绿环空调低压涡轮机构制造技术

本发明专利技术公开了一种绿环空调低压涡轮机构，包括相互转动连接的锥型涡壳和气动锥壶涡轮；所述锥型涡壳内设有气动锥壶涡轮腔，锥型涡壳上设有与其切线连接的动力气体进风口；所述气动锥壶涡轮包括用于输出动力的涡轮轴，涡轮轴上沿轴向依次设有涡轮冲击叶轮、涡轮锥壶体和涡流散流旋叶且三者中部相连通；涡轮锥壶体内还设有连体叶轮；涡轮冲击叶轮位于气动锥壶涡轮腔内；从涡流散流旋叶外排出的气体流向与气动锥壶涡轮的旋向相反且线速度相当。本发明专利技术提供的绿环空调低压涡轮机构，既能匹配绿环空调使用，同时减少了能量损失，气体动能转化为机械能够的能量化率大幅提升。械能够的能量化率大幅提升。械能够的能量化率大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
绿环空调低压涡轮机构


[0001]本专利技术涉及低压涡轮领域，尤其涉及一种绿环空调低压涡轮机构。

技术介绍

[0002]专利申请号为2021113567369、2021113580630、2021113567373等专利技术中涉及的“绿环空调”项目已在清华大学通过仿真数理研究(可提供研发报告)。
[0003]在给“绿环空调”项目配备其低压涡轮机构并进行数理研究后发现：
[0004]1)找不到与“绿环空调”结构适配的低压涡轮机构，如一定要使用现有的低压涡轮机构，则需要对“绿环空调”结构进行大改动，有背初衷、得不偿失；
[0005]2)由于第1点原因，在原来的“绿环空调”设计方案里，采用现有的通用技术，针对“绿环空调”的特点设计了专用的低压涡轮机构。但在能量转化效率上依然停留在现有的水平上：
[0006]低压气体能量转化为机械能的效率一般在75％左右，主要能量损失为涡轮与壳罩之间气体泄漏、撞击约
‑
15％，尾部涡流约
‑
5％，其它损失约
‑
5％。
[0007]由以上研究发现可知，如果作出对“绿环空调”结构进行改动的牺牲，配备市场上已有的低压涡轮机构是不情之选，但在市场上很难找到，效率也不尽人意。经综合考量，必要开发一款适合“绿环空调”使用的先进的低压涡轮机构。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种绿环空调低压涡轮机构，既能匹配绿环空调使用，同时减少了能量损失，气体动能转化为机械能够的能量化率大幅提升。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供一种绿环空调低压涡轮机构，包括相互转动连接的锥型涡壳和气动锥壶涡轮；所述锥型涡壳内设有气动锥壶涡轮腔，锥型涡壳上设有与其切线连接的动力气体进风口；所述气动锥壶涡轮包括用于输出动力的涡轮轴，涡轮轴上沿轴向依次设有涡轮冲击叶轮、涡轮锥壶体和涡流散流旋叶且三者中部相连通；涡轮锥壶体内还设有连体叶轮；涡轮冲击叶轮位于气动锥壶涡轮腔内；从涡流散流旋叶外排出的气体流向与气动锥壶涡轮的旋向相反且线速度相当。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述气动锥壶涡轮腔内连接有环绕于涡轮冲击叶轮外侧的分隔壁，分隔壁上绕其中心设有至少两个朝向涡轮冲击叶轮外侧的涡道喷口；分隔壁与气动锥壶涡轮腔的内壁之间形成环形风道；环形风道与动力气体进风口之间还设有横截面积沿气体流向逐渐缩小的压气涡道。
[0011]作为本专利技术的更进一步改进，所述涡轮冲击叶轮上远离涡轮锥壶体的一侧连接有第一涡轮盖板；涡流散流旋叶上远离涡轮锥壶体的一侧连接有第二涡轮盖板。
[0012]作为本专利技术的更进一步改进，所述锥型涡壳上设有轴承座，轴承座上设有与气动锥壶涡轮腔连通的轴承腔，轴承腔内设有与第一涡轮盖板相接触的轴承；轴承座上设有与轴承腔连通的轴孔，所述涡轮轴穿过轴承和轴孔；轴孔中部侧壁上设有润滑腔，润滑腔与轴
承座外壁之间通过注油孔连通。
[0013]作为本专利技术的更进一步改进，所述锥型涡壳包括与涡轮锥壶体转动配合的锥壶壳体；锥壶壳体的内端面与涡轮锥壶体的外端面之间设有密封环；密封环为聚四氟乙烯环。
[0014]作为本专利技术的更进一步改进，所述涡轮锥壶体的横截面尺寸自涡轮冲击叶轮向涡流散流旋叶方向逐渐缩小。
[0015]作为本专利技术的更进一步改进，所述涡轮轴上连接有传动齿轮。
[0016]所述涡轮冲击叶轮、连体叶轮和涡流散流旋叶三者的叶片旋向相同。
[0017]有益效果
[0018]与现有技术相比，本专利技术的绿环空调低压涡轮机构的优点为：
[0019]1、动力气体以V1的速度从动力气体进风口依次经过压气涡道和涡道喷口，被压缩加速至V2，然后射入并冲击涡轮冲击叶轮，驱动气动锥壶涡轮转动。动力气体在锥壶空腔内形成涡流并减速，并再次冲击连体叶轮，然后流经涡轮散流旋叶排出，其排出方向与气动锥壶涡轮转动方向相反，线速度相当，即动力气体排出时相对外面的流速几乎为零。由于动力气体排出时相对外面的流速几乎为零，该过程中动力气体的流体动能基本被气动锥壶涡轮吸收，转化为涡轮轴的机械能。通过三级(涡轮冲击叶轮、连体叶轮、涡轮散流旋叶)能量吸收转换实现机构体积缩小，更高效和噪音更低。绿环空调低压气体锥壶涡轮机构的能量化率理论上可达到90％左右。
[0020]2、由于锥型涡壳是固定的，而气动锥壶涡轮是快速旋转的。因此在防止气体从锥型涡壳气动锥壶涡轮之间的微缝泄露和降低它们之间摩擦损耗是个难题。为此，在锥型涡壳与气动锥壶涡轮之间设置了两道聚四氟乙烯(PTFE)环，并注入润滑油，能起到很好的防泄露和降低摩擦损耗的效果。聚四氟乙烯环具有极佳的自润滑功能，而且在耐温、耐磨、强度等方面性能优良，加上润滑油的存在，使得锥型涡壳与气动锥壶涡轮之间的摩擦损耗也极为微小。
[0021]3、该低压涡轮机构不仅在结构和技术性能上非常适配“绿环空调”使用，而且消除了现有通用技术中涡轮与壳罩之间气体泄漏、撞击，尾部涡流两个较大能量损失难题。
[0022]通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为绿环空调低压涡轮机构的俯视图；
[0025]图2为绿环空调低压涡轮机构的主视图；
[0026]图3为图1的A
‑
A剖视图；
[0027]图4为图2的B
‑
B剖视图；
[0028]图5为锥型涡壳的主视剖视图；
[0029]图6为锥型涡壳的俯视剖视图；
[0030]图7为气动锥壶涡轮的主视图；
[0031]图8为气动锥壶涡轮的主视剖视图；
[0032]图9为图7的C
‑
C剖视图；
[0033]图10为图7的D
‑
D剖视图；
[0034]图11为气体流动示意图。
具体实施方式
[0035]现在参考附图描述本专利技术的实施例。
[0036]实施例
[0037]本专利技术的具体实施方式如图1至图11所示，一种绿环空调低压涡轮机构，包括相互转动连接的锥型涡壳1和气动锥壶涡轮2。锥型涡壳1内设有气动锥壶涡轮腔13，锥型涡壳1上设有与其切线连接的动力气体进风口14。气动锥壶涡轮2包括用于输出动力的涡轮轴21，涡轮轴21上沿轴向依次设有涡轮冲击叶轮22、涡轮锥壶体24和涡流散流旋叶28且三者中部相连通。涡轮锥壶体24内还设有连体叶轮26。涡轮冲击叶轮22位于气动锥壶涡轮腔13内。从涡流散流旋叶28外排出的气体流向与气动锥壶涡轮2的旋向相反且线速度相当。
[0038]涡流散流旋叶28为多块且绕涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿环空调低压涡轮机构，其特征在于，包括相互转动连接的锥型涡壳(1)和气动锥壶涡轮(2)；所述锥型涡壳(1)内设有气动锥壶涡轮腔(13)，锥型涡壳(1)上设有与其切线连接的动力气体进风口(14)；所述气动锥壶涡轮(2)包括用于输出动力的涡轮轴(21)，涡轮轴(21)上沿轴向依次设有涡轮冲击叶轮(22)、涡轮锥壶体(24)和涡流散流旋叶(28)且三者中部相连通；涡轮锥壶体(24)内还设有连体叶轮(26)；涡轮冲击叶轮(22)位于气动锥壶涡轮腔(13)内；从涡流散流旋叶(28)外排出的气体流向与气动锥壶涡轮(2)的旋向相反且线速度相当。2.根据权利要求1所述的一种绿环空调低压涡轮机构，其特征在于，所述气动锥壶涡轮腔(13)内连接有环绕于涡轮冲击叶轮(22)外侧的分隔壁(131)，分隔壁(131)上绕其中心设有至少两个朝向涡轮冲击叶轮(22)外侧的涡道喷口(16)；分隔壁(131)与气动锥壶涡轮腔(13)的内壁之间形成环形风道；环形风道与动力气体进风口(14)之间还设有横截面积沿气体流向逐渐缩小的压气涡道(15)。3.根据权利要求1所述的一种绿环空调低压涡轮机构，其特征在于，所述涡轮冲击叶轮(22)上远离涡轮锥壶体(24)的一侧连接有第一涡轮盖板(23)；涡流散流旋叶(28)上远离涡轮锥壶体(24)的一侧连接有第二涡轮盖板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾昭达，景晓辉，梁志文，谭磊，刘明，韩丙福，韩亚东，代振兴，
申请(专利权)人：广东信稳能控技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：