專利名稱：徑流式風(fēng)機(jī)以及配有一個徑流式風(fēng)機(jī)的高壓清潔裝置的制作方法
徑流式風(fēng)機(jī)以及配有一個徑流式Mt幾的高壓清潔裝置
本發(fā)明涉及一種被設(shè)計i^萬謂的HG-j^幾型式、具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的徑流式亂
例如EP 1022469 Bl就公開了這樣一種徑流^Ml幾，盡管可以產(chǎn)生比較高的靜壓，并且具有良好的壓力容積特性，但是出于成本及安裝空間方面的考慮，總希望能夠減小結(jié)構(gòu)尺寸，并且增大所產(chǎn)生的壓力和體積流量。在各種各樣的應(yīng)用情況下無法提高轉(zhuǎn)棘實現(xiàn)這些艦，所鵬用情況例如有高壓清潔裝置，其中的驅(qū)動電機(jī)既可以驅(qū)動徑流式風(fēng)機(jī)，也可驅(qū)動高壓泵。高壓泵的工作轉(zhuǎn)速通常低于1500轉(zhuǎn)/併中，因此如果不想KS成本昂貴的變速器，則徑流式風(fēng)機(jī)也必須以這個,工作。
EP 0248282 Bl所公開的一種高壓清潔裝置具有一個包括一根驅(qū)動軸的泵-風(fēng)機(jī)單元。為了使這種裝置產(chǎn)生所需的燃燒用空氣，必須使用一個容積很大的徑流式風(fēng)機(jī)，或者必須明顯提高轉(zhuǎn)速，或者必須使用較小且燃燒用空氣需要量比S^、的fi燒器。
DE3001571 Al禾0DE3115698C1也公開了具有一根驅(qū)動軸的泵-風(fēng)機(jī)單元。本發(fā)明的任務(wù)在于，對HG型徑流式風(fēng)機(jī)尤其是用于高壓清潔裝置的徑流式風(fēng)機(jī)^ff產(chǎn)生的體積流量和壓力方面進(jìn)行改進(jìn)，從而實現(xiàn)體積更小的結(jié)構(gòu)，并
^y或者能夠在較低^i下工作。
按照本發(fā)明所述，采用具有權(quán)利要求1所述特征的一種徑流式風(fēng)機(jī)，即可解決這一任務(wù)。
本發(fā)明所述徑流式風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于通31S形周壁區(qū)域?qū)Ч璴和改善按導(dǎo)流構(gòu)件樣式朝向第二吸入腔的回流，這總體上提高風(fēng)機(jī)的功率。此外沒有橫斷面上按擴(kuò)散器樣式擴(kuò)大的排出區(qū)域，其同樣也有助于提高風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。該排出區(qū)域集成于徑流式風(fēng)機(jī)之中或者之上。改進(jìn)后所實現(xiàn)的性能數(shù)據(jù)使ff^流式風(fēng)機(jī)特別適用于結(jié)構(gòu)體積小巧且轉(zhuǎn)速^^氏的高壓清潔裝置。不僅由于與高壓泵共同工作需要較低的轉(zhuǎn)速，而且低轉(zhuǎn)速也有利于減小噪聲發(fā)射。同時可以提高徑流式風(fēng)機(jī)的以及安裝于同一根驅(qū)動軸上的高壓泵的使用壽命。
4采用從屬權(quán)利要求中所述的措施，能夠以有益方式對權(quán)利要求1所述的徑
流式^uni^[亍改進(jìn)、改良。
第二和第三周壁區(qū)域上遠(yuǎn)離葉輪的末端區(qū)域最好構(gòu)成相對而置的排出區(qū)域 的壁區(qū)域，從而使得其完全并且沒有過渡地成形。這同樣改善流動條件。
排出區(qū)鵬其外殼一側(cè)的始端具有其最小寬度，且該寬度最好小于葉輪半 徑。選擇這種幾何尺寸特別適合于實現(xiàn)高的壓力和體積流量。適宜地采用下述 方式達(dá)到這一 目的第三周壁區(qū)鵬排出區(qū)域的外殼一側(cè)的開始端具有呈舌狀 指向外殼內(nèi)部的形狀，從而通過周壁區(qū)域在排出區(qū)域開始端實現(xiàn)這種變窄，并 且不需要額外的構(gòu)件。
外殼最好用塑料制成，這樣就能以簡單且成本低廉的方式進(jìn)行制造，原則 上也可以采用金屬實施。
在一種優(yōu)選實施型式中，第二周壁區(qū)域具有對數(shù)螺旋形狀，己證明這種形
狀特別有利于實:EJ^;f追求的目標(biāo)。
在葉輪或者其葉片環(huán)與兩個側(cè)壁之間構(gòu)成的迷宮式密封系統(tǒng)也有助于改善 所需的特性。
由于本發(fā)明所述的徑流式風(fēng)機(jī)就Jl^特性和優(yōu)點(diǎn)而言，特別適合用于高壓 清潔裝置之中，其中徑流式風(fēng)機(jī)的葉輪以及高壓泵均固定在驅(qū)動電機(jī)的同一根 驅(qū)動軸上，并且構(gòu)成一4^-風(fēng)機(jī)單元。最好將徑流式風(fēng)機(jī)安裝在驅(qū)動電機(jī)的一 偵U，將高壓泵安裝在驅(qū)動電機(jī)的另一側(cè)。
按照一種有益的結(jié)構(gòu)實施型^^f述，泵-風(fēng)機(jī)單元與鍋爐一起安裝在一4^寺 別能夠移動的底座上，且用來輸送燃燒器用燃燒用空氣的徑流式風(fēng)機(jī)與鍋爐連 接在一起，流體管從高壓泵開始通向鍋爐中的流體加熱裝置。
以下將根據(jù)附圖和下列描述，對本發(fā)明的一禾中實施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。相關(guān) 附圖如下
附圖l本發(fā)明所述徑流式風(fēng)機(jī)實施例的側(cè)視圖，圖中去掉了配有隔壁的側(cè) 壁，但是繪出了該隔壁，
附圖2高壓清潔裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D，其中示出包括鍋爐的剖面以及附

圖1所示與鍋爐相連的徑流式風(fēng)機(jī)，以及
附圖3高壓清潔裝置的俯視圖，包括示意示出的驅(qū)動電機(jī)與示意示出的高 壓泵示意圖。按照附圖1所示的徑流式風(fēng)機(jī)9的實施例，罐狀葉輪IO以會,旋轉(zhuǎn)的方式 支承于螺旋形外殼ll之中。葉輪10由一個圓盤形底部12構(gòu)成，底部中間有一
個用來與僅在附圖3中所示驅(qū)動電機(jī)17的驅(qū)動軸16相連的輪轂13。在底部12 的徑向夕卜側(cè)周邊區(qū)域上垂直于其平面地伸出多個葉片14，這些葉片形成一個葉 片環(huán)15。
外殼ll由一個螺旋形周壁18構(gòu)成，其中呈部分圓形彎曲的第一周壁區(qū)域 19直:接以非常小的間隙沿著葉片環(huán)15延伸，在本實施例中在大約120°角^± 延伸。但可以改變該角度，在葉片環(huán)15與第一周壁區(qū)域19之間可以采用迷宮 式密封型式進(jìn)行密封。
從關(guān)于葉輪10旋轉(zhuǎn)方向A的第一周壁區(qū)域19后端開始，緊接著是呈螺旋狀 以到葉輪IO的不斷變大的徑向距離延伸至購成風(fēng)機(jī)排出口的排出區(qū)域21的第 二周壁區(qū)域20 。第二周壁區(qū)域20具有對數(shù)螺旋形狀。
在相反方向緊接于第一周壁區(qū)域19之后的是同樣延伸到排出區(qū)域21的第 三周壁區(qū)域22。第三周壁區(qū)域22呈S形彎曲直至括狀凹入部分23，所述凹入部 分23構(gòu)成排出區(qū)域21的始端，且排出區(qū)域在始端關(guān)于出流方向具有最小寬度， 然后其寬度或者橫斷面在出流方向上如同擴(kuò)散器一樣擴(kuò)大。第二周壁區(qū)域20以 麟三周壁區(qū)域22遠(yuǎn)離第一周壁區(qū)域19的兩個末端區(qū)域構(gòu)成排出區(qū)域21的相 對而置的壁面，從而使得該排出區(qū)嫩目對于周壁18整體成型，按照另一種實施 型式所述，也其可以被安裝。
第三排出壁區(qū)域22的S形曲部從第一周壁區(qū)域19開始首先具有相反的曲 率，然后又重新具有同向的曲率。同向的彎曲區(qū)域24(相對于第一周壁區(qū)域19) 構(gòu)鵬于朝向葉輪10回流的分流的導(dǎo)流構(gòu)件。凹入部分23有助于將氣流分成 這一股回流的分流以及朝向排出區(qū)域21的分流。
周壁18與遮蓋周壁18開口側(cè)的兩個側(cè)壁25、 26共同構(gòu)成外殼11。按照附 圖3所示，這翻蝰25、 26各自與周壁18的軸向部分區(qū)域整體連接，從而形 成一個兩體式外殼ll。在連接線27上用螺栓將這兩部分相互固定，或者以其它 方式將其相互固定。
此外當(dāng)然也可以將周壁18整體成型于兩個側(cè)壁25、 26中的一^f幢上， 或者采用由周壁18和兩個側(cè)壁25、 26構(gòu)成的三件式外殼。
采用迷宮密封形式朝向兩個側(cè)壁25、 26對葉輪10進(jìn)行密封，在EP 1022469Bl或都P 1022470 Bl中對此有詳細(xì)描述。
隔壁28從側(cè)壁26開始(附圖l中沒有繪出)延伸到罐狀葉輪10內(nèi)部，并 且將其內(nèi)部空間劃分為第一吸入^V1以及朝向周壁19的第二吸入腔V2。隔壁 28從側(cè)壁26開始傾斜延伸直到葉輪10底部12，原則上也可平行于葉輪10的 旋轉(zhuǎn)軸線延伸。為了對葉輪10的底部12和朝向該底部12的隔壁28邊象t間 的間隙進(jìn)行密封，可以給該邊緣配置一個密封元件，譬如其已在提到的現(xiàn)有技 術(shù)中詳細(xì)描述。側(cè)壁26上有一個ffiA第一吸入月^Vl的進(jìn)風(fēng)口29。
進(jìn)風(fēng)口 29可以采用各種各樣的設(shè)計形式。上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中詳細(xì)描述 過的各種實施型式均可應(yīng)用于本發(fā)明。
^EP 1022469 Bl或者EP 1022470 Bl的上述現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)對作用原理進(jìn)行 過詳細(xì)描述，因此以下對其僅作簡短說明。所涉及的是徑流與橫流式風(fēng)機(jī)技術(shù) 以及側(cè)道壓縮機(jī)技術(shù)的有目的的組合功能，這種Mm技術(shù)被稱作HG-技術(shù)。視設(shè) 計與實施形式而定，主要采用所述一種或另一種技術(shù)。
當(dāng)葉輪10在旋轉(zhuǎn)方向A旋轉(zhuǎn)時，第一ftAJgVl區(qū)域中的葉輪10起到徑流 式風(fēng)機(jī)的作用。ffliM風(fēng)口 28將外部空氣吸入到第一吸入^V1之中，然后經(jīng) 由第一吸入SSV1的周邊區(qū)域i!31葉片環(huán)15將其沿徑向向外加速。加速后的氣 流在外部分成工作氣^A1和工作氣涼lA2。工作氣^A1重新回到第一吸入^V1 之中，然后在徑流風(fēng)機(jī)作用下再次將其向外加速，這一股工作氣流的大部分在 第一吸入腔V1的對置端i4A到螺旋擴(kuò)大部分之中。
在第二吸入^V2區(qū)域內(nèi)，葉輪的兩M由向端側(cè)沒有被側(cè)壁25、 26封閉。 隔壁28朝向內(nèi)部空間構(gòu)成密閉的終端，并且在位于隔M面的第一周壁區(qū)域19 上其形成密封。因此葉輪10在第二吸入腔V2區(qū)域內(nèi)僅僅作為橫流式Mm工作， 其吸入工作氣^A2，并且ffiil第三周壁區(qū)域22的S形曲面以及凹入部分23輔助。 然后對工作氣箭uA2進(jìn)行壓縮，并且在葉輪IO的對面一側(cè)將其重新排出。因此 Ml幾可以部分地作為二級i^幾工作，二級風(fēng)機(jī)包括一個M31第一吸入腔V1構(gòu)成 的以徑流式j(luò))^幾型式工作的第一級，以及一個Mil第二吸入腔V2構(gòu)成的以，f^ 式風(fēng)機(jī)型式工作的第二級。
從第二級也就是從吸入^V2流出的工作氣^A3然后沿著螺旋形彎曲的第 二周壁區(qū)域20到達(dá)排出區(qū)域21 。
由于寬度或橫斷面的所述擴(kuò)大由排出擴(kuò)散器型構(gòu)成的排出區(qū)域21 ，使風(fēng)機(jī)的靜壓提高。
附圖2和3所示高壓清潔裝置的構(gòu)造類似于EP 0248282 Bl所公開的高壓清 潔體。在所公開的這種驢中，驅(qū)動電機(jī)具有一個豎直的驅(qū)動軸，而附圖2 和3所示驅(qū)動電機(jī)17的驅(qū)動軸16貝ij布置在水平方向。當(dāng)然也可以給本發(fā)明所 述的高壓清潔裝置配置一個豎直的驅(qū)動軸16。
在由配有滾輪的移動式底座40構(gòu)成的底座上安^W—^-風(fēng)機(jī)單元30， 該單元由驅(qū)動電機(jī)17構(gòu)成，其驅(qū)動軸16在所述一端驅(qū)動徑流式風(fēng)機(jī)9的葉輪 10， 置端驅(qū)動高壓泵31。徑流式風(fēng)機(jī)9或者其排出區(qū)域21連接到一個圓柱 形鍋爐32，鍋爐的蓋子33支承一^h利用jt氣或者流態(tài)it料i4纟亍工作的鼓風(fēng)^t 燒器34。高壓泵31 ffiM3^接管路35與鍋爐32內(nèi)部的f^統(tǒng)35相連，多個 圈的髓系統(tǒng)36沿著鍋爐32的圓柱形外壁37延伸。這些圈在本實施例中為雙 層結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以采用另外的層數(shù)。
徑流式風(fēng)機(jī)9產(chǎn)生的氣流在鍋爐32中沿著夕卜壁37向上流動，將所需的燃 燒用空氣供應(yīng)給鼓風(fēng)式燃燒器34。燃燒器火焰Mti風(fēng)^t燒器34開始豎直向上 延伸，將魏系統(tǒng)36或者其中的液體加熱。然后通過高壓泵31將加熱后的流 體以通流方法導(dǎo)向圖中并未繪出的排出泵噴嘴，泵噴嘴通常安裝在高壓軟管上。
在徑流式風(fēng)機(jī)9側(cè)面還有一個用于將燃料供應(yīng)給鼓風(fēng):￡ 燒器34的燃料泵 38連接在驅(qū)動軸16或者葉輪10的輪轂13上，并同步被驅(qū)動。
在徑流式風(fēng)機(jī)9的出口或者在排出區(qū)域21的出口上安^W—個調(diào)節(jié)元件
39，可根據(jù)需要ii5i該調(diào)節(jié)元f^le調(diào)節(jié)戶;f產(chǎn)生的氣流。
通常4頓一種四極異步交流電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)17，這種電機(jī)在50Hz交流電 時，織小于1500轉(zhuǎn)/併中。原則上也可以4頓能實現(xiàn)車鍵較可變性的電子控制 式電機(jī)。
徑流式風(fēng)機(jī)9的外殼11適宜用塑料制成，這一方面有利于降低制造成本， 另一方面也能減輕重量。原則上也可^^用^屬。
權(quán)利要求
1.徑流式風(fēng)機(jī)，包括在其圓周上配置有葉片環(huán)(15)的罐狀葉輪(10)，包括容納葉輪(10)的外殼(11)，其周壁(18)從直接沿著葉片環(huán)(15)呈部分圓形彎曲延伸的第一周壁區(qū)域(19)開始一方面在葉輪(10)的旋轉(zhuǎn)方向具有直到排出區(qū)域(21)的第二周壁區(qū)域(20)，且第二周壁區(qū)域與葉輪(10)的徑向距離呈螺旋形逐漸變大，另一方面與葉輪(10)旋轉(zhuǎn)方向相反地具有同樣延伸直到排出區(qū)域(21)的第三周壁區(qū)域(22)，該徑流式風(fēng)機(jī)還包括遮蓋葉輪(10)軸向端側(cè)的兩個側(cè)壁(25，26)，且布置在其中一個側(cè)壁(26)上的隔壁(28)伸入到罐狀葉輪(10)之中，將葉輪的內(nèi)部空間分成第一吸入腔(V1)和第二吸入腔(V2)，第一吸入腔(V1)配有進(jìn)風(fēng)口(29)，第二吸入腔(V2)朝向直接沿著葉片環(huán)(15)延伸的第一周壁區(qū)域(19)；其特征在于，第三周壁區(qū)域(22)從第一周壁區(qū)域(19)開始直到排出區(qū)域(21)呈S形彎曲，且其與第一周壁區(qū)域(19)一樣方向彎曲的部分區(qū)域(24)構(gòu)成用于導(dǎo)回到第二吸入腔(V2)的空氣流(A2)的導(dǎo)流構(gòu)件，且排出區(qū)域(21)的橫斷面在出流方向如同擴(kuò)散器一樣擴(kuò)大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑流式Mf幾，其特征在于，第二和第三周壁區(qū)域 (20， 22)的遠(yuǎn)離葉輪(10)的末端區(qū)域構(gòu)成排出區(qū)域(21)的相對而置的壁區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的徑流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，排出區(qū)域(21)在 其外殼側(cè)的始端具有其最小寬度，且該寬度最好小于葉輪(10)的半徑。
4. 根據(jù)戰(zhàn)權(quán)利要求中任一項所述的徑流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，第三周壁區(qū) 域(22 )在外殼側(cè)的排出區(qū)域(21)的始端具有呈舌狀指向外殼內(nèi)部的微(23 )。
5. 根據(jù)J^權(quán)利要求中任一項所述的徑流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，外殼用塑料 或金屬制成。
6. 根據(jù)±^權(quán)利要求中任一項所述的徑流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，第二周壁區(qū) 域(20)具有對數(shù)螺旋^1犬。
7. 根據(jù)戰(zhàn)權(quán)利要求中任一項所述的徑流式風(fēng)機(jī)，其特征在于，在葉輪(IO) 或者其葉片環(huán)(15)與兩^1M則壁(25， 26)之間構(gòu)成迷宮式密封系統(tǒng)。
8. 配置有上述權(quán)利要求中任一項所述徑流式風(fēng)機(jī)(9)的高壓清潔裝置，其特征在于，徑流式風(fēng)機(jī)(9)的葉輪(10)與高壓泵(31)均固定在驅(qū)動電機(jī)(17) 的同一根驅(qū)動軸(16)上并構(gòu)成泵-Mt幾單元(30)。
9. 根據(jù)權(quán)禾腰求8所述的高壓清潔裝置，其特征在于，徑流式Mt幾(9)安 置在驅(qū)動電機(jī)(17)的所述一端上，高壓泵(31)則安置在驅(qū)動電機(jī)的另一端 上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的高壓清潔裝置，其特征在于，泵-Mt幾單元G0) 與鍋爐(32) —起安裝在能移動的底座(40)上，且用來給燃燒器(34)供應(yīng) 燃燒用空氣的徑流式風(fēng)機(jī)(9)與鍋爐(32)相連，流體魏(35， 36)從高壓 泵(31)延伸到鍋爐(32)中的流體加熱體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種徑流式風(fēng)機(jī)，具有一個罐形葉輪(10)，并且具有一個容納葉輪(10)的外殼(11)，其周壁(18)從沿著葉輪(10)呈部分圓狀彎曲延伸的第一周壁(19)開始，一方面在葉輪(10)的旋轉(zhuǎn)方向具有一個第二周壁區(qū)域(20)，另一方面則在與葉輪(10)旋轉(zhuǎn)方向相反的方向具有一個同樣一直朝向排出區(qū)域(21)延伸的第三周壁區(qū)域(22)，所述第二周壁區(qū)域與葉輪(10)之間具有一直朝向排出區(qū)域(21)呈螺旋狀逐漸增大的徑向距離。兩個側(cè)壁(25，26)蓋住葉輪的軸向端面，布置在其中一個側(cè)壁上的隔壁(28)伸入到罐形葉輪(10)之中，葉輪內(nèi)部空間分為第一吸入腔(V1)和第二吸入腔(V2)，第一吸入腔(V1)對應(yīng)于一個進(jìn)風(fēng)口(29)。第三周壁區(qū)域(22)從第一周壁區(qū)域(19)一直朝向排出區(qū)域(21)呈S形彎曲，且其與第一周壁區(qū)域(19)一樣彎曲的局部區(qū)域(24)構(gòu)成使得氣流朝向第二吸入腔(V2)回流的導(dǎo)流構(gòu)件。排出區(qū)域(21)橫斷面如同擴(kuò)散器一樣朝向出流方向擴(kuò)大。采用這種設(shè)計形式可提高徑流式風(fēng)機(jī)的效率，增大風(fēng)機(jī)出風(fēng)量，同時體積比較小。
文檔編號F04D17/04GK101652572SQ200780048234
公開日2010年2月17日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者E·克勞森, G·韋格納, J·皮茨, L·鮑爾, R·塞特 申請人:阿爾佛雷德·卡切爾有限責(zé)任兩合公司