本发明涉及流体机械技术领域，更具体而言，尤其涉及一种风机叶轮安装在电机转子中心，实现风机气流流道在电机内部流动的轴流式通风机。
背景技术：
传统的轴流通风机结构通常为电机安装在风筒内部，叶轮直接安装在电机一端轴伸位置；或者，叶轮通过皮带轮、齿轮箱等传动机构与电机传动轴连接，风机与电机总体上为分体式结构。根据风机的性能值(压力和流量)与直径、转速的关系，轴流通风机的性能值与叶轮的转速和直径成正比，增加转速和增大叶轮直径均能提高风机的性能。传统轴流叶轮在高速旋转时叶片会受到相对更大的离心力作用，在材料性能一定的情况下，继续提高叶轮转速获得更大性能将会超出材料的受力极限；加之，通过皮带轮、齿轮箱等传动结构进行驱动，无法提供更高要求的驱动速度，如要在传统的轴流风机结构上提高风机性能，在转速不变的情况下，需相应增加叶轮的直径及风机的占用空间，故传统结构风机无法满足空间受到限制的特定场合。
传统的轴流通风机驱动电机安装在风筒内部或通过传动机构单独外置，均需要配置有尾部风扇为电机散热，或配备有独立的散热机构为其散热。
本轴流式通风机叶轮置于电机轴中心部位，电机处于叶轮外围的一体化结构，叶轮、电机转子与中空转轴为整体式结构，电机定子通过电磁力驱动转子旋转，电机转子和叶轮为一整体结构，相当于电机直接驱动叶轮，摒弃了传统轴流风机的传动机构，同时，电机转轴在叶轮外部形成箍环，可以有效改善叶片旋转时的受力状况，叶轮可以在相对传统叶轮更高速度下旋转，电机中心部位为风机的流道，风机输送的空气气流从电机中部直接流过，直接冷却电机。该电机外围式内流道轴流式通风机结构，从根本上解决了电机散热问题，以及叶片高转速的问题，通风机叶轮转速提高后，可以在有限的空间内满足高压力、高流量的要求。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种风机叶轮安装在电机转子中心，实现风机气流流道在电机内部流动的轴流式通风机，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种电机外围式内流道轴流通风机，以解决上述背景技术中提出的传统的轴流通风机与电机总体上为分体式结构的问题和不足。
为实现上述目的，本发明提供了一种电机外围式内流道轴流通风机，由以下具体技术手段所达成：
一种电机外围式内流道轴流通风机，包括：上端密封盖、旋转组件、电机定子、机座、密封环、支撑座、中心转轴、电机转子、中空转轴、叶轮、轮毂；其特征在于：所述中空转轴为现有技术中轴流风机的风筒结构，且中空转轴内部的中空部位安装有叶轮；所述叶轮的中心部位安装有轮毂，且轮毂通过轴承安装在中心转轴上；所述中心转轴安装在支撑座的上部，且支撑座的中间位置呈圆形状结构；所述支撑座的外部设置有同心的圆环状结构，且支撑座的圆形状结构与支撑座的圆环状结构通过三处呈环形阵列的矩形状连接筋构成整体式结构；所述支撑座圆环状结构的上部安装有一体式结构的中空喇叭形状的密封环，且密封环上部设置有圆环，并且密封环与中空转轴形成活动连接；所述中空转轴的外壁上安装有电机转子；所述支撑座圆环状结构的上部安装有圆筒状的机座，且机座的内侧壁安装有电机定子；所述机座的上部安装有上端密封盖，且上端密封盖呈中空喇叭形状；所述上端密封盖中空喇叭形状的顶部设置有翻边，且上端密封盖中空喇叭形状的底部开设有与中空转轴呈过渡配合的圆环状凹槽。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种电机外围式内流道轴流通风机所述电机转子、中空转轴、叶轮以及轮毂构成整体结构的旋转组件，且旋转组件围绕中心转轴呈三百六十度旋转。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种电机外围式内流道轴流通风机所述中空转轴在叶轮的外部形成箍环结构，且中空转轴的中心部位为流体的流道。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种电机外围式内流道轴流通风机所述中空转轴箍环结构的顶端卡合在上端密封盖的凹槽内，且中空转轴与上端密封盖活动连接。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种电机外围式内流道轴流通风机所述中空转轴的内侧壁直径与叶轮的直径呈过渡配合。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种电机外围式内流道轴流通风机所述上端密封盖与支撑座的上部均设置有机座的安装孔，且上端密封盖与支撑座上部的安装孔为圆柱状沉头孔。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明的叶轮设计安装在电机中心，风机叶轮和电机转子为一个整体，电机转子旋转时直接驱风机叶轮旋转；叶轮轮毂中安装轴承，实现转动部件的旋转功能。
2、本发明使外部空气直接流经中空转轴的中空部位，对电机进行了直接冷却，电机无需额外加装冷却风扇。
3、本发明使外部空气从上端或下端均可进入风机中空转轴内部的叶轮，根据叶轮的叶片结构和旋转方向可实现向上端或下端双向输送空气，且双向气动性能无明显差别。
4、本发明的叶轮叶片外围为中空转轴，叶片外部的环形结构能大幅减低叶轮高速旋转时的内部应力和应变，分散叶片叶尖的应力，提高叶片旋转速度的许用范围，因此该类叶轮可实现比普通轴流风机更高转速的要求。
5、本发明无传统轴流风机必须要用的风筒结构，且圆筒状结构的中空转轴同时为电机转子安装箍环，可有效减轻风机的重量。
6、本发明通过对一种电机外围式内流道轴流通风机的改进，具有中空流道，电机自冷，双向通风的特点；叶轮环形结构且压力系数高，结构紧凑和重量相对较轻等优点，从而有效的解决了本发明在背景技术一项中提出的问题和不足。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的轴测结构示意图；
图2为本发明的正视剖视结构示意图；
图3为本发明的旋转组件结构示意图。
图中：上端密封盖1、旋转组件2、电机定子3、机座4、密封环5、支撑座6、中心转轴7、电机转子8、中空转轴9、叶轮10、轮毂11。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参见图1至图3，本发明提供一种电机外围式内流道轴流通风机的具体技术实施方案：
一种电机外围式内流道轴流通风机，包括：上端密封盖1、旋转组件2、电机定子3、机座4、密封环5、支撑座6、中心转轴7、电机转子8、中空转轴9、叶轮10、轮毂11；其特征在于：中空转轴9为现有技术中轴流风机的风筒结构，且中空转轴9内部的中空部位安装有叶轮10；叶轮10的中心部位安装有轮毂11，且轮毂11通过轴承安装在中心转轴7上；中心转轴7安装在支撑座6的上部，且支撑座6的中间位置呈圆形状结构；支撑座6的外部设置有同心的圆环状结构，且支撑座6的圆形状结构与支撑座6的圆环状结构通过三处呈环形阵列的矩形状连接筋构成整体式结构；支撑座6圆环状结构的上部设置有一体式结构的中空喇叭形状的密封环5，且密封环5上部的外壁上安装有中空转轴9，并且密封环5与中空转轴9形成活动连接；中空转轴9的外壁上安装有电机转子8；支撑座6圆环状结构的上部安装有圆筒状的机座4，且机座4的内侧壁安装有电机定子3；机座4的上部安装有上端密封盖1，且上端密封盖1呈中空喇叭形状；上端密封盖1中空喇叭形状的顶部设置有翻边，且上端密封盖1中空喇叭形状的底部开设有与中空转轴9呈过渡配合的圆环状凹槽。
具体的，电机转子8与中空转轴9及叶轮10以及轮毂11构成整体结构的旋转组件2，且旋转组件2围绕中心转轴7呈三百六十度旋转，叶轮10旋转对空气做功，形成轴流式通风机，旋转组件2为刚性整体结构，由电机定子3直接驱动，叶轮10、中空转轴9、轮毂11为一体铸造。
具体的，中空转轴9在叶轮10的外部形成箍环结构，且中空转轴9的中心部位为通风机的流道。
具体的，中空转轴9箍环结构的顶端卡合在上端密封盖1的凹槽内，且中空转轴9与上端密封盖1活动连接。
具体的，中空转轴9的内侧壁直径与叶轮10的直径呈过渡配合。
具体的，上端密封盖1与支撑座6的上部均设置有机座4的安装孔，且上端密封盖1与支撑座6上部的安装孔为圆柱状沉头孔，上端密封盖1与中空转轴9的上部结构形成上端密封，密封环5与中空转轴9的下部形成下端密封，上端密封盖1与密封环5均为流体的导流或扩压结构。
具体实施步骤：
叶轮10置于中空转轴9的内部，电机为叶轮10的外部包围结构，中空转轴9的外围为电机转子8，电机转子8与中空转轴9及叶轮10以及轮毂11组成一个刚性整体结构，形成旋转组件2，由电机定子3直接驱动，电机定子3通过电磁力驱动电机转子8旋转，旋转组件2围绕中心转轴7旋转，在电机内部形成气流通道；中空转轴9等同为轴流式通风机的风筒流道壁面，旋转组件2旋转时形成内流道结构，外部空气直接流经中空转轴9的中空部位，对电机进行了直接冷却，电机无需额外加装冷却风扇；外部空气从上端或下端均可进入风机中空转轴9内部的叶轮10，根据叶轮10的叶片结构和旋转方向可实现向上端或下端双向输送空气，且双向气动性能无明显差别；叶轮10的叶片外围为中空转轴9，叶片外部的环形结构能大幅减低叶轮10高速旋转时的内部应力，分散叶片叶尖的应力，提高叶片旋转速度的许用范围，因此该类叶轮10可实现比普通轴流风机更高转速的要求，风筒状结构的中空转轴同时为电机转子安装箍环，可有效减轻风机的重量。
综上所述：该一种电机外围式内流道轴流通风机，通过设计叶轮安装在电机中心，风机叶轮和电机转子为一个整体，电机转子旋转时直接驱风机叶轮旋转；叶轮轮毂中安装轴承，实现转动部件的旋转功能；外部空气直接流经中空转轴的中空部位，对电机进行了直接冷却，电机无需额外加装冷却风扇；外部空气从上端或下端均可进入风机中空转轴内部的叶轮，根据叶轮的叶片结构和旋转方向可实现向上端或下端双向输送空气，且双向气动性能无明显差别；叶轮叶片外围为中空转轴，叶片外部的环形结构能大幅减低叶轮高速旋转时的内部应力和应变，分散叶片叶尖的应力，提高叶片旋转速度的许用范围，因此该类叶轮可实现比普通轴流风机更高转速的要求；无传统轴流风机必须要用的风筒结构，且风筒状结构的中空转轴同时为电机转子安装箍环，可有效减轻风机的重量，本发明通过对一种电机外围式内流道轴流通风机的改进，具有中空流道，电机自冷，双向通风的特点；叶轮环形结构且压力系数高，结构紧凑和重量相对较轻等优点，从而有效的解决了本发明在背景技术一项中提出的问题和不足。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。