КАНАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК F04D29/42 

Группа изобретений относится к вентиляционной технике, а именно к канальным вентиляторам с радиальным рабочим колесом.

Из уровня техники известны канальные вентиляторы с радиальным рабочим колесом. Так, из описания изобретения к патенту РФ. №2135837, МПК F 04 D 17/08, дата публикации 27.08.99 [1], известен канальный вентилятор, содержащий корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное входным коллектором, основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, а между стенками корпуса - канал. Недостаток изобретения [1], принятого за наиболее близкий аналог вариантов изобретения, состоит в больших размерах поперечного сечения канала, что усложняет использование вентилятора в системах с воздуховодами с большой величиной соотношения сторон и при ограниченных размерах по высоте.

Решаемой технической задачей является создание канального вентилятора с большой величиной соотношения сторон (узким корпусом).

Технический результат заключается в обеспечении статического давления в канальном вентиляторе с большой величиной соотношения сторон (узким корпусом) при сохранении производительности.

Раскрытие вариантов изобретений.

Канальный вентилятор по первому варианту выполнения, как и наиболее близкий аналог [1], содержит корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, а между стенками корпуса - канал, но в отличие от наиболее близкого аналога вентилятор оснащен установленным в вихревой полости, по меньшей мере, одним вихрегасителем, а площадь канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочих колес, составляет не менее 2,4 площади окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, одну пластину, расположенную в вихревой полости вдоль короткой стороны канала.

При этом по меньшей мере одна из пластин направляющего аппарата соединена со стенкой корпуса и с входным коллектором.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде кожуха, охватывающего покрывной диск со стороны вихревой полости, при этом одна из кромок кожуха расположена перед конфузорным зазором.

При этом кожух выполнен перфорированным.

Кроме того, вихрегаситель содержит направляющий аппарат, пластины которого соединены с кожухом и стенками корпуса и/или входным коллектором.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что минимальное расстояние между стенками канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса, не превосходит 1,15 диаметра окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что канал в корпусе вентилятора выполнен с плоскими стенками.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что на торцах корпуса закреплены соединительные фланцы.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что с внешней стороны корпуса установлены панели, содержащие теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что лопатки рабочего колеса выполнены плоскими.

При этом образующая криволинейного покрывного диска на участке крепления лопаток рабочего колеса выполнена в соответствии с уравнениями:

y=(0,29±0,01)х+0,37,

z=(-0,39±0,01)х-0,27,

r²=x²+y²,

где z=Z/D - относительная координата, направленная вдоль оси вращения рабочего колеса в направлении от основного диска к входу в рабочее колесо;

x=X/D - относительная координата, перпендикулярная оси вращения рабочего колеса;

y=Y/D - относительная координата, перпендикулярная оси z и оси х;

r=R/D - относительный радиус рабочего колеса;

R - текущий радиус рабочего колеса;

X, Y, Z - текущие координаты;

D - диаметр рабочего колеса.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что в канале корпуса установлен экран, соединенный с корпусом с образованием полости между экраном, корпусом и входным коллектором, при этом кромка экрана расположена на расстоянии 0,01...0,10 ширины лопаток рабочего колеса от покрывного диска в сторону основного диска и отстоит от указанных лопаток не ближе чем на 0,01 диаметра рабочего колеса.

Канальный вентилятор характеризуется тем, что, по меньшей мере, одна из стенок корпуса выполнена съемной.

При этом соединительный фланец, расположенный с противоположной стороны от входного коллектора, оснащен элементами для крепления заглушки.

Канальный вентилятор по второму варианту выполнения, как и наиболее близкий аналог [1], содержит корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием, по меньшей мере, на одном участке дуги покрывного диска рабочего колеса конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, но в отличие от наиболее близкого аналога вентилятор оснащен, по меньшей мере, одним дополнительным рабочим колесом и, по меньшей мере, одним вихрегасителем, установленным в вихревой полости, а площадь, по меньшей мере, одного канала, образованного между стенками корпуса и перегородкой, в сечении, перпендикулярном оси вращения и проходящем через лопатки рабочего колеса, составляет не менее 2,4 площади окружности, описываемых концами лопаток рабочего колеса, установленного в данном канале.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, одну пластину, расположенную, по меньшей мере, в одной вихревой полости вдоль короткой стороны канала.

При этом по меньшей мере одна из пластин направляющего аппарата соединена с входным коллектором и со стенкой канала, образованного между стенками корпуса и перегородки.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что вихрегаситель выполнен в виде кожуха, охватывающего покрывной диск соответствующего колеса со стороны вихревой полости, при этом одна из кромок кожуха расположена перед конфузорным зазором.

При этом кожух выполнен перфорированным.

Кроме того, вихрегаситель содержит направляющий аппарат, пластины которого соединены с кожухом и стенками корпуса и/или входным коллектором.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что минимальное расстояние между стенками канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса, не превосходит 1,15 диаметра окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что канальный вентилятор содержит, по меньшей мере, один дополнительный входной коллектор.

При этом входные коллекторы и рабочие колеса расположены попарно, а ось симметрии входного коллектора и ось вращения соответствующего ему рабочего колеса находятся на одной прямой.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что соседние рабочие колеса отделены друг от друга перегородкой, а вихрегаситель расположен, по меньшей мере, в одной из вихревых полостей, образованных между входным коллектором, стенками канала и перегородкой.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что перегородка соединена с длинной или короткой стороной стенки канала в корпусе.

При этом перегородка установлена под наклоном к стенке корпуса.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что передняя кромка перегородки, разделяющей соседние рабочие колеса, удалена от плоскости всасывающего патрубка не более чем на 0,3 полусуммы диаметров указанных соседних рабочих колес.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что поверхности стенки и перегородок канала в корпусе вентилятора выполнены плоскими.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что рабочие колеса выполнены с одинаковым диаметром.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что ось каждого рабочего колеса соединена с валом соответствующего двигателя.

Канальный вентилятор по 2-му варианту выполнения характеризуется тем, что, по меньшей мере, одна из стенок корпуса выполнена съемной.

При этом соединительная рамка, расположенная с противоположной стороны от входного коллектора, оснащена элементами для крепления заглушки.

Группа изобретений поясняется чертежами.

На фиг.1 показан продольный разрез канального вентилятора.

На фиг.2 показан разрез А-А на фиг.

На фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 с вихрегасителем в виде направляющего аппарата.

На фиг.4 показан вид Б на фиг.1 канального вентилятора по 1-му варианту выполнения.

На фиг.5 показан разрез В-В на фиг.1 при выполнении корпуса с панелями с теплоизоляционным и/или звукопоглощающим материалом.

На фиг.6 показан выносной элемент Г на фиг.1.

На фиг.7 показан выносной элемент Д на фиг.1.

На фиг.8 показан выносной элемент Е на фиг.4.

На фиг.9 показан выносной элемент Ж на фиг.2.

На фиг.10 показан разрез В-В на фиг.1 вентилятора по 2-му варианту выполнения с перегородкой, соединяющей длинные стороны корпуса.

На фиг.11 показан разрез В-В на фиг.1 вентилятора по 2-му варианту выполнения с наклонной перегородкой, соединяющей длинные стороны корпуса.

На фиг.12 показан разрез И-И на фиг.2 вентилятора по 2-му варианту выполнения с перегородкой, соединяющей короткие стороны корпуса.

На фиг.13 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от относительной площади S/Spк при постоянных величинах.

На фиг.14 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от коэффициента производительности ϕ при различном положении пластин вихрегасителя.

На фиг.15 представлена зависимость коэффициента статического давления ψ от коэффициента производительности ϕ канального вентилятора с двумя рабочими колесами с перегородкой и без нее.

Осуществление группы изобретений.

Канальный вентилятор содержит корпус 1, двигатель 2, рабочее колесо 3 и входной коллектор 4 (фиг.1, 2, 3). Корпус 1 выполнен с каналом 5, ограниченным стенками 6 корпуса 1. В общем случае канал 5 имеет произвольную форму, однако в предпочтительном варианте выполнения - цилиндрической формы с контуром в основании в виде прямоугольника (фиг.3), трапеции (фиг.11), овала, эллипса и т.п.(на фиг. не показано). Рабочее колесо 3 содержит покрывной (или передний) 7 и основной (или задний) 8 диски, размещенные между ними лопатки 9, загнутые назад по направлению вращения колеса (фиг.5), и кинематически связано с двигателем 2, например, посредством ступицы 10, закрепленной на основном диске 8 и соединенной с валом 11 двигателя 2 (фиг.6) ременной и т.п. передачей (на фиг. не показано). Входной коллектор 4 расположен в торце корпуса 1 и выполнен с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора 12 между поверхностями покрывного диска 8 и всасывающего патрубка 4 (фиг.7). Ось 13 вращения рабочего колеса 3, как правило, совпадает с осью симметрии входного коллектора 4 или параллельна ей. Корпус 1 выполнен таким образом, что в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса 3 (фиг.4), отношение площади S поперечного сечения канала 5 к площади S_PK=πD²/4 рабочего колеса 3 (соответствующей площади, ограниченной окружностью, описываемой концами лопаток 8) составляет не менее 2,4: S/S_PK≥2,4.

Для соединения с воздуховодами на торцах корпуса 1 закреплены соединительные фланцы 14 (фиг.1, 4, 8). На стенках 6 корпуса 1 могут устанавливаться панели 15, содержащие теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал (фиг.5).

Рабочее колесо 3 может выполняться с плоскими лопатками 9. Для обеспечения пересечения плоских лопаток 9 с поверхностью покрывного диска 7 по прямой образующая покрывного диска 7 на участке крепления лопаток 9 рабочего колеса 3 выполнена в соответствии с уравнениями:

y=(0,29±0,01)х+0,37; z=(-0,39±0,01)х-0,27; r²=x²+y².

Кроме того, в канале 5 канального вентилятора может устанавливаться экран 16, соединенный со стенками 6 корпуса 1 (фиг.2), кромка 17 которого обращена к лопаткам 9 и удалена от покрывного диска 8 в сторону основного диска 7 на расстояние L, равное 0,01...0,10 ширины H лопаток 8 на внешнем диаметре D рабочего колеса 3, а от лопаток 8 на расстояние С не менее 0,01 диаметра D рабочего колеса 3: L=(0,01...0,10)H; C≥0,01D (фиг.9).

Канальный вентилятор оснащен вихрегасителем, расположенным в вихревой полости 18, образованной между входным коллектором 4 и покрывным диском 7 рабочего колеса 3 (фиг.2, 3).

Вихрегаситель может выполняться в виде направляющего аппарата, выполненного в виде, по меньшей мере, одной пластины 19, установленной в канале 5 корпуса 1 перед конфузорным зазором 12 и расположенной вдоль короткой стенки 6 канала 5 (фиг.1, 2) в вихревой полости 18. При выполнении канального вентилятора с экраном 16 направляющий аппарат содержит, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками 6 корпуса 1 и/или экраном 16.

Вихрегаситель может выполняться также в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 со стороны вихревой полости 18, при этом одна из кромок кожуха 20, например кромка 21, расположена перед конфузорным зазором 12 (фиг.3), а сам кожух 20 может выполняться перфорированным.

Рабочее колесо 3 как в 1-ом, так и во 2-ом вариантах в предпочтительном исполнении содержит не менее чем 9 загнутых назад плоских лопаток 9, имеющих ширину H>0,3D, образующая покрывного диска 8 соответствует уравнениям y=(0,29±0,01)х+0,37, z=(-0,39±0,01)x-0,27, r²=x²+y², что обеспечивает пересечение кромки лопатки 9 с поверхностью покрывного диска 7 по прямой (технологические погрешности при изготовлении покрывного диска 7 и износ оснастки, использующейся при его изготовлении, могут составлять: ±0,01х), между покрывным диском 8 и всасывающим патрубком 4 имеется конфузорный зазор 12.

При выполнении канального вентилятора по 2-му варианту в корпусе 1 установлено, по меньшей мере, одно дополнительное рабочее колесо 22 (фиг.3, 10, 11, 12) и, по меньшей мере, один вихрегаситель, установленный в одной из вихревых полостей 18 (фиг.3), а отношение площади S поперечного сечения канала 5 к площади S_PK=N(πD²/4) всех рабочих колес 3 (площадь S_PK ограничена окружностью, описываемой концевыми частями лопаток 9, N - количество рабочих колес) составляет не менее 2,4: S/S_PK≥2,4. При этом отношение длины В меньшей стороны, по меньшей мере, одного канала 5 к диаметру D соответствующего рабочего колеса 3 (равного диаметру окружности, описываемой концами лопаток 9) может выполняться не превосходящим 1,15: B/D≤1,15.

Канальный вентилятор может содержать, по меньшей мере, один дополнительный входной коллектор 4. При совпадении количества входных коллекторов 4 и рабочих колес 3 и 22 их оси симметрии и оси вращения находятся на одной прямой.

Соседние рабочие колеса 3 и 22 могут отделяться друг от друга перегородкой 23, которая может располагаться как между длинными (фиг.10, 11), так и между короткими (фиг.12) стенками 6 канала 5.

Вихрегаситель может выполняться в виде направляющего аппарата, выполненного в виде, по меньшей мере, одной пластины 19, установленной в вихревой полости 18 перед конфузорным зазором 12 и расположенной вдоль короткой стенки 6 канала 5 (фиг.1, 2, 3). При выполнении канального вентилятора с экраном 16 направляющий аппарат содержит, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками корпуса 1 и/или экраном 16. В плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочих колес 3 и 22, вдоль короткой стороны канала, образованного между поверхностями перегородок 23 и стенок 6 корпуса 1, установлены пластины 18 направляющего аппарата. При этом передние кромки перегородок 23, разделяющих соседние рабочие колеса 3 и 22, могут располагаться перед плоскостью входного коллектора 4 и соединительного фланца 14 (на фиг. не показано).

Вихрегаситель может выполняться также в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 со стороны вихревой полости 18, при этом одна из кромок кожуха 20, например кромка 21, расположена перед конфузорным зазором 12 (фиг.3). Кожух 20 может выполняться перфорированным или из воздухопрозрачного материала.

В вихревой полости 18 могут устанавливаться одновременно направляющий аппарат с пластинами 19 и кожух 20.

При вращении рабочих колес 3 и 22 в разных направлениях перегородка 23, как правило, расположена перпендикулярно плоскости, проходящей через оси 13 вращения рабочих колес 3 и 22 (фиг.10), при вращении рабочих колес 3 и 22 в одном направлении - под наклоном к стенке 6 канала 5, с которой она соединена, таким образом, что кромка перегородки 23 удалена на большее расстояние от набегающей лопатки 9 рабочего колеса 3, чем от уходящей лопатки 9 (фиг.11). Канальный вентилятор по 2-му варианту может оснащаться экраном 16 (фиг.2, 9), рабочие колеса 3 и 22 могут выполняться с одинаковым диаметром и оснащаться собственным двигателем, установленным на соответствующей опоре 24. По меньшей мере, одна из стенок корпуса 1 может выполняться съемной, а соединительный фланец 14, расположенный с противоположной стороны от входного коллектора 4, может оснащаться элементами для крепления заглушки (на фиг. не показано).

В предпочтительном исполнении канальный вентилятор по 1-му и 2-му вариантам содержит установленные на торцах корпуса 1 фланцы 14, вихрегенератор выполнен в виде направляющего аппарата, пластины 19 которого установлены в вихревой полости 18 перед конфузорным зазором 12, на стенках 6 корпуса 1 закреплены панели 15 с теплоизоляционным и звукопоглощающим материалом, а рабочие колеса 3 и 22 выполнены с плоскими лопатками 9 с прямолинейными кромками. В плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочих колес 3 и/или 22, соотношения длины В короткой (меньшей) стенки 6 канала 5, диаметра D рабочего колеса 3 и площади S сечения канала 5 к площади S_PK рабочего колеса 3 выполнены равными: B/D=1,05, S/S_PK=4. Перегородки 23 выходят за плоскость входного коллектора 4 на 0,3 полусуммы диаметров D соседних рабочих колес 3 и 22. При этом диаметр рабочего колеса 3 равен диаметру рабочих колес 22 и каждое рабочее колесо 3 и 22 оснащено собственным двигателем 2 и входным коллектором 4, ось симметрии которого лежит на одной прямой с осью 13 вращения соответствующего рабочего колеса 3 и 22.

Канальный вентилятор работает следующим образом.

Вращающийся покрывной диск 7 создает кольцевое вихревое движение воздуха в вихревой полости 18. Течение на выходе из вращающегося рабочего колеса 3 имеет кинетическую энергию вращения и создает динамическое давление ρu²/2, где ρ - плотность воздуха, u - окружная скорость концов лопаток 9 на внешнем диаметре рабочего колеса 3. Часть потока, выходящая из рабочего колеса 3, подсасывается в вихревую полость 18 и, взаимодействуя с кольцевым вихрем, образует в ней торообразный вихрь. Введение в вихревую полость вихрегасителя позволяет разрушить торообразный вихрь и преобразовать его полное давление в статическое давление. Вследствие разности статического давления в вихревой полости 18 и на внутренней поверхности покрывного диска 7 формируется кольцевая струя воздуха, истекающая из конфузорного кольцевого зазора 12 на внутреннюю поверхность покрывного диска 7. При этом затягивается отрыв пограничного слоя (потока) на внутренней поверхности покрывного диска 7, что позволяет увеличить ширину лопаток 9 рабочего колеса 3 вплоть до 0,38 диаметра рабочего колеса 3: H=0,38D без ухудшения его аэродинамических характеристик. При соотношении площади S поперечного сечения канала 5 в корпусе 1 к площади S_PK рабочего колеса, равном S/S_PK≥2,4 в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочего колеса 3, поток за рабочим колесом 3 расширяется, скорость потока снижается. В результате, как показано на графике на фиг.12, повышается коэффициент статического давления (равный отношению статического давления Psν к произведению плотности воздуха на квадрат окружной скорости лопатки рабочего колеса ψ=2Psν/ρu²) при постоянной величине коэффициента производительности ϕ=Q/u*Spк, где Q - производительность вентилятора. При этом, как показали исследования, форма поперечного сечения канала 5 слабо влияет на восстановление давления. Это позволяет выполнять канал 5 различной формы, в том числе с узким корпусом в плоскости, перпендикулярной оси симметрии входного коллектора 4 в месте установки рабочего колеса 3. При выполнении поверхности канала 5 цилиндрической (с контуром основания в виде эллипса, многоугольника и т.п.) снижаются потери на аэродинамическое сопротивление и повышается эффективность вентилятора.

При сохранении указанного соотношения площадей и наличии вихрегасителя в вихревой полости 18 концы лопаток 9 рабочего колеса 3 могут располагаться очень близко от стенок 6 канала 5 вплоть до расстояния, не превышающего B≤0,075D. Это позволяет изготавливать канальные вентиляторы с радиальным колесом при соотношении расстояния между сторонами канала 5, превосходящем А/В>1,4 (фиг.4, 5).

Экспериментально установлено, что при разрушении торообразного вихря вихрегасителем потери статического давления Psν снижаются, что позволяет использовать вентиляторы в воздуховодах с малой высотой ("узких" воздуховодах) без выхода за их габариты. Так, при выполнении вихрегасителя в виде направляющего аппарата с пластинами 19, расположенными перед конфузорным зазором 12, как показано на фиг.14, коэффициент статического давления вентилятора увеличился до уровня свободного рабочего колеса 3. Выполнение вихрегасителя в виде кожуха 20, охватывающего покрывной диск 7 рабочего колеса 3, позволит локализовать вихревое кольцевое движение между поверхностями диска 7 и кожуха 20. При этом в вихревую полость 18 попадает часть воздуха, отбрасываемая лопатками 9 рабочего колеса, что позволяет сформировать кольцевую струю, вытекающую через конфузорный зазор 12 на поверхность покрывного диска 7.

Размещение в одном корпусе 1 двух и более рабочих колес 3 (фиг.10, 11, 12) позволяет обеспечить производительность вентилятора при сохранении статического давления, равную приблизительно сумме расходов нескольких вентиляторов, установленных рядом (фиг.15), и увеличить соотношение А/В длин сторон канала 5 практически пропорционально количеству N рабочих колес 3. Кроме того, при размещении в одном корпусе более двух рабочих колес 3, каждое из которых оснащено собственным двигателем, установленным на опоре 24, позволяет использовать один из вентиляторов в качестве резервного.

Наличие на торцах корпуса 1 соединительных фланцев 14 повышает технологичность соединения канального вентилятора к воздуховодам и другим агрегатам вентиляционных установок (калориферам, фильтрам, глушителям и др.) и снижает потери напора вследствие возможности соединения с агрегатами без изменения площади поперечного сечения. Выполнение стенок 6 корпуса 1 с панелями 15, содержащими теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал (фиг.5), снижает шум и повышает потребительские свойства вентилятора. Выполнение рабочего колеса 3 с плоскими лопатками 9 повышает технологичность изготовления вентилятора. При выполнении поверхности покрывного диска 7 на участке крепления лопаток 9 с образующей, соответствующей уравнениям: y=(0,29±0,01)х+0,37, z=(-0,39±0,01)x-0,27, r²=х²+y² (данные уравнения могут быть получены простыми линейными преобразованиями системы координат, величина ±0,01 учитывает возможные технологические погрешности изготовления рабочего колеса 3), обеспечивается соединение лопаток 9 с поверхностью покрывного 7 диска по прямой, что повышает технологичность изготовления вентилятора при сохранении высоких аэродинамических характеристик рабочего колеса 3.

Оснащение вентилятора экраном 16, соединенным со стенками корпуса 1 (фиг.1, 9) с кромками 17, обращенными к лопаткам 9 и внешней поверхности покрывного диска 7 рабочего колеса 3 и расположенными на расстоянии L=(0,01...0,10)H от покрывного диска 7 в сторону основного диска 8 и от лопаток 9 на расстоянии C≥0,01D, предотвращает отсос воздуха в вихревую полость 18 тороидальным вихрем и приводит к повышению давления в полости 18, что увеличивает интенсивность струи, выдуваемой из конфузорного кольцевого зазора 12. Наличие в вихревой полости 18 вихрегасителя, выполненного, например, в виде кожуха 20 или в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, две пластины 19, соединенные со стенками 6 корпуса 1 и/или входного коллектора 4 и/или экраном 16, дополнительно затормаживает поток, что повышает статическое давление в вихревой полости 18 и увеличивает интенсивность струи, формирующейся в конфузорном зазоре 12 и выдуваемой на поверхность покрывного диска 7.

Группа изобретений может быть осуществлена на любом специализированном предприятии. Представленная в описании совокупность признаков достаточна для создания канальных вентиляторов в узком корпусе без дополнительного изобретательского творчества.

Группа изобретений относится к канальным вентиляторам с радиальным рабочим колесом 3. Технический результат: обеспечение статистического давления в канальном вентиляторе с узким корпусом 1 при сохранении производительности. Вентилятор содержит корпус 1 с каналом 5, двигатель, соединенный ступицей 10 с колесом 3 с покрывным 7 и основным 8 дисками и загнутыми назад лопатками 9, входной коллектор 4, вихрегаситель в вихревой полости, выполненный в виде спрямляющего аппарата с пластинами 19, кожуха, охватывающего диск 7 и т.п. По 2-му варианту в корпусе 1 установлено несколько колес 3, разделенных между собой перегородками 23. Корпус 1 может выполняться с панелями из теплозвукоизоляционного материала, соединительными фланцами 14 и вихрегасителем. Лопатки 9 могут выполняться плоскими и соединяться с диском 7 по прямой линии. 2 н. и 32 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Канальный вентилятор, содержащий корпус, кинематически связанное с двигателем рабочее колесо, образованное основным и покрывным дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, симметричный входной коллектор, расположенный на одном из торцов корпуса, выполненный с криволинейным профилем в диаметральном сечении с образованием конфузорного зазора между поверхностями покрывного диска и входного коллектора, при этом ось вращения рабочего колеса параллельна оси симметрии входного коллектора, между входным коллектором и покрывным диском образована вихревая полость, а между стенками корпуса - канал, отличающийся тем, что вентилятор оснащен установленным в вихревой полости, по меньшей мере, одним вихрегасителем, а площадь канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочих колес, составляет не менее 2,4 площадей окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.2. Канальный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что вихрегаситель выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего, по меньшей мере, одну пластину, расположенную в вихревой полости вдоль короткой стороны канала.3. Канальный вентилятор по п.2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна из пластин направляющего аппарата соединена со стенкой корпуса и с входным коллектором.4. Канальный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что вихрегаситель выполнен в виде кожуха, охватывающего покрывной диск со стороны вихревой полости, при этом одна из кромок кожуха расположена перед конфузорным зазором.5. Канальный вентилятор по п.4, отличающийся тем, что кожух выполнен перфорированным.6. Канальный вентилятор по п.4 или 5, отличающийся тем, что вихрегаситель содержит направляющий аппарат, пластины которого соединены с кожухом и стенками корпуса и/или входным коллектором.7. Канальный вентилятор по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что минимальное расстояние между стенками канала в сечении, перпендикулярном оси симметрии входного коллектора в месте установки рабочего колеса, не превосходит 1,15 диаметра окружности, описываемой концами лопаток рабочего колеса.8. Канальный вентилятор по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что канал в корпусе вентилятора выполнен с плоскими стенками.9. Канальный вентилятор по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что на торцах корпуса закреплены соединительные фланцы.10. Канальный вентилятор по п.1, или 2, или 4, отличающийся тем, что с внешней стороны корпуса установлены панели, содержащие теплоизоляционный и/или звукопоглощающий материал.11. Канальный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что лопатки рабочего колеса выполнены плоскими.12. Канальный вентилятор по п.11, отличающийся тем, что образующая криволинейного покрывного диска на участке крепления лопаток рабочего колеса выполнена в соответствии с уравнениями

y=(0,29±0,01)х-0,37;

z=(-0,39±0,01)x-0,27;

r²=x²+y²,

где z=Z/D - относительная координата, направленная вдоль оси вращения рабочего колеса в направлении от основного диска к входу в рабочее колесо;

x=Z/D - относительная координата, перпендикулярная оси вращения рабочего колеса;

y=Y/D - относительная координата, перпендикулярная оси z и оси х;

r=R/D - относительный радиус рабочего колеса,

R - текущий радиус рабочего колеса;

X, Y, Z - текущие координаты;

D - диаметр рабочего колеса.