FI122563B - Radiaalisiipipyörä - Google Patents

Description

RadiaaEisiipipyörä

Keksinnön aia Tämä keksintö liittyy radiaalisiipipyörään, joka soveltuu hyödynnettäväksi puhaitimissa.

5 Tekniikan tason kuvaus

Ennestään tunnetaan radiaalisiipipyörä, jossa ensimmäisessä siipiin liittyvässä seinämässä on aukko virtauksen mahdollistamiseksi aukon kautta radiaalisiipipyörään, ja edelleen uios siipien välisistä poistoaukoista. Toisen siipiin liittyvän seinämän välityksellä radiaalisiipipyörä on liitettävissä sitä pyö-10 rittävään laitteistoon, kuten esimerkiksi sähkömoottoriin.

Radiaalisiipipyörän tehokkuuteen ja hyötysuhteeseen vaikuttaa useita osatekijöitä. Tekniikan tason mukaisissa radiaalisiipipyörissä on pyritty saamaan aikaan sellaisia ratkaisuja, jollia radiaalisiipipyörän tehokkuus ja hyötysuhde olisi mahdollisimman hyvä. Kuitenkaan hyötysuhde ei tunnetuissa rat-15 Raisuissa ole saavuttanut sellaista tasoa, joka olisi täysin tyydyttävä.

Keksinnön yhteenveto Tämän keksinnön tarkoitus on saada aikaan radiaalisiipipyörä, jolla on entistä parempi hyötysuhde tekniikan tason mukaisiin radiaalisiipipyöhin verrattuna. Tämä päämäärä saavutetaan oheisen itsenäisen patenttivaatimuk-20 sen 1 mukaisella radiaalisiipipyöräiiä.

Keksinnössä hyödynnetään ratkaisua, jossa siipien ulkonema radi-aalisuunnassa pienenee jaksoittain siirryttäessä ensimmäiseltä seinämältä

(M

ς kohti toista seinämää. Tällaisella rakenteella vältetään, että paine olisi erilainen ^ siipien kärkien eri osien kohdalla. Radiaalisuuntaisen uikoneman jaksottaisella 9 25 muuttumisella voidaan vaikuttaa siipien kärkien eri kohdissa vallitsevaan pai- o neeseen siten, että lopputuloksena on optimaalinen hyötysuhde, g Keksinnön mukaisen radiaalisiipipyörän edulliset suoritusmuodot

CL

ilmenevät oheisista epäitsenäisistä vaatimuksista 2-10.

Is» to Kuvioiden lyhyt kuvaus o o 30 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti lähemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista: z kuvio 1 esittää edestä osittain leikattuna keksinnön mukaisen radi- aalisiipipyörän ensimmäistä edullista suoritusmuotoa, ja kuvio 2 esittää sivusta osittain leikattuna kuvion 1 radiaaiisiipipyö-rää, 5 Joidenkin suoritusmuotojen kuvaus

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty osittain ieikattuna keksinnön mukaisen radiaalisiipipyörän ensimmäinen edullinen suoritusmuoto. Kuvioissa esitettyä radiaalisiipipyörää 1 voidaan hyödyntää koteloituna tai ilman erityistä koteloa. Kuviossa 1 radiaalisiipipyörä nähdään edestä ilman ensimmäistä seinämää 2, 10 ja kuviossa 2 sivusta leikattuna.

Radiaalisiipipyörässä 1 on ensimmäinen siipiin 3 liittyvä seinämä 2. Ensimmäiseen seinämään on muodostettu aukko 4, joka mahdollistaa virtauksen ensimmäisen seinämän kautta radiaalisiipipyörään 1. Radiaalisiipipyörästä 1 virtaus jatkuu siipien 3 välisten poistoaukkojen kautta edelleen radiaaiisiipi-15 pyörän pyörimisliikkeen vaikutuksesta. Radiaalisiipipyörä 1 liitetään sen toisen siipiin 3 liittyvän seinämän 5 kautta radiaalisiipipyörää pyörittävään laitteistoon, kuten sähkömoottoriin.

Esillä olevassa keksinnössä on havaittu, että siipien sisäreunoja pitkin vallitsee erilainen staattinen paineenjakauma. Eräässä mittauksessa to-20 dettiin, että kuvion 2 tuioaukkoa 4 lähempänä olevassa mittauspisteessä 6 vallitseva alipaine oli 170 Ra, kun taas tuloaukosta 4 etäämpänä olevassa mittauspisteessä 7 alipaine oli 30 Ra. Jotta saavutettaisiin mahdollisimman hyvä hyötysuhde radiaalisiipipyörälle on tätä paine-eroa kompensoitu kuvion 2 suorien tusmuodossa siten, että siipien 3 ulkonema radiaalisuunnassa pienenee jak- o 25 soittain siirryttäessä ensimmäiseltä seinämältä 2 kohti toista seinämää 3. Tä- 2- ten voidaan saavuttaa sama ioppupaine siipien ulkokärkien kohdalla pitkin sii-

O

^ ven koko pituutta L.

° Kuvion 2 esimerkinomaisessa suoritusmuodossa siivessä on en-

X

£ simmäinen osuus a, jossa radiaalisuuntainen ulkonema on koko osuudella 05 30 sama. Tämän jälkeen seuraa porras, jossa siiven radiaalisuuntainen ulkonema

Is- g pienenee siten, että toisella osuudella b radiaaiisuuntainen ulkonema on koko o osuudella sama. Osuuksien a ja b pituuksien sopivalla mitoituksella sekä nii- ^ den kohdalla vallitsevalla radiaaiisuuntaisella uikonemalia voidaan vaikuttaa paineen jakautumiseen pitkin siiven ulkokärkeä.

3

Suoritettujen kokeiden perusteella radiaaiisiipipyörän hyötysuhde on parhaimmillaan kun osuuden a pituus on noin 15 - 35% ensimmäisen ja toisen seinämän välisestä etäisyydestä L. Tällöin etäisyys L on mitattu ensimmäisen osuuden siiven kärkeä pitkin (eli radiaaiisiipipyörän pyörähdysakselän suuntai-5 sesti ensimmäisen seinämän ulkokärjestä 8 kuviossa 2). Etäisyys L vastaa tällöin siipien 3 välisen poistoaukon leveyttä. Paras lopputulos saavutettiin kun a oli 22% etäisyydestä L.

Vastaavasti mitattuna paras hyötysuhde saavutettiin kun osuuden b pituus oli noin 42 - 50% etäisyydestä L. Paras lopputulos saavutettiin kun b oli 10 46% etäisyydestä L.

Siipien 3 radiaalisuuntainen ulkonema, eli radiaaiisiipipyörän halkaisija D2 kohdassa a sekä D4 kohdassa b, tulee suoritettujen kokeiden perusteella mitoittaa siten, että suhde D2/D4 on noin 1,05 - 1,15. Paras lopputulos saavutettiin kun suhde D2/D4 on noin 1,08.

15 Kuviossa 2 on esitetty, että toinen seinämä 5 ulkonee radiaalisuun- nassa pitemmälle kun siipien kärjet alueella b, mutta ensimmäinen seinämä 2 ei ulkone radiaalisuunnassa alueen a siipien kärkiä ulommas. Tämä on eräs vaihtoehtoinen suoritusmuoto. Keksinnön mukaisesti on kuitenkin ajateltavissa myös, että sekä ensimmäisen että toisen seinämän ulkonema radiaalisuun-20 nassa on suurempi kuin siipien ulkonema niiden läheisyydessä, tai päinvastai-sesti, että kumpikaan seinämä ei ulkone radiaalisuunnassa pidemmälle kun siivet niiden läheisyydessä.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnoliistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan ammat-cvj 25 timiehelle tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat ^ ilman että poiketaan keksinnön suojapiiristä.

i δ o

X

CC

CL

CD

o

LO

LO

o o cv

Claims (10)

1. Radiaalisiipipyörä (1), jossa on siipiä (3), 5 ensimmäinen siipiin iiittyvä seinämä (2), jossa on aukko (4) virtauk sen mahdollistamiseksi seinämän (2) läpi siiville (3), sekä toinen siipiin (3) iiittyvä seinämä (5), jonka välityksellä radiaalisiipipyörä (1) on liitettävissä sitä pyörittävään laitteistoon, tunnettu siitä, että siipien (3) ulkonema radiaalisuunnassa on jaksoittainen siten, että ulkonema 10 pienenee ainakin yhdessä jaksossa siirryttäessä ensimmäiseltä seinämältä (2) kohti toista seinämää (3).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen radiaalisiipipyörä, tunnettu siitä, että siipien (3) ulkonema radiaalisuunnassa kohdissa, joissa ne liittyvät toiseen seinämään (5), on pienempi kuin toisen seinämän (5) ulkonema radi- 15 aalisuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen radiaalisiipipyörä, tunnettu siitä, että siipien (3) ulkonema radiaalisuunnassa kohdissa, joissa ne liittyvät ensimmäiseen seinämään (2), on pienempi kuin ensimmäisen seinämän (2) ulkonema radiaalisuunnassa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen radiaalisiipipyörä, tunnettu siitä, että siivissä (3) on ensimmäisen seinämän (2) läheisyydessä ensimmäinen osuus (a), jossa siipien (3) radiaalisuuntainen uikonema pysyy C\J ^ muuttumattomana siirryttäessä kohti toista seinämää (5), ja ^ 25 että siivissä (3) on toisen seinämän (5) läheisyydessä toinen osuus 9 (b), jossa siipien radiaalisuuntainen uikonema pysyy muuttumattomana siirryt- o täessä kohti ensimmäistä seinämää (2). ϊε 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen radiaalisiipipyörä, tunnettu ^ siitä, että ensimmäisen osuuden (a) pituus on noin 15 - 35% ensimmäisen ja o 30 toisen seinämän välisestä etäisyydestä (L) mitattuna ensimmäisen osuuden (a) o siiven (3) kärkeä pitkin. O ^ 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen radiaalisiipipyörä, tunnettu siitä, että ensimmäisen osuuden (a) pituus on noin 22 % ensimmäisen ja toi- sen seinämän välisestä etäisyydestä (L) mitattuna ensimmäisen osuuden siiven (3) kärkeä pitkin.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 6 mukainen radiaaiisiipipyörä, tunnettu siitä, että toisen osuuden (b) pituus on noin 42 - 50% ensimmäi- 5 sen ja toisen seinämän välisestä etäisyydestä (L) mitattuna ensimmäisen osuuden (a) siiven (3) kärkeä pitkin.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen radiaaiisiipipyörä, tunnettu siitä, että toisen osuuden (b) pituus on noin 46 % ensimmäisen ja toisen seinämän välisestä etäisyydestä (L) mitattuna ensimmäisen osuuden (a) siiven 10 (3) kärkeä pitkin.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 8 mukainen radiaaiisiipipyörä, tunnettu siitä, että kun radiaalisiipipyörän halkaisija on D2 ensimmäisen osuuden (a) kohdalla, ja D4 toisen osuuden (b) kohdalla, on suhde D2/D4 noin 1,05 -1,15. 15 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiaaiisiipipyörä, tunnettu siitä, että suhde D2/D4 on noin 1,08. (M δ cv o 0 X cc CL

01 I'-- o LO LO o o (M