ВЕНТИЛЯТОР КАНАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к вентиляторостроению в частности к канальным вентиляторам, создающих поток воздушных масс, используемых для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах.
p.к.
k
p.к.
2
Известен канальный вентилятор (Патент РФ №51133, F04D 17/16, оп. 27.01.2006 г.), содержащий корпус, рабочее колесо с основным и покрывным дисками, между которыми размещены загнутые назад лопатки, входной коллектор, привод рабочего колеса. Корпус выполнен с прямоугольным контуром воздушного канала в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса. Вентилятор дополнительно содержит не менее одного колеса, между рабочими колесами установлены перегородки, при этом отношение площади 8к поперечного сечения канала к сумме площадей окружностей, описываемых концами лопаток всех N рабочих колес S=NπtD/4, равно не менее 2,4:S/S≥2,4.
1
2
3
4
3
4
1
2
2
4
4
Известен канальный вентилятор (Патент РФ №90538 F24F 7/00, оп. 10.01.2010 г.), содержащий расположенные в корпусе входной коллектор, рабочее колесо и двигатель. Корпус выполнен, по крайней мере, с одной торцевой стенкой, имеющей входное отверстие, сообщенное с входным коллектором, с примыкающими к торцевой стенке продольными стенками, расположенными вдоль оси вращения рабочего колеса вентилятора и образующими замкнутый контур, и с выходным отверстием, расположенным на противоположном от входного отверстия конце корпуса. Рабочее колесо выполнено с несущим, связанным с двигателем, и покрывным, имеющим входное отверстие, дисками и загнутыми назад по направлению вращения лопатками, расположенными между несущим и покрывным дисками, имеющими наружные диаметры D несущего и D покрывного дисков, выступающие за наружные кромки лопаток, с образованием выбросного канала между кольцевыми стенками, при этом лопатки рабочего колеса выполнены со скошенной наружной кромкой, ориентированной таким образом, что диаметр D расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к несущему диску относится к диаметру D расположения точки примыкания наружной кромки лопаток к покрывному диску как 0,91≤D:D≤0,98, причем наружный диаметр D несущего диска меньше наружного диаметра D покрывного диска не менее чем в 0,98 раза, при этом диаметр D покрывного диска превышает диаметр D расположения точки примыкания к нему наружной кромки лопаток не более чем на величину 0.25D.
Известны вентиляторы канальные с прямоугольной камерой, вентиляторы канальные прямоугольные, далее (ВКП), в которых применяются двигатели как с внутренним ротором, так и с внешним ротором.
Вентиляторы канальные прямоугольные (ВКП) имеют следующие недостатки: невысокое использование полезного объема вентиляторного колеса за счет заполнения полезного объема колеса встраиваемым двигателем, а так же низкими значениями виброакустических характеристик за счет непосредственного взаимного влияния корпуса ротора на вибрацию колеса.
Наиболее близким аналогом является вентилятор канальный прямоугольный (WWW. LISSANT; Каталог-2010 г. ЗАО «ЛИССАНТ», Санкт-Петербург стр.24-38).
Вентилятор канальный прямоугольный (ВКП) - прототип (фиг.1) содержит камеру 1 прямоугольного сечения, рабочее колесо 2, электродвигатель 3. Камера 1 имеет переднюю стенку 11, заднюю стенку 5, внутреннюю стенку 12 с конфузором 13. В верхней части камеры 1 имеется фланец 16 для входного воздушного потока, а в нижней части камеры 1 имеется фланец 17 для выходного воздушного потока. Электродвигатель 3 выполнен с неподвижным статором 4 и внешним ротором 7. Статор 4 жестко закреплен на задней стенке 5 камеры 1 посредством крышки 6 болтами 14. Внешний ротор 7 посредством фланца 8 болтами 15 жестко прикреплен к диску 9 рабочего колеса 2. Электродвигатель 3 размещен во внутреннем объеме рабочего колеса 2. В электродвигателе 3, а именно: во внутреннем объеме статора 4 установлен подшипниковый узел 10.
Недостатком вентилятора (ВКП), выбранного за прототип является то, что большая часть полезного объема рабочего колеса, в котором создается разряжение, занято объемом двигателя. Такая конструктивная компоновка приводит к уменьшению как полезного объема прокачиваемого воздуха, так и его давления в канале. При данной конструкции возникают механические и дополнительные вибрационные нагрузки.
Задачей полезной модели является создание устройства, свободного от указанных недостатков и имеющего преимущества перед наиболее близким аналогом.
Технический результат состоит в повышении КПД вентилятора канального с прямоугольной камерой, в уменьшении шумовых и вибрационных нагрузок, а так же в упрощении монтажных работ при необходимости смены типоразмеров двигателей.
Новая совокупность существенных признаков необходима и достаточна для достижения указанного технического результата.
Вентилятор канальный, содержит прямоугольную камеру с внутренней стенкой и конфузором, в которой закреплен электродвигатель с внешним ротором и жестко закрепленным статором, подшипниковый узел, рабочее колесо. Новым является новое размещение электродвигателя и новое размещение подшипникового узла. Подшипниковый узел электродвигателя вынесен в непосредственную зону рабочего колеса и жестко на нем закреплен, а электродвигатель размещен вне зоны рабочего колеса, причем центр симметрии подшипникового узла электродвигателя лежит на оси симметрии рабочего колеса и оси вращения электродвигателя и рабочего колеса, при этом отношение объема (Vпу) подшипникового узла электродвигателя к внутреннему объему (Vвк) рабочего колеса, образованного внутренним диаметром колеса (Dвк) и шириной рабочего колеса (Lк), составляет не более 1/10, то есть Vпу/Vвк≤0,1.
Такая конструктивная компоновка приводит к увеличению как полезного объема прокачиваемого воздуха, так и к снижению механических и дополнительных вибрационных нагрузок.
Соотношение Vпу/Vвк≤0,1 получено экспериментальным путем. При указанном размещении подшипникового узла улучшаются его теплоэксплуатационные характеристики за счет лучших условий его охлаждения, что приводит к повышению КПД вентилятора (ВКП).
Статор электродвигателя жестко закреплен на задней стенке прямоугольной камеры посредством крышки и болтов.
Внешний ротор электродвигателя жестко прикреплен к диску рабочего колеса посредством фланца и болтов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на фиг.1 изображен общий вид прототипа, описание которого приведено выше. На фиг.2 дан общий вид вентилятора по заявленной полезной модели. Вентилятор канальный (ВКП) содержит камеру 1 прямоугольного сечения, рабочее колесо 2, электродвигатель 3. Камера 1 имеет переднюю стенку 11, заднюю стенку 5, внутреннюю стенку 12 с конфузором 13. В верхней части камеры 1 имеется фланец 16 для входного воздушного потока, а в нижней части камеры 1 имеется фланец 17 для выходного воздушного потока. Электродвигатель 3 выполнен с неподвижным статором 4 и внешним ротором 7. Статор 4 жестко закреплен на задней стенке 5 камеры 1 посредством Крышки 6 болтами 14. Внешний ротор 7 посредством фланца 8 болтами 15 жестко прикреплен к диску 9 рабочего колеса 2. Подшипниковый узел 10 электродвигателя 3 вынесен за предел внешнего ротора 7 электродвигателя 3 таким образом, чтобы основной объем электродвигателя 3 находился вне зоны рабочего колеса 2 с внешней стороны его заднего диска 9 рабочего колеса 2, а сам подшипниковый узел 10 электродвигателя 3 имеет центр симметрии, лежащей на оси симметрии рабочего колеса 2, обозначенной на чертеже сокращенно - О.С.К. и оси вращения - О.В. электродвигателя 3 и рабочего колеса 2, при этом отношение объема (Vпу) подшипникового узла 10 электродвигателя 3 к внутреннему объему (Vвк) рабочего колеса 2, образованного внутренним диаметром рабочего колеса 2, обозначенного - Dвк и шириной рабочего колеса 2 - Lк, составляет не более 1/10, то есть Vпу/Vвк≤0,1.
Вентилятор (ВКП) работает следующим образом:
Направления воздушных потоков обозначены на фиг.1 и фиг.2 стрелками. Через заборную часть воздуховода - фланец 16 воздух попадает в камеру 1 и распределяется между передней стенкой 11 и внутренней стенкой 12 с конфузором 13, который направляет этот поток во внутренний объем рабочего колеса (в разреженную область). Затем за счет центробежных сил этот воздух выбрасывается во внешнюю зону рабочего колеса 2, откуда через выходной фланец 17 попадает во внешний воздуховод.
Данное конструктивное исполнение вентилятора (ВКП) по результатам заводских испытаний приводит к увеличению КПД на 10-12%, что позволяет экономить энергию на одну установку примерно до 16000кВт/час (при входной мощности Р=5000 Вт).