專利名稱：離心式筒形換氣機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種離心式筒型換氣機，屬于熱交換、換氣通風領域。
本“離心式筒型換氣機”是在現有技術離心式風機和“動力慣性驅動熱交換雙向通風器”的基礎上對其結構進行了重大改進。現有技術，動力慣性驅動熱交換雙向通風器，專利號91232036.2的特點是將交錯放置的熱交換通道圍繞電機軸心排列成一個筒形熱交換芯體，利用通道出入口的軸向半徑不同，在旋轉時產生流體的輸運作用達到雙向通風目的。這種熱交換雙向通風器當通道數加密并增加熱交換表面積時將是效率很高的熱交換器，當通道數減少不考慮熱交換效率時又成為一種雙向換氣機。作為換氣機要加大換氣量時，一般采取加大出入口徑向軸半徑之差、改少通道的氣阻、增加電機的轉速和功率。這樣必然帶來機芯直徑加大，使整個換氣機的體積、重量，甚至噪聲均增加。本實用新型的目的是，在不增加徑向尺寸，不增加電機功率的情況下，使機器的體積進一步改小，換氣效率增加，而又能適用于各種需要的通風換氣場合。
本新型是將筒型氣流管道或筒型換熱器和離心風機結合在一起。一些常規的逆流式熱交換器用來提高熱交換效率的措施以及常規的離心風機用來提高風量的措施都可以借用。
本新型
如下圖1離心式筒型換氣機芯體結構示意圖Ⅰ、采用外轉子電機時的芯體結構1室內進氣方向 2室外出氣方向3室外進氣方向 4室內出氣方向5左葉輪 6右葉輪7筒型氣流管道 8外轉子電機9芯體旋轉方向 10螺釘圖2筒型氣流管道結構示意圖(a)左視圖 (b)右視圖11室內氣流入口 12室外氣流入口圖3離心風機葉輪結構示意圖13左葉輪葉片 14右葉輪葉片圖4離心式筒型換氣機結構及安裝示意圖(采用外轉子電機)15過濾器 16室內進風口17機殼 18導流葉片19隔壁 20室外進風口圖5離心式筒型換氣機結構及安裝示意圖(采用外轉子電機，氣流狀況為面進側出)圖6離心式筒型換氣機結構及安裝示意圖(采用內轉子電機)Ⅱ、采用內轉子電機時的芯體結構21內轉子電機圖7熱交換型離心式換氣機結構及安裝示意圖Ⅲ、熱交換型芯體圖8熱交換型離心式換氣機掛式結構外形圖圖9窗用或壁用離心式筒型換氣機室內氣流組織形式圖Ⅳ、離心式筒型換氣機或熱交換型離心式換氣機22氣流射流區23氣流回流區圖10頂棚用離心式筒型換氣機室內氣流組織形式圖結合附圖詳細說，離心式筒型換氣機(見圖1)，其結構特征是將離心風機的葉輪(5)、(6)(見圖3)裝在筒型逆流式換氣器(見圖2)的兩邊，構成一個完整的芯體(見圖中之Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ)。筒型管道內的通道交錯地與兩邊葉輪葉片通道相連，構成雙向氣密的換氣氣流通道。整機由一個電動機驅動旋轉，達到雙向換氣的目的。
圖1為本新型的芯體結構示意圖。它由左、右離心風機葉輪(5)、(6)，筒型氣流通道(7)及外轉子電機(8)所構成。圖中(Ⅰ)表示該芯體是由外轉子電機驅動。(1)和(3)分別代表相鄰通道氣流進入方向(2)和(4)則為相應通道的出氣方向，(10)為葉輪與筒型氣流管道的連接螺釘。顯然當芯體(Ⅰ)由電機(8)驅動，沿(9)所示方向旋轉時成對相鄰管道內的氣體被抽運而方向相反。圖2為筒型氣流管道(7)的結構示意圖，其通道繞軸成對排列成輻射狀。圖2中(a)表示左視圖，(b)表示右視圖。(11)和(12)分別表示筒型氣流管道左右端氣流入口。離心風機葉輪如圖3所示。(a)表示左葉輪，(b)表示右葉輪。(13)和(14)分別表示左右葉輪葉片。
本新型實施例之一采用前向型離心風機葉輪，葉輪外徑為200毫米，葉片數為48，內徑為180毫米，寬度為35－60毫米。筒型氣流管道的內徑為90毫米，外徑為180毫米，雙向通道數之和為24，長為100－200毫米。采用50瓦外轉子電機驅動。實測結果如下在轉數為900rpm時，單向氣流的風量大于230米3／小時，在1200rpm時，大于300米3／小時，在1400rpm時，大于350米3／小時。本新型實施例之二采用前向型離心風機葉輪，葉輪外徑為200毫米，葉片數為46，內徑為180毫米，寬度為40－50毫米；筒型換熱器外徑為180，內徑為90毫米，長為400毫米，雙向通道數之和為92。采用50瓦外轉子電機。實測結果如下在轉數為900rpm時，單向氣流風量大于200米3／小時(實際為228米3／小時)，在1200rpm時，大于250米3／小時；在滿轉數約為1370rpm時，不小于300米3／小時。而市售筒型熱交換換氣機筒型換熱器外徑240毫米，內徑110毫米，60通道，長440毫米，采用80瓦外轉子電機驅動。實測結果如下在轉數為1200rpm時，單向氣流的風量大于240米3／小時，在滿轉數時約為1400rpm，風量為260米3／小時。從實測結果可明顯地看到本新型機的特點。由于兩端離心風機旋轉時產生離心力，大大加強了在筒形管道內旋轉時所產生的兩股逆向氣流的輸運作用。與單純的筒形熱交換器相比，在產生相同風量時，本新型“離心式筒型換氣機”具有徑向尺寸小，體積小，噪聲低，軸功率小，換氣效率高等明顯特點。
另外，從上述例中可看到，本新型中離心風機葉輪的葉片數與筒形氣流管道通道數互為整數倍。本新型的結構特征中，其離心葉輪的葉片方向可以采用前向葉輪，也可采用后向葉輪。對一般的室內(家庭、醫院、辦公室等場合)使用的小型機可采用前向葉輪，在某些要求風壓高的場合也可采用這種前向葉輪；對大型機，尤其在工業上的應用，當要求降低噪聲指標時則可采用后向葉輪。葉輪和筒形逆流式管道可以采用鑄塑件，也可以采用金屬件。本新型機的結構形式特別適用于屋頂換氣及薄壁間的換氣。
圖4、圖5、圖6分別表示安裝及整機結構示意圖。圖4和圖5表示采用外轉子電機芯體(Ⅰ)時兩種安裝及結構形式。圖6為采用內轉子電機芯體〔Ⅱ〕時結構與安裝示意圖。上述圖中(20)表示為進風口(下進風)，(15)為過慮器，可根據對空氣潔凈程度要求安裝中效過濾器或高效過濾器。
當加裝過濾器后，兩個方向換氣量將會不等，因此可根據兩個方向換氣量是等量還是不等量的要求，通過變化葉輪寬度、葉片數或葉片方向來達到，即本新型機左右兩邊葉輪的寬度、葉片數和葉片方向可以是不對稱的。圖中(16)為室內進風口，(17)為機殼，(18)為導流葉片，(19)為室內外隔壁，可以是窗戶，也可以是墻壁或頂棚，(21)為內轉子電機。
若將中間的筒型逆流式氣流管道用筒型換熱器代替，其特征為通道數較多，適當增加其長度，并且通道隔壁用高導熱系數的鋁箔或銅箔等材料制成，此時該新型機變成了高效結構緊湊的“熱交換型離心式換氣機”。
圖7表示帶有熱交換的離心式筒型換氣機。圖中〔Ⅲ〕為筒型熱交換器。圖8為其掛式安裝外形圖。圖9表示窗式安裝時室內氣流組織形式圖，(22)為氣流射流區，(23)表示氣流回流區。〔Ⅳ〕表示離心式筒型換氣機或熱交換型離心式換氣機。圖10為頂棚安裝時室內氣流組織形式圖。
本機型在整體結構上采用窗式掛式結構，且進風口在下，出風口在正面。這種結構使在室內造成的氣流組織形式合理，即上為氣流射流區，下為氣流回流區，符合空氣潔凈技術規范的要求，其優點是氣流作用區大，沒有死角，不易起灰塵，人的感覺舒服。而現有的市售同類產品，有的將室內進氣和出氣口做在一個平面上，容易造成氣流短路現象；有的直接安裝在窗臺上，且氣流為正面進側面出，顯然這種結構在室內造成的氣流難于避開墻角，極易產生渦流和灰塵。這些機型除了上述缺點之外，氣流作用區也小，因此大大延長了室內換氣的時間，造成能源浪費。
本新型由于自身的結構特點，尺寸容易控制。而且兩端離心風機的葉輪的端面與機殼上進氣管道的間隙，徑向控制在0.5毫米以內，軸向在1毫米以內，且互有一段3－5毫米的搭肩長度。芯體外徑與機殼處的徑向間隙控制在1.5毫米以內。由于上述措施，大大減少了氣流間漏氣及產生壓力損失。而現有同類機型對此問題幾乎重視不夠。為此作了如下實驗方法是將一股氣流進風口堵住密封，測此時出風口處的風量，然后與相同轉數下的該進風口不擋住時出風口處風量相比較，計算百分比。結果如下特邦－99.7％；特佳－80％；亞都－93％；樣機－40％。雖然上述結果說明不了整機在正常工作時漏氣情況，但反映了不同產品漏氣可能性的相對比較值。
左右葉輪不對稱實施例芯體尺寸離心風機葉輪外徑200毫米，內徑為180毫米，為前向型葉輪，葉片數為48，其寬度室內側為45－60毫米，室外側為35－50毫米。筒型氣流管道的輻射狀氣流通道數為24，長度為100－200毫米，外徑180毫米，內徑90毫米。電機采用內轉子或外轉子單向電機，功率為80瓦，轉數為1400rpm。葉輪和筒型氣流管道均采用鑄塑件。
芯體成型工藝將左右葉輪分別從筒型氣流管道的左右端配合插入，在接觸處涂膠粘接，然后用螺釘將葉輪與筒型氣流管道連接在一起。最后裝入電機。
將做好的芯體裝入具備已定外觀的機殼內，則整機就做好了。
權利要求1.一種由動力慣性驅動熱交換雙向通風器和離心風機改進的離心式筒型換氣機，其特征是將離心風機的葉輪(5)、(6)裝在筒形逆流式管道(7)的兩邊構成一個完整的芯體；筒型管道內的通道交錯地與兩邊葉輪葉片通道相連，構成雙向氣密的換氣氣流通道。
2.根據權利要求1所述的離心式筒型換氣機，其特征為離心葉輪的葉片方向采用前向葉輪或采用后向葉輪。
3.根據權利要求1所述的離心式筒型換氣機，其特征為離心葉輪的葉片數與筒形氣流管道通道數互為整數倍。
4.根據權利要求1所述的離心式筒型換氣機，其特征為離心葉輪的左右兩邊葉輪(5)、(6)的寬度、葉片數和葉片方向是對稱的。
5.根據權利要求1所述的離心式筒型換氣機，其特征為離心葉輪的左右兩邊葉輪(5)、(6)的寬度、葉片數和葉片方向是不對稱的。
6.根據權利要求1所述的離心式筒型換氣機，其特征為離心風機葉輪外徑為200毫米，內徑為180毫米，為前向葉輪，葉片數為48，其寬度室內側為45－60毫米，室外側為35－50毫米；筒型氣流管道的輻射狀氣流通道數為24，內徑為90毫米，外徑為180毫米，長度為100－200毫米；采用內轉子或外轉子單向電機，功率為80瓦，轉數為1400rpm；葉輪和筒型氣流管道均采用鑄塑件。
專利摘要離心式筒形換氣機屬于熱交換、換氣通風領域。它是將離心風機的葉輪裝在筒形逆流式換氣器的兩邊構成一個完整的芯體。筒形管道內的通道交錯地與兩邊葉輪葉片通道相連，構成雙向氣密的換氣氣流通道。整機由一個電動機驅動旋轉。若將中間的筒形逆流式管道加長，通道數增加，原來注塑成型的管道壁改成高熱導率的鋁箔、銅箔則該機就變成高效離心式筒形熱交換型換氣機。
文檔編號F24F5/00GK2171802SQ9321033
公開日1994年7月13日 申請日期1993年4月23日 優先權日1993年4月23日
發明者袁忠喜, 陳佳洱, 拉索爾 申請人:北京大學