专利名称：一种离心风扇装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及螺杆式空气压缩机通风系统领域，具体地说，是一种采用圆弧罩壳及叶轮偏心安装的离心风扇装置。
背景技术：
螺杆空气压缩机(简称螺杆空压机)主要用于为各种气动工具及气控仪表等提供压缩空气。螺杆空压机因具有稳定性高，效率高，振动小，噪音低等优点，被广泛使用。螺杆空压机离心风扇的工作原理电机转动带动风机叶轮旋转，叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中，通过气流断面的渐扩作用，将空气的动压力转化为静压，最后通过排气口排出气体。而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。现在的空压机用离心风扇，导风箱设计一般都比较简单，并且扇叶和导风箱中心同轴，参见
图1，其中，图(I)为现有的离心风扇装置的前视图；图(II)为现有的离心风扇装置的后视图；图(III)为现有的离心风扇装置的整体结构示意图。现有叶轮2安装在现有导风箱1内部，现有叶轮2的前面安装一导风圈3，现有叶轮2的后面连接一电机4。这样设计存在两个缺陷一方面，现有导风箱1罩壳四周折边有棱角，流体流经会产生较大的漩涡区，增加能量损失，同时流体与罩壳的碰撞加剧，增大了噪音；另一方面，现有叶轮2和现有导风箱1中心同轴，罩壳的空间区域不符合流体能量转化所需的条件，不能使现有叶轮2 甩出的空气有效的聚集在罩壳中，不能使动能更有效的转化为静压能。如此可见，现在的空压机用离心风扇对风量、风扇效率、耗功、噪音等均不利。噪音是生活、工作舒适性能的一个重要指标，而且是衡量一个产品的重要参数。离心风扇的噪音降低，则使空压机整体噪音也相应降低，从而改善了产品的性能。风量是决定一个风扇好坏的重要参数。同样风量时，耗功减小，相应能效改善。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种离心风扇装置，以解决现在的空压机用离心风扇存在的缺陷。本实用新型是通过以下技术方案实现的—种离心风扇装置，包括导风箱、安装在导风箱罩壳内的叶轮和导风圈、电机，所述导风圈安装在所述叶轮的前面，所述叶轮的后面与一电机连接，该电机设置在所述导风箱的外面，所述叶轮的中心轴和所述导风箱的中心轴不重合。从前视图方向看，所述叶轮的位置靠近所述导风箱的右侧。本实用新型的理论依据为根据流体力学知识，不可压缩流体在流动过程中，流体之间因相对运动切应力的做功，以及流体与固壁之间摩擦力的做功，都是靠损失流体自身所具有的机械能来补偿的，这部分能量均不可逆转地转化为热能。引起流动能量损失的阻力与流体的粘滞性、惯性，与固壁对流体的阻滞作用、扰动作用有关。在工程的设计和计算中，根据流体接触的边壁沿程是否变化，把能量损失分为两类一类是沿程能量损失，另一类是局部能量损失。在此，只讨论局部能量损失的情况。流体在流经各种局部阻力时，由于边壁或流量的改变，均勻流在这一局部地区遭到破坏，引起了流速的大小、方向或分布的变化，由此产生的能量损失，称为局部损失，这种在管路局部产生损失的原因统称为局部阻力。局部阻力的种类虽多，如分析其流动的特征，主要的为过流端面的扩大或收缩， 流动方向的改变，流量的合入与分出等几种基本形式，以及这几种基本形式的不同组合。从边壁的变化缓急来看，局部阻力又分为突变和渐变两类。参见图3，图中(a)、(c)、(e)、(g) 是突变，图中(b)、(d)、(f)、(h)是渐变。当流体以紊流通过突变的局部阻力时，由于惯性力处于支配地位，流动不能像边壁那样突然转折，于是在边壁突变的地方，出现主流与边壁脱离的现象。主流与边壁之间形成漩涡区，漩涡区内的流体并不是固定不变的，形成的大尺度漩涡，会不断地被主流带走，补充进去的流体，又会出现新的漩涡，如此周而复始。边壁虽然无突然变化，但沿流动方向出现减速增压现象的地方，也会产生漩涡区。如图3中(b)图中渐扩管中，流速沿程减小，压强不断增加。在这样的减速增压区，流体质点受到与流动方向相反的压差作用，靠近管壁的流体质点，流速本来就小，在这一反向压差的作用下，速度逐渐减小到零，随后出现了与主流方向相反的流动。就在流速等于零的地方，主流开始与壁面脱离，在出现反向流动的地方形成了漩涡区。如图3中(h)所示的分流三通直通管上的漩涡区，也是这种减速增压过程造成的。在减压增速区，流体质点受到与流动方向一致的正压差作用，它只能加速，不能减速。因此，渐缩管内不会出现漩涡区。不过如收缩角不是很小，紧接渐缩管之后，有一个不大的漩涡区，如图3中(d)所示。流体经过弯管，如图3中(e)、(f)，虽然过流断面沿程不变，但弯管内流体质点受到离心力作用，在弯管前半段，外侧压强沿程增大，内侧压强沿程减小，而流速是外侧减小， 内侧增大。因此，弯管前半段沿外壁是减速增压的，也能出现漩涡区。在弯管后半段，由于惯性作用，在Re较大和弯管转角较大而弯曲半径较小的情况下，漩涡区又在内侧出现。弯管内侧的漩涡，无论是大小还是强度，一般都比外侧的大。因此，它是加大弯管能量损失的重要因素。把各种局部阻力的能量损失和局部阻力附近的流动情况对照比较，可以看出，无论是改变流速大小，还是改变它的方向，较大的局部损失总是和漩涡区的存在相联系，漩涡区愈大，能量损失也愈大。漩涡区内不断产生着漩涡，其能量来自主流，因而不断消耗主流的能量。在漩涡区及其附近，过流断面上的流速梯度加大，如图3中(a)所示，也使主流能量损失有所增加。在漩涡区被不断带走并扩散的过程中，加剧了下游一定范围内的紊流脉动， 从而加大了这段管长的能量损失。对各种局部阻力进行的大量实验表明，紊流的局部阻力系数ζ —般说来决定于局部阻力的几何形状、固体壁面的相对粗糙和Re。即，ζ =f (局部阻力形状，相对粗糙，Re)。但在不同的情况下，各因素所起的作用不同。局部阻力形状是一个起主导作用的因素。结合上述的流体力学知识，风扇罩壳设计成圆弧状，产生的漩涡区更小，且过流断面上的流速梯度更小，减缓了下游一定范围内的紊流脉动，从而减少了能量损失；叶轮的偏心设计，更符合离心机甩出气体的流动方向，气体甩出后汇集在罩壳中，气流端面的渐扩作用，将空气的动压转化为静压，更有利于气体的排出。有益效果本实用新型一种离心风扇装置，离心风扇罩壳采用圆弧状及偏心设计， 增大了风量，提高了风扇的工作效率，具有节能和减少噪音的效果。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为现有的离心风扇的结构示意图，其中(I)为现有的离心风扇装置的前视图；(II)为现有的离心风扇装置的后视图；(III)为现有的离心风扇装置的整体结构示意图。图2为本实用新型中离心风扇装置的结构示意图，其中(i)为本实用新型的离心风扇装置的前视图；(ii)为本实用新型的离心风扇装置的后视图；(iii)为本实用新型的离心风扇装置的整体结构示意图。图中1.现有导风箱，2.现有叶轮，3.导风圈，4.电机，11.导风箱，12.叶轮。图3为流体流经的各种阻力的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图2所示，图中包括导风箱11、安装在导风箱罩壳内的叶轮12和导风圈3、电机，导风圈3安装在叶轮12的前面，叶轮12的后面与电机4连接，该电机4设置在导风箱 11的外面，叶轮12的中心轴和导风箱3的中心轴不重合。从前视图方向看，叶轮12的位置靠近导风箱11的右侧。本实用新型的离心风扇罩壳采用圆弧状及偏心设计，增大了风量，提高了风扇的工作效率，具有节能和减少噪音的效果。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种离心风扇装置，包括导风箱、安装在导风箱罩壳内的叶轮和导风圈、电机，其特征在于，所述导风圈安装在所述叶轮的前面，所述叶轮的后面与一电机连接，该电机设置在所述导风箱的外面，所述叶轮的中心轴和所述导风箱的中心轴不重合。
2.根据权利要求1所述的一种离心风扇装置，其特征在于，所述叶轮的位置靠近所述导风箱的右侧。
专利摘要本实用新型公开了一种离心风扇装置，包括导风箱、安装在导风箱罩壳内的导风圈和叶轮、电机，所述叶轮的中心轴和所述导风箱的中心轴不重合。本实用新型一种离心风扇装置，离心风扇罩壳采用圆弧状及偏心设计，增大了风量，提高了风扇的工作效率，具有节能和减少噪音的效果。
文档编号F04D29/28GK202194858SQ20112014996
公开日2012年4月18日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者张梅花 申请人:上海英格索兰压缩机有限公司