斜流式水动力冷却风的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种斜流式水动力冷却风机，其包括外壳、装设于外壳内侧的水轮机以及与水轮机分别连接的风扇、冷却水出水管和冷却水进水管；水轮机包括基础环、装设于基础环顶端的蜗壳、装设于基础环底端的尾水管、装设于蜗壳顶端的顶盖、穿设于蜗壳内侧的转动轴以及装设于转动轴一端的转轮；转轮为自一端向另一端倾斜的圆锥形壳体结构，其固设于转动轴的底端部，外壁沿圆周倾斜一定角度均匀设有呈空间扭曲面的转轮叶片；转轮叶片还分别与转动轴以及水流流向形成一个斜向夹角。本实用新型结构设计简单、合理，能耗低且噪音小，由于取消了电机及减速装置，因此杜绝了漏电的可能，使得运行状况更加稳定，减少了设备维护保养，使用安全可靠。
【专利说明】斜流式水动力冷却风机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种风机，尤其涉及一种斜流式水动力冷却风机。
【背景技术】
[0002] 目前，市场上空调系统正在使用的冷却风机主要的冷却方式是以电动机为动力源 带动风机旋转，使得空气流动，与空调冷却水逆向流通，从而达到空调冷却水降温的目的。 对于目前能源的日益紧张情况，空调系统节约能耗也就成为了一种新型的竞争手段，而对 于占据整个空调系统20%?30%能耗的冷却风机电能消耗就首先成为了人们眼中的一个 焦点，怎样使冷却风机更能节约能耗也就成了人们急于解决的一个新的课题。国际上以及 国内有人用混流式或轴流式转轮替代原有电机，使风机由原来的电力驱动改为水力驱动， 达到了节约能耗的目的，但是众所周知，混流式转轮应用水头较高（40?700米），但风扇固 定，负荷变化较大时，效率显著下降；而轴流式转桨机尽管能适应水头（3?50米）与负荷 变化，高效率区宽，但空蚀系数（动力真空与水头之比值）较大，且悬臂的桨叶强度有限，故 应用水头较低。
[0003] 因此，研究一种既能应用于较高水头，又能适应负荷变化的新型转轮，取代冷却风 机原有电机，一直是该【技术领域】技术人员研究的重要课题。
[0004] 上述可知，有必要对现有技术进一步完善。
【发明内容】
[0005] 本实用新型是为了解决现有空调系统冷却风机能耗较大，且易对周边环境造成噪 声污染等问题而提出一种电力能耗低、噪音小、运行稳定且使用安全可靠的斜流式水动力 冷却风机。
[0006] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0007] 上述的斜流式水动力冷却风机，包括外壳、装设于所述外壳内侧的水轮机以及与 所述水轮机分别匹配连接的风扇、冷却水出水管和冷却水进水管；所述水轮机包括基础 环、装设于所述基础环顶端的蜗壳、装设于所述基础环底端的尾水管、装设于所述蜗壳顶端 的顶盖、穿设于所述蜗壳内侧的转动轴以及装设于所述转动轴一端的转轮；所述转轮为自 一端向另一端倾斜的圆锥形壳体结构，其固设于所述转动轴的底端部，外壁沿圆周倾斜一 定角度均匀设置有呈空间扭曲面的转轮叶片；所述转轮叶片还分别与所述转动轴以及水流 流向形成一个斜向夹角。
[0008] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述基础环呈喇叭状壳体结构，其顶端和底端 均成开口状；所述基础环的底端口向外水平均匀延伸形成第一法兰盘，顶端口外壁向外水 平均匀延伸形成台阶面。
[0009] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述蜗壳为向内螺旋管道组成的蜗壳且管径 以螺旋线结构逐步缩小，其靠内一侧呈开口状且开口处的上侧外壁和下侧外壁均设有台阶 面；所述蜗壳开口处的下侧外壁的台阶面与所述基础环顶端口外壁的台阶面匹配卡合并固 定。
[0010] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述蜗壳在位于开口处的内侧还装设有用于 分流水流的固定导叶。
[0011] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述顶盖呈环形筒状结构，其顶端口向外水平 均匀延伸形成第二法兰盘，底端口先向外呈水平均匀延伸后再向上呈弯曲延伸；所述顶盖 底端口呈弯曲延伸的端部内侧设有台阶面，所述顶盖底端口呈弯曲延伸的端部内侧的台阶 面与所述蜗壳开口处的上侧外壁的台阶面匹配卡合并固定。
[0012] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述顶盖底端口的内侧壁与所述转动轴之间 还装设有密封装置。
[0013] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述尾水管的顶端口向外水平均匀延伸形成 第三法兰盘；所述第三法兰盘与所述第一法兰盘通过锁紧件匹配固定。
[0014] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述转动轴呈轴体结构，其一端向所述顶盖上 侧穿出，另一端向所述顶盖下侧穿出；所述转动轴向所述顶盖上侧穿出的顶端开设有第一 键槽，所述转动轴向所述顶盖下侧穿出的底端开设有第二键槽；所述风扇通过所述第一键 槽配以定位键固定于所述转动轴的顶端；所述转轮通过所述第二键槽配以定位键套接固定 于所述转动轴的底端。
[0015] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述水轮机还包括轴承座；所述轴承座呈锥 形筒状结构，其匹配套设于向所述顶盖上侧穿出的所述转动轴一端；所述轴承座的顶端口 固设有轴承盖板，底端与所述第二法兰盘固定连接；所述轴承座的顶端口内壁与所述转动 轴之间装设有轴承，所述轴承座的底端口内壁与所述转动轴之间也装设有轴承。
[0016] 所述斜流式水动力冷却风机，其中：所述冷却水进水管一端伸进所述外壳内侧且 与所述蜗壳的进水口连接导通，另一端伸出所述外壳外侧且连接外置供水装置；所述冷却 水出水管水平设置于所述外壳的上端内侧，其中部与所述尾水管连接并导通。
[0017] 有益效果：
[0018] 本实用新型斜流式水动力冷却风机结构设计简单、合理，其中，通过水流冲击斜流 式转轮产生动能，从而带动风机转动，不需要增加外部动力源，从而达到节能的目的；转轮 与风扇由转动轴连接，并且在与转动轴的连接处开有键槽，转轮及风扇与转动轴采用定位 键连接；蜗壳进水处不需要设置活动导水机构，冷却水水量由冷却水泵流量确定；在冷却 风机中，用斜流式水轮机取代电动机，转轮为自一端向另一端倾斜的圆锥形壳体结构且采 用低转速设计，使风机与转轮的转速能达到完全匹配，因此在转轮与风机之间不在设置减 速装置，减少了设备易损件及后期设备维护率；将冷却水进水管直接接至蜗壳进水口，尾水 管连接至冷却水出水管道；当冷却水通过外置循环冷却水泵连接至冷却水进水管，使其进 入转轮内，使得转轮旋转带动风机，把原先循环水系统的能量二次利用，不仅仅消除了原有 冷却风机内电能的消耗，还大大降低了风机电机急减速装置的震动和噪音，减少了环境的 污染，适于推广与应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型斜流式水动力冷却风机的结构示意图；
[0020] 图2为本实用新型斜流式水动力冷却风机的水轮机的结构示意图；
[0021] 图3为本实用新型斜流式水动力冷却风机的水轮机的俯视图。
【具体实施方式】
[0022] 本实用新型中涉及到的方位词"上"、"下"以及"顶"、"底"、"内"、"外"均与附图1 或2的朝向一致。
[0023] 如图1至3所示，本实用新型高效水动力冷却塔，包括外壳1、水轮机2、风扇3、冷 却水进水管4和冷却水出水管5。
[0024] 外壳1大致呈灌状壳体结构，顶端设有通风口 11。
[0025] 水轮机2匹配设置于外壳1的内部，其包括基础环21、蜗壳22、固定导叶23、顶盖 24、转动轴25、密封装置26、转轮27、轴承座28和尾水管29。
[0026] 基础环21呈喇叭状壳体结构，其顶端和底端均成开口状；其中，基础环21的底端 口向外水平均匀延伸形成第一法兰盘211，顶端口外壁向外水平均匀延伸形成有台阶面。
[0027] 蜗壳22为向内螺旋管道组成的蜗壳且管径以螺旋线结构逐步缩小，其靠内一侧 呈开口状且开口处的上侧外壁和下侧外壁均设有台阶面，其中，蜗壳22开口处的下侧外壁 的台阶面与基础环21顶端口外壁的台阶面匹配卡合并通过锁紧件锁紧固定，使蜗壳22匹 配固设于基础环21的顶端外壁。
[0028] 固定导叶23装设于蜗壳25开口处的内侧，起到分流水流，使冷却水均匀冲击转轮 26,使转轮26受力更均匀。
[0029] 顶盖24呈环形筒状结构，其顶端口向外水平均匀延伸形成第二法兰盘241，底端 端口先向外呈水平均匀延伸后再向上呈弯曲延伸，其中，该顶盖24底端口呈弯曲延伸的端 部内侧设有台阶面，该顶盖24底端口呈弯曲延伸的端部的台阶面与蜗壳22开口处的上侧 外壁的台阶面匹配卡合并通过锁紧件锁紧固定，使该顶盖24固设于蜗壳22开口处的上侧 外壁。
[0030] 转动轴25呈轴体结构且穿设于顶盖24内部，即一端向顶盖24上侧穿出，另一端 向顶盖24下侧穿出；其中，该转动轴25向顶盖24上侧穿出的顶端开设有第一键槽251，该 转动轴25向顶盖24下侧穿出的底端开设有第二键槽252。
[0031] 密封装置26匹配装设于顶盖24底端口内侧壁与转动轴25之间，以防止蜗壳22 中的冷却水外漏。
[0032] 转轮27为自一端向另一端倾斜的圆锥形壳体结构，其通过转动轴25的第二键槽 252配以定位键匹配套接固定于转动轴25的底端部，外壁沿圆周倾斜一定角度均匀设置有 呈空间扭曲面的转轮叶片271，其中，该转轮叶片271还分别与转动轴25及水流流向形成一 个斜向夹角。
[0033] 轴承座28大致呈锥形筒状结构，其匹配套设于向顶盖24上侧穿出的转动轴25 - 端；该轴承座28的顶端口通过锁紧件固设有轴承盖板281，底端通过锁紧件与顶盖24顶端 口的第二法兰盘241连接固定；其中，该轴承座28顶端口内壁与转动轴25之间以及该轴承 座28底端口内壁与转动轴25之间均装设有轴承282。
[0034] 尾水管29匹配装设于基础环21的底端，其上端口向外水平均匀延伸形成第三法 兰盘291,其中，该尾水管29的第三法兰盘291与基础环21底端的第一法兰盘211通过锁 紧件连接固定。
[0035] 风扇3装设于转动轴24的顶端，其通过转动轴25顶端的第一键槽251配以定位 键与转动轴24顶端连接固定。
[0036] 冷却水进水管4 一端伸进外壳1内侧且与水轮机2的蜗壳22的进水口连接导通， 另一端伸出外壳1外侧且连接外置供水装置。
[0037] 冷却水出水管5水平设置于外壳1的上端内侧，中部与水轮机2的尾水管29连接 并导通。
[0038] 本实用新型工作原理：
[0039] 通过外置空调冷却水泵将冷却水送至冷却风机，靠水的余压来冲击转轮27,通过 转轮27的旋转带动风扇3转动，使气流流动冷却由冷却水出水管5喷出的冷却水，从而达 到使冷却水降温的目的。
[0040] 本实用新型结构设计简单、合理，应用于空调系统中在节约电力能耗的同时，大大 减少了噪音对环境的污染，由于取消了电机及减速装置，因此，杜绝了漏电的可能，也使得 运行状况更加稳定，减少了设备的维护保养，使用安全可靠。
[0041] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他 形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新 型所要求保护的范围。
【权利要求】
1. 一种斜流式水动力冷却风机，包括外壳、装设于所述外壳内侧的水轮机以及与所述 水轮机分别匹配连接的风扇、冷却水出水管和冷却水进水管；所述水轮机包括基础环、装设 于所述基础环顶端的蜗壳、装设于所述基础环底端的尾水管、装设于所述蜗壳顶端的顶盖、 穿设于所述蜗壳内侧的转动轴以及装设于所述转动轴一端的转轮；其特征在于：所述转轮 为自一端向另一端倾斜的圆锥形壳体结构，其固设于所述转动轴的底端部，外壁沿圆周倾 斜一定角度均匀设置有呈空间扭曲面的转轮叶片； 所述转轮叶片还分别与所述转动轴以及水流流向形成一个斜向夹角。
2. 如权利要求1所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述基础环呈喇叭状壳 体结构，其顶端和底端均成开口状； 所述基础环的底端口向外水平均匀延伸形成第一法兰盘，顶端口外壁向外水平均匀延 伸形成台阶面。
3. 如权利要求2所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述蜗壳为向内螺旋管 道组成的蜗壳且管径以螺旋线结构逐步缩小，其靠内一侧呈开口状且开口处的上侧外壁和 下侧外壁均设有台阶面； 所述蜗壳开口处的下侧外壁的台阶面与所述基础环顶端口外壁的台阶面匹配卡合并 固定。
4. 如权利要求3所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述蜗壳在位于开口处 的内侧还装设有用于分流水流的固定导叶。
5. 如权利要求3所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述顶盖呈环形筒状结 构，其顶端口向外水平均匀延伸形成第二法兰盘，底端口先向外呈水平均匀延伸后再向上 呈弯曲延伸； 所述顶盖底端口呈弯曲延伸的端部内侧设有台阶面，所述顶盖底端口呈弯曲延伸的端 部内侧的台阶面与所述蜗壳开口处的上侧外壁的台阶面匹配卡合并固定。
6. 如权利要求5所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述顶盖底端口的内侧 壁与所述转动轴之间还装设有密封装置。
7. 如权利要求2所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述尾水管的顶端口向 外水平均匀延伸形成第三法兰盘； 所述第三法兰盘与所述第一法兰盘通过锁紧件匹配固定。
8. 如权利要求1所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述转动轴呈轴体结构， 其一端向所述顶盖上侧穿出，另一端向所述顶盖下侧穿出； 所述转动轴向所述顶盖上侧穿出的顶端开设有第一键槽，所述转动轴向所述顶盖下侧 穿出的底端开设有第二键槽； 所述风扇通过所述第一键槽配以定位键固定于所述转动轴的顶端； 所述转轮通过所述第二键槽配以定位键套接固定于所述转动轴的底端。
9. 如权利要求5所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述水轮机还包括轴承 座；所述轴承座呈锥形筒状结构，其匹配套设于向所述顶盖上侧穿出的所述转动轴一端； 所述轴承座的顶端口固设有轴承盖板，底端与所述第二法兰盘固定连接； 所述轴承座的顶端口内壁与所述转动轴之间装设有轴承，所述轴承座的底端口内壁与 所述转动轴之间也装设有轴承。
10.如权利要求1所述的斜流式水动力冷却风机，其特征在于：所述冷却水进水管一端 伸进所述外壳内侧且与所述蜗壳的进水口连接导通，另一端伸出所述外壳外侧且连接外置 供水装置； 所述冷却水出水管水平设置于所述外壳的上端内侧，其中部与所述尾水管连接并导 通。
【文档编号】F04D29/42GK203847400SQ201420013320
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】张礼达, 魏艳立, 杨静, 卢磊 申请人:西华大学