ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНО ДЛЯ ВЫТЯЖНЫХ КОЛПАКОВ И ВЫТЯЖНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ДЫМА
CENTRIFUGAL BLOWER, PRIMARILY, FOR EXHAUST HOODS AND FLUE EXHAUST DEVICES

Настоящее изобретение относится к центробежному вентилятору, имеющему характеристики, упомянутые в ограничительной части независимого пункта 1.
Изобретение относится особенно, но не исключительно, к области техники центробежных вентиляторов, предназначенных для использования в вытяжных колпаках или вытяжных устройствах для дыма.
В конкретной области известных решений вентиляторы вышеупомянутого типа, как хорошо известные, используются в качестве всасывающих устройств для паров, дыма от горения, выхлопных газов или во всех тех применениях, в которых предусмотрен отвод и перемещение, в основном, газовых смесей. Обычные варианты осуществления предусматривают использование центробежных вентиляторов со спиральным корпусом, имеющих колесо вентилятора цилиндрического барабанного типа и аксиально проходящие лопатки. Корпусы этих вентиляторов дополнительно предусмотрены с боковым всасывающим отверстием и тангенциальным выпускным отверстием, между которыми проходит напорная камера, следующая по спиральному направлению и объем которой определяется между корпусом и колесом вентилятора.
В вентиляторах вышеупомянутого типа известно выполнение внутри напорной камеры, в зоне позади выпускного отверстия, разделителя потоков, обычно содержащего придаток, расположенный в корпусе в зоне, имеющей наименьшее радиальное расстояние между колесом вентилятора и спиральным профилем корпуса, в которой возникающий выпускной поток (направленный тангенциально) проходит рядом с потоком, вводимым всасыванием в колесо вентилятора (при малом поперечном сечении спиральной камеры вентилятора). Пример вентилятора, содержащего подобный разделитель потоков, известен из Европейской патентной заявки №1462658.
Такие разделители несмотря на то, что, с одной стороны, они обеспечивают возможность улучшения характеристики разделения и выпуска газообразных жидкостей, обработанных вентилятором, с другой стороны, они приводят к возникновению шумной работы, в частности, генерируемой проходом лопаток в область разделителя. Попытка согласовать оба эти аспекта, противодействующих один другому, заставляла в известном уровне техники предлагать компромиссные решения, одно из которых описано в Европейской заявке, упомянутой выше, в которой разделитель сконфигурирован как язычок, проходящий частично в напорную камеру и имеющий профиль кромки упомянутого язычка, содержащий двойные последовательные скосы, расположенные на расстоянии на этапе формирования.
Основная задача изобретения заключается в том, чтобы обеспечить центробежный вентилятор, оборудованный разделителем потоков вышеупомянутого типа, который обеспечивает возможность улучшения, относительно известных решений, общего выпуска, гарантируя адекватную способность разделения жидкостей и в то же время минимизируя шум, производимый разделителем, для улучшения общей эффективности.
Эта задача достигается посредством центробежного вентилятора, выполненного в соответствии с нижеследующей формулой изобретения.
Дополнительные отличительные признаки и преимущества изобретения станут более ясными из следующего подробного описания примерного варианта его осуществления, иллюстрируемого с помощью не ограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг.1 - частичный вид в перспективе центробежного вентилятора, выполненного согласно изобретению,
- фиг.2 - вид в перспективе элемента вентилятора на фиг.1,
- фиг.3 - вид в перспективе еще одного элемента вентилятора на фиг.1,
- фиг.4 - схематический вид сверху элемента на фиг.2,
- фиг.5 - схематический вид спереди элемента на фиг.2,
- фиг.6 - дополнительный вид в перспективе элемента вентилятора согласно изобретению.
Со ссылкой на фигуры, ссылочная позиция 1 обозначает центробежный вентилятор, в частности, выполненный для использования в вытяжных колпаках или в вытяжных устройствах для дыма и выполненный в соответствии с настоящим изобретением.
Вентилятор 1 содержит корпус 2 со спиральным наружным профилем, который образован двумя полуобечайками 2a, 2b корпуса, приспособленными съемно соединяться одна с другой в плоскости соединения, схематически обозначенной на чертежах P. Две полуобечайки корпуса имеют конфигурацию по существу с зеркальной симметрией относительно плоскости соединения P, как показано в собранном состоянии на фиг.3, за исключением продольного всасывающего отверстия, предусмотренного только на одной из двух полуобечаек корпуса.
В корпусе 2 смонтировано цилиндрическое колесо 3 барабанного типа вентилятора, предусмотренное с аксиально продолжающимися лопастями 4, при этом колесо вентилятора приспособлено приводиться во вращение вокруг оси X. Также в корпусе образовано тангенциальное выпускное отверстие 5, коаксиальное с осью, обозначенной Y, направленной тангенциально к колесу вентилятора, и второе боковое всасывающее отверстие 6, коаксиальное с осью X.
Ссылочная позиция 7 обозначает напорную камеру, образованную внутри корпуса, вдоль его спирального направления, объем которой определен между барабаном колеса 3 вентилятора и профилем 3b внутренней поверхности самого корпуса.
Вентилятор также содержит устройство разделения потоков, обозначенное в целом 8, которое расположено в зоне, имеющей наименьшее радиальное расстояние между колесом 3 вентилятора и профилем 3b внутренней поверхности корпуса. Эта зона обозначена на чертежах M.
Более детально, разделитель потоков 8 образован совместно парой придатков 9, каждый из которых сформирован в соответствующей полуобечайке 2a, 2b корпуса, а также, предпочтительно, изготовлен с зеркальной симметрией относительно медианной плоскости P соединения полуобечаек, как показано на фиг.3. Вследствие этой симметрии только один из придатков 9, образующих разделитель потоков, который имеет отношение к полуобечайке 2a корпуса, будет описан подробно в дальнейшем, при этом понятно, что другой придаток, не указанный в другом месте, является в конструктивном отношении идентичным, а также симметричным в зеркальном отображении относительно плоскости P.
Для описания разделителя 8 ниже делается конкретная ссылка на фиг.4 и 5, плоскости чертежа которых, обозначенные соответственно Q и W, следует рассматривать, соответственно, как боковые плоскости проекции полуобечайки 2a относительно перпендикуляра к оси X (фиг.4) и оси Y (фиг.5).
Выступ придатка 9 в плоскости Q на фиг.4 проходит по существу вдоль дуги B окружности, проходя в продление внутреннего спирального профиля 3b корпуса, а также выступая в напорную камеру, позади выпускного отверстия 5. Придаток выполнен, предпочтительно, за одно целое с соответствующей полуобечайкой корпуса и имеет свободную кромку 10 на своем свободном конце, противолежащем стенке корпуса, профиль которой также ясно показан в боковой проекции плоскости W на фиг.5. В этой плоскости проекции, согласно основному признаку изобретения, профиль свободной кромки 10 придатка 9 содержит по меньшей мере первый и второй криволинейные участки 10a, 10b, в продлении друг друга, имеющие соответствующие радиусы кривизны R1, R2 противоположного знака, а также образующие точку изгиба F в зоне соединения. Кроме того, участок 10a, который является ближайшим к медианной плоскости P соединения полуобечаек корпуса, имеет выпуклую кривизну, радиус кривизны R1 которой имеет центр в участке плоскости проекции W на фиг.5, содержащей ось Y. Для расположения точки изгиба F в плоскости проекции на фиг.5 следует обратиться к двухмерной системе координат с ортогональными осями, которые содержатся в плоскости проекции и имеют центр в точке пересечения между плоскостью W и осью Y, с осью абсцисс x, перпендикулярной медианной плоскости P, и осью ординат y, параллельной самой медианной плоскости P. Относительно этой системы координат, точка изгиба имеет координаты (x, y) такие, что отношение (x/D) между абсциссой и наружным диаметром колеса вентилятора, этот диаметр обозначен D, выбирается, чтобы иметь значение в диапазоне между 0,04 и 0,185, а отношение (y/D) между ординатой и наружным диаметром D колеса вентилятора составляет между 0,04 и 1,11.
Как показано на фиг.5, радиус кривизны R1 первого участка 10a выбирается, чтобы иметь значение такое, чтобы отношение между радиусом R1 и наружным диаметром D колеса вентилятора составляло между 1,11 и 0,04, а также, предпочтительно, равно приблизительно 0,085.
Радиус кривизны R2 второго участка 10b выбирается, чтобы иметь значение такое, что отношение между радиусом R2 и наружным диаметром D колеса вентилятора составляло между 0,04 и 1,11, а также, предпочтительно, равно приблизительно 0,16.
Кроме того, участки 10a, 10b могут быть подходяще увеличены в плоскости проекции W так, чтобы заканчиваться на медианной плоскости P и на полукруглом дне выпускного отверстия. В качестве варианта, предусмотрена возможность для этих участков, чтобы они были, в свою очередь, соединены, на противолежащей стороне от зоны изгиба, с дополнительными участками свободной кромки 10, как показано на фиг.5.
В частности, предусмотрена возможность, чтобы криволинейный участок 10а увеличивался, на противоположной стороне от изгиба F, в третий участок 10с, по существу прямолинейный и также проходящий до медианной плоскости P, и чтобы криволинейный участок 10b увеличивался соответствующим образом в четвертый криволинейный участок 10d.
Прямолинейный участок 10с является, кроме того, наклонным, в плоскости проекции W, относительно перпендикуляра к медианной плоскости P, с образованием угла наклона А, имеющего значение между 0° и 45°.
Четвертый участок 10d имеет радиус кривизны, обозначенный R4, того же направления, как и радиус кривизны R2 участка 10b. Радиус кривизны R4, кроме того, выбирается так, чтобы иметь значение такое, что отношение (R4/D) между самим радиусом кривизны и наружным диаметром колеса вентилятора составляло между 0,04 и 1,11.
Возвращаясь к плоскости проекции Q на фиг.4, далее будет упоминаться двухмерная система координат к ортогональным осям, которые содержатся в плоскости W и имеют центр в точке пересечения между плоскостью W и осью X, с осью абсцисс x', направленной параллельно оси Y. Относительно этой системы координат, точка S, в которой находится центр радиуса кривизны R' дуги окружности, которая определяет искривленное направление придатка 9 в плоскости проекции Q, имеет координаты (x', y') такие, что отношение (x'/D) между ее абсциссой и наружным диаметром D колеса вентилятора выбирается таким, чтобы иметь значение между 0 и 0,5, а отношение (y'/D) между ординатой и наружным диаметром D колеса вентилятора имеет значение между 0 и 0,5.
Радиус кривизны R' дуги B, кроме того, выбирается так, чтобы иметь значение такое, что отношение (R'/D) между ним и диаметром D колеса вентилятора составляет между 0,15 и 0,6, а также, предпочтительно, равно приблизительно 0,3.
Что касается окружной длины дуги B, то угол E, противолежащий этой дуге, выбирается таким, чтобы иметь значение между 15° и 90°, предпочтительно, равное 35°.
Предусматривается также дуга В развития придатка в плоскости Q для продолжения, в прямолинейной зоне М (со значением отношения M'/D между 0 и 0,3, где M' является расстоянием, обозначенным на фиг.4), начиная от начальной точки спирали.
Согласно дополнительным признакам изобретения предусматривается, чтобы профиль спиральной поверхности колеса вентилятора, со ссылкой на его проекцию в плоскости Q на фиг.4, был соединен позади выпускного отверстия с пятым и шестым криволинейными участками 12a, 12b, имеющими радиусы кривизны R5, R6 противоположного знака и определяющими точку изгиба F' в зоне соединения. В частности, предусматривается, чтобы участок 12b, который является ближайшим к выпускному отверстию, имел выпуклую кривизну с радиусом кривизны, имеющим центр в плоскости проекции на противолежащей стороне от оси X относительно самого участка.
Точка изгиба F' дополнительно расположена относительно выше определенной системы координат x', y', с соответствующими координатами, такими, что отношение (x”/D) между ее абсциссой и диаметром D колеса вентилятора составляет между 0 и 0,95, а отношение (y”/D) между ее ординатой и диаметром D составляет между 0,4 и 1,4. Радиус кривизны R5 пятого участка 12a выбирается так, чтобы иметь значение такое, что отношение R5/D между упомянутым радиусом и диаметром колеса вентилятора составляет между 0 и 9,5.
Кроме того, радиус кривизны R6 шестого участка 12b подходяще выбирается, чтобы иметь значение такое, что отношение R6/D между радиусом и диаметром колеса вентилятора составляет между 0 и 5.
По отношению к фиг.6, ссылка 15 схематически обозначает приемник давления, например, выполненный в форме отверстия или сквозного отверстия, предусмотренного в корпусе одного придатка 9, образующего разделитель потоков 8. Отверстие 15, преимущественно предусмотренное за одно целое с разделителем 8, предусмотрено позади выпускного отверстия 5 вентилятора и может быть подходяще использовано для помещения датчика давления, например, предназначенного для определения скорости потока, выпускаемого вентилятором, или для подачи сигнала на выключение давления, без заметного пересечения с потоком и, следовательно, без изменения исполнения устройства.