Радиальное лопастное колесо
Изобретение относится к радиальному лопастному колесу (1), применяемому в вентиляторах для достижения более высокой эффективности работы. Указанный технический результат достигается в радиальном лопастном колесе (1), содержащем лопасти (3), первую стенку (2), соединенную с лопастями (3) и имеющую отверстие (4) для прохождения потока через стенку (2) к лопастям (3), и вторую стенку (5), соединенную с лопастями (3) для соединения радиального лопастного колеса (1) с вращающим его устройством, причем выступ лопастей (3) в радиальном направлении уменьшается с интервалами от первой стенки (2) ко второй стенке (5) таким образом, что лопасти (3) содержат около первой стенки (2) первый участок (а), на котором радиальный выступ лопастей (3) остается без изменений по направлению ко второй стенке (5), а лопасти (3) содержат около второй стенки (5) второй участок (b), на котором радиальный выступ лопастей (3) остается без изменений по направлению к первой стенке (2), лопасти (3) содержат ступень между первым участком (а) и вторым участком (b), причем радиальный выступ лопастей уменьшается с лопастями (3), первой стенкой (2), соединенной с лопастями и имеющей отверстие (4) для пропускания потока через стенку (2) к лопастям (3), второй стенкой (5), соединенной с лопастями (3), посредством которой радиальное лопастное колесо (1) может быть соединено с устройством, вращающим его. 8 з.п.ф-лы, 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к радиальному лопастному колесу, применяемому в вентиляторах.
Описание предшествующего уровня техники
Известно радиальное лопастное колесо, которое содержит первую стенку, соединенную с лопастями и имеющую отверстие для пропускания потока через отверстие к радиальному лопастному колесу, и, кроме того, снаружи выпускные отверстия между лопастями. Посредством второй стенки, соединенной с лопастями, радиальное лопастное колесо может быть соединено с вращающим его устройством, таким как электродвигатель.
На рабочие характеристики и эффективность радиального лопастного колеса оказывает влияние большое количество факторов. Радиальные лопастные колеса известного уровня техники дали решения, в соответствии с которыми работа и эффективность радиального лопастного колеса являются насколько возможно высокими. Однако в известных решениях эффективность не достигла полностью удовлетворительного уровня.
Краткое описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание радиального лопастного колеса, эффективность которого выше эффективности радиальных лопастных колес известного уровня техники. Эта задача решается с помощью радиального лопастного колеса в соответствии с независимым пунктом 1 формулы изобретения.
Настоящее изобретение использует решение, в котором выступ лопастей в радиальном направлении уменьшается через интервалы от первой стенки по направлению ко второй стенке. При таком типе конструкции можно предотвратить разное давление в разных точках кромок лопастей. При наличии радиального выступа, чей размер изменяется через интервалы, на давление в разных точках кромок лопастей можно оказывать влияние таким образом, что достигается оптимальная эффективность.
Предпочтительные варианты осуществления радиального лопастного колеса настоящего изобретения раскрыты в прилагаемых зависимых пунктах 2-10 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение описано в нижеследующем в качестве примера более подробно и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
фиг.1 изображает частичный вид в разрезе спереди первого предпочтительного варианта осуществления радиального лопастного колеса настоящего изобретения,
фиг.2 изображает частичный вид в разрезе сбоку радиального лопастного колеса на фиг.1.
Описание некоторых вариантов осуществления
Фиг.1 и 2 изображают частичные виды в разрезе первого предпочтительного варианта осуществления радиального лопастного колеса настоящего изобретения. Радиальное лопастное колесо 1, изображенное на фиг.1 и 2, может быть использовано как закрытое колесо или без специального корпуса. Фиг.1 изображает вид спереди радиального лопастного колеса без первой стенки 2, фиг.2 изображает его в качестве вида в разрезе сбоку.
Радиальное лопастное колесо 1 содержит первую стенку 2, соединенную с лопастями 3. Первая стенка предусмотрена с отверстием 4, пропускающим поток через первую стенку к радиальному лопастному колесу 1. От радиального лопастного колеса 1 поток проходит далее через выпускные отверстия между лопастями 3 под воздействием вращательного движения колеса. Радиальное лопастное колесо 1 соединяется через вторую стенку 5, соединенную с лопастями 3, с таким устройством, как электродвигатель, вращающим радиальное лопастное колесо.
В связи с настоящим изобретением было обнаружено, что вдоль внутренних кромок лопастей статическое давление распределяется неравномерно. В процессе измерения было установлено, что пониженное давление в точке 6 измерения, находящейся ближе к впускному отверстию 4 на фиг.2, составляло 170 Па, в то время как пониженное давление в точке 7 измерения, находящейся дальше от впускного отверстия 4, составляло 30 Па. Для достижения самой высокой возможной эффективности для радиального лопастного колеса разность давлений компенсируется в варианте осуществления на фиг.2 за счет того, что выступ лопастей 3 в радиальном направлении уменьшается через интервалы от первой стенки 2 ко второй стенке 5. Таким образом, одинаковое опорное давление может быть достигнуто на наружных кромках лопастей вдоль всей длины L лопасти.
В предпочтительном варианте осуществления на фиг.2 лопасть содержит первый участок a, который имеет одинаковый радиальный выступ вдоль всего участка. За ним следует ступень, на которой радиальный выступ лопасти уменьшается в размере таким образом, что второй участок b имеет одинаковый радиальный выступ вдоль всего участка. Посредством уменьшения длин участков a и b соответствующим образом и обеспечения подходящего радиального выступа на этих участках можно оказывать влияние на распределение давления вдоль наружной кромки лопасти.
На основе проведенных экспериментов эффективность радиального лопастного колеса достигает своего наивысшего значения, когда длина участка a составляет приблизительно от 15% до 35% от расстояния L между первой и второй стенками. В этом случае расстояние L измеряется вдоль кромки лопасти первого участка (т.е. параллельно оси вращения радиального лопастного колеса по наружной кромке 8 первой стенки на фиг.2). Таким образом, расстояние L соответствует ширине выпускного отверстия между лопастями 3. Наилучший конечный результат был достигнут, когда длина участка a составила 22% от расстояния L.
Наилучшая эффективность, измеренная аналогичным образом, была достигнута, когда длина участка b составляла приблизительно от 42 до 50% от расстояния L. Наилучший конечный результат был достигнут, когда длина участка b составила 46% от расстояния L.
Радиальный выступ лопастей 3, т.е. диаметр D2 радиального лопастного колеса на участке a, а также D4 на участке b, должен быть уменьшен на основе экспериментов, проведенных таким образом, что отношение D2 к D4 составляет приблизительно от 1,05 до 1,15. Наилучший конечный результат был достигнут, когда отношение D2 к D4 составило приблизительно 1,08.
Фиг.2 показывает, что вторая стенка 5 выступает в радиальном направлении дальше, чем кромки лопастей на участке b, а первая стенка 2 не выступает в радиальном направлении дальше, чем кромки лопастей на участке a. Это является альтернативным вариантом осуществления. В соответствии с настоящим изобретением также возможно, чтобы выступы и первой и второй стенок были большими в радиальном направлении, чем выступы лопастей около них или наоборот, чтобы ни одна из стенок не выступала радиально дальше, чем лопасти около них.
Необходимо понимать, что указанное описание и имеющие отношение к нему чертежи предназначены только для иллюстрации настоящего изобретения. Для специалистов данной области техники будет очевидно, что возможны различные изменения и модификации настоящего изобретения без отхода от объема настоящего изобретения.
1. Радиальное лопастное колесо (1), содержащее лопасти (3), первую стенку (2), соединенную с лопастями и имеющую отверстие (4) для прохождения потока через стенку (2) к лопастям (3), и вторую стенку (5), соединенную с лопастями (3) для соединения радиального лопастного колеса (1) с вращающим его устройством, отличающееся тем, что выступ лопастей (3) в радиальном направлении уменьшается с интервалами от первой стенки (2) ко второй стенке (5) таким образом, что лопасти (3) содержат около первой стенки (2) первый участок (а), на котором радиальный выступ лопастей (3) остается без изменений по направлению ко второй стенке (5), а лопасти (3) содержат около второй стенки (5) второй участок (b), на котором радиальный выступ лопастей (3) остается без изменений по направлению к первой стенке (2), лопасти (3) содержат ступень между первым участком (а) и вторым участком (b), причем радиальный выступ лопастей уменьшается.
2. Радиальное лопастное колесо по п.1, отличающееся тем, что выступ лопастей (3) в радиальном направлении на участках, где они соединены со второй стенкой (5), меньше выступа второй стенки (5) в радиальном направлении.
3. Радиальное лопастное колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что выступ лопастей (3) в радиальном направлении на участках, где они соединены с первой стенкой (2), меньше выступа первой стенки (2) в радиальном направлении.
4. Радиальное лопастное колесо по п.1, отличающееся тем, что длина первого участка (а) составляет около от 15 до 35% от расстояния (L) между первой (2) и второй (5) стенками, измеренного вдоль кромки лопасти (3) первого участка (а).
5. Радиальное лопастное колесо по п.4, отличающееся тем, что длина первого участка (а) составляет около 22% от расстояния (L) между первой (2) и второй (5) стенками, измеренного вдоль кромки лопасти (3) первого участка (а).
6. Радиальное лопастное колесо по п.1, отличающееся тем, что длина второго участка (b) составляет около от 42 до 50% от расстояния (L) между первой (2) и второй (5) стенками, измеренного вдоль кромки лопасти (3) первого участка (а).
7. Радиальное лопастное колесо по п.6, отличающееся тем, что длина второго участка (b) составляет около 46% от расстояния (L) между первой (2) и второй (5) стенками, измеренного вдоль кромки лопасти (3) первого участка (а).
8. Радиальное лопастное колесо по п.1, отличающееся тем, что при диаметре радиального лопастного колеса, равном D2 на первом участке (а) и D4 на втором участке (b), отношение D2 к D4 составляет около от 1,05 до 1,15.
9. Радиальное лопастное колесо по п.8, отличающееся тем, что отношение D2 к D4 составляет около 1,08.
