专利名称：离心式多叶片鼓风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通风、气动给料等压缩和排出流体的离心式多叶片鼓风机。
迄今，鼓风机在很多领域里用于通风、气动给料等(例如，压缩压力约为0.7kg/cm2)，而转子式鼓风机和多级式鼓风机是两种被广泛应用的鼓风机。
图3是一个常规转子式鼓风机50的一个剖面图，其中转子51被旋转，以封闭在转子51和箱体52之间的由一个吸入口53吸入的流体，并把流体从排出口54排出(现有技术1)。
图4是一个常规多级式鼓风机60的一个剖面图，其中每级的压缩压力低，叶轮61沿轴向设置为多级，从吸入孔62吸入的流体连续流过叶轮61，并被压缩到规定的压力，然后从排出口63排出。参考标号64是一个箱体(现有技术2)。
在现有技术1中，鼓风机的噪音大，效率低。
在现有技术2中，鼓风机的效率低，所需安装空间大，结构复杂。
因此，为了解决上述问题，本发明中的方法是，使轴向流体通过沿径向方向弯曲而从排出口排出，叶轮的移动叶片和扩散器的静止叶片的多级组合沿径向设置，以便用于压缩流体。通过沿径向方向设置叶轮的移动叶片和扩散器的静止叶片的多级组合，即使小尺寸的离心式多叶片鼓风机也能连续地压缩流体，并通过排出口排出高压流体。
本发明提供一个离心式多叶片鼓风机，通过安装于叶轮上的移动叶片和安装于扩散器上的静止叶片，使得来自吸入口的轴向流动的流体，在叶轮于扩散器之间的缝隙内径向弯曲，其中叶轮的移动叶片和扩散器的静止叶片以多级形式设置在缝隙的径向方向。通过这种径向设置叶轮的移动叶片和扩散器的静止叶片多级组合，即使小尺寸的离心式多叶片鼓风机也能连续地压缩流体，并获得一个高的压缩压力。
而且，一个用于对叶轮背面与压缩流体排出一侧之间进行密封的密封件安置于叶轮背面，密封件的形状和位置能够几乎抵销叶轮移动叶片一侧的推力，因此，由于作用于叶轮的推力被压缩流体抵销，从而由于压缩流体的密封作用使得作用于驱动轴上的推力也一起被消除。
而且，叶轮背面与吸入一侧设计得互相连通，因此，如果压缩流体从密封件泄漏到叶轮背面，泄漏液可以返回到吸入一侧，于是在叶轮背面的压力与吸入一侧的压力达到平衡。
再有，如果通过叶轮与驱动装置的输出轴直接相连来驱动叶轮，那么就会由于移动叶片和静止叶片多级组合获得了足够的压力，从而使所构成的离心式多叶片鼓风机具有一个与驱动装置的转速成比例的压力，而不需要皮带或者齿轮这样的增速装置。
在这里，直接连接是指驱动装置的输出轴直接与叶轮之间的直接相连，或者是指利用叶轮侧的一个轴承通过一个联轴器与驱动装置的驱动轴相连。
参考附图，本发明的一个例子描述如下。
图1是本发明的一个实施例的离心式多叶片鼓风机的纵向剖面图，图2是同样的离心式多叶片鼓风机的移动叶片和静止叶片的前视图。
如附图中所示，离心式多叶片鼓风机F的壳体由一个螺旋壳主体1组成，在其顶端从轴向上的吸入口9沿径向方向延伸形成排出口10，驱动装置M一侧的背板2与该螺旋壳主体1相连，用于使得轴向流沿径向方向弯曲的中空圆盘形的扩散器3，安置于驱动装置M一侧的螺旋壳主体内。一个叶轮4安置于背板2的内侧，与扩散器3相对，该圆盘形叶轮4的中心轴套4b固定于驱动轴5上，由驱动装置M使叶轮旋转。在叶轮4与扩散器3之间的缝隙S内，轴向流被弯曲为径向流。在这个例子中，通过使叶轮4与驱动装置M的驱动轴5直接相连，叶轮4以与驱动装置M成一定比例的转速旋转。因此，当叶轮4与驱动装置M的驱动轴5直接相连时，叶轮4被驱动以例如3600rpm的转速旋转。
扩散器3在叶轮一侧与叶轮4相对安置有静止叶片3a，叶轮4的在扩散器侧的移动叶片安置在静止叶片3a之间。静止叶片3a与移动叶片4a从吸入口9沿着径向方向，以移动叶片4a、静止叶片3a的顺序排列，移动叶片4a与静止叶片3a的组合以多级的形式沿着径向方向排列。在这个例子中，静止叶片3a和移动叶片4a相互结合为四级。
而且，在背板2与叶轮4之间，设置一个密封件7，用于密封被压缩的排出流体。另一个密封件6安置在背板2的最内周面，其设计成用于密封叶轮4的轴套4b外表面一侧的大气。这些密封件6、7用螺栓11与背板2相连。
另一方面，在这个例子中，通过在圆盘形的叶轮4上形成一个通孔8，使得叶轮4的背面和背板2之间的空间t与吸入侧1相连通，空间t和外界用密封件6密封，而空间t与被压缩的流体之间用密封件7密封。
在这种方式中，如果在排出一侧o的排出流体，从密封件7泄漏到叶轮背面的空间t，那么排出流体可以通过与吸入一侧i相连通的通孔8返回到吸入一侧i，因此不会产生过度的推力。
根据上述的实施例的离心式多叶片鼓风机F，其操作如下所述，流体能被压缩到规定的压力，然后被排出。
这就是说，当叶轮4由驱动装置M的驱动轴5驱动旋转，从吸入一侧i吸入的流体进入扩散器3与叶轮4之间的缝隙S，并在径向上弯曲。在这个缝隙S中，通过多级的移动叶片4a与静止叶片3a，使流体被连续压缩，并从排出口10排出。
此外，被压缩后的流体由密封件7密封，但是，如果排出流体由密封件7泄漏到叶轮背面的空间t，那么这些流体就通过与吸入一侧i相连通的通孔8，吸入扩散器3与叶轮4之间的缝隙S内。
在这个方式中，通过在径向上安置的移动叶片4a与静止叶片3a的多级组合，可以获得高压比，从而即使一个小尺寸的离心式多叶片鼓风机F也可以排出高压流体，因此在低转速时也能具有足够的压缩能力。
因此，不需要采用象用于提高压缩能力的皮带或齿轮等增速装置，而且整个结构的尺寸可以减少，于是可以得到一个经济而且易于制造的离心式多叶片鼓风机F。而且，因为在低转速范围内能获得一足够的压缩压力，因此噪声也同时可以降低。
在这个例子中，移动叶片4a与静止叶片3a以四级方式组合，但是这种组合的级数可以依据流体的类型、排出压力等来正确设置，不单限于所描述的例子。而且，移动叶片4a与静止叶片3a的形状与节距也可以依据流体的类型、排出压力等来正确设置，不单限于描述的例子。密封件的位置与面积可以依据移动叶片4a与静止叶片3a的结构来最佳设置。
本发明按上述方式实现，具有以下效果。
叶轮的移动叶片和扩散器的静止叶片在缝隙的径向方向上以多级方式连接，因此排出流体被依次加压，从而获得一个高的压缩压力，因此可以获得一个尺寸小、效率高的离心式多叶片鼓风机。而且，由于在低转速范围内能获得一个高的压缩压力，因此离心式多叶片鼓风机的噪声等级非常低。
因为叶轮的背面与吸入一侧互相联通，密封件安置于叶轮背面，这个密封件的形状和位置安装得使密封件几乎抵销叶轮移动叶片一侧的推力，因此作用于叶轮上的推力几乎由压缩流体抵销，使得在密封压力流体的同时几乎消除作用于驱动轴上的推力。
而且，如果叶轮由直接与叶轮的驱动装置的驱动轴相连而驱动，通过多级的移动叶片与静止叶片，实现一个足够的压缩压力，因此，即使在驱动装置的低转速范围内也能获得一定的压缩压力，从而使离心式多叶片鼓风机能在低转速范围内驱动，不需要增速装置，而且噪声很低。
图1是本发明的离心式多叶片鼓风机的一个实施例的纵向剖面图；图2是图1中所示的离心式多叶片鼓风机的移动叶片和静止叶片的结构的正视图。
图3是一个常规的鼓风机的剖面图(转子式鼓风机)。
图4是一个常规的鼓风机的剖面图(多级式鼓风机)。
有关符号的名称参考如下1壳体2背板3扩散器3a静止叶片4叶轮4a移动叶片4b轴套5驱动轴6、7密封件8通孔9吸入口10排出口11螺栓i吸入一侧o排出一侧t空间M驱动装置S缝隙F离心式多叶片鼓风机
权利要求
1.一种通过排出口排出来自吸入口的轴向流体的离心式多叶片鼓风机，通过设置在叶轮的移动叶片和设置在扩散器的静止时片，使得在叶轮与扩散器之间的缝隙内的流体在径向方向弯曲，其中，叶轮的移动叶片与扩散器的静止叶片的组合，以多级方式沿缝隙的径向方向安置。
2.如权利要求1所述的离心式多叶片鼓风机，其中，叶轮背面与吸入一侧设计为互相连通，密封部分位于叶轮背面，在密封部分内有一个密封件，用于实现叶轮背面与压缩流体排出一侧之间的密封。
3.如权利要求1或2所述的离心式多叶片鼓风机，其中，用于实现叶轮背面与压缩流体排出一侧之间密封的密封件设在叶轮的背面，密封件的安设位置和形状使得密封件几乎可以抵销叶轮的移动叶片一侧的推力。
4.如权利要求1到3中任意一个所述的离心式多叶片鼓风机，其中，叶轮通过直接与驱动装置的输出轴相连来实现驱动。
全文摘要
为了提高鼓风机压缩压力,需要增加转速或者直径,但是在叶轮或者壳体上安装增速装置会增加鼓风机的尺寸,其结构变大后,制造成本和劳作成本增加。本发明的结构是在叶轮4和扩散器3之间的缝隙S内,使得轴向流体弯曲为径向流体,并从排出口10排出,叶轮4的移动叶片4a与扩散器3的静止叶片3a多级组合,并沿径向方向设置。结果,即使离心式多叶片鼓风机F的尺寸很小,也可以依次压缩流体,并排出高压流体。
文档编号F04D29/44GK1191278SQ9711498
公开日1998年8月26日 申请日期1997年6月16日 优先权日1997年2月17日
发明者大道嘉昭, 山内正史 申请人:川崎重工业株式会社