ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2005 года по МПК F04D17/08 F03D9/00 

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию и может быть использовало в промышленности и на объектах социально-бытового назначения для вытяжки задымленных, перегретых или переувлаженных воздушных масс.

Известно, что был предложен вентилятор, содержащий барабанное колесо с лопастями, укрепленнное на горизонтальном валу, установленное на подшипниках. Барабанное колесо помещено в цилиндрический кожух с воздухозаборным отверстием и отверстием для выхода воздушных масс (диффузором). Кожух расположен на несущей конструкции. Там же укреплен и электродвигатель, который соеденен с валом барабанного колеса. (Опубликовано в сборнике статей: "Промышленная аэродинамика", 1988 год, страница 214. Кроме того, информация получена из рекламного издательства по промышленному оборудованию: Вентиляция, водоснабжение, теплоснабжение, страница 8, в 2002 году. Адрес издательства: Россия, 109428. Москва, Рязанский проспект 8а).

Несмотря на широкое использование вентиляторов, электродвигатели этих установок имеют высокую индуктивность с очень небольшим коэффициентом мощности (15-20%). Повышается коэффициент мощности лишь при пуске вентилятора до необходимых номинальных величин, что в целом отрицательно отражается на стоимости использования вентилятора.

В настоящее время есть необходимость в изменении конструкции вентилятора, позволяющем наиболее полное использование потребления электроэнергии, а также воспроизводить электрическую энергию, используя при этом отработанные воздушные потоки.

Осуществление такого технического результата может быть достигнуто при условии изготовления вентилятора с включением соединительной муфты (гидромуфты), которая значительно повысит коэффициент мощности электродвигателя, то есть электродвигатель сможет работать с незначительной разницей использования по мощности как при пуске, так и при работе вентилятора. Кроме того, это устройство позволяет создавать условия для более мягкого, более длительного пускового момента при раскручивании вентилятора. Такая возможность позволяет использовать для этой цели электродвигатели меньшей мощности. Вместе с тем предусмотренное включение в конструкцию вентилятора устройства ветродвигателя позволит использовать отработанные воздушные массы для выработки электрической энергии.

Сущность данного предложения в том, что вентилятор состоит из барабанного колеса с лопастями, укрепленными на горизонтальном валу, расположенного в кожухе с двумя отверстиями. Одно из них воздухозаборное отверстие, а другое необходимо для выхода отработанных воздушных масс (диффузор). При этом кожух вентилятора расположен на несущей конструкции. Горизонтальный вал с одной стороны прикреплен к соединительной муфте (гидромуфте). Соединительная муфта состоит из шкива с канавками для ременной передачи и гнезда для подшипников. Кроме того, соединительная муфта содержит цилиндрический барабан, расположенный в прорези шкива, с окнами, в которых свободно расположены соединительные колодки, при этом барабанная втулка, прикрепленная к его торцевой стенке, снаружи соединена с подшипниками, а изнутри соединена с горизонтальным валом вентилятора. С одной стороны соединительной муфты (гидромуфты) к шкиву прикреплена крышка, закрывающая подшипники. Вентилятор снабжен электродвигателем, установленным на несущей конструкции со шкивом на валу, который соединен при помощи ременной передачи с соединительной муфтой (гидромуфтой).

Вместе с тем к отверстию кожуха вентилятора, предназначенного для выхода воздушных масс (диффузору), присоединен с помощью фланцев ветродвигатель, состоящий из барабанного ветроколеса с изогнутыми лопастями, закрепленными на горизонтальном валу, расположенного в кожухе, выполненном из двух частей - верхней и нижней, с прорезями и торцевыми стенками. Один из концов горизонтального вала соединен с электрогенератором, который прикреплен к несущей конструкции ветродвигателя, а несущая конструкция ветродвигателя соединена с несущей конструкцией вентилятора.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на чертежах, где на фиг.1 изображен вентилятор с укрепленным ветродвигателем и соединительной муфтой на валу (вид спереди). На фиг.2 изображен вентилятор с укрепленным ветродвигателем и соединительной муфтой на валу (вид сбоку). На фиг.3 изображен шкив соединительной муфты (гидромуфты) с укрепленными в гнезде подшипниками и уплотнительной крышкой. Выполнено в разрезе (вид сбоку). На фиг.4 изображен цилиндрический барабан с окнами, укрепленный на валу вентилятора (вид сбоку). На фиг.5 изображена соединительная колодка (вид спереди). На фиг.6 изображено соединение вала электродвигателя с валом вентилятора при помощи полумуфты и соединительной муфты (гидромуфты).

Устройство вентилятора содержит барабанное колесо (1), фиг.1, фиг.2, с лопастями (2), укрепленными на горизонтальном валу (3), установленное на подшипниках (4). Барабанное колесо помещено в цилиндрический кожух (5). Цилиндрический кожух имеет воздухозаборное отверстие (6), а также отверстие для выхода отработанных воздушных масс (7) (диффузор). Кроме того, в кожухе (5) расположено отверстие с укрепленным на ней шибером (8). Кожух (5) расположен на несущей конструкции (9). Горизонтальный вал (3) с одной стороны соединен с соединительной муфтой (гидромуфтой) (10), которая состоит из шкива (11) (фиг.3) с канавками, для ременной передачи и гнезда для подшипников (12), а также из цилиндрического барабана (13) (фиг.4) с окнами, в которых свободно расположены соединительные колодки (14) (фиг.5), при этом к торцевой стенке барабана прикреплена втулка (15), входящая в отверстие подшипников. Внутренняя стенка втулки укреплена на валу вентилятора (3), а сам цилиндрический барабан (13) входит в прорезь (16) шкива (11). Кроме того, к корпусу шкива прикреплена крышка (17), закрывающая подшипники. Полость между шариками подшипников (12) заполнена вязким смазывающим материалом, например нигролом. Вентилятор снабжен электродвигателем (18), установленным на несущей конструкции (9), со шкивом (19) на валу, который соединен с помощью ременной передачи (20) со шкивом (11) соединительной муфты (гидромуфты). Вместе с тем к отверстию, предназначенному для выхода воздушных масс (7), кожуха (5) присоединен с помощью фланцев (21) ветродвигатель. Ветродвигатель содержит барабанное колесо (22) с изогнутыми лопастями (23), закрепленное на горизонтальном валу (24), расположенное в цилиндрическом кожухе (25), выполненном из двух частей - верхней и нижней, с воздухозаборным отверстием (26) и отверстием для выхода воздушных масс (диффузором) (27), а также торцевыми стенками. Горизонтальный вал (24), укрепленный на подшипниках (28), одним своим концом соединен с электрогенератором (29) с помощью шкива (30), укрепленного на горизонтальном валу, шкива (31), укрепленного на валу электрогенератора (29), и ременной передачи (32). Электрогенератор (29) прикреплен к несущей конструкции (33). Несущая конструкция (33) ветродвигателя прикреплена к несущей конструкции (9) вентилятора.

В качестве варианта предложенного вентилятора, вал электродвигателя (18), фиг.6, прикреплен к соединительной муфте (10) с помощью полумуфты (34), шпилек (35) и резиновых гильз (36).

Вентилятор используется следующим образом. Для удаления задымленного или влажного воздуха из помещения включается электродвигатель (18). Электродвигатель (18), создавая свои усилия через шкив (19), ременную передачу (20) на шкив (11) соединительной муфты (10), вращает его вокруг горизонтального вала (3). При вращении шкива (11) заполненные вязким смазывающим материалом подшипники (12) с помощью втулки (15) создают вращательное движение горизонтального вала (3) с постепенным его ускорением. В это время свободно расположенные в окнах цилиндрического барабана (13) соединительные колодки (14) за счет центробежных усилий, создаваемых при вращении, выдвигаются из окон и соединяются одной из своих стенок со стенкой прорези (16), усиливая при этом дополнительное мягкое соединение муфты (10) с валом (3), в результате чего ускоряется движение лопастей (2) вентилятора до необходимых оборотов. Вместе с тем при вращении барабанного колеса (1) воздушные массы втягиваются через воздухозаборное отверстие (6) и, попадая в цилиндрический кожух (5), выходят затем через отверстие для выхода воздушных масс (7) (диффузор) в воздухозаборное отверстие (26) ветродвигателя. В ветродвигателе воздушный поток поступает в кожух (25), где, воздействуя на лопасти (23), вращает вал ветроколеса (24), выходя затем через отверстие для выхода воздушных масс (27) (диффузор). Барабанное ветроколесо (22), вращаясь на горизонтальном на валу (24), передает свои усилия через шкив (30), шкив (31) и ременную передачу на вал электрогенератора (29), который, вращаясь, вырабатывает электрическую энергию. Для облегчения пускового момента вентилятора открывается отверстие, расположенное на корпусе кожуха (5), при помощи шибера (8), а затем при полном раскручивании вентилятора закрывается.

Изобретение относится к оборудованию вентиляторов, объединенных с ветродвигателем, и может использоваться в промышленности и на объектах социально-бытового назначения. Достижение технического результата осуществляется путем включения в конструкцию вентилятора, содержащего барабанное колесо с лопастями, укрепленными на горизонтальном валу, расположенное в цилиндрическом кожухе с воздухозаборным отверстием и диффузором, устройства ветродвигателя, состоящего из ветряного колеса с лопастями на горизонтальном валу, расположенного в цилиндрическом кожухе с воздухозаборным отверстием и диффузором, при этом диффузор вентилятора соединен с воздухозаборным отверстием ветродвигателя, а несущая конструкция вентилятора соединена с несущей конструкцией ветродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Вентилятор, содержащий барабанное колесо с лопастями, укрепленными на горизонтальном валу, расположенное в цилиндрическом кожухе с воздухозаборным отверстием и отверстием для выхода воздушных масс (диффузором), установленном на несущей конструкции, отличающийся тем, что отверстие для выхода воздушных масс кожуха (диффузор) соединено с воздухозаборным отверстием ветродвигателя, несущая конструкция ветродвигателя укреплена на несущей конструкции вентилятора, а вал барабанного колеса вентилятора соединен с валом электродвигателя с помощью соединительной муфты (гидромуфты).2. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что ветродвигатель содержит ветряное колесо с изогнутыми лопастями, укрепленными на горизонтальном валу, расположенное в цилиндрическом кожухе, составленном из двух частей - верхней и нижней с воздухозаборным отверстием и отверстием для выхода воздушных масс (диффузором), при этом горизонтальный вал, установленный на подшипниках, соединен с электрогенератором.3. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что соединительная муфта (гидромуфта) содержит шкив с канавками для ременной передачи, прикрепленный к торцевой стенке гнезда, внутри которого расположены подшипники, уплотнительную крышку, а также цилиндрический барабан, находящийся в прорези, с окнами, в которых свободно расположены соединительные колодки, при этом барабанная втулка, прикрепленная к его торцевой стенке, снаружи соединена с подшипниками, а изнутри прикреплена к валу колеса вентилятора.