МАЛОШУМНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Полезная модель относится к области вентиляторостроения и может быть использована в малошумных центробежных вентиляторах, предназначенных для систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Известен центробежный вентилятор, содержащий корпус и установленную в корпусе крыльчатку, причем корпус имеет осевое входное отверстие и тангенциальное выпускное отверстие (Центробежный вентилятор. Патент РФ №2395013 МПК F04D 29/42, опубликован 20.07.2010. Бюл. №20). При этом центробежный вентилятор сдержит выступающий участок, проходящий вдоль каждой из боковых кромок выпускного отверстия, образуя единую скругленную структуру вдоль кромок.
Недостатком данного центробежного вентилятора является небольшая эффективность шумоглушения за счет снижения завихрений потока воздуха только у входного отверстия вентилятора.
Известен малошумный центробежный вентилятор, содержащий усиленный наружный корпус, внутреннюю спиральную пластину с резонансными отверстиями, глухие перегородки, делящие полость между корпусом и пластиной на равные долевые объемы, частично и неравномерно заполненные шумопоглощающим материалом (Малошумный центробежный вентилятор. Патент РФ №138557 МПК F04D 17/08, опубликован 20.03.2014. Бюл. №8).
Недостатком данного технического решения является сравнительно небольшая эффективность шумоглушения за счет невысокого коэффициента шумоглушения в зоне между лопатками рабочего колеса и стенками внутренней спиральной пластины, а также невысокий КПД за счет возникновения закрученного тороидального (вихревого) течения воздуха в вышеуказанной зоне, которое повышает аэродинамические потери.
Известно, что причиной высоких уровней шума центробежных вентиляторов являются процессы вихреобразования в проточных каналах, нестационарность движения потоков на выходе из рабочего колеса и по всему периметру отводящих каналов (улитки), взаимодействие потоков с корпусом.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в существенном снижении уровней широкополосного и дискретного аэродинамического шума вентилятора в заданном частотном спектре за счет повышения эффективности шумоглушения путем увеличения поверхностей звукопоглощения при сохранении габаритных размеров вентилятора.
Сущность технического решения полезной модели состоит в том, что в пространстве между лопатками рабочего колеса и стенкой основной спиральной пластины установлена дополнительная спиральная пластина, которая является, по сути, дополнительным внутренним языком и разделяет спиральную поверхность на две равные части и выравнивают тороидальное вихревое течение воздуха, выходящее из рабочего колеса.
На фиг. изображен поперечный разрез варианта малошумного центробежного вентилятора с дополнительной спиральной пластиной (электродвигатель условно не показан).
Центробежный вентилятор содержит усиленный наружный корпус 1, сплошную внутреннюю спиральную пластину 2, рабочее колесо 3 (показан контур), шумопоглощающий материал 4 и дополнительную спиральную пластину 5.
Построение основной спиральной пластины 2 и дополнительной спиральной пластины 5 выполнено по логарифмической спирали. Практическим приближением к последней является построение, изображенное на фиг. по так называемому способу конструкторского квадрата.
Относительные значения геометрических размеров для построения спиральных пластин составляют:
- для основной спиральной пластины
- для дополнительной спиральной пластины
1
На внутреннюю поверхность основной спиральной пластины и на обе поверхности дополнительной спиральной пластины нанесены слои полимерного вибропоглощающего покрытия 6 типа "МАВИП", с соотношением его толщины Δ к толщине спиральной пластины А равным 0,2…0,3.
Принцип действия шумоглушения в предлагаемом центробежном вентиляторе состоит в следующем.
При вращении рабочего колеса за счет зазоров между лопатками и стенками основной спиральной пластины в полости корпуса возникает закрученное тороидальное (вихревое) течение перемещаемого воздуха, которое повышает аэродинамические потери, снижающие КПД вентилятора. Установка дополнительной спиральной пластины, являющейся, по сути, дополнительным внутренним языком, смягчает это явление за счет разделения потока воздуха, снижая уровень аэродинамического шума и аэродинамические потери за счет устранения окружной неравномерности течения потока воздуха в спиральном пространстве корпуса.
Предлагаемое техническое решение за счет устранения срыва потока и разукрупления вихревых структур на выходе и по всему периметру улитки позволяет улучшить акустические характеристики в широком диапазоне частот.