ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КАНАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2009 года по МПК F04D29/66 

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к конструкциям центробежных вентиляторов, и может быть использовано для защиты помещений от аэродинамического шума, создаваемого рабочим колесом в корпусе вентилятора и у его выходного отверстия.

Известен центробежный вентилятор, содержащий корпус, рабочее колесо с лопатками и спиральную обечайку, на внутренней поверхности которой расположены звукопоглощающие пластины и перфорированные щиты (см. А.С. SU №595539, Кл. F04D 17/08, 1976 г.). В известном устройстве длительное снижение аэродинамического шума во влажном воздухе обеспечивается за счет прохождения потока воздуха через перфорированные щиты и снижения забивания шламом звукопоглощающих пластин. Однако конструкция этого вентилятора не относится к прямоточным (канальным), поэтому проблема попадания аэродинамического шума через выходное отверстие у него стоит не так остро, как в канальных вентиляторах.

Известен центробежный канальный вентилятор, стенки корпуса которого выполнены из звукопоглощающего материала для снижения шума, попадающего в окружающее пространство через стенки корпуса (см. патент на изобретение Германии №4129211, Кл. F04D 17/16, 1991 г.). Основным преимуществом центробежных канальных вентиляторов являются небольшие габариты по высоте, дающие возможность технологично вписывать их в невысокие ниши, маленькие проемы и т.д. Но проблема шумопоглощения на выходе вентилятора стоит более остро, чем в других вентиляторах. В известном устройстве небольшое снижение шума на выходе достигается за счет выполнения стенок корпуса из звукопоглощающего материала. Однако такое снижение уровня шума достигается за счет уменьшения прочностных характеристик корпуса.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является центробежный канальный вентилятор, включающий расположенные в металлическом кожухе прямоугольного поперечного сечения на одной оси входное отверстие, всасывающий патрубок, рабочее колесо, привод и выходное отверстие, и закрепленные на металлическом кожухе пластины глушителя шума, включающие звукопоглощающий материал и акустически проницаемую оболочку (см. патент на полезную модель RU №45008, Кл. F04D 29/66, 2004 г.). Недостатки у данного вентилятора следующие. Пластины глушителя, расположенные на кожухе вентилятора, глушат только те звуки, которые возникают вокруг за счет вибрации кожуха, а на глушение аэродинамического шума внутри кожуха эти пластины влияния не оказывают. Соответственно на выходе из вентилятора шум практически не меняется. При этом значительно теряется преимущество центробежных канальных вентиляторов, заключающееся в компактных размерах по высоте.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи снижения уровня наружного и внутреннего аэродинамического шума, повышения эффективности глушителя аэродинамического шума, повышения компактности корпуса глушителя, а также уменьшения расхода звукопоглощающего материала.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в центробежном канальном вентиляторе, включающем расположенные в металлическом кожухе прямоугольного поперечного сечения на одной оси входное отверстие, всасывающий патрубок, рабочее колесо, привод и выходное отверстие, и закрепленные на металлическом кожухе пластины глушителя шума, включающие звукопоглощающий материал и акустически проницаемую оболочку, стенки металлического кожуха выполнены составными из двух перегородок, при этом между перегородками стенок кожуха по всему периметру по всей длине вентилятора установлены звукопоглощающие пластины, причем кожух снабжен демпфирующими вставками, установленными по периметру боковых, верхней и нижней стенок между их перегородками и примыкающими к звукопоглощающим пластинам, а пластины глушителя шума закреплены на внутренней поверхности боковых стенок кожуха по всей их длине, при этом звукопоглощающий материал расположен между внутренней поверхностью стенок кожуха и акустически проницаемой оболочкой, кожух снабжен дополнительными пластинами глушителя шума, установленными на внутренней поверхности верхней и нижней стенок кожуха в зоне всасывающего патрубка, а демпфирующие вставки выполнены в виде эластичных брусков квадратного сечения.

Изобретение поясняется чертежами

На фиг.1 представлен центробежный вентилятор, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, разрез А-А.

На фиг.3 - демпфирующие вставки в сборе.

Центробежный канальный вентилятор расположен в кожухе со всасывающим патрубком 1. Верхняя 2, нижняя 3 и боковые 4 и 5 стенки кожуха вентилятора выполнены составными, состоящими из двух металлических перегородок: наружной 6 и внутренней 7, между которыми расположен слой звукопоглощающих пластин 8. Каждая перегородка 6 и 7 закреплена на демпфирующих вставках 9, причем элементы крепления 10 и 11 каждой перегородки 6 и 7 к демпфирующим вставкам 9 не связаны между собой. Кожух вентилятора выполнен прямоугольного поперечного сечения, в котором на одной оси расположены входное отверстие 12, всасывающий патрубок 1, рабочее колесо 13, привод 14 и выходное отверстие 15. На внутренней поверхности боковых стенок 4 и 5 кожуха вентилятора по всей их длине установлены пластины глушителя аэродинамического шума, примыкающие к внутренним перегородкам 7. Пластины глушителя аэродинамического шума состоят из звукопоглощающего материала 16 и акустически и воздухопроницаемой оболочки 17. Звукопоглощающий материал 16 расположен между внутренней перегородкой 7 и акустически и воздухопроницаемой оболочкой 17. Такое расположение и форма выполнения звукопоглощающего материала 16 с оболочкой 17 эффективно снижает аэродинамический шум еще внутри кожуха вентилятора, а соответственно и в зоне выходного отверстия 15 при минимальном расходе звукопоглощающего материала 16.

Демпфирующие вставки 9 выполнены в виде эластичным брусков 19 квадратного сечения. Перегородки 6 и 7 крепятся к брускам 19 вставок 9 независимыми элементами крепления 10 и 11, разнесенными относительно друг друга таким образом, чтобы внутренняя вибрация перегородок 7 от аэродинамического шума и работающих деталей не передавалась к перегородкам 6 через крепления 10 и 11. Бруски 19 вставок 9 распложены между перегородками 6 и 7 таким образом, что в сборе представляют собой каркасную конструкцию в виде параллелепипеда, показанного на фиг.3.

Наибольший эффект снижения аэродинамического шума еще внутри вентилятора обеспечивает использование дополнительных пластин 18 глушителя аэродинамического шума, установленных в зоне всасывающего патрубка 1 на внутренней перегородке 7 верхней 2 и нижней 3 стенок кожуха вентилятора. Ширина дополнительных пластин 18 обусловлена длиной всасывающего патрубка 1 по его оси. Компактность вентилятора по высоте обеспечивается тем, что дополнительные пластины 18 глушителя расположены в зоне, которая технологически никак не используется. При этом дополнительные пластины 18 эффективно поглощают аэродинамический шум, не занимая рабочее пространство между нижней и верхней стенками 2 и 3 в зоне рабочего колеса 13 и на выходе вентилятора, не мешая движению рабочего колеса 13 и беспрепятственному движению воздушного потока к выходному отверстию 15. Заводскими испытаниями установлено, что расположение дополнительных пластин 18 только в зоне всасывающего патрубка дает звукопоглощающий эффект не менее 90% от конструкции с дополнительными пластинами по всей длине вентилятора, при этом в заявляемой конструкции значительно уменьшаются габариты вентилятора по высоте, что обусловлено жесткими строительными нормами к размерам вентилятора.

Вышеописанное расположение звукопоглощающего материала в конструкции вентилятора позволяет при максимальной компактности кожуха достигать максимальный звукопоглощающий эффект снаружи вокруг стенок 2, 3, 4 и 5 вентилятора и на выходе в области выходного отверстия 15.

Центробежный канальный вентилятор работает следующим образом. Всасываемый воздушный поток попадает через входное отверстие 12 к всасывающему патрубку 1. С помощью рабочего колеса 13 воздух под напором движется в сторону выходного отверстия 15, при этом возникающий аэродинамический шум, создаваемый рабочим колесом 13 и другими движущимися частями вентилятора попадает через акустически и воздухопроницаемую оболочку 17 глушителя к звукопоглощающему материалу 16. Прошедший через акустически и воздухопроницаемую оболочку 17 шум частично гасится звукопоглощающим материалом 16 и, отражаясь от акустически непрозрачной внутренней перегородки 7, окончательно гасится в звукопоглощающем материале 16. Шум, отраженный в сторону всасывающего патрубка 1, гасится звукопоглощающим материалом 16 дополнительных пластин 18 глушителя аэродинамического шума, установленных в зоне всасывающего патрубка 1 на внутренней перегородке 7 верхней 2 и нижней 3 стенок кожуха вентилятора.

Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу снижения уровня наружного и внутреннего аэродинамического шума, повышения эффективности глушителя аэродинамического шума, повышения компактности корпуса глушителя, а также уменьшения расхода звукопоглощающего материала.

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к конструкциям центробежных вентиляторов, и может быть использовано для защиты помещений от наружного и внутреннего аэродинамического шума, повышения эффективности глушителя аэродинамического шума, а также уменьшения расхода звукопоглощающего материала. Указанный технический результат в центробежном канальном вентиляторе, содержащем расположенные в металлическом кожухе прямоугольного поперечного сечения на одной оси входное отверстие, всасывающий патрубок, рабочее колесо, привод и выходное отверстие и закрепленные на металлическом кожухе пластины глушителя шума, включающие звукопоглощающий материал и акустически проницаемую оболочку, согласно изобретению достигается тем, что стенки металлического кожуха выполнены составными из двух перегородок, при этом между перегородками стенок кожуха по всему периметру по всей длине вентилятора установлены звукопоглощающие пластины, причем кожух снабжен демпфирующими вставками, установленными по периметру боковых, верхней и нижней стенок между их перегородками и примыкающими к звукопоглощающим пластинам, а пластины глушителя шума закреплены на внутренней поверхности боковых стенок кожуха по всей их длине, при этом звукопоглощающий материал расположен между внутренней поверхностью стенок кожуха и акустически проницаемой оболочкой. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Центробежный канальный вентилятор, включающий расположенные в металлическом кожухе прямоугольного поперечного сечения на одной оси входное отверстие, всасывающий патрубок, рабочее колесо, привод и выходное отверстие и закрепленные на металлическом кожухе пластины глушителя шума, включающие звукопоглощающий материал и акустически проницаемую оболочку, отличающийся тем, что стенки металлического кожуха выполнены составными из двух перегородок, при этом между перегородками стенок кожуха по всему периметру по всей длине вентилятора установлены звукопоглощающие пластины, причем кожух снабжен демпфирующими вставками, установленными по периметру боковых, верхней и нижней стенок между их перегородками и примыкающими к звукопоглощающим пластинам, а пластины глушителя шума закреплены на внутренней поверхности боковых стенок кожуха по всей их длине, при этом звукопоглощающий материал расположен между внутренней поверхностью стенок кожуха и акустически проницаемой оболочкой.2. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что кожух снабжен дополнительными пластинами глушителя шума, установленными на внутренней поверхности верхней и нижней стенок кожуха в зоне всасывающего патрубка.3. Центробежный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что демпфирующие вставки выполнены в виде эластичных брусков квадратного сечения.