ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ВНУТРИ КАМЕРЫ СЖАТИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ КАМИНОВ ИЛИ ДЫМОВЫХ ВЫТЯЖНЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2011 года по МПК F04D17/00 F04D27/00 

Настоящее изобретение относится к опорному устройству для датчиков давления, установленных внутри центробежных вентиляторов, имеющему признаки, изложенные в ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение относится, в частности, к области техники центробежных вентиляторов, предназначенных для применения в вентиляционных каминах или дымовых вытяжных устройствах. В этой специальной области известно использование вентиляторов указанного типа в качестве устройств для удаления паров, дымов сгорания, отработавших газов, а также во всех применениях, требующих выделения и транспортировки обычно газообразных смесей. В обычных вариантах выполнения используются центробежные вентиляторы со спиральным корпусом, имеющие лопастное колесо в форме цилиндрического барабана и проходящие в осевом направлении лопасти. Корпусы этих вентиляторов имеют также боковое впускное отверстие и тангенциальное подающее отверстие, между которыми проходит спиральная камера сжатия, объем которой образован между корпусом и лопаточным колесом.

В вентиляторах указанного типа известно использование одного или нескольких датчиков давления, способных считывать соответствующие сигналы давления внутри камеры сжатия вентилятора, при этом эти сигналы обычно используются для вычисления потока воздуха вентилятора или для передачи управляющих сигналов включения/выключения в бойлер или аналогичный прибор, связанный с вентилятором.

Эти датчики давления обычно имеют трубчатую опору, проходящую через отверстие в корпусе вентилятора, трубчатая полость которой образует трубу датчика сигнала давления. Опора имеет часть, которая выступает в камеру сжатия, имеющую заданную длину для обеспечения снятия сигнала в установленном положении внутри создаваемого вентилятором потока. Однако наличие датчика давления вызывает аэродинамическое сопротивление внутри вентилятора, которое может иметь отрицательное влияние на его работу, что ограничивает эффективность всей вентиляционной системы.

Основной целью настоящего изобретения является создание опорного устройства для датчиков давления, подлежащих расположению внутри камер сжатия центробежных вентиляторов, предназначенного для преодоления недостатка уровня техники.

Эта цель достигается согласно изобретению с помощью опорного устройства для датчиков давления, выполненных согласно приведенной ниже формуле изобретения.

Дополнительные особенности и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания предпочтительного варианта осуществления, показанного в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 и 2 представляют собой вид в перспективе опорного устройства для датчиков давления согласно изобретению;

Фиг.3 представляет собой частичный вид в перспективе центробежного вентилятора, снабженного устройством согласно изобретению;

Фиг.4 и 5 представляют собой виды в перспективе варианта выполнения устройства согласно изобретению.

На указанных выше фигурах показана лишь часть центробежного вентилятора, специально предназначенного для вентиляционных каминов или дымовых вытяжных устройств.

Вентилятор 1 содержит корпус 2 со спиральным наружным профилем, который образован двумя половинами корпуса, которые соединены друг с другом разъемным образом, из которых лишь одна половина, обозначенная позицией 2а, показана на Фиг.3, при этом обе половины корпуса выполнены по существу с зеркальной симметрией относительно средней плоскости соединения.

В корпусе размещено цилиндрическое барабанное лопастное колесо 3, имеющее секцию 4 проходящих в осевом направлении лопастей, при этом лопастное колесо выполнено с возможностью вращения вокруг оси Х. Корпус имеет также тангенциальное подающее отверстие 5 и второе впускное боковое отверстие, коаксиальное оси Х, выполненное в половине корпуса, не показанной на чертежах.

Камера 7 сжатия образована внутри корпуса вокруг его спиральной длины, при этом ее объем образован между барабаном лопастного колеса 3 и профилем 3а внутренней поверхности корпуса.

Внутри вентилятора 1 находится опорное устройство 10 для датчика давления, выполненное согласно изобретению. Это устройство, как показано на Фиг.1 и 2, имеет корпус 11 в основном с продольным прохождением, в котором расположена проходная труба 12, проходящая в указанном продольном направлении и открытая на обоих концах 12а, 12b. В корпусе 11 имеется первая часть 13 для обеспечения опоры на корпус вентилятора, которая имеет структуру с цилиндрической поверхностью с поперечным сечением для вхождения в соответствующее отверстие (не показано), выполненное через стенку корпуса. Соединительная часть 13 проходит на одном конце в дисковое основание 14, имеющее форму пластины или другую подходящую форму, из которой выступает в осевом направлении первой части вторая часть 15. Указанная часть 15 образует часть устройства, которая погружена в поток, создаваемый камерой 7 сжатия вентилятора, и имеет выбранную продольную длину для обеспечения заданного расположения открытого конца 12а трубы 12 внутри потока для создания в этом положении соответствующего сигнала давления. Сигнал давления можно использовать для управления с помощью сигнала включения/выключения (передаваемого в переключатель давления) бойлера или другого аналогичного устройства или же использовать для определения с использованием преобразователя потока воздуха, создаваемого вентилятором.

Согласно основному признаку изобретения вторая часть 15 корпуса 11 имеет секцию, которая лежит поперек продольного прохождения, имеющую аэродинамический профиль 16 с небольшим коэффициентом аэродинамического сопротивления, как показано на Фиг.1.

Аэродинамический профиль 16 является предпочтительно неизменным вдоль продольного направления части 15 и имеет соответствующие наружную и внутреннюю секции 17, 18, проходящие между соответствующими передней кромкой 19 и задней кромкой 20 профиля, как обычно в поперечном профиле аэродинамической поверхности.

Аэродинамический профиль 16 может быть также выполнен симметричным относительно плоскости, содержащей аэродинамическую хорду 21, хотя возможны также и другие конфигурации.

Аэродинамический профиль 16 может быть выбран также из стандартных профилей, например из профилей, хорошо известных как профили NACA.

За счет аэродинамического профиля части 15 достигается значительное уменьшение сопротивления, создаваемого устройством, погруженным в создаваемый вентилятором поток, что приводит к улучшению общих рабочих характеристик вентиляционной системы, в которой используется вентилятор. Создается также благоприятное взаимодействие с потоком, за счет чего опорное устройство можно использовать также в качестве диффузора с лопастями, т.е. оно может (при выборе подходящей формы и размера) отклонять поток, уменьшая тем самым скорость и увеличивая давление.

Можно использовать один или несколько датчиков давления в устройстве согласно изобретению для измерения давления или для получения нескольких сигналов давления.

На Фиг.4 и 5 показан вариант выполнения устройства согласно изобретению, в котором аналогичные с предыдущим вариантом выполнения части обозначены одинаковыми позициями.

Этот вариант выполнения отличается в основном тем, что на свободном конце 12а трубы 12 плоскость, содержащая аэродинамический профиль 16, наклонена относительно плоскости, перпендикулярной оси трубы. Как показано на Фиг.4 и 5, эта концевая плоскость имеет такой наклон, что задняя кромка 20 аэродинамического профиля 18 расположена на более коротком расстоянии от основания 14, чем расстояние передней кромки 19 от основания 14, однако можно использовать противоположный наклон плоскости, содержащей аэродинамический профиль. За счет этого наклона можно изменять величину сигнала давления, выдаваемого датчиком, в зависимости от степени наклона, что обеспечивает большую свободу в выборе и использовании сигналов для согласования с конкретными применениями.

Таким образом, изобретение обеспечивает достижение целей, приводящих к указанным преимуществам, по сравнению с известными решениями.

В частности, это включает то, что использование профиля с уменьшенным коэффициентом сопротивления для создания датчика давления, погружаемого в поток воздуха, создаваемый вентилятором, предпочтительно значительно уменьшает помехи и возмущения потока, что сохраняет или улучшает рабочие характеристики вентилятора и в целом вентиляционной системы.

Настоящее изобретение относится к опорному устройству для датчиков давления, установленных внутри центробежных вентиляторов, и обеспечивает при его использовании исключение аэродинамического сопротивления внутри вентилятора и повышает эффективность всей вентиляционной системы. Указанный технический результат достигается в опорном устройстве для датчиков давления, выполненном с возможностью установки внутри камер (7) сжатия центробежных вентиляторов, содержащем корпус (11) с, в основном, продольным прохождением с проходящей внутри вдоль указанного направления продольного прохождения проходной трубой (12) и открытой на обоих продольных концах (12а, 12b), при этом корпус содержит первую часть (13) для обеспечения опоры на корпус вентилятора и вторую часть (15), проходящую от указанной первой части (13), выполненную с возможностью погружения в поток, создаваемый камерой (7) сжатия вентилятора, посредством заданного позиционирования концевого отверстия трубы внутри потока с целью измерения с помощью трубы (12) сигнала давления, в котором вторая часть (15) корпуса (11) имеет поперечное сечение поперек направления продольного прохождения, имеющее форму аэродинамического профиля с низким коэффициентом сопротивления. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Опорное устройство для датчиков давления, выполненных с возможностью установки внутри камер (7) сжатия центробежных вентиляторов (1), содержащее корпус (11) с в основном продольным прохождением с проходящей внутри вдоль указанного направления продольного прохождения проходной трубой (12) и открытой на продольных концах (12а, 12b), при этом указанный корпус содержит первую часть (13) для обеспечения опоры на корпус вентилятора и вторую часть (15), проходящую от указанной первой части (13), выполненную с возможностью погружения в поток, создаваемый камерой (7) сжатия вентилятора, посредством заданного позиционирования соответствующего концевого отверстия трубы внутри указанного потока, с целью измерения с помощью трубы (12) сигнала давления, отличающееся тем, что вторая часть (15) указанного корпуса (11) имеет поперечное сечение поперек указанного направления продольного прохождения, имеющее форму аэродинамического профиля с низким коэффициентом сопротивления.

2. Устройство по п.1, в котором указанный аэродинамический профиль является постоянным вдоль указанного направления продольного прохождения указанной второй части (15).

3. Устройство по любому из пп.1 или 2, в котором указанный аэродинамический профиль является симметричным.

4. Устройство по п.1, в котором указанный аэродинамический профиль выбран из стандартных аэродинамических профилей.

5. Устройство по п.4, в котором указанный аэродинамический профиль является профилем NACA.

6. Устройство по п.1, в котором плоскость, содержащая аэродинамический профиль, свободного конца указанной второй части (15) наклонена относительно плоскости, перпендикулярной направлению продольного прохождения указанной трубы (12).