[發明專利]一種半開式針狀渦輪

在審

• 申請號: 201310541248.4
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN104612757A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 時劍
• 申請（專利權）人: 時劍
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

所屬技術領域

本發明涉及一種半開式針狀渦輪，屬流體機械技術領域。

背景技術

中國專利局公布的實用新型專利，公告號CN202851088U，公告日2013年4月3日，公開了一種絲狀渦輪，包括噴嘴，殼體和轉子，所述轉子葉片為絲狀，絲狀葉片可以相互平行呈多層鳥籠狀，也可縱橫交錯呈三維網狀。轉子軸中空并開有排氣孔。這種絲狀渦輪用絲狀葉片取代傳統特斯拉渦輪的薄圓盤，由于絲狀葉片固定在兩個厚圓盤上，所以比薄圓盤剛度好，不易變形，使轉子可以做得直徑更大而不易變形。絲狀葉片形成的絲網結構還可對噴嘴氣流具有一定的消音效果，降低機器噪音。該專利只是把絲狀葉片用在閉式渦輪上，閉式渦輪制造難度較大，成本較高，一般用于蒸汽動力，多級壓縮和較高揚程離心泵等場合，而小功率的風機、水泵等多用結構簡易的半開式渦輪，如果能在此基礎上進行改進，設計出一種新型半開式渦輪，既有較高的效率和較低的噪音，又易于制造成本低，從而拓寬其用途。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供一種半開式針狀渦輪，該半開式針狀渦輪包括擴壓槽，圓形殼體和轉子，所述轉子葉片為針狀，針狀葉片與背景技術中所述的絲狀葉片區別為：絲狀一般較柔，須固定兩端，而針狀則具較好剛性，可只固定一端。所以轉子由一個固定盤上布滿針狀葉片構成，一種是針狀葉片布滿固定盤單面，看起來像一個圓形刷子。另一種是針狀葉片布滿固定盤雙面，這樣相同轉子尺寸下針狀葉片的剛性更好。針狀葉片也可縱橫交錯編織成網，就象柵欄一樣，這樣可增強對流體的粘滯效果。一般用于流體增壓的渦輪如風機和離心泵會設置擴壓器增加靜壓，然后再由蝸室導出。而針狀渦輪的流體是由中部進入渦輪，利用邊界層效應，流體被布滿針狀葉片的轉子帶動一起旋轉加速，經多圈盤繞后由出口沿切線甩出，所以無須蝸室，外殼使用與轉子外形吻合的圓形殼體，如果需將動壓轉為靜壓，應在出口處設置進口小，出口大的擴壓槽，擴壓槽內有擴壓葉片。這種擴壓槽也可用于代替背景技術中所述絲狀渦輪的噴嘴，使絲狀渦輪在壓縮工況(即氣體由空心軸吸入，被布滿轉子空間的絲狀葉片帶動一起旋轉加速，經多圈盤繞后由出口沿切線甩出)時有良好的增壓效果。

本發明的有益效果是，半開式針狀渦輪既有較高的效率和較低的噪音，同時又易于制造，成本低，從而拓寬其用途。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的側向剖視圖。

圖3是針狀葉片布滿固定盤雙面示意圖。

圖中1.圓形殼體，2.擴壓槽，3.擴壓葉片，4.固定盤，5.針狀葉片，6.進口，7.轉子軸。

具體實施方式

在圖中，圓形殼體(1)上有擴壓槽(2)和進口(6)，擴壓槽(2)內有擴壓葉片(3)，圓形殼體(1)內有轉子，轉子由固定盤(4)和固定于固定盤(4)上的針狀葉片(5)構成，轉子可繞轉子軸(7)旋轉。

工作時由轉子軸(7)輸入動力，使轉子旋轉，由于固定盤(4)上布滿針狀葉片(5)大大增加了轉子與流體的接觸面，根據邊界層效應，流體將被轉子帶動一起旋轉加速，從而實現流體隨轉子盤繞形成一個整體渦流，流體由進口(6)吸入，經渦流加速后甩入擴壓槽(2)，完成增壓過程。