close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9860

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 9860
(13) C1
(19)
F 04D 17/16
КРЫШНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР (ВАРИАНТЫ)
(21) Номер заявки: a 20050848
(22) 2005.08.26
(31) 2004 125973 (32) 2004.09.02 (33) RU
(31) 2004 126490 (32) 2004.09.02 (33) RU
(43) 2007.04.30
(71) Заявители: Караджи Вячеслав Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич;
Балакирев Евгений Борисович (RU)
(72) Авторы: Караджи Вячеслав Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич (RU)
(73) Патентообладатели: Караджи Вячеслав
Георгиевич; Московко Юрий Георгиевич; Балакирев Евгений Борисович
(RU)
(56) DE 10118226 C1, 2002.
RU 2122656 C1, 1998.
SU 976133, 1982.
GB 1383420, 1975.
US 3627440, 1971.
DE 3531555 C1, 1987.
BY 9860 C1 2007.10.30
(57)
1. Крышный вентилятор, содержащий корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок, колпак, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна или совпадает
с осью симметрии всасывающего патрубка, двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, имеющего основной и покрывной диски и размещенные между ними лопатки, на входе в рабочее колесо установлен соединенный с корпусом всасывающий
патрубок, а колпак установлен сверху корпуса и соединен с корпусом с возможностью перемещения относительно корпуса, отличающийся тем, что колпак содержит, по меньшей
мере, одну створку, установленную под углом не более 60° к оси вращения рабочего колеса и выполненную с возможностью поворота вокруг оси, расположенной вблизи стенок
корпуса, покрывной диск рабочего колеса выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием кольцевого зазора между поверхностями всасывающего патрубка и покрывного диска.
Фиг. 1
BY 9860 C1 2007.10.30
2. Крышный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что ширина Н каждой лопатки
рабочего колеса, равная расстоянию между основным и покрывным дисками рабочего колеса на максимальном диаметре D окружности, описываемой лопатками рабочего колеса,
больше 0,25 максимального диаметра D, а минимальное расстояние В между стенками
корпуса равно 1,05 - 1,50 максимального диаметра D.
3. Крышный вентилятор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен направляющим аппаратом, содержащим, по меньшей мере, одну лопатку, установленую между
стенкой корпуса и всасывающим патрубком, при этом одна из кромок указанной лопатки
размещена перед кольцевым зазором.
4. Крышный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что колпак выполнен в виде пирамиды или усеченной пирамиды, высота которой параллельна или совпадает с осью вращения рабочего колеса, а грани образованы створками.
5. Крышный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что колпак выполнен в виде конуса или усеченного конуса, высота которого параллельна или совпадает с осью вращения
рабочего колеса, а поверхность образована створками.
6. Крышный вентилятор по п. 1, отличающийся тем, что колпак выполнен в виде
призмы, по меньшей мере, две противоположные грани которой образованы створками.
7. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что колпак оснащен каркасом, соединенным с корпусом вентилятора, часть стержней каркаса выполнена в виде ложементов для створок.
8. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что створки оснащены карнизом, а ось поворота створки расположена на расстоянии, равном 0,1 - 0,3
высоты створки с карнизом от свободной кромки карниза.
9. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что стенки корпуса содержат панели из звукопоглощающего и/или теплоизолирующего материала.
10. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что створки
колпака содержат панели с теплоизолирующим и/или звукопоглощающим материалом.
11. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что каждая из
поворотных створок колпака оснащена упругим элементом, взаимодействующим с упором, установленным на корпусе или каркасе колпака.
12. Крышный вентилятор по любому из пп. 1, 4-6, отличающийся тем, что корпус
имеет цилиндрическую боковую поверхность с контуром поперечного сечения в виде окружности или многоугольника.
13. Крышный вентилятор, содержащий корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок, колпак, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна или совпадает
с осью симметрии всасывающего патрубка, двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, включающего основной и покрывной диски и лопатки, размещенные между основным и покрывным дисками, на входе в рабочее колесо установлен соединенный с
корпусом всасывающий патрубок, а колпак установлен сверху корпуса и соединен с корпусом с возможностью перемещения относительно корпуса, отличающийся тем, что колпак содержит, по меньшей мере, одну створку, установленную под углом не более 60° к
оси вращения рабочего колеса и выполненную с возможностью поворота вокруг оси, расположенной вблизи стенок корпуса, лопатки рабочего колеса выполнены загнутыми назад, покрывной диск выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с
образованием кольцевого зазора между поверхностями всасывающего патрубка и покрывного диска, корпус оснащен кольцевой панелью, одна из кромок которой перекрывает часть лопаток рабочего колеса на величину L, равную 0,01 - 0,10 их ширины Н, равной
расстоянию между основным и покрывным дисками при максимальном диаметре D окружности, описываемой лопатками рабочего колеса, и отстоит от указанных лопаток на
расстояние d, равное 0,05 - 0,10 максимального диаметра D, а другая кромка соединена с
корпусом.
2
BY 9860 C1 2007.10.30
14. Крышный вентилятор по п. 13, отличающийся тем, что ширина Н каждой лопатки
рабочего колеса равна не менее 0,35 максимального диаметра D, а минимальное расстояние В между стенками корпуса равно 1,05 - 1,50 максимального диаметра D.
15. Крышный вентилятор по п. 13, отличающийся тем, что в полости, образованной
между кольцевой панелью, входным патрубком и покрывным диском рабочего колеса,
размещен направляющий аппарат, содержащий, по меньшей мере, одну лопатку, установленную к окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом 10 - 100° против направления вращения рабочего колеса, причем одна из кромок указанной лопатки
расположена на уровне между кромкой покрывного диска со стороны входа в рабочее колесо и началом лопаток рабочего колеса со стороны покрывного диска.
16. Крышный вентилятор по п. 13, отличающийся тем, что кольцевая панель выполнена плоской и перпендикулярна оси вращения рабочего колеса.
17. Крышный вентилятор по п. 13, отличающийся тем, что корпус имеет цилиндрическую боковую поверхность с контуром поперечного сечения в виде окружности или
многоугольника.
Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к конструкции
крышных вентиляторов, и предназначено для устройства приточно-вытяжной вентиляции.
Из уровня техники известны различные конструкции вентиляторов [1-5], в которых
используются элементы, обеспечивающие подвижность колпака для регулирования расхода воздуха, проходящего через вентилятор. Так, например, вентилятор [1] снабжен на
наружной стенке всасывающего патрубка направляющим аппаратом в виде изогнутых
сегментных пластин и содержит спиральный корпус с установленным в нем на валу рабочим колесом с конусным покрывным диском. Всасывающий патрубок вентилятора снабжен участками криволинейного профиля в диаметральном сечении, выход которого
образует с входом рабочего колеса рециркуляционный зазор. Направляющий аппарат размещен на наружной стенке всасывающего патрубка и выполнен в виде сегментных пластин. Согласно изобретению пластины выполнены изогнутыми и установлены с углами
входа α = 45-90 °С, а выхода β = ( + 30)-(-30°) относительно оси рабочего колеса с отсчетом навстречу вращению, причем пластины наклонены навстречу вращению рабочего колеса относительно диаметральной плоскости у корневого сечения всасывающего патрубка
на угол δ = 0-45°. При вращении рабочего колеса в напорной плоскости корпуса создается
тороидальное вихревое течение воздуха, которое закручено в сторону вращения. Воздух
проходит через зазор пластины, разворачивается и безударно поступает в область покрывного диска. При этом упорядочивается поворот потока, потери от закрутки снижаются посредством согласования входа и выхода лопаток с направлением потока.
Недостатками этого изобретения являются высокие аэродинамические потери, что сопровождается шумом, распространяющимся в направлении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса.
В патенте [6] представлен крышный вентилятор, принятый за прототип, как наиболее
близкий аналог для каждого из вариантов предлагаемого изобретения. Известный вентилятор содержит корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок и колпак. Ось
вращения рабочего колеса выполнена параллельной оси симметрии всасывающего патрубка. Двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, выполненного с основным и
покрывным дисками и лопатками, размещенными между основным и покрывным дисками.
На входе в рабочее колесо установлен соединенный с корпусом всасывающий патрубок, а
колпак установлен сверху корпуса и соединен с корпусом с возможностью перемещения
относительно корпуса.
Недостатком известного технического решения, является необходимость использования
дополнительного привода для перемещения колпака вдоль направляющих, параллельных
3
BY 9860 C1 2007.10.30
оси вращения рабочего колеса, с образованием зазора между корпусом и колпаком, что
приводит к распространению шума через зазор в стороны от оси вращения рабочего колеса
и усложняет конструкцию вентилятора. Недостатком также является выполнение всасывающего патрубка без зазора между поверхностью покрывного диска, что обусловливает
срыв потока при малой ширине лопаток рабочего колеса и приводит к необходимости делать рабочее колесо с большим диаметром и, следовательно, большими поперечными
размерами крышного вентилятора.
Целью изобретения является снижение шума, повышение защищенности от воздействий внешней среды электродвигателя и повышение производительности крышного вентилятора.
Технический результат, достигаемый каждым из вариантов изобретения, заключается
в снижении шума, снижении тепловых потерь через вентилятор и уменьшении поперечного размера крышного вентилятора.
Раскрытие группы изобретений.
Вариант 1. Поставленная цель достигается тем, что крышный вентилятор, содержащий
корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок, колпак, при этом ось вращения
рабочего колеса параллельна или совпадает с осью симметрии всасывающего патрубка,
двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, имеющего основной и покрывной диски и размещенные между ними лопатки, на входе в рабочее колесо установлен соединенный с корпусом всасывающий патрубок, а колпак установлен сверху корпуса,
соединен с корпусом с возможностью перемещения относительно корпуса, согласно изобретению, колпак содержит, по меньшей мере, одну створку, установленную под углом не
более 60° к оси вращения рабочего колеса и выполненного с возможностью поворота вокруг оси, расположенной вблизи стенок корпуса, покрывной диск рабочего колеса выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием кольцевого
зазора между поверхностями всасывающего патрубка и покрывного диска.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что ширина Н рабочей лопатки, равная
расстоянию между основным и покрывным дисками рабочего колеса на максимальном
диаметре D окружности, описываемой лопатками рабочего колеса, больше 0,25D, а минимальное расстояние В между стенками корпуса равно 1,05-1,50 максимального диаметра D.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что он снабжен направляющим аппаратом,
содержащим, по меньшей мере, одну лопатку, установленную между стенкой корпуса и
всасывающим патрубком, при этом одна из кромок указанной лопатки размещена перед
кольцевым зазором.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что колпак выполнен в виде пирамиды
или усеченной пирамиды, высота которой параллельна или совпадает с осью вращения
рабочего колеса, а грани образованы створками.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что колпак выполнен в виде конуса или
усеченного конуса, высота которого параллельна или совпадает с осью вращения рабочего
колеса, а поверхность образована створками.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что колпак выполнен в виде призмы, по
меньшей мере, две противоположные грани которой образованы створками.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что колпак оснащен каркасом, соединенным с корпусом вентилятора, часть стержней каркаса выполнена в виде ложементов для
створок.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что створки оснащены карнизом, а ось поворота створки расположена на расстоянии 0,1-0,3 высоты створки с карнизом от свободной кромки карниза.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что стенки корпуса содержат панели из
звукопоглощающего и/или теплоизолирующего материала.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что створки колпака содержат панели с
теплоизолирующим и/или звукопоглощающим материалом.
4
BY 9860 C1 2007.10.30
Крышный вентилятор характеризуется тем, что каждая из поворотных створок колпака оснащена упругим элементом, взаимодействующим с упором, установленным на корпусе или каркасе колпака.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что корпус имеет цилиндрическую боковую
поверхность с контуром поперечного сечения в виде окружности или многоугольника.
Вариант 2. Поставленная цель достигается также тем, что крышный вентилятор, содержащий корпус, двигатель, рабочее колесо, всасывающий патрубок, колпак, при этом
ось вращения рабочего колеса параллельна или совпадает с осью симметрии всасывающего патрубка, двигатель кинематически связан с валом рабочего колеса, имеющего основной и покрывной диски и лопатки, размещенные между основным и покрывным дисками,
на входе в рабочее колесо установлен соединенный с корпусом всасывающий патрубок, а
колпак установлен сверху корпуса, соединен с корпусом с возможностью перемещения
относительно корпуса, согласно изобретению, колпак содержит, по меньшей мере, одну
створку, установленную под углом не более 60º к оси вращения рабочего колеса и выполненную с возможностью поворота вокруг оси, расположенной вблизи стенок корпуса, лопатки рабочего колеса выполнены загнутыми назад, покрывной диск выполнен с
криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием кольцевого зазора
между поверхностями всасывающего патрубка и покрывного диска, корпус оснащен
кольцевой панелью, одна из кромок которой перекрывает часть лопаток рабочего колеса
на величину L, равную 0,01-0,10 их ширины Н, равной расстоянию между основным и покрывным дисками при максимальном диаметре D окружности, описываемой лопатками
рабочего колеса, и отстоит от указанных лопаток на расстояние d, равное 0,05-0,10 максимального диаметра D, а другая кромка соединена с корпусом.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что ширина Н рабочей лопатки составляет
не менее 0,35 максимального диаметра D, а минимальное расстояние В между стенками
корпуса равно 1,05-1,50 максимального диаметра D.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что в полости, образованной между кольцевой панелью, входным патрубком и покрывным диском рабочего колеса, размещен направляющий аппарат, содержащий, по меньшей мере, одну лопатку, установленную к
окружности максимального диаметра рабочего колеса под углом 10°-100° против направления вращения рабочего колеса, причем одна из кромок указанной лопатки расположена
на уровне между кромкой покрывного диска со стороны входа в рабочее колесо и началом
лопаток рабочего колеса со стороны покрывного диска.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что кольцевая панель выполнена плоской
и перпендикулярна оси вращения рабочего колеса.
Крышный вентилятор характеризуется тем, что корпус имеет цилиндрическую боковую поверхность с контуром поперечного сечения в виде окружности или многоугольника.
Группа изобретений поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан продольный разрез крышного вентилятора по 1-му варианту.
На фиг. 2 показан вид сверху и разрез А-А на фиг. 1.
На фиг. 3 показан продольный разрез крышного вентилятора по 2-му варианту.
На фиг. 4 показан вид сверху и разрез Б-Б на фиг. 3.
На фиг. 5 показан разрез В-В на фиг. 1 и на фиг. 3.
На фиг. 6 показан выносной элемент Г на фиг. 1.
На фиг. 7 показан выносной элемент Д на фиг. 3.
На фиг. 8 показан выносной элемент Е на фиг. 1 и на фиг. 3.
Осуществление группы изобретений.
Крышный вентилятор содержит корпус 1, двигатель 2, рабочее колесо 3, всасывающий патрубок 4, колпак 5. Двигатель 2 кинематически связан (посредством ременной передачи, ступицы и т.п.) с валом 6 рабочего колеса 3, на входе которого установлен
всасывающий патрубок 4, соединенный с корпусом 1. Колпак 5 установлен сверху корпу5
BY 9860 C1 2007.10.30
са 1 и образован из створок 7, по меньшей мере, одна из которых установлена под углом а
не более 60° (а≤60°) к оси 8 вращения рабочего колеса 3, параллельной или совпадающей
с осью симметрии всасывающего патрубка 4 (фиг. 1, 3).
Рабочее колесо 3 содержит основной 9 и покрывной 10 диски и размещенные между
ними лопатки 11 (фиг. 1, 3), загнутые назад (фиг. 5). Покрывной диск 10 выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении, с образованием кольцевого конфузорного зазора 12 между внешней поверхностью всасывающего патрубка 4 и внутренней
поверхностью покрывного диска 10 (фиг. 6, 7).
Благодаря кольцевому конфузорному зазору 12 при выполнении крышного вентилятора по 1-му варианту ширина Н лопаток 11, равная расстоянию между основным 9 и покрывным 10 дисками рабочего колеса 3 на максимальном диаметре D окружности,
описываемой лопатками 11, можно увеличить до 0,25D и более. При этом лопатки 11 выполняются загнутыми назад в количестве не менее 9 штук (фиг. 2, 5).
При выполнении крышного вентилятора по 2-му варианту корпус 1 выполнен с кольцевой панелью 13 (фиг. 3, 4), одна из кромок которой, например кромка 14, перекрывает
часть лопаток 11 рабочего колеса 3 со стороны покрывного диска 10 на величину L, равную 0,01-0,10 ширины Н лопаток 11, и отстоит от них на расстоянии d, равном 0,05-0,10
максимального диаметра D, а другая кромка 15 соединена с корпусом 1 (фиг. 7). При этом
соединение кромки 15 с корпусом 1 должно выполняться без зазоров или с минимально
возможными зазорами. Минимальное расстояние В между стенками корпуса 1 равно
1,05-1,50 максимального диаметра D окружности, описываемой лопатками 11 рабочего
колеса 3: L = (0,01-0,10)Н; d = (0,05-0,10)D; B = (l,05-l,50)D. Кольцевая панель 13 может
выполняться в виде плоского кольца, перпендикулярного оси 8 вращения рабочего колеса 3.
Крышный вентилятор может оснащаться направляющим аппаратом. При выполнении
крышного вентилятора по 1-му варианту направляющий аппарат содержит в полости 16
между кольцевой панелью 13, стенками корпуса 1, всасывающим патрубком 4 и покрывным диском 10 рабочим колесом 3, по меньшей мере, одну лопатку 17, установленную
между стенкой корпуса 1 и всасывающим патрубком 4, при этом одна из кромок лопатки 17
размещена перед кольцевым зазором 12 (фиг. 1, 6). При выполнении крышного вентилятора по 2-му варианту направляющий аппарат содержит, по меньшей мере, одну лопатку 18,
размещенную в полости 16 и установленную относительно окружности, описываемой лопатками 11 рабочего колеса 3 под углом с = 10°-100° против его направления вращения w,
при этом одна из кромок лопатки 18 расположена между кромкой 19 покрывного диска 10
со стороны входа в рабочее колесо 3 и началом лопаток 11 рабочего колеса 3 со стороны
покрывного диска 10 (фиг. 3, 7). В крышном вентиляторе по 2-му варианту направляющий
аппарат дополнительно к лопаткам 18 может включать установленные в полости 16 лопатки 17, одна из кромок которой размещена перед кольцевым зазором 12 (фиг. 5).
Как в 1-м, так и во 2-м вариантах крышного вентилятора колпак 5 может выполняться в
виде пирамиды, конуса, призмы, усеченных пирамиды, конуса, призмы, и с поперечным
сечением корпуса в виде квадрата (фиг. 2), многоугольника, круга, прямоугольника
(фиг. 4) и с другим контуром, соответствующим контуру поперечного сечения подводящего воздуховода системы вентиляции. Внутренняя поверхность корпуса 1 выполняется,
как правило, цилиндрической с основанием в виде окружности, многоугольника и т.п.,
контура, соответствующего контуру подводящего воздуховода.
При выполнении колпака 5 в виде (усеченной) пирамиды или конуса высота фигур
параллельна (в частном случае совпадает) оси 8 вращения рабочего колеса 3, а поверхность образована створками 7 (фиг. 1, 2). Колпак 5 оснащен каркасом 20 с узлами для соединения с корпусом 1. Каркас 20 составлен из стержней, часть которых, например
стержни 21, могут располагаться вдоль ребер пирамиды или призмы или в средней части
створок 7 и служить для створок 7 ложементом. При придании колпаку 5 формы пирамиды, по меньшей мере, одна из створок 7 колпака 5 выполнена в виде равнобедренного
6
BY 9860 C1 2007.10.30
треугольника или равнобедренной трапеции, оснащенной карнизом 22, имеющим, как
правило, прямоугольную форму в плане (фиг. 1, 2). При придании колпаку 5 формы конуса его поверхность образована створками 7 с конической поверхностью, имеющими проекцию на диаметральную плоскость вентилятора в виде равнобедренного треугольника
или равнобедренной трапеции, и оснащена карнизом 22, как правило, прямоугольной
формы. При этом ось 23 поворота створки 7 удалена от свободной кромки карниза 22 на
расстояние 0,1-0,3 высоты h створки 7 вместе с карнизом 22, ширина которого составляет
не более 0,2 высоты h. Оси 23 вращения створок 7 могут крепиться на корпусе 1 или на
элементах каркаса 20 колпака 5 (фиг. 2).
Для соединения крышного вентилятора с воздуховодами с прямоугольным поперечным сечением корпус 1 крышного вентилятора выполняется с прямоугольным поперечным сечением, а колпак 5 - в виде призмы (фиг. 4) с, по меньшей мере, одной парой
наклонных противолежащих граней в виде створок 7, при этом другие грани призмы могут выполняться в виде неподвижных стенок (на фиг. не обозначены). Створки 7 могут
выполняться с карнизом 22, а ось 23 поворота створки 7 размещена на удалении от свободной кромки карниза 22 на расстояние 0,1-0,3 высоты h створки 7 вместе с карнизом 22
(фиг. 4).
Независимо от формы поверхности колпака 5, каждая из поворотных створок 7 установлена под углом а≤60° к оси 8 вращения рабочего колеса 3 (фиг. 1, 3). Поворотная
створка 7 или карниз 22 могут оснащаться упругим элементом 24, например плоской пружиной, резиновым выступом и т.п., которые взаимодействуют корпусом 1 или с упором 25
установленным на корпусе 1 или каркасе 20 колпака 5 (фиг. 8).
Стенки корпуса 1 и створок 7 могут выполняться с панелями 26 и 27, содержащими
покрытие из звукопоглощающего материала. В панелях 26 и 27 может размещаться также
теплоизолирующий материал. Карниз 22 может выполняться как продолжение створки 7,
так и быть соединенным со створкой 7, и может выполняться без теплозвукоизоляции.
Крышный вентилятор работает следующим образом.
Двигатель 2 посредством ременной передачи, ступицы и т.п. вращает вал 6 рабочего
колеса 3, который забирает воздух через всасывающий патрубок 4 и через канал в корпусе
1 воздух проходит в колпак 5. Под действием напора воздуха створки 7 поворачиваются
вокруг оси 23, что обеспечивает движение струи воздуха вдоль оси 8 вращения рабочего
колеса 3. При этом шум распространяется главным образом вдоль вертикальной оси 8
вращения, вместе с воздушным потоком, а створки 7 выполняют роль экрана. В результате снижается уровень шума, распространяющийся в стороны от оси 8 вращения рабочего
колеса 3 вентилятора. При закрытых створках 7 снижаются тепловые потери через крышный вентилятор.
Выполнение крышного вентилятора по 1-му варианту с покрывным диском 10 с криволинейным профилем в диаметральном сечении, с образованием кольцевого конфузорного зазора 12 между поверхностями всасывающего патрубка 4 и покрывного диска 10
позволяет увеличить ширину Н лопаток 11 рабочего колеса 3 не менее чем до 0,25D за
счет затягивания срыва потока вследствие выдува на поверхность покрывного диска 10
струи воздуха, сформированной в кольцевом конфузорном зазоре 12. Наличие лопаток 17
направляющего аппарата приводит к повышению статического давления перед кольцевым
конфузорным зазором 12 и увеличению импульса струи воздуха, вытекающей через кольцевой конфузорный зазор 12 на поверхность покрывного диска 10. При количестве лопаток 11
не меньше 9 штук (фиг. 3) обеспечивается их равномерная нагрузка и улучшаются условия
для балансировки рабочего колеса, что способствует снижению низкочастотного шума.
В крышном вентиляторе по 2-му варианту в полость 16 между кольцевой панелью 13,
стенками корпуса 1, всасывающим патрубком 4 и покрывным диском 10 рабочим колесом 3
на участке L = (0,01-0,10)H подается воздух. Благодаря соединению кромки 15 панели 13
со стенками корпуса 1 (желательно без зазоров) и удалению кромки 14 на расстояние
7
BY 9860 C1 2007.10.30
d = (0,05-0,10)D от лопаток 11 полное и статическое давление в полости 16 возрастает.
Наличие в полости 16 лопаток 18 приводит к повышению статического давления и увеличению импульса струи воздуха, вытекающей через кольцевой конфузорный зазор 12 на
поверхность покрывного диска 10. В результате отрыв потока от поверхности покрывного
диска происходит при больших величинах ширины лопатки Н. Наличие в полости 16, по
меньшей мере, одной лопатки 17 приводит к торможению потока и дополнительному росту статического давления в полости 16.
Установка кольцевой панели 13 и направляющего аппарата в полости 16 с указанным
расположением кромок лопаток 17 и 18 направляющего аппарата позволяет затянуть срыв
потока с поверхности покрывного диска 10 при ширине рабочего колеса 3 H≥0,35D,
вплоть до ширины Н = (0,40 - 0,42)D.
Выполнение корпуса 1 в обоих вариантах с минимальным расстоянием В между стенками корпуса 1 в направлении, перпендикулярном оси 8 рабочего колеса 3, равным
В = (1,05 - l,50)D, потери напора достаточно низкие вследствие расширения потока и снижения скорости воздуха и не оказывают существенного влияния на характеристики вентилятора. При этом соотношение длины большей А и меньшей В сторон корпуса 1
(фиг. 3,4) может выходить за пределы (1,05 - l,50)D и достигать величины А = (1,5 - 2,2)В
и более.
При выполнении корпуса 1 в виде цилиндрической поверхности с основанием в виде
окружности или многоугольника кольцевая панель 13 может выполняться в виде плоского
кольца, перпендикулярного оси 8 вращения рабочего колеса 3, что упрощает технологию
изготовления вентилятора.
В результате рабочее колесо 3 (по сравнению с рабочим колесом в наиболее близком
аналоге [6]) можно делать с меньшим диаметром при сохранении производительности
крышного вентилятора, что позволяет уменьшить габариты как в 1-м, так и во 2-м вариантах выполнения вентилятора.
Выполнение створок 7 или проекции створок 7 на диаметральную плоскость вентилятора в виде равнобедренного треугольника (фиг. 1, 2) или равнобедренной трапеции при
выполнении колпака 5 в виде (усеченной) пирамиды или (усеченного) конуса и удалении
оси 23 поворота створки 7 от свободной кромки карниза 22 на расстояние 0,1 - 0,3 высоты
h обеспечивает симметричный поток воздуха, выходящего из крышного вентилятора благодаря положению оси 23 створок 7 и их установке под углом a≤60° к оси 8 вращения рабочего колеса 3 (или не менее 30° к основанию колпака 5) обеспечивается устойчивое
положение створок 7 в убранном (исходном) положении и их отклонение при незначительном напоре воздуха при работающем рабочем колесе 3 (пунктирная линия на фиг. 1).
При расположении под углом a≤60° обеспечивается также сползание снега с поверхности
купола 5. Наличие карнизов 22 прямоугольной формы предотвращает задевание створок в
открытом положении и защищает стенки корпуса 1 от осадков. Выполнение каркаса 20
купола 5 в виде ребер пирамиды и крепление оси 23 поворота створки 7 на корпусе 1 или
на каркасе 20 колпака 5 обеспечивает жесткость конструкции крышного вентилятора. Выполнение поверхности колпака 5 конической обеспечивается более равномерное нагружение створок 7 аэродинамическими силами в их закрытом и открытом положении за счет
более плавного обтекания колпака 5 набегающим потоком.
Выполнение колпака 5 в виде призмы (фиг. 3, 4) позволяет использовать крышный
вентилятор с воздуховодами с прямоугольным поперечным сечением без дополнительных
вставок и переходников, что упрощает монтаж и уменьшает габариты крышного вентилятора. Выполнение стенок корпуса 1 и створок 7 колпака 5 с панелями 26 и 27, содержащими покрытие из звукопоглощающего материала и/или теплоизолирующего материала,
снижает шум и предотвращает намерзание льда и образования наста зимой на створках 7
и в зазорах между створками 7 и стержнями 21 каркаса 20, что создает более благоприят-
8
BY 9860 C1 2007.10.30
ные условия для работы электродвигателя 2 и позволяет расширить диапазон отрицательных температур работы крышного вентилятора.
Закрытое положение створок 7 при неработающем рабочем колесе 3 и их открывание
при вращении рабочего колеса 3 предохраняет электродвигатель от осадков и предотвращает попадание в корпус 1 крышного вентилятора посторонних предметов и атмосферных
осадков.
Наличие на поворотных створках 7 или карнизе 22 упругого элемента 24, например
плоской пружины, резинового выступа и т.п., а на колпаке 5 или корпусе 1 - упора 25,
взаимодействующего с соответствующим упругим элементом 24 (фиг. 8), снижает ударные нагрузки при резком открывании створок 7.
Варианты крышного вентилятора, отличающиеся выполнением рабочего колеса 3 и
корпуса 1, объединены единым изобретательским замыслом, и позволяют по сравнению с
наиболее близким аналогом снизить уровень шума крышного вентилятора благодаря направлению воздушного потока вверх при экранировании распространения шума в стороны створками 7, и уменьшить поперечные размеры рабочего колеса 3 за счет увеличения
ширины Н лопаток 11 при сохранении производительности вентилятора. Причем выполнение крышного вентилятора по 2-му варианту с кольцевой панелью 13 усиливает технический результат как по сравнению с наиболее близким аналогом, так и по сравнению с
1-м вариантом изобретения.
Группа изобретений может быть осуществлена на любом специализированном предприятии.
Источники информации:
1. RU 2122656 С1, 1998.
2. SU 976133, 1982.
3. GB 1383420, 1975.
4. US 3627440, 1971.
5. DE 3531555 С1, 1987.
6. DE 10118226 С1, 2002 (прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
9
BY 9860 C1 2007.10.30
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
267 Кб
Теги
by9860, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа