ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО С РАДИАЛЬНЫМ ИСХОДЯЩИМ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ

Область техники
Полезная модель относится к вентиляционному устройству с аксиальным вентилятором и радиальным исходящим потоком для снабжения помещения свежим воздухом.
Предшествующее состояние техники
Известно вентиляционное устройство с радиальным исходящим потоком, которое состоит из трубы с помещенным в нее аксиальным вентилятором и передней перегородки в области исходящего воздуха, отклоняющей исходящий воздушный поток в радиальном направлении.
Недостатки этого вентилятора - высокие уровни шума, а также большие потери при непосредственной встрече воздуха с передней перегородкой, что приводит к снижению дебита и КПД устройства.
Техническая сущность полезной модели
Задача полезной модели заключается в создании вентиляционного устройства с аксиальным вентилятором и радиальным исходящим потоком с увеличенным дебитом исходящего воздуха, улучшенным КПД и низкими уровнями шума.
Поставленная задача решена с помощью вентиляционного устройства с аксиальным вентилятором и радиальным исходящим потоком, в котором воздуховод и передняя перегородка имеют специальную форму.
Согласно полезной модели, вентиляционное устройство с радиальным исходящим потоком состоит из воздуховода и помещенного в него аксиального вентилятора (2). При этом воздуховод, характеризуется тем, что содержит первый входящий цилиндрический участок с внутренним диаметром D1; второй цилиндрический участок с внутренним диаметром D2, в котором расположена лопасть аксиального вентилятора; третий исходящий участок воронкообразной формы. При этом конусообразная перегородка расположена непосредственно за ступицей лопасти вентилятора по направлению к выходу воздуховода (1). Указанная перегородка представляет собой тело вращения с непрерывной коноидальной закругленной поверхностью, полученной на основе криволинейной, вогнутой образующей, полностью или частично гладкой. Конусообразная перегородка обращена своим малым основанием к ступице лопасти вентилятора. При этом малое основание конусообразной перегородки имеет диаметр, соответствующий диаметру ступицы. При этом причем между внешней поверхностью конусообразной перегородки и внутренней поверхностью третьего исходящего участка воздуховода образовывается радиальный выход для воздуха, поскольку диаметр третьего исходящего участка плавно увеличивается по направлению наружу к выходу воздуховода, таким образом, что ширина радиального выхода воздуха увеличивается плавно от области ступицы к выходу воздуховода.
Предпочтительно, закругленная поверхность конусообразной перегородки сформирована на основе дуги окружности и является частью кругового тороида.
В предпочитаемом варианте полезной модели внутренний диаметр D2 второго цилиндрического участка больше, чем внутренний диаметр D1 первого входящего цилиндрического участка. При этом на границе между первым входящим цилиндрическим участком и вторым цилиндрическим участком образована ступень внутренней поверхности воздуховода, поскольку разница между D1 и D2 соответствует промежутку между лопастью и внутренней поверхностью второго цилиндрического участка.
Предпочтительно, между лопастью вентилятора с максимальной шириной и внутренней поверхностью второго цилиндрического участка воздуховода имеется технологически допустимый минимальный промежуток.
Предпочтительно, непосредственно перед ступицей лопасти, в направлении воздушного потока, прикреплен обтекатель, представляющий собой тело вращения с коноидальной поверхностью на основе криволинейной выпуклой образующей, и с основанием, имеющим диаметр, соответствующий диаметру ступицы.
Вышеописанная конструкция вентиляционного устройства, согласно полезной модели, обеспечивает плавный выход воздуха, предотвращая его завихрения, что приводит к увеличению дебита исходящего воздуха и, соответственно, к увеличению КПД устройства, а также к снижению уровня шума.
Объяснение прилагаемых фигур
Более подробно полезная модель показана на фиг. 1, представляющей продольный разрез вентиляционного устройства.
Пример исполнения изобретения
Показанное на рис. 1 вентиляционное устройство, согласно полезной модели, состоит из воздуховода (1) круглого сечения с размещенным в нем аксиальным вентилятором (2). Аксиальный вентилятор (2) вмонтирован в воздуховод (1) стандартным образом. Для воздуховода (1) характерно то, что он состоит из трех последовательных участков.
Первый участок - входящий цилиндрический участок (1.1) с внутренним диаметром D1.
Следующий участок - второй цилиндрический участок (1.2) с внутренним диаметром D2 и расположенной в нем лопастью вентилятора (2.1).
В предпочтительном варианте исполнения устройства внутренний диаметр D2 второго цилиндрического участка (1.2) больше, чем внутренний диаметр D1 первого входящего цилиндрического участка (1.1), причем на границе между первым входящим цилиндрическим участком (1.1) и вторым цилиндрическим участком (1.2) образована ступень внутренней поверхности воздуховода (1). Разница между значениями D1 и D2 равна промежутку между лопастью вентилятора и внутренней поверхностью второго цилиндрического участка (1.2). Предназначение указанной ступени - уменьшение завихрения воздушного потока возле входа воздуховода.
Предпочтительно, промежуток b между лопастью вентилятора (2.1) и внутренней поверхностью второго цилиндрического участка (1.2) соответствует технологически допустимому минимальному расстоянию, обеспечивающему беспроблемное вращение лопасти во время работы вентилятора.
Третий исходящий участок (1.3) имеет воронкообразную форму, а его диаметр плавно увеличивается в направлении выхода воздуховода. При этом внутренняя поверхность третьего участка (1.3) первоначально параллельная осевой линии аксиального вентилятора (2) затем переходит в плоскость, перпендикулярную этой осевой линии. Малый диаметр третьего участка (1.3) совпадает с диаметром D2 второго цилиндрического участка (1.2).
За вентилятором (2) и на одной оси с ним, по направлению к исходящему отверстию для воздуха, расположена конусообразная перегородка (3) в форме обернутого усеченного конуса с вогнутой поверхностью. При этом диаметр малого основания перегородки соответствует диаметру ступицы (2.2). Диаметр перегородки (3) плавно увеличивается по направлению движения воздушного потока до закрытия аксиального отверстия воздуховода (1), обеспечивая отклонение потока исходящего воздуха в радиальном направлении.
Конусообразная перегородка (3) представляет собой цельное тело вращения с полностью или частично гладкой непрерывной коноидальной закругленной поверхностью на основе криволинейной вогнутой образующей. В предпочтительном варианте исполнения устройства закругленная поверхность конусообразной перегородки (3) сформирована на основе дуги окружности и является частью кругового тороида.
В указанной конструкции между внешней поверхностью конусообразной перегородки (3) и внутренней поверхностью третьего исходящего участка (1.3) воздуховода (1) образован радиальный выход для воздуха, поскольку увеличение диаметра третьего исходящего участка (1.3) по направлению наружу, к выходу воздуховода, организовано таким образом, что ширина радиального выхода для воздуха увеличивается плавно от области ступицы (2.2) вентилятора (2) к выходу воздуховода (1).
Конструкция радиального выхода позволяет обеспечить ламинарный (без завихрений), бесшумный и с минимальными потерями выход исходящего воздуха.
В предпочтительном варианте исполнения, непосредственно перед ступицей (2.2) лопасти (2.1), в направлении воздушного потока, на одной оси с вентилятором размещен обтекатель (4), представляющий тело вращения с коноидальной поверхностью, на основе криволинейной выпуклой образующей, и имеющий основание с диаметром соответствующим диаметру ступицы (2.2) лопасти (2.1). Обтекатель (4) обращен своим основанием к вентилятору (2), при этом его верх направлен в сторону входного отверстия воздуховода (1). Обтекатель (4) предназначен для направления входящего воздушного потока в радиальном направлении.