Вентилятор

Вентилятор для создания воздушного потока, включающий в себя корпус, имеющий вход для воздуха, и сопло, соединенное с корпусом. Сопло включает в себя внутренний канал и воздуховыпускное отверстие, через которое воздух выходит из вентилятора. Внутренний канал проходит вокруг проема или отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым через воздуховыпускное отверстие. Корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки. Второй конец канала выступает из корпуса во внутренний канал сопла. Изобретение направлено на снижение шума вентилятора. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вентилятору. В частности, но не исключительно, настоящее изобретение относится к напольному или настольному вентилятору, такому как вентилятор для письменного стола, вентилятор башенного типа или напольный вентилятор.

Уровень техники

Типичный бытовой вентилятор обычно содержит набор лопастей, установленных с возможностью вращения вокруг оси, и приводной аппарат для вращения набора лопастей и создания воздушного потока. Перемещение и циркуляция воздушного потока создает «охлаждение ветром» или бриз, в результате чего пользователь ощущает охлаждающий эффект, поскольку тепло рассеивается за счет конвекции и испарения. Лопатки размещают в клетке, что обеспечивает прохождение воздушного потока через корпус и предотвращает контакт пользователей с вращающимися лопастями при эксплуатации вентилятора.

В документе WO 2009/030879 описан вентилятор в сборе, в котором не используются помещенные в клетку лопасти для направления воздуха из вентилятора в сборе. Вместо этого вентилятор в сборе содержит цилиндрическое основание, в котором размещена приводимая электродвигателем крыльчатка для затягивания первичного воздушного потока в основание и кольцевое сопло соединено с основанием и образует кольцевой воздуховыпускной патрубок, через который первичный воздушный поток выходит из вентилятора. Сопло определяет центральное отверстие, через которое воздух из окружающей среды рядом с вентилятором в сборе затягивается первичным воздушным потоком, выходящим из устья, усиливая первичный воздушный поток.

В документе WO 2010/100452 также описан подобный вентилятор в сборе. Внутри основания расположена крыльчатка в корпусе крыльчатки, а электродвигатель для привода крыльчатки расположен внутри кожуха электродвигателя, который установлен на корпусе крыльчатки. Корпус крыльчатки опирается внутри основания на множество установленных с угловым смещением опор. Каждая опора, в свою очередь, установлена на соответствующей опорной поверхности, идущей в радиальном направлении внутрь от внутренней поверхности основания. Для обеспечения воздухонепроницаемого уплотнения между корпусом крыльчатки и основанием на внешней стороне поверхности корпуса крыльчатки установлено манжетное уплотнение, контактирующее с внутренней стороной поверхности основания.

Для снижения шума от основания наносится звукоизоляционная пена. Первый имеющий форму диска элемент из пены расположен под корпусом крыльчатки, а второй кольцеобразный элемент из пены расположен внутри кожуха электродвигателя.

Раскрытие изобретения

В первом аспекте настоящего изобретения предложен вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

сопло содержит внутренний канал для приема воздушного потока от корпуса и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия;

корпус содержит канал, имеющий воздухозаборник и воздуховыпускное отверстие, крыльчатку, расположенную в канале для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки, корпус определяет траекторию воздушного потока, проходящую от входа для воздуха корпуса к воздуховыпускному отверстию канала;

при этом корпус дополнительно содержит шумопоглощающую полость, расположенную под воздухозаборником канала, полость имеет впускное отверстие, которое расположено ниже воздухозаборника канала и предпочтительно является концентрической с воздухозаборником канала.

Наличие шумопоглощающей полости, расположенной ниже воздухозаборника канала обеспечивает дополнительное снижение шума вентилятора данного типа. Размер шумопоглощающей полости предпочтительно подобран под длину волны вращательного тона крыльчатки так, чтобы шумопоглощающая полость могла действовать как резонатор, настроенный на определенную длину волны шума, создаваемого во время эксплуатации вентилятора, а так же в целом снижать уровень шума.

Корпус предпочтительно содержит по меньшей мере одну стенку, а более предпочтительно множество стенок, по меньшей мере частично ограничивающих шумопоглощающую полость, при этом впускное отверстие полости расположено в указанной по меньшей мере одной стенке корпуса. Шумопоглощающая полость предпочтительно ограничена верхней стенкой и нижней стенкой, причем впускное отверстие шумопоглощающей полости, расположено в верхней стенке. Корпус предпочтительно содержит нижнюю секцию и верхнюю секцию, которая установлена на нижней секции для перемещения относительно нее. За счет этого обеспечивается наклон верхней секции корпуса и сопла относительно нижней секции для регулировки направления потока воздуха, создаваемого вентилятором. Вход для воздуха корпуса и воздухозаборник канала предпочтительно расположены в верхней секции корпуса. Верхняя секция корпуса предпочтительно имеет нижнюю стенку, которая частично ограничивает шумопоглощающую полость, образуя нижнюю стенку шумопоглощающей полости. За счет использования нижней стенки верхней секции корпуса для частичного ограничения шумопоглощающей полости обеспечивается уменьшение габаритов корпуса. Нижняя стенка верхней секции корпуса предпочтительно имеет вогнутую форму. Верхняя стенка предпочтительно имеет по существу плоскую форму. Воздухозаборник и верхняя стенка шумопоглощающей полости предпочтительно формируются кольцевой пластиной, которая расположена на нижней стенке верхней секции корпуса.

Для снижения уровня широкополосного шума, создаваемого вентилятором, корпус предпочтительно содержит кольцевой звукопоглощающий элемент, расположенный между каналом и шумопоглощающей полостью. Кольцевой звукопоглощающий элемент предпочтительно является концентрическим с впускным отверстием шумопоглощающей полости, и его внешняя периферия предпочтительно находится в контакте с трубчатым или цилиндрическим кожухом корпуса, в котором сформирован вход для воздуха. Лист или диск из звукопоглощающего материала может располагаться над кольцевым звукопоглощающим элементом для предотвращения поступления пыли в шумопоглощающую полость. Толщина этого листа звукопоглощающего материала предпочтительно меньше, чем толщина кольцевого звукопоглощающего элемента, на котором он расположен. Например, толщина кольцевого звукопоглощающего элемента может составлять около 5 мм, а толщина листа звукопоглощающего материала может составлять около 1 мм.

Корпус предпочтительно содержит кольцевое направляющее средство, проходящее вокруг канала для направления воздуха от входа для воздуха корпуса к воздухозаборнику канала. Направляющее средство предпочтительно расположено между каналом и внешним кожухом корпуса, в котором сформирован вход для воздуха, и частично определяет извилистую траекторию воздушного потока между входом для воздуха корпуса и воздухозаборником канала. Направляющее средство, таким образом, служит для блокирования любой прямой траектории для шума, идущего от воздухозаборника канала к входу для воздуха корпуса.

Направляющее средство предпочтительно определяет совместно с каналом кольцевую шумопоглощающую полость, идущую вокруг канала, и, таким образом, во втором аспекте настоящего изобретения разработан вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

сопло содержит внутренний канал для приема воздушного потока от корпуса и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия;

корпус содержит канал, имеющий воздухозаборник и воздуховыпускное отверстие, крыльчатку, расположенную в канале для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для вращения крыльчатки вокруг оси вращения, корпус определяет траекторию воздушного потока, проходящую от входа для воздуха корпуса к воздуховыпускному отверстию канала;

при этом корпус дополнительно содержит кольцевое направляющее средство, проходящее вокруг канала для направления воздуха от входа для воздуха корпуса к воздухозаборнику канала, причем направляющее средство определяет совместно с каналом кольцевую шумопоглощающую полость.

Предпочтительно поверхность направляющего средства, которая взаимодействует с воздушным потоком, проходящим через корпус, по меньшей мере частично покрыта звукопоглощающим материалом для снижения уровня широкополосного шума, испускаемого вентилятором. Кольцевая шумопоглощающая полость предпочтительно имеет впускное отверстие по меньшей мере частично определенное направляющим средством. Данное впускное отверстие предпочтительно расположено между воздухозаборником канала и направляющим средством. Впускное отверстие предпочтительно имеет кольцевую форму. Впускное отверстие кольцевой шумопоглощающей полости предпочтительно расположено в самой нижней оконечности кольцевой шумопоглощающей полости, и таким образом находится на участке, в котором извилистая секция траектории воздушного потока поворачивает на угол более 90° от направления, идущего от входа для воздуха корпуса к направлению, ведущему в сторону воздухозаборника канала. Размер кольцевой шумопоглощающей полости предпочтительно подобран под длину волны вращательного тона крыльчатки так, чтобы шумопоглощающая полость могла действовать как резонатор, настроенный на определенную длину волны шума, создаваемого во время эксплуатации вентилятора, а так же в целом снижать уровень шума.

Направляющее средство предпочтительно наклонено относительно оси вращения крыльчатки таким образом, что направляющее средство сужается к нижней поверхности корпуса. Направляющее средство предпочтительно имеет форму по существу конического направляющего элемента или содержит такой элемент. Направляющее средство предпочтительно зависит от кольцевого ребра, проходящего между корпусом и каналом.

Вход для воздуха корпуса предпочтительно содержит множество отверстий, сформированных во внешнем кожухе корпуса. Множество отверстий предпочтительно расположено вокруг направляющих средств и/или канала. Предпочтительно, внутренняя поверхность кожуха корпуса по меньшей мере частично покрыта звукопоглощающим материалом. Например, кольцевой лист звукопоглощающего материала может быть расположен по потоку после входа для воздуха, для снижения уровня широкополосного шума, испускаемого через вход для воздуха корпуса.

Воздухозаборник канала предпочтительно расширяется наружу для направления воздушного потока в канал, чтобы таким образом минимизировать турбулентность в пределах канала по потоку перед крыльчаткой. Канал предпочтительно содержит внутреннюю стенку и внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки. Внутренняя стенка канала предпочтительно формирует по меньшей мере часть корпуса электродвигателя для размещения электродвигателя. Предпочтительно участок внутренней стенки канала имеет отверстия и покрыт внутри звукоизоляционным материалом. Перфорированный участок внутренний стенки предпочтительно имеет форму усеченного конуса и сужается в сторону выпускного отверстия канала. Секция канала, примыкающая к данному перфорированному участку внутренней стенки, предпочтительно служит для размещения диффузора.

Диффузор выполнен в виде множества криволинейных неподвижных лопаток, размещенных вокруг оси вращения крыльчатки. Каждая лопатка предпочтительно имеет переднюю кромку, расположенную рядом с крыльчаткой, заднюю кромку, расположенную рядом с воздуховыпускным отверстием канала, внутреннюю кромку, соединенную с внешней поверхностью внутренней стенки и частично проходящую вокруг нее, и внешнюю кромку, расположенную напротив внутренней кромки и соединенную с внешней стенкой. Внутренние кромки лопаток диффузора предпочтительно выполнены заодно с внутренней стенкой, в то время как внешние кромки лопаток диффузора предпочтительно соединены с внешней стенкой, например при помощи клеящего вещества.

Для создания плавного воздушного потока через диффузор и снижения за счет этого шума, создаваемого за счет прохождения воздушного потока через диффузор, изменение площади поперечного сечения траектории воздушного потока через диффузор, формируемого за счет пересечения с каналом плоскости, которая проходит перпендикулярно оси вращения крыльчатки, предпочтительно не превышает 50%, более предпочтительно не превышает 20%, а еще более предпочтительно не превышает 10% от площади поперечного сечения траектории воздушного потока на входе в диффузор. Таким образом, в третьем аспекте настоящего изобретения разработан вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

сопло содержит внутренний канал для приема воздушного потока от корпуса и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия;

корпус содержит канал, имеющий воздухозаборник и воздуховыпускное отверстие, крыльчатку, расположенную в канале для затягивания воздушного потока через канал, электродвигатель для вращения крыльчатки вокруг оси вращения, и диффузор, расположенный в канале по потоку после крыльчатки, при этом корпус определяет траекторию воздушного потока, проходящую от входа для воздуха корпуса к воздуховыпускному отверстию канала;

при этом диффузорный участок траектории воздушного потока проходит от входа диффузора к выходу диффузора, диффузорный участок траектории воздушного потока имеет кольцевую форму и сужается к выходному концу диффузора, диффузорный участок траектории воздушного потока имеет поперечное сечение, формируемое пересечением с каналом плоскости, которая проходит перпендикулярно оси вращения крыльчатки, при этом изменение площади поперечного сечения траектории воздушного потока по длине диффузорного участка не превышает 20% от площади поперечного сечения траектории воздушного потока на входе в диффузор.

Канал предпочтительно установлен в кольцевом гнезде, расположенном внутри корпуса. Корпус предпочтительно содержит кольцевое уплотнение, формирующее герметичный контакт с каналом и гнездом. Зажатие кольцевого уплотнения между каналом и гнездом образует воздухонепроницаемое уплотнение, которое предотвращает попадание воздуха обратно к воздухозаборнику канала вдоль траектории, проходящей между кожухом и каналом, а также заставляет поток сжатого воздуха, создаваемый крыльчаткой, проходит во внутренний канал сопла. Кольцевое уплотнение предпочтительно сформировано из материала, который сжимается на 10% при напряжении не более 0.01 МПа. Кольцевое уплотнение предпочтительно является пенным кольцевым уплотнением. Формирование кольцевого уплотнения из пенного материала вместо эластомерного или резинового материала может обеспечить снижение вибраций, передаваемых кожуху через кольцевое уплотнение. В предпочтительном варианте осуществления изобретения кольцевое уплотнение сформировано из пенного материала с замкнутыми ячейками. Пенный материал предпочтительно формируется из синтетической резины, такой как резина из мономера этиленпропилендиена.

Сжимающее усилие, действующее на кольцевое уплотнение, предпочтительно параллельно направлению наибольшей жесткости поверхности, вибрации которой необходимо изолировать, т.е. поверхности внешнего кожуха вентилятора. В предпочтительном варианте осуществления данное направление параллельно оси вращения крыльчатки. Кольцевое уплотнение предпочтительно смещено от внутренней поверхности кожуха таким образом, чтобы вибрации не предавались в радиальном направлении внутрь от кольцевого уплотнения к кожуху.

Любое избыточное сжатие кольцевого уплотнения между каналом и гнездом может привести к нежелательному увеличению передачи вибраций от корпуса электродвигателя к кожуху через кольцевое уплотнение, и поэтому между каналом и гнездом может быть установлена по меньшей мере одна податливая опора для снижения сжимающей нагрузки, прикладываемой к кольцевому уплотнению и снижения за счет этого величины деформации кольцевого уплотнения.

Крыльчатка предпочтительно является крыльчаткой с косым потоком. Крыльчатка предпочтительно содержит по существу коническую ступицу, связанную с электродвигателем, и множество лопаток, связанных со ступицей, причем каждая лопатка содержит переднюю кромку, расположенную рядом с воздухозаборником корпуса крыльчатки, заднюю кромку, внутреннюю кромку, связанную с наружной поверхностью ступицы и частично проходящую вокруг нее, внешнюю кромку, расположенную напротив внутренней кромки, и вершину лопатки, расположенную на пересечении передней кромки и внешней кромки.

Передняя кромка предпочтительно содержит внутренний участок, расположенный рядом со ступицей, и внешний участок, расположенный рядом с вершиной лопатки, причем внутренний участок, загнут назад от ступицы к внешнему участку, а внешний участок загнут вперед от внутреннего участка к вершине лопатки. Местный передний загиб передней кромки каждой лопатки к вершине лопатки обеспечивает снижение максимальной нагрузки на участке от вершины лопатки до ступицы, при этом данная максимальная нагрузка сосредоточена в основном около передних кромок лопаток или смешена в их сторону. Взаимное нагружение лопаток на передней кромке лопатки может быть снижено за счет увеличения длины внутренней кромки лопатки, за счет чего длина внутренней кромки приближается к длине внешней кромки, в результате чего внутренний участок передней кромки загнут назад от ступицы к внешнему участку. Внутренний участок передней кромки предпочтительно является выпуклым, а внешний участок передней кромки предпочтительно является вогнутым.

Для исключения потери проводимости воздушного потока по мере движения воздушного потока от воздухозаборника канала к соплу воздуховыпускное отверстие канала предпочтительно расположено в пределах внутреннего канала сопла. Таким образом, в четвертом аспекте настоящего изобретения разработан вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

сопло содержит внутренний канал и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия;

корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки, при этом второй конец канала выступает из корпуса во внутренний канал сопла.

Сопло предпочтительно имеет такую конфигурацию, при которой внутренний канал имеет первую секцию и вторую секцию, каждая из которых предназначена для приема соответствующей части воздушного потока, поступающего во внутренний канал из корпуса, и для перемещения частей воздушного потока в противоположных угловых направлениях вокруг отверстия. По меньшей мере один участок второго края канала расширяется наружу для направления соответствующих частей воздушного потока в секции внутреннего канала. Таким образом, в пятом аспекте настоящего изобретения разработан вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

сопло содержит внутренний канал и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия, внутренний канал имеет одну первую секцию и одну вторую секцию, каждая из которых предназначена для приема соответствующей части воздушного потока, поступающего во внутренний канал из корпуса, и для перемещения частей воздушного потока в противоположных угловых направлениях вокруг отверстия;

корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки, при этом по меньшей мере один участок второго конца канала расширяется наружу для направления каждой части воздушного потока в соответствующую секцию сопла.

Второй конец канала предпочтительно имеет первый и второй расширяющиеся участки, каждый из которых обеспечивает направление части воздушного потока в соответствующую секцию внутреннего канала. Сопло предпочтительно содержит кольцевой кожух, который определяет внутренний канал и воздуховыпускное отверстие (воздуховыпускные отверстия) сопла, и конец каждого расширяющегося участка предпочтительно имеет кривизну, которая приблизительно совпадает с кривизной смежного участка кожуха. Расстояние между концом каждого расширяющегося участка и смежных с ними участков кожуха предпочтительно не превышает 10 мм, более предпочтительно не превышает 5 мм, за счет чего обеспечивается минимальный разрыв профиля воздушного потока на его входе во внутренний канал сопла.

Сопло предпочтительно содержит кольцевую внутреннюю стенку и внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки, причем внутренний канал, располагается между внутренней стенкой и внешней стенкой. Внутренняя стенка по меньшей мере частично определяет отверстие, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия.

Внутренняя стенка предпочтительно эксцентрична относительно внешней стенки за счет чего каждая секция внутреннего канала имеет поперечную зону, которая формируется на пересечении внутреннего канала с плоскостью, которая проходит через и содержит продольную ось внешней стенки, и размеры которой уменьшаются вокруг отверстия. Площадь поперечного сечения каждой секции внутреннего канала может постепенно уменьшаться или сужаться вокруг отверстия. Сопло предпочтительно является по существу симметричным относительно плоскости, проходящей через воздуховпускное отверстие и центр сопла, за счет чего каждая секция внутреннего канала предпочтительно имеет одинаковое изменение площади поперечного сечения. Например, сопло может иметь по существу круговую или эллиптическую форму, или форму прямоугольника со скругленными углами, при которой каждая секция внутреннего канала содержит относительно прямолинейную секцию, расположенную на соответствующей стороне отверстия.

Изменение площади поперечного сечения каждой секции внутреннего канала предпочтительно таково, что площадь поперечного сечения уменьшается вокруг отверстия. Площадь поперечного сечения каждой секции предпочтительно имеет максимальную величину на участке той секции, которая принимает часть воздушного потока из канала, и минимальную величину, на участке диаметрально противоположном каналу. Изменение площади поперечного сечения не только обеспечивает снижение любых изменений статического давления в пределах внутреннего канала, но также обеспечивает размещение расширяющегося края канала во внутреннем канале.

По меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие расположено между внутренней стенкой и внешней стенкой. Например, по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие может быть расположено между перекрывающимися участками внутренней стенки и внешней стенки. Эти перекрывающиеся участки стенок могут содержать часть внутренней поверхности внутренней стенки и часть внешней поверхности внешней стенки. В альтернативном варианте эти перекрывающиеся участки стенок могут содержать часть внутренней поверхности внешней стенки и часть внешней поверхности внутренней стенки.

Признаки, описанные выше для первого аспекта изобретения, также применимы для каждого из аспектов от второго до пятого и наоборот.

Краткое описание чертежей

Далее, исключительно в качестве примера, приводится описание предпочтительных признаков изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показан пространственный вид вентилятора спереди;

на фиг. 2 - вид вентилятора спереди;

на фиг. 3 - вид вентилятора спереди в разрезе;

на фиг. 4(a) - вид вентилятора сбоку в разрезе по линии А - А из фиг. 2, на фиг. 4(b) - местный вид сопла вентилятора в разрезе по линии В-В из фиг. 2, на фиг. 4(c) - местный вид сопла вентилятора в разрезе по линии С-С из фиг. 2 и на фиг. 4(d) -местный вид сопла вентилятора в разрезе по лини С-С из фиг. 2;

на фиг. 5 - пространственный вид спереди канала корпуса вентилятора;

на фиг. 6 - вид канала спереди;

на фиг. 7 - вид канала спереди в разрезе;

на фиг. 8 - пространственный вид спереди крыльчатки вентилятора со снятым кожухом для демонстрации лопаток крыльчатки;

на фиг. 9 - вид сверху крыльчатки без кожуха;

на фиг. 10 - пространственный вид спереди верхней секции кожуха электродвигателя основания вентилятора, на котором отверстия условно не показаны; и

на фиг. 11 - вид с пространственным разделением деталей корпуса крыльчатки канала, кольцевого уплотнения и податливых элементов для опоры канала в корпусе вентилятора.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 и 2 показаны виды вентилятора 10 снаружи. Вентилятор содержит корпус 12, имеющий вход 14 для воздуха в виде множества отверстий, сформированных во внешнем кожухе 16 корпуса 12, и через который в корпус 12 затягивается основной воздушный поток из внешней среды. Кольцевое сопло 18, имеющее воздуховыпускное отверстие 20 для выпуска основного воздушного потока из вентилятора 10, связано с корпусом 12. Корпус 12 также содержит пользовательский интерфейс, позволяющий пользователю управлять работой вентилятора 10. Пользовательский интерфейс содержит множество кнопок 22, 24, на которые может воздействовать пользователь, и диск 26, на который может воздействовать пользователь.

Сопло 18 имеет кольцевую форму. Сопло 18 содержит внешнюю стенку 28, идущую вокруг кольцевой внутренней стенки 30. В этом примере каждая из стенок 28, 30 сформирована из отдельного компонента. Каждая из стенок 28, 30 имеет передний край и задний край. Как также показано на фиг. 4(a), задний край внешней стенки 28 загибается внутрь в сторону заднего края внутренней стенки 30 и определяет задний край сопла 18. Передний край внутренней стенки 30 загибается наружу в сторону переднего края внешней стенки 28 и определяет передний край сопла 18. Передний край внешней стенки 28 вставляется в паз, расположенный около переднего края внутренней стенки 30, и соединяется с внутренней стенкой при помощи клеящего вещества, вводимого в паз.

Внутренняя стенка 30 идет вокруг оси или продольной оси X и определяет отверстие или проем 32 сопла 18. Отверстие 32 имеет по существу круговое поперечное сечение, диаметр которого изменяется вдоль оси X от заднего края сопла 18 к переднему краю сопла 18.

Внутренняя стенка 30 имеет такую форму, при которой внешняя поверхность внутренней стенки 30, т.е. Поверхность, которая определяет отверстие 32, имеет несколько секций. Внешняя поверхность внутренней стенки имеет выпуклую заднюю секцию 34, расширяющуюся наружу и имеющую форму усеченного конуса переднюю секцию 38 и цилиндрическую секцию 36, расположенную между задней секцией 34 и передней секцией 38.

Внешняя стенка 28 содержит основание 40, которое соединяется с открытым верхним торцом корпуса 12 и которое имеет открытый нижний торец, который формирует воздуховпускное отверстие для приема первичного воздушного потока из корпуса 12. Большая часть внешней стенки 28 имеет по существу цилиндрическую форму. Внешняя стенка 28 проходит вокруг центральной оси или продольной оси Y, которая параллельна, но смещена относительно оси X. Другими словами, внешняя стенка 28 и внутренняя стенка 30 являются эксцентрическими. В данном примере ось X расположена над осью Y, причем каждая из осей X, Y расположена в плоскости, которая проходит вертикально через центр вентилятора 10.

Форма заднего края внешней стенки 28 обеспечивает перекрытие заднего края внутренней стенки 30 для определения воздуховыпускного отверстия 20 сопла 18 между внутренней поверхностью внешней стенки 28 и внешней поверхностью внутренней стенки 30. Воздуховыпускное отверстие 20 имеет форму по существу кругового паза, центрированного относительно оси X и проходящего вокруг нее. Ширина паза предпочтительно по существу постоянна вокруг оси X и находится в диапазоне 0.5-5 мм. Перекрывающиеся участки внешней стенки 28 и внутренней стенки 30 являются по существу параллельными и обеспечивают направление воздуха по выпуклой задней секции 34 внутренней стенки, которая создает поверхность Коанда сопла 18. На одной из противоположных поверхностей перекрывающихся участков внешней стенки 28 и внутренней стенки 30 может устанавливаться набор расположенных с угловыми интервалами проставок, взаимодействующих с другой противоположной стороной для поддержания зазора между этими противоположными сторонами.

Внешняя стенка 28 и внутренняя стенка 30 определяют внутренний канал 42 для перемещения воздуха к воздуховыпускному отверстию 20. Внутренний канал 42 проходит вокруг отверстия 32 сопла 18. В силу эксцентричности стенок 28, 30 сопла 18, площадь поперечного сечения внутреннего канала 42 изменяется вокруг отверстия 32. Можно считать, что внутренний канал 42, содержит первые и вторые криволинейные секции, обозначенные в целом ссылочными позициями 44 и 46 на фиг. 3, каждая из которых идет в противоположных угловых направлениях вокруг отверстия 32. Как также показано на фиг. 4(b)-4(d), каждая секция 44, 46 внутреннего канала 42 имеет поперечное сечение, которое уменьшается вокруг отверстия 32. Поперечное сечение каждой секции 44, 46 уменьшается от первой величины A1 на участке около основания 40 сопла 18, до второй величины А2 на участке, который диаметрально противоположен основанию 40 и на котором стыкуются края двух секций 44, 46. Относительные положения осей X, Y таковы, что каждая секция 44, 46 внутреннего канала 42 имеет одинаковое изменение площади поперечного сечения вокруг отверстия 32, при этом площадь поперечного сечения каждой секции 44, 46 уменьшается постепенно от первого значения A1 ко второму значению А2. Изменение площади поперечного сечения внутреннего канала 42 предпочтительно таково, что A1≥1.5А2, а более предпочтительно таково, что A1≥1.8A2. Как показано на фиг. 4(b)-4(d), изменение в площади поперечного сечения каждой секции 44, 46 вызывается изменением радиальной толщины каждой секции 44, 46 вокруг отверстия 32; при этом глубина сопла 18 в направлении, идущем вдоль осей X, Y, является относительно постоянной вокруг отверстия 32. В одном примере A1≈2200 мм2 и А2≈1200 мм2.

Корпус 12 содержит по существу цилиндрическую основную секцию 50 корпуса, установленную на по существу цилиндрической нижней секции 52 корпуса. Основная секция 50 корпуса и нижняя секция 52 корпуса предпочтительно сформированы из полимерного материала. Основная секция 50 корпуса и нижняя секция 52 корпуса предпочтительно имеют по существу одинаковый внешний диаметр, за счет чего внешняя поверхность основной секции 50 корпуса располагается по существу заподлицо с внешней поверхностью нижней секции 52 корпуса.

Основная секция 50 корпуса содержит вход 14 для воздуха, через который основной воздушный поток поступает в вентилятор 10 в сборе. В этом варианте осуществления вход 14 для воздуха содержит множество отверстий, сформированных в секции внешнего кожуха 16 корпуса 12, который определен основной секцией 50 корпуса. В альтернативном варианте, вход 14 для воздуха может содержать одну или больше число решеток или сеток, установленных внутри окон, сформированных во внешнем кожухе 16. Основная секция 50 корпуса является открытой на верхнем торце (как показано на фигурах) для связи с основанием 40 сопла 18 и обеспечения перемещения основного воздушного потока от корпуса 12 к соплу 18.

Основная секция 50 корпуса может наклоняться относительно нижней секции 52 корпуса для регулировки направления, в котором основной воздушный поток выпускается из вентилятора 10 в сборе. Например, верхняя поверхность нижней секции 52 корпуса и нижняя поверхность основной секции 50 корпуса могут быть снабжены взаимно взаимосвязанными элементами, которые обеспечивают перемещение основной секции 50 корпуса относительно нижней секции 52 корпуса, не допуская при этом съема основной секции 50 корпуса с нижней секции 52 корпуса. Например, нижняя секция 52 корпуса и основная секция 50 корпуса могут содержать взаимосвязанные L-образные элементы.

Нижняя секция 52 корпуса установлена на основании 56 и зацепляется с поверхностью, на которой расположен вентилятор 10 в сборе. Нижняя секция 52 корпуса содержит вышеупомянутый пользовательский интерфейс и цепь управления, обозначенную в целом ссылочной позицией 58, для управления различными функциями вентилятора 10 в результате работы пользовательского интерфейса. Нижняя секция 52 корпуса также содержи механизм для качания нижней секции 52 корпуса относительно основания 56. Работой механизма качания управляет цепь 58 управления по нажатию пользователем на кнопку 24 пользовательского интерфейса. Диапазон каждого цикла качания нижней секции 52 корпуса относительно основания 56 предпочтительно составляет 60°-120°, и механизм качания обеспечивает выполнение около 3-5 циклов качания в минуту. Силовой кабель для подключения к электросети (не показанный на фигурах) с целью подачи электропитания вентилятору 10 проходит через отверстие, сформированное в основании 56.

Основная секция 50 корпуса содержит канал 60, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник 62 канала 60, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие 64 канала 60. Канал 60 совмещен с основной секцией 50 корпуса таким образом, что продольная ось канала 60 совпадает с продольной осью корпуса 12, и таким образом, что воздухозаборник 62 расположен ниже воздуховыпускного отверстия 64.

Канал 60 более подробно показан на фиг. 5-7. Воздухозаборник 62 определен расширяющейся наружу входной секцией 66 внешней стенки 67 канала 60. Входная секция 66 внешней стенки 67 связана с корпусом 68 крыльчатки внешней стенки 67. Корпус 68 крыльчатки проходит вокруг крыльчатки 70 для затягивания воздушного потока в корпус 12 вентилятора 10. Крыльчатка 70 является крыльчаткой с косым потоком. Крыльчатка 70 содержит в основном коническую ступицу 72, множество лопаток 74 крыльчатки, связанных со ступицей 72, и имеющий в основном форму усеченного конуса кожух 76, связанный с лопатками 74 и окружающий ступицу 72 и лопатки 74. Лопатки 74 предпочтительно выполнены за одно целое со ступицей 72, которая предпочтительно сформирована из полимерного материала.

Ступица 72 и лопатки 74 крыльчатки 70 более подробно показаны на фиг. 8 и 9. В данном примере крыльчатка 70 содержит девять лопаток 74. Каждая лопатка 74 проходит частично вокруг ступицы 72 под углом в диапазоне 60-120°, и в данном примере каждая лопатка 74 проходит вокруг ступицы 72 под углом около 105°. У каждой лопатки 74 имеется внутренняя кромка 78, которая связана со ступицей 72, и внешняя кромка 80, расположенная напротив внутренней кромки 78. У каждой лопатки 74 также имеется передняя кромка 82, расположенная рядом с воздухозаборником 62 канала 60, задняя кромка 84, расположенная на противоположном передней кромке 82 конце лопатки 74, и вершина 86 лопатки, расположенная на пересечении передней кромки 82 и внешней кромки 80.

Длина каждой боковой кромки 78, 80 больше, чем длины передней кромки 82 и задней кромки 84. Длина внешней кромки 80 находится предпочтительно в диапазоне 70-90 мм, и в этом примере составляет приблизительно 80 мм. Длина передней кромки 82 находится предпочтительно в диапазоне 15-30 мм, и в этом примере составляет приблизительно 20 мм. Длина задней кромки 84 находится предпочтительно в диапазоне 5-15 мм, и в этом примере составляет приблизительно 10 мм. Ширина лопатки 74 постепенно уменьшается от передней кромки 82 к задней кромке 84.

Задняя кромка 84 каждой лопатки 74 является предпочтительно прямолинейной. Передняя кромка 82 каждой лопатки 74 содержит внутренний участок 88, расположенный рядом со ступицей 72, и внешний участок 90, расположенный рядом с вершиной 86 лопатки. Внутренний участок 88 передней кромки 82 проходит на длину от 30 до 80% длины передней кромки 82. В данном примере внутренний участок 88 длиннее внешнего участка 90 и проходит на длину от 50 до 70% длины передней кромки 82.

Форма лопаток 74 подобрана таким образом, чтобы свести к минимуму шум, производимый во время вращения крыльчатки 70, уменьшая градиенты давления вдоль частей лопаток 74. Уменьшение этих градиентов давления обеспечивает снижение склонности основного воздушного потока к отделению от лопаток 74 и таким образом позволяет снизить турбулентность воздушного потока.

Внешний участок 90 передней кромки 82 загибается от внутреннего участка 88 к вершине 86 лопатки. Данный местный передний загиб передней кромки 82 каждой лопатки 74 к вершине 86 лопатки обеспечивает снижение максимальной нагрузки на участке от ступицы до вершины лопатки 74. Внешний участок 90 имеет вогнутую форму и загибается вперед от внутреннего участка 88 к вершине 86 лопатки. Для снижения взаимного нагружения лопаток 74, внутренний участок 88 загибается назад от ступицы 72 к внешнему участку 90 таким образом, что длина внутренней кромки 78 приближается к длине внешней кромки 80. В данном примере внутренний участок 88 передней кромки 82 имеет выпуклую форму и изгибается назад от ступицы 72 к внешнему участку 90 передней кромки 82 для максимального увеличения длины внутренней кромки 78.

Как показано на фиг. 7, крыльчатка 70 связана с вращающимся валом 92, идущим наружу от электродвигателя 94 для приведения крыльчатки 70 во вращение вокруг оси Z вращения. Ось Z вращения совпадает с продольной осью канала 60 и перпендикулярна осям X, Y. В данном варианте осуществления изобретения электродвигатель 94 представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока, скорость которого может изменяться под действием цепи 58 управления в ответ на манипуляции пользователя с диском 26. Максимальная скорость электродвигателя 94 предпочтительно находится в диапазоне 5000-10000 об/мин. Электродвигатель 94 размещен внутри корпуса электродвигателя. Внешняя стенка 67 канала 60 окружает корпус электродвигателя, который формирует внутреннюю стенку 95 канала 60. Стенки 67, 95 канала 60, таким образом, определяют кольцевую траекторию воздушного потока, которая проходит через канал 60. Корпус электродвигателя содержит нижнюю секцию 96, которая служит опорой для электродвигателя 94, и верхнюю секцию 98, соединенную с нижней секцией 96. Вал 92 выступает через отверстие, сформированное в нижней секции 96 корпуса электродвигателя для обеспечения соединения крыльчатки 70 с валом 92. Электродвигатель 94 вставляют в нижнюю секцию 96 корпуса электродвигателя перед присоединением верхней секции 98 к нижней секции 96.

Нижняя секция 96 корпуса электродвигателя имеет по существу форму усеченного конуса и сужается внутрь в направлении, идущем к воздухозаборнику 62 канала 60. Ступица 72 крыльчатки 70 имеет коническую внутреннюю поверхность, форма которой подобна форме смежной части наружной поверхности нижней секции 96 корпуса электродвигателя.

Верхняя секция 98 корпуса электродвигателя имеет по существу форму усеченного конуса и сужается внутрь в сторону воздуховыпускного отверстия 64 канала 60. К верхней секции 98 корпуса электродвигателя прикреплен кольцевой диффузор 100. Диффузор 100 содержит множество лопаток 102 для направления воздушного потока к воздуховыпускному отверстию 64 канала 60. Форма лопаток 102 такова, что воздушный поток также выпрямляется, при прохождении через диффузор 100. Как показано на фиг. 10, диффузор 100 содержит 13 лопаток 102. У каждой лопатки 102 имеется внутренняя кромка 104, которая связана и предпочтительно является единой деталью с верхней секцией 98 корпуса электродвигателя, и внешняя кромка 106, расположенная напротив внутренней кромки 104. Каждая лопатка 102 также имеет переднюю кромку 108, расположенную рядом с крыльчаткой 70, и заднюю кромку 110, расположенную на противоположном передней кромке 108 конце лопатки 102. Передние кромки 108 лопаток 102 определяют впускной конец диффузора 100, а задние кромки 110 лопаток 100 определяют выпускной конец диффузора 100. Одна из лопаток 102 определяет проход 112, через который к электродвигателю 94 проходит кабель.

Внешняя стенка 67 канала 60 содержит корпус 114 диффузора, связанный с верхним краем корпуса 68 крыльчатки и проходящий вокруг диффузора 100. Корпус 114 диффузора определяет воздуховыпускное отверстие 64 канала 60. Внутренняя поверхность корпуса 114 диффузора скреплена с внешними кромками 106 лопаток 102, например, при помощи клеящего вещества. Корпус 114 диффузора и верхняя секция 98 корпуса электродвигателя определяют диффузорный участок траектории воздушного потока через канал 60. Диффузорный участок траектории воздушного потока, таким образом, имеет кольцевую форму и сужается к концу выпускного края диффузора 100. Диффузорный участок траектории воздушного потока имеет поперечную зону, сформированную на пересечении канала 60 плоскостью, проходящей перпендикулярно оси Z вращения крыльчатки 70. Для создания плавного воздушного потока через диффузор 100 форма диффузора 100 подобрана таким образом, что изменение площади поперечного сечения воздушного потока по длине диффузорного участка предпочтительно не превышает 20% от площади поперечного сечения воздушного потока на впускном конце диффузора 100.

Как показано на фиг. 5 и 7 верхняя секция 98 корпуса электродвигателя является перфорированной (данные отверстия не показаны фиг. 10). Внутренняя поверхность верхней секции 98 корпуса электродвигателя покрыта шумопоглощающим материалом 115, предпочтительно акустическим пенным материалом, для подавления широкополосного шума, производимого при работе вентилятора 10. Шумопоглощающий материал 115 не показан на фиг. 7 для того, чтобы показать отверстия верхней секции 98 корпуса электродвигателя, но он показан на фиг. 3 и 4.

Корпус 68 крыльчатки установлен в кольцевое гнездо 116, расположенное внутри основной секции 50 корпуса 12. Гнездо 116 проходит внутрь в радиальном направлении от внутренней поверхности внешнего кожуха 16 таким образом, что верхняя поверхность гнезда 116 по существу перпендикулярна оси Z вращения крыльчатки 70.

Между корпусом 68 крыльчатки и гнездом 116 расположено кольцевое уплотнение 118. Кольцевое уплотнение 118 предпочтительно является пенным кольцевым уплотнением и предпочтительно сформировано из пенного материала с замкнутыми ячейками. В данном примере кольцевое уплотнение 118 сформировано из резины из мономера этиленпропилендиена, однако кольцевое уплотнение 118 может формироваться из другого пенного материала с замкнутыми ячейками, для сжатия которого на 10% предпочтительно требуется напряжение не более 0.01 МПа. Внешний диаметр кольцевого уплотнения 118 предпочтительно меньше, чем внутренний диаметр внешнего кожуха 16, за счет чего кольцевое уплотнение 118 расположено на некотором расстоянии от внутренней поверхности внешнего кожуха 16.

Кольцевое уплотнение 118 имеет нижнюю поверхность, которая образует герметизирующий контакт с верхней поверхностью гнезда 116, и верхнюю поверхность, которая образует герметизирующий контакт с корпусом 68 крыльчатки. В данном примере корпус 68 крыльчатки содержит углубленную секцию 120 для контакта с уплотнением, проходящую вокруг внешней стенки корпуса 68 крыльчатки. Контактирующая с уплотнением секция 120 корпуса 68 крыльчатки содержит фланец 122, который определяет кольцевой канал для приема кольцевого уплотнения 118. Фланец 122 проходит наружу в радиальном направлении от внешней поверхности корпуса 68 крыльчатки таким образом, что фланец 122 по существу перпендикулярен оси Z вращения крыльчатки 70. Внутренняя периферия периферической кромки 126 фланца 122 и внешняя периферия кольцевого уплотнения 118 предпочтительно имеют выемки или они имеют такую форму, которая определяет множество углублений, для предотвращения относительного поворота корпуса 68 крыльчатки и кольцевого уплотнения 118.

Гнездо 116 содержит отверстие для пропускания кабеля (не показанного на фигурах) от цепи управления 58 к электродвигателю 94. Форма фланца 122 корпуса 68 крыльчатки и кольцевого уплотнения 118 подобраны таким образом, что они определяют соответствующее углубление, для размещения части кабеля. Вокруг кабеля может устанавливаться одна или большее число уплотняющих втулок или других уплотняющих элементов, способных предотвратить возникновение утечек воздуха через отверстие и через стык между углублением и внутренней поверхностью внешнего кожуха 16.

Между корпусом 68 крыльчатки и гнездом 116 также установлено множество податливых опор 138 для восприятия части веса канала 60, крыльчатки 70 электродвигателя 94 и корпуса электродвигателя. Податливые опоры 138 находятся на одинаковых расстояниях от продольной оси основной секции 50 корпуса и равномерно распределены вокруг нее. Каждая податливая опора 138 имеет первый конец, который связан с соответствующим креплением 140 расположенным на фланце 122 корпуса 68 крыльчатки, и второй конец, вставленный в углубление, сформированное в гнезде 116 для предотвращения перемещения податливой опоры 138 вдоль гнезда 116 и вокруг продольной оси основной секции 50 корпуса. В данном примере каждая податливая опора 138 содержит пружину 144, которая расположена над соответствующим креплением 140, и резиновое основание 146, которое расположено в соответствующем углублении гнезда 116. В альтернативном варианте, пружина 144 и основание 146 могут быть заменены стержнем или валом, сформированным из резины или другого упругого эластомерного материала. В еще одном альтернативном варианте множество податливых опор 138 может быть заменено одиночной кольцевой податливой опорой, проходящей вокруг кольцевого уплотнения 118. В данном примере на внешней периферии кольцевого уплотнения 118 дополнительно выполнены выемки или она имеет другую форму, обеспечивающую создание множества углублений 148, каждое из который предназначено для по меньшей мере частичного приема соответствующей податливой опоры 138. За счет этого обеспечивается размещение податливых опор 138 ближе к продольной оси основной секции 50 корпуса, как без уменьшения радиальной толщины кольцевого уплотнения 118, так и без увеличения диаметра основной секции 50 корпуса.

Вокруг входной секции 66 и нижнего края корпуса 68 крыльчатки имеется направляющий элемент 150 для направления воздушного потока, поступающего в корпус 12, к воздухозаборнику 62 канала 60. Направляющий элемент 150 имеет по существу форму усеченного конуса и сужается внутрь к основанию 56 корпуса 12. Направляющий элемент 150 частично определяет извилистую траекторию воздушного потока между входом 14 для воздуха корпуса 12 и воздухозаборником 62 канала 60, и, таким образом блокирует прямой маршрут для шума, идущего от воздухозаборника 62 канала 60 к входу 14 для воздуха корпуса 12. Направляющий элемент 150 определяется кольцевым ребром 152, проходящим вокруг корпуса 68 крыльчатки. Внешняя периферия ребра 152 может скрепляться с внутренней поверхностью основной секции 50 корпуса, например при помощи клеящего вещества. В альтернативном варианте внутренняя периферия ребра 152 может скрепляться с наружной поверхностью корпуса 68 крыльчатки. Наружная поверхность направляющего элемента 150, которая взаимодействует с воздушным потоком, проходящим через корпус 12, покрыта звукопоглощающим материалом 154.

Направляющий элемент 150 смещен от внешней поверхности канала 60 для формирования кольцевой шумопоглощающей полости 156. Размер шумопоглощающей полости 156 подобран под длину волны вращательного тона крыльчатки 70 так, чтобы шумопоглощающая полость 156 могла действовать как резонатор, настроенный на определенную длину волны шума, создаваемого при работе вентилятора, а так же в целом снижать уровень шума. Полость 156 имеет впускное отверстие 158 расположенное между воздухозаборником 62 канала 60 и направляющим элементом 150. Впускное отверстие 158 имеет кольцевую форму и расположено в самой нижней точке полости 156. Как показано на фиг. 3 и 4, впускное отверстие 158 кольцевой шумопоглощающей полости предпочтительно расположено в самой нижней оконечности кольцевой шумопоглощающей полости, и таким образом находится на участке, в котором извилистая секция траектории воздушного потока поворачивает на угол более 90° от направления, идущего от входа 14 для воздуха корпуса 12 и в сторону оси Z вращения крыльчатки 70 к направлению, ведущему в сторону воздухозаборника 62 канала 60.

В дополнение к полости 156, или как альтернатива полости 156, основная секция 50 корпуса содержит шумопоглощающую полость 160 расположенную ниже воздухозаборника 62 канала 60. Полость 160 также подобрана под длину волны вращательного тона крыльчатки 70. Полость 160 имеет впускное отверстие 162, которое расположено ниже воздухозаборника 62 канала 60 и предпочтительно концентрично с воздухозаборником 62 канала 60. Нижняя стенка полости 160 определяется вогнутой нижней поверхностью 164 полости основной секции 50 корпуса. Впускное отверстие 162 и верхняя стенка полости 160 определяются кольцевой пластиной 166, которая связана с верхним периферийным участком нижней поверхности 164 основной секции 50 корпуса.

Для снижения уровня широкополосного шума от вентилятора 10, между каналом 60 и шумопоглощающей полостью 160 предпочтительно расположен кольцевой звукопоглощающий элемент 168. Кольцевой звукопоглощающий элемент 168 концентричен с впускным отверстием 162 полости 160, его внешняя периферия находится в контакте с внутренней поверхностью внешнего кожуха 16. Для предотвращения попадания пыли в полость 160 поверх кольцевого звукопоглощающего элемента 168 может располагаться лист из звукопоглощающего материала. Внутренняя поверхность внешнего кожуха 16 частично покрыта звукопоглощающим материалом. Например, лист из звукопоглощающего материала 172 может располагаться непосредственно по потоку после входа 14 для воздуха для снижения уровня широкополосного шума, испускаемого через вход 14 для воздуха корпуса 12.

Для включения вентилятора 10 пользователь нажимает кнопку 22 пользовательского интерфейса, в результате чего цепь 58 управления включает электродвигатель 94, приводящий во вращение крыльчатку 70. Вращение крыльчатки 70 вызывает затягивание основного воздушного потока в корпус 12 через вход 14 для воздуха. Пользователь может управлять скоростью электродвигателя 94 и, следовательно, скоростью затягивания воздуха в корпус 12 через вход 14 для воздуха, осуществляя воздействия на диск 26.

Вращение крыльчатки 70 электродвигателем 94 вызывает колебания, которые передаются через корпус электродвигателя и корпус 68 крыльчатки к гнезду 116. Кольцевое уплотнение 118 расположенное между корпусом 68 крыльчатки и гнездом 116 сжато под весом канала 60, крыльчатки 70, корпуса электродвигателя и электродвигателя 94 таким образом, что оно образует герметизирующий контакт с верхней поверхностью гнезда 116 и нижней поверхностью фланца 122 корпуса 68 крыльчатки. Кольцевое уплотнение 118 таким образом не только препятствует возврату основного воздушного потока к воздухозаборнику 62 канала 60 вдоль траектории, проходящей между внутренней поверхностью внешнего кожуха 16 основной секции 50 корпуса и внешней стенкой 67 канала 60, но также уменьшает передачу этих колебаний к гнезду 116, и, таким образом, к корпусу 12 вентилятора 10. Наличие податливых опор 138 между корпусом 68 крыльчатки и гнездом 116 не допускает избыточного сжатия кольцевого уплотнения 118 со временем, при возникновении чего могла бы увеличиться передача колебаний через кольцевое уплотнение 118 к гнезду 116. Гибкость податливых опор 138 позволяет податливым опорам 138 сгибаться как в осевом направлении, так и в радиальном направлении относительно гнезда 116, за счет чего снижается передача колебаний к гнезду 116 через податливые опоры 138. Кольцевое уплотнение 118 служит для гашения упругого перемещения податливых опор 138 относительно гнезда 116.

Звукопоглощающий материал 115, 154, 172 и кольцевой звукопоглощающий элемент 168 служат для гашения широкополосного шума, создаваемого внутри корпуса 12 вентилятора 10. Направляющий элемент 150 предотвращает непосредственную передачу шума от воздухозаборника 62 канала 60 к внешней среде через вход 14 для воздуха корпуса 12. Нежелательные тоны, создаваемые вращением крыльчатки 70, снижаются полостями 156, 160.

Вращение крыльчатки 70 вызывает поступление основного воздушного потока в корпус 12 через вход 14 для воздуха и его движение через извилистую часть траектории воздушного потока к воздухозаборнику 62 канала 60. В пределах канала 60 основной воздушный поток проходит через корпус 68 крыльчатки и корпус 114 диффузора и выпускается из воздуховыпускного отверстия 64 канала 60. Как показано на фиг. 5-7, конец канала 60, в котором сформировано воздуховыпускное отверстие 64 содержит два расширяющихся наружу участка 180. Канал 60 сформирован таким образом, что после установки канала 60 в гнезде 116 этот конец канала 60 выступает из открытого верхнего торца основной секции 50 корпуса 12. В результате расширяющиеся участки 180 канала 60 расположены в пределах внутреннего канала 42 сопла 18.

В пределах внутреннего канала 42, основной воздушный поток разделен на два воздушных потока, которые проходят в противоположных угловых направлениях вокруг отверстия 32 сопла 18, каждый в соответствующей секции 44, 46 внутреннего канала 42. Расширяющиеся участки 180 канала 60 имеют форму, обеспечивающую направление соответствующего воздушного потока в соответствующую секцию 44, 46 внутреннего канала 42. Как показано на фиг. 3, края расширяющихся участков 180 канала 60 имеют кривизну, которая по существу совпадает с кривизной смежных участков внешней стенки 28 сопла 16. Расстояние между краем каждого расширяющегося участка 180 и смежных с ними участков внешней стенки 28 сопла 16 предпочтительно не превышает 10 мм, более предпочтительно не превышает 5 мм, за счет чего обеспечивается минимальный разрыв профиля воздушного потока на его входе во внутренний канал 42 сопла 16.

После прохождения воздушных потоков через внутренний канал 42 воздух выпускается через воздуховыпускное отверстие 20. Выпуск основного воздушного потока из воздуховыпускного отверстия 20 вызывает формирование вторичного воздушного потока за счет захвата воздуха из внешней среды, особенно из области вокруг сопла 18. Этот вторичный воздушный поток объединяется с основным воздушным потоком и формирует объединенный, или полный, воздушный поток или воздушный поток, выбрасываемый вперед из сопла 18.

1. Вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

при этом сопло содержит внутренний канал и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, причем внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия;

при этом корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки, при этом второй конец канала выступает из корпуса во внутренний канал сопла;

при этом корпус содержит диффузор, расположенный внутри канала по потоку после крыльчатки, причем диффузор имеет впускное и выпускное отверстие, при этом выпускное отверстие диффузора выступает во внутренний канал сопла;

при этом диффузор расположен внутри диффузорного участка траектории воздушного потока, причем диффузорный участок сужается в сторону второго конца канала;

при этом канал содержит внутреннюю стенку и внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки, при этом участок внутренней стенки канала, который определяет диффузорный участок траектории воздушного потока, является перфорированным и покрыт внутри звукопоглощающим материалом.

2. Вентилятор по п. 1, в котором перфорированный участок внутренней стенки имеет форму усеченного конуса и сужается в сторону выпускного отверстия канала.

3. Вентилятор по п. 1 или 2, в котором внутренняя стенка канала формирует по меньшей мере часть корпуса электродвигателя для размещения электродвигателя.

4. Вентилятор по п. 1, в котором по меньшей мере один участок второго конца канала расширяется наружу.

5. Вентилятор по п. 1, в котором канал установлен в кольцевом гнезде, расположенном в пределах корпуса, при этом корпус содержит кольцевое уплотнение, образующее герметизирующий контакт с каналом и гнездом.

6. Вентилятор по п. 5, в котором уплотнение является пенным кольцевым уплотнением.

7. Вентилятор по п. 1, в котором корпус содержит кольцевое направляющее средство, проходящее вокруг канала для направления воздуха от входа для воздуха корпуса к воздухозаборнику канала.

8. Вентилятор по п. 7, в котором направляющее средство частично определяет извилистый участок траектории воздушного потока, которая проходит между входом для воздуха корпуса и воздухозаборником канала.

9. Вентилятор по п. 8, в котором ниже указанной извилистой траектории воздушного потока расположена шумопоглощающая полость.

10. Вентилятор по любому из пп. 6-9, в котором направляющее средство наклонено относительно оси вращения крыльчатки.

11. Вентилятор по любому из пп. 6-9, в котором направляющее средство содержит по существу конический направляющий элемент.

12. Вентилятор по любому из пп. 6-9, в котором направляющее средство зависит от кольцевого ребра, проходящего между корпусом и каналом.

13. Вентилятор по п. 1, в котором корпус содержит кольцевую шумопоглощающую полость, проходящую вокруг канала.

14. Вентилятор по п. 13, в котором внешняя поверхность канала частично ограничивает кольцевую шумопоглощающую полость.

15. Вентилятор по п. 1, в котором вход для воздуха корпуса содержит массив отверстий, которые расположены вокруг канала.

16. Вентилятор по п. 1, в котором вход для воздуха корпуса сформирован в кожухе корпуса, причем кожух окружает канал.

17. Вентилятор по п. 1, в котором крыльчатка является крыльчаткой с косым потоком.

18. Вентилятор по п. 1, в котором крыльчатка содержит по существу коническую ступицу, соединенную с электродвигателем, и множество лопаток, соединенных со ступицей, причем каждая лопатка содержит переднюю кромку, расположенную рядом с входом для воздуха корпуса крыльчатки, заднюю кромку, внутреннюю кромку, соединенную с наружной поверхностью ступицы и частично проходящую вокруг нее, внешнюю кромку, расположенную напротив внутренней кромки, и вершину лопатки, расположенную на пересечении передней кромки и внешней кромки, при этом передняя кромка содержит внутренний участок, расположенный рядом со ступицей, и внешний участок, расположенный рядом с вершиной лопатки, причем внутренний участок загнут назад от ступицы к внешнему участку, а внешний участок загнут вперед от внутреннего участка к вершине лопатки.

19. Вентилятор для создания воздушного потока, содержащий:

корпус, содержащий вход для воздуха; и

сопло, соединенное с корпусом;

при этом сопло содержит внутренний канал и по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, через которое воздушный поток выпускается из вентилятора, причем внутренний канал проходит вокруг отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым из указанного по меньшей мере одного воздуховыпускного отверстия, причем внутренний канал имеет первую секцию и вторую секцию, каждая из которых предназначена для приема соответствующей части воздушного потока, поступающего во внутренний канал из корпуса, и для перемещения частей воздушного потока в противоположных угловых направлениях вокруг отверстия;

при этом корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки, при этом по меньшей мере один участок второго конца канала расширяется наружу для направления каждой части воздушного потока в соответствующую секцию сопла.

20. Вентилятор по п. 19, в котором второй конец канала имеет первый и второй расширяющиеся участки, каждый из которых выполнен с возможностью направления части воздушного потока в соответствующую секцию внутреннего канала.

21. Вентилятор по п. 19 или 20, в котором второй конец канала выступает из корпуса во внутренний канал сопла.

22. Вентилятор по п. 21, в котором сопло содержит кольцевой кожух, который определяет внутренний канал и указанное по меньшей мере одно воздуховыпускное отверстие, при этом конец каждого расширяющегося участка имеет кривизну, которая приблизительно совпадает с кривизной смежного участка кожуха.

23. Вентилятор по п. 19, в котором канал установлен в кольцевом гнезде, расположенном в пределах корпуса, при этом корпус содержит кольцевое уплотнение, образующее герметизирующий контакт с каналом и гнездом.

24. Вентилятор по п. 23, в котором уплотнение является пенным кольцевым уплотнением.

25. Вентилятор по п. 19, в котором корпус содержит кольцевое направляющее средство, проходящее вокруг канала для направления воздуха от входа для воздуха корпуса к воздухозаборнику канала.

26. Вентилятор по п. 25, в котором направляющее средство частично определяет извилистый участок траектории воздушного потока, которая проходит между входом для воздуха корпуса и воздухозаборником канала.

27. Вентилятор по п. 26, в котором ниже указанной извилистой траектории воздушного потока расположена шумопоглощающая полость.

28. Вентилятор по любому из пп. 24-27, в котором направляющее средство наклонено относительно оси вращения крыльчатки.

29. Вентилятор по любому из пп. 24-27, в котором направляющее средство содержит по существу конический направляющий элемент.

30. Вентилятор по любому из пп. 24-27, в котором направляющее средство зависит от кольцевого ребра, проходящего между корпусом и каналом.

31. Вентилятор по п. 19, в котором корпус содержит кольцевую шумопоглощающую полость, проходящую вокруг канала.

32. Вентилятор по п. 31, в котором внешняя поверхность канала частично ограничивает кольцевую шумопоглощающую полость.

33. Вентилятор по п. 19, в котором вход для воздуха корпуса содержит массив отверстий, которые расположены вокруг канала.

34. Вентилятор по п. 19, в котором вход для воздуха корпуса сформирован в кожухе корпуса, причем кожух окружает канал.

35. Вентилятор по п. 19, в котором крыльчатка является крыльчаткой с косым потоком.

36. Вентилятор по п. 19, в котором крыльчатка содержит по существу коническую ступицу, соединенную с электродвигателем, и множество лопаток, соединенных со ступицей, причем каждая лопатка содержит переднюю кромку, расположенную рядом с входом для воздуха корпуса крыльчатки, заднюю кромку, внутреннюю кромку, соединенную с наружной поверхностью ступицы и частично проходящую вокруг нее, внешнюю кромку, расположенную напротив внутренней кромки, и вершину лопатки, расположенную на пересечении передней кромки и внешней кромки, при этом передняя кромка содержит внутренний участок, расположенный рядом со ступицей, и внешний участок, расположенный рядом с вершиной лопатки, причем внутренний участок загнут назад от ступицы к внешнему участку, а внешний участок загнут вперед от внутреннего участка к вершине лопатки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к унифицированному корпусу (200) центробежного газового компрессора (100). Унифицированный корпус (200) включает тело (210), всасывающее отверстие, простирающееся из тела (210), выпускное отверстие, простирающееся из тела (210), и первую секцию (221) внутри тела (210).

Изобретение касается способа изготовления горшка (2) для горшкового спирального корпуса (1) для турбомашины (10), в частности для компрессора, а также горшкового спирального корпуса (1) для турбомашины.

Изобретение относится к центробежным насосам и может быть использовано для перекачки по магистральным трубопроводам нефти и других жидкостей. Насос содержит набор силовых элементов в виде ребер жесткости, связывающих корпус насоса с поверхностями лап опорного насоса.

Изобретение относится к вентиляционному блоку. Вентиляционный блок, содержащий центробежный ротор (2), диффузор (4), связанный с центробежным ротором (2) и содержащий первый и второй выходы (6, 7), выходы расположены на противоположных сторонах центробежного ротора (2) и определяют продувной канал (5), центробежный ротор (2) вставлен в продувной канал (5), центробежный ротор (2), первый выход (6) и второй выход (7) выровнены по отношению друг к другу в соответствии с главной осью (X), перпендикулярной оси (R) вращения.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных низконапорных грунтовых насосах, применяемых при выполнении очистных, мелиоративных работ, для добычи сапропеля, нерудных строительных материалов и т.д., то есть работ, выполняемых гидромеханизированным способом.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центробежным насосным установкам, предназначенным для перекачивания жидкостей. Одноступенчатый центробежный насосный агрегат включает центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, приводной электродвигатель, муфту, соединяющую их валы, опорную раму для крепления насоса и электродвигателя, корпус, состоящий из основания и крышки, входной и выходной патрубки, ротор с закрепленным на нем рабочим колесом, установленный в опорных подшипниках, и спиральный отвод.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ реализует комплексную методику, согласно которой в процессе построения 3D модели проточной части корпуса центробежного насоса в соответствии с заданными значениями варьируемых переменных направляющего аппарата и отвода создают их параметризированную CAD и сеточную модели, на основании которых создают расчетную модель проточной части корпуса насоса и базовый эскиз поперечного сечения отвода по заданным геометрическим параметрам и тела вращения на его основе.

Изобретение предназначено для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления и в качестве питательного насоса на нефтяных месторождениях.

Настоящее изобретение относится к вентилятору, в частности для теплообменника, с рабочим колесом (12), установленным на подшипниках с возможностью вращения в корпусе (18) вентилятора, причем корпус вентилятора окружает рабочее колесо в окружном направлении, по меньшей мере, участками и имеет простирающееся в окружном направлении рабочего колеса полое пространство (24), в котором расположено нагревательное устройство (22).

Изобретение относится к диффузору (20) для радиальной турбомашины, как-то: центробежный компрессор (100) или радиальная турбина, в частности для такого центробежного компрессора (100).

Изобретение касается многоступенчатого центробежного насоса с основанием (2), головной частью (14) и стенкой (16), которая соединяет основание (2) с головной частью (14) и окружает по внешнему периметру ступени насоса. Кроме того, центробежный насос содержит примыкающую к головной части (14) раму двигателя для размещения электродвигателя (20), предназначенного для привода центробежного насоса. Стенка (16) в осевом направлении продолжается за головную часть (14) и соединена с рамой двигателя. Изобретение направлено на создание более простой конструкции и более привлекательного дизайна. 12 з.п. ф-лы, 15 ил.

Металлический корпус насоса с облицовкой из фторалкокси-полимера (PFA), применяемый при работе с вызывающими коррозию жидкостями, содержит всасывающую камеру с облицовкой из PFA, а также спиральную камеру с облицовкой из PFA для размещения в ней рабочего колеса. Спиральная камера принимает и затем подает жидкость посредством нагнетательного элемента. Всасывающую камеру с облицовкой из PFA и спиральную камеру с облицовкой из PFA получают в процессе литьевого формования отдельно друг от друга в виде двух деталей, а затем собирают для получения корпуса насоса, чтобы уменьшить остаточное напряжение, возникающее в облицовке из PFA. Изобретение направлено на повышение эффективности производства, снижение производственных затрат и повышение предела прочности на растяжение, в частности для сохранения жесткости опоры вала и повышения прочности корпуса насоса. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Металлический корпус насоса с облицовкой из фторалкокси-полимера (PFA), применяемый при работе с вызывающими коррозию жидкостями, содержит всасывающую камеру с облицовкой из PFA, а также спиральную камеру с облицовкой из PFA для размещения в ней рабочего колеса. Спиральная камера принимает и затем подает жидкость посредством нагнетательного элемента. Всасывающую камеру с облицовкой из PFA и спиральную камеру с облицовкой из PFA получают в процессе литьевого формования отдельно друг от друга в виде двух деталей, а затем собирают для получения корпуса насоса, чтобы уменьшить остаточное напряжение, возникающее в облицовке из PFA. Изобретение направлено на повышение эффективности производства, снижение производственных затрат и повышение предела прочности на растяжение, в частности для сохранения жесткости опоры вала и повышения прочности корпуса насоса. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Вентилятор для создания воздушного потока, включающий в себя корпус, имеющий вход для воздуха, и сопло, соединенное с корпусом. Сопло включает в себя внутренний канал и воздуховыпускное отверстие, через которое воздух выходит из вентилятора. Внутренний канал проходит вокруг проема или отверстия, через которое воздух снаружи сопла затягивается воздухом, выпускаемым через воздуховыпускное отверстие. Корпус содержит канал, имеющий первый конец, определяющий воздухозаборник канала, и второй конец, расположенный напротив первого конца и определяющий воздуховыпускное отверстие канала, крыльчатку, расположенную внутри канала для затягивания воздушного потока через канал, и электродвигатель для привода крыльчатки. Второй конец канала выступает из корпуса во внутренний канал сопла. Изобретение направлено на снижение шума вентилятора. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 11 ил.

Наверх