[发明专利]一种含有梯级叶轮的风机

说明书

技术领域

本发明涉及一种多叶离心风机，尤其是一种含有多个不同直径的叶片滚筒，配有多个送风通道并逐级扩大进气口径的梯级叶轮，能够大幅提高抽气效率的离心式风机。

技术背景

随着我国现代化建设进程，我们应用能源的产品越来越多，我们对能源的需求也越来越多，进而节能减排成为现代化建设必不可少的手段。

当前处理雾霾和二氧化碳的方式不管是各国政府的措施还是科学界的技术手段，均把主要的注意力放在节能和减排上，这本身是减少大气污染的最有效的方式，也是人类可持续发展所必须坚持的产业结构发展方向。但远水解不了近渴，在短时间内无法解决我国目前的雾霾天气频发给人们带来的危害。

随着人类现代化建设的发展，灰霾、细颗粒物及二氧化碳等空气污染越来越影响地球生物的健康发展。为了人类及其它生物的健康发展，我们需要一种有效的，可持续的，并可全天候的收集大气中污染物质的装置。

我们先分析一下生成雾霾的的原因，以确定清除雾霾最有效的技术手段。

雾霾应该是大气浮游层内的颗粒物在周期温度降低的时候，缺少阳光提供的温度或温度不足时的一种自然现象。也就是说，雾霾基本都是在阴天出现的。这里说的大气浮游层指的是在不受除地球引力以外的力作用的状态下具有在大气中持久漂浮能力的颗粒物聚集的大气空间层，大气浮游层具有烘托浮游颗粒的基本大气升力条件，即地面效应。这里说的周期温度指的是在没有云层或其它干扰的情况下所在地方的所在季节的前一天太阳升起到第二天太阳升起之间的时间周期内的温度变化周期。这就是说雾霾通常是从晚上开始形成，然后影响到之后的白天吸收太阳能量的效率，进而需要在形成雨水或风的气候条件下才能将其带回地面或吹向其它地方。

在现代生活中，太阳升起基本也就是人类开始活动的开始，经历了一天的人类活动会给大气中带来众多的颗粒物，这些颗粒物较重的部分会在地球引力的作用下慢慢降落，一部分会随因太阳提供的能量在地面引起的大气升力上升到一定高度并在太阳落下温度降低时受地球引力牵引落回地面，还有一部分随大气升力上升到对流层随风扩散到其它地方。在这些颗粒物中，能够上升到对流层的绝大部分是因为受过燃烧等方式处理改变了分子结构的质量较轻的颗粒物，它们在燃烧过程中去除了没燃烧之前结合在一起的较重的部分，进而具备了可以在大气中漂浮的能力，这里就叫它浮游颗粒。这些浮游粒物会在随大气升力上升的过程中轻易的与大气中的水汽结合，这里叫它们水汽颗粒。浮游颗粒很轻，因此依附在水汽上的主动性很强，但在太阳的照射下水汽受热被迫和浮游颗粒分开而继续随升力向上或随风漂移。当没有阳光提供热量或热量不足不能形成有效对流时，由于与水汽结合，水汽颗粒的质量相对比浮游颗粒大，但浮游颗粒具有的浮游结构特征使单个水汽颗粒不能轻易回落地面，如果没有风的话它们就会同还没有与水汽结合的浮游颗粒一同漂浮在大气浮游层形成不同规模的雾霾气象。

这些特征使我们要即时处理这些浮游颗粒的方式就只有两种办法：一是增加水雾的同时采用风力或其它方式扰动该区域的空气使水汽颗粒与其附近的水汽分子或水汽颗粒结合，来增加其质量，进而被地球引力吸回地面。

另一种办法就是将它们收集起来，连同其它污染物一并处理。

因此我们需要一种能够将含有雾霾或其它污染的空气吸入一个特定的装置内并使该装置能够轻松收集通过该装置的空气里的细颗粒物或其它空气污染，申请号为201320681592.9的申请中提供了一种将细颗粒物通过转动的过滤片收集在水溶液中的装置，其结构简单，处理空气中的污染物的效率高。但现有抽气装置在有过滤装置阻力的情况下吸入空气的效率太低，这一局限限制了我们在国家节能减排的目标达到之前解决雾霾问题的手段。

而离心式风机的效率相对较低的关键原因是现有技术离心式风机的叶轮的长度受局限，现有市场的离心式风机的叶轮是以将叶轮的后盘安装在电机轴上，叶轮的叶片和前盘悬空，叶轮呈圆柱形，其叶片靠近前盘的部位和靠近后盘的部位采用均匀的方式制作，并且叶轮的轴向进气空腔只有一个的方式制作的，其导致如果加长叶轮的情况下，在高速旋转过程中后盘不能有效的对叶轮，特别是靠近前盘的部位进行刚性控制，其叶片不能以最佳的方式将其上面的动能施加给叶轮中的空气，因而效率低，能耗高。

综上所述，现有技术的离心式风机效率低，能耗高的主要原因是其设计局限。

发明内容

为提离心式风机的效率，本发明提供一种含有梯级叶轮的风机，并配有多个送风通道的风机，以逐级加长叶轮和逐级扩大进气口径的方式来提高风机的效率。