具有改进导管的风机制造技术

本发明专利技术涉及一种导管轴流式风机，其整体用20表示。该风机包括：转子，其围绕轴线X可旋转并且包括多个叶片；以及导管，其适于限定围绕转子在轴向方向上延伸的圆形截面通道。在根据本发明专利技术的风机中，导管包括围绕转子周向地延伸的环形座；并且叶片末端至少部分地容纳在导管的环形座中。的环形座中。的环形座中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进导管的风机


[0001]本专利技术涉及一种导管轴流式风机。该表述在此和下文中指的是直径Dr大于0.5米(优选地大于1米)的轴流式风机。

技术介绍

[0002]在工业领域中，轴流式风机的使用是已知的，通常是为了确保在需要耗散大量热量的植入物中的特殊辐射表面周围有足够的气流。
[0003]例如用于工业用途的轴流式风机通常包括中心轮毂，该中心轮毂限定旋转轴线并且多个叶片安装在该中心轮毂上。轮毂旋转使叶片旋转，并且如本领域技术人员可以理解的，对每个叶片的不同区段施加不同的切向速度。实际上，每个叶片区段的切向速度是角速度(其对于所有区段是相同的)和相对于旋转轴线的径向距离(其随着远离旋转轴线而增加)的乘积。
[0004]因此，如技术人员所知，轴流式风机叶片不能沿其整个径向跨度有效地运行。叶片的径向最内区段的切向速度通常太低而无法实现相对于气流的有效相对运动。因此，风机的实际运行主要依托于径向外部区段，其保证由轴流式风机产生的几乎所有的总空气流量。
[0005]如本领域技术人员可以理解的，这样的流分布使得轴流式风机作为一个整体不是十分高效。虽然已经提出了一些技术方案来更好地利用叶片的径向内部区段，但也需要提高径向外部区段的效率。实际上，以本身已知的方式，外部区段受到限制其效率的末端效应的影响。如已经提到的，由于大部分流动正是由径向外部区段产生的，因此即使在该区域中以百分比计算的很小的低效率也会导致整个风机的绝对效率非常地。
[0006]沿着空气动力表面的中间区段，无论是机翼还是如在这种情况下的风机叶片，高压空气区域和低压空气区域通过叶片本身的存在而物理地彼此分离。在叶片的末末端梢处，这种分离不再存在，因此自发地产生倾向于从高压区域移动到低压区域的气流。以这种方式产生末端涡流，该涡流引起对叶片在空气中前进的重要阻力。
[0007]针对这种类型的问题提出的第一种解决方案是以导管封住风机，从而将其限制在直径稍微大于风机本身的外径的直径的护罩内。下面将该护罩称为导管。
[0008]由于增加了导管，末端涡流的尺寸显著减小，因此，由这些涡流移动的空气量以及由此引起的阻力减小。然而，如本领域技术人员可以很好地理解的，不仅不可能将叶片的末端和导管的内径之间的距离归零，而且这种距离甚至不能减小到超过一定限度。实际上，必须以最绝对的方式避免导管和叶片末端之间的任何接触，并且必须为此目的提供安全距离。因此，由于它们的大小和必须保持的成本，不能以精确的公差制造叶片。另外，叶片可能受到振动现象的影响，并且可能在运行期间变形。因此，即使在存在最佳导管的情况下，也不能消除末端涡流。
[0009]从航空学借鉴的另一个解决方案是在每个叶片的末端处提供被称为翼尖装置(wingtip device)或小翼(winglet)的辅助表面。首先，小翼具有构成阻止空气运动的挡板
的功能，从而抵消末端涡流的形成。另外，取决于所采用的形状，小翼还可以影响残余的末端涡流，优化它并因此限制噪声形成。
[0010]这些解决方案虽然被广泛理解，但并非没有缺点。
[0011]实际上，尽管导管和小翼的布置也可能彼此相加，但在一定程度上仍然不可避免地形成末端涡流。因此，轴流式风机的效率仍然有限。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的目的是克服上文关于现有技术强调的缺点。
[0013]特别地，本专利技术的任务是提供一种具有改进效率的导管轴流式风机。
[0014]此外，本专利技术的任务是提供一种比已知类型的风机更加限制末端涡流形成的导管轴流式风机。
[0015]此外，本专利技术的任务是提供一种导管轴流式风机，该导管轴流式风机除了引入进一步的优点外，还保持已经从已知类型的风机获得的优点。
[0016]这种目的和任务通过根据权利要求1所述的导管轴流式风机来实现。
附图说明
[0017]为了更好地理解本专利技术并认识其优点，下面参考附图描述其一些示例性和非限制性实施例，在附图中：
[0018]图1示意性地表示根据本专利技术的风机的平面图；
[0019]图2示意性地表示图1中称为II的细节的放大视图；
[0020]图3示意性地表示沿图2的线III
‑
III的剖视图；
[0021]图4.a示意性地表示沿图3的线IV
‑
IV的剖视图；
[0022]图4.b至4.n示意性地表示与图4.a类似的一些可替代的截面的视图；
[0023]图5表示根据本专利技术的风机的部分底部透视图；
[0024]图6表示根据本专利技术的风机的透视图，其中为了更清楚起见，移除部分导管；
[0025]图7表示根据本专利技术的另一个风机的平面图；
[0026]图8表示沿图7的线VIII
‑
VIII的剖视图；
[0027]图9表示沿图7的线IX
‑
IX的剖视图；
[0028]图10表示根据本专利技术的风机导管的一部分的透视图；
[0029]图11表示图10中称为XI的细节的放大视图；
[0030]图12表示包括根据本专利技术的导管转子的飞行器；
[0031]图13表示图12中称为XIII的细节的放大视图；
[0032]图14示意性地表示图13中称为XIV的细节的放大视图；以及
[0033]图15表示沿图14的XV
‑
XV线的三种不同构造的剖视图。
具体实施方式
[0034]在本讨论的上下文中，为了使阅读更容易和更流畅，采用了一些术语惯例。下面参照附图阐明这些术语惯例。
[0035]下文中的术语“导管”指的是通常为圆柱形的侧壁或护罩，其围绕导管风机，从而
形成通道，在该通道内气流受到限制。
[0036]根据本专利技术的风机旨在产生从进气区(在附图中在下方)引导到输出区(在附图中在上方)的气流。因此可以理解，关于流动方向(在附图中用
ɑ
表示)，术语“上游”、“前一个”等关于术语“下游”、“下一个”等被明确定义。
[0037]术语“会聚”和“发散”也应该关于流动方向
ɑ
来解释。
[0038]由于根据本专利技术的风机明确地限定了旋转轴线X，关于该轴线限定了术语“轴向”、“径向”、“切向”和“周向”。
[0039]下面描述“稍微”不同的量。副词“稍微”意指两者之间在较高量的10％以内的差异，优选在两者之间在较高量的5％以内的差异。
[0040]本专利技术涉及一种导管轴流式风机，其整体在下文用20表示。风机20包括：
[0041]‑
转子22，其绕轴线X可旋转并且包括多个叶片24；以及
[0042]‑
导管26，其适于限定绕转子22在轴向方向上延伸的圆形截面通道28。
[0043]在根据本专利技术的风机20中，导管26包括环形座30，环形座30围绕转子22周向地延伸；叶片24的末端至少部分地容纳在导管26的环形座30中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导管轴流式风机(20)，包括：转子(22)，其绕轴线X可旋转，并包括多个叶片(24)；导管(26)，其适于限定围绕所述转子(22)在轴向方向上延伸的圆形截面通道(28)；其中，所述导管(26)包括围绕所述转子(22)周向延伸的环形座(30)，并且其中，所述叶片(24)的末端至少部分地容纳在所述导管(26)的所述环形座(30)中。2.根据权利要求1所述的风机(20)，其特征在于，与所述环形座(30)相对应，所述转子(22)的外径Dr大于所述环形座(30)的内径Ds。3.根据权利要求1或2所述的风机(20)，其特征在于，至少一个叶片(24)包括末端小翼(32)。4.根据权利要求3所述的风机(20)，其特征在于，所述末端小翼(32)具有至少部分地沿所述轴向方向延伸的挡板(34)。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的风机(20)，其特征在于，所述环形座(30)包括空气动力学平滑表面(36)。6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的风机(20)，其特征在于，所述环形座(30)包括位于所述转子(22)正上游的会聚的空气动力学平滑表面(36c)。7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：雷姆控股有限公司，
类型：发明
国别省市：