Канальний вентилятор

1. Канальний вентилятор, який містить корпус, двигун, робоче колесо і всмоктувальний патрубок, корпус виконаний з прямокутним контуром каналу в поперечному перерізі, робоче колесо кінематично зв'язано з двигуном, містить основний і покривний диски і розташовані між ними загнуті назад лопатки, всмоктувальний патрубок розташований на одному з торців корпуса і виконаний симетричним і з криволінійним профілем в діаметральному перерізі з утворенням конфузорного зазора між поверхнями покривного диска і всмоктувального патрубка, вісь обертання робочого колеса паралельна осі симетрії всмоктувального патрубка, який відрізняється тим, що принаймні одна із стінок корпуса містить звукопроникну панель, поєднаний із нею кожух і розташований між ними звукопоглинальний матеріал, при цьому зву U 2 (11) 1 3 ташовані між ними загнуті назад лопатки, всмоктувальний патрубок розташовано на одному з торців корпуса і виконано симетричним та з криволінійним профілем в діаметральному перерізі, з утворенням конфузорного зазору між поверхнями покривного диска і всмоктувального патрубка, вісь обертання робочого колеса паралельна осі симетрії всмоктувального патрубка. Недоліком корисної моделі [1], яку прийнято як найбільш близький аналог канального вентилятора, є підвищений рівень шуму при роботі канального вентилятора, що обумовлено виконанням корпуса без елементів шумопоглинання. Технічна задача, що вирішується, полягає у створенні канального вентилятора з низьким рівнем шуму. Технічний результат полягає в зниженні рівня шуму при збереженні продуктивності і статичного тиску вентилятора. Розкриття корисної моделі. Канальний вентилятор, як і в найбільш близькому аналогу [1], містить корпус, двигун, робоче колесо і всмоктувальний патрубок, корпус виконано з прямокутним контуром каналу в поперечному перерізі, робоче колесо кінематично пов'язано з двигуном, містить основний і покривний диски і розташовані між ними загнуті назад лопатки, всмоктувальний патрубок розташовано на одному з торців корпуса, виконано симетричним і з криволінійним профілем в діаметральному перерізі з утворенням конфузорного зазору між поверхнями покривного диска і всмоктувального патрубка, вісь обертання робочого колеса паралельна або співпадає з віссю симетрії всмоктувального патрубка, але на відміну від найбільш близького аналога [1] принаймні одна із стінок корпуса містить звукопроникну панель, поєднаний з нею кожух і розташований між ними звукопоглинальний матеріал, при цьому звукопоглинальний матеріал і звукопроникну панель розділено непроникною для повітря плівкою. Канальний вентилятор характеризується тим, що кожна із стінок корпуса містить звукопроникну панель, поєднаний з нею кожух і розташований між ними звукопоглинальний матеріал, при цьому між звукопоглинальним матеріалом і звукопроникною панеллю розташовано непроникну для повітря плівку. Канальний вентилятор характеризується тим, що одну із стінок корпуса поєднано із суміжними стінками засобом роз'ємного з'єднання. Канальний вентилятор характеризується тим, що на торцях корпуса закріплено сполучні рамки. Канальний вентилятор характеризується тим, що він устаткований спрямовуючим апаратом, виконаним у вигляді принаймні однієї пластини, яку встановлено в каналі корпуса між всмоктувальним патрубком і покривним диском робочого колеса, при цьому принаймні одну із пластин спрямовуючого апарата встановлено перед конфузорним кільцевим зазором. Канальний вентилятор характеризується тим, що корпус виконано з квадратним контуром каналу в поперечному перерізі. 13584 4 Канальний вентилятор характеризується тим, що звукопроникну панель виконано у вигляді панелі з отворами, площа яких складає не менш 0,25 від площі звукопроникної панелі. Корисна модель пояснюється кресленнями. На Фіг.1 показано повздовжній розріз канального вентилятора. На Фіг.2 показано вид А на Фіг.1 при виконанні корпусу з прямокутним контуром каналу. На Фіг.3 показано вид розрізу Б-Б на Фіг.1 при виконанні корпусу з квадратним контуром каналу. На Фіг.4 показано виносний елемент В на Фіг.1. На Фіг.5 показано виносний елемент Г на Фіг.1. На Фіг.6 показано виносний елемент Д на фіг.2. На Фіг.7 показано розріз Е-Е на Фіг.1. На Фіг.8 наведено залежність коефіцієнта шумопоглинання звукопоглинального матеріалу з непроникною для повітря плівкою і без неї. На Фіг.9 представлено порівняння звукової потужності вентилятора-аналога і вентилятора з шумопоглинальним корпусом. На Фіг.10 представлено порівняння корпусного шуму для вентилятора-аналога і вентилятора з шумопоглинальним корпусом. Здійснення корисної моделі. Канальний вентилятор містить корпус 1, двигун 2, робоче колесо 3 і всмоктувальний патрубок 4 (Фіг.1, 2). Корпус 1 виконано з каналом 5 (Фіг.1, 3), який має пласкі поверхні з контуром в поперечному перерізі у вигляді прямокутника (тобто з циліндричною поверхнею каналу з основою у вигляді прямокутника), а в окремому випадку - у вигляді квадрата (Фіг.2, 3). Робоче колесо 3 містить основний 6 і покривний 7 диски, розташовані між ними лопатки 8, загнуті назад в напрямку обертання колеса (Фіг.3), і кинематично пов'язане з двигуном 2, наприклад, за допомогою маточини 9, яку закріплено на основному диску 6 і поєднано з валом 10 двигуна 2 (Фіг.4). Всмоктувальний патрубок 4 розташовано в торці корпуса 1 і виконано з криволінійним профілем в діаметральному перерізі, з утворенням конфузорного зазору 11 між поверхнями покривного диска 7 і всмоктувального патрубка 4 (Фіг.5). Вісь 12 обертання робочого колеса 3 паралельна або співпадає з віссю симетрії всмоктувального патрубка 4. Для поєднання з повітропроводами на торцях корпуса 1 закріплено сполучні рамки 13 (Фіг.1, 2, 6). Робоче колесо 3 може виконуватися з пласкими лопатками 8. На ділянці кріплення лопаток 8 робочого колеса 3 поверхня покривного диска 7 може бути виконаною гіперболічною, а лопатки 8 бути розташовані вздовж твірної гіперболічної поверхні, що забезпечує поєднання кромки кожної з лопаток 8 з поверхнею покривного диска 7 по прямій лінії. Канальний вентилятор може бути устаткований спрямовуючим апаратом, виконаним у вигляді принаймні однієї пластини 14, яку встановлено в каналі 5 корпуса 1 між всмоктувальними патрубком 4 і покривним диском 7 робочого колеса 3. Принаймні одну з пластин 14 спрямовуючого апа 5 рата встановлено перед конфузорним зазором 11 (Фіг.1, 5). Принаймні одна стінка корпуса 1 канального вентилятора містить звукопроникну панель 15, яка утворює поверхню каналу 5, поєднаний з нею кожух 16 і розташований в порожнині між ними звукопоглинальний матеріал 17 (Фіг.1,3,8), при цьому звукопроникна панель 15 і звукопоглинальний матеріал 17 розділено непроникною для повітря плівкою 18. Звукопроникну панель 15 може бути виконано у вигляді перфорованого металічного або стеклопластикового листа, сітки і т.ін. з площею отворів (на Фіг. не показано), яка складає не менш 0,25 від площі панелі 15. У випадку виконання всіх стінок корпуса 1 аналогічним чином, одну із сторін корпуса 1 виконано у вигляді з'ємної панелі 19, яку 5 поєднано із сусідніми стінками засобом роз'ємного з'єднання, виконаного, наприклад, у вигляді гвинтового з'єднання 20 (Фіг.7). Зазор між кожухом і сполучною рамкою може бути заповнено ущільнювачем 21 із звукопоглинального матеріалу (Фіг.1). В преференційному варіанті виконання канальний вентилятор містить робоче колесо 3 з не менш як 9 загнутими назад пласкими лопатками 8, які мають ширину H>0,3D, твірна ділянки покривного диска 7 з гіперболічною поверхнею, що забезпечує перетинання лопатки 8 з поверхнею покривного диска 7 по прямій, між покривним диском 7 і всмоктувальним патрубком 4 є конфузорний зазор 11. На торцях корпуса 1 встановлено сполучні рамки 13, всередині каналу 5 перед конфузорним зазором 11 встановлено пластини 14 спрямовуючого апарата. Всі стінки корпуса 1 виконано із звукопроникною панеллю 15, кожухом 16, в порожнині між якими розташовано звукопоглинальний матеріал 17, який відділено від звукопроникної панелі 15 непроникною для повітря плівкою 18. Канальний вентилятор працює наступним чином. В канальному вентиляторі на виході з робочого колеса 3, що обертається, утворюється динамічний тиск 2/2, де - густина повітря, - дотична швидкість на зовнішньому діаметрі робочого колеса 3. За рахунок конфузорного кільцевого зазору 11 і пластин 14 спрямовуючого апарата, які встановлено перед конфузорним зазором 11, потік гальмується, підвищується статичний тиск і внаслідок різності статичного тиску перед конфузорним зазором 11 і на внутрішній поверхні покривного диска 7 формується кільцевий струмінь повітря, що спливає з конфузорного кільцевого зазору 11 на внутрішню поверхню покривного диска 7. При цьому затягується відрив пограничного шару (потоку) на внутрішній поверхні покривного диска 7, що дозволяє збільшити ширину 3 лопаток робочого колеса, до 0,37 діаметра D робочого колеса 3. Оскільки форма поперечного перерізу каналу 5 відіграє не основну роль у відновленні тиску, то 13584 6 канал 5 може бути виконаний різної форми. При виконанні поверхні каналу 5 циліндричною знижуються втрати на аеродинамічний опір і підвищується ефективність вентилятора. При цьому контур поперечного перерізу каналу 5 може бути виконаний у вигляді кола із спрямовуючим апаратом, який містить, наприклад, пластини 14, у вигляді еліпсу, квадрата, многокутника, прямокутника і т.ін., і вписуватися або співпадати з контуром повітропроводів, без використовування додаткових перехідників. Виконання стінки корпуса 1 у вигляді звукопроникної панелі 15, кожуха 16 і розташованого в порожнині між ними звукопоглинального матеріалу 17 забезпечує зниження рівня шуму, який розповсюджується як назовні в сторони від стінок корпуса 1, так і всередину вздовж корпуса 1 канального вентилятора. Дослідження показали, як показано на графіку на Фіг.8, що виконання звукопоглинального матеріалу 17 з непроникною для повітря плівкою 18 (символ ) у порівнянні із таким матеріалом без непроникної для повітря плівки (символ ▲) призводить до помітного збільшення коефіцієнта поглинання звуку (рівного відношенню звукової потужності, що було поглинуто матеріалом, до такої, що спрямовано на матеріал) в діапазоні частоти, який відповідає гармошкам, які кратні до лопаточної частоти обертання робочого колеса 3. Наявність ущільнювача 21 із звукопоглинального матеріалу, який розташовано між кожухом 16 і сполучною рамкою 13, призводить до додаткового зниження шуму. Наявність на торцях корпуса 1 сполучних рамок 13 дозволяє виконувати стінки каналу 5 з рівною поверхнею, наприклад, циліндричною або пласкою, що знижує аеродинамічний опір каналу і водночас зберігає високі продуктивність і статичний тиск вентилятора. У той же час підвищується технологічність поєднання канального вентилятора до повітропроводів і інших агрегатів вентиляційних установок (калориферів, фільтрів, глушників і т.ін.). Наявність з'ємної стінки підвищує зручність обслуговування агрегатів вентилятора і забезпечує зниження шуму вентилятора. Із наведених на Фіг.9, 10 графіків видно, що у порівнянні з вентилятором, який прийнято за найбільш близький аналог, заявлений вентилятор має суттєво знижений рівень шуму. На графіку штриховкою 1 позначено виконання вентилятору без шумопоглинання, а штриховкою 2 - виконання вентилятору з шумопоглинальним корпусом. Запропонована в описі корисної моделі сукупність ознак є достатньою для створення канального вентилятора з низьким рівнем шуму на будьякому спеціалізованому підприємстві без додаткового винахідницького мистецтва. 7 13584 8 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 13584 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601