空心葉片逆程換熱風機的製作方法

2023-10-23 02:38:02 3

專利名稱：空心葉片逆程換熱風機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體熱交換裝置，特別是涉及一種空心葉片逆程換熱風機。
背景技術：
公知的熱量回收式換風機或空氣予熱器(如圖1A所示)，通常是由兩颱風機10 和一臺換熱機芯20等構成，該熱量回收式換風機或空氣予熱器進行熱交換的方法是利用 風機驅動氣體流動，換熱機芯20用於熱量交換。這種熱交換方式的換熱芯只能採用透水 性好，導熱性差的非金屬材料製造，因而熱交換效率較低。另一種公知的轉盤式氣體換熱單 元(如圖1B所示)，由兩颱風機10』和一臺換熱轉盤20』組成，風機10』用於驅動氣體流 動，換熱轉盤20』連續緩慢旋轉，在熱氣體通道吸收熱量的同時，冷氣體通道釋放熱量。由 於該兩種熱交換裝置皆需要至少三臺設備，裝置的結構較為複雜。針對習用裝置的不足，本 設計人申請了中國專利(專利號=00119398. 8) —種氣體熱交換方法及裝置(如圖1C、圖 1D所示)，其中該裝置是由熱交換組件1』 A、轉軸2A、軸封3A、氣體輸出通道4A、外殼5A構 成，轉軸2A安裝在熱交換組件1』 A的中心線上，熱交換組件1』 A可圍繞轉軸2A旋轉，氣體 輸出通道4A連接熱交換組件1』 A的兩端，氣體輸出通道4A、外殼5A與熱交換組件1』 A之 間連接有軸封3A。所述的熱交換組件1，A為一換熱轉子11，A，換熱轉子11，A安裝在外 殼5A內，換熱轉子11，A是由外筒111，A、葉片112，A、內筒113，A組成；內筒113，A裝在 外筒111，A內，在外筒111』 A和外殼5A之間形成一空腔115，A，外筒111，A、內筒113，A 位於同一迴轉軸線並可圍繞該迴轉軸線旋轉。內筒113』 A的一端密閉，另一端開啟。外筒 111』 A兩端開啟；葉片112』 A對稱布置在外筒111』 A和內筒113』 A之間，葉片112』 A的徑 向兩端分別連接外筒111』 A和內筒113』 A，葉片112』 A為一中空構件，葉片112』 A內的空 腔1121』 A和在內筒113』 A、外筒111』 A與葉片112』 A之間的空間119』 A形成冷、熱氣體 的通道，葉片112』 A內的空腔1121』 A與內筒113』 A內腔1131』 A、空腔115』 A相通，形成 冷氣體通道，葉片112』 A圍繞內筒113』 A在橫截面上形成一葉片組，多個葉片組沿軸向平 行排列。該發明雖克服習用產品的不足，但仍存在熱交換效率不夠高的缺陷。

發明內容
本發明的目的在於提供一種熱交換效率高的空心葉片逆程換熱風機。為實現上述目的，本發明的技術解決方案是本發明是一種空心葉片逆程換熱風機，它主要由轉軸、換熱轉子、軸封、外殼、氣體 輸出通道構成；所述的轉軸位於外殼的中部，換熱轉子套接在轉軸上且位於外殼體內，所述 的氣體輸出通道連接換熱轉子的兩端，氣體輸出通道及外殼與換熱轉子之間連接有軸封； 所述的換熱轉子由本體和空心葉片組成；所述的本體為環形桶形結構，它由內筒、多塊縱向 隔板、外筒組成；所述的多塊縱向隔板、外筒依序逐層間隔套接在內筒上，多塊縱向隔板沿 軸向將外筒內腔分割成多個環形區域，多個區域之間相互導通，形成一具有多個彎折形的 氣流流通通道，該氣流通道的入口為本體的一個端壁；所述的縱向隔板為具有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔沿徑向設置成多片徑向環形片而將環形內腔分隔成多個腔體；所 述的外筒為具有環形內腔的環形隔板，其內腔設有徑向環形片；所述的作為分隔、驅動進行 熱交換冷、熱氣體的多個空心葉片沿徑向分別間隔設置在內筒與縱向隔板內壁之間、縱向 隔板外壁與縱向隔板內壁之間、縱向隔板外壁與外筒內壁之間；在內筒與轉軸之間設有徑 向環形片；所述的內筒內腔、間隔設置的空心葉片的內腔、縱向隔板的環形內腔、外筒的環 形內腔構成另一路氣流通道，該通道的入口為內筒的端。所述的外筒內壁、縱向隔板的內壁上開設有用於透水且不透氣的微孔。所述的多個區域的空心葉片間的進、出口被縱向隔板分隔。所述的本體的多個環形區域為三個。所述縱向隔板內腔沿縱向設有縱向隔片。所述的縱向隔板為具有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔內被縱向環形片分隔 成內環腔和外環腔，該內環腔和外環腔沿徑向設置多片徑向環形片而將內環腔和外環腔進 一步分隔成多個腔體。所述的轉軸為外轉子電機的外殼套筒。採用上述方案後，本發明的換熱轉子由本體和空心葉片組成，所述的本體為環形 桶形結構，其內腔沿軸向被分割成多個環形區域，各區域之間相互導通，形成一具有多個彎 折形的氣流流通通道。多片空心葉片沿徑向分別間隔設置在內筒、多塊縱向隔板、外筒內壁 之間。由於空心葉片穿過桶形本體的多個環形區域，空心葉片內的氣體與空心葉片外的氣 體可進行多次刀刃傳熱並實現逆程換熱，空心葉片均可採用導熱好的金屬材料製造。故，本 發明的傳熱效率很高。下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。



圖17是圖16沿N-N線的剖視圖。
具體實施例方式如圖2所示，本發明是一種空心葉片逆程換熱風機，它主要由轉軸1、換熱轉子2、 軸封3、外殼4、氣體輸出通道5、濾網6構成。所述的轉軸1布置在外殼4的中部，換熱轉子2套接在轉軸1上，通過支架與轉軸 1固結。套接有換熱轉子2的轉軸1安裝在外殼4體內。所述的氣體輸出通道5連接換熱 轉子2的兩端，氣體輸出通道5及外殼4與換熱轉子2之間連接有軸封3，軸封3採用非接 觸式、梳齒式(迷宮式)軸封。在本實施例中，所述的轉軸1為外轉子電機的外殼套筒。如圖2參考圖3-圖6所示，所述的換熱轉子2由本體21和空心葉片22組成。所 述的本體21為環形桶形結構，它由內筒211、縱向隔板212、縱向隔板213、外筒214組成。 所述的縱向隔板212、縱向隔板213、外筒214依序逐層間隔套接在內筒211上，縱向隔板 212,213沿軸向將外筒214內腔分割成A、B、C三個環形區域，A、B、C三個區域之間相互導 通，形成一具有多個彎折形的氣流流通通道II，該通道II的入口 E1為本體21的一個端壁， 該端壁被打通，成為氣體入口。所述的縱向隔板212為具有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔沿徑向設置成多 片徑向環形片2121而將環形內腔分隔成多個腔體，在縱向隔板212內腔沿縱向設有縱向隔 片2122 (如圖3所示)。所述的縱向隔板213與縱向隔板212結構基本相同，只是安裝時方 向相反，設有徑向環形片2131、縱向隔片2132。所述的外筒214為具有環形內腔的環形隔板，其內腔設有徑向環形片2141。在外 筒214內壁、縱向隔板212、213的內壁上開設有用於透水的微孔210 (如圖3A所示)。如圖2、圖6所示，所述的作為分隔、驅動進行熱交換冷、熱氣體的多個空心葉片22 包括三種空心葉片221、222、223，三種空心葉片221、222、223沿徑向分別間隔設置在內筒 211外壁與縱向隔板212內壁之間、縱向隔板212外壁與縱向隔板213內壁之間、縱向隔板 213外壁與外筒214內壁之間。在內筒211與轉軸1軸之間設有徑向環形片23。如圖5所 示，所述的三種空心葉片221、222、223不在一條徑向線上。所述的內筒211內腔、間隔設置的空心葉片22的內腔、縱向隔板212、縱向隔板 213的環形內腔、外筒214的環形內腔構成另一路氣流通道12，該通道12的入口 E2為內筒 211的埠。如圖12-圖16所示，n為空心葉片22的運動方向，a為空心葉片22的骨線與其
運動方向的夾角。具體的空心葉片22數、空心葉片22形狀及尺寸、空心葉片22的安裝角度a、徑向 環形片23、2121、2131的數量、縱向隔片2122、2132的數量可據雙向流葉輪片參數調整關係 加以確定。如圖7所示，是本發明一種空心葉片逆程換熱風機第二個實施例，其結構與圖2所 示的實施例基本相同，只是將外筒214的外壁縮短，圖2中的徑向環形片2131部分取消，使 得空心葉片22直通出口所佔比例加大，從而增加了離心風道的風量。如圖8所示，是本發明空心葉片逆程換熱風機第三個實施例，它主要由轉軸1』、換 熱轉子2』、軸封3』、外殼4』、氣體輸出通道5』、濾網6』構成。
所述的轉軸1』位於外殼4』的中部，換熱轉子2』套接在轉軸1』上，通過支架與轉 軸1』固結。套接有換熱轉子2』的轉軸1』安裝在外殼4』體內。所述的氣體輸出通道5』 連接換熱轉子2』的兩端，氣體輸出通道5』及外殼4』與換熱轉子2』之間連接有軸封3』，軸 封3』採用非接觸式、梳齒式(迷宮式)軸封。如圖8參考圖9-圖14所示，所述的換熱轉子2』由本體21』和空心葉片22』組成。 所述的本體21』為環形桶形結構，它由內筒211』、縱向隔板212』、縱向隔板213』、外筒214』 組成。所述的縱向隔板212』、縱向隔板213』、外筒214』依序逐層間隔套接在內筒211』上， 縱向隔板212』、213』沿軸向將外筒214』內腔分割成A、B、C三個環形區域，A、B、C三個區域 之間相互導通，形成一具有多個彎折形的氣流流通通道II，該通道II的入口 E1為本體21』 的一個端壁，該端壁被打通，成為氣體入口。所述的縱向隔板212』為具有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔內被縱向環形片 2121』分隔成內環腔和外環腔，該內環腔和外環腔沿徑向設置多片徑向環形片2122』而將內 環腔和外環腔進一步分隔成上、中、下三個腔體。所述的縱向隔板213』與縱向隔板212』結 構基本相同，只是安裝時方向相反，設有縱向環形片2131』、徑向環形片2132』。所述的外筒214』為具有環形內腔的環形隔板，其內腔設有徑向環形片2141』。在 外筒214』、縱向隔板212』、213』的內壁和縱向環形片2121』、2131』上開設有用於透水且極 小透氣的微孔。所述的作為分隔、驅動進行熱交換冷、熱氣體的多個空心葉片22』包括三種空心葉 片221，、222，、223，，三種空心葉片221，、222，、223，沿徑向分別間隔設置在內筒211外壁 與縱向隔板212』內壁之間、縱向隔板212』外壁與縱向隔板213』內壁之間、縱向隔板213』 外壁與外筒214』內壁之間，在內筒211』與轉軸1』之間設有徑向環形片23』。所述的內筒 211』內腔、間隔設置的空心葉片22』的內腔、縱向隔板212』、縱向隔板213』的環形內腔、外 筒214』的環形內腔構成另一路氣流通道12，該通道12的入口 E2為內筒211』的埠。如圖12-圖15所示，n為空心葉片22』的運動方向，a為空心葉片22』骨線與其 運動方向之間的夾角。具體的空心葉片22』數、空心葉片22』形狀及尺寸、空心葉片22』的安裝角度a、 縱向環形片2121』、2131』的數量可據雙向流葉輪片參數調整關係加以確定。如圖16、圖17所示，是本發明第四個實施例，其結構與第三個圖8所示的實施例基 本相同，只是將外筒214』的外壁縮短，圖8中的徑向環形片2132』部分取消，使得空心葉片 22』直通出口所佔比例加大，從而增加了離心風道的風量。本發明的重點就在於將換熱轉子由本體內腔沿軸向被分割成多個環形區域，各 區域空心葉片被分隔成多個彎折的氣體流通通道，實現逆程換熱。
權利要求
一種空心葉片逆程換熱風機，它主要由轉軸、換熱轉子、軸封、外殼、氣體輸出通道構成；所述的轉軸固定在外殼的中部，換熱轉子套接在轉軸上且位於外殼體內，所述的氣體輸出通道連接換熱轉子的兩端，氣體輸出通道及外殼與換熱轉子之間連接有軸封；其特徵在於所述的換熱轉子由本體和空心葉片組成；所述的本體為環形桶形結構，它由內筒、多塊縱向隔板、外筒組成；所述的多塊縱向隔板、外筒依序逐層間隔套接在內筒上，多塊縱向隔板沿軸向將外筒內腔分割成多個環形區域，多個區域之間相互導通，形成一具有多個彎折形的氣流流通通道，該氣流通道的入口為本體的一個端壁；所述的縱向隔板為具有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔沿徑向設置成多片徑向環形片而將環形內腔分隔成多個腔體；所述的外筒為具有環形內腔的環形隔板，其內腔設有徑向環形片；所述的作為分隔、驅動進行熱交換冷、熱氣體的多個空心葉片沿徑向分別間隔設置在內筒外壁與縱向隔板內壁之間、縱向隔板外壁與縱向隔板內壁之間、縱向隔板外壁與外筒內壁之間；在內筒與轉軸軸之間設有徑向環形片；所述的內筒內腔、間隔設置的空心葉片的內腔、縱向隔板的環形內腔、外筒的環形內腔構成另一路氣流通道，該通道的入口為內筒的端。
2.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於在外筒內壁、縱向隔板 的內壁上開設有用於透水且不透氣的微孔。
3.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於所述的多個區域的空 心葉片間的進、出口被縱向隔板分隔。
4.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於所述的本體的多個環 形區域為三個。
5.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於在縱向隔板內腔沿縱 向設有縱向隔片。
6.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於所述的縱向隔板為具 有環形內腔的環形隔板，在其環形內腔內被縱向環形片分隔成內環腔和外環腔，該內環腔 和外環腔沿徑向設置多片徑向環形片而將內環腔和外環腔進一步分隔成多個腔體。
7.根據權利要求1所述的空心葉片逆程換熱風機，其特徵在於所述的轉軸為外轉子 電機的外殼套筒。
全文摘要
本發明公開了一種空心葉片逆程換熱風機，它主要由轉軸、換熱轉子、軸封、外殼、氣體輸出通道、濾網構成。所述的換熱轉子由本體和空心葉片組成；所述的本體為環形桶形結構，被多塊縱向隔板分割成多個環形區域，多個區域之間相互導通，多片空心葉片沿徑向分別間隔設置在內筒、多塊縱向隔板、外筒內壁之間。由於空心葉片穿過桶形本體的多個環形區域，空心葉片內的氣體與空心葉片外的氣體可進行多次刀刃傳熱並實現逆程換熱，空心葉片均可採用導熱好的金屬材料製造。故，本發明的傳熱效率很高。
文檔編號F28F9/00GK101929812SQ201010265669
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者臧寶華 申請人:臧寶華