ВЕНТИЛЯТОР И НАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 2022 года по МПК F04D29/42 

Настоящее изобретение касается вентилятора, в частности осевого, радиального или диагонального вентилятора, имеющего рабочее колесо вентилятора и включенное в корпусе/проточном канале ниже по потоку выходное (спрямляющее) направляющее устройство, причем это выходное направляющее устройство включает в себя выходные направляющие лопатки.

Свободно вращающиеся диагональные или радиальные вентиляторы, в частности вентиляторы, имеющие искривленные назад лопасти, достаточно известны их практики. У таких вентиляторов ниже по потоку от выхода (после выхода) из рабочего колеса не расположены никакие направляющие течение части, такие как, например спиральный корпус, выходные (спрямляющие) направляющие лопатки, диффузоры или тому подобное. Выходящий из рабочего колеса поток имеет высокие скорости течения. Динамические давления, которые связаны с этими скоростями течения, у свободно вращающихся диагональных или радиальных вентиляторов не используются. Это означает потери давления и энергии. Следовательно, такие вентиляторы имеют слишком низкие повышения давления, слишком низкие производительности по воздуху и слишком низкие коэффициенты полезного действия. Кроме того, эти высокие скорости течения являются причиной слишком высоких шумовых эмиссий на выходе. Также зачастую для присоединения колеса вентилятора двигателя к панели коллектора используются перемычки, которые, как правило, бывают проведены очень близко к выходу рабочего колеса. Из-за этого они представляют собой препятствие на пути потока и имеют дополнительное негативное воздействие на производительность по воздуху, коэффициент полезного действия и акустику. Правда, свободно вращающиеся диагональные или радиальные вентиляторы зачастую являются компактными, то есть они имеют небольшую, часто скорее квадратную занимаемую площадь в вышестоящей системе и экономичны в изготовлении.

Из EP 2 792 885 A1 известен отдельно рассматриваемый радиальный вентилятор, который для улучшенной циркуляции воздуха на стороне выхода воздуха имеет круглый, снабженный лопатками выходной направляющий аппарат. Этот выходной направляющий аппарат служит одновременно в качестве подвески, но не вносит вклад в улучшение коэффициента полезного действия. Выходной направляющий аппарат включает в себя покрывной диск и нижний диск, которые в смонтированном состоянии продолжают каждый соответствующий покрывной диск, соответственно, нижний диск рабочего колеса, а также направляющие лопасти, которые частично расположены между покрывным и нижним диском выходного направляющего аппарата, однако, если смотреть в направлении протока, распространяются за их наружные края. Из-за этого выходной направляющий аппарат является причиной высокой шумности. У известного радиального вентилятора имеется также тот недостаток, что, если смотреть в направлении протока, покрывной диск направляющего устройства и нижний диск направляющего устройства сильно расходятся друг с другом, т.е. поперечное сечение течения заметно расширяется в направлении протока. Это приводит к завихрениям в области направляющего устройства, повышает там шумность и одновременно снижает производительность по воздуху и вместе с тем коэффициент полезного действия.

В основе настоящего изобретения лежит задача, выполнить и усовершенствовать родовой вентилятор таким образом, чтобы возникающие в уровне техники проблемы были по меньшей мере в значительной степени устранены. При сохранении как можно более низкого уровня шума должно происходить повышение статического коэффициента полезного действия на протяжении большой области характеристической кривой. Кроме того, предлагаемый изобретением вентилятор должен отличаться от конкурентных продуктов.

Также предлагается соответствующее выходное направляющее устройство.

Вышестоящая задача решается с помощью признаков пунктов 1, 18 и 20 формулы изобретения. Согласно этому у родового вентилятора выходное направляющее устройство имеет особое конструктивное исполнение, а именно, выходные направляющие лопатки, если смотреть в направлении размаха, проходят только по части области течения.

Альтернативно, т.е. с помощью признаков пункта 18 формулы изобретения, ниже по потоку от рабочего колеса выполнены две проточные области, из которых более близкая к оси, внутренняя проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничивается ступичным кольцом направляющего устройства и наружным кольцом направляющего устройства, и из которых более далекая от оси, наружная проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничивается наружным кольцом направляющего устройства и стенкой корпуса.

Предлагаемое изобретением выходное направляющее устройство по пункту 20 формулы изобретения выполнено соответственно.

Помимо повышения статического коэффициента полезного действия или сохранения низких уровней шума, компактное исполнение выходного направляющего устройства, выходные направляющие лопатки которого проходят по существу только по части размаха соответствующего рабочего колеса, имеет положительный эффект для затрат на инструмент и детали. Благодаря сравнительно меньшему, относительно данного диаметра рабочего колеса, диаметру выходного направляющего устройства размер соответствующих инструментов для литья под давлением меньше, чем обычно. Это относится, в частности, к осевым вентиляторам.

Кроме того, соответственно выполненные радиальные вентиляторы предназначаются, в частности, для монтажа в узких каналах, имеющих осевое дальнейшее направление течения.

В связи с последующим очень подробным описанием разных примеров осуществления заявленной идеи со ссылкой на фигуры в этом месте общее описание идеи опускается, в частности со ссылкой на пункты формулы изобретения.

Итак, есть разные возможности предпочтительным образом выполнить и усовершенствовать идею настоящего изобретения. В связи с этим, с одной стороны, можно сослаться на следующие за пунктом 1 пункты формулы изобретения, а с другой стороны, на последующее пояснение предпочтительных примеров осуществления предлагаемого изобретением вентилятора с помощью чертежей. В связи с пояснением предпочтительных примеров осуществления изобретения с помощью чертежей поясняются также вообще предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования этой идеи. На чертежах показано:

фиг.1: на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство и корпус одного примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора осевой конструкции;

фиг.2: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство и корпус с фиг.1;

фиг.3: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось направляющее устройство и корпус с фиг.1 и 2;

фиг.3a: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось направляющее устройство и корпус с фиг.1-3, вместе со смонтированным рабочим колесом и схематично изображенным двигателем;

фиг.4: на виде сбоку и в сечении по плоскости, параллельной оси, направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.1-3;

фиг.5: на виде в перспективе, если смотреть с приточной стороны, направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.1-4;

фиг.6: на осевом виде в плане, если смотреть с приточной стороны, направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.1-5;

фиг.7: на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора радиальной или диагональной конструкции;

фиг.8: на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство в соответствии с фиг.7 вместе с соответствующим рабочим колесом радиальной конструкции;

фиг.9: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство в соответствии с фиг.7;

фиг.10: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство и рабочее колесо в соответствии с фиг.8;

фиг.11: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось направляющее устройство и рабочее колесо в соответствии с фиг.8 и 10;

фиг.12: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось направляющее устройство и рабочее колесо в соответствии с фиг.8 и 10, смонтированное в расположенном на напорной стороне корпусе, вместе с предназначенным для рабочего колеса входным соплом;

фиг.12a: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, корпус, направляющее устройство и рабочее колесо другого варианта осуществления предлагаемого изобретением вентилятора, при этом изображена подвеска, в которую интегрированы некоторые направляющие элементы направляющего устройства;

фиг.13: на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, направляющее устройство и корпус другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора осевой конструкции;

фиг.14: на осевом виде в плане, если смотреть с приточной стороны, направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.13;

фиг.15: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.13 и 14;

фиг.16: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, корпус, направляющее устройство и рабочее колесо другого варианта осуществления предлагаемого изобретением вентилятора, у которого направляющее устройство изготовлено из металлического листа;

фиг.17: на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось корпус, направляющее устройство и рабочее колесо в соответствии с фиг.16;

фиг.18: на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, корпус, направляющее устройство и рабочее колесо другого варианта осуществления предлагаемого изобретением вентилятора, у которого направляющее устройство изготовлено из металлического листа, и направляющие элементы имеют установленную под углом часть.

На фиг.1 на виде в перспективе показано служащее выходным (последующим, спрямляющим) направляющим устройством направляющее устройство 1 и корпус 2 одного примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора осевой конструкции. Направляющее устройство 1 состоит по существу из ступичного кольца 4, наружного кольца 5 и проходящих между ними направляющих лопаток 3. Направляющее устройство 1 в смонтированном состоянии предлагаемого изобретением вентилятора расположено ниже по потоку от (не изображенного) рабочего колеса внутри корпуса 2, так что возникает воздушный канал (наружная проточная область) 6 между направляющим устройством 1, соответственно, его наружным кольцом 5 и стенкой корпуса 2, через который направляется часть стекающего от рабочего колеса воздуха. Другая часть стекающего от рабочего колеса воздуха направляется через внутреннюю проточную область 7, которая, если смотреть в направлении размаха, ограничена в направлении оси ступичным кольцом 4, и которая, если смотреть в направлении размаха, ограничена, если смотреть в направлении наружной проточной области 6, наружным кольцом 5. Внутренняя проточная область 7 пронизана направляющими лопатками/направляющими элементами 3 (в этом примере осуществления 13 штук, предпочтительно 3-19 штук), которые стабилизируют близкий к оси, завихренный, выходящий из рабочего колеса поток, при этом они уменьшают завихрение в потоке. Благодаря этому повышается коэффициент полезного действия. Ступичное кольцо 4 и наружное кольцо 5 проходят по существу по всему периметру вокруг оси. Кольцо 4 окружает внутреннюю приемную область 8, в которой, например, может быть расположен приводной двигатель вентилятора. Приемная область 8 не является проточной, или через нее предпочтительно протекает только небольшой объемный поток воздуха (0,1%-2% общего расхода воздуха), чтобы можно было отводить выделяемое двигателем отходящее тепло.

Наружная проточная область 6 в целом, по меньшей мере на протяжении большой области, если смотреть в направлении размаха, по существу не имеет никаких других направляющих элементов. Поэтому в этой области не создается никакого или меньше дополнительного шума вследствие взаимодействия выходящего из рабочего колеса потока и направляющих элементов. Это приводит к эксплуатации с сильно уменьшенным шумом, так как, в частности, в этой наружной области 6 скорости потока высоки. Стабилизация течения в наружной проточной области 6 направляющими элементами не является решающей для коэффициента полезного действия вентилятора. В целом получают вентилятор, который является малошумным именно потому, что направляющие элементы в наружной проточной области 6 по существу отсутствуют, соответственно, там имеется только небольшое количество направляющих элементов по сравнению с внутренней проточной областью 7. Кроме того, предлагаемый изобретением вентилятор имеет высокий коэффициент полезного действия благодаря стабилизации течения (потока) направляющими элементами 3 во внутренней проточной области 7.

На фиг.2 на осевом виде в плане и, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство и корпус 2 в соответствии с фиг.1. Хорошо различимы наружная проточная область 6, которая в этом примере осуществления не имеет направляющих элементов, и внутренняя проточная область 7, имеющая направляющие элементы 3. На этом изображении не показано соединение между направляющим устройством 1 и корпусом 2. Однако на практике такое соединение необходимо для крепления направляющего устройства 1 к корпусу 2. Оно может быть реализовано с помощью плоского или пруткового материала из металла, или же с помощью выполненных благоприятно с точки зрения гидравлики элементов, которые соединяют направляющее устройство 1 с корпусом 2. Такая необходимая подвеска, которая также должна проходить через наружную проточную область 6, не должна расцениваться как собственно направляющий элемент и не изменяет того утверждения, что наружная проточная область 6 по существу не имеет никаких других направляющих элементов.

В этом примере осуществления в направлении выпускного конца как стенка корпуса 2, так и ступичное кольцо 4 имеют коническое исполнение. Таким образом, в корпус 2 интегрирован наружный диффузор 10. При этом как внутренняя проточная область 7, так и наружная проточная область 6 выполнены каждая в направлении их выпускного конца с расширяющимся проточным поперечным сечением в виде диффузоров. Это, в частности у осевых вентиляторов, очень предпочтительно для статического коэффициента полезного действия. Наружное кольцо 5 направляющего устройства 1 в этом примере осуществления выполнено в форме боковой поверхности цилиндра, расположенной по прямой в осевом направлении. Это особенно предпочтительно, когда направляющее устройство изготавливается в виде отливки, так как тогда извлечение из формы направляющих элементов 3 которые своим наружным концом 12 соединены с наружным кольцом 5, сильно упрощено. Можно также по той же самой причине выполнить ступичное кольцо 4, с которым направляющие элементы 3 соединены своим внутренним концом 11, в форме боковой поверхности цилиндра.

На корпусе 2 и/или направляющем устройстве 1 как на стороне притока, так и на стороне стока могут быть интегрированы или установлены предпочтительно крепежные приспособления, например, крепежные фланцы, которые могут служить для того, чтобы крепить вентилятор к вышестоящей системе, например, вентиляционной установке.

На фиг.3 на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось, показано направляющее устройство 1 и корпус 2 с фиг.1 и 2. В сечении различимы наружная проточная область 6 без направляющих элементов, внутренняя проточная область 7, имеющая направляющие элементы 3, а также приемная область 8 внутри ступичного кольца 4. (Не изображенное) рабочее колесо в смонтированном состоянии в области 29 расположено выше по потоку от направляющего устройства 1. При эксплуатации вентилятора воздух, если смотреть на этом виде, течет примерно слева направо, сначала через интегрированный в корпус 2 входное сопло 9, затем через (не изображенное) рабочее колесо, прежде чем оно разделяется на наружную проточную область 6 и внутреннюю проточную область 7, в которых течение стабилизируется (прежде всего во внутренней проточной области 7) и в которых кинетическая энергия течения преобразуется в энергию давления. В области приемной области 8 внутри ступичного кольца 4 имеется приспособление, соответственно, разъем 18 для крепления двигателя.

Есть две принципиально разные несущие концепции для двигателя, имеющего рабочее колесо. Во-первых, направляющее устройство 1 может быть выполнено несущим. Это значит, в области его наружного края 5 оно стабильно соединяется с корпусом (перемычками, плоским материалом или аэродинамически оптимизированными элементами из листовой стали или полимерного материала), и двигатель вместе с рабочим колесом удерживается на приспособлении 18 для крепления двигателя во внутренней области 8 направляющего устройства 1. Во-вторых, направляющее устройство 1 может быть выполнено не несущим, то есть двигатель с помощью несущего приспособления (в частности, состоящего из пруткового или плоского материала) крепится к корпусу 2, а ненесущее направляющее устройство 1 крепится тогда одновременно к двигателю или соответствующему несущему приспособлению, или крепится к корпусу 2 посредством отдельного несущего устройства. Во всех случаях детали несущего приспособления должны пересекать наружную проточную область 6, что тогда не должно изменять того утверждения, что наружная проточная область 6 на большой части своей протяженности в направлении размаха по существу не имеет направляющих элементов.

Направляющие элементы 3 в этом примере осуществления имеют особое и предпочтительное исполнение. Они состоят, в области притока, из адаптированной к приточному направлению, установленной под углом части 16, и, в сточной области, из проходящей по прямой в осевом направлении части 15, а также находящейся между этими частями 15 и 16 переходной области 17. Здесь переходная область 17 выполнена просто в виде излома. Как можно более плавный приток в области передней кромки 13 направляющей лопатки 2 предпочтителен для достижения высокого коэффициента полезного действия и низкой шумности. Для этого служит установленная под углом часть 16 лопатки 3, которая ориентирована примерно параллельно направлению приходящего от рабочего колеса, завихренного притока (см. также фиг.4). Однако при взаимодействии с конически выполненным ступичным кольцом 4 извлечение из формы установленной под углом, то есть не проходящей по прямой в осевом направлении, направляющей лопатки из-за поднутрений было бы сильно затруднено. Поэтому часть 15 направляющей лопатки 3, которая находится в областях конически выполненного ступичного кольца, выполнена в виде части, проходящей по прямой в осевом направлении. Это также хорошо различимо на фиг.2 в областях, в которых внутренний конец 11 направляющего элемента 3 примыкает к конической части ступичного кольца 4. При этом ступичное кольцо 4 и направляющие элементы 3 вместе с наружным кольцом 5 могут без поднутрений извлекаться из формы параллельно осевому направлению, когда направляющее устройство 1 представляет собой отливку, предпочтительно изготовленную посредством литься под давлением полимерного материала. Для извлечения без поднутрений цельно выполненного направляющего устройства 1 из формы инструмента для литья предпочтительно, когда, как в изображенном примере осуществления, ступичное кольцо 4 в области установленной под углом части 16 направляющей лопатки 3 проходит не конически, а в форме боковой поверхности цилиндра. То есть ступичное кольцо 4 проходит в этом примере осуществления в первой области скорее в форме боковой поверхности цилиндра, а во второй области скорее конически.

На фиг.3a на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось показано направляющее устройство 1 и корпус 2 с фиг.1-3 вместе со смонтированным рабочим колесом 19 осевой конструкции, а также схематично изображенным двигателем 34, который, в частности, состоит из ротора 35 и статора 36. Рабочее колесо состоит из ступичного кольца 38, на котором закреплены предпочтительно 3-13 лопаток 22 рабочего колеса. Рабочее колесо 19 движется внутри корпуса 2, так что между лопатками 22 рабочего колеса и корпусом 2 имеется только небольшой зазор. Рабочее колесо 19 своим ступичным кольцом 38 закреплено на роторе 35 двигателя 34, который осуществляет привод рабочего колеса 19. Направляющее устройство 1 закреплено на статоре 36 двигателя 34. При несущих вариантах осуществления направляющее устройство 1 своим наружным кольцом 5 посредством (не изображенных) элементов подвески жестко соединяется с корпусом 2, при не несущих вариантах осуществления двигатель 34 своим статором 36 посредством (не изображенных) элементов подвески жестко соединяется с корпусом 2.

Наружный контур ступицы 38 рабочего колеса имеет одинаковый или близкий наружный диаметр с наружным контуром ступичного кольца 4 направляющего устройства 1, по меньшей мере на обращенных друг к другу концах. Благодаря этому получен по существу постоянный, ограничивающий течение контур в направлении внутренней, близкой к оси области, что очень предпочтительно для высокого коэффициента полезного действия и низкой шумности. Кроме того, в этом примере осуществления на стороне притока на ступичном кольце 38 рабочего колеса 19 установлен ступичный обтекатель 37, который, например, может иметь примерно наружный контур половины эллипсоида и образует со ступичным кольцом 38 непрерывный, внутренний ограничивающий течение контур.

В этом примере осуществления двигатель 34 представляет собой двигатель с внешним ротором, который установлен внутри ступичных колец 38 и 4 (соответственно, также в приемной области 8 внутри ступичного кольца 4), что означает занимающее небольшую площадь решение и компактную конструкцию вентилятора.

Предпочтительно с помощью надлежащих мер (отверстий, сверлений, прорезей или тому подобного) генерируется более низкий расход воздуха внутри ступичных колец 38 и 4 (соответственно, также в приемной области 8 внутри кольца 4 ступицы), чтобы можно было лучше отводить отходящее тепло двигателя 34.

На фиг.4 на виде сбоку и в сечении по плоскости, параллельной оси, показано направляющее устройство 1 и корпус 2 в соответствии с фиг.1-3. Плоскость сечения проходит не через ось, а находится от нее на расстоянии, которое лежит в пределах среднего радиуса направляющей лопатки 3. Поэтому некоторые направляющие лопатки 3 оказываются рассеченными, и еще отчетливее различима их уже описанная в связи с фиг.3 конструкция. Направляющие лопатки 3 имеют на приточной стороне приточную кромку 13 и соответственно на сточной стороне сточную кромку 14. Установленная под углом часть 16 направляющей лопатки 3, в частности в области приточной кромки 13, ориентирована примерно параллельно направлению приходящего от рабочего колеса, завихренного течения. В направлении сточной кромки 14 выполнена проходящая по прямой в осевом направлении часть 15 направляющей лопатки. Это исполнение значительно облегчает извлечение направляющего устройства 1, имеющего конически выполненное ступичное кольцо 4 и/или конически выполненное наружное кольцо 5, из формы инструмента для литья. Переход 17 между частями 15 и 16 направляющей лопатки 3 в этом примере осуществления выполнен в виде излома, но может быть выполнен, например, также в виде закругленной с постоянным тангенсом или с постоянной кривизной области. Угол, который имеет установленная под углом часть 16 направляющей лопатки 3 примерно на приточной кромке 13 относительно параллели к оси, лежит предпочтительно в пределах от 20° до 50°. Установленная под углом часть 16 направляющей лопатки 3 имеет, как в этом примере осуществления, в поперечном сечении предпочтительно профиль несущей лопатки.

На фиг.5 на виде в перспективе, если смотреть с приточной стороны, показано направляющее устройство 1 и корпус 2 в соответствии с фиг.1-4. При эксплуатации воздух через входное сопло 9 втекает в корпус 2. Начиная от его приточной кромки, в области сопла 9 ограниченный стенкой корпуса 2, соответственно, сопла 9 проточный канал при протекании воздуха сужается до самого узкого поперечного сечения, вследствие чего воздух ускоряется. Примерно на высоте самого узкого поперечного сечения корпуса 2 располагается рабочее колесо. Этот пример осуществления предназначен, в частности, для рабочего колеса осевой конструкции. Внутри ступичного кольца 4 на фиг.5 хорошо различим крепежный фланец 18, имеющий сверления для крепления двигателя.

Предпочтительно направляющее устройство 1 изготовлено неразъемным, способом литья под давлением полимерного материала. По сравнению с известными выходными направляющими аппаратами, которые распространяются до наружного контура корпуса 2, нужен значительно меньший инструмент для литья под давлением, благодаря чему вследствие небольшого наружного диаметра направляющего устройства 1 сокращаются затраты на инструмент и производственные затраты. Сам корпус 2, включая интегрированное входное сопло 9 и интегрированный наружный диффузор 10, может предпочтительно экономично изготавливаться из листовой стали (=листового металла). При этом возможно изготовление из одной или же нескольких листовых частей, которые затем соединяются винтами, свариваются, соединяются заклепками или соединяются каким-либо иным образом.

На фиг.6 на осевом виде в плане, если смотреть с приточной стороны, изображено направляющее устройство и корпус в соответствии с фиг.1-5. Хорошо различимы наружная проточная область 6 и внутренняя проточная область 7, которые отделены друг от друга наружным кольцом 5 направляющего устройства 1. Наружное кольцо 5 выполнено, проходя по прямой в осевом направлении. В приемной области 8 расположен крепежный фланец 18 для крепления двигателя. На этом изображении при этом варианте осуществления у направляющих лопаток 3 различима только установленная под углом часть 16 до переходной области 17.

Направляющие лопатки 3 в изображенном варианте осуществления выполнены серповидными, то есть на этом виде приточные кромки 13 направляющих лопаток 13 выполнены искривленными. Лежащие на наружном кольце 5 концы приточных кромок 13, если смотреть в окружном направлении, сдвинуты против направления вращения рабочего колеса относительно лежащих на ступичном кольце 4 концов приточных кромок 13. В этом случае направление вращения не изображенного рабочего колеса относительно ориентации данного вида является направлением часовой стрелки.

На фиг.7 на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство 1 другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора радиальной или диагональной конструкции. Это направляющее устройство 1 имеет 4 направляющих элемента 3, которые распространяются радиально, проходя искривленно от ступичного кольца 4 до наружного кольца 5. Внутри ступичного кольца 4 установлен крепежный фланец 18 для крепления двигателя. В этом примере осуществления направляющие элементы 3 выполнены проходящими по прямой в осевом направлении и могут быть предпочтительно изготовлены из листовой стали. Наружное кольцо 5 в этом примере осуществления имеет геометрию тела вращения вокруг оси.

На фиг.8 на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство 1 в соответствии с фиг.7 вместе с соответствующим рабочим колесом 19 радиальной конструкции. Радиальное рабочее колесо 19 в этом примере осуществления состоит по существу из покрывного диска 20, нижнего диска 21 и распространяющихся между ними лопаток 22. Двигатель не изображен. Он может крепиться на стороне статора к крепежному фланцу 18 внутри ступичного кольца 4 направляющего устройства и на стороне ротора к соответствующему крепежному приспособлению 30 на рабочем колесе 19. Направляющее устройство 1 расположено ниже по потоку после выхода 31 потока из радиального рабочего колеса 19, но распространяется не по всему размаху на выходе 31 потока из рабочего колеса 19, а только по некоторой области, лежащей ближе к нижнему диску 21. Контур наружного кольца 5 направляющего устройства 1 вызывает в этом примере осуществления перенаправление радиально выходящего из радиального рабочего колеса 19 воздуха скорее в осевом направлении, в направлении, параллельном оси.

На фиг.9 на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство в соответствии с фиг.7. На этом изображении хорошо различимо, что направляющие элементы 3, у которых различима только сточная кромка 14, ориентированы, проходя по прямой в осевом направлении. В приемной области 8 внутри ступичного кольца 4 установлено крепежное приспособление 18. Направляющие элементы 3 выполнены искривленными в плоскости этого виде, причем эта кривизна, начинающаяся внутри на ступичном кольце 4, проходит наружу в направлении наружного кольца 5 против направления вращения рабочего колеса. Направление рабочего колеса в показанном на этом изображении примере осуществления является направлением часовой стрелки. Угол наклона направляющих элементов 3 относительно соответствующего радиального направления имеет на наружном кольце 5 предпочтительно максимальное значение, которое по величине больше 20°, предпочтительно больше 35°.

На фиг.10 на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 в соответствии с фиг.8. В отношении исполнения направляющего устройства 1 можно сослаться на фиг.9. Наружный край 24 нижнего диска 21 рабочего колеса 19 имеет меньший наружный диаметр, чем расположенный на стороне притока край 23 наружного кольца 5 направляющего устройства 1. Это позволяет сместить направляющее устройство 1 за нижний диск 21 рабочего колеса, чтобы обеспечить лучшую возможность сборки вентилятора. На этом изображении между наружным краем 24 нижнего диска 21 рабочего колеса 19 и расположенным на стороне притока краем 23 наружного кольца 5 направляющего устройства 1 различимы части лопаток 22, которые своей сточной кромкой, соответственно, своей конфигурацией, если смотреть в направлении покрывного диска 20, могут лежать радиально дальше снаружи, чем наружный край 24 нижнего диска 21. Направления вращения рабочего колеса 19 является направлением часовой стрелки.

На фиг.11 на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось показано направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 в соответствии с фиг.8 и 10. В сечении хорошо различим контур наружного кольца 5 направляющего устройства 1, который соединен с радиально наружными концами 12 направляющих элементов 3. Он сильно искривлен в направлении его расположенного на стороне притока конца 23, так что он на этом конце 23 наружного кольца 5 не имеет или имеет только небольшой угол установки относительно потока, который течет из рабочего колеса 19 скорее в радиальном направлении. По своему ходу он отклоняет этот поток скорее в осевом направлении. При этом на расположенном на стороне стока краю 28 он проходит примерно параллельно оси. Наружное кольцо 5 одно (без направляющих элементов 3) по этому примеру осуществления может без поднутрений извлекаться из формы инструмента для литья. Направляющие элементы 3, которые в этом примере осуществления предпочтительно изготовлены из листовой стали, могут тогда крепиться к наружному кольцу 5 направляющего устройства 1, например, путем прикручивания или защелкивания. Направляющее устройство 1 вместе с наружным кольцом 5 распространяется, если смотреть в направлении размаха рабочего колеса 19, только по части выхода 31 потока из рабочего колеса 19. Относительно ширины выхода рабочего колеса 19 (= измеренная в осевом направлении ширина выхода 31 из рабочего колеса 19, если смотреть в осевом сечении, от покрывного диска 20 к нижнему диску 21) расположенный на стороне притока край 23 наружного кольца 5 направляющего устройства 1 лежит примерно в осевом положении в пределах 50%-70% ширины, измеренной от покрывного диска 20. Направляющие элементы 3 в этом примере осуществления имеют скорее небольшую осевую протяженность, эта осевая протяженность направляющих элементов 3 составляет примерно 20%-60% осевой ширины выхода 31 рабочего колеса 19, благодаря чему достигается компактная в осевом направлении конструкция.

На фиг.12 на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось показано направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 в соответствии с фиг.8 и 10-11, вместе с входным соплом 9, смонтированное в корпусе 2, который выполнен в виде расположенного на напорной стороне воздушного канала. В этом корпусе 2 воздух после рабочего колеса 19 направляется дальше в направлении, примерно параллельном оси. Изображенное направляющее устройство 1 может особенно предпочтительно применяться в этой конфигурации. Выходящий на выходе 31 рабочего колеса 19 воздух разделяется на две проточные области, во-первых, на наружную проточную область 6, а во-вторых, на внутреннюю проточную область 7. Наружное кольцо 5 направляющего устройства 1 представляет собой раздел между двумя проточными областями 6 и 7. Наружная проточная область 6 на большой части своего размаха по существу не имеет никаких других направляющих элементов. Внутренняя проточная область 5, напротив, имеет направляющие элементы 3, в этом примере осуществления 4 штуки, которые в более близкой к оси проточной области 7 стабилизируют завихренный, выходящий из рабочего колеса 19 воздушный поток, при этом они уменьшают завихрение. Особенно отчетливый выигрыш в коэффициенте полезного действия может достигаться, когда боковые стенки корпуса 2 лежат относительно близко к выходу 31 рабочего колеса 19, в частности когда ширина канала (= ширина корпуса 2, если смотреть в сечении и в радиальном направлении, на высоте выхода 31) по меньшей мере в отдельных областях составляет меньше 1,6-кратного наибольшего диаметра рабочего колеса 19, что часто имеет место благодаря компактной конструкции таких корпусов 2.

Направляющее устройство 1 должно крепиться к корпусу 2 с помощью не изображенной подвески. Это может реализовываться предпочтительно путем продолжения одного, нескольких или всех направляющих элементов 3 до стенки корпуса 2.

На фиг.12a на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, показан корпус 2, направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 другого варианта осуществления вентилятора. Наружный край 24 нижнего диска 21 рабочего колеса 19 лежит внутри расположенного на стороне притока края 23 наружного кольца 5 направляющего устройства 1. Поэтому направляющее устройство 1 может смещаться за нижний диск 21. В отличие от вариантов осуществления в соответствии с фиг.7-12, направляющие элементы 3 не искривлены. Это значительно упрощает изготовление направляющих элементов 3 из листовой стали. Чтобы, тем не менее, достичь хороших свойств течения, высокого коэффициента полезного действия и низкого уровня шума, направляющие элементы 3 перекручены, соответственно, установлены под углом относительно радиального направления. В радиальной области расположенного на стороне притока конца 23 наружного кольца 5 угол скручивания относительно локальной радиальной линии составляет примерно 30°, предпочтительно 15°-45°. На внутреннем конце 11 направляющие элементы 3 в этом примере осуществления под острым углом попадают на ступичное кольцо 4. Ступичное кольцо 4 и направляющие элементы 3 изготовлены предпочтительно из листовой стаи и приварены и привернуты друг к другу. Наружное кольцо 5 вследствие его контура изготовлено в виде тела вращения (аналогично наружному кольцу в соответствии с фиг.7-12), предпочтительно в виде отливки, в частности в виде литой под давлением части из полимерного материала. Соединение направляющих элементов 3 на их наружном конце 12 с наружным кольцом 5 происходит предпочтительно путем защелкивания, прикручивания, клепки или тому подобного. Соответствующие приспособления могут иметься на литой под давлением части.

Подвеска направляющего устройства 1 и вместе с тем также двигателя и рабочего колеса 19 на корпусе 2 осуществляется посредством подвески 32, в которую интегрирована функция некоторых направляющих элементов. Геометрия подвески 32 радиально внутри наружного кольца 5 направляющего устройства 1 соответствует примерно геометрии остальных направляющих элементов 3. Подвеска 32 предпочтительно изготовлена из листовой стали и крепится с помощью крепления 33 к корпусу 2, предпочтительно путем прикручивания или клепки. Эта интеграция функций приводит к особенно экономичному изготовлению. Подвеска 32, имеющая интегрированную функцию направляющих элементов, пересекает также наружную проточную область 6. Так как во внутренней проточной области 7 имеются дополнительные направляющие элементы 3, то при этом варианте осуществления можно считать, что наружная проточная область 6 по существу не имеет направляющих элементов, по меньшей мере по сравнению с внутренней проточной областью 7. Предпочтительно в наружной проточной области 6 проходит максимум половина из числа элементов, связанных с подвеской. Это мало по сравнению с внутренней проточной областью 7, так как наружная проточная область 6 дополнительно еще имеет существенно большую площадь поперечного сечения, чем внутренняя проточная область 7, и поэтому расстояние между соседними подвесками 32, если смотреть в окружном направлении, большое по сравнению с расстоянием между соседними направляющими элементами 3 во внутренней проточной области 7, если одновременно учитывают интегрированные подвески/направляющие элементы 32.

На фиг.13 на виде в перспективе, если смотреть со сточной стороны, показано направляющее устройство 1 и корпус 2 другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора осевой конструкции. Схематично изображены перемычки 25 для подвески, которые при этом выполненном несущим варианте осуществления направляющего устройства 1 осуществляют соединение между направляющим устройством 1 и корпусом 2. Перемычки 25 для подвески могут быть изготовлены из листовой стали, пруткового материала или из литья, затем предпочтительно снабжены оптимизированной с точки зрения гидродинамики формой. В случае перемычек 25 для подвески из плоского материала возможно также, чтоб они не проходили по прямой в осевом направлении, а были установлены под благоприятным с точки зрения гидродинамики углом относительно осевого направления. Несмотря на присутствие перемычек 25 для подвески, наружная проточная область 6, по меньшей мере по сравнению с внутренней проточной областью 7, может рассматриваться по существу как не имеющая направляющих элементов. Перемычки 25 для подвески могут быть соединены с корпусом 2 винтами, клепкой, сваркой или тому подобным. Также возможно цельное, монолитное интегральное изготовление в виде отливки совокупности корпуса 2 и направляющего устройства 1, имеющего перемычки 25 для подвески.

Аналогично примеру осуществления в соответствии с фиг.1-6, направляющие лопатки 3 имеют расположенную на стороне притока установленную под углом часть 16, расположенную на стороне стока проходящую по прямой в осевом направлении часть 15, а также переходную область 17, для объединения реализации оптимизированных с точки зрения гидравлики углов притока с возможностью простого извлечения направляющего устройства 1 из формы, в частности когда ступичное кольцо 4 и/или наружное кольцо 5 направляющего устройства 1 по меньшей мере в отдельных областях имеют коническую конфигурацию. Переходная область 17 выполнена здесь в виде закругленной области, которая с постоянным тангенсом соединяет установленную под углом часть 16 и проходящую по прямой в осевом направлении часть 15.

На фиг.14 на осевом виде в плане, если смотреть с приточной стороны, показано направляющее устройство 1 и корпус 2 в соответствии с фиг.13. Направляющее устройство 1 имеет 11 направляющих элементов 3. 4 перемычки 25 для подвески расположены слегка неравномерно, будучи распределены по периметру, так как они в их периметрическом положении всегда расположены примерно между соседними направляющими элементами 3. В отличие от показанных на фиг.1-12 и 12a вариантов осуществления, наружное кольцо 5 направляющего устройства 1 не выполнено в виде тела вращения. Но все же оно проходит по всему периметру и соединяет направляющие элементы 3 на их наружным конце 12 друг с другом. Наружное кольцо 5 выполнено не проходящим по прямой в осевом направлении, а по существу коническим, имеющим специально выполненные области 26 для извлечения из формы вблизи направляющих лопаток 3, которые имеют функцию, обеспечивать возможность, соответственно, облегчать извлечение направляющего устройства 3 из формы инструмента для литья. Причем в тех областях 26 извлечения из формы, в которых это необходимо для извлечения из формы в осевом направлении без поднутрений, наружное кольцо 5 выполнено локально проходящим по прямой в осевом направлении.

Между проходящими по прямой в осевом направлении областями 26 и коническими областями 27 наружного кольца 5, во-первых, в области между соседними направляющими лопатками 3 выполнены переходные области с постоянным тангенсом, а во-вторых, в области направляющих лопаток 3 ступенчатые переходные области, при этом исполнение ступеней там соответствует примерно продолжению контура направляющих лопаток 3. Иначе выражаясь, область направляющих лопаток 3 вблизи их наружного конца 12 соединяет проходящую по прямой в осевом направлении часть 26 наружного кольца 5 с конически проходящей частью 27 наружного кольца 5. Благодаря специальному, уже описанному на фиг.13 исполнению направляющих элементов, имеющих установленную под углом часть 16 и проходящую по прямой в осевом направлении часть 15, здесь, в частности, достигается, что периметрическая (окружная) протяженность направляющей лопатки 3, в частности вблизи наружного конца 12, очень мала. Поэтому периметрическая область, в которой наружное кольцо 5 должно выполняться в виде области 26 для извлечения из формы в форме боковой поверхности цилиндра, чтобы достичь возможности извлечения из формы без поднутрений, минимизируется, что предпочтительно, в частности, для коэффициента полезного действия.

На фиг.14 хорошо различима наружная, имеющая мало направляющих элементов проточная область 6, а также внутренняя, имеющая много направляющих элементов проточная область 7. Область внутри ступичного кольца 4 здесь детально не изображена, однако может выполняться аналогично вариантам осуществления в соответствии с фиг.1-12, 12a.

На фиг.15 на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось показано направляющее устройство 1 и корпус 2 в соответствии с фиг.13 и 14. Хорошо различимо по меньшей мере в отдельных областях коническое исполнение наружного кольца 5 направляющего устройства 1. А именно, это наружное кольцо 5 в показанном варианте осуществления выполнено таким образом, что радиус (расстояние до оси) контура, если смотреть в направлении протока, скорее уменьшается. В отличие от этого, ступичное кольцо 4 выполнено здесь проходящим по прямой в осевом направлении в форме боковой поверхности цилиндра. То есть поперечное сечение внутренней проточной области 7, ограниченной в направлении оси ступичным кольцом 4, а в направлении наружной проточной области 6 ограниченной наружным кольцом 5, сужается в направлении потока слева направо (на показанном изображении). Таким образом, внутренняя проточная область 7 выполнена в виде конфузора. Это исполнение приводит к дополнительной стабилизации близкого к оси, завихренного, вытекающего из (не изображенного) рабочего колеса потока, благодаря чему достигается дальнейшее повышение коэффициента полезного действия. Кроме того, достигается особенно предпочтительный режим дальности выброса воздуха, вытекающего наружу из проточных областей 6 и 7 на сточной стороне, то есть воздушная струя на длинном участке остается компактной и на длинном участке имеет высокие скорости воздуха в области воображаемого продолжения оси, что предпочтительно для некоторых случаев применения вентилятора.

Осуществленный вид конического исполнения наружного кольца 5 направляющего устройства 1 влияет также на конфигурацию поперечного сечения наружной проточной области 6. Эта проточная область 6 приобретает благодаря этому в более усиленной мере характер диффузора. При этом, чтобы получить оптимальное расширение поперечного сечения проточной области 6, конический угол раскрытия интегрированной в корпус 2 наружной стенки 10 диффузора должен выбираться скорее с меньшей величиной по сравнению со случаем исполнения наружного кольца 5 в виде боковой поверхности цилиндра. Благодаря этому наружный диаметр на расположенном на сточной стороне выходе из корпуса 10 меньше, что позволяет получить более компактную конструкцию. В случае если это необходимо, при таком коническом исполнении внутреннего кольца 5 можно даже обойтись без выполнения диффузора 10 на корпусе 2, то есть корпус 2 может выполняться в направлении его расположенного на сточной стороне конца с проходящим по прямой в осевом направлении контуром боковой поверхности цилиндра, что упрощает изготовление корпуса 2.

В сечении хорошо различима конструкция направляющих лопаток 2 из установленной под углом части 16, проходящей по прямой в осевом направлении части 15 и выполненной с постоянным тангенсом переходной области 17. Так как указанные, в этом примере осуществления проходящие по прямой в осевом направлении, перемычки 25 для подвески распределены по периметру неравномерно, рассекается только верхняя из перемычек 25; остальные неразличимы. На фиг.15 изображена приемная область 8 внутри ступичного кольца 4, имеющая крепежное приспособление 18 для двигателя вентилятора.

На фиг.16 на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, показан корпус 2, направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора. При этом варианте осуществления направляющее устройство 1 изготовлено по существу из листовой стали и поэтому предпочтительным образом построено по существу из плоских отдельных областей. В частности, не имеется областей поверхности, которые имеют значительную кривизну. Изображенное рабочее колесо 19, у которого частично различимы нижний диск 21, покрывной диск 20 и лопатки 19, представляет собой радиальное рабочее колесо. Корпус 2 представляет собой проточный канал, имеющий четырехугольное поперечное сечение, в котором воздух после выхода из рабочего колеса 19, соответственно, направляющего устройства 1 направляется дальше в осевом направлении, на этом виде к наблюдателю. Наружный контур направляющего элемента 1, соответственно, его наружного кольца 5 имеет в этом направлении взгляда тоже четырехугольный контур. Он является вращательно-симметричным с делением на четыре, но здесь не является телом вращения. Благодаря этому может облегчаться построение направляющего элемента 1 из плоских областей, что существенно облегчает изготовление направляющего элемента 1 из листовой стали. Кроме того, четырехугольный наружный контур направляющего элемента 1 с точки зрения гидродинамики особенно хорошо подходит тогда, когда корпус тоже имеет четырехугольное поперечное сечение. Благодаря этому наружная проточная область 6 имеет практически постоянную ширину, заданную расстоянием от наружного кольца 5 направляющего устройства 1 до стенки корпуса 2, которые образуют внутреннее, соответственно, наружное обрамление наружной проточной области 6.

Внутренняя проточная область 7, ограниченная радиально внутри ступичным кольцом 4, а радиально снаружи наружным кольцом 5, пронизана направляющими элементами 3. Они выполнены, соответственно простому изготовлению из листовой стали, тоже в виде плоских частей. В этом примере осуществления они выполнены в виде проходящих по прямой в осевом направлении частей 15, то есть параллельно оси вентилятора. Также ступичное кольцо 4 имеет предпочтительный с точки зрения гидродинамики четырехугольный контур, параллельный контуру корпуса 2, соответственно, контуру наружного кольца 5. На ступичном кольце 4 предусмотрена крепежная область 18 для стороны статора (не изображенного) двигателя. На нижнем диске 21 рабочего колеса 19 различимо крепежное приспособление 30 для стороны ротора двигателя.

Также наружное кольцо 5 построено по существу из плоских областей 5a, 5b, 5c. Выполненному круглым и расположенному на стороне притока краю 23 соответствует плоская область 5c, которая проходит перпендикулярно оси вентилятора. Тем самым обеспечен благоприятный угол притока применительно к выходящему примерно в радиальном направлении из рабочего колеса 19 потоку. Расположенному на стороне стока краю 28 соответствуют плоские области 5a, которые в этом примере осуществления лежат параллельно оси вентилятора и вместе с тем параллельно направлению нагнетания воздуха в корпусе, соответственно, проточном канале 2. Между плоскими областями 5c и 5a выполнены тоже плоские переходные области 5b, которые благоприятствуют перенаправлению с низкими потерями радиально выходящего из рабочего колеса 19 воздуха в осевом направлении.

Наружная длина стороны направляющего устройства 1 при этом варианте осуществления равна, если смотреть на этом виде, примерно 1,15-кратному наружному диаметру на наружном крае 24 нижнего диска 21 рабочего колеса 19, предпочтительно 1,1-1,2-кратному. Такое отношение особенно подходит для стесненных условий монтажа, т.е. когда длина стороны корпуса 2, если смотреть в поперечном сечении, составляет меньше 1,6- или 1,5-кратного среднего диаметра задних кромок лопаток 22 рабочего колеса 19 относительно оси вентилятора.

На фиг.17 на виде сбоку и в сечении по плоскости через ось изображен корпус 2, направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 по варианту осуществления в соответствии с фиг.16. Хорошо различимы в этом сечении плоские области наружного кольца 5 направляющего устройства 1, параллельная оси область 5a на сточной стороне, плоская переходная область 5b и область 5c на приточной стороне, внутри обрамленная расположенным на стороне притока краем 23 наружного кольца 5.

Расположенный на стороне притока край 23 наружного кольца 5 направляющего устройства 1 лежит в этом примере осуществления, если смотреть в направлении размаха рабочего колеса 19, ближе к нижнему диску 21, чем к покрывному диску 20, примерно около 75% (предпочтительно 60%-80%) размаха, если смотреть от покрывного диска. Это тоже предпочтительно для стесненной ситуации монтажа рабочего колеса 19 относительно корпуса 2, то есть, когда длина стороны корпуса 2, если смотреть в поперечном сечении, составляет меньше 1,6- или 1,5-кратного среднего диаметра задних кромок лопаток 22 рабочего колеса 19 относительно оси вентилятора. В остальном можно сослаться на описание других вариантов осуществления, например, в соответствии с фиг.12.

Направляющее устройство 1 показанного на фиг.17 варианта осуществления может просто изготавливаться из листовой стали, так как оно построено из плоских областей. Для этого одна или несколько листовых частей обрезаются или выштамповываются, при необходимости отбортовываются и, где необходимо, соединяются, например, с помощью сварки, лапок, соединения по технологии toxen, заклепок или винтов.

Направляющее устройство 1 может быть выполнено несущим или не несущим. Необходимые элементы подвески, которые крепят рабочее колесо 19 и направляющее устройство 1 к корпусу 2, не изображены.

На фиг.18 на осевом виде в плане, если смотреть со сточной стороны, показан корпус 2, направляющее устройство 1 и рабочее колесо 19 другого примера осуществления предлагаемого изобретением вентилятора. Вентилятор построен очень похожим на пример осуществления в соответствии с фиг.16 и 17, однако у направляющих элементов еще выполнены установленные под углом области 16, которые со стороны притока присоединяются к проходящим по прямой в осевом направлении частям 15. Поэтому потери на притоке направляющего устройства 1 могут снижаться с помощью более подходящего угла притока завихренного потока, выходящего из рабочего колеса 19. Также установленные под углом части 16 выполнены в виде плоских областей. В остальном можно сослаться на рассуждения к фиг.16 и 17.

В отношении других предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением вентилятора и предлагаемого изобретением направляющего устройства во избежание повторов следует сослаться на общую часть описания, а также на пункты формулы изобретения.

Наконец, следует отчетливо указать, что описанные выше примеры осуществления предлагаемого изобретением вентилятора и предлагаемого изобретением направляющего устройства служат только для рассмотрения заявленной идеи, однако не ограничивают ее этими примерами осуществления.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 Направляющее устройство, выходное направляющее устройство

2 Корпус

3 Направляющий элемент, направляющая лопатка, выходная направляющая лопатка

4 Ступичное кольцо, внутреннее кольцо направляющего устройства

5 Наружное кольцо направляющего устройства, кольцеобразный проточный элемент

5a,b,c Плоские области наружного кольца направляющего устройства

6 Наружная проточная область

7 Внутренняя проточная область

8 Приемная область внутри ступичного кольца

9 Входное сопло

10 Наружный диффузор

11 Внутренний конец направляющего элемента

12 Наружный конец направляющего элемента

13 Приточная кромка направляющего элемента

14 Сточная кромка направляющего элемента

15 Проходящая по прямой в осевом направлении часть направляющего элемента

16 Установленная под углом часть направляющего элемента

17 Переходная область направляющего элемента

18 Крепежное приспособление в приемной области

19 Рабочее колесо

20 Покрывной диск рабочего колеса

21 Нижний диск рабочего колеса

22 Лопатка рабочего колеса

23 Расположенный на стороне притока край наружного кольца направляющего устройства

24 Наружный край нижнего диска рабочего колеса

25 Перемычка для подвески

26 Проходящая по прямой в осевом направлении область наружного кольца, область для извлечения из формы

27 Коническая область наружного кольца

28 Расположенный со стороны стока край наружного кольца направляющего устройства

29 Область для рабочего колеса

30 Крепежное приспособление для двигателя на рабочем колесе

31 Выход потока из рабочего колеса

32 Подвеска

33 Крепление подвески к корпусу

34 Двигатель

35 Ротор двигателя

36 Статор двигателя

37 Ступичный обтекатель

38 Ступичное кольцо рабочего колеса

Вентилятор, в частности осевой, радиальный или диагональный вентилятор, имеющий рабочее колесо вентилятора и включенное в корпусе и/или в проточном канале ниже по потоку выходное направляющее устройство, причем это выходное направляющее устройство включает в себя выходные направляющие лопатки, которые, если смотреть в направлении размаха, соответственно, радиальном направлении, проходят только по части корпуса и/или проточного канала. Выходное направляющее устройство имеет действующую в качестве диффузора структуру, имеющую, если смотреть в проточном направлении, постепенно расширяющееся проточное поперечное сечение, и причем ниже по потоку от рабочего колеса выполнены две проточные области, из которых более близкая к оси, внутренняя проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничена ступичным кольцом направляющего устройства и наружным кольцом направляющего устройства, и при этом более далекая от оси, наружная проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничена наружным кольцом направляющего устройства и стенкой корпуса. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Вентилятор, в частности осевой, радиальный или диагональный вентилятор, имеющий рабочее колесо вентилятора и включенное в корпусе и/или в проточном канале ниже по потоку выходное направляющее устройство, причем это выходное направляющее устройство включает в себя выходные направляющие лопатки, которые, если смотреть в направлении размаха, соответственно, радиальном направлении, проходят только по части корпуса и/или проточного канала,

причем выходное направляющее устройство имеет действующую в качестве диффузора структуру, имеющую, если смотреть в проточном направлении, постепенно расширяющееся проточное поперечное сечение, и причем ниже по потоку от рабочего колеса выполнены две проточные области, из которых более близкая к оси, внутренняя проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничена ступичным кольцом направляющего устройства и наружным кольцом направляющего устройства, и при этом более далекая от оси, наружная проточная область, если смотреть в направлении размаха, ограничена наружным кольцом направляющего устройства и стенкой корпуса.

2. Вентилятор по п.1, отличающийся тем, что выходные направляющие лопатки проходят примерно по половине всего радиального, в направлении размаха, корпуса и/или проточного канала.

3. Вентилятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что выходное направляющее устройство имеет меньший диаметр, чем рабочее колесо вентилятора.

4. Вентилятор по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что выходные направляющие лопатки в окружном направлении, предпочтительно на наружных концах, соединены с проходящим по периметру, предпочтительно кольцеобразным проточным элементом и/или наружным кольцом.

5. Вентилятор по п.4, отличающийся тем, что указанный кольцеобразный проточный элемент выполнен по существу в виде тела вращения и/или расположен вращательно-симметрично относительно оси вентилятора.

6. Вентилятор по п.4 или 5, отличающийся тем, что кольцеобразный проточный элемент выполнен в виде конически сужающегося от приточной стороны к сточной стороне элемента таким образом, что область вблизи выходных направляющих лопаток предназначена для свободного от поднутрений извлечения из формы инструмента для литья, если смотреть в осевом направлении.

7. Вентилятор по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что контур кольцеобразного проточного элемента от его расположенного на стороне стока конца к расположенному на стороне притока концу выполнен с увеличивающимся искривлением, так что он не имеет или имеет только небольшой угол установки относительно предпочтительно радиального потока из рабочего колеса и перенаправляет этот поток предпочтительно в осевом направлении, соответственно, параллельно оси вентилятора.

8. Вентилятор по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что выходные направляющие лопатки, в радиальной протяженности, имеют искривленную, предпочтительно серповидную, конфигурацию, в частности с изгибом против направления вращения соответствующего рабочего колеса.

9. Вентилятор по п.8, отличающийся тем, что выходные направляющие лопатки, по меньшей мере, в радиально наружной области имеют угол наклона больше 30°, предпочтительно больше 45°, относительно радиальной линии.

10. Вентилятор по п.8 или 9, отличающийся тем, что выходные направляющие лопатки имеют первую расположенную на стороне притока область и вторую расположенную на стороне стока область, при этом расположенная на стороне притока область может иметь профилированное поперечное сечение несущей лопатки с углом притока относительно оси вентилятора на передней кромке средней линии в пределах от 20 до 50°, и/или при этом расположенная на стороне стока область может проходить параллельно оси вентилятора, и/или при этом переход между указанными областями может быть выполнен с постоянным тангенсом или с непостоянным тангенсом, в частности, в виде излома.

11. Вентилятор по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что выходное направляющее устройство включает в себя или образует по меньшей мере часть подвески.

12. Вентилятор по п.11, отличающийся тем, что выходное направляющее устройство имеет на наружном контуре средства для собственной подвески.

13. Вентилятор по п.11 или 12, отличающийся тем, что на стороне притока на внутреннем контуре выходного направляющего устройства предусмотрен фланец для крепления двигателя, причем этот двигатель предпочтительно вместе с соответствующим рабочим колесом вентилятора подвешивается к корпусу и/или к проточному каналу посредством выходного направляющего устройства.

14. Вентилятор по одному из пп.11-13, отличающийся тем, что между кольцеобразным проточным элементом и стенкой корпуса и/или проточного канала проходят предпочтительно состоящие из плоского материала перемычки для подвески, которые, если смотреть в осевом направлении, расположены «на ребро», и/или которые могут быть искривлены и/или установлены под углом аналогично выходным направляющим лопаткам.

15. Вентилятор по одному из пп.11-13, отличающийся тем, что для крепления выходного направляющего устройства одна или более выходных направляющих лопаток продлена/продлены наружу до стенки воздухонаправляющего канала, соответственно, до наружного корпуса, так что вследствие этого реализованы интегральные средства крепления.

16. Вентилятор по одному из пп.1-15, отличающийся тем, что направляющее устройство изготовлено из листовой стали и построено по существу из плоских областей.

17. Вентилятор по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что расположенный на стороне притока край наружного кольца направляющего устройства расположен в проточном направлении после лопаток рабочего колеса, причем его положение, если смотреть в направлении размаха, лежит между обоими концами лопатки рабочего колеса, предпочтительно примерно в середине или в пределах 20-80% протяженности в направлении размаха лопатки рабочего колеса.

18. Выходное направляющее устройство для вентилятора по одному из пп.1-17.