用下满足颗粒分离功能。 在承载件318或者轮毂316上沿径向在风机叶轮叶片320内部设置一些附加的、 从承载件318沿轴向突出的辅助叶片344，其中，所述辅助叶片的轴向延伸长度小于风机叶 轮叶片320的轴向延伸长度。辅助叶片344逆着旋转方向V设置，也就是说，辅助叶片与旋 转轴线312的法向平面315或者与承载件318的平面夹成一个大于90。的角度WA，从而使 得风机叶轮叶片320以及附图18中以虚线并且用348表示的设置于叶片上的板状突出部 的磨损能够均匀化。迎角可以达到135。并且根据颗粒大小、颗粒夹杂量、颗粒浓度以及流 动速度来选择，以便将主叶片的磨损减小到最低。 辅助叶片344的轴向延伸长度EA小于风机叶轮叶片320的高度H。优选辅助叶片 344的高度EA达到风机叶轮叶片320的轴向延伸长度H的50%，优选达到30%。
在许多情况下，风机叶轮叶片320也可以与辅助叶片344 —样由钢板制成，其中， 根据使用径流式风机叶轮的环境条件来确定材料。当然也可以根据在长期使用过程中所需 的特性使用其它材料。 叶片320和344遭受不同的磨损，因此有利的是辅助叶片的厚度D344大于主叶 片320的厚度D320。在示意图中并未按照真实比例绘出风机叶轮叶片320、3120和辅助叶 片344、3144的厚度。与附图19和20中的视图相反的是辅助叶片344的厚度D344大约 是风机叶轮叶片的厚度D320的三倍。也就是说，例如当风机叶轮叶片320的厚度D320为 5mm(这对于直径1000mm以下的风机叶轮实现)时，则辅助叶片的厚度D344大约为15mm。
为了使辅助叶片344的作用保持尽可能大，这些辅助叶片与风机叶轮叶片320在 圆周方向上错开，确切地说其方式是，由辅助叶片344偏转的颗粒在流体动力以及其它动 态力的作用下不会撞到风机叶轮叶片320的入流边缘324上。辅助叶片344也可以在径向 上与风机叶轮叶片320搭接。 如附图18中的虚线所示，每个风机叶轮叶片320均在其工作侧或者压力侧346承 载有至少一个板条状的突出部348，该突出部相对于叶片320之间的流动通道328中的流动 方向这样地设置，使得流体至少可在压力侧附近沿轴向朝向承载件318偏转，并且该突出 部相对于承载件318以预确定的轴向间距终止，所述间距优选不大于尺寸MS(参见图17)。 如果设置有这种板条状突出部348，则其高度保持较小且不应超过8mm。
采用这种风机叶轮构造可实现下列工作方式 颗粒夹杂量百分比很大的流动介质(尤其是气态流动介质，如空气)流经330沿 轴向进入径流式风机中。风机叶轮310以预给定的转速旋转，通过风机叶轮叶片320的作用 使得流体偏转到流动通道328中并且沿径向被向外输送。通过本发明所述的辅助叶片344 及其本发明所述的以大于90°的迎角的设置方式可使由颗粒导致的风机叶轮310磨损均 匀化。尤其是风机叶轮叶片320的负荷高的叶根350以及辅助叶片344的叶根352可被有 效保护以防过度和过快磨损。 在此，由于流动路径的在其他情况下光滑的构型，风机叶轮310中的流动损失非 常少，且所产生的噪声也很小。此外，风机叶轮310没有颗粒沉积倾向，从而即使颗粒具有 很强研磨性和/或倾向于粘结也能在很长的运行持续工作时间上实现免维护的运行。
以上所述的是具有直线型风机叶轮叶片320和辅助叶片344的一种实施方式。以 下将参照附图21来描述具有其它叶片构型的一种变型方案。凡是与之前所述装置的部件 相同的那些风机叶轮部件，均使用相同的附图标记，但在前面加上了〃 31〃 。
在附图21所示的变型方案中，风机叶轮叶片3120在工作方向V上呈凸面形状。风 机叶轮叶片3120是光滑的，因此具有良好的效率，且噪声很小。 如之前所述的那样，也可以在每个风机叶轮叶片上设置板条状的突出部，这些突 出部相对于承载件318以基本上相同的轴向间距MS终止。 相对于圆周速度矢量以小于90。的迎角WS设置风机叶轮叶片320，由此，迫使包 含在流动介质中的固态或液态颗粒在流体动力、惯性力以及其它动态力(如离心力及科里 奥利力)的作用下朝向承载件318运动，从而使得环形间隙40的径向内部区域中的颗粒浓 度明显大于其余流体部分中的颗粒浓度。该流动层中所含的颗粒经由环形间隙40进入环 形室42中，所述环形室优选被这样设计，使得在其中不形成过度的速滞压力。在环形间隙40上方离开风机叶轮310的主流体以很高的百分比得到净化。通过所述尺寸MS的可调节 性，可根据待净化的流动介质的成分来影响分离效率。 风机叶轮叶片320、3120相对于旋转轴线312的法向平面的迎角WS也可以在径向 方向上改变，从而使得叶片具有螺旋桨形状。 在附图21所示的实施例中，辅助叶片3144像风机叶轮叶片3120那样也是呈凸面
形状。但是所述辅助叶片也可以呈直线形、凹面或者S形。 板条状突出部348a、348b也可以具有其它形状，例如呈弧形延伸。 由此，本发明得到一种装置，其包括一个安装于管中由马达驱动的轴向输送风机。
该风机由一个具有承载件的、径向进风的径流式风机叶轮构成，所述承载件基本上垂直于
旋转轴线延伸并且承载有一个叶片装置，利用所述叶片装置可使得基本上沿轴向进入的流
体沿径向向外转向。风机叶轮叶片的排出边缘在一个小于管的内直径的节圆上。叶片装置
的叶片被这样地设计和/或定向，从而能够使得输送流体中所含的颗粒向着承载件与包围
承载件的收集沟槽之间的具有预确定的轴向延伸长度的环形间隙偏转。收集沟槽与用于马
达的装配板固定地连接，沿切向从收集沟槽引出多个彼此在周向上间隔开地布置的颗粒排
出管，所述颗粒排出管优选固定在或者焊接在所述管的内壁上。
权利要求
一种安装在管中并且在轴向方向上进行输送的、由马达(62)驱动的风机，其特征在于，该风机具有一个轴向进风的径流式风机叶轮(10)，该径流式风机叶轮具有一个被驱动的承载件(18)，该承载件基本上垂直于一个旋转轴线(12)延伸并且承载有一个叶片装置(20)，利用该叶片装置可使得基本上沿轴向指向的进入流体(SE)沿径向向外转向，其中，叶片(20)的排出边缘(26)处于一个小于所述管(60)的内直径的节圆(26a)上，并且所述叶片装置的叶片(20)被这样设计和/或定向，使得包含在待输送的流体中的颗粒可以向着承载件(18)与包围该承载件的收集沟槽(66；142；242；342)之间的一个具有预确定的轴向延伸长度(MS)的、环绕的间隙(40)偏转，其中，收集沟槽(66)与用于马达(62)的装配板(64)固定地连接，沿切向从该收集沟槽引出多个彼此间在周向上间隔开的颗粒排出管(68)，所述颗粒排出管优选固定在所述管(60)的内表面上。
2. 根据权利要求l所述的风机，其特征在于，在所述管(60)的内壁上设置至少一个至 少区段地螺旋形的沟槽(72)，所述沟槽迎着流动方向(RD)敞开并且具有通往至少一个颗 粒排出通道段(68C)的连接。
3. 根据权利要求2所述的风机，其特征在于，颗粒排出管(68)同时构成用于所述沟槽 (72)的颗粒排出通道段(68C)。
4. 根据权利要求1 3中任一项所述的风机，其特征在于，颗粒排出管(68)在其处于 下游的端部上具有一个优选与风机管(60)的内壁间隔距离的耦合部位，用于与从该管内 部引出的优选柔性的管耦合。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的风机，其特征在于，收集沟槽(66 ;142 ;242)紧 邻径向外部的叶片边缘(26 ;126 ;226 ;326)。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的风机，其特征在于，颗粒排出管(68)由弯角的 管构成，其中，一个切向地与收集沟槽(66)连接的第一段(68A)基本上沿径向定向并且经 由弯曲段(68B)过渡为一个基本上沿轴向定向的第二段(68C)。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的风机，其特征在于，设置两个错开180。的颗粒 排出管(68)以及两个螺旋形的沟槽(72A，72B)，所述沟槽在基本上180。的圆心角(ZW)上 延伸并且优选具有5 30。的升角。
8. 根据权利要求1 7所述的风机，其特征在于，附加地通过至少两个在周向上均匀间 隔开的轮辐件(70)来固定装配板(64)。
9. 根据权利要求1 8中任一项所述的风机，其特征在于，在风机叶轮(10)前面连接 一个由管(60)固定的喇叭形入口件(30)。
10. 根据权利要求1 9中任一项所述的风机，其特征在于，管(60)在端部侧分别具有 一个用于安装到管系统中的环形法兰(60A，60B)。
11. 根据权利要求1 10中任一项所述的风机，其特征在于，相对于旋转轴线(112)的 法向平面这样地设置叶片装置的叶片(120)，使得包含在待输送的流体中的颗粒可被加载 向着承载件(118)指向的力分量。
12. 根据权利要求1 11中任一项所述的风机，其中，叶片装置具有多个彼此间在周向 上间隔开地环状布置的风机叶轮叶片(220)，这些风机叶轮叶片各有一个处于径向内部的 入流边缘(224)和一个处于径向外部的排出边缘(226)并且在风机叶轮叶片之间确定了沿 径沿径向朝外指向的流动通道(228)，由此，轴向的进入流体(SE)可沿径向向外转向，其特征在于，承载件(218 ;2118)在风机叶轮叶片(220 ;2120)的径向内部承载有附加的、从承 载件(218 ;2118)轴向伸出的辅助叶片(244 ;2144)。
13. 根据权利要求12所述的风机，其特征在于，在风机叶轮(210)的旋转方向(V)上这 样地设置辅助叶片(244)，使得包含在待输送的流体中的颗粒可被加载向着承载件(218; 2118)指向的力分量。
14. 根据权利要求12所述的风机，其特征在于，在风机叶轮的旋转方向(V)上这样地设置辅助叶片，使得包含在待输送的流体中的颗粒可被加载背离承载件指向的力分量。
15. 根据权利要求1 14中任一项所述的风机，其特征在于，叶片(2120 ;3120)和/或 辅助叶片(2144 ;3144)在风机叶轮的旋转方向上凸面地弯曲。
16. 根据权利要求1 15中任一项所述的风机，其特征在于，每个风机叶轮叶片(120 ; 220 ;2120 ;320)在其压力侧(146)具有至少一个、优选多个基本上相互平行延伸的板条状 突出部，所述突出部相对于叶片之间的流动通道(128)中的流动方向这样地设置，使得流 体可至少在压力侧附近沿轴向向着承载件(118)偏转并且所述突出部相对于承载件(118) 以预确定的轴向间距(MS)终止。
17. 根据权利要求1 16中任一项所述的风机，其特征在于，风机叶轮叶片(20)在背 离承载件(18)的一侧承载有一个环(21)。
全文摘要
本发明涉及包括安装在管中并且在轴向上输送的、由马达驱动的风机的装置。风机由轴向进风的径流式风机叶轮构成，径流式风机叶轮具有被驱动的承载件，承载件基本上垂直于旋转轴线延伸并且承载有叶片装置，利用叶片装置使得基本上沿轴向指向的进入流体沿径向向外转向。风机叶轮叶片的排出边缘处于小于所述管的内直径的节圆上。叶片装置的叶片被这样设计和/或定向，使得包含在待输送的流体中的颗粒可以向着承载件与包围该承载件的收集沟槽之间的一个具有预确定的轴向延伸长度的、环绕的间隙偏转。收集沟槽与用于马达的装配板固定地连接，沿切向从收集沟槽引出多个彼此间在周向上间隔开地布置的颗粒排出管，颗粒排出管优选固定在或焊接在管的内壁上。
文档编号F04D29/28GK101699076SQ20091021163
公开日2010年4月28日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者J·保韦蒂克 申请人:J·保韦蒂克