КОРПУС ДЛЯ ВЕНТИЛЯТОРА И ВЕНТИЛЯТОР
BODY OF A FAN AND FAN

Изобретение касается корпуса для вентилятора, в частности для радиального или диагонального вентилятора, имеющего образующие этот корпус области стенок.
Также изобретение касается вентилятора, имеющего соответствующий корпус.
Корпуса для вентиляторов известны в самых различных исполнениях. В частности, известны также так называемые спиральные корпуса, при применении которых, в частности у радиальных вентиляторов, повышается статический коэффициент полезного действия в области линий характеристик высоких давлений.
Однако такие спиральные корпуса трудоемки в изготовлении и только условно пригодны для монтажа в блочных кондиционерах, так как там воздух после вентилятора чаще всего продолжает вестись в осевом направлении, и место в радиальном направлении ограничено.
Из DE 10 2015 226 575 B4 известно вентиляторное устройство, имеющее радиальный вентилятор, который расположен в вентиляторном корпусе. Точнее говоря, в корпусе расположено приводимое во вращательное движение вокруг оси вращения рабочее колесо, при этом вентиляторный корпус имеет спиралеобразно распространяющуюся в окружном направлении рабочего колеса направляющую стенку, которая переходит по меньшей мере в одно воздуховыдувное отверстие.
В принципе, радиальные вентиляторы можно разделить на две различные категории, а именно, на группу, имеющую спиральный корпус, и группу свободно вращающихся радиальных вентиляторов.
У известного вентиляторного устройства корпус выполнен с четырьмя кронштейнами. Хотя он и пригоден для монтажа в блочных кондиционерах, этот корпус трудоемок в изготовлении, так как необходимы именно четыре спиралеобразных сегмента направляющих стенок, имеющие особую и сложную конструкцию. Кроме того, этот корпус не пригоден для радиальных вентиляторов, имеющих вращающийся диффузор, в частности из-за конструктивных особенностей.
Итак, в основе настоящего изобретения лежит задача, предложить корпус для радиальных вентиляторов или диагональных вентиляторов, который имеет указанный, собственно известный эффект спирального корпуса, особенно пригоден для монтажа в блочных кондиционерах, прост в конструировании и изготовлении. Кроме того, корпус должен обеспечивать возможность повышение коэффициента полезного действия. Наконец, корпус должен отличаться от конкурентных продуктов. Также должен предлагаться соответствующий вентилятор, имеющий такой корпус.
Вышестоящая задача решается с помощью корпуса, имеющего признаки пункта 1 формулы изобретения. Этот корпус отличается тем, что области стенок выполнены по существу планарными или, соответственно, плоскими.
В соответствии с изобретением было обнаружено, что можно упростить сложный с точки зрения коэффициента полезного действия корпус в соответствии с DE 10 2015 226 575 B4 по конструкции, не отказываясь от преимуществ спирального корпуса. Это может достигаться просто за счет того, что корпус имеет просто выполненные области стенок, которые выполнены по существу планарными или, соответственно, плоскими, в частности в противоположность уровню техники. Предлагаемый изобретением корпус состоит по существу только из планарных областей стенок или, соответственно, частей формы, причем речь может идти при этом конкретно о листовых частях.
Конкретно несколько, предпочтительно четыре области стенок или, соответственно, элемента стенок расположены в окружном направлении. Со стороны нижнего диска корпус закрывает оконечный лист, на котором предпочтительно закреплен двигатель вместе с рабочим колесом. Листовые части могут быть сварены, соединены винтами, соединены заклепками или каким-либо иным образом соединены друг с другом.
Более предпочтительным образом корпус состоит из по существу цельного листа, при этом области изготавливаются путем отбортовки или гибки боковых частей.
Особенно простая конструкция получается соответственно вышестоящим рассуждениям при применении планарных или, соответственно, плоских листовых частей, из которых по существу состоит корпус. Так при простой конструкции могут реализовываться преимущества спирального корпуса, в частности при соответствующем исполнении каждой из областей стенок, которыми могут задаваться выпуски воздуха.
В связи с приведенным ниже, очень подробным описанием разных примеров осуществления заявленного решения со ссылкой на фигуры, в этом месте опускается общее описание этого решения, в частности со ссылкой на пункты формулы изобретения.
Итак, есть разные возможности предпочтительным образом осуществить и усовершенствовать решение настоящего изобретения. В этой связи ссылаемся, с одной стороны, на пункты формулы изобретения, зависимые от п.1 формулы изобретения, а с другой стороны, на последующее пояснение предпочтительных примеров осуществления предлагаемого изобретением корпуса или, соответственно, предлагаемого изобретением вентилятора с помощью чертежа. В связи с пояснением предпочтительных примеров осуществления изобретения с помощью чертежа поясняются также вообще предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования решения. На чертеже показано:
фиг.1: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, один из примеров осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус;
фиг.2: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, другой пример осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус;
фиг.3: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, другой пример осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус;
фиг.4: на осевом виде в плане и в плоском сечении, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.2;
фиг.5: на виде наискосок, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.2 и 4, рассеченный по плоскости, перпендикулярной оси вентилятора;
фиг.6: изображение характеристик коэффициента полезного действия вентилятора без корпуса, а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус;
фиг.7: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления предлагаемого изобретением корпуса;
фиг.8: на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.7;
фиг.9: на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.7 и 8, рассеченный по плоскости через ось вентилятора;
фиг.10; на виде сбоку вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.7-9;
фиг.11: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления предлагаемого изобретением корпуса, имеющего перфорированные боковые части;
фиг.12: на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса, инсталлированный на дне воздушного канала;
фиг.13: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус, в воздушном канале в соответствии с фиг.12, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса не изображен;
фиг.14: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса, инсталлированный на дне воздушного канала, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса не изображен;
фиг.15: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса, инсталлированный на дне воздушного канала, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса не изображен;
фиг.16: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса, который является особенно компактным в радиальном направлении;
фиг.17: на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.16, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса в целях наглядности изображения не изображен;
фиг.18: на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.16 и фиг.17, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса в целях наглядности изображения не изображен;
фиг.19: на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.16-18, при этом изображен обращенный к нижнему диску лист корпуса;
фиг.20: на виде сбоку вентилятор, имеющий корпус в соответствии с фиг.16-19;
фиг.21: на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления предлагаемого изобретением корпуса, который является особенно компактным в радиальном направлении, и боковые части которого перфорированы;
фиг.22: изображение характеристик повышения статических давлений, а также мощностей шума на стороне всасывания вентилятора без корпуса, а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус, при постоянной частоте вращения;
фиг.23: изображение спектров шумового давления на стороне всасывания вентилятора без корпуса, а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус, при постоянной частоте вращения и одинаковом нагнетаемом расходе.
На фиг.1 показан один из примеров осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус 1, на изображении в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания. Внутри различимо рабочее колесо 3 вентилятора, предпочтительно радиального или диагонального конструктивного типа, с двигателем 4 и входным коллектором 2. Корпус 1 состоит из предпочтительно планарного обращенного к нижнему диску листа 6 и нескольких боковых частей 7 радиально снаружи (на стороне нагнетания) выхода воздуха рабочего колеса вентилятора. Предпочтительно предусмотрены четыре боковые части 7. Боковые части 7 закрывают часть поверхности нагнетания, вследствие чего стабилизируется течение. Статический коэффициент полезного действия вентилятора улучшается, в частности, в областях высокого давления линий характеристик. Боковые части 7 в этом примере осуществления являются планарными, то есть они состоят по существу из цельной сплошной планарной или плоской области 8. Это может быть предпочтительно для простого и экономичного изготовления корпуса 1 или, соответственно, его боковых частей 7 из листа. Например, весь корпус 1 может изготавливаться из одного листа путем обрезки и отбортовки. В области двигателя 4 в центральной области 31 находящегося со стороны нижнего иска стального листа 6 предусмотрены надлежащие крепежные и центрирующие устройства. В области 32 соединения с панелью 5 коллектора в несущем варианте осуществления предпочтительным образом тоже предусмотрены (не изображенные) крепежные приспособления, например, отбортованные фланцы для привинчивания или заклепочного соединения. Несущий вариант осуществления означает, что рабочее колесо 3 вентилятора вместе с двигателем 4 через обращенный к нижнему диску лист 6 и боковые части 7 несущим образом закреплены на панели 5 коллектора или на иной базе.
Корпус 1 может также выполняться не несущим. В этом случае не обязательно необходимо, чтобы боковые части 7 распространялись до панели коллектора 7. Однако оказалось, что предпочтительно, когда между боковыми листами 7 и панелью 5 коллектора имеется максимально небольшой зазор (<D/10, при этом D - средний диаметр задних кромок 33 лопастей 18 рабочего колеса 3 вентилятора относительно оси рабочего колеса).
Обращенный к нижнему диску лист 6 распространяется до боковых частей 7. В этом примере осуществления обращенный к нижнему диску лист 6 в областях между каждыми соседними боковыми частями 7 имеет скругленную переходную область 9.
Боковые части 7 имеют каждая кромку 14 на стороне всасывания, а также кромку 15 на стороне нагнетания. Кромка 14 на стороне всасывания и кромка 15 на стороне нагнетания являются обрамлениями боковых частей 7, если смотреть в окружном направлении. При этом кромка 14 на стороне всасывания боковой части 7 лежит, если смотреть в направлении вращения рабочего колеса 3 вентилятора, перед кромкой 15 на стороне нагнетания той же самой боковой части 7.
На фиг.2 показан другой пример осуществления предлагаемого изобретением корпуса 1 на изображении в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания. В отличие от примера осуществления в соответствии с фиг.1, на обращенном к нижнему диску листе 6 между каждыми соседними боковыми частями 7 выполнены прямые переходные области 10. Важно, что обращенный к нижнему диску лист 6 распространяется до боковых частей 7. Боковые части 7 построены по существу из цельной планарной области 8, предпочтительно из листа. Весь корпус 1 построен по существу из планарных областей. Также обращенный к нижнему диску лист 6 является по существу планарным.
На фиг.3 показан другой пример осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус 1, на изображении в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания. В отличие от примера осуществления в соответствии с фиг.1 и фиг.2, каждая боковая часть 7 корпуса 1 состоит из двух планарных областей 8, которые прилегают друг к другу на каждом переходе 12. Весь корпус 1, включая его боковые части 7, построен исключительно из по существу планарных областей, что существенно облегчает изготовление из листа. В частности, для его изготовления не нужны никакие формовочные инструменты, такие как, например, инструменты для чеканки. Также не нужно снабжать листы закруглениями с какой-либо кривизной. Например, изображенный корпус 1 может изготавливаться путем обрезки или выштамповки и отбортовки из одного единственного листа стали, или из нескольких листовых частей, которые предварительно изготавливаются каждая путем обрезки и выштамповки и при необходимости отбортовки, и затем соединяются друг с другом с помощью винтового соединения, сварки, заклепочного соединения или тому подобного. Для этого в областях соединения соседних листовых частей могут быть предусмотрены специальные соединительные элементы, например, отбортованные фланцы под винты или заклепки. Из указанных двух планарных областей 8 каждой боковой части 7 одна имеет кромку 14 на стороне всасывания, и одна кромку 15 на стороне нагнетания. При этом кромка 14 на стороне всасывания боковой части 7, если смотреть в направлении вращения рабочего колеса 3 вентилятора, лежит перед кромкой 15 на стороне нагнетания той же самой боковой части 7. Указанная планарная область 8, имеющая кромку 15 на стороне нагнетания, называется радиально крайней наружной планарной областью 13 боковой части 7, так как она, если смотреть по середине, находится на большем расстоянии от оси вентилятора, чем указанная планарная область 8, имеющая кромку 14 на стороне всасывания. В вариантах осуществления в соответствии с фиг.1 и 2 единственная планарная область 8 каждой боковой части 7 одновременно является также радиально крайней наружной планарной областью данной боковой части 7. На обращенном к нижнему диску стальном листе 6 корпуса 1 в примере осуществления в соответствии с фиг.3 между каждыми двумя соседними боковыми частями 7 выполнены прямые переходные области 19. Эти прямые переходные области 10 в этом примере осуществления представляют собой примерно прямые продолжения переходов между радиально крайней внутренней планарной областью 34 и обращенным к нижнему диску листом 6. В области 32 соединения между боковыми частями 7 и панелью 5 коллектора, как и в других примерах осуществления, могут быть предпочтительно предусмотрены крепежные приспособления.
На фиг.4 изображен вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.2, смонтированный в воздушном канале 35, в сечении по плоскости, перпендикулярной оси вентилятора и примерно в середине осевой высоты корпуса 1 на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания. Внутри различимо рабочее колесо 3 вентилятора и снаружи четыре боковые части 7, которые состоят каждая из планарной области 8, которая одновременно также образует каждую радиально крайнюю наружную планарную область 13. Корпус 1 имеет в этом примере осуществления по меньшей мере симметрию вращения относительно оси вентилятора приблизительно на 90°. На чертеже показана длина L1 (16) радиально крайней наружной планарной области 13, если смотреть в сечении, а также расстояние L2 (17) между двумя соседними в окружном направлении, радиально крайними наружными планарными областями 13, тоже если смотреть в сечении. L1 (16) меньше L2 (17). Предпочтительно L2 (17) равно примерно 1,5-2,5-кратной L1 (16). L1 (16) равно предпочтительно примерно 45%-65% среднего диаметра D задних кромок 33 лопастей 18 рабочего колеса 3 вентилятора относительно оси вентилятора. В вариантах осуществления, имеющих несколько планарных областей 8 боковых частей 7, таких как, например, вариант осуществления в соответствии с фиг. 3, L1 (16) и L2 (17) задаются только радиально крайними наружными планарными областями 13 без учета остальных планарных областей 8. Если кромка 14 на стороне всасывания какой-либо боковой части 7 и/или кромка 15 на стороне нагнетания какой-либо боковой части 7 проходят не параллельно оси вентилятора, то L1 (16) и L2 (17) не постоянны для разных плоскостей сечения. В таком случае для оценки следует использовать средние значения L1 (16) или, соответственно, L2 (17) для радиально крайней наружной планарной области 13 или, соответственно, для расстояния между двумя соседними крайними наружными планарными областями 13.
Благодаря тому, что L2 (17) в описанной мере больше L1 (16), несмотря на наличие корпуса 1, имеется очень хорошая возможность доступа к рабочему колесу 3 вентилятора, например, в целях технического обслуживания или чистки, без необходимости демонтажа корпуса 1.
Корпус 1, в изображенном сечении или, соответственно, на осевом виде в плане, имеет ширину w (37). Она определена длиной стороны наименьшего описанного вокруг корпуса 1 квадрата 40 в сечении по плоскости, перпендикулярной оси, или, соответственно, на осевом виде в плане. Ширина w (37) корпуса 1 равна предпочтительно 1,5-1,7-кратному среднему диаметру D задних кромок 33 лопастей 18 рабочего колеса 3 вентилятора. Средняя длина L1 радиально крайней наружной области 16 боковой части 7 корпуса 1 равна предпочтительно примерно 25%-45% ширины w (37) корпуса 1. Если ширина w является варьируемой для разных плоскостей сечения, то для оценки следует использовать усредненную по всей осевой высоте корпуса 1 ширину w.
Воздушный канал 35 имеет здесь четыре боковые стенки 36. Он имеет в соответствии с сечением с фиг.4 ширину s (38). Если воздушный канал имеет примерно прямоугольное поперечное сечение, имеющее разные длины s1 и s2 сторон, то s может определяться либо как меньшее значение из s1 и s2, либо по формуле s*s=s1*s2. Если при этом в воздушном канале параллельно смонтированы несколько вентиляторов, имеющих корпуса 1, то для каждого вентилятора рассматривается только соответствующая ему область воздушного канала 35, как если бы всегда посредине между соседними вентиляторами параллельно боковым стенкам 36 воздушного канала 35 были вставлены перегородки. Предпочтительным образом ширина s (38) предусмотренного для вентилятора воздушного канала 35 лежит в пределах 1,25-кратной-1,6-кратной ширины w (37) соответствующего корпуса 1.
Если отношение s/w ширины s (38) предусмотренного для вентилятора воздушного канала 35 и ширины w (37) соответствующего корпуса 1 ниже 1,4, может быть предпочтительно, монтировать корпус 1 слегка с поворотом относительно воздушного канала 35, чтобы минимизировать потери на изменение направления. Благодаря этому радиальное пространство в областях углов воздушного канала 35 может использоваться оптимально для течения. При этом возникает угол α (39) между корпусом 1 и соответствующим воздушным каналом 35, как указано на чертеже фиг.4. Этот угол лежит между стороной наименьшего описанного квадрата 40 соответствующего корпуса 1 и ближайшей боковой стенкой 36 соответствующего воздушного канала 35. Предпочтительно угол α (39) лежит в пределах примерно 5°-20°.
На фиг.5 на виде наискосок, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий корпус 1 и воздушный канал 35 в соответствии с фиг.4, рассеченный по плоскости, перпендикулярной оси вентилятора. Здесь корпус 1 смонтирован в воздушном канале 35. Это значит, что после выхода из корпуса 1 вытекающий воздух перенаправляется в направлении, примерно параллельном наблюдателю. У центрально расположенного в корпусе 1 рабочего колеса 3 вентилятора различимы покрывной диск 19, а также в сечении лопасти 18. В центре рабочего колеса 3 в сечении схематично изображен приводной двигатель 4. Направление вращения рабочего колеса на этом изображении против направления часовой стрелки. У располагающегося на обращенной от наблюдателя стороне всасывания входного коллектора 2 различима задняя кромка, которая лежит в центральном впускном отверстии покровного диска 19. Обращенный к нижнему диску лист на этом изображении сечения не различим. В остальном можно сослаться на описание к фиг.4.
На фиг.6 схематично показано изображение характеристик коэффициента полезного действия вентилятора без корпуса, а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус. Достигаемый в каждом случае статический коэффициент полезного действия при постоянной частоте вращения вентилятора нанесен как функция расхода. Штриховая линия 20 характеристики коэффициента полезного действия была получена с помощью измерений искривленного назад радиального вентилятора, в отличие от чего сплошная линия 21 характеристики коэффициента полезного действия была получена с помощью измерений того же самого вентилятора, но имеющего дополнительно установленный предлагаемый изобретением корпус. Хорошо различимо, что, в частности, при низких расходах, то есть при высоких давлениях, коэффициент полезного действия заметно повышается благодаря предлагаемому изобретением корпусу. При высоких расходах или, соответственно, низких давлениях это улучшение скорее ниже. В области низких расходов или, соответственно, высоких давлений улучшение составляет несколько процентных пунктов, в частности оно может составлять по меньшей мере 3 процентных пункта.
На фиг.7 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен другой пример осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус 1. Корпус 1 имеет по существу квадратный обращенный к нижнему диску лист 6, который, однако, на своих радиально наружных краях имеет отбортовки, снабженные сверлениями, образующие приспособления 24 для крепления обращенного к нижнему диску листа 6 к боковым частям 7. Крепление этих частей друг к другу может осуществляться посредством винтов, заклепок, сварки или тому подобного. В этом примере осуществления части соединяются друг с другом винтами. Центральная область 31 обращенного к нижнему диску листа 6 выполнена в виде базы для двигателя 4, имеющей соответствующие сверления и центровки. В целом обращенный к нижнему диску лист 6 изготовлен как интегральная листовая часть. Интегральная листовая часть означает, что эта листовая часть выполняется сплошным образом, из одного единственного стального листа путем обрезки и обработки давлением.
В отличие от примеров осуществления в соответствии с фиг.1-5, в варианте осуществления в соответствии с фиг.7 выполнена область 26 стабилизации. В этой области 26 стабилизации, начиная от панели коллектора, примерно до 30%-70% осевой длины до обращенного к нижнему диску листа 6, корпус 1 по существу по всему периметру закрыт. Это значит, в этой области по всему периметру нет никаких существенных проточных отверстий. В отличие от этого, между областью 26 стабилизации и обращенным к нижнему диску листом 6 распространяется проточная область 27. Эта область, если смотреть в окружном направлении, характеризуется чередующимся наличием проточных отверстий и боковых частей 7. Боковые части 7 должны пониматься как аэродинамические объекты, которые, если смотреть в осевом направлении, распространятся только по проточной области 27. На фиг.7 штриховой линией изображен воображаемый край 42 боковой части 7 в направлении области 26 стабилизации. Сплошная боковая часть 7 может быть выполнена, как в этом примере осуществления, из нескольких интегральных листовых частей 22, а интегральная листовая часть 22 может одновременно образовывать боковые части 7 и другие части, например, области указанной области 26 стабилизации.
В примере осуществления в соответствии с фиг.7 корпус 1, который окружает рабочее колесо 3 вентилятора, построен, в частности, из обращенного к нижнему диску листа 6 и четырех других интегральных листовых частей 22, при этом последние образуют области 26 стабилизации вблизи панели 5 коллектора, а также боковые части 7. Каждая из этих 4 интегральных листовых частей 22 проходит по отбортовке через угловую область 29 корпуса 1, и каждая из этих 4 листовых частей образует по 2 планарные отдельные области 11 двух следующих друг за другом в окружном направлении боковых частей 7. Для экономичного изготовления существенно, чтобы все листовые части корпуса 1, в этом примере осуществления обращенный к нижнему диску лист 6 и четыре интегральные листовые части 22, могли изготавливаться без контурирующих инструментов путем обрезки или, соответственно, штамповки и отбортовки, так как они построены по существу исключительно из планарных областей. Соединение в окружном направлении соседних интегральных листовых частей 22 осуществляется по отбортованным фланцевым областям, которые служат крепежными приспособлениями 25, и которые в этом примере осуществления проходят, в частности, поперек через боковые части 7 корпуса 1. Эта конструкция является особенно стабильной и жесткой и проста в изготовлении. Четыре интегральные листовые части 22 в этом примере осуществления по существу идентичны. При этом корпус 1 по существу вращательно-симметричен относительно оси вентилятора при делении на четыре части.
Панель 5 коллектора закрывает корпус 1 в направлении стороны всасывания вентилятора. В области 26 стабилизации или, соответственно, образующих ее интегральных листовых частях 22 интегрированы крепежные приспособления 23 для крепления корпуса 1 к панели 5 коллектора или выполняющей функцию панели коллектора стенке прибора. Эти крепежные приспособления 23 могут представлять собой сверления, продолговатые отверстия или же отбортованные фланцевые области, которые облегчают крепление корпуса к 1 к панели 5 коллектора или стенке прибора с помощью винтов, заклепок или тому подобного. Область 26 стабилизации, если смотреть в поперечном сечении по плоскости, перпендикулярной оси вентилятора, имеет примерно четырехугольный контур, что предпочтительно для аэродинамической функции. Эта область стабилизирует рециркулирующее и снова входящее в радиальный зазор между входным коллектором 2 и покрывным диском 19 рабочего колеса 3 вентилятора воздушное течение и тем самым способствует повышению коэффициента полезного действия и снижению шума.
На фиг.8 на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, показан вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.7. В панель 5 коллектора интегрирован входной коллектор 2. Он может быть образован интегральной листовой частью, которая также образует панель 5 коллектора, или быть выполнен в виде отдельной конструктивной части, тоже из листа или из полимерного экструзионного литья, которая крепится к панели 5 коллектора, в частности, винтами или заклепками. Через входной коллектор 2 при эксплуатации воздух течет во вращающееся рабочее колесо 3 вентилятора, имеющее лопасти 18, и после передачи энергии рабочим колесом нагнетается радиально через открытые области проточной области 27 наружу. Благодаря корпусу 1 статический коэффициент полезного действия вентилятора повышается. Направлением вращения рабочего колеса в этом примере осуществления, если заглянуть со стороны всасывания во входной коллектор 2, является направление часовой стрелки. Образованные каждая из 2 планарных областей 11 боковые части 7 имеют по кромке 14 на стороне всасывания, а также кромке 15 со стороны нагнетания. В этом примере осуществления эти кромки в осевом направлении не ориентированы в осевом направлении, т.е. они не проходят параллельно оси вентилятора, а являются косыми. Длина L1 (16) боковых частей 7, если смотреть в сечении по плоскостям, перпендикулярным оси вентилятора (соответственно фиг.4), не является постоянной. Для оценки (см. описание к фиг.4) используется среднее значение L1 (16), если смотреть по осевой протяженности боковых частей 7. Эквивалентным образом также длина L2 (17) не является постоянной, и для оценки должно тоже использоваться среднее значение L2, если смотреть по осевой протяженности боковых частей 7. Интегральные листовые части 22 в области указанных областей 26 стабилизации отбортованы в угловых областях 29.
На фиг.9 на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, виден вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.7 и 8, рассеченный по плоскости через ось вентилятора. Рабочее колесо 3 вентилятора состоит из покрывного диска 19, нижнего диска 28 и распространяющихся между ними лопастей 18. Оно приводится в движение двигателем 4 и закреплено на двигателе 4. Двигатель 4 через обращенную к нижнему диску панель 6, боковые части 7 и область 26 стабилизации или, соответственно, образующие эти области интегральные листовые части 22 присоединен к панели 5 коллектора. То есть корпус 1 выполнен здесь несущим образом. Альтернативно двигатель 4 вместе с рабочим колесом 3 мог бы быть прикреплен к панели 5 коллектора независимо от корпуса 1 или как-либо иначе. Тогда корпус был бы выполнен не несущим и мог бы либо быть закреплен либо на панели 5 коллектора, стенке прибора, либо на двигателе 4.
Воздух в этом примере осуществления на показанном изображении течет при эксплуатации вентилятора по существу слева во входной коллектор 2, затем между покрывным диском 19, нижним диском 28 и лопастями 18 через рабочее колесо 3, которое передает энергию воздуху, и после выхода из рабочего колеса 3 вентилятора в радиальном направлении через открытые области указанной проточной области 27. Однако небольшая доля воздушного потока рециркулирует после выхода из рабочего колеса 3 в области на высоте области 26 стабилизации через радиальный зазор между входным коллектором 2 и покрывным диском 19 рабочего колеса 3 снова в рабочее колесо 3 и стабилизирует рабочем колесе 3 течение на покрывном диске 19, что приводит к значительным преимуществам в отношении энергоэффективности и малошумности. Предлагаемый изобретением вариант осуществления области 26 стабилизации положительным образом в значимой степени способствует этой стабилизации течения.
На фиг.10 на виде сбоку изображен вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.7-9. Область 26 стабилизации распространяется в этом примере осуществления, если смотреть на этом виде сбоку перпендикулярно оси вентилятора, немного за (невидимый) покрывной диск 19 рабочего колеса 3. Обращенный к нижнему диску лист 6 находится на осевом расстоянии от нижнего диска 28 рабочего колеса 3. В целом, если смотреть в осевом направлении, ширина проточной области 27 составляет по меньшей мере 90% ширины, если смотреть в осевом направлении, выхода воздуха из рабочего колеса 3, то есть осевого расстояния между покрывным диском 19 и нижним диском 28, если смотреть на радиально наружном конце каждого из них.
На фиг.11 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен другой пример осуществления вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус 1. Боковые части 7 корпуса 1 снабжены каждая несколькими перфорациями 30. Эти перфорации 30 приводят к уменьшению шума. Они имеют предпочтительно диаметр 0,5%-4% диаметра рабочего колеса 3 и примерно равномерно распределены по боковым частям 7.
Вообще, можно также снабдить открытые области проточных областей 27 решеткой для защиты от прикосновения. Так здесь была бы обеспечена комплектная защита от прикосновения против вмешательства в рабочее колесо 3 вентилятора со стороны нагнетания. Такая решетка для защиты от прикосновения может быть предпочтительно даже совместно интегрирована в интегральные листовые части 22.
На фиг.12 на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса 2, инсталлирован на дне 36a воздушного канала 35. Корпус с помощью 4 элементов 41 для крепления к дну, которые предпочтительно выполнены в виде демпферных элементов, закреплен на нижней стенке 36a воздушного канала 35. Корпус 1 в этом примере осуществления выполнен несущим, то есть двигатель 4 вместе с рабочим колесом 3 вентилятора закреплен на несущем корпусе 1. Вследствие крепления к нижней стенке 36a воздушного канала 35 получается, как правило, если смотреть на осевом виде в плане, асимметричное расположение корпуса 1 или, соответственно, рабочего колеса 3 вентилятора относительно воздушного канала 35. В частности, расстояние от нижней стенки 36a до корпуса 1 существенно меньше, чем расстояния от одной или нескольких других боковых стенок 36 воздушного канала 35 до корпуса 1. Вытекание воздуха из корпуса 1, через проточную область 27, в направлении нижней стенки 36a, из-за этого сильно ухудшено или совершенно невозможно. Соответственно получаются дополнительные потери от монтажа. Предпочтительно для этого вида инсталляции может применяться специальная, адаптированная конфигурация корпуса 1, которая тогда, со своей стороны, имеет асимметрии, чтобы лучше удовлетворять асимметрии этой ситуации инсталляции.
На фиг.13 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, показан вентилятор, имеющий корпус 1 в воздушном канале в соответствии с фиг.12, при этом обращенный к нижнему диску лист 6 для лучшего изображения не отображен (скрыт). Различимы четыре демпферных элемента 41, с помощью которых корпус 1 закреплен на нижней стенке 36a воздушного канала 35. Два располагающихся ближе к наблюдателю демпферных элемента 41 закреплены на (не изображенном) обращенном к нижнему диску листе 6, имеющему в своей краевой области отбортованные фланцевые области, к которым могут хорошо крепиться демпферные элементы 41.
Вследствие крепления корпуса 1 к нижней стенке 36a воздушного канала 35 получается асимметрия, как описано с помощью фиг.12. Предпочтительным может быть адаптированное к условию монтажа исполнение корпуса 1, в частности, что касается адаптированных длин L1 (16) боковых частей 7. Так как корпус 1 изготавливается без контурирующих инструментов, только путем обрезки или, соответственно, штамповки и отбортовки, варианты геометрии, связанные, например, с модифицированными длинами L1, могут реализовываться без больших капиталовложений в инструменты, так как в лучшем случае должна изменяться только обрезка листов стали, и соответственно этому должен незначительно адаптироваться процесс отбортовки. При монтаже корпуса 1 также не возникает никаких значимых изменений.
Вследствие асимметричного расположения корпуса 1 в воздушном канале 35 могут различаться разные по меньшей мере в гидродинамическом отношении боковые части 7 (7a-7d). Есть обращенная к нижней стенке 36a боковая часть 7a, боковая часть 7b, которая сдвинута относительно боковой части 7a, если смотреть в окружном направлении, примерно под 90° в направлении вращения вентилятора (на этом виде против направления часовой стрелки), также боковая часть 7c, которая лежит напротив боковой части 7a со сдвигом примерно на 180°, и боковая часть 7d, которая лежит напротив боковой части 7a в окружном направлении со сдвигом примерно на 270° в направлении вращения рабочего колеса 3 вентилятора. Соответственно боковым частям 7a-7d распределяются длины L1a-L1d. Простая конструкция корпуса 1 получается благодаря тому, что все длины L1a-L1d примерно равны (и тогда могут называться длиной L1 (16)), и корпус построен примерно вращательно-симметрично, потому что тогда интегральные листовые части 22 могут выполняться идентично друг другу. В этом случае предпочтительно выбирать длины L1 (16) меньше при монтаже на нижней стенке воздушного канала 35 по сравнению с симметричным монтажом на обращенной к панели коллектора стенке воздушного канала, например, в соответствии с фиг. 4 и 5. Тем самым создается большего размера проточная площадь на сторонах боковых стенок 7b, 7c и 7d, потому что протекание через сторону на боковой стенке 7a совсем или практически подавлено нижней стенкой 36a корпуса 35. Поэтому выбор более низкой L1 (16) по меньшей мере частично компенсирует негативный эффект блокировки течения нижней стенкой 36a. Средние длины L1 (16) корпуса 1 могут тогда предпочтительно составлять примерно только 15%-40% ширины w (37, см. фиг.4) корпуса 1 и при таком варианте для монтажа на нижней стенке 36a воздушного канала 35 быть на 10%-25% короче, чем при сравнимом варианте, который предусмотрен скорее для симметричного монтажа в воздушном канале.
Также предпочтительным в гидродинамическом отношении, но связанным с более высокими издержками изготовления образом корпуса 1 могут изготавливаться с различными длинами L1a-L1d. Длина L1 при изображенном условии монтажа имеет небольшое влияние, так как протекание через соответствующую сторону корпуса 1 так или иначе практически блокировано нижней стенкой 36a воздушного канала 35. Предпочтительно L1b > L1c и/или L1b > L1d и/или L1c > L1d.
В варианте осуществления в соответствии с фиг.13 для коэффициента полезного действия предпочтительно, когда высота демпферных элементов 41, которая задает расстояние от нижней стенки 36a воздушного канала до корпуса 1, является по возможности большой, чтобы также еще было возможно эффективное протекание через те проточные области 27, которые лежат вблизи нижней стенки 36a. Предпочтительно при этом высота демпферных элементов 41 или, соответственно, расстояние от корпуса 1 до нижней стенки 36a составляет по меньшей мере 10% среднего диаметра задних кромок лопастей 18 рабочего колеса 3 вентилятора относительно оси вентилятора.
На фиг.14 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса 1, инсталлированный на дне 36a воздушного канала 35, при этом обращенный к нижнему диску лист корпуса 1 не изображен. Особенностью этого варианта осуществления при сравнении с вариантом осуществления в соответствии с фиг.13 является, что та сторона корпуса 1, которая обращена к нижней стенке 36a воздушного канала, полностью закрыта листом, то есть не имеет проточной площади. Это может иметь преимущества, прежде всего, с точки зрения прочности. В остальном справедливы также рассуждения, которые были сделаны к фиг.13.
В этом месте следует еще раз упомянуть, что решающим является исполнение релевантных для течения контуров боковых частей 7. Так, также в отличие от вариантов осуществления в соответствии с фиг.7-14, можно выполнять соответствующие корпуса с другими делениями на интегральные листовые части; так, например, даже можно изготавливать корпус 1 вместе с обращенным к нижнему диску листом 6 и всеми боковыми частями 7 и областью 26 стабилизации из одного единственного листа стали интегрально путем обрезки или, соответственно, штамповки и отбортовки.
На фиг.15 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса 1, инсталлированный на дне 36a воздушного канала 35, при этом обращенный к нижнему диску лист 6 корпуса не изображен. При этом боковые части 7a и 7d выполнены таким образом, что между ними по существу не выполнена проточная область. Корпус 1 в этом примере осуществления имеет, таким образом, только 3 проточные области: между боковыми частями 7a и 7b, между боковыми частями 7b и 7c и между боковыми частями 7c и 7d. Этот вариант осуществления может быть предпочтительным при этом виде монтажа. В остальном справедливы рассуждения, которые были сделаны также к варианту осуществления фиг.13.
На фиг.16 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса 1, который является особенно компактным в радиальном направлении. Вентилятор состоит по существу из рабочего колеса 3, приводного двигателя 4, панели 5 коллектора, имеющей (не видимый на этом изображении) входной коллектор 2, а также корпуса 1. Корпус 1 построен по существу из обращенного к нижнему диску листа 6 и четырех интегральных листовых частей 22. Эти четыре по существу идентичные интегральные листовые части 22 соединены друг с другом крепежными приспособлениями 25 в окружном направлении. В этом примере осуществления крепежные приспособления 25 соседних интегральных листовых частей 22 лежат точно в угловых областях 29 областей 26 стабилизации. Области 26 стабилизации и проточные области 27 задаются интегральными листовыми частями 22, так же, как и аэродинамически эффективные боковые части 7 в области проточных областей 27. Каждая интегральная листовая часть 22 воспроизводит здесь планарную боковую часть 7 в целом. Боковые части 7 имеют каждая кромку 14 на стороне всасывания и кромку 15 на стороне нагнетания. Кромка 14 на стороне всасывания, если смотреть в направлении вращения рабочего колеса 3, лежит на боковой части 7 сзади; кромка 15 на стороне нагнетания, если смотреть в направлении вращения рабочего колеса 3, лежит на боковой части 7 впереди. Направление вращения рабочего колеса 3 на показанном изображении предположительно против направления часовой стрелки. Боковые части 7 сужаются от области 26 стабилизации в направлении обращенного к нижнему диску листа 6. Кромка 14 на стороне всасывания и кромка 15 на стороне нагнетания проходят наискосок и не параллельно оси рабочего колеса. Боковые части 7 расположены не в середине между двумя соответствующими угловыми областями 29 области 26 стабилизации, а они несколько смещены каждая в направлении вращения рабочего колеса 3 относительно соответствующей середины между двумя соответствующими угловыми областями 29, в этом примере осуществления примерно на 10% диаметра рабочего колеса.
Двигатель 4 закреплен на обращенном к нижнему диску листе 6 в центральной области 31. Корпус 1 изготовлен по существу из планарных листовых частей, как в вариантах осуществления в соответствии с фиг.1-5 и 7-15. В частности, боковые части 7 и обращенный к нижнему диску лист 6 по существу планарно, как и область 26 стабилизации, изготовлены исключительно из по существу планарных листовых компонентов.
На фиг.17 на виде в перспективе, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.16, при этом в целях наглядности изображения обращенный к нижнему диску лист корпуса не изображен. На этом изображении рабочее колесо 3, состоящее по существу из нижнего диска 28, покрывного диска 19 и распространяющихся между ними лопастей 18, различимо лучше, чем на изображении в соответствии с фиг.16. Корпус 1 в показанном здесь варианте осуществления является существенно более компактным в отношении рабочего колеса 3, чем, например, в вариантах осуществления в соответствии с фиг.1-5 и 7-15. Так, расстояние между рабочим колесом 3 или, соответственно, его покрывным диском 19 или его лопастями 18 и боковыми частями 7 корпуса 1 здесь существенно меньше, в частности, это расстояние составляет меньше 15% диаметра вентилятора.
На фиг.18 на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.16 и фиг.17, при этом в целях наглядности изображения обращенный к нижнему диску лист корпуса не изображен. На этом изображении может быть особенно хорошо различима и описана радиальная компактность корпуса 1. Корпус 1 в этом примере осуществления имеет примерно квадратную форму, т.е. на изображенном осевом виде в плане корпус 1 имеет примерно квадратную форму, имеющую длину W стороны квадрата. При этом W должна обозначаться длина стороны значимого в гидродинамическом отношении внутреннего, обращенного к рабочему колесу контура. В других вариантах осуществления, имеющих неквадратные корпуса, W соответствует предпочтительно длине стороны наименьшего описанного вокруг контура корпуса квадрата. Итак, изображенный корпус 1 является предпочтительным образом компактным, так как отношение W к диаметру D рабочего колеса (наибольший диаметр задней кромки лопасти 18 рабочего колеса 3) является относительно низким, в частности меньше 1,3. Компактные корпуса имеют то существенное преимущество, что необходимое пространство для монтажа вентилятора невелико; так, компактные корпуса могут монтироваться, например, в воздушные каналы, имеющие относительно малые поперечные сечения, без слишком большого увеличения потерь от монтажа, т.е. обусловленного монтажом снижения коэффициента полезного действия. Например, в воздушных каналах могут монтироваться вентиляторы, имеющие компактные корпуса, которые, если смотреть в поперечном сечении, имеют наименьшую длину S стороны (в отношении S следует сослаться также на фиг.4 и описание) меньше 1,8-кратного диаметра D рабочего колеса.
На фиг.19 на осевом виде в плане, если смотреть со стороны нагнетания, изображен вентилятор, имеющий корпус 1 в соответствии с фиг.16-18, при этом одновременно изображен обращенный к нижнему диску лист 4 корпуса. Обращенный к нижнему диску лист 4 имеет особенно предпочтительную форму. Так, он снабжен угловыми выемками 45 в угловых областях корпуса 1 или, соответственно, обращенной к нижнему диску панели 6. Угловые выемки 45 дают преимущества в коэффициенте полезного действия и акустике, в частности, когда вентилятор вместе с корпусом 1 смонтирован в воздушном канале, ведущем течение дальше в осевом направлении, как изображено, например, на фиг.4 и фиг.5. В частности, благодаря угловым выемкам 45 больше не нужен поворот корпуса 1 на угол α относительно воздушного канала 36 (сравн. с фиг.4), для достижения наилучших коэффициентов полезного действия. Направление вращения указанного (невидимого) рабочего колеса против направления часовой стрелки (сравн. с фиг.18). Угловые выемки 45 в этом примере осуществления выполнены в виде фасок, имеющих размеры a (46) x b (47). При этом a (46), если смотреть в направлении вращения рабочего колеса, лежит впереди относительно b (47). Длина a (46) предпочтительно больше длины b (47), в этом примере осуществления примерно вдвое больше, предпочтительно в 1,5-3 раза больше. Угловые выемки 45 могут также выполняться, например, в виде закруглений или тому подобного, причем и тогда для протяженности угловых выемок могут задаваться эквивалентные характеристические величины a и b, и a всегда соответствует протяженности, находящейся впереди в направлении вращения (относительно каждого соответствующего угла) Угловые выемки 45 уменьшают эффективную в гидродинамическом отношении площадь обращенной к нижнему диску панели 6, которая без угловых выемок составляет примерно W x W. В этом примере осуществления каждая из четырех угловых выемок 45 уменьшает эффективную площадь обращенного к нижнему диску листа 6 на площадь примерно 3,5% относительно W x W, предпочтительными являются здесь значения 2%-5%. Длина a (46) составляет в этом примере осуществления примерно 35% длины W (37), предпочтительны 20%-40%.
На фиг.20 изображен вентилятор, имеющий корпус 1 по варианту осуществления в соответствии с фиг.16-19, на виде сбоку. Хорошо различимо осевое положение рабочего колеса 3 относительно корпуса 1, его области 26 стабилизации и его проточной области 27. Область 26 стабилизации распространяется в этом примере осуществления от панели 5 коллектора в осевом направлении немного за покрывной диск 19, т.е. заданная между нижним диском 28 и покрывным диском 19 площадь нагнетания рабочего колеса 3 в радиальном направлении, во всяком случае, минимально закрыта областью стабилизации. Это особенно предпочтительно в этом варианте осуществления корпуса 1, который является компактным, и боковые стенки 7 которого и область 26 стабилизации которого находятся только на небольшом расстоянии в радиальном направлении от рабочего колеса 3, для достижения высоких коэффициентов полезного действия. Двигатель 4, на котором закреплено рабочее колесо 3, через обращенный к нижнему диску лист 6 прикреплен к боковым частям 7 и вместе с тем, в итоге, к панели 5 коллектора. Таким образом, корпус 1 выполнен несущим. Боковые части 7 имеют приточные кромки 14 и вытяжные кромки 15, при этом для каждой боковой части 7 приточные кромки 14, если смотреть в направлении вращения рабочего колеса, лежат перед вытяжными кромками 15.
На фиг.21 на виде в перспективе, если смотреть со стороны всасывания, показан вентилятор, имеющий другой вариант осуществления корпуса 1, который является особенно компактным в радиальном направлении, и боковые части которого перфорированы. Боковые части 7 снабжены перфорациями 30, т.е. множеством вырезов. В этом примере осуществления эти перфорации 30 примерно круглые, но могут иметь почти любую вообразимую форму, например, четырехугольную, шестиугольную, или они могут неструктурированным образом иметь также самые разные, отличающиеся друг от друга формы. Также размер перфораций может выбираться в относительно большом диапазоне. Здесь на одну боковую часть предусмотрены, например, 28 перфораций, предпочтительны примерно 10-50. Благодаря перфорациям 30 снижается тональный шум, который возникает на напорной стороне из-за боковых частей 7. Общая доля площади, которая вырезана перфорациями из боковых частей, представляемых без перфораций, лежит в пределах примерно 50%, предпочтительны 40%-90%. Чем больше площади вырезано, тем лучше будет снижаться возникающий шум. Однако так как здесь речь идет о несущем варианте осуществления корпуса, у боковых частей 7 должно также оставаться достаточно материала для достижения необходимой прочности корпуса 1. Благодаря перфорациям, у остающегося материала может возникать относительно жесткая структура, похожая на структуру решетки. Предпочтительно также листы могут перфорироваться в области 27 стабилизации для дальнейшей оптимизации излучения шума на напорной стороне. Могут также предпочтительно перфорироваться только локально те области, в которых было бы ожидаемо значительное излучение шума, в частности вблизи приточной кромки 14 боковых частей 7.
За исключением перфораций 30, этот вариант осуществления соответствует варианту осуществления в соответствии с фиг.16-20, поэтому также можно сослаться на описание этих фигур. Еще здесь хорошо различимы крепежные приспособления 23, с помощью которых корпус 1 закреплен на панели 5 коллектора, а также входной коллектор 2. Также крепежные приспособления 24 служат для крепления обращенного к нижнему диску листа 6 к боковым частям 7, а также крепежные приспособления 25 для соединения друг с другом соседних интегральных листовых частей 22 в угловых областях 29 области 27 стабилизации в окружном направлении.
На фиг.22 изображены характеристики повышения статических давлений, а также мощностей шума на стороне всасывания вентилятора без корпуса, а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус, при одинаковой, постоянной частоте вращения. Это изображение, в дополнение к фиг.6 и соответствующему описанию, поясняет принцип действия корпуса, при этом на нем линии характеристик вентилятора, имеющего корпус, сравниваются с линиями характеристик одинакового в остальном вентилятора, в частности имеющего одинаковое рабочее колесо, у которого, однако, корпус был заменен практически нейтральной в гидродинамическом отношении подвеской двигателя. Кривая 48 показывает характеристику повышения статического давления для бескорпусного вентилятора в зависимости от нагнетаемого расхода. Вентилятор, имеющий корпус, имеет линию 49 характеристики повышения статического давления в зависимости от нагнетаемого расхода. То есть вследствие замены корпуса, в частности при скорее более низких нагнетаемых расходах, могут достигаться заметно большие повышения статических давлений, чем у бескорпусного вентилятора, а именно, большее в пределах от 5% до 10% повышение статического давления при одинаковой частоте вращения.
Также кривая 50 показывает мощность шума на стороне всасывания бескорпусного вентилятора как функцию расхода воздуха, и, в сравнении с ней, кривая 51 мощность шума на стороне всасывания вентилятора, имеющего корпус. В частности, в области скорее более низких нагнетаемых расходов и больших повышений давления при замене корпуса эта мощность шума заметно снижается в больших пределах более, чем на 5 дБ (каждые две соседние горизонтальные вспомогательные линии лежат на расстоянии мощности шума на стороне всасывания 5 дБ).
Также на чертеже пунктирной линией показан постоянный расход 57 воздуха; для этого расхода воздуха на фиг.23 в сравнении еще показываются спектры шумового давления.
На фиг.23 показаны спектры шумового давления вентилятора без корпуса (кривая 55), а также вентилятора, имеющего предлагаемый изобретением корпус (кривая 56), при постоянной частоте вращения и нагнетаемом расходе, одинаковом с показанным на чертеже фиг.22 нагнетаемым расходом 57. Градация частоты на показанном графике составляет 3.125 Гц, но при других градациях частоты можно обнаружить те же самые в количественном отношении эффекты. Указанная на чертеже частота 54 является частотой следования лопастей рабочего колеса вентилятора, она соответствует произведению частоты вращения рабочего колеса в оборотах в секунду и количества лопастей на одно рабочее колесо. Шумовое давление в области этой частоты как у бескорпусного вентилятора (кривая 55), так и у вентилятора, имеющего корпус (кривая 56), заметно повышено по сравнению с общей тенденцией кривых. Соответствующий шум называется тоном вращения. Однако значимым для принципа действия корпуса является подъем кривых шумового давления в виде областей 55 подъема (бескорпусной вентилятор) и 56 (вентилятор, имеющий корпус). Соответствующий этому шум называется субгармоническим шумом; он возникает у искривленных назад вентиляторов, как правило, при частоте примерно 70%-90% частоты следования лопастей. Можно обнаружить, что субгармонический шум, который вообще зависим от нагнетаемого расхода, при изображенном нагнетаемом расходе у вентилятора, имеющего корпус, ощутимо снижен, в показанном примере примерно на 10 дБ, вообще, в зависимости от рабочей точки и градации частоты, на 1-15 дБ. Кроме того, частота субгармонического шума легко смещается вниз, примерно на 5%-20% частоты следования лопастей. Это снижение и смещение частоты субгармонического шума достигается благодаря стабилизации течения с помощью предлагаемого изобретением корпуса. Это один из очень характерных признаков предлагаемого изобретением корпуса. В зависимости от варианта осуществления, остальной шум, например, тон вращения при частоте 54 следования лопастей или широкополосный шум, у вентилятора, имеющего корпус, может быть выше или ниже, чем у вентилятора без корпуса. Значимым для описания принципа действия является только снижение субгармонического шума у вентилятора, имеющего корпус.
В отношении других предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением решения во избежание повторов ссылаемся на общую часть описания, а также на прилагаемые пункты формулы изобретения.
Наконец, следует отчетливо указать, что описанные выше примеры осуществления предлагаемого изобретением решения служат только для рассмотрения заявленной теории, однако не ограничивают ее этими примерами осуществления.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Корпус
2 Входной коллектор
3 Рабочее колесо вентилятора
4 Двигатель
5 Панель коллектора
6 Обращенный к нижнему диску лист корпуса
7 Боковая часть корпуса
7a Боковая часть корпуса нижняя
7b Боковая часть корпуса, расположенная сбоку в направлении вращения относительно нижней
7c Боковая часть корпуса верхняя
7d Боковая часть корпуса, расположенная против направления вращения относительно нижней
8 Планарная область боковой части
9 Закругленная переходная область обращенного к нижнему диску листа
10 Прямая переходная область обращенного к нижнему диску листа
11 Планарная отдельная область боковой части
12 Переход между двумя планарными областями
13 Радиально крайняя наружная планарная область боковой части
14 Кромка боковой части со стороны всасывания
15 Кромка боковой части со стороны нагнетания
16 (Средняя) длина L1 радиально крайней наружной планарной области
17 (Среднее) расстояние L2 между радиально крайними наружными планарными областями двух соседних боковых частей
18 Лопасть рабочего колеса вентилятора
19 Покрывной диск рабочего колеса вентилятора
20 Примерная линия характеристики без корпуса
21 Примерная линия характеристики с корпусом
22 Интегральная листовая часть
23 Крепежные приспособления корпус-панель коллектора
24 Крепежные приспособления боковые части-обращенная к нижнему диску панель
25 Крепежные приспособления между соседними интегральными листовыми частями
26 Область стабилизации вблизи панели коллектора
27 Проточная область вблизи обращенной к нижнему диску панели
28 Нижний диск рабочего колеса
29 Угловая область области 26 стабилизации
30 Перфорация боковой части
31 Центральная область обращенного к нижнему диску листа
32 Область соединения с панелью коллектора
33 Задняя кромка лопасти рабочего колеса вентилятора
34 Радиально крайняя внутренняя планарная область боковой части 7
35 Воздушный канал
36 Боковая стенка воздушного канала 35
36a Нижняя стенка воздушного канала 35
37 Ширина w корпуса 1
38 Ширина s воздушного канала 35
39 Угол α между корпусом 1 и воздушным каналом 35
40 Наименьший описанный вокруг корпуса 1 квадрат
41 Нижний крепежный или, соответственно, демпферный элемент
42 Край боковой части в направлении области стабилизации
43 Край боковой части в направлении области стабилизации
44 Диаметр D рабочего колеса
45 Угловая выемка на обращенном к нижнему диску листе 6
46 Длина угловой выемки a у кромки 14 на стороне всасывания
47 Длина угловой выемки b у кромки 15 на стороне нагнетания
48 Линия характеристики повышения статического давления без корпуса
49 Линия характеристики повышения статического давления при наличии корпуса
50 Линия характеристики мощности шума на стороне всасывания без корпуса
51 Линия характеристики мощности шума на стороне всасывания при наличии корпуса
52 Спектр шумового давления на стороне всасывания без корпуса
53 Спектр шумового давления на стороне всасывания при наличии корпуса
54 Частота тона вращения
55 Область повышения давления субгармонического шума без корпуса
56 Область повышения давления субгармонического шума при наличии корпуса
57 Примерная рабочая точка.