Рабочее колесо вентилятора

Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для перемещения газа, и может быть использована в конструкциях различных типов вентиляторов, используемых на промышленных предприятиях, фабриках и в быту.
Известно рабочее колесо вентилятора, изготовленное из стекловолокнистого материала, и заполненное самовспенивающимся веществом [RU 69591, дата приоритета: 12.03.2007 г., дата публикации: 27.12.2007 г., МПК: F04D 29/38].
Известно рабочее колесо вентилятора, изготовленное из стеклопластика [RU 33638, дата приоритета: 30.06.2003 г., дата публикации: 27.10.2003 г., МПК: F28F 01/00].
В качестве прототипа выбрано рабочее колесо вентилятора, ступица и лопасти которого изготовлены из стеклопластика [RU 157239, дата приоритета: 01.04.2015 г., дата публикации: 27.11.2015 г., МПК: F04D 29/32].
Общим недостатком известных конструкций рабочих колес вентиляторов является отсутствие возможности отведения электростатического заряда от поверхности рабочего колеса, вследствие того, они изготовлены из диэлектрического композиционного материала, что может привести к проскакиванию искры и воспламенению взрывоопасных веществ находящихся в проточной части рабочего колеса вентилятора, что в значительной степени снижает безопасность эксплуатации вентилятора на взрывоопасных объектах, таких как, угольные, газоопасные шахты, или промышленные предприятия по переработке взрывоопасных и пожароопасных веществ.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является расширение области применения вентиляторов, изготовленных из диэлектрических композиционных материалов.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение безопасности эксплуатации вентиляторов, изготовленных из диэлектрических композиционных материалов, на взрывоопасных объектах.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Рабочее колесо вентилятора изготовлено из диэлектрического композиционного материала. В отличие от прототипа рабочее колесо вентилятора содержит наполнение углеродным волокном.
Рабочее колесо вентилятора состоит из ступицы и лопастей, при этом рабочее колесо может иметь либо монолитную конструкцию, либо ступица и лопасти могут быть выполнены отдельными элементами. В случае, когда ступица и лопасти выполнены отдельными элементами, они могут соединяться друг с другом любыми известными разъемными и неразъемными способами.
Токопроводящий материал может представлять собой различные металлы, например, медь или алюминий, либо токопроводящие углеродсодержащие материалы, например, углеродное волокно или углепластик. Также в качестве токопроводящего материала могут быть использованы токопроводящие составы, например, порошки, пасты, лаки и т.д.
Наполнение рабочего колеса вентилятора токопроводящим материалом обеспечивает возможность создания токопроводящей системы внутри него.
Наполнение рабочего колеса вентилятора реализовано путем добавления токопроводящего материала в состав композиционного диэлектрического материала, из которого изготовлено рабочее колесо вентилятора. Например, в процессе формирования рабочего колеса вентилятора из стекловолокна, в смолу может быть добавлен дисперсный порошок меди или между листами стекловолокна может быть размещен углеродный ровинг.
Рабочее колесо вентилятора может иметь комбинированное наполнение из токопроводящего материала. Например, ступица и лопасти в местах соединения могут иметь наполнение из углеродного ровинга, а лопасти могут иметь наполнение из дисперсного порошка алюминия. Также ступица и лопасти могут иметь комбинированное наполнение из токопроводящего материала. Например, одна часть лопастей может иметь наполнение из дисперсного порошка стали, а другая часть лопастей может иметь наполнение из дисперсного порошка графита.
Рабочее колесо вентилятора может быть изготовлено из любого диэлектрического композиционного материала, что обеспечивает высокие удельные прочностные и упругие характеристики, малый вес и невысокую стоимость рабочего колеса вентилятора. В качестве диэлектрического композиционного материала могут быть использованы стеклопластики, базальтопластики, органопластики и иные известные диэлектрические композиционные материалы.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что рабочее колесо вентилятора содержит наполнение углеродным волокном, что позволяет создать токопроводящую поверхность и заземлить рабочее колесо вентилятора, обеспечивая достижение технического результата, заключающегося в повышении безопасности эксплуатации вентиляторов, изготовленных из диэлектрических композиционных материалов, на взрывоопасных объектах, расширяя область их применения.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - Рабочее колесо вентилятора с наполнением ступицы и лопастей из стеклопластика токопроводящим дисперсным металлическим порошком, вид слева, продольный разрез.
Фиг. 2 - Рабочее колесо вентилятора с наполнением ступицы и лопастей медными токопроводящими дорожками, вид спереди, поперечный разрез
Рабочее колесо вентилятора, изготовленное из диэлектрического материала, состоит из ступицы 1 и лопастей 2. При этом ступица 1 и лопасти 2 содержат наполнение 3 токопроводящим материалом, а рабочее колесо вентилятора установлено на металлический вал 4 электродвигателя 5.
Полезная модель работает следующим образом.
Рабочее колесо вентилятора начинает вращаться, при этом ступица 1 и лопасти 2 начинают накапливать электростатический заряд. Токопроводящее наполнение 3 образует токопроводящий слой, благодаря которому электростатический заряд собирается с поверхностей ступицы 1 и лопастей 2, движется по металлическому валу 4 и заземляется через электродвигатель 5, отводя электростатические заряды от поверхности рабочего колеса вентилятора, обеспечивая достижение технического результата, заключающегося в повышении безопасности эксплуатации вентиляторов, изготовленных из диэлектрических композиционных материалов, на взрывоопасных объектах, тем самым расширяя область их применения.