ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР И ЕГО РАБОЧЕЕ КОЛЕСО

1. Рабочее колесо (2) центробежного вентилятора (1), выполненное с возможностью вращения вокруг оси (А) и содержащее множество основных лопаток (25), расположенных одна за другой вокруг оси (А) вращения и имеющих внутренние в радиальном направлении входные концы (32) и наружные в радиальном направлении выходные концы (33), причем каждая из основных лопаток (25) содержит вогнутую первую поверхность (26) и выпуклую вторую поверхность (27), противоположную первой поверхности (26) и обращенную к первой поверхности последующей основной лопатки, при этом первые поверхности (26) основных лопаток определяют дуги (РР) основных лопаток, включающие в себя первую (РР1), вторую (РР2), третью (РРЗ) и четвертую (РР4) дуги окружностей, которые проходят в радиальном направлении от внутренней стороны к внешней стороне рабочего колеса (2), и имеющие соответственно первый R1, второй R2, третий R3 и четвертый R4 радиусы, отличающееся тем, что радиусы R1, R2, R3 и R4 основной лопатки имеют отношения в следующих диапазонах:
R2/R1=1-1,1; R3/R1=1,1-1,2; R4/R1=1,2-1,5.
2. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что содержит множество вспомогательных лопаток (29), расположенных по отдельности или группами вокруг оси (А) вращения между первой и второй лопатками из множества следующих одна за другой основных лопаток (25) и имеющих внутренние в радиальном направлении входные концы (34) и наружные в радиальном направлении выходные концы (35), при этом каждая из вспомогательных лопаток (29) содержит вогнутую первую поверхность (30), обращенную ко второй поверхности (27) первой основной лопатки, и выпуклую вторую поверхность (31), противоположную первой поверхности (30) вспомогательной лопатки и обращенную к первой поверхности (26) второй основной лопатки, причем первые поверхности (30) вспомогательной лопатки определяют дуги (PS), содержащие первую (PS1), вторую (PS2) и третью (PS3) дуги окружностей, которые расположены в радиальном направлении от внутренней стороны к внешней стороне рабочего колеса (2) и имеющие, соответственно, первый r1, второй r2 и третий r3 радиусы, при этом радиусы r1, r2 и r3 вспомогательной лопатки имеют отношения в нижеследующих диапазонах:
r2/r1=1,08-1,15; r3/r1=1,05-1,1.
3. Рабочее колесо (2) по п.2, отличающееся тем, что отношение первого радиуса r1 вспомогательной лопатки к первому радиусу R1 основной лопатки находится в диапазоне: r1/R1=1,2-1,3.
4. Рабочее колесо (2) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что отношения между радиусами R1, R2, R3, R4 основной лопатки приблизительно равны следующим значениям:
R2/R1=1,06; R3/R1=1,15; R4/R1=1,37.
5. Рабочее колесо (2) по п.2, отличающееся тем, что отношения между радиусами r1, r2, r3 вспомогательной лопатки приблизительно составляют r2/r1=1,11, r3/r1=1,08, а отношение первого радиуса r1 вспомогательной лопатки к первому радиусу R основной лопатки приблизительно составляет r1/R1=1,25.
outpp
outpp
outpp
6. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что прямые линии (T), касательные к дугам (РР) основных лопаток (25) на их выходных концах, образуют с радиальными прямыми линиями (R), проходящими через ось (А) вращения и через выходные концы (33) основных лопаток (25), выходные углы (β) основных лопаток, составляющие от 45° до 55°.
inpp
inpp
inpp
7. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что прямые линии (T), касательные к дугам (РР) основных лопаток (25) на их входных концах (32), образуют с радиальными прямыми линиями (R), проходящими через ось (А) вращения и через входные концы (32) основных лопаток (25), входные углы (β) основных лопаток, составляющие от 0 до 15°.
inpp
inpp
inpp
8. Рабочее колесо (2) по п.6, отличающееся тем, что прямые линии (T), касательные к дугам (РР) основных лопаток (25) на их входных концах (32), образуют с радиальными прямыми линиями (R), проходящими через ось (А) вращения и через входные концы (32) основных лопаток (25), входные углы (β) основных лопаток, составляющие от 0 до 15°.
outpp
inpp
pp
9. Рабочее колесо (2) по п.8, отличающееся тем, что радиальные прямые линии (R), проходящие через выходные концы (33) основных лопаток (25), и радиальные прямые линии (R), проходящие через входные концы (32) основных лопаток (25), образуют углы (θ) охвата основных лопаток, находящиеся в пределах от 15° до 25°.
10. Рабочее колесо (2) по п.9, отличающееся тем, что
outpp
выходные утлы (β) основных лопаток приблизительно равны 50,4°;
inpp
входные углы (β) основных лопаток приблизительно равны 12,9°;
pp
углы (θ) охвата основных лопаток приблизительно равны 22,8°.
outps
11. Рабочее колесо (2) по п.2, отличающееся тем, что прямые линии, касательные к дугам (PS) вспомогательных лопаток (29) на их выходных концах, образуют с радиальными прямыми линиями, проходящими через ось (А) вращения и через выходные концы (35) вспомогательных лопаток (29), выходные углы (β) вспомогательных лопаток, находящиеся в пределах от 45° до 55°.
inps
12. Рабочее колесо (2) по п.2, отличающееся тем, что прямые линии, касательные к дугам (PS) вспомогательных лопаток (29) на их входных концах (34), образуют с радиальными прямыми линиями, проходящими через ось (А) вращения и через входные концы (34) вспомогательных лопаток (29), входные углы (β) вспомогательных лопаток, находящиеся в пределах от 25° до 35°.
inps
13. Рабочее колесо (2) по п.11, отличающееся тем, что прямые линии, касательные к дугам (PS) вспомогательных лопаток (29) на их входных концах (34), образуют с радиальными прямыми линиями, проходящими через ось (А) вращения и через входные концы (34) вспомогательных лопаток (29), входные углы (β) вспомогательных лопаток, находящиеся в пределах от 25° до 35°.
ps
14. Рабочее колесо (2) по п.13, отличающееся тем, что радиальные прямые линии, проходящие через выходные концы (35) вспомогательных лопаток (29), и радиальные прямые линии, проходящие через входные концы (34) вспомогательных лопаток (29), образуют углы (θ) охвата вспомогательных лопаток, находящиеся в пределах от 15° до 20°.
15. Рабочее колесо (2) по п.14, отличающееся тем, что
outps
выходные углы (β) вспомогательных лопаток приблизительно равны 50,7°;
inps
входные углы (β) вспомогательных лопаток приблизительно равны 30,1°;
ps
углы (θ) охвата основных лопаток приблизительно равны 17,8°.
max
ipp
max
ipp
max
ipp
16. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что выходные концы (33) основных лопаток (25) определяют внешнюю окружность рабочего колеса диаметром D, а входные концы основных лопаток (25) определяют внутреннюю окружность основных лопаток диаметром d, причем отношение диаметра D рабочего колеса к внутреннему диаметру d основных лопаток находится в диапазоне D/d=2-3,5.
ext
max
max
ext
17. Рабочее колесо (2) по п.16, отличающееся тем, что отношение осевой высоты h рабочего колеса на его внешней окружности к диаметру D рабочего колеса находится в диапазоне D/h=6-9.
ips
max
ips
max
ips
18. Рабочее колесо (2) по п.16 или 17, отличающееся тем, что выходные концы (35) вспомогательных лопаток (29) расположены по внешней окружности рабочего колеса, а входные концы (34) вспомогательных лопаток (29) определяют внутреннюю окружность диаметром d, причем отношение диаметра D рабочего колеса к внутреннему диаметру d вспомогательных лопаток находится в диапазоне D/d=1,2-1,6.
19. Рабочее колесо (2) по п.18, отличающееся тем, что
max
ext
max
ext
отношение диаметра D рабочего колеса к его осевой высоте h составляет приблизительно D/h=7,37;
max
ipp
max
ipp
отношение диаметра D рабочего колеса к внутреннему диаметру d основных лопаток составляет приблизительно D/d=2,78;
max
ips
max
ips
отношение диаметра D рабочего колеса к внутреннему диаметру d вспомогательных лопаток составляет приблизительно D/d=1,43.
max
max
20. Рабочее колесо (2) по п.16, отличающееся тем, что отношение диаметра D рабочего колеса к первому радиусу R1 основной лопатки находится в диапазоне D/R1=4-5.
max
max
21. Рабочее колесо (2) по п.20, отличающееся тем, что отношение диаметра D рабочего колеса к первому радиусу R1 основной лопатки приблизительно равно D/R1=4,4.
pp
pp
22. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что отношение первого радиуса R1 основной лопатки к толщине s основной лопатки, измеренной между первой поверхностью (26) основной лопатки и второй поверхностью (27) основной лопатки, находится в диапазоне R1/s=18-21.
pp
pp
23. Рабочее колесо (2) по п.22, отличающееся тем, что отношение первого радиуса R1 основной лопатки к толщине s основной лопатки составляет приблизительно R1/s=19,5.
pp
ps
24. Рабочее колесо (2) по любому из п.п.22 или 23, отличающееся тем, что толщина s основной лопатки и толщина s вспомогательной лопатки, измеренная между первой поверхностью (30) вспомогательной лопатки и второй поверхностью (31) вспомогательной лопатки, являются приблизительно постоянными и по существу равными друг другу.
25. Рабочее колесо (2) по п.1, отличающееся тем, что радиусы основной лопатки имеют приблизительно следующие значения:
R1=27,3 мм; R2=29 мм; R3=31,5 мм; R4=37,5 мм.
26. Центробежный вентилятор (1), содержащий корпус (3) с полостью (6) для рабочего колеса, выполненной с возможностью вмещения в себя рабочего колеса (2) согласно любому из п.п.1-16, 18-25.
27. Центробежный вентилятор (1), содержащий корпус (3) с полостью (6) для рабочего колеса, выполненной с возможностью вмещения в себя рабочего колеса (2) согласно п.17.
all
ext
all
ext
28. Центробежный вентилятор (1) по п.27, в котором отношение осевой высоты H полости (6) для рабочего колеса в корпусе (3) к осевой высоте h рабочего колеса находится в диапазоне H/h=1,2-1,3.
all
ext
all
ext
29. Центробежный вентилятор (1) по п.28, в котором отношение осевой высоты H полости корпуса к осевой высоте h рабочего колеса составляет приблизительно H/h=1,24.
30. Центробежный вентилятор (1) по любому из п.п.26 или 27, в котором полость (6) для рабочего колеса в корпусе в сечении, перпендикулярном оси (А) вращения рабочего колеса (2), имеет профиль, содержащий основной участок 45, образованный множеством следующих одна за другой дуг окружностей.
31. Центробежный вентилятор (1) по п.30, в котором поперечный профиль полости (6) для рабочего колеса дополнительно содержит выпускающий отрезок (46) на выступающем из корпуса (3) выпускающем участке (22), в котором выполнено выходное отверстие (21) для выхода воздуха и/или газа, соединенное с полостью (6) для рабочего колеса.
32. Центробежный вентилятор (1) по п.31, в котором основной участок (45) профиля полости содержит первую (СС1), вторую (СС2), третью (СС3) и четвертую (СС4) дуги окружности из множества следующих одна за другой дуг окружностей, которые начинаются с выпускающего отрезка (46) и следуют в направлении, противоположном направлению вращения рабочего колеса (2), причем указанные дуги (СС1, СС2, СС3, СС4) окружностей имеют, соответственно, первый RC1, второй RC2, третий RC3 и четвертый RC4 радиусы, отношения между которыми находятся в следующих диапазонах:
RC1/RC2=1,04 -1.075; RC1/RC3=1,075-1,15; RC1/RC4=1.2-1.4.
33. Центробежный вентилятор (1) по п.32, в котором отношения указанных радиусов RC1, RC2, RC3, RC4 составляют:
RC1/RC2=1,06; RC1/RC3=1,09; RC1/RC4=1,29.
max
max
34. Центробежный вентилятор (1) по любому из п.п.32 или 33, в котором отношение диаметра D рабочего колеса к первому радиусу RC1 находится в диапазоне D/RC1=1,5-1,8.
max
35. Центробежный вентилятор (1) по п.34, в котором отношение между диаметром D рабочего колеса и первым радиусом RC1 приблизительно равно 1,63.
36. Центробежный вентилятор (1) по п.32, в котором радиусы RC1, RC2, RC3, RC4 приблизительно равны:
RC1=74,1 мм; RC2=69,9 мм; RC3=68,2 мм; RC4=57,6 мм.
37. Центробежный вентилятор (1) по п.31, в котором выпускающий отрезок (46) имеет угловую ширину (α) от 60° до 80°.
38. Центробежный вентилятор (1) по п.31, в котором корпус (3) дополнительно содержит разделительную стенку (47), расположенную в полости (6) для рабочего колеса на выпускающем отрезке (46), при этом ось (L) разделительной стенки (47) содержит по существу прямолинейный отрезок, а сечение разделительной стенки постепенно увеличивается вдоль своей оси (L) по направлению к выпускному отверстию (21).