斜流式水動力冷卻風的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種斜流式水動力冷卻風機，其包括外殼、裝設于外殼內側的水輪機以及與水輪機分別連接的風扇、冷卻水出水管和冷卻水進水管；水輪機包括基礎環、裝設于基礎環頂端的蝸殼、裝設于基礎環底端的尾水管、裝設于蝸殼頂端的頂蓋、穿設于蝸殼內側的轉動軸以及裝設于轉動軸一端的轉輪；轉輪為自一端向另一端傾斜的圓錐形殼體結構，其固設于轉動軸的底端部，外壁沿圓周傾斜一定角度均勻設有呈空間扭曲面的轉輪葉片；轉輪葉片還分別與轉動軸以及水流流向形成一個斜向夾角。本實用新型結構設計簡單、合理，能耗低且噪音小，由于取消了電機及減速裝置，因此杜絕了漏電的可能，使得運行狀況更加穩定，減少了設備維護保養，使用安全可靠。
【專利說明】斜流式水動力冷卻風機
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種風機，尤其涉及一種斜流式水動力冷卻風機。
【背景技術】
[0002] 目前，市場上空調系統正在使用的冷卻風機主要的冷卻方式是以電動機為動力源 帶動風機旋轉，使得空氣流動，與空調冷卻水逆向流通，從而達到空調冷卻水降溫的目的。 對于目前能源的日益緊張情況，空調系統節約能耗也就成為了一種新型的競爭手段，而對 于占據整個空調系統20%?30%能耗的冷卻風機電能消耗就首先成為了人們眼中的一個 焦點，怎樣使冷卻風機更能節約能耗也就成了人們急于解決的一個新的課題。國際上以及 國內有人用混流式或軸流式轉輪替代原有電機，使風機由原來的電力驅動改為水力驅動， 達到了節約能耗的目的，但是眾所周知，混流式轉輪應用水頭較高（40?700米），但風扇固 定，負荷變化較大時，效率顯著下降；而軸流式轉槳機盡管能適應水頭（3?50米）與負荷 變化，高效率區寬，但空蝕系數（動力真空與水頭之比值）較大，且懸臂的槳葉強度有限，故 應用水頭較低。
[0003] 因此，研究一種既能應用于較高水頭，又能適應負荷變化的新型轉輪，取代冷卻風 機原有電機，一直是該【技術領域】技術人員研究的重要課題。
[0004] 上述可知，有必要對現有技術進一步完善。
【發明內容】
[0005] 本實用新型是為了解決現有空調系統冷卻風機能耗較大，且易對周邊環境造成噪 聲污染等問題而提出一種電力能耗低、噪音小、運行穩定且使用安全可靠的斜流式水動力 冷卻風機。
[0006] 本實用新型是通過以下技術方案實現的：
[0007] 上述的斜流式水動力冷卻風機，包括外殼、裝設于所述外殼內側的水輪機以及與 所述水輪機分別匹配連接的風扇、冷卻水出水管和冷卻水進水管；所述水輪機包括基礎 環、裝設于所述基礎環頂端的蝸殼、裝設于所述基礎環底端的尾水管、裝設于所述蝸殼頂端 的頂蓋、穿設于所述蝸殼內側的轉動軸以及裝設于所述轉動軸一端的轉輪；所述轉輪為自 一端向另一端傾斜的圓錐形殼體結構，其固設于所述轉動軸的底端部，外壁沿圓周傾斜一 定角度均勻設置有呈空間扭曲面的轉輪葉片；所述轉輪葉片還分別與所述轉動軸以及水流 流向形成一個斜向夾角。
[0008] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述基礎環呈喇叭狀殼體結構，其頂端和底端 均成開口狀；所述基礎環的底端口向外水平均勻延伸形成第一法蘭盤，頂端口外壁向外水 平均勻延伸形成臺階面。
[0009] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述蝸殼為向內螺旋管道組成的蝸殼且管徑 以螺旋線結構逐步縮小，其靠內一側呈開口狀且開口處的上側外壁和下側外壁均設有臺階 面；所述蝸殼開口處的下側外壁的臺階面與所述基礎環頂端口外壁的臺階面匹配卡合并固 定。
[0010] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述蝸殼在位于開口處的內側還裝設有用于 分流水流的固定導葉。
[0011] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述頂蓋呈環形筒狀結構，其頂端口向外水平 均勻延伸形成第二法蘭盤，底端口先向外呈水平均勻延伸后再向上呈彎曲延伸；所述頂蓋 底端口呈彎曲延伸的端部內側設有臺階面，所述頂蓋底端口呈彎曲延伸的端部內側的臺階 面與所述蝸殼開口處的上側外壁的臺階面匹配卡合并固定。
[0012] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述頂蓋底端口的內側壁與所述轉動軸之間 還裝設有密封裝置。
[0013] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述尾水管的頂端口向外水平均勻延伸形成 第三法蘭盤；所述第三法蘭盤與所述第一法蘭盤通過鎖緊件匹配固定。
[0014] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述轉動軸呈軸體結構，其一端向所述頂蓋上 側穿出，另一端向所述頂蓋下側穿出；所述轉動軸向所述頂蓋上側穿出的頂端開設有第一 鍵槽，所述轉動軸向所述頂蓋下側穿出的底端開設有第二鍵槽；所述風扇通過所述第一鍵 槽配以定位鍵固定于所述轉動軸的頂端；所述轉輪通過所述第二鍵槽配以定位鍵套接固定 于所述轉動軸的底端。
[0015] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述水輪機還包括軸承座；所述軸承座呈錐 形筒狀結構，其匹配套設于向所述頂蓋上側穿出的所述轉動軸一端；所述軸承座的頂端口 固設有軸承蓋板，底端與所述第二法蘭盤固定連接；所述軸承座的頂端口內壁與所述轉動 軸之間裝設有軸承，所述軸承座的底端口內壁與所述轉動軸之間也裝設有軸承。
[0016] 所述斜流式水動力冷卻風機，其中：所述冷卻水進水管一端伸進所述外殼內側且 與所述蝸殼的進水口連接導通，另一端伸出所述外殼外側且連接外置供水裝置；所述冷卻 水出水管水平設置于所述外殼的上端內側，其中部與所述尾水管連接并導通。
[0017] 有益效果：
[0018] 本實用新型斜流式水動力冷卻風機結構設計簡單、合理，其中，通過水流沖擊斜流 式轉輪產生動能，從而帶動風機轉動，不需要增加外部動力源，從而達到節能的目的；轉輪 與風扇由轉動軸連接，并且在與轉動軸的連接處開有鍵槽，轉輪及風扇與轉動軸采用定位 鍵連接；蝸殼進水處不需要設置活動導水機構，冷卻水水量由冷卻水泵流量確定；在冷卻 風機中，用斜流式水輪機取代電動機，轉輪為自一端向另一端傾斜的圓錐形殼體結構且采 用低轉速設計，使風機與轉輪的轉速能達到完全匹配，因此在轉輪與風機之間不在設置減 速裝置，減少了設備易損件及后期設備維護率；將冷卻水進水管直接接至蝸殼進水口，尾水 管連接至冷卻水出水管道；當冷卻水通過外置循環冷卻水泵連接至冷卻水進水管，使其進 入轉輪內，使得轉輪旋轉帶動風機，把原先循環水系統的能量二次利用，不僅僅消除了原有 冷卻風機內電能的消耗，還大大降低了風機電機急減速裝置的震動和噪音，減少了環境的 污染，適于推廣與應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型斜流式水動力冷卻風機的結構示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型斜流式水動力冷卻風機的水輪機的結構示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型斜流式水動力冷卻風機的水輪機的俯視圖。
【具體實施方式】
[0022] 本實用新型中涉及到的方位詞"上"、"下"以及"頂"、"底"、"內"、"外"均與附圖1 或2的朝向一致。
[0023] 如圖1至3所示，本實用新型高效水動力冷卻塔，包括外殼1、水輪機2、風扇3、冷 卻水進水管4和冷卻水出水管5。
[0024] 外殼1大致呈灌狀殼體結構，頂端設有通風口 11。
[0025] 水輪機2匹配設置于外殼1的內部，其包括基礎環21、蝸殼22、固定導葉23、頂蓋 24、轉動軸25、密封裝置26、轉輪27、軸承座28和尾水管29。
[0026] 基礎環21呈喇叭狀殼體結構，其頂端和底端均成開口狀；其中，基礎環21的底端 口向外水平均勻延伸形成第一法蘭盤211，頂端口外壁向外水平均勻延伸形成有臺階面。
[0027] 蝸殼22為向內螺旋管道組成的蝸殼且管徑以螺旋線結構逐步縮小，其靠內一側 呈開口狀且開口處的上側外壁和下側外壁均設有臺階面，其中，蝸殼22開口處的下側外壁 的臺階面與基礎環21頂端口外壁的臺階面匹配卡合并通過鎖緊件鎖緊固定，使蝸殼22匹 配固設于基礎環21的頂端外壁。
[0028] 固定導葉23裝設于蝸殼25開口處的內側，起到分流水流，使冷卻水均勻沖擊轉輪 26,使轉輪26受力更均勻。
[0029] 頂蓋24呈環形筒狀結構，其頂端口向外水平均勻延伸形成第二法蘭盤241，底端 端口先向外呈水平均勻延伸后再向上呈彎曲延伸，其中，該頂蓋24底端口呈彎曲延伸的端 部內側設有臺階面，該頂蓋24底端口呈彎曲延伸的端部的臺階面與蝸殼22開口處的上側 外壁的臺階面匹配卡合并通過鎖緊件鎖緊固定，使該頂蓋24固設于蝸殼22開口處的上側 外壁。
[0030] 轉動軸25呈軸體結構且穿設于頂蓋24內部，即一端向頂蓋24上側穿出，另一端 向頂蓋24下側穿出；其中，該轉動軸25向頂蓋24上側穿出的頂端開設有第一鍵槽251，該 轉動軸25向頂蓋24下側穿出的底端開設有第二鍵槽252。
[0031] 密封裝置26匹配裝設于頂蓋24底端口內側壁與轉動軸25之間，以防止蝸殼22 中的冷卻水外漏。
[0032] 轉輪27為自一端向另一端傾斜的圓錐形殼體結構，其通過轉動軸25的第二鍵槽 252配以定位鍵匹配套接固定于轉動軸25的底端部，外壁沿圓周傾斜一定角度均勻設置有 呈空間扭曲面的轉輪葉片271，其中，該轉輪葉片271還分別與轉動軸25及水流流向形成一 個斜向夾角。
[0033] 軸承座28大致呈錐形筒狀結構，其匹配套設于向頂蓋24上側穿出的轉動軸25 - 端；該軸承座28的頂端口通過鎖緊件固設有軸承蓋板281，底端通過鎖緊件與頂蓋24頂端 口的第二法蘭盤241連接固定；其中，該軸承座28頂端口內壁與轉動軸25之間以及該軸承 座28底端口內壁與轉動軸25之間均裝設有軸承282。
[0034] 尾水管29匹配裝設于基礎環21的底端，其上端口向外水平均勻延伸形成第三法 蘭盤291,其中，該尾水管29的第三法蘭盤291與基礎環21底端的第一法蘭盤211通過鎖 緊件連接固定。
[0035] 風扇3裝設于轉動軸24的頂端，其通過轉動軸25頂端的第一鍵槽251配以定位 鍵與轉動軸24頂端連接固定。
[0036] 冷卻水進水管4 一端伸進外殼1內側且與水輪機2的蝸殼22的進水口連接導通， 另一端伸出外殼1外側且連接外置供水裝置。
[0037] 冷卻水出水管5水平設置于外殼1的上端內側，中部與水輪機2的尾水管29連接 并導通。
[0038] 本實用新型工作原理：
[0039] 通過外置空調冷卻水泵將冷卻水送至冷卻風機，靠水的余壓來沖擊轉輪27,通過 轉輪27的旋轉帶動風扇3轉動，使氣流流動冷卻由冷卻水出水管5噴出的冷卻水，從而達 到使冷卻水降溫的目的。
[0040] 本實用新型結構設計簡單、合理，應用于空調系統中在節約電力能耗的同時，大大 減少了噪音對環境的污染，由于取消了電機及減速裝置，因此，杜絕了漏電的可能，也使得 運行狀況更加穩定，減少了設備的維護保養，使用安全可靠。
[0041] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作任何其他 形式的限制，而依據本實用新型的技術實質所作的任何修改或等同變化，仍屬于本實用新 型所要求保護的范圍。
【權利要求】
1. 一種斜流式水動力冷卻風機，包括外殼、裝設于所述外殼內側的水輪機以及與所述 水輪機分別匹配連接的風扇、冷卻水出水管和冷卻水進水管；所述水輪機包括基礎環、裝設 于所述基礎環頂端的蝸殼、裝設于所述基礎環底端的尾水管、裝設于所述蝸殼頂端的頂蓋、 穿設于所述蝸殼內側的轉動軸以及裝設于所述轉動軸一端的轉輪；其特征在于：所述轉輪 為自一端向另一端傾斜的圓錐形殼體結構，其固設于所述轉動軸的底端部，外壁沿圓周傾 斜一定角度均勻設置有呈空間扭曲面的轉輪葉片； 所述轉輪葉片還分別與所述轉動軸以及水流流向形成一個斜向夾角。
2. 如權利要求1所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述基礎環呈喇叭狀殼 體結構，其頂端和底端均成開口狀； 所述基礎環的底端口向外水平均勻延伸形成第一法蘭盤，頂端口外壁向外水平均勻延 伸形成臺階面。
3. 如權利要求2所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述蝸殼為向內螺旋管 道組成的蝸殼且管徑以螺旋線結構逐步縮小，其靠內一側呈開口狀且開口處的上側外壁和 下側外壁均設有臺階面； 所述蝸殼開口處的下側外壁的臺階面與所述基礎環頂端口外壁的臺階面匹配卡合并 固定。
4. 如權利要求3所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述蝸殼在位于開口處 的內側還裝設有用于分流水流的固定導葉。
5. 如權利要求3所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述頂蓋呈環形筒狀結 構，其頂端口向外水平均勻延伸形成第二法蘭盤，底端口先向外呈水平均勻延伸后再向上 呈彎曲延伸； 所述頂蓋底端口呈彎曲延伸的端部內側設有臺階面，所述頂蓋底端口呈彎曲延伸的端 部內側的臺階面與所述蝸殼開口處的上側外壁的臺階面匹配卡合并固定。
6. 如權利要求5所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述頂蓋底端口的內側 壁與所述轉動軸之間還裝設有密封裝置。
7. 如權利要求2所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述尾水管的頂端口向 外水平均勻延伸形成第三法蘭盤； 所述第三法蘭盤與所述第一法蘭盤通過鎖緊件匹配固定。
8. 如權利要求1所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述轉動軸呈軸體結構， 其一端向所述頂蓋上側穿出，另一端向所述頂蓋下側穿出； 所述轉動軸向所述頂蓋上側穿出的頂端開設有第一鍵槽，所述轉動軸向所述頂蓋下側 穿出的底端開設有第二鍵槽； 所述風扇通過所述第一鍵槽配以定位鍵固定于所述轉動軸的頂端； 所述轉輪通過所述第二鍵槽配以定位鍵套接固定于所述轉動軸的底端。
9. 如權利要求5所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述水輪機還包括軸承 座；所述軸承座呈錐形筒狀結構，其匹配套設于向所述頂蓋上側穿出的所述轉動軸一端； 所述軸承座的頂端口固設有軸承蓋板，底端與所述第二法蘭盤固定連接； 所述軸承座的頂端口內壁與所述轉動軸之間裝設有軸承，所述軸承座的底端口內壁與 所述轉動軸之間也裝設有軸承。
10.如權利要求1所述的斜流式水動力冷卻風機，其特征在于：所述冷卻水進水管一端 伸進所述外殼內側且與所述蝸殼的進水口連接導通，另一端伸出所述外殼外側且連接外置 供水裝置； 所述冷卻水出水管水平設置于所述外殼的上端內側，其中部與所述尾水管連接并導 通。
【文檔編號】F04D29/42GK203847400SQ201420013320
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】張禮達, 魏艷立, 楊靜, 盧磊 申請人:西華大學