ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО
VENTILATION DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к средствам для перемещения воздуха, которые используют в вентиляционных установках, и предлагает вентиляционное устройство с усовершенствованной опорой, которая определяет предпочтительный вариант со звукоизоляцией.
Уровень техники
В вентиляционных установках, как на бытовом, так и на промышленном уровне, важно предотвратить распространение шума, который во время работы создают вентиляционные устройства, через конструкции, поддерживающие установку, причем эту проблему обычно решают посредством звукоизоляции вентиляционных устройств.
С другой стороны, известны канальные центробежные вентиляторы, широко используемые в последнее время в качестве вентиляционного модуля, который можно присоединять к вентиляционным коробам, блокам воздушной очистки, стенам и подвесным потолкам с камерами для кондиционирования воздуха, крышным вентиляторам и т.д.
Канальные центробежные вентиляторы содержат переднюю часть с всасывающим отверстием для впуска воздуха, узел, состоящий из двигателя и рабочего колеса, снабженный лопатками, ось вращения которого расположена на одной линии по отношению к всасывающему отверстию для впуска воздуха, и опору, соединяющую узел, состоящий из двигателя и рабочего колеса, с передней частью.
Воздух входит в продольном направлении в вентиляционное устройство через всасывающее отверстие для впуска воздуха за счет центробежной силы, обусловленной вращением лопаток рабочего колеса, и выходит из вентиляционного устройства в направлении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса, с углом отклонения в направлении вращения рабочего колеса.
Опоры, используемые для соединения узла, состоящего из двигателя и рабочего колеса, с передней частью вентиляционного устройства, образованы трубчатыми элементами, четырехугольными элементами или согнутыми металлическими листами, которые из-за их формы и компоновки создают определенную степень возмущения воздуха во время работы вентиляционного устройства.
Таким образом, существует необходимость в вентиляционном устройстве с усовершенствованной опорой, которая позволяет уменьшить указанные возмущения и в то же время выдерживает вибрации, создаваемые во время работы.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к вентиляционному устройству, имеющему улучшенные характеристики звукоизоляции.
Вентиляционное устройство содержит:
- переднюю часть с всасывающим отверстием, через которое воздух входит в вентиляционное устройство,
- узел, состоящий из двигателя и рабочего колеса, с лопатками, имеющий ось вращения, расположенную в продольном направлении относительно всасывающего отверстия, причем узел, состоящий из двигателя и рабочего колеса, выполнен таким образом, что во время использования воздух выводится в направлении, которое перпендикулярно оси вращения, с углом отклонения в направлении вращения рабочего колеса, и
- опорное средство для соединения узла, состоящего из двигателя и рабочего колеса, с передней частью, содержащее по меньшей мере три кронштейна, имеющих плоскую пластинчатую форму и продолжающихся в направлении, в котором выводится воздух, так что плоская пластинчатая форма кронштейнов и их компоновка, ориентированная в направлении, в котором выводится воздух, обеспечивают то, что кронштейны не оказывают влияния на воздушный поток, выпускаемый вентиляционным устройством, которое вызывает распространение шума.
Кронштейны имеют переднюю сторону и боковые стороны, причем передняя сторона имеет меньшую толщину, чем боковые стороны. Указанная передняя сторона меньшей толщины обращена к направлению, в котором выводится воздух, в то время как боковые стороне параллельны направлению, в котором выводится воздух.
Кронштейны имеют первую часть, соединенную с узлом, состоящим из двигателя и рабочего колеса, вторую часть, соединенную с передней частью, и третью часть, соединяющую первую часть со второй частью. Первая часть каждого кронштейна имеет точку соединения для соединения с непосредственно прилегающим к ней кронштейном в направлении, противоположном направлению вращения рабочего колеса, и вторую точку соединения для соединения с непосредственно прилегающим к ней кронштейном в направлении вращения рабочего колеса. Это соединение кронштейнов друг с другом и их ориентация в направлении вращения рабочего колеса позволяют кронштейнам выдерживать крутильные напряжения, создаваемые узлом, состоящим из двигателя и рабочего колеса, во время работы вентиляционного устройства, без деформирования кронштейнов и возникновения резонансного эффекта.
В частности, плоская пластинчатая форма кронштейнов такова, что первая часть кронштейнов продолжается в направлении, по существу перпендикулярном оси вращения узла, состоящего из двигателя и рабочего колеса, вторая часть продолжается в направлении, по существу параллельном оси вращения узла, состоящего из двигателя и рабочего колеса, а третья часть соединяет первую часть со второй частью посредством изгиба. Кронштейны предпочтительно имеют L-образную форму.
Предусмотрено, чтобы по меньшей мере часть кронштейнов, обращенная в направлении, в котором выводится воздух, имела кривизну для уменьшения шума, обусловленного прохождением лопаток.
Таким образом, получено вентиляционное устройство, которое, с одной стороны, за счет формы и ориентации его кронштейнов сводит к минимуму шум вентиляционного устройства из-за воздействия воздушного потока на кронштейны, и, с другой стороны, соединение кронштейнов друг с другом и их ориентация позволяют им выдерживать крутильные напряжения, создаваемые узлом, состоящим из двигателя и рабочего колеса, без возникновения резонансного эффекта.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан перспективный вид варианта выполнения вентиляционного устройства согласно изобретению с четырьмя кронштейнами;
на фиг. 2 - вид сбоку вентиляционного устройства из фиг. 1;
на фиг. 3 - вид сверху вентиляционного устройства из фиг. 1;
на фиг. 4 - вид сбоку в разрезе вентиляционного устройства из фиг. 1;
на фиг. 5 - схематический вид ориентации кронштейнов в направлении, в котором воздух выводится из вентиляционного устройства;
на фиг. 6 - шесть различных вариантов выполнения вентиляционного устройства согласно изобретению.
Осуществление изобретения
Как показано на чертежах, вентиляционное устройство согласно изобретению содержит переднюю часть 1 с всасывающим отверстием 2 для впуска воздуха в вентиляционное устройство, узел, образованный двигателем 3 и рабочим колесом 4, снабженным лопатками 5, для перемещения воздуха из вентиляционного устройства и кронштейны 6, соединяющие узел, образованный двигателем 3 и рабочим колесом 4, с передней частью 1.
Двигатель 3 частично встроен в рабочее колесо 4, так что кронштейны 6 соединяют часть двигателя 3, выступающую из рабочего колеса 4, с передней частью 1 вентиляционного устройства, в которой расположено всасывающее отверстие 2.
Ось вращения двигателя 3 совпадает с осью вращения рабочего колеса 4, при этом ось вращения указанного узла, образованного двигателем 3 и рабочим колесом 4, расположена в продольном направлении относительно всасывающего отверстия 2.
На фиг. 4 пунктирными стрелками показан путь, по которому воздух следует через вентиляционное устройство. Вращение лопаток 5 рабочего колеса 4 обусловливает вход воздуха в продольном направлении в вентиляционное устройство через всасывающее отверстие 2, после чего направление потока воздуха изменяется на 90°, и воздух перемещается из вентиляционного устройства в направлении D, которое перпендикулярно (r) оси вращения рабочего колеса 4, с углом α отклонения в направлении G вращения рабочего колеса 4. Угол α отклонения составляет 15 - 45°.
На схематическом виде в плане на фиг. 5 показано направление D, в котором воздух выводится из вентиляционного устройства. Когда вентиляционное устройство находится в рабочем состоянии, наружный профиль лопаток 5 рабочего колеса 4 описывает окружность c, обозначенную пунктиром, так что когда лопатка 5 проходит через точку p указанной окружности c, воздух выводится относительно указанной точки p в направлении D, которое перпендикулярно (r) оси вращения рабочего колеса 4, с углом α отклонения в направлении G вращения рабочего колеса 4. Во избежание возмущения выходящего воздуха и возникновения нежелательных шумов настоящее изобретение предусматривает, что кронштейны 6 имеют плоскую пластинчатую форму с главной продольной осью x (обозначенной пунктиром), продолжающейся в направлении D, в котором выводится воздух (см. фиг. 3). Следовательно, кронштейны 6 имеют прямоугольное сечение с передней стороной F, задней стороной R и двумя боковыми сторонами L. Передняя сторона F имеет меньшую толщину, чем боковые стороны L, причем указанная передняя сторона F меньшей толщины обращена к направлению D, в котором выводится воздух, в то время как боковые стороны L большей толщины параллельны направлению D, в котором выводится воздух, не создавая препятствий воздуху.
Кронштейны 6 имеют первую часть 6.1, которая соединена с узлом, образованным двигателем 3 и рабочим колесом 4, вторую часть 6.2, которая соединена с передней частью 1, и третью часть 6.3, соединяющую первую часть 6.1 со второй частью 6.2. Первая часть 6.1 каждого кронштейна 6 имеет точку u соединения для соединения с непосредственно прилегающим к ней кронштейном 6 в направлении, противоположном направлению G вращения рабочего колеса 4, и вторую точку u' соединения для соединения с непосредственно прилегающим к ней кронштейном 6 в направлении G вращения рабочего колеса 4. Это соединение кронштейнов 6 друг с другом совместно с их ориентацией в направлении D, в котором выводится воздух, означает, что кронштейны работают подобно раскосам и что соединение с передней частью 1 вентиляционного устройства является намного более жестким в отношении противодействия крутильным колебаниям двигателя 3.
Как видно на фиг. 2, кронштейны 6 имеют L-образную форму, прием первая часть 6.1 продолжается по существу перпендикулярно оси вращения двигателя 3, вторая часть 6.2 продолжается по существу параллельно оси вращения двигателя 3, а третья часть 6.3 соединяет первую часть 6.1 со второй частью 6.2 за счет изгиба.
Передняя сторона F кронштейн 6, обращенная к направлению D, в котором выводится воздух, имеет кривизну, которая предрасположена к уменьшению шума, создаваемого лопатками 5 рабочего колеса 4. Как показано на фиг. 2, третья часть 6.3 кронштейна 6, соединяющая первую часть 6.1 со второй частью 6.2, имеет радиус r3 кривизны, обеспечивающий постепенный переход между первой частью 6.1 и второй частью 6.2. Третья часть 6.3 кронштейна 6 является именно той частью кронштейна, которая подвергается наибольшему воздействию воздуха, выпускаемого рабочим колесом 4, и поскольку указанная часть имеет кривизну, создается «гильотинный» эффект, уменьшающий шум, вызываемый прохождением лопаток 5, что было бы невозможно, если бы переход между первой частью 6.1 и второй частью 6.2 составлял 90° и не имел радиуса r3 кривизны.
Первая часть 6.1 и вторая часть 6.2 также имеют незначительный радиус кривизны, так что кривизна второй части 6.2 также способствует уменьшению шума от лопаток 5 рабочего колеса 4, при этом, поскольку все части кронштейна 6 имеют кривизну на передней стороне F, улучшается распределение крутильных вибраций, которые передаются кронштейну 6 от двигателя 3.
Как показано на чертежах, кронштейны 6 соединены с двигателем 3 с помощью полосового материала 7, хотя кронштейны 6 можно непосредственно соединять с двигателем 3 или с кожухом, окружающим рабочее колесо 4, без изменения идеи изобретения.
Вариант выполнения вентиляционного устройства, показанный на фиг. 1-5, имеет четыре кронштейна 6, хотя число кронштейнов выбирают в зависимости от размера узла, состоящего из двигателя 3 и рабочего колеса 4, причем для соединения узла, состоящего из двигателя 3 и рабочего колеса 4, с передней частью 1 необходимо использовать по меньшей мере три кронштейна 6.
На фиг. 6-11 показаны различные компоновки кронштейнов 6. На фиг. 6 и 9 показана компоновка с тремя кронштейнами, на фиг. 7 и 10 показана компоновка с четырьмя кронштейнами, а на фиг. 8 и 11 показана компоновка с шестью кронштейнами.
Как видно из указанных фиг. 6-11, положение кронштейнов изменяют в зависимости от направления G вращения рабочего колеса, т.е. когда рабочее колесо вращается в направлении против часовой стрелки, кронштейны расположены, как показано на фиг. 6, 7 и 8, а когда рабочее колесо 4 вращается в направлении по часовой стрелке, кронштейны расположены, как показано на фиг. 9, 10 и 11.
Кронштейны 6 расположены на основе симметричного распределения относительно оси вращения узла, состоящего из двигателя 3 и рабочего колеса 4, что позволяет равномерно распределять крутильные вибрации двигателя 3 по всем кронштейнам 6. В случае использования трех кронштейнов 6 эти кронштейны 6 соединены друг с другом, образуя угол 60°; а в случае использования шести кронштейнов 6 эти кронштейны 6 соединены друг с другом, образуя угол 120°.