ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2008 года по МПК F04D17/08 

Изобретение относится к электровентиляторам центробежного типа со спиральным корпусом с повышенными требованиями к виброакустическим характеристикам.

Известен центробежный вентилятор, основные размеры которого определяются исходя из размеров диаметра рабочего колеса D и конструкторского квадрата a [1].

Ужесточение требований по шумам и вибрациям к вновь разрабатываемым устройствам вентиляции обуславливает поиск новых конструктивных решений и технологий создания малошумных центробежных электровентиляторов.

Известен центробежный вентилятор, в котором с целью получения требуемых характеристик по аэродинамике и шумам аэродинамический канал строится с помощью скрепленных между собой плоских корпусных прямоугольных плит и прилегающего к ним изнутри изогнутого по спирали листа. Плиты обеспечивают необходимые прочностные свойства корпуса, а лист - необходимую форму в аэродинамическом отношении. Так как в известном вентиляторе спираль аэродинамического канала строится дугами в 1/4 окружностей, центр которых последовательно перемещается по вершинам конструкторского квадрата со стороной а, то составные плиты спирального корпуса имеют различную длину, что усложняет технологию построения вентилятора [2].

Данное техническое решение наиболее близко по сущности к предлагаемому изобретению.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение конструкции центробежного вентилятора за счет сокращения количества типоразмеров толстостенных плит, входящих в составной спиральный корпус.

В соответствии с поставленной целью предлагается построение спирали осуществлять двумя дугами, одна из которых составляет половину окружности радиусом R₁=0,5D+2a, а другая - четверть окружности радиусом R₂=0,5D+4a, при этом центры окружностей, а также точка сопряжения дуг расположены на прямой, пересекающей ось рабочего колеса.

На фиг.1 (аэродинамическая схема) и фиг.2 (спиральный корпус) показан пример возможного исполнения предлагаемого центробежного вентилятора.

Тонкостенный лист 1, охватывающий рабочее колесо 2, опирается на толстостенные плиты 3÷9 составного спирального корпуса. Опираясь на плиты, лист принимает вид спирали с концевыми прямолинейными участками АБ и ГД.

Спираль БВГ рассматриваемого вентилятора образована двумя дугами окружностей БВ и ВГ, первая из которых выполнена в виде половины окружности радиусом R₁=0,5D+2a, а другая - в виде четверти окружности радиусом R₂=0,5D+4a. Центры радиусов O₁ и О₂ лежат на диаметральной прямой БВ, проходящей через ось O_к рабочего колеса, и равноудалены от оси О_к на расстояние, равное а. Размеры m=D+6a и n=D+4a предложенной и известной спиралей совпадают, поскольку выполняется равенство Имеющиеся в пролетах между точками Б, В, Г отклонения размеров спирали, рассматриваемого вентилятора от известного, не могут оказывать заметного влияния на аэродинамику потоков, так как не превышают 2,7% относительно размеров радиусов R₁ и R₂.

На фиг.1 и 2 выполнено построение предлагаемого вентилятора с составным спиральным корпусом из семи плит трех типоразмеров:

а) плиты 3, 4, 5, 6 имеют одинаковый размер длины

б) плита 7 имеет длину

в) плиты 8, 9 имеют одинаковый размер длины

которые расположены по касательной к спирали БВГ, причем точки касания Б, Е, И, К, В, Л, Г определены углом 2β=45°.

Длина листа L_л от начала плиты 3 (точка А) до конца плиты 9 (точка Д) определяется из выражения

Концевые участки листа закреплены. Выгнутая часть листа поджата за счет собственных сил упругости к плитам. При этом опорные места касания придают выгнутому листу спиральную форму.

Новизна предложенного центробежного вентилятора состоит в форме образующей его аэродинамической спирали, построенной с помощью двух радиусов. Центры радиусов располагаются на прямой, пересекающей ось рабочего колеса вентилятора.

Полезность предложения состоит в упрощении конструкции центробежного вентилятора за счет сокращения типоразмеров плит, входящих в состав спирального корпуса. Благодаря сокращению номенклатуры, повышению степени унификации деталей уменьшается стоимость изготовления корпуса.

Поскольку центры радиусов спирали расположены не в углах конструкторского квадрата, а на диаметральной прямой, общей для дуг окружностей, упрощается также конструкция боковых щитов, на гранях которых закрепляются плиты; упрощается конструкция технологического приспособления, на котором производится укладка плит перед сваркой корпуса.

Литература

1. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки, 1947, 176 с.

2. Патент РФ № 2253757, МПК⁷ F04D 17/08 от 28.04.2003 г. Центробежный вентилятор.

Изобретение предназначено для электровентиляторов центробежного типа со спиральным корпусом с повышенными требованиями к виброакустическим характеристикам. Спиральный корпус выполнен составным из толстостенных плит и прилегающего к нему изнутри выгнутого тонкостенного листа с закрепленными концевыми сторонами. В соответствии с изобретением спираль корпуса составлена дугами двух окружностей, центры которых, а также точка сопряжения расположены на прямой, пересекающей ось рабочего колеса вентилятора. Изобретение позволяет упростить конструкцию корпуса за счет сокращения числа окружностей, образующих спираль, и уменьшения количества типоразмеров плит. 2 ил.

Центробежный вентилятор, содержащий рабочее колесо и составной спиральный корпус из листа, изогнутого по спирали, и наружных плит, ориентированных по касательной к спирали, образованной четырьмя дугами окружностей, радиусы которых определяются диаметром рабочего колеса D и размером а стороны конструкторского квадрата, отличающийся тем, что указанная спираль образована двумя дугами, одна из которых составляет половину окружности радиусом R₁=0,5D+2a, а другая - четверть окружности радиусом R₂=0,5D+4a, при этом центры окружностей, а также точка сопряжения дуг расположены на прямой, пересекающей ось рабочего колеса.