РАДИАЛЬНЫЙ КРЫШНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР Российский патент 2011 года по МПК F04D17/06 

Изобретение относится к вытяжным системам воздуха с радиальным потоком, а именно к центробежным вентиляторам, устанавливаемым на крышах зданий.

Известен радиальный крышный вентилятор [1], содержащий рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, опорную обечайку с фланцами, на которой закреплены радиальный направляющий аппарат, входной коллектор с конфузорным всасывающим патрубком, имеющим на конце диффузорный участок, введенный внутрь рабочего колеса, и электропривод с защитным кожухом.

Недостатком этого вентилятора является то, что для его работы требуется электроэнергия.

Наиболее близким к предложенному является турбинный вентилятор «Whirlybird» компании «Lomanco Inc» [2]. Известный вентилятор состоит из рабочего колеса в форме полого шарового слоя [3], образованного изогнутыми профилированными лопатками. Рабочее колесо устанавливается на верхнюю часть трубы самотяги. Колесо через два подшипника закрепляется на вертикальной оси, на которой оно вращается.

Недостатком этого устройства является то, что при слабом ветре рабочее колесо вращается медленно и не обеспечивает достаточной производительности вентилятора или вообще не может тронуться с места из-за большой инерции рабочего колеса, которую не может преодолеть пусковой момент, создаваемый слабым ветром. Кроме того, при средних и высоких скоростях ветра скорость вращения рабочего колеса, а следовательно, и производительность вентилятора не достаточно высока.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение необходимого пускового момента для разгона рабочего колеса при слабом ветре и повышение частоты вращения рабочего колеса, а следовательно, и производительности вентилятора при умеренном и сильном ветре.

Поставленная задача решается за счет того, что в радиальном крышном вентиляторе, содержащем рабочее колесо, выполненное из изогнутых лопаток в виде полого шарового слоя и установленное на верхней части трубы самотяги, и вертикальную ось, на которой вращается рабочее колесо, согласно изобретению на верхнем основании рабочего колеса на радиальных стержнях установлены вертикальные лопасти, выступающие за шаровой пояс.

Кроме того, лопасти выполнены в виде полых шаровых сегментов.

Существенным отличием предложенного вентилятора по сравнению с прототипом является наличие на верхнем основании рабочего колеса дополнительных лопастей, которые увеличивают эффективную площадь рабочего колеса, подвергающуюся воздействию ветра, и таким образом обеспечивают его вращение при слабом ветре и повышают скорость вращения при среднем и сильном ветре. Форма дополнительных лопастей в виде чашки также способствует более эффективному использованию энергии ветра из-за своего вогнутого профиля.

На фиг.1 изображен общий вид радиального крышного вентилятора, на фиг.2 - вид сбоку в разрезе.

Радиальный крышный вентилятор содержит рабочее колесо 1, которое образовано изогнутыми профилированными лопатками 2. Рабочее колесо 1 имеет форму полого шарового слоя. Эта форма поддерживается внутренними растяжками 3. Нижнее основание рабочего колеса 1 соединено с обечайкой 4, с помощью которой рабочее колесо 1 устанавливается на трубе самотяги (не показана).

Рабочее колесо 1 с помощью соответствующих ступиц 5, снабженных подшипниками, крепится на вертикальной оси 6, на которой оно вращается. На верхнем основании 7 рабочего колеса 1 вертикально установлены дополнительные лопасти 8, которые крепятся к радиальным стержням 9 и выступают за шаровой пояс рабочего колеса 1. Лопасти 8 могут быть выполнены в форме полых шаровых сегментов. Количество дополнительных лопастей 8 может быть различным, в данном случае на рабочем колесе 1 установлены четыре дополнительные лопасти 8.

Радиальный крышный вентилятор работает следующим образом. После установки трубы самотяги с вентилятором на крышу здания рабочее колесо 1 начинает вращаться из-за воздействия энергии ветра на лопатки 2 и дополнительные лопасти 8. При вращении рабочего колеса 1 под воздействием принудительной циркуляции возникает перепад давлений между наружной атмосферой и атмосферой вентилируемого помещения, за счет чего воздух из области повышенного давления (вентилируемое помещение) перетекает в область пониженного давления (внутренний объем вентилятора) и за счет центробежной силы, создаваемой вентилятором, выбрасывается в атмосферу.

Источники информации

1. Патент РФ №2160393, МПК F04D 17/16, опубликован 10.12.2000 г.

2. Турбинный вентилятор «Whirlybird компании «Lomanco Inc», США. Сайт компании «Lomanco Inc» в Интернете www.lomanco.com, 1997-2006 гг. (прототип).

3. М.Я.Выгодский. Справочник по элементарной математике. М.: Наука, 1987 г., с.234, рис.195 (терминология).

Изобретение относится к устройствам вытяжки воздуха с радиальным потоком, а именно к центробежным вентиляторам, устанавливаемым на крышах зданий, и обеспечивает при его использовании получение необходимого пускового момента для разгона рабочего колеса при слабом ветре и повышение производительности вентилятора при умеренном и сильном ветре. Указанный технический результат достигается в радиальном крышном вентиляторе, содержащем рабочее колесо 1 из изогнутых лопаток 2 в виде полого шарового слоя. Колесо 1 установлено на верхней части трубы самотяги с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 6. На верхнем основании рабочего колеса 1 на радиальных стержнях 9 вертикально установлены дополнительные лопасти 8, выступающие за шаровой пояс. Лопасти 8 выполнены в виде полых шаровых сегментов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Радиальный крышный вентилятор, содержащий рабочее колесо, выполненное из изогнутых лопаток в виде полого шарового слоя и установленное на верхней части трубы самотяги, и вертикальную ось, на которой вращается рабочее колесо, отличающийся тем, что на верхнем основании рабочего колеса на радиальных стержнях установлены вертикальные лопасти, выступающие за шаровой пояс.

2. Радиальный крышный вентилятор по п.1, отличающийся тем, что лопасти выполнены в виде полых шаровых сегментов.