РАДИАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР

Полезная модель относится к радиальным вентиляторам, преимущественно с большими размерами радиального рабочего колеса, а именно, к устройствам охлаждения подшипникового узла вала радиального вентилятора.
Из уровня техники известны радиальные вентиляторы, оснащенные устройствами для охлаждения вала и/или подшипникового узла и других теплонагруженных элементов и агрегатов.
Так, в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР №641172, МПК F04D 29/58, дата публикации 05.01.1979 г. [1] представлен радиальный вентилятор, содержащий спиральный корпус, рабочее колесо, соединенное валом с подшипниковым узлом, которое кинематически связано с энергоприводом, оснащено устройством охлаждения вала вентилятора, которое выполнено в виде змеевика, размещенного в корпусе с подводом и отводом охлаждающей жидкости, концентрично установленного на валу, причем на валу в корпусе установлена крыльчатка. Недостатком изобретения [1] является сложность исполнения охватывающего вал корпуса со змеевиком, к которому необходимо обеспечить подвод и отвод охлаждающей жидкости.
В описании изобретения к авторскому свидетельству №1784736, МПК F01P 1/06, дата публикации 30.12.1992 г, [2], представлено устройство для воздушного охлаждения, содержащее охлаждающую и нагревательную камеры, ограниченные защитным кожухом с подводящим и отводящим воздушными каналами, и проходящий через камеры и опорный подшипник вал с установленным на нем теплоотводящим диском, толщина данного диска плавно изменяется в радиальном направлении и уменьшается по мере удаления от вала в радиальном направлении, причем сам диск имеет плоскую поверхность на стороне, смежной с нагревательной камерой, и турбулизирующие лопасти на стороне, смежной с охлаждающей камерой. Особенностью данного устройства является наличие защитного кожуха, что при воздушном охлаждении подшипникового узла вентилятора является усложнением конструкции вентилятора, что является недостатком при использовании такого устройства для охлаждения подшипникового узла и вала вентилятора.
В описании полезной модели РФ №55053, МПК F04D 29/58, дата публикации 27.07.2006 г. [3] представлено устройство для защиты двигателя (например, двигателя вентилятора) от нагрева от теплонагруженного устройства, представляющее собой защитный экран в форме диска, выполненный из теплопроводного материала, жестко установленного без зазора на валу или на удлинителе вала перед теплонагруженным устройством. Экран в виде диска обеспечивает защиту передачи тепла по воздуху, работая как теплоотражающий экран, и теплоотдачу теплоты, полученной посредством контакта с валом, эффективность которой увеличивается при вращении диска. Недостатком полезной модели [3] является недостаточная интенсивность теплообмена с воздухом вследствие отсутствия средств турбулизации воздуха при вращении диска.
Представленный в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР [1] радиальный вентилятор принят в качестве наиболее близкого аналога полезной модели.
Решаемой полезной моделью технической задачей является обеспечение воздушного охлаждения подшипникового узла вентилятора. Технический результат состоит в увеличении эффективности воздушного охлаждения теплонагруженного подшипникового узла и/или двигателя вентилятора.
Сущность полезной модели состоит в следующем.
Радиальный вентилятор, содержащий, как и в наиболее близком аналоге, спиральный корпус, рабочее колесо, соединенное проходящим через заднюю стенку корпуса валом с подшипниковым узлом, оснащенный устройством охлаждения и кинематически связанный с энергоприводом, но в отличие от наиболее близкого аналога, устройство охлаждения выполнено в виде диска, закрепленного на валу между подшипниковым узлом и задней стенкой корпуса.
Радиальный вентилятор характеризуется тем, что диск выполнен в виде крыльчатки, направляющей поток воздуха от задней стенки корпуса в сторону подшипникового узла.
Радиальный вентилятор характеризуется тем, что на валу установлено несколько дисков, в каждом из которых выполнены сквозные отверстия.
При этом сквозные отверстия на дисках выполнены несоосными.
Кроме того, радиальный вентилятор характеризуется тем, что диск, диски или крыльчатка выполнены из материала с высокой теплопроводностью.
Радиальный вентилятор характеризуется тем, что энергопривод выполнен в виде электродвигателя.
При этом вал электродвигателя установлен соосно валу рабочего колеса.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен продольный разрез радиального вентилятора.
На фиг.2 показан пример выполнения устройства охлаждения в виде нескольких дисков с несоосными отверстиями в них.
На фиг.3 представлен пример выполнения устройства охлаждения в виде крыльчатки.
Полезная модель устроена следующим образом.
Радиальный вентилятор содержит спиральный корпус 1, рабочее колесо 2, соединенное валом 3 с подшипниковым узлом 4, который кинематически связан с двигателем 5. Между задней стенкой 6 корпуса 1 и подшипниковым узлом 4 установлено устройство охлаждения. Устройство охлаждения может выполняться в виде диска 7, нескольких дисков, например, двух дисков 7 и 8, а также в виде крыльчатки 9, направляющей воздушный поток от задней стенки 6 в сторону теплонагруженного агрегата, например, подшипникового узла 4 и/или двигателя 10, установленного соосно с валом 3. При этом в случае выполнения устройства охлаждения в виде нескольких дисков, в них выполнены отверстия 11, которые в предпочтительном варианте выполнения на соседних дисках, например на дисках 7 и 8, расположены несоосно. Диски 7, 8 и крыльчатка 9 выполнены из материала с высокой теплопроводностью (медь, сталь, алюминий и т.п.).
Радиальный вентилятор работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса 2 вентилятор обеспечивает передачу воздуха через спиральный корпус 1 и поддержание температуры задней стенки 6 равной температуре воздуха. Охлаждающее устройство, выполненное в виде диска 7, дисков 7 и 8, или крыльчатки 9, направляют воздух от стенки в сторону теплонагруженного элемента, например, подшипникового узла 4 и/или установленного соосно с валом 3 электродвигателя 10. Поскольку температура задней стенки 6 меньше температуры теплонагруженного агрегата, то происходит его охлаждение. Выполнение дисков 7, 8 или крыльчатки 9 из теплопроводного материала обеспечивает его дополнительное охлаждение теплонагруженного элемента, например, подшипниковой опоры и/или двигателя.
Выполнение охлаждающего устройства в виде нескольких дисков увеличивает площадь нагретой поверхности, вследствие чего повышается эффективность охлаждения. Выполнение дисков 7 и 8 с несоосными отверстиями 11 (фиг.2) повышает теплосъем с поверхности при вращении дисков, а также обеспечивает турбулизацию потока и создает струйное движение через отверстия, передавая по ним более холодный воздух от задней стенки 6 к теплонагруженным элементам.
Полезная модель может быть реализована на любом предприятии, проектирующем и/или изготавливающем радиальные вентилятор, и, следовательно, отвечает условию патентоспособности «промышленная применимость».