Вентилятор Российский патент 2021 года по МПК F24F7/02 F04D25/08 

Изобретение относится к устройствам, используемым в системах газоочистки и аспирации для транспортировки воздуха, аэрозолей и газов в различных химико-технологических процессах и может быть использовано в химических лабораториях, на гальванических линиях, на предприятиях цветной металлургии и на других предприятиях, где присутствуют среды, вызывающие повышенную коррозию.

Из существующего уровня техники известен универсальный радиальный вентилятор, патент RU№90539. Универсальный радиальный вентилятор, включающий входной коллектор, рабочее колесо и двигатель, расположенные в корпусе, содержащем первую торцевую стенку с входным отверстием, сообщенным с входным коллектором, и вторую торцевую стенку с прикрепленным снаружи двигателем, по крайней мере, две противолежащие продольные стенки, расположенные между торцевыми стенками, и не менее одного выходного патрубка для выпуска потока из корпуса, причем выходной патрубок расположен под углом α к плоскости вращения рабочего колеса и сообщен с проемом в корпусе, расположенным между продольными стенками, при этом рабочее колесо выполнено с несущим, связанным с двигателем, и покрывным, имеющим входное отверстие, дисками и загнутыми назад по направлению вращения лопатками, расположенными между несущим и покрывным дисками, имеющими наружные диаметры D1 несущего и D2 покрывного дисков, выступающие за наружные кромки лопаток, с образованием выбросного канала между кольцевыми стенками, при этом лопатки рабочего колеса выполнены со скошенной наружной кромкой, расположенной таким образом, что диаметр D3 расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к несущему диску относится к диаметру D4 расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к покрывному диску как 0,91≤D3:D4≤0,98, причем наружный диаметр D1 несущего диска меньше наружного диаметра D2 покрывного диска не менее чем в 0,98 раза, при этом диаметр D2 покрывного диска превышает диаметр D4 расположения точки примыкания к нему наружной кромки лопаток не более чем на 0,25D4.

Недостатком вышеописанного технического решения является короткий срок службы устройства при работе в агрессивной среде, низкая коррозионная стойкость.

Наиболее близким техническим решением является устройство, описанное в источнике информации JPH08144998A. В данном источнике информации описан вентилятор, торцевые пластины которого прикреплены к отверстиям на обоих концах цилиндра, всасывающее отверстие предусмотрено на одной из торцевых пластин, а выпускное отверстие предусмотрено на периферийной поверхности цилиндра для образования кожуха вентилятора, а цилиндр находится в корпусе вентилятора. Устройство оснащено кожухом вентилятора. Вращающийся вал расположен вдоль центральной оси, вентилятор прикреплен к вращающемуся валу вращающийся вал приводится во вращение электродвигателем, газ всасывается в корпус вентилятора из всасывающего отверстия. Вентилятор отличается тем, что металлическая пластина в форме полосы изгибается с образованием барабана, имеющего правильное многоугольное поперечное сечение, а корпус барабана кожуха вентилятора образован барабаном Вентилятор, в котором трубчатый корпус кожуха вентилятора образован последовательным соединением множества барабанов, имеющих правильное многоугольное поперечное сечение. Барабан вентилятора имеет правильное восьмиугольное поперечное сечение.

Недостатком прототипа является короткий срок службы устройства при работе в агрессивной среде, низкая коррозионная стойкость устройства, большие габариты устройства ввиду специальной конструкции.

Техническим результатом заявляемого изобретения является: увеличение срока службы устройства при работе в агрессивных средах при сохранении механической стойкости устройства; приобретение устройством свойства невосприимчивости к агрессивным средам; отсутствие подверженности коррозии; возможность перемещения газов повышенных температур (до 100 градусов Цельсия); создание вентилятора с универсальным корпусом без подразделения на левый и правый и с возможностью установки в вентиляционную сеть без привязки к направлению вращения рабочего колеса вентилятора; создание возможности установки корпуса вентилятора под различным углом, что значительно упрощает монтаж устройства в вентиляционную сеть; уменьшение уровня шума; снижение массы вентилятора; улучшение аэродинамических характеристик при сохранении возможности использования вентилятора в любых химических лабораториях, металлургических предприятиях, гальванических производствах.

Для достижения указанного технического результата предлагается вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, выполненного в виде улитки, рабочего колеса, установленного на валу электродвигателя, причем корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливаются из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены в одной плоскости, при этом корпус вентилятора выполнен в форме правильного многоугольника. Корпус вентилятора и рабочее колесо могут быть выполнены из листовых термопластов толщиной от 3 до 20 мм. В качестве листовых термопластов может быть использован полипропилен (гомополимер и сополимеры), полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (ПВХ-Х), поливинилденфторид (ПВДФ, PVDF), этиленхлортрифторэтилен, фторопласт и другие листовые пластиковые материалы. Вентилятор может быть оснащен по крайней мере одной гибкой вставкой.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 представлен: общий вид вентилятора, на фигуре 2 представлен вид с боку вентилятора, на фигуре 3 представлены варианты расположения вентилятора по направлению от входного отверстия, где:

1- корпус;

2- электродвигатель;

3- рама;

4- вход вентилятора;

5- выход вентилятора;

6- гибкая вставка.

Вентилятор состоит из универсального корпуса 1, который может быть установлен на раме 3. Корпус вентилятора выполняется по форме правильного многоугольника таким образом, чтобы с внешней части корпуса с противоположной стороны от входа вентилятора устанавливается электродвигатель 2, а на валу электродвигателя устанавливается рабочее колесо вентилятора (на фигурах не изображено). Рабочее колесо (крыльчатка) представляет собой устройство из n-го количества лопастей, которые могут быть загнуты как вперед, так и назад. Все рабочие детали вентилятора могут быть обработаны полимерным покрытием с целью снижения износа при работе в агрессивных средах. Места входа и выхода вентилятора 4 и 5 соответственно могут быть оснащены гибкими вставками 6 с целью предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховоду и дополнительной герметизизации вентиляционных стыков и мест соединений. Гибкая вставка может быть выполнена в виде вставки круглого и прямоугольного сечения. Вентилятор может быть оснащен виброизоляторами (на фигурах не изображено), которые крепятся к раме крепежными элементами. Вентилятор может быть оснащен патрубком слива конденсата, который устанавливается в нижней точке корпуса. Корпус вентилятора изготавливается методом экструзионной сварки листовых термопластов или с применением гибочных и стыковочных станков для сварки пластика. Корпус вентилятора может быть выполнен разнотолщинным, т.е. разные части корпуса могут иметь разную толщину материала. Корпус вентилятора может быть покрыт ПВХ-тканью с целью дополнительного усиления. В случае аварии осколки рабочего колеса не разлетятся в разные стороны. Корпус вентилятора и рабочее колесо могут быть изготовлены как из одного материала, так и из разных материалов, попадающих под группу листовых термопластов.

Вентилятор используется следующим образом: вентилятор, как правило, доставляется на объект установки в собранном состоянии. Вентиляторы в собранном виде могут устанавливаться на фундаментах, металлических кронштейнах или площадках. Выбор конструкции определяется геологическими и гидрогеологическими условиями строительной площадки, характером и назначением возводимого сооружения, значениями действующих нагрузок. При установке вентиляторов на пружинные или резиновые виброизоляторы необходимо проследить, чтобы нагрузка была распределена равномерно, при этом виброизоляторы должны иметь одинаковую осадку. При выверке установленного вентилятора следует добиваться, чтобы его вал был расположен строго горизонтально, а стенки корпуса не имели перекосов. Вентилятор может быть расположен в вентиляционной сети под разным углом относительно входа вентилятора. Возможность такого расположения вентилятора обусловлена выполнением корпуса таким образом, чтобы вход и выход вентилятора располагались в одной плоскости.

Пример №1:

Вентилятор, состоящий из универсального корпуса, выполненного из листового материала полипропилена блок сополимера толщиной 3 мм, таким образом, что вход и выход вентилятора расположены в одной плоскости, рабочего колеса, выполненного из листового материала полипропилена блок сополимера толщиной 3 мм, электродвигателя, установленного на задней стенке корпуса рабочего колеса, выполненного из листового материала полипропилена блок сополимера толщиной 3 мм, установленного на валу электродвигателя, гибких вставок круглого сечения и виброизоляторов, закрепленных на раме, а также патрубка для слива конденсата. Данный вентилятор имеет небольшие размеры и может быть использован в качестве вытяжного вентилятора от химических вытяжных шкафов лаборатории или экспериментальных установок. При этом срок службы вентилятора значительно превосходит срок службы вентилятора, выбранного в качестве прототипа, и достигает 30-50 лет.

Пример №2:

Вентилятор, состоящий из: универсального корпуса, выполненного из листового полиэтилена (ПНД) с толщинами элементов 12 мм таким образом, что вход и выход вентилятора расположены в одной плоскости; электродвигателя, установленного на задней стенке корпуса; рабочего колеса, изготовленного из полиэтилена (ПНД) с толщинами элементов 10 мм, установленного на валу электродвигателя; гибких вставок на всасе и выхлопе; виброизоляторов, закрепленных на раме; патрубка для слива конденсата. Данный вентилятор может быть выполнен разных размеров с диаметром всаса от 110 мм до 500мм. При этом, срок полезного использования вентилятора достигает до 50 лет при эксплуатации при температуре от -50 до +80 градусов Цельсия.

Пример №3:

Вентилятор, состоящий из универсального корпуса, выполненного, из листового ПВХ с элементами толщиной 20 мм, таким образом, что вход и выход вентилятора расположены в одной плоскости; электродвигателя, установленного на задней стенке корпуса; рабочего колеса, изготовленного из листового полиэтилена (ПНД) толщиной 20 мм, установленного на валу электродвигателя; виброизоляторов, закрепленных на раме; патрубка для слива конденсата. При этом корпус вентилятора выполнен разнотолщинным. Данный вентилятор может быть выполнен разных размеров с диаметром всаса от 110 мм до 500 мм. При этом, срок полезного использования вентилятора может достигать до 50 лет при эксплуатации при температуре от 0 до +60 градусов Цельсия.

Для достижения указанного в настоящей заявке технического результата важна вся совокупность признаков независимого пункта формулы изобретения.

Использование такого материала, как листовые термопласты, также напрямую связано с заявленным техническим результатом, так как листовые термопласты обладают большей устойчивостью к агрессивным средам и перепаду температур, имеют высокую химическую стойкость, хорошую стойкость к истиранию и коррозийному растрескиванию. При нормальных условиях листовые термопласты устойчивы к действию органических растворителей, таких как спирты, сложные эфиры и кетоны, а также кислоты даже при высокой их концентрации и температуре выше 60°С. Листовые термопласты устойчивы к минеральным и растительным маслам даже при длительном их воздействии. Заметное воздействие на листовые термопласты могут оказывать только сильные окислители: хлорсульфоновая кислота, серная (олеум) и концентрированная азотная кислоты, хромовая смесь.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения таким условиям патентоспособности, как «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение относится к устройствам, используемым в системах газоочистки и аспирации для транспортировки воздуха, аэрозолей и газов в различных химико-технологических процессах, и может быть использовано в химических лабораториях, на гальванических линиях, на предприятиях цветной металлургии и на других предприятиях, где присутствуют среды, вызывающие повышенную коррозию. Техническим результатом заявляемого изобретения является: увеличение срока службы устройства при работе в агрессивных средах при сохранении механической стойкости устройства, приобретение устройством свойства невосприимчивости к агрессивным средам, отсутствие подверженности коррозии; возможность перемещения газов повышенных температур (до 100 градусов Цельсия), создание вентилятора с универсальным корпусом без подразделения на левый и правый и с возможностью установки в вентиляционную сеть без привязки к направлению движения рабочего колеса вентилятора; создание возможности установки корпуса вентилятора под различным углом, что значительно упрощает монтаж устройства в вентиляционную сеть; уменьшение уровня шума; снижение массы вентилятора; улучшение аэродинамических характеристик при сохранении возможности использования вентилятора в любых химических лабораториях, металлургических предприятиях, гальванических производствах. Для достижения указанного технического результата предлагается вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора улиты, рабочего колеса, установленного на валу электродвигателя, причем корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливается из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены в одной плоскости, при этом корпус вентилятора выполнен в форме правильного многоугольника. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вентилятор, состоящий из корпуса вентилятора, выполненного в виде улитки, рабочего колеса, установленного на валу электродвигателя, отличающийся тем, что корпус вентилятора и рабочее колесо изготавливаются из листовых термопластов, а направления входа и выхода вентилятора расположены в одной плоскости, при этом корпус вентилятора выполнен в форме правильного многоугольника.

2. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что содержит по крайней мере одну гибкую вставку.

3. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что содержит виброизоляторы, закрепленные на раме.

4. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что корпус вентилятора выполнен разнотолщинным.

5. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо вентилятора выполнено разнотолщинным.

6. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что корпус вентилятора, выполненный в виде улитки, покрыт ПВХ-тканью.

7. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что рабочие детали вентилятора обработаны полимерным покрытием.