Блок вентилятора

Блок (10) вентилятора включает в себя корпус (20) с входным отверстием (70), входным отверстием (60) вентилятора и выходным отверстием (80). Блок вентилятора дополнительно включает в себя крыльчатку (30) и электродвигатель (40). Пропускающая воздух защитная решетка (50) располагается между входным отверстием для воздуха и входным отверстием вентилятора для предотвращения касания пользователями крыльчатки (30) и удалена от входного отверстия (60) вентилятора на первое расстояние (54) и от входного отверстия (70) для воздуха - на второе расстояние так, чтобы фильтр (90) мог быть установлен между входным отверстием (70) для воздуха и пропускающей воздух защитной решеткой (50). 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие в целом направлено на блок вентилятора, который повышает коэффициент полезного действия и снижает потребление энергии.

Уровень техники изобретения

Документ DE 20013450U1 описывает фильтрующий вентилятор. Холодный воздух достигает центробежного вентилятора с приводом от электродвигателя через плоский фильтр и экран защитной решетки, а затем проходит воронкообразный кожух вентилятора, у которого диаметр со стороны защитной решетки меньше, чем диаметр защитной решетки, у которой диаметр уменьшается по направлению к центробежному вентилятору.

Документ EP 1370125 описывает устройство для прохождения воздуха, причем устройство имеет в своем составе конструкцию крышки с рамой с передней панелью с тонкими пластинками и/или щелями для воздуха и суживающейся конструкцией, фильтрующим материалом пластинчатой формы, основным корпусом, электромагнитной совместимостью улавливающей пластины с металлической рамой, экранирующей сеткой и контактным якорем, предназначенным для установления электрического соединения между улавливающей пластиной и монтажным отверстием в электрическом шкафу.

Документ US 2006291999 раскрывает очиститель воздуха, который включает в себя раструб, имеющий в своем составе улучшенную структуру для предотвращения повышения уровня шума при отдельной частоте, когда воздух проходит в обдувающий вентилятор через раструб. Очиститель воздуха включает в себя корпус, блок фильтра и обдувающий вентилятор, расположенный внутри корпуса, а также раструб, расположенный по направлению к стороне впуска обдувающего вентилятора.

Свежий чистый воздух является одной из насущных потребностей человека. Однако воздух может содержать множество различных видов примесей, включающих в себя твердые частицы, вирусы, бактерии и грибки, каждая из которых может вызывать или обострять проблемы со здоровьем, болезни, а также другие отрицательные последствия. Для улучшения качества воздуха существуют различные технологии, которые очищают воздух, наиболее распространенной из которых являются воздушные фильтры. В целом, фильтры очищают воздух посредством вентилятора, который нагнетает и/или протягивает воздух через блок вентилятора.

Для того чтобы нагнетать или протягивать воздух через воздушный фильтр в блоке очистки воздуха, существуют различные типы вентиляторов, включающие в себя центробежные и осевые вентиляторы. Осевые вентиляторы создают высокую скорость потока, но обусловливают относительно низкие максимальные давления. Напротив, центробежные вентиляторы создают относительно высокие максимальные давления, но имеют относительно низкие скорости потока. Наиболее широко применяемым видом вентиляторов является центробежный вентилятор с лопатками, загнутыми вперед. По сравнению с центробежным вентилятором с лопатками, загнутыми назад, центробежный вентилятор с лопатками, загнутыми вперед, предназначен для более высоких максимальных скоростей потока и более низких максимальных давлений. В дополнение к этому, центробежный вентилятор с лопатками, загнутыми вперед, имеет преимущество, состоящее в высокой производительности при минимальном шуме, что является важной характеристикой очистителей воздуха. Напротив, однако, повышенным потребительским спросом пользуются высокие скорости потока и вентилятор/бытовой прибор небольшого размера. По существу, потребители нуждаются в вентиляторах меньшего размера с более высокой производительностью и более низким энергопотреблением. Однако эти две потребности находятся в непосредственном конфликте.

Для обеспечения системы с низким энергопотреблением, уменьшающей размер прибора, необходимо уменьшить падение давления в потоке воздуха в приборе. Основными причинами падения давления являются прокачка воздуха через фильтры, а также расположение и конструкция отверстия для входа воздуха в вентилятор. Современные очистители воздуха выполняются, например, с возможностью иметь пропускающую воздух сетку или защитную решетку, установленную на входном отверстии в вентилятор. Пропускающая воздух сетка или защитная решетка предохраняет потребителей от прикосновения пальцами к крыльчатке. К сожалению, эта конструкция имеет несколько недостатков, включающих в себя наличие падения напряжения, по мере того как воздух проходит через входное отверстие.

Сущность изобретения

В связи с этим в уровне техники существует необходимость в конструкции корпуса вентилятора и крыльчатки, которая предотвращает нежелательное падение напряжения. Изобретение определяется независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют преимущественные варианты осуществления.

Настоящее раскрытие направлено на патентоспособные способы и устройства для конструкции вентилятора и крыльчатки. Различные варианты осуществления и реализации в данном документе направлены на блок вентилятора, который повышает коэффициент полезного действия и снижает потребление энергии. В целом, в одном аспекте, блок вентилятора содержит корпус с входным отверстием воздуха, входным отверстием вентилятора и выходным отверстием для воздуха; а также крыльчатку, содержащую множество расположенных по окружности лопаток, а также электродвигатель, выполненный с возможностью приведения крыльчатки в движение. Блок вентилятора имеет в составе пропускающую воздух защитную решетку, которая размещается между входным отверстием для воздуха и входным отверстием вентилятора с целью предотвращения касания пользователем крыльчатки. Пропускающая воздух защитная решетка удалена на первое расстояние от входного отверстия вентилятора и на второе расстояние от входного отверстия для воздуха так, чтобы между входным отверстием для воздуха и защитной решеткой мог обеспечиваться фильтр. В настоящем документе, используя различные варианты осуществления и реализации, блок вентилятора снижает падение напряжения, испытываемое воздухом, по мере того как он входит в зону крыльчатки, за счет большей площади поперечного сечения, которую может иметь пропускающая воздух защитная решетка, в случае, если она не ограничивается областью, предусмотренной для относительно небольшого входного отверстия вентилятора, так как она помещается на первом расстоянии от входного отверстия вентилятора. Предпочтительно, чтобы блок вентилятора также обеспечивал возможность для воздуха иметь вращательную составляющую, по мере того как он входит во входное отверстие для воздуха и в зону крыльчатки.

Заявитель дополнительно принял во внимание, что конструкция входного отверстия предшествующего уровня техники ограничивает вращательную составляющую воздуха перед тем, как он сталкивается с зоной лопаток вентилятора, тем самым ограничивая производительность вентилятора, что касается максимального давления, так же, как и максимального потока. В варианте осуществления посредством размещения пропускающей воздух защитной решетки на предварительно определенном расстоянии от входного отверстия вентилятора обеспечивается возможность для воздуха по меньшей мере частично вращаться перед тем, как поступить во входное отверстие вентилятора. Это приводит к значительному улучшению производительности вентилятора.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления множество лопаток, размещенных с промежутками по окружности, размещается по окружности вокруг куполообразного центра крыльчатки, причем куполообразный центр обращен ко входному отверстию вентилятора, и отличающимся тем, что куполообразный центр вращается в одном направлении с расположенными с промежутками лопатками. Это снизит сопротивление воздушного потока, так как воздух может вращаться вместе с вращающимся центром купола, что приведет к увеличению коэффициента полезного действия.

В соответствии с вариантом осуществления каждая из множества лопаток, расположенных с промежутками по окружности, является изогнутой. Это обусловливает более высокую производительность.

В соответствии с вариантом осуществления, куполообразный центр крыльчатки имеет множество спиц. Это обусловливает меньший уровень шума.

В соответствии с вариантом осуществления максимальная высота куполообразного центра составляет приблизительно от 1 до 75% максимальной высоты крыльчатки. В соответствии с другим вариантом осуществления максимальная высота куполообразного центра составляет приблизительно от 1 до 60% максимальной высоты крыльчатки, а в соответствии с еще одним вариантом осуществления максимальная высота куполообразного центра составляет приблизительно от 1 до 50% максимальной высоты крыльчатки. В случае, если купол выше, воздух будет ударять купол, тем самым увеличивая сопротивление и уменьшая производительность. Наличие купола обеспечивает пространство для электродвигателя.

В соответствии с вариантом осуществления максимальная ширина куполообразного центра составляет приблизительно от 20 до 95% максимальной ширины крыльчатки.

В соответствии с вариантом осуществления корпус включает в себя два или более входных отверстий для воздуха. Это обеспечивает увеличенную поверхность фильтра и больший поступающий поток.

В соответствии с вариантом осуществления пропускающая воздух защитная решетка содержит сетку.

В соответствии с вариантом осуществлени диаметр входного отверстия вентилятора составляет приблизительно от 50 до 100% диаметра крыльчатки. Больший диаметр нарушает поток воздуха и приведет к повышенному уровню шума, в то время как меньший диаметр служит препятствием потоку воздуха.

В соответствии с вариантом осуществления заранее определенное расстояние между пропускающей воздух защитной решеткой и входным отверстием вентилятора составляет приблизительно от 2 до 80 мм, при этом может быть от 2 до 30 мм.

В соответствии с вариантом осуществления пропускающая воздух защитная решетка удалена на заранее определенное расстояние от входного отверстия для воздуха. Это обеспечивает пространство для фильтра.

В соответствии с вариантом осуществления электродвигатель размещен на стороне крыльчатки, отвернутой от входного отверстия вентилятора.

Эти и другие аспекты изобретения явствуют и разъясняются со ссылкой на вариант(ы) осуществления, которые описываются в настоящем документе ниже.

Краткое описание чертежей

На чертежах одинаковые ссылочные позиции в целом относятся к тем же частям, изображенным на всех разных видах. При этом необязательно изображать чертежи в масштабе, наоборот, в целом, уделяя особое внимание наглядной демонстрации принципов изобретения.

Фиг.1 представляет собой вид в поперечном разрезе блока вентилятора в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.2 представляет собой конструкцию сетки для пропускающей воздух защитной решетки в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.3 представляет собой вид в поперечном разрезе крыльчатки в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.4 представляет собой вид сверху крыльчатки в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.5 представляет собой покомпонентный вид блока вентилятора в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.6 изображает преимущественную форму спирального кожуха в корпусе крыльчатки для оптимального направления потока воздуха.

Фиг.7 изображает вариант осуществления, в котором пластины в выходном отверстии для воздуха располагаются на одной прямой с потоком воздуха.

Подробное описание вариантов осуществления

Настоящее раскрытие описывает различные варианты осуществления аппаратов, систем, устройств, а также способов, предназначенных для улучшения функции блока вентилятора. В более общем смысле заявитель признал и принял во внимание, что было бы полезным повысить коэффициент полезного действия и уменьшить потребление энергии вентилятора во время работы. Конкретная цель использования вариантов осуществления настоящего раскрытия состоит в способности повысить производительность блока вентилятора без увеличения потребления энергии.

В связи с вышесказанным различные варианты осуществления и реализации направлены на блок вентилятора с пропускающей воздух защитной решеткой, расположенной между входным отверстием для воздуха и входным отверстием вентилятора и удаленной на заранее определенное расстояние от входного отверстия вентилятора для того, чтобы обеспечить воздуху возможность по меньшей мере частичного вращения перед входом во входное отверстие вентилятора. Блок вентилятора также имеет радиальную крыльчатку со множеством лопаток, размещенных с промежутками по окружности вокруг куполообразного центра, который обращен ко входному отверстию вентилятора.

Со ссылкой на фиг.1, в одном варианте осуществления обеспечивается блок 10 вентилятора, который включает в себя корпус 20, крыльчатку 30, а также электродвигатель 40. Корпус 20 может иметь разнообразные формы, размеры, а также может быть изготовлен из разнообразных материалов. Например, корпус 20, помимо других материалов, может быть изготовлен из пластика, металла или комбинации из этих материалов. Корпус 20 может быть небольшим, чтобы вместить крыльчатку небольшой конструкции, или же может быть большего размера, чтобы разместить крыльчатку промышленного размера. Блок 10 вентилятора может находиться в горизонтальном положении, причем быть повернутым вверх, или же блок вентилятора может быть повернут вниз. В качестве альтернативы блок вентилятора может быть расположен в вертикальном положении, в наклонном положении, а также в других разнообразных положениях.

Корпус 20 также включает в себя входное отверстие 60 вентилятора, входное отверстие 70 для воздуха и выходное отверстие 80 для воздуха. Входные отверстия вентилятора и для воздуха имеют размер и/или форму, обеспечивающие воздуху возможность проходить из окружающей среды и входить в контакт с крыльчаткой 30. Соответственно, входные отверстия вентилятора и для воздуха могут быть круглой, квадратной или любой другой формы из большого разнообразия форм. Кроме того, корпус 20 может включать в себя два или более входных отверстий 70 для воздуха и/или два или более входных отверстий 60 вентилятора. Входное отверстие 70 для воздуха может быть открытым или может включать в себя решетку, металлическую сетку, сеть или другую крышку, такую, чтобы имела визуально привлекательной вид. В соответствии с вариантом осуществления входное отверстие вентилятора является открытым, чтобы обеспечить возможность поступления в зону крыльчатки максимального потока воздуха. В соответствии с вариантом осуществления входное отверстие для воздуха и/или входное отверстие вентилятора являются кольцевыми с диаметром, находящимся в диапазоне приблизительно 50-100% диаметра крыльчатки 30, при этом предпочтительно в диапазоне приблизительно 65-90% диаметра крыльчатки. Расстояние от входного отверстия 60 вентилятора до крыльчатки может быть, например, меньше чем 0,03 х D, предпочтительно 0,02 x D, где ʺDʺ - диаметр крыльчатки, хотя возможно разнообразие расстояний.

Наличие открытого входного отверстия вентилятора обеспечивает возможность по меньшей мере частичного вращения воздуха, поступающего во входное отверстие вентилятора и проходящего через него, до его столкновения с крыльчаткой, что обусловливает значительное повышение коэффициента полезного действия вентилятора. Однако если и входное отверстие 60 вентилятора, и входное отверстие 70 для воздуха являются открытыми, у пользователя может быть непосредственный доступ к крыльчатке 30, что может создать помехи при функционировании вентилятора или пользователь может пораниться. Следовательно, блок 10 вентилятора также включает в себя пропускающую воздух защитную решетку 50, размещенную между входным отверстием 70 для воздуха и входным отверстием 60 вентилятора. В соответствии с вариантом осуществления пропускающая воздух защитная решетка 50 представляет собой решетку, металлическую сетку, сеть или аналогичную конструкцию, которая максимально увеличивает поток воздуха, вместе с тем одновременно предотвращая попадание пальцев или других частей тела пользователя в крыльчатку вентилятора, а также столкновение крыльчатки и/или электродвигателя.

В соответствии с вариантом осуществления пропускающая воздух защитная решетка 50 включает в себя достаточное количество и/или размер отверстий для обеспечения возможности для максимального потока воздуха. Как изображено на фиг.2, например, вариант осуществления пропускающей воздух защитной решетки 50 рассмотрен сверху и имеет высоту ʺzʺ и ширину ʺyʺ, благодаря чему общая площадь защитной решетки 50 составляет ʺzʺ x ʺyʺ, хотя возможны и другие конструкции. Аналогично этому каждое из отверстий может включать в себя высоту ʺlʺ и ширину ʺmʺ, где размеры ʺlʺ и ʺmʺ задаются с возможностью предотвращения попадания пальца или другой части тела сквозь отверстие. Например, размеры ʺlʺ и ʺmʺ могут находиться приблизительно в диапазоне 4-18 мм, при этом более предпочтительно, чтобы они находились приблизительно в диапазоне 6-15 мм. Значения ʺlʺ и ʺmʺ могут различаться. Поток воздуха через пропускающую воздух защитную решетку 50 может быть определен как соотношение площади, предоставляющей возможность воздуху проходить (ʺlʺ x ʺmʺ x количество отверстий), и общей площади защитной решетки (ʺzʺ x ʺyʺ). В соответствии с вариантом осуществления соотношение приблизительно составляет 30-90%, при этом предпочтительно находится приблизительно в диапазоне 50-75%. Несмотря на то что на фиг.2 пропускающая воздух защитная решетка 50 изображена как квадратная, защитная решетка может быть любой из разнообразия форм, включая прямоугольную, кольцевую и много других форм. В качестве примера, помимо множества других конструкций, компоненты защитной решетки могут быть закругленными на передней кромке и заостренными на задней кромке с целью максимального увеличения потока воздуха. Кроме того, несмотря на то что, по существу, все отверстия на фиг.2 предпочтительно являются одинаковыми (т.е. одинакового размера и одинаково распределены), отверстия могут быть выполнены с возможностью иметь два или более различных размера и/или формы в одной и той же защитной решетке. Перекладины защитной решетки 50 должны быть закругленными на передней стороне с радиусом закругления перекладин, равным или превышающим 0,5 мм. Перекладины на задней стороне (со стороны вентилятора) могут быть острыми, но предпочтительно закруглены. Защитная решетка должна иметь пропускающую способность, равную или превышающую 65-70% (на основании площади поверхности 293×372 мм), с равномерно распределенными отверстиями. Отверстия должны пройти испытание на безопасность для пальцев.

В отличие от конструкций предшествующего уровня техники, в которых пропускающая воздух защитная решетка 50 часто полностью формирует входное отверстие 60 вентилятора или часть его, в соответствии с настоящим изобретением, как изображено на фиг.1, пропускающая воздух защитная решетка 50 отделена и удалена на заранее определенное расстояние 54 от входного отверстия 60 вентилятора. В предпочтительном варианте осуществления это удаление на заранее определенное расстояние обеспечивает возможность воздуху, который прошел через пропускающую воздух защитную решетку 50, по меньшей мере частичного вращения до его входа во входное отверстие вентилятора и столкновения с крыльчаткой, что обусловливает значительное повышение коэффициента полезного действия вентилятора. В соответствии с вариантом осуществления пропускающая воздух защитная решетка 50 отделена от фильтра 90 и удалена от него на заранее определенное расстояние 52. Заранее определенное расстояние 52 и заранее определенное расстояние 54 могут быть одинаковыми или могут различаться, причем большим может быть либо расстояние 52, либо расстояние 54. Кроме того, одно или более из заранее определенных расстояний 52 и 54 может быть регулируемым.

В соответствии с вариантом осуществления заранее определенное расстояние 52 приблизительно составляет от 0 до 80 мм, при этом предпочтительно приблизительно составляет от 2 до 10 мм. Однако возможно большое разнообразие расстояний и оно может зависеть от ряда факторов, включающих в себя размер корпуса, требуемый поток воздуха, а также многих других факторов. В соответствии с вариантом осуществления, заранее определенное расстояние 54 приблизительно составляет от 2 до 80 мм, при этом предпочтительно приблизительно составляет от 2 до 30 мм. Однако возможно большое разнообразие расстояний, и оно может зависеть от ряда факторов, включающих в себя размер корпуса, требуемый поток воздуха, а также многих других факторов. Предпочтительно, чтобы расстояние 54 приблизительно составляло от 15 до 25 мм, предпочтительно по меньшей мере 18 мм, чтобы обеспечить возможность вращения для воздуха и таким образом уменьшить сопротивление и увеличить производительность. Как представляется, расстояние, превышающее 25 мм, неоправданно увеличивает размер блока вентилятора. При применении в пылесосе расстояние 54, находящееся в диапазоне между 2 и 10 мм, может быть достаточным.

Для воздухоочистительного устройства, например, фильтр 90 выполняется с возможностью удаления и/или уничтожения частиц в воздухе, включающих в себя, но не ограничивающихся вирусами, бактериями и/или грибками. Также для увеличения фильтрационной способности могут находиться многоступенчатые фильтры вдоль пути потока воздуха. Два или более фильтров могут обеспечивать осуществление разных функций и/или могут быть выполнены с возможностью отфильтровывать из воздуха различные частицы. В соответствии с вариантом осуществления фильтр также может быть выполнен с возможностью удаления и/или уничтожения запахов или газов. В соответствии с вариантом осуществления, изображенным на фиг.1, фильтр 90 размещается в некоторой точке между входным отверстием 70 для воздуха и пропускающей воздух защитной решеткой 50. В одном применении в пылесосе фильтр 90 будет непосредственно примыкать к пропускающей воздух защитной решетке 50, при этом входное отверстие для воздуха, сформированное посредством распределительной решетки входного отверстия, будет помещено с другой стороны фильтра 90.

Крыльчатка 30 может представлять собой крыльчатку любого типа, включая, но не ограничиваясь, центробежную крыльчатку и осевую крыльчатку. В случае, если, например, крыльчатка представляет собой центробежную крыльчатку, она могла бы представлять собой крыльчатку с лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад. Крыльчатка может иметь самые разные размеры, в том числе в зависимости от размера корпуса и/или планируемого использования или расположения блока вентилятора. В соответствии с вариантом осуществления, изображенным на фиг.3, крыльчатка 30 представляет собой центробежную крыльчатку со множеством лопаток 34, расположенных с промежутками по окружности вокруг центральной точки, которая крепится к электродвигателю 40. В варианте осуществления, изображенном на фиг.3, каждая из расположенных с промежутками лопаток крепится к корпусу крыльчатки нижней частью для формирования конструкции крыльчатки, подобной корзине. Крыльчатка может иметь любую из разнообразия других форм, с лопатками 34, закрепленными только в верхней или нижней их части, или чередующуюся конструкцию. Лопатки 34 могут быть загнутыми вперед или загнутыми назад или могут иметь смешанные направления. Например, в осевой конструкции лопатки будут ответвляться от центра 32 крыльчатки, при этом могут быть загнутыми в нескольких направлениях.

Крыльчатка 30 может включать в себя центр 32, который является куполообразным с вершиной центра 32 купола, обращенной по направлению к поступающему воздуху. Центр может иметь монолитную конструкцию или может включать в себя спицы 31, такие как изображены на фиг.4, с целью уменьшения шума, исходящего сзади вентилятора. В соответствии с вариантом осуществления спицы центра 32, такие как изображены на фиг.4, имеют соответствующую конструкцию с пологой кривой. В соответствии с вариантом осуществления, таким как изображен на фиг.1, крыльчатка имеет максимальную высоту 36, которая определяется лопатками 34. Куполообразный центр, в свою очередь, имеет максимальную высоту 38, которая может быть равной или меньше, чем максимальная высота 36 крыльчатки. В соответствии с вариантом осуществления, высота 38 куполообразного центра 32 крыльчатки приблизительно находится между 1% и 100% высоты 36 крыльчатки, при этом предпочтительно находится приблизительно в диапазоне 1-75% высоты 36 крыльчатки. В соответствии с другим вариантом осуществления максимальная высота 38 куполообразного центра 32 приблизительно составляет от 1 до 60% максимальной высоты 36 крыльчатки, при этом предпочтительно максимальная высота куполообразного центра приблизительно составляет от 1 до 50% максимальной высоты крыльчатки.

Кроме того, в соответствии с вариантом осуществления и как изображено на фиг.4, крыльчатка имеет максимальную ширину 35, которая определяется посредством наиболее удаленных от центра участков лопаток 34, расположенных на наибольшем расстоянии друг от друга. Центр 32 крыльчатки также имеет максимальную ширину 37, которая меньше, чем максимальная ширина 35. В соответствии с вариантом осуществления ширина центра 32 находится приблизительно между 1 и 99% максимальной ширины 37, при этом предпочтительно приблизительно в диапазоне 20-95% максимальной ширины 37. И высота, и ширина крыльчатки 30 и центра 32 могут быть выполнены или заранее определены с возможностью максимального увеличения скорости вращения и/или потока воздуха, так же как с возможностью минимизации шума, среди прочих других целей. В соответствии с вариантом осуществления центр 32 крыльчатки 30 вращается в одном направлении с лопатками крыльчатки. В вариантах осуществления, в которых входное отверстие вентилятора располагается над крыльчаткой, воздух, нагнетаемый в зону крыльчатки, сначала натолкнется на центр крыльчатки или расположится на удалении немного выше центра крыльчатки. Вращающийся в одном направлении центр побуждает проходящий воздух иметь вращательную составляющую, которая улучшает коэффициент полезного действия вентилятора. Этот эффект является даже еще более выраженным в варианте осуществления блока вентилятора, в котором центр 32 крыльчатки 30 является куполообразным.

Электродвигатель 40 представляет собой любой электродвигатель или приводное устройство, достаточное, чтобы вызвать требуемое вращение крыльчатки 30. В соответствии с вариантом осуществления электродвигатель 40 включает в себя вал привода, который крепится к крыльчатке в точке около оси вращения крыльчатки. Электродвигатель также может непосредственно соединяться с крыльчаткой, в частности посредством соединительного элемента. Электродвигатель 40 может функционировать с одной скоростью вращения или на различных скоростях. Электродвигатель 40 может также включать в себя операционные профили, которые медленно повышают и понижают скорость вращения, которые обеспечивают заранее определенные различные скорости или другие варианты. Как изображено на фиг.1, например, электродвигатель 40 может быть целиком расположен на стороне крыльчатки, отвернутой от входного отверстия 60 вентилятора, что предотвращает электродвигатель от столкновения с потоком воздуха внутри вентилятора. Однако возможны другие конструкции крыльчатки и электродвигателя.

Фиг.5 представляет собой покомпонентный вид варианта осуществления блока 10 вентилятора. Блок вентилятора включает в себя корпус 20, который определяет выпускное отверстие 80 для воздуха. Выпускное отверстие 80 для воздуха может, например, размещаться в направлении потока воздуха внутри корпуса. Корпус может, например, состоять из одного или более компонентов, таких как корпус 22 крыльчатки, изображенный на фиг.5. Блок вентилятора также включает в себя крыльчатку 30 и электродвигатель 40, предназначенный для приведения крыльчатки в движение. Позади электродвигателя 40 корпус закрыт. По направлению потока воздуха снаружи в крыльчатку блок вентилятора включает в себя входное отверстие 70 для воздуха между передней панелью и корпусом, имеющее ширину по меньшей мере 2 см, фильтр 90, пропускающую воздух защитную решетку 50, а также входное отверстие 60 вентилятора. Как изображено на фиг.5, посредством конфигурации входного отверстия 70 для воздуха воздух может поступать со множества сторон или направлений, для того чтобы максимально увеличить поток воздуха в систему. Предпочтительно, что заборное устройство во входном отверстии 70 для воздуха не имеет острых углов и (острых) изгибов. Предпочтительно, чтобы входное отверстие 60 вентилятора было закругленным по всей толщине, по меньшей мере со стороны, обращенной ко входному отверстию для воздуха, для того чтобы уменьшить сопротивление. Размеры корпуса 22 крыльчатки предпочтительно задаются так, чтобы расстояние между входным отверстием вентилятора и вентилятором не превышало 5,0 мм, при этом более предпочтительно не превышало 3,0 мм. Минимальное расстояние между лопатками вентилятора и спиральным кожухом предпочтительно составляет 16 мм.

Как более подробно изображено на фиг.6, корпус 22 крыльчатки имеет спиральный кожух V, охватывающий крыльчатку 30, при этом имеющий такую форму, что поток воздуха направляется оптимально, опять же для того, чтобы уменьшить ненужное сопротивление. С этой целью часть V1 спирального кожуха V направлена по касательной к лопаткам вентилятора крыльчатки 30, при этом вторая часть V2 спирального кожуха V расположена на одной линии с потоком воздуха. Несмотря на то что в варианте осуществления, изображенном на фиг.6, дно крыльчатки закрыто, предпочтительно крыльчатка имеет спицы, как изображено на фиг.3 и 4.

Как более подробно изображено на фиг.7, планки 82 пластинчатой формы в выходном отверстии 80 для воздуха должны образовывать угол с потоком F воздуха для того, чтобы опять же уменьшить ненужное сопротивление. Планки в выходном отверстии для воздуха предпочтительно закруглены, по меньшей мере с внутренней стороны прибора, с радиусом закругления, равным по меньшей мере 0,5 мм.

Необходимо отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления скорее наглядно демонстрируют, чем ограничивают изобретение, и что специалист в соответствующей области техники сможет осуществить множество альтернативных вариантов осуществления, не отклоняясь от объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, помещенные в скобки, не должны подразумеваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Термин «содержащий» не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые перечислены в пункте формулы изобретения. Упоминание элемента в единственном числе не исключает наличие множества таких элементов. Лишь тот факт, что определенные меры перечислены в разных взаимозависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих мер не может быть выгодно использована.

1. Блок (10) вентилятора, содержащий:

корпус (20), содержащий входное отверстие (70) для воздуха, входное отверстие (60) вентилятора, а также выходное отверстие (80) для воздуха;

крыльчатку (30) между входным отверстием (60) вентилятора и выходным отверстием (80) для воздуха, причем крыльчатка (30) содержит множество лопаток (34), расположенных с промежутками по окружности;

электродвигатель (40), выполненный с возможностью приведения в движение крыльчатки (30);

пропускающую воздух защитную решетку (50), размещенную между входным отверстием (70) для воздуха и входным отверстием (60) вентилятора для предотвращения касания пользователем крыльчатки (30), причем пропускающая воздух защитная решетка (50) отстоит от входного отверстия (60) вентилятора на первое расстояние (54) и от входного отверстия (70) для воздуха - на второе расстояние и имеет площадь поперечного сечения, превышающую площадь поперечного сечения входного отверстия (60) вентилятора, и

фильтр (90) между входным отверстием (70) для воздуха и пропускающей воздух защитной решеткой (50), причем фильтр (90) имеет площадь поперечного сечения, превышающую площадь поперечного сечения входного отверстия (60) вентилятора,

отличающийся тем, что проход для потока воздуха между фильтром (90) и входным отверстием (60) вентилятора имеет по существу одну и ту же площадь поперечного сечения, которая превышает площадь поперечного сечения входного отверстия (60) вентилятора на расстоянии (52, 54), составляющем по меньшей мере 15 мм.

2. Блок вентилятора по п.1, отличающийся тем, что первое расстояние (54) выполнено с возможностью обеспечения возможности по меньшей мере частичного вращения входящего воздуха перед его входом во входное отверстие вентилятора.

3. Блок вентилятора по п.1 или 2, отличающийся тем, что множество лопаток (34), размещенных с промежутками по окружности, размещены по окружности вокруг куполообразного центра (32) крыльчатки (30), причем куполообразный центр (32) обращен к входному отверстию (60) вентилятора и вращается вместе с лопатками (34), расположенными с промежутками.

4. Блок вентилятора по п.3, отличающийся тем, что куполообразный центр (32) крыльчатки (30) содержит множество спиц (31).

5. Блок вентилятора по п.3 или 4, отличающийся тем, что максимальная высота (38) куполообразного центра (32) составляет приблизительно от 1 до 75% максимальной высоты (36) крыльчатки.

6. Блок вентилятора по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что максимальная ширина (37) куполообразного центра (32) составляет приблизительно от 20 до 95% максимальной ширины (35) крыльчатки.

7. Блок вентилятора по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первое расстояние (54) составляет по меньшей мере 15 мм.

8. Блок вентилятора по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первое расстояние (54) составляет менее 25 мм.

9. Блок вентилятора по любому из предшествующих пунктов, содержащий корпус (22) крыльчатки, имеющий спиральный кожух (V), окружающий крыльчатку (30) и имеющий часть (V1) по направлению к выходному отверстию (80) для воздуха, которая проходит по касательной к лопаткам крыльчатки (30).

10. Блок вентилятора по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что выходное отверстие (80) для воздуха имеет пластины (82), которые расположены на одной линии с потоком (F) воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для использования в вентиляторостроении. Рабочее колесо содержит основной диск 1 с законцовками 7 диаметром D3=(1,01…1,02)D2 внешнего диаметра D2 лопаток 4 в точках примыкания к нему, покрывной диск 2 с законцовками 8 диаметром D4=(1,05…1,1)D2.

Заявленное техническое решение относится к области компрессоростроения, а именно к рабочим колесам центробежных компрессоров. При работе центробежного компрессора газу, поступающему в межлопаточные каналы, передается кинетическая энергия вращающегося рабочего колеса.

Предложен центробежный компрессор для выполнения технологического процесса над влажным газом. Центробежный компрессор содержит корпус и по меньшей мере одну ступень, содержащую по меньшей мере одно рабочее колесо (100), расположенное с возможностью вращения в корпусе и имеющее ступицу (107) и лопатки (111), причем каждая лопатка рабочего колеса имеет сторону пониженного давления и сторону повышенного давления.

Центробежная турбомашина, содержащая корпус, роторный узел, содержащий по меньшей мере одно центробежное рабочее колесо для текучей среды, проходящей от впускной стороны рабочего колеса к его выпускной стороне, и уплотнение входного отверстия, проходящее между входным отверстием центробежного рабочего колеса и корпусом и предназначенное для предотвращения протечки текучей среды между корпусом и центробежным рабочим колесом.

Изобретение относится к области турбостроения, а именно к изготовлению рабочих колес центробежных компрессоров. Рабочее колесо центробежного компрессора включает рабочие лопатки, опорное кольцо и покрывной диск, при этом опорное кольцо состоит из металлического сепаратора опорного кольца и композиционного материала, а покрывной диск состоит из металлического сепаратора покрывного диска и композиционного материала.

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины, содержащий корпус в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси и выполненный в нем один и более венец со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных по наружной поверхности через равные промежутки в поперечном направлении, при этом корпус содержит металломатричный композит с перекрестной укладкой армирующих волокон, средства для крепления хвостовиков лопатки выполнены в виде корневого элемента под сварку по форме профиля лопатки, а металломатричный композит сформирован по всей наружной поверхности тела вращения слоем толщиной, не превышающей высоту корневого элемента.

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины выполнен в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси с одним и более венцами, со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных через равные промежутки по наружной поверхности, при этом барабан выполнен из металломатричного композита с перекрестной укладкой армирующих волокон, а средства для крепления хвостовиков лопаток выполнены в виде корневых элементов под сварку по форме профиля лопатки, при этом на внутренней поверхности барабана из композита выполнены наплывы, фланцы или цапфы с закладными элементами под сварку, причем наплывы расположены под корневыми элементами.

Изобретение относится к области центробежных компрессоров и конкретнее к крыльчатке центробежного компрессора, причем эта крыльчатка имеет диск и лопатки, прикрепленные к диску на передней поверхности диска.

Изобретение относится к турбомашинам и может использоваться в рабочих колесах, лопаточных диффузорах и обратно-направляющих аппаратах центробежных компрессоров, нагнетателей, вентиляторов и насосов.

Группа изобретений относится к области насосостроения. Ротор центробежного нагнетателя состоит из множества рабочих дисков, плотно, без зазоров соединенных между собой торцами.

Изобретение может использоваться в центробежных насосах, вентиляторах и компрессорах, рабочие колеса которых имеют радиальные лопаточные решетки. Изобретение минимизирует потери напора в таких лопаточных решетках за счет задания оптимальной формы средней линии лопаток. Потери напора минимизируются благодаря тому, что при рекомендуемой изобретением форме средней линии лопаток абсолютное течение рабочей среды в области решетки в радиальной плоскости происходит по дугам окружности. Рекомендуемая оптимальная форма средней линии лопаток рассчитывается в каждом конкретном случае исходя из геометрических и газодинамических параметров рабочего колеса по приведенному в изобретении соотношению. 2 ил.

Блок вентилятора включает в себя корпус с входным отверстием, входным отверстием вентилятора и выходным отверстием. Блок вентилятора дополнительно включает в себя крыльчатку и электродвигатель. Пропускающая воздух защитная решетка располагается между входным отверстием для воздуха и входным отверстием вентилятора для предотвращения касания пользователями крыльчатки и удалена от входного отверстия вентилятора на первое расстояние и от входного отверстия для воздуха - на второе расстояние так, чтобы фильтр мог быть установлен между входным отверстием для воздуха и пропускающей воздух защитной решеткой. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх