一种用于平流层的混流风机、浮空器及浮空器控制系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114992140A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210628963.0F04D29/28(2006.01)(22)申请日2022.06.06F04D29/30(2006.01)B64B1/62(2006.01)(71)申请人中国科学院空天信息创新研究院地址100190北京市海淀区北四环西路19号(72)发明人屈维苗景刚何泽青李蕊张帅陈其张冬辉(74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有限公司11270专利代理师孙静蒋雅洁(51)Int.Cl.F04D17/06(2006.01)F04D25/08(2006.01)F04D29/42(2006.01)F04D29/44(2006.01)权利要求书4页说明书12页附图11页(54)发明名称一种用于平流层的混流风机、浮空器及浮空器控制系统(57)摘要本申请实施例公开了一种用于平流层的混流风机、浮空器及浮空器控制系统，涉及浮空器领域，本申请提供的用于平流层的混流风机，相比于常用的航空风机，提高了压头、流量和响应时间，提升了浮空器的高度调节能力。该用于平流层的混流风机包括壳体和叶轮，其中，壳体内形成有空腔，壳体上设置有与空腔连通的进气口和出气口，出气口用于向浮空器的囊体充气；叶轮设置在空腔内绕叶轮的轴线方向转动，带动气流从进气口流经叶轮后从出气口流出，叶轮与壳体之间形成气体流道，进入叶轮进气侧的气体流道方向与叶轮的轴线方向平行，流出叶轮出气侧的气体流道方向与叶轮的轴线方向呈锐角夹角设置。该用于平流层的混流风机用于调节浮空器的高度。CN114992140ACN114992140A权利要求书1/4页1.一种用于平流层的混流风机，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内形成有空腔，所述壳体上设置有与所述空腔连通的进气口和出气口，所述出气口用于向浮空器的囊体充气；叶轮，所述叶轮设置在所述空腔内绕所述叶轮的轴线方向转动，带动气流从所述进气口流经所述叶轮后从所述出气口流出，所述叶轮与所述壳体之间形成气体流道，进入所述叶轮进气侧的气体流道方向与所述叶轮的轴线方向平行，流出所述叶轮出气侧的所述气体流道方向与所述叶轮的轴线方向呈锐角夹角设置。2.根据权利要求1所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，流出所述叶轮出气侧的所述气体流道方向与所述叶轮的轴线方向的夹角大于等于60度且小于90度。3.根据权利要求1所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述叶轮包括：轮盘，所述轮盘设置在所述空腔内绕其轴线方向转动，所述轮盘从所述进气侧延伸至所述出气侧；叶片，所述叶片为多个，多个所述叶片固定在所述轮盘上靠近所述壳体一侧的表面，并沿所述轮盘的圆周方向均匀分布。4.根据权利要求3所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述轮盘固定所述叶片的表面呈贝塞尔曲线延伸。5.根据权利要求3所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述叶片为三元扭叶片，且所述叶片的厚度沿所述叶片的高度方向逐渐减小。6.根据权利要求3所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述壳体包括轮盖，所述轮盖设置在所述轮盘固定所述叶片的一侧，所述轮盖与所述叶片的顶部之间形成有叶尖间隙，所述气体流道包括所述轮盖与所述轮盘之间形成的第一气体流道。7.根据权利要求6所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，沿所述第一气体流道的气流方向，所述轮盘沿其设置所述叶片的一侧弯曲，所述轮盖沿远离所述叶片的方向弯曲。8.根据权利要求6所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述轮盘与所述轮盖之间形成所述第一气体流道，所述第一气体流道的宽度从所述进气侧向所述出气侧逐渐减小。9.根据权利要求6所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述壳体包括扩压器，所述扩压器位于所述叶轮的出气侧且与所述出气侧连通，所述气体流道包括所述扩压器在所述出气侧形成的第二气体流道。10.根据权利要求9所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述扩压器包括上缘和下缘，所述上缘设置在所述轮盘的延伸方向上，所述下缘设置在所述轮盖的延伸方向上且与所述轮盖固定，所述轮盖与所述上缘之间设置多个支撑柱，以支撑所述上缘，所述上缘和所述下缘之间形成所述第二气体流道。11.根据权利要求10所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述用于平流层的混流风机包括电机和轴承，所述轴承的内圈与所述电机输出轴适配，以使所述电机输出轴与所述轴承可旋转连接，所述电机输出轴的一端与所述叶轮固定连接。12.根据权利要求11所述的用于平流层的混流风机，其特征在于，所述电机输出轴的另一端连接有预载组件，所述预载组件设置在所述轴承上，所述预载组件可沿所述电机输出轴的轴线方向滑动。2CN114992140A权利要求书2/4页13.根据权利要求12所述的用于平流层的混流风