專利名稱：混合器組件及混合器組件中的流動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置成浸入液體中并且能夠操作成通過被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳來(lái)攪動(dòng) 液體的混合器。本發(fā)明還涉及一種用于控制通過混合器組件的流動(dòng)的方法。
背景技術(shù)：
所指的混合器主要用于在一定量的液體中產(chǎn)生并保持運(yùn)動(dòng)，以防止散布在 液體中的固體物質(zhì)的沉淀或結(jié)聚，或者用于對(duì)具有不同密度的液體進(jìn)行去層理作用 (de-stratification)，用于對(duì)液體中的物質(zhì)進(jìn)行均質(zhì)化或混合等。典型的應(yīng)用包括例如廢 水處理、水凈化、PH-中和、氯處理工藝、冷卻應(yīng)用、除冰應(yīng)用、肥料處理工藝。典型的混合器包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳。電機(jī)包含在保護(hù)電機(jī)及電氣部件不受周 圍液體影響的電機(jī)殼體中。電機(jī)軸從電機(jī)殼體的一端延伸，以便相對(duì)于電機(jī)及電機(jī)殼體軸 向安裝螺旋槳槳轂。電機(jī)殼體的相對(duì)端可設(shè)有安裝件，混合器可通過該安裝件而支撐在保 持液體的容器的壁上，但是也可設(shè)想出其他安裝件。螺旋槳通常具有至少兩個(gè)支撐在螺旋槳槳轂上以便關(guān)于螺旋槳軸線徑向延伸的 螺旋槳葉片?？商娲兀蓪蝹€(gè)螺旋槳葉片設(shè)置成圍繞螺旋槳槳轂螺旋延伸。在旋轉(zhuǎn)時(shí)， 螺旋槳使其抽吸側(cè)壓力下降，并使壓力側(cè)上壓力相應(yīng)地升高。該壓差導(dǎo)致通過螺旋槳的液 體流，該液體流從其抽吸側(cè)流向壓力側(cè)。由于壓力側(cè)通常遠(yuǎn)離電機(jī)和電機(jī)殼體，因此主要流 動(dòng)通常是沿軸向離開混合器。因此，螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生軸向推力，該推力的大小由混合器的液壓部件的設(shè)計(jì)、 螺旋槳設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)速度和電機(jī)容量來(lái)確定。與混合器容量相關(guān)的在大量液體中產(chǎn)生循環(huán)流 動(dòng)的攪拌結(jié)果主要取決于混合器在螺旋槳下游產(chǎn)生噴射流的效率。聯(lián)系含有諸如纖維材料 和較重的有機(jī)顆粒(其消耗由混合器引入的能量)的固體物質(zhì)的廢水的攪拌，能夠容易地 理解延展的噴射流的重要性。在對(duì)周圍液體敞開的浸入式混合器中，通過螺旋槳的體積/時(shí)間流較高，從而產(chǎn) 生主要為軸向的流動(dòng)。然而，螺旋槳還在液體中產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)液體通過螺旋槳時(shí)，在 靜壓和動(dòng)能方面，總體能量是增大的。靜壓提供了軸向推力，而在混合器應(yīng)用中通常是不利 的動(dòng)能則是由液體在通過螺旋槳時(shí)在液體中引起的運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)分量產(chǎn)生的。為了得到最大 的靜壓/軸向推力，由此希望抑制從混合器的螺旋槳排出的液體的旋轉(zhuǎn)。—般而言，螺旋槳葉片設(shè)計(jì)是比較成熟的技術(shù)。(通過動(dòng)量方程)已知軸向推力 與通過混合器的軸向速度的增加成比例。由螺旋槳葉片和葉輪產(chǎn)生的流動(dòng)的大小和方向 可通過在螺旋槳的一部分上應(yīng)用速度三角形來(lái)演示，正如例如Stepanoff在“離心及軸流 泵”(1948，1993再版)(第3. 1和3. 5章)中所教導(dǎo)的。這里所考慮的用于進(jìn)行分析的螺旋槳部分為由圍繞圖1所示的“流線” SL的軸線 A的旋轉(zhuǎn)RD所限定的流線型表面(stream surface) 0流線SL開始于螺旋槳上游，通過螺 旋槳葉片前緣LE，并終止于后緣TE下游。圖Ia概略地顯示了用于流線型表面示例的速度三角形。液體的絕對(duì)速度C、螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度U、以及液體相對(duì)于螺旋槳的速度W之間的相互關(guān)系為C = U+W。這樣，就可以 為多個(gè)流線型表面確定螺旋槳部分的前緣和后緣處的絕對(duì)速度C。在螺旋槳的前緣(用標(biāo) 記1表示)，流量和絕對(duì)速度矢量沒有任何周向分量，并因此平行于螺旋槳軸線。在螺旋槳 葉片的后緣(用標(biāo)記2表示)上，螺旋槳使這種流動(dòng)開始旋轉(zhuǎn)，并且周向分量(用標(biāo)記Cu2 表示)添加到絕對(duì)速度矢量上，從而絕對(duì)速度矢量不再平行于螺旋槳軸線。以前從實(shí)踐中就已知為混合器提供圍繞螺旋槳的環(huán)形封套，已知這種封套為噴射 環(huán)(jet ring)。噴射環(huán)的用途和作用是為了確保將液體主要沿軸向吸向抽吸側(cè)上的螺旋 槳。該環(huán)通常由從電機(jī)殼體朝螺旋槳延伸的支柱支撐。雖然該環(huán)在一定程度上有助于建立 噴射流，然而該環(huán)和支柱對(duì)于排出螺旋槳的液體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的控制或抑制無(wú)法預(yù)期并且不 是很有效。在美國(guó)專利No. 4，566，801中，Salzman披露了一種包括螺旋槳的可浸入式混合 器，該螺旋槳由在螺旋槳的下游具有導(dǎo)流體并且朝螺旋槳(即，逆著流動(dòng)方向)軸向延伸的 管狀部分封套住，該管狀部分從可連接到管狀封套的排出端上的十字形臂的基部開始軸向 延伸。當(dāng)偶爾要求防止來(lái)自管的非軸向流動(dòng)時(shí)，能夠可選地使用這些導(dǎo)流板。這里提及Salzman結(jié)構(gòu)的目的也是為了說明另一個(gè)問題，該問題在設(shè)計(jì)用于某些 規(guī)定應(yīng)用的可浸入式混合器時(shí)需要加以解決。由于十字形臂和與流動(dòng)方向以直角交叉的導(dǎo) 流板的直線形前緣，Salzman的混合器易受纖維物質(zhì)堵塞的影響，因此不適用于例如污水和 廢水應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)中的混合器相關(guān)的另一個(gè)問題是由于渦流的形成而到達(dá)螺旋槳的空 氣，該渦流是在由螺旋槳賦予的周向流動(dòng)分量朝旋轉(zhuǎn)的螺旋槳的抽吸側(cè)傳播時(shí)產(chǎn)生的。將 空氣吸入螺旋槳中導(dǎo)致推力的顯著減小，即，軸向方向中的流動(dòng)減少。與現(xiàn)有技術(shù)中的混合器相關(guān)的再一個(gè)問題是由作用在混合器及其支撐結(jié)構(gòu)上的 反作用力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和振動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
一般地，本發(fā)明旨在給適于攪拌不均勻液體的可浸入式混合器提供改進(jìn)的工作特 性。在第一方面，本發(fā)明的目的是由工作期間浸沒在液體中的混合器的螺旋槳來(lái)提供 增強(qiáng)的軸向推力和延展的噴射流。根據(jù)第一方面，本發(fā)明的目的是提供一種混合器，其能夠在從混合器的螺旋槳的 排出流中實(shí)現(xiàn)沒有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分量的軸向液體流。在第二方面，本發(fā)明的目的是由在工作期間浸沒在含纖維材料和固體物質(zhì)的液體 中的混合器的螺旋槳來(lái)提供增強(qiáng)的軸向推力和延展的噴射流。根據(jù)第二方面，本發(fā)明的目的是提供一種混合器，其中，設(shè)計(jì)流動(dòng)控制裝置來(lái)避免 由包含在液體中的固體所產(chǎn)生的堵塞和阻礙。在第三方面，本發(fā)明的目的是提供一種混合器，其能夠避免形成允許空氣在抽吸 側(cè)到達(dá)螺旋槳的渦流。在第四方面，本發(fā)明的目的是提供一種混合器，其具有減小的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和振動(dòng)。這些目的中的一個(gè)或多個(gè)可在權(quán)利要求書中限定的可浸入式混合器中實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)言之，根據(jù)本發(fā)明的混合器組件包括電機(jī)、電機(jī)軸、連接到所述電機(jī)軸上且由所 述電機(jī)驅(qū)動(dòng)而在圍繞螺旋槳軸線的第一旋轉(zhuǎn)方向上運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳，所述螺旋槳在工作期間 完全浸沒在液體中并且在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生從螺旋槳的抽吸側(cè)流向壓力側(cè)的液體流。所述混合器 組件的特征在于，在所述螺旋槳的抽吸側(cè)上設(shè)有流動(dòng)控制葉片，所述流動(dòng)控制葉片定位在 軸向平面內(nèi)，以使液體從軸向流偏轉(zhuǎn)成包含周向方向分量的液體流，所述周向方向與螺旋 槳的旋轉(zhuǎn)方向相反。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)在軸向平面中觀察時(shí)，流動(dòng)控制葉片是彎曲的。此外，流動(dòng)控 制葉片可具有復(fù)合曲率，從而在垂直于螺旋槳軸線的徑向平面中也是彎曲的。在最佳工作模式中，將流動(dòng)控制葉片設(shè)計(jì)成具有流線型表面，該流線型表面在液 體流中為穿過螺旋槳的每個(gè)流線產(chǎn)生了完全平衡由螺旋槳葉片的相應(yīng)流線型表面產(chǎn)生的 周向速度分量的周向速度分量，從而使從螺旋槳排出的液體基本上沿軸向。在優(yōu)選實(shí)施例中，螺旋槳連接到從包封在液密式電機(jī)殼體中的電機(jī)開始延伸的電 機(jī)軸上，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)期間浸沒在液體中。在該實(shí)施例中，螺旋槳葉片的壓力側(cè)背離電機(jī)殼 體，流動(dòng)控制葉片由電機(jī)殼體支撐，從而用傾斜前緣朝向所述螺旋槳的抽吸側(cè)延伸?？蓪⒘鲃?dòng)控制葉片的前緣設(shè)計(jì)為具有傾斜方位，完全不與流動(dòng)方向垂直。該實(shí)施 例的優(yōu)點(diǎn)在于，可以有效地防止由包含在液體中的固體和纖維物質(zhì)導(dǎo)致的堵塞。另外的有利實(shí)施例預(yù)見到，流動(dòng)控制葉片的后緣在抽吸側(cè)靠近螺旋槳終止。該實(shí) 施例不但提供了緊湊的設(shè)計(jì)，而且還提供了在螺旋槳抽吸側(cè)上的有效流動(dòng)控制，并且進(jìn)一 步減少了在螺旋槳的抽吸側(cè)上在液體中形成旋轉(zhuǎn)的渦流的傳播。流動(dòng)控制葉片的數(shù)量可根據(jù)混合器而改變，優(yōu)選地，圍繞螺旋槳軸線等距離地隔 開設(shè)置至少四個(gè)到六個(gè)流動(dòng)控制葉片。在根據(jù)本發(fā)明的混合器組件的進(jìn)一步改進(jìn)中，可將環(huán)形封套/噴射環(huán)圍繞螺旋槳 同心地支撐在流動(dòng)控制葉片的一個(gè)或若干個(gè)自由端上。在混合器組件的另一個(gè)進(jìn)一步改進(jìn) 中，流動(dòng)控制葉片相對(duì)于螺旋槳軸線的角度方位是可調(diào)節(jié)的。 根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種由混合器螺旋槳來(lái)產(chǎn)生軸向液體流的方法，所述螺旋槳 在運(yùn)轉(zhuǎn)期間完全浸沒在液體中，并且經(jīng)由由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)軸而在圍繞螺旋槳軸線的第一 旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，所述螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生從螺旋槳的抽吸側(cè)流向壓力側(cè)的液體流。所述 方法的特征在于以下步驟-通過流動(dòng)控制葉片的設(shè)置而在混合器的抽吸側(cè)上施加流動(dòng)控制，和-對(duì)所述流動(dòng)控制葉片進(jìn)行定向，以將液體從基本上為軸向流偏轉(zhuǎn)成包含周向方 向分量的液體流，所述周向方向與螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。在最佳工作模式中，所述方法進(jìn)一步包括對(duì)流動(dòng)控制葉片形成流線型表面的步 驟，所述流線型表面對(duì)于通過螺旋槳的每個(gè)流線都適于螺旋槳葉片的相應(yīng)的流線型表面。


下面參照附圖來(lái)更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的混合器組件的 示例。在附圖中圖1為正視圖，顯示了混合器；圖Ia概略地示出了通過現(xiàn)有技術(shù)的混合器中的獨(dú)立的螺旋槳的液體流的速度三
5角形；圖2為圖1中的混合器的側(cè)視圖；圖3為圖1和2中的混合器的透視圖；圖4為正視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的混合器組件；圖4a概略地示出了通過根據(jù)本發(fā)明的混合器中的葉片和螺旋槳組件的液體流的 速度三角形；圖5為圖4中的混合器組件的側(cè)視圖；圖5a和5b示意性示出了包括在混合器組件中的流動(dòng)控制葉片的方位和形狀；圖6為圖4和5中的混合器組件的透視圖；圖7為正視圖，顯示了圖4-6中的混合器組件的另一種改進(jìn)；圖8為圖7中的混合器組件的側(cè)視圖；和圖9為圖7和8中的混合器組件的透視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1-3中顯示了混合器，其包括在圖1中以虛線顯示的電機(jī)1、在圖1中同樣以 虛線顯示的電機(jī)軸2、以及連接到電機(jī)軸2上并且由電機(jī)1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而工作的螺旋槳3。螺 旋槳3包括由螺旋槳槳轂5支撐的螺旋槳葉片4，槳轂5則能夠連接到電機(jī)軸2上。在所示 出的實(shí)施例中，螺旋槳包括兩個(gè)葉片4，每個(gè)葉片4均包括壓力側(cè)和抽吸側(cè)(參見圖1)。旋 轉(zhuǎn)方向由圖2的側(cè)視圖中的箭頭RD表示，螺旋槳圍繞螺旋槳軸線A旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生了大體 由圖1中的箭頭FD表示的方向上的液體流。更精確地，如圖3所示，旋轉(zhuǎn)的螺旋槳還賦予 了液體周向方向上的分量，從而產(chǎn)生了如圖3中箭頭RF所示的非軸向流。在所示出的混合器中，電機(jī)1封裝在液密式殼體6中，電力可經(jīng)由從圖中省略的電 纜提供給電機(jī)。用于將混合器支撐在液體中的完全浸沒位置的裝置通常設(shè)置在殼體6上。 為了將混合器支撐在液體中，可在殼體上設(shè)置連接裝置以便將混合器懸掛在從上方伸入液 體中的結(jié)構(gòu)上，或者懸掛在含有要由混合器在工作中處理的一定體積的液體的容器的底部 或壁上。應(yīng)該將圖1-3所示的混合器僅視為可實(shí)施本發(fā)明的混合器的一個(gè)示例。因此也可 以設(shè)想其他設(shè)計(jì)，只要它們能夠提供在工作時(shí)完全浸沒在液體中的螺旋槳，以及設(shè)置成用 于經(jīng)由電機(jī)軸使螺旋槳旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。在圖4-6中，顯示了根據(jù)本發(fā)明的混合器組件10。結(jié)合圖1-3中的混合器來(lái)顯示 該混合器組件10，但是如上所述，殼體、電機(jī)和螺旋槳部件可以不同的方式設(shè)計(jì)。因此，混合 器組件10結(jié)合了電機(jī)、電機(jī)軸和螺旋槳，該螺旋槳在工作時(shí)產(chǎn)生從螺旋槳的抽吸側(cè)到其壓 力側(cè)的液體流。為了增強(qiáng)來(lái)自螺旋槳的軸向排出流FD，將流動(dòng)控制葉片11設(shè)置在螺旋槳的抽吸 側(cè)S上。將流動(dòng)控制葉片11定向成使來(lái)自抽吸側(cè)S的大體上為軸向流的液體偏轉(zhuǎn)成進(jìn)入 螺旋槳葉片后便包含周向方向分量的流動(dòng)，該周向方向與螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)方向RD相反。 流動(dòng)控制葉片11的方位是這樣的，即，當(dāng)流動(dòng)控制葉片11的橫截面輪廓SP垂直投影到穿 過螺旋槳軸線的軸向平面AP上時(shí)，該橫截面輪廓SP具有相對(duì)于螺旋槳軸線A的角度方位。 控制葉片11可具有如圖5a所示的基本上平直的橫截面輪廓SP，或如圖5b所示的彎曲的橫截面輪廓SP。此外，流動(dòng)控制葉片11可具有復(fù)合曲率，包括還位于垂直于螺旋槳軸線A的 徑向平面內(nèi)的彎曲的橫截面輪廓。圖4a概略顯示了通過將流動(dòng)控制葉片11引入到螺旋槳的抽吸側(cè)S上能夠得到的 結(jié)果。流動(dòng)控制葉片11在螺旋槳入口處產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)絕對(duì)流(包括周向分量的矢量Cl)。相 對(duì)流動(dòng)矢量W被迫增大，因?yàn)槠浞较虮仨毐３峙c螺旋槳葉片大致平行，尤其是在螺旋槳葉 片的后緣處。其結(jié)果是，在最佳工作模式中將螺旋槳后緣處的周向分量減小為零。在所示出的實(shí)施例中，流動(dòng)控制葉片11由電機(jī)殼體6支撐，以便朝螺旋槳以傾斜 的方位延伸?？刂迫~片在底端連接到電機(jī)殼體上，控制葉片利用其自由端12朝螺旋槳的周 邊區(qū)域延伸。流動(dòng)控制葉片11通常圍繞螺旋槳軸線A等距離地分布，其數(shù)量為至少四個(gè)， 優(yōu)選為至少六個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制葉片。優(yōu)選將流動(dòng)控制葉片11成形為具有傾斜(可選地為外凸形)前緣13，前緣13以 基本大于90°的角度α與液體流入螺旋槳的流動(dòng)方向相對(duì)。這種傾斜結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了 防止固體和纖維物質(zhì)附著在流動(dòng)控制葉片11上的能力。有利的是，流動(dòng)控制葉片終止于在 抽吸側(cè)S靠近螺旋槳定位的后緣13’。流動(dòng)控制葉片底端的連接機(jī)構(gòu)可包括用于調(diào)節(jié)流動(dòng)控制葉片相對(duì)于螺旋槳軸線A 的角度方位的機(jī)構(gòu)。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括底端和電機(jī)殼體6之間的樞轉(zhuǎn)連接件14，以及底端 和以可旋轉(zhuǎn)的方式軸頸連接在電機(jī)殼體中的環(huán)形構(gòu)件16之間的樞轉(zhuǎn)連接件15。在圖7-9中，通過應(yīng)用與混合器的螺旋槳同心的環(huán)形封套17而進(jìn)一步改進(jìn)了混合 器組件10的效率。該封套或噴射環(huán)17包括面對(duì)壓力側(cè)P的直的圓筒部18，和在抽吸側(cè)S 上鄰接圓筒部18的向外擴(kuò)口的圓筒部19。正如從圖9中可以更容易看到的，噴射環(huán)17支 撐在控制葉片11的一個(gè)或若干個(gè)自由端12中，所述自由端連接到該噴射環(huán)的擴(kuò)口式圓筒 部19上。通過在液體混合應(yīng)用中在浸入式混合氣螺旋槳的抽吸側(cè)上施加這里所教導(dǎo)的流 動(dòng)控制，能夠在從螺旋槳的壓力側(cè)排出后實(shí)現(xiàn)基本上為軸向的流動(dòng)FD。使用常規(guī)的螺旋槳 設(shè)計(jì)教導(dǎo)，例如在上述Stepanoff的研究中提供的那些設(shè)計(jì)，當(dāng)在各個(gè)流線型表面中，流動(dòng) 控制葉片11的方向與下游螺旋槳葉片的形狀相適應(yīng)，使得螺旋槳排出流不具有、或基本上 減小了周向分量時(shí)，可以基本上完全平衡由螺旋槳賦予流動(dòng)的周向方向分量。結(jié)果，充分加強(qiáng)了由混合器提供的噴射流和軸向推力的建立與維持，以及混合器 的效率。另一個(gè)有利效果是通過在液體混合應(yīng)用中在浸入式混合器螺旋槳的抽吸側(cè)上施 加這里所教導(dǎo)的流動(dòng)控制而實(shí)現(xiàn)的。流動(dòng)控制葉片11有效地抵消了工作中的螺旋槳所產(chǎn) 生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而將作用在連接件和支撐結(jié)構(gòu)上的、通常由反作用力引起的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力降 低到最小。再一個(gè)有利效果是通過在液體混合應(yīng)用中在浸入式混合器螺旋槳的抽吸側(cè)上施 加這里所教導(dǎo)的流動(dòng)控制而實(shí)現(xiàn)的。流動(dòng)控制葉片11有效地抵消了旋轉(zhuǎn)流從螺旋槳到螺 旋槳抽吸側(cè)上液體容量的傳播，這種擴(kuò)展頻繁地出現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中的混合器應(yīng)用中。這樣， 通過這里所提供的教導(dǎo)還顯著減少或避免了在抽吸側(cè)上形成渦流。如這里所教導(dǎo)的通過控制混合器螺旋槳的抽吸側(cè)上的液體流而提供的優(yōu)點(diǎn)也可 以在混合器組件的改進(jìn)實(shí)施例中獲得。一種改進(jìn)包括，例如，與混合器螺旋槳一起浸沒、并且通過被支撐在液體上方的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在這種實(shí)施例中，可將流動(dòng)控 制葉片支撐在錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。在其他改進(jìn)實(shí)施例中，流動(dòng)控制葉片可由例如與電機(jī)殼 體分離的電機(jī)軸殼體來(lái)支撐。在再一個(gè)實(shí)施例中，可預(yù)見的是，也可由位于螺旋槳抽吸側(cè)上 的單獨(dú)結(jié)構(gòu)，例如連接到液體容器上的結(jié)構(gòu)來(lái)支撐流動(dòng)控制葉片。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣可 以認(rèn)識(shí)到的是，前面所公開的與本發(fā)明的不同方面相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)特征也可單獨(dú)地或以 不同組合的方式進(jìn)行應(yīng)用，各個(gè)有利的特征給獨(dú)立權(quán)利要求中所限定的方案提供了附加的 益處。
權(quán)利要求
一種混合器組件，包括電機(jī)、電機(jī)軸、連接到所述電機(jī)軸且由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)而在圍繞螺旋槳軸線(A)的第一旋轉(zhuǎn)方向(RD)上運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳，所述螺旋槳(3)在運(yùn)轉(zhuǎn)期間完全浸沒在液體中并且在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生從所述螺旋槳的抽吸側(cè)(S)流向壓力側(cè)(P)的液體流，其特征在于，在所述螺旋槳的抽吸側(cè)上設(shè)有流動(dòng)控制葉片(11)，并且所述流動(dòng)控制葉片(11)定位在軸向平面內(nèi)，以將液體從基本上為軸向流偏轉(zhuǎn)成包含周向方向分量的液體流(DF)，所述周向方向與所述螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向(RD)相反。
2.如權(quán)利要求1所述的混合器組件，其特征在于，所述流動(dòng)控制葉片(11)在所述軸向 平面內(nèi)是彎曲的。
3.如權(quán)利要求2所述的混合器組件，其特征在于，所述流動(dòng)控制葉片(11)在垂直于所 述螺旋槳軸線的徑向平面內(nèi)也是彎曲的。
4.如權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的混合器組件，其特征在于，所述流動(dòng)控制葉片 (11)設(shè)計(jì)成具有流線型表面，所述流線型表面在液體流中為穿過所述螺旋槳的每個(gè)流線 (SL)產(chǎn)生周向速度分量，所述周向速度分量完全平衡由螺旋槳葉片(4)的相應(yīng)的流線型表 面產(chǎn)生的周向速度分量。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的混合器組件，其特征在于，所述螺旋槳連接到從包 封在液密式電機(jī)殼體(6)中的電機(jī)開始延伸的電機(jī)軸上，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)期間浸沒在液體中。
6.如權(quán)利要求5所述的混合器組件，其特征在于，所述螺旋槳的壓力側(cè)(P)背離所述電 機(jī)殼體(6)，并且所述流動(dòng)控制葉片(11)由所述電機(jī)殼體支撐，從而以傾斜前緣(13)朝所 述螺旋槳的抽吸側(cè)⑶延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的混合器組件，其特征在于，所述流動(dòng)控制葉片(11)的后緣 (13’ )終止于所述螺旋槳附近。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的混合器組件，其特征在于，圍繞所述螺旋槳軸線 (A)等距離地間隔設(shè)置至少四個(gè)，優(yōu)選為至少六個(gè)所述流動(dòng)控制葉片(11)。
9.如權(quán)利要求8所述的混合器組件，其特征在于，環(huán)形封套(17)圍繞所述螺旋槳同心 地支撐在所述流動(dòng)控制葉片的一個(gè)或若干個(gè)自由端(12)上。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的混合器組件，其特征在于，所述流動(dòng)控制葉片 (11)相對(duì)于所述螺旋槳軸線(A)的角度方位是可調(diào)的。
11.一種由混合器螺旋槳來(lái)提供軸向液體流(FD)的方法，所述螺旋槳在運(yùn)轉(zhuǎn)期間完 全浸沒在液體中，并且經(jīng)由由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)軸而在圍繞螺旋槳軸線(A)的第一旋轉(zhuǎn)方向 (RD)上旋轉(zhuǎn)，所述螺旋槳(3)在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生從所述螺旋槳的抽吸側(cè)⑶流向壓力側(cè)⑵的 液體流，所述方法的特征在于以下步驟-通過流動(dòng)控制葉片(11)的設(shè)置而在所述混合器螺旋槳的抽吸側(cè)(S)上施加流動(dòng)控 制，和_對(duì)所述流動(dòng)控制葉片進(jìn)行定向，以將液體從基本上為軸向流偏轉(zhuǎn)成包含周向方向分 量的液體流(DF)，所述周向方向與所述螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向(RD)相反。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括對(duì)所述流動(dòng)控制葉片(11)形成 流線型表面的步驟，所述流線型表面對(duì)于通過所述螺旋槳的每個(gè)流線(SL)都適于螺旋槳 葉片⑷的相應(yīng)的流線型表面。
全文摘要
公開了一種混合器組件，其包括電機(jī)、電機(jī)軸、連接到所述電機(jī)軸上且由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)而在圍繞螺旋槳軸線(A)的第一旋轉(zhuǎn)方向(RD)上運(yùn)轉(zhuǎn)的螺旋槳，所述螺旋槳(3)在運(yùn)轉(zhuǎn)期間完全浸沒在液體中并且在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生從所述螺旋槳的抽吸側(cè)(S)流向壓力側(cè)(P)的液體流。在所述螺旋槳的抽吸側(cè)上設(shè)有流動(dòng)控制葉片(11)，所述流動(dòng)控制葉片定位在軸向平面內(nèi)，以使液體從基本上為軸向流偏轉(zhuǎn)成包含周向方向分量的液體流(DF)，所述周向方向與所述螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向(RD)相反。還公開了一種由在運(yùn)轉(zhuǎn)期間完全浸沒在液體中的混合器螺旋槳來(lái)提供軸向液體流(FD)的方法，包括通過流動(dòng)控制葉片(11)的設(shè)置而在所述混合器螺旋槳的抽吸側(cè)(S)上施加流動(dòng)控制的步驟。
文檔編號(hào)B01F7/00GK101918121SQ200980102046
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者約翰·豐德柳斯 申請(qǐng)人:Itt制造企業(yè)公司