FI129583B - Puhallin - Google Patents

Puhallin Download PDF

Info

Publication number
FI129583B
FI129583B FI20215499A FI20215499A FI129583B FI 129583 B FI129583 B FI 129583B FI 20215499 A FI20215499 A FI 20215499A FI 20215499 A FI20215499 A FI 20215499A FI 129583 B FI129583 B FI 129583B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rotor
flow
fan
vanes
heat
Prior art date
Application number
FI20215499A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20215499A1 (fi
Inventor
Jarno Tyni
Original Assignee
Napalmi Tietotekniikka Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Napalmi Tietotekniikka Oy filed Critical Napalmi Tietotekniikka Oy
Priority to FI20215499A priority Critical patent/FI129583B/fi
Priority to EP22165595.4A priority patent/EP4083438A1/en
Priority to US17/730,534 priority patent/US11732721B2/en
Application granted granted Critical
Publication of FI20215499A1 publication Critical patent/FI20215499A1/fi
Publication of FI129583B publication Critical patent/FI129583B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D11/00Other rotary non-positive-displacement pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/024Multi-stage pumps with contrarotating parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/007Axial-flow pumps multistage fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/16Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/181Axial flow rotors
    • F04D29/183Semi axial flow rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • F04D29/384Blades characterised by form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Keksinnön kohteena on puhallin fluidin siirtämiseksi, joka puhallin käsittää pyörimisakselinsa ympäri pyörivän roottorin (6), jossa on roottorin (6) pyöriessä virtausta muodostavat pinnat, kuten siivet (7, 8). Roottori (6) on järjestetty siirtämään fluidia samanaikaisesti ainakin kahdella eri virtauksella (F1, F2).

Description

PUHALLIN Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty puhallin ja patenttivaatimusten 12 ja 13 johdanto- osissa määritelty puhaltimen käyttö.
Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu esimerkiksi käytettäväksi ilmaa ja samalla lämpöä siirtävässä puhallinroottorissa tai vastaavassa pyörivässä lämmönvaihtimessa, jossa saadaan aikaan kaksi vastakkaissuuntaista, erisuuntaista, ristikkäistä tai samansuuntaista ilmavirtausta.
Tunnetusti tavanomaisessa ilmanvaihtokoneessa tai - järjeste- lyssä on kaksi puhallinmoottoria sekä lämmönvaihdin tai pyöri- vä lämpökenno, jolla siirretään lämpöä ja kosteutta. Ongelmana on se, että nämä jäätyvät helposti umpeen tai aiheuttavat jäteilman ja tuloilman sekoittumista.
Tunnetusti edellä mainittuja ongelmia on yritetty ratkaista muuttamalla järjestelyä tehokkaammaksi esimerkiksi lisäämällä lämpöpumppuja tai käyttämällä pyörivää lämmönvaihdinta. Tämä kuitenkin tekee järjestelystä monimutkaisemman, jolloin myös kustannukset kasvavat.
Autoissa ei ole tunnetusti lämmöntalteenottoa ilmanvaihdosta hyödynnetty, johtuen polttomoottoreiden hukkalämmöstä, jota on tarjolla runsaasti. Sähköautoissa näin ei kuitenkaan ole.
S 3 Tunnetun tekniikan mukaisissa puhallinratkaisuissa ongelmina <Q 30 on muun muassa jäätyminen, ilmavirtojen sekoittuminen, turha = kompleksisuus, vaikea päivitettävyys ja kalliit tuotantokus- E tannukset.
3 S Korealaisessa patenttijulkaisussa nro KR 20020069780 A on esi- N 35 tetty puhallinratkaisu, jolla saadaan aikaiseksi kaksi eri N virtausta. Tämä ratkaisu eroaa keksinnön mukaisesta ratkaisusta kuitenkin ainakin siten, että puhaltimen roottoria ei ole tar-
koitettu lämmönsiirtimeksi lämmön siirtämiseksi virtauksesta toiseen. Saksalaisessa patenttijulkaisussa nro DE 19741161 Al on esitet- ty puhallinratkaisu, jolla saadaan aikaiseksi ainakin kaksi eri virtausta. Tämäkin ratkaisu eroaa keksinnön mukaisesta ratkai- susta ainakin siten, että puhaltimen roottoria ei ole tarkoi- tettu lämmönsiirtimeksi lämmön siirtämiseksi virtauksesta toi- seen.
Yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa nro US 2005167077 Al on esitetty puhallinratkaisu, jolla saadaan aikaiseksi ainakin kaksi eri virtausta. Tämä ratkaisu eroaa keksinnön mukaisesta ratkaisusta ainakin siten, että siinä on useampi kuin yksi roottori eikä roottoreita ole tarkoitettu lämmönsiirtimiksi lämmön siirtämiseksi virtauksesta toiseen, vaan ratkaisu käsit- tää erillisen lämmönsiirtimen. Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epä- kohdat sekä aikaansaada uudenlainen puhallin sekä ilmanvaihto- järjestely, jossa yhdellä puhaltimella saadaan aikaan ainakin kaksi erillistä virtausta. Keksinnön mukaiselle puhaltimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle puhaltimen käytölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten 12 ja 13 tunnusmerkkiosissa. Keksinnön muille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuk- S sissa. o <Q 30 Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on tunnusomaista se, että = yhdellä pyörittävällä moottorilla tai muulla voimaelimellä E tuotetaan kaksi tai useampi virtaus yhdellä roottorilla / o puhaltimella. Lisäksi roottorissa tapahtuu lämmönvaihto ainei- 3 den, kuten esimerkiksi ilman tai muun kaasun tail nesteen, eli N 35 fluidin, välillä. Keksinnön mukaiselle puhaltimelle on tunnus- N omaista se, että puhallin käsittää liikkuessaan virtausta muo- dostavat pinnat, kuten siivet, ja että puhallin on järjestetty siirtämään fluidia samanaikaisesti ainakin kahdella eri vir- tauksella.
Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on muun muassa se, että pyörivä lämpöä siirtävä puhallinroottori pitää kaksi erisuun- taista virtausta erillään.
Etuna on lisäksi se, että puhalti- meen tiivistyvä kosteus linkoontuu keskipakoisvoimalla heti tiivistyessään ulos ja ehkäisee lämmönvaihtimen jäätymistä.
Etuna on myös se, että puhallin on edullinen valmistaa ja käytössä olevaa puhallinta on helppo huoltaa ja modifioida.
Ftuna on vielä se, että keksinnön mukainen puhallin on aiempia ratkaisuja yksinkertaisempi, koska siinä ei ole niin paljon liikkuvia osia eikä muitakaan osia kuin tunnetuissa ratkai- suissa.
Puhaltimen valmistus on myös helppoa ja siten myös kustannustehokasta.
Etuna on myös se, että puhaltimen valmis- tusmateriaali voidaan valita varsin monesta materiaalista, kulloinkin tarkoitukseen parhaiten sopivaksi.
Etuna on myös tilansäästö sekä pienempi energiankulutus.
Etuna on vielä puhaltimen mahdollistama lämmöntalteenotto esimerkiksi sähkö- autoa tai taloa tai muuta prosessia varten, yhdellä osalla.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viit- taamalla oheisiin yksinkertaistettuihin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää rakennuksen ilmanvaihtoratkaisua, jossa voidaan käyttää keksinnön mukaista puhallinta, N kuvio 2a esittää keksinnön yhden sovellutusmuodon mukaista N puhaltimen roottoria sivusta katsottuna, <Q 30 kuvio 2b esittää keksinnön yhden sovellutusmuodon mukaista = puhaltimen roottoria edestä katsottuna, E kuvio 2c esittää keksinnön yhden sovellutusmuodon mukaista o puhaltimen roottoria takaa katsottuna, 3 kuvio 3a esittää sivusta katsottuna autoa, jossa voidaan N 35 käyttää keksinnön mukaista puhallinta, N kuvio 3b esittää päältä katsottuna autoa, jossa voidaan käyt- tää keksinnön mukaista puhallinta, kuvio 4a esittää keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaista puhaltimen roottoria vinosti sivusta katsottuna, kuvio 4b esittää keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaista puhaltimen roottoria edestä katsottuna, kuvio ba esittää osaa keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaisesta puhaltimen roottorista vinosti sivusta katsottuna ja kuvio 5b esittää keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukais- ta puhaltimen roottoria sivusta katsottuna, kuvio 6a esittää yhtä keksinnön mukaista puhaltimen laparat- kaisua vinosti sivusta katsottuna, kuvio 6b esittää yhtä keksinnön mukaista puhaltimen laparat- kaisua sivusta katsottuna, kuvio 6c esittää yhtä keksinnön mukaista puhaltimen laparat- kaisua edestä katsottuna ja kuvio 6d esittää yhtä keksinnön mukaista puhallinta takaa katsottuna. Kuviossa 1 on esitetty yksinkertaistettuna ja kaaviollisesti yhtä rakennusta ja sen ilmanvaihtojärjestelmää, jossa voidaan käyttää keksinnön mukaista puhallinta. Rakennuksen 1 ilmanvaih- tojärjestelmä käsittää muun muassa putkiston 2, keittiön liesikuvun 3, huippuimurin 4 sekä ilmanvaihtokoneen 5. Keksin- nön mukaisen ratkaisun ansiosta poistoilman lämpöä voidaan ottaa talteen tunnettuja ratkaisuja yksinkertaisemmin. Keksin- nön mukaisesti yhdellä puhaltimella saadaan aikaan kaksi eri- suuntaista ilmavirtausta, jolloin säästetään kustannuksissa, — koska tarvitaan vähemmän tilaa ja vähemmän eri osia. Keksinnön O mukainen puhallin on ilmanvaihtokoneen 5 yhteydessä, joka on 2 järjestetty lämmittämään / jäähdyttämään ulkoa tuleva tuloilma K 30 poistuvan jäteilman lämmön avulla.
I = Kuviossa 2a on esitetty sivusta katsottuna, kuviossa 2b edestä 2 katsottuna ja kuviossa 2c takaa katsottuna keksinnön yhden 5 sovellutusmuodon mukaisen puhaltimen roottori 6. Kuvio 2b on ON 35 esitetty kuviossa 2a esitetyn nuolen A suunnasta ja kuvio 2c on N esitetty kuviossa 2a esitetyn nuolen B suunnasta. Keksinnön yhtenä pääideana on muodostaa kaksisuuntainen tai monisuuntai-
nen puhallus / virtaus yhdessä kappaleessa.
Puhaltimella puhal- letaan eli siirretään ilmaa tai muuta fluidia.
Tässä hakemuk- sessa puhutaan pääasiassa ilmavirtauksista, mutta yhtä hyvin nämä virtaukset voisivat olla jonkun muun fluidin virtauksia. 5 Roottori 6 käsittää ensimmäisen roottoripuolen 6a ja toisen roottoripuolen 6b.
Roottori 6 käsittää lisäksi sisälavoilla eli sisäsiivillä 8 varustetun sisäosion 8a sekä ulkolavoilla eli ulkosiivillä 7 varustetun ulko-osion 7a.
Sisäsiivet 8 kuitenkin jatkuvat jatkeidensa 8c osalta myös ulko-osien 7a puolelle.
Puhallin käsittää siis roottorin 6, joka on järjestetty pyöri- mään pyörimisakselin ympäri.
Roottori 6 on järjestetty pyöri- tettäväksi esimerkiksi moottorin avulla, joka moottori on esi- merkiksi sähkömoottori.
Ulkosiivet 7 ja sisäsiivet 8 on järjes- tetty pyöritettäväksi siis saman voimanlähteen avulla samanai- kaisesti ja samalla nopeudella.
Tällä nopeudella tarkoitetaan kulmanopeutta.
Kukin ulkosiipi 7 ja kukin sisäsiipi 8 käsittää kaksi pintaa, jotka ovat toisiinsa nähden siiven vastakkaisilla puolilla.
Ulkosiipien 7 ja sisäsiipien 8 pinnat muodostavat virtausta liikkuessaan eli roottorin 6 pyöriessä pyörimisakse- linsa ympäri.
Kun roottoria 6 pyöritetään, sisäsiivet 8 ja ulkosiivet 7 saavat aikaan kaksi erillistä virtausta, jotka ovat keskenään vastakkaissuuntaiset ainakin olennaisesti.
En- simmäistä virtausta ja sen suuntaa on esitetty kuviossa nuolil- la F1 ja toista virtausta ja sen suuntaa nuolilla F2. Sisäsii- vet 8 imevät ilmaa roottorin 6 sisään ja ulkosiivet 7 puhalta- vat sisään imetyn ilman roottorin 6 toiselta puolelta ulos virtauskanavia pitkin, jotka virtauskanavat on johdettu ensim- N mäisen roottoripuolen 6a sisäosiosta 8a toisen roottoripuolen N 6b ulko-osioon 7b ja toisen roottoripuolen 6b sisäosiosta 8b <Q 30 ensimmäisen roottoripuolen 6a ulko-osioon 7a.
Edellä mainitut = virtauskanavat on saatu aikaan roottorin 6 ja sen siipien muo- E toilulla ja mitoituksella.
Sisäsiipien 8 vierekkäisten siipien o välistä alkaa yksi virtauskanava, joka johtaa roottorin toisel- 3 le puolelle tiettyjen vierekkäisten ulkosiipien 7 väliin.
Yhtä N 35 sisäsiipien väliä ensimmäisellä roottoripuolella 6a vastaa yksi N ulkosiipien väli toisella roottoripuolella 6b ja kullakin täl- laisella välillä on yksi virtauskanava.
Roottorissa 6 on siten yhdeltä puolelta toiselle yhtä monta virtauskanavaa kuin yhdel-
lä roottoripuolella on sisäsiipiä 8 tai ulkosiipiä 7. Eri vir- tauskanavat on toteutettu sisäsiipien 8 ja ulkosiipien 7 sopi- valla muotoilulla. Ensimmäiseltä roottoripuolelta 6a toiselle roottoripuolelle 6b johtavat virtauskanavat eivät ole yhteydes- sä toiselta roottoripuolelta 6b ensimmäiselle roottoripuolelle 6a johtaviin virtauskanaviin, minkä vuoksi virtaukset Fl ja F2 eivät sekoitu keskenään. Edullisesti kukin virtauskanava on oma suljettu kanavansa eikä ole yhteydessä myöskään saman puolen muihin virtauskanaviin.
Roottori 6 käsittää lisäksi ulkokehällään tiivistehuulloksen 9, joka on leveyssuunnassa roottorin 6 puolivälissä ja jakaa root- torin 6 ensimmäiseen roottoripuoleen 6a ja toiseen roottoripuo- leen 6b ja pitää osaltaan myös virtauskanavat sekä ilmavirrat eli virtaukset Fl ja F2 erillään toisistaan. Lisäksi roottorin 6 molemmissa päissä on ulkosiipien 7 ja sisäsiipien 8 välissä seinämät eli huullokset 10a ja 10b, joihin voi yhdistää tai kiinnittää esimerkiksi putken tai vastaavan ilmanvaihtojärjes- telmään kuuluvan elimen.
Roottorin 6 sisäsiivet 8 on muotoiltu siten, että ne näyttävät edestä katsottuna kaarevilta ja purjemaisilta. Roottorin 6 ulkosiipien 7 muoto on myös kaareva ja purjemainen. Kunkin ulkosiiven 7 ensimmäinen pinta on kupera ja toinen kovera. Lisäksi sisäsiivet 8 ja ulkosiivet 7 kiertyvät ruuvimaisesti tai ruuvikierteen tapaan roottorin 6 keskiakselin eli pyöri- misakselin suhteen. Ulkosiipien 7 ulkokärki on lisäksi taivu- N tettu hieman roottorin 6 keskiakselia kohti.
N o <Q 30 Aina kahden ulkosiiven 7 välissä on yhden sisäsiiven 8 jatke = 8c. Kukin ulkosiipi 7 on kiinni yhdessä sisäsiiven jatkeessa 8c E ensimmäisen roottoripuolen 6a ulkosiiven 7 toisen roottoripuo- > len 6b puoleista reunastaan ja päinvastoin. 5 N 35 Ensimmäinen roottoripuoli 6a ja toinen roottoripuoli 6b ovat N keskenään symmetriset, mutta niiden sisäsiivillä 8 ja ulkosii- villä 7 on toisiinsa nähden vaihe-ero, joka näkyy esimerkiksi siten, että kunkin ensimmäisen roottoripuolen 6a ulkosiiven tiivistehuullokseen 9 ulottuva reuna on suoraan sivusta katsot- tuna pystysuunnassa olennaisesti kahden toisen roottoripuolen 6b ulkosiiven tiivistehuullokseen 9 ulottuvan reunan puolivä- lissä.
Roottori 6 on järjestetty pyöritettäväksi siten, että ulkosii- pien 7 kupera pinta pyörii edellä. Kuvioissa 2b ja 2c pyörimis- suunta on merkitty nuolella C. Kukin virtauksen ulostulokanava on yhden ulkosiiven 7 vieressä roottorin 6 pyörimissuuntaan nähden kyseisen ulkosiiven takana.
Edellä kuvatun sijasta sisäsiivet 8 ja/tai ulkosiivet 7 voisi- vat olla muotoilultaan myös muunlaisia, kuten esimerkiksi olen- naisen suoria siipiä, jotka ovat kuitenkin sopivassa kulmassa roottorin 6 keskiakseliin nähden, jotta ne saavat aikaan vir- taukset roottorin 6 pyöriessä.
Puhallinta voidaan käyttää esimerkiksi rakennuksen tai ajoneu- von ilmanvaihdossa siten, että ensimmäiseltä roottoripuolelta 6a imetään sisään tuloilmaa ja toiselta roottoripuolelta €6b poistoilmaa. Puhallin toimii samalla lämmönvaihtimena esimer- kiksi siten, että puhaltimen läpi virratessaan lämmin poistoil- ma lämmittää kylmempää tuloilmaa.
Puhallin ja sen roottori 6 on siis järjestetty toimimaan itse puhaltamisen lisäksi myös pyörivänä lämmönsiirtimenä eli läm- mönvaihtimena. Tätä tarkoitusta varten roottori 6 käsittää N lämpöä johtavat pinnat ja siivet. Puhallin voi käsittää lisäksi N muitakin lämpöä johtavia osia ja pintoja esimerkiksi rungos- <Q 30 saan. Lisäksi puhallin ja roottori 6 käsittävät tarvittaessa = kondenssin poistavat erilliset reiät.
z o Edellä kuvattu sovellutusesimerkki soveltuu hyvin käytettäväksi 3 esimerkiksi autossa, erityisen hyvin sähköautossa.
N 35 N Kuvioissa 3a ja 3b on esitetty yksinkertaistettuna ja kaaviol- lisesti autoa ja sen ilmanvaihtojärjestelmää, jossa käytetään keksinnön mukaista ratkaisua, esimerkiksi kuvioissa 2a-2c ku-
vattua ratkaisua. Keksinnön mukainen kaksi erisuuntaista vir- tausta aikaansaava roottorin 6 käsittävä puhallin on sovitettu osaksi auton ilmanvaihtojärjestelmää. Puhallin on sijoitettu auton etuosaan. Tuloilma a on järjestetty imettäväksi puhalti- meen ensimmäiseltä roottoripuolelta 6a, joka tuloilma puhalle- taan auton ohjaamoon sisäilmaksi b tarkoitukseen sopivia kana- via pitkin puhaltimen toisen roottoripuolen 6b kautta. Ohjaamon poistoilma c on järjestetty imettäväksi puhaltimeen toiselta roottoripuolelta 6b, jolloin poistoilma c lämmittää tuloilmaa. Poistoilma on järjestetty poistettavaksi autosta ensimmäisen roottoripuolen 6a puhaltamana poistokanavien d kautta. Kuviossa 4a on esitetty vinosti sivusta katsottuna ja kuviossa 4b edestä katsottuna keksinnön toisen sovellutusmuodon mukainen puhaltimen roottori. Tässä sovellutusesimerkissä roottori 6 on rumpumainen roottori, jota pyöritetään esimerkiksi sähkömootto- rin avulla. Sisäsiivet 8 on sovitettu sisäosioon 8a ja ulkosii- vet 7 on sovitettu ulko-osioon 7a. Sisäosio 8a ja ulko-osio Ta on erotettu toisistaan väliseinämän 11 avulla. Sisäsiipien 38 kulmat ovat ulkosiipien 7 kulmiin nähden erisuuntaiset rootto- rin 6 poikkileikkaukseen nähden, minkä ansiosta sisäsiipien 8 aikaansaama virtaus Fl on vastakkaissuuntainen ulkosiipien 7 aikaansaamaan virtaukseen F2 nähden. Kulmien ei kuitenkaan tarvitse olla päinvastaiset. Siipien määrää sekä kulmia muutta- malla voidaan säätää muun muassa virtauksien Fl ja F2 voimak- kuutta. Kun rumpua pyöritetään, ulkosiivet 7 ja sisäsiivet 8 luovat kaksi vastakkaissuuntaista erillistä virtausta, jotka N eivät kohtaa tai sekoitu keskenään muuten kuin lämmönsiirtoon N käytetyn väliseinämän 11 kautta. Väliseinämän 11 kautta siirtyy <Q 30 siis lämpöä virtauksesta toiseen, mutta virtausten fluidit == eivät sekoitu roottorissa 6 toistensa kanssa. z o Vaihtoehtoisesti sisäsiipien 8 ja ulkosiipien 7 kulmat on tehty 3 siten, että niiden aikaansaamat virtaukset ovat samansuuntai- N 35 sia.
N Roottorin 6 sisäsiivet 8 ja ulkosiivet 7 on yhdistetty samaan akseliin, jota on järjestetty pyörittämään jokin tarkoitukseen soveltuva voimanlähde, kuten esimerkiksi moottori. Sisdsiivet 8 on kiinnitetty ensimmäisistä päistään akselin yhteyteen ja toisista päistään väliseinämän 11 sisäpintaan. Ulkosiivet 7 on kiinnitetty ensimmäisistä päistään väliseinämän 11 ulkopintaan ja toisista päistään ulkoseinämän 12 sisäpintaan. Roottori 6 on myös järjestetty linkoamaan pois keskipakoisvoi- man ansiosta siihen tiivistyvän eli kondensoituvan aineen, joka on tavallisesti vettä. Tätä voidaan tehostaa rei'ittämällä väliseinämä 11 ja/tai ulkoseinämä 12 ja/tai tekemällä sisäsii- vet 8 ja/tai ulkosiivet 7 ontoiksi. Kuviossa Da on esitetty vinosti sivusta katsottuna ja kuviossa 5b sivusta katsottuna keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaista puhaltimen roottoria, joka soveltuu hyvin esimerkiksi matkailuautoihin, autoihin, veneisiin tai rakennuksiin. Kuvi- oissa 5a roottori 6 on leikattu siten, että vain ensimmäinen roottoripuoli 6a näkyy kuviossa. Tämän sovellutusesimerkin roottorissa 6 on lisätty kuvioissa 2a-2c esitetyn sovellutus- esimerkin roottoriin verrattuna enemmän lämmönsiirtopinta-alaa rummulla, joka käsittää ulkoseinämän 12. Virtauskanavat kulke- vat rummun sisällä siten, että joka toisessa virtauskanavassa virtaa ensimmäinen virtaus Fl ensimmäiseen virtaussuuntaan ja joka toisessa virtauskanavassa virtaa toinen virtaus F2 toiseen virtaussuuntaan, joka on päinvastainen kuin ensimmäinen vir- taussuunta F2. Rummun sisällä on yhtä monta virtauskanavaa kuin yhdessä roottoripuolessa on sisäsiipiä ja ulkosiipiä yhteensä.
S & Kuvioissa 6a-6d on esitetty yhtä keksinnön mukaista laparatkai- <Q 30 sua, joka sopii hyvin esimerkiksi käytettäväksi kuvioissa ba ja == 5b esitetyssä ratkaisussa. Tällainen laparatkaisu voidaan so- E vittaa esimerkiksi lämmönsiirtorummun molempiin päihin ja se o käsittää ulkosiivet 7 ja sisäsiivet 8, jotka on järjestetty 3 muodostamaan erilliset ja vastakkaissuuntaiset virtaukset F1 ja N 35 F2. Tällaisella laparatkaisulla saadaan yksittäisillä pinnoilla N muodostettua tarvittavat eriytetyt virtaukset roottorin keski- osasta ja ulko-osasta leveämpään lämmönvaihtimen puoleiseen päätyyn vuorottaisiin kanavoihin.
Keksinnön mukaista puhallinratkaisua voidaan käyttää myös jä- teilmavirran hyödyntämiseen esimerkiksi johtamalla ilmaa sähkö- auton akkujen läpi tai akkujen ympärille suojaamaan akkuja helteeltä / pakkaselta.
Keksinnön mukaista puhallinratkaisua voidaan käyttää myös jär- jestelyssä, jossa nestettä on järjestetty omana kanavanaan puhaltimen siipien tai lämmönvaihtimen kanavien ympärille ja lämpöä otetaan talteen nesteeseen esimerkiksi lämpöpumpun käyt- töön tai suorittamaan jäähdytin / lämmitinkennon tehtävää.
Yksinkertaisin sovellutus on käyttää lämmönsiirtopuhallinta akselin osalta pystyasennossa ja valuttaa nestettä puhaltimen jäteilmakanavasta ja kerätä neste suodatettuna altaasta käyt- töön erillisellä pumppuratkaisulla. lLämmönsiirtimen kennon muotoilu voidaan hyödyntää pinta-alan lisäämiseksi ja paineen vakiointiin kennon sisässä tietyille kierrosnopeuksille.
Iämpötilan vaihtuminen aiheuttaa paineen- muutosta ja tätä voidaan kompensoida kanavien koonmuutoksilla pumppaushäviöiden vähentämiseksi.
Kuten joidenkin edellä mainittujen sovellutusesimerkkien yhtey- dessä on mainittu, puhaltimessa ja roottorissa 6 voi olla rei- kiä tiivistyneen kondenssin poistamiseksi.
Nämä reiät ovat edullisesti pieniä ja niitä voi olla esimerkiksi puhaltimen ja roottorin 6 rungossa, vaipassa ja/tai siivissä.
Sisäsiivet 8 N ja/tai ulkosiivet 7 voidaan myös tehdä ontoiksi kondenssin N poistoa varten.
O 30 = Keksinnön mukaista puhallinta / puhallinratkaisua ja ilman- E vaihtojärjestelyä voidaan käyttää muun muassa siis erilaisten o rakennusten, tilojen ja kulkuneuvojen, kuten esimerkiksi auto- 3 jen ilmanvaihto-, tuuletus- ja ilmastointijärjestelmissä.
N 35 N Edullisesti keksinnön mukainen roottori 6 sekä sisäsiivet 8 ja ulkosiivet 7 on valmistettu yhtenäiseksi kappaleeksi esimerkik- si valamalla, 3D-tulostamalla tai jollain muulla sopivalla tavalla. Roottorin 6 rakenne on suunniteltu esimerkiksi siten, että sisäsiivet 8 ja ulkosiivet 7 kiinnittyvät toisiinsa ja muodostavat pyöriessään halutut virtaukset tarkoitukseen kul- loinkin sopivalla tavalla.
Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu yksin- omaan edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi keksinnön mukaisen puhaltimen ja sen roottorin rakenne voi olla erilainenkin kuin edellä esitetyissä sovellu- tusesimerkeissä. Alan ammattimiehelle on myös selvää, että roottoria voidaan pyörittää sähkömoottorin sijasta myös jonkun muun voimanlähteen avulla, kuten esimerkiksi mekaanisen tai paine-eron muodostaman virtauksen voimalla tai pneumaattisella tai hydraulisella voi- manlähteellä.
N O
N o <Q
N
I jami a o
O +
LO N O N

Claims (13)

PATENTTIVAATIMUKSET
1. Puhallin fluidin siirtämiseksi, joka puhallin käsittää pyö- rimisakselinsa ympäri pyörivän roottorin (6), jossa on rootto- rin (6) pyöriessä virtausta muodostavat pinnat, kuten siivet (7, 7a, 7b, 8, 8a, 8b), ja roottori (6) on järjestetty siirtä- mään fluidia samanaikaisesti ainakin kahdella eri virtauksella (F1, F2), tunnettu siitä, että roottori (6) käsittää lämpöä johtavat pinnat lämmön siirtämiseksi yhdestä virtauksesta (F1) toiseen virtaukseen (F2).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puhallin, tunnettu siitä, että ensimmäinen virtaus (Fl) on toiseen virtaukseen (F2) nähden erillinen ja samansuuntainen tai erisuuntainen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen puhallin, tunnettu siitä, että roottori (6) käsittää sisäsiivet (8, 8a, 8b) ja ulkosiivet (7, 7a, 7b), jotka on järjestetty pyöritettäväksi samanaikaisesti ja samalla kulmanopeudella.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen puhallin, tunnettu siitä, että sisäsiivet (8, 8a, 8b) on järjestetty siirtämään fluidia ensimmäisenä virtauksena (Fl) ja ulkosiivet (7, 7a, 7b) on järjestetty siirtämään fluidia toisena virtauksena (F2).
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puhallin, N tunnettu siitä, että roottorissa (6) on yksi tai useampi vir- N tauskanava ensimmäistä virtausta (Fl) varten ja yksi tai use- 7 30 ampi virtauskanava toista virtausta (F2) varten. E 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen puhallin, tunnettu siitä, o että virtauskanavat on johdettu roottorin (6) ensimmäiseltä 3 roottoripuolelta (6a) roottorin (6) toiselle roottoripuolelle N 35 (6b).
N
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen puhallin, tunnettu siitä, että virtauskanavat on johdettu roottorin (6) sisäsii- viltä (8, 8a, 8b) roottorin (6) ulkosiiville (7, 7a, 7b).
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 5-7 mukainen pu- hallin, tunnettu siitä, että roottorin (6) virtauskanavat on sovitettu toistensa suhteen vierekkäin siten, että lämmönsiir- to ensimmäisestä virtauksesta (Fl) toiseen virtaukseen (F2) tapahtuu konduktiolla, konvektiolla ja/tai kondension avulla.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puhallin, tunnettu siitä, että roottorin (6) siivet on muotoiltu kaare- viksi siten, että ne on järjestetty linkoamaan roottoriin (6) tiivistyneen kosteuden pois roottorin (6) pinnoilta.
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puhal- lin, tunnettu siitä, että roottorin (6) rungossa, vaipassa ja/tai siivissä on reikiä roottoriin (6) tiivistyvän eli kon- densoituvan aineen poistamiseksi.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen puhal- lin, tunnettu siitä, että roottorilla (6) siirrettävä fluidi on kaasua, kuten ilmaa.
12. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen puhaltimen käyttö ajoneu- von, kuten auton ilmanvaihdossa. N
13. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen puhaltimen käyttö rakennuk- N sen ilmanvaihdossa. O 30 ™~ = a 3 5
S
FI20215499A 2021-04-29 2021-04-29 Puhallin FI129583B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20215499A FI129583B (fi) 2021-04-29 2021-04-29 Puhallin
EP22165595.4A EP4083438A1 (en) 2021-04-29 2022-03-30 Double flow heat exchanging fan
US17/730,534 US11732721B2 (en) 2021-04-29 2022-04-27 Fan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20215499A FI129583B (fi) 2021-04-29 2021-04-29 Puhallin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20215499A1 FI20215499A1 (fi) 2022-05-13
FI129583B true FI129583B (fi) 2022-05-13

Family

ID=81308249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20215499A FI129583B (fi) 2021-04-29 2021-04-29 Puhallin

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11732721B2 (fi)
EP (1) EP4083438A1 (fi)
FI (1) FI129583B (fi)

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4431048A (en) * 1980-09-01 1984-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heat-exchange fan apparatus
JP3144977B2 (ja) * 1994-02-21 2001-03-12 松下精工株式会社 換気装置
JPH07247994A (ja) 1994-03-11 1995-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動送風機用インペラ
NL9401632A (nl) * 1994-10-04 1996-05-01 Fancom Bv Debietsensor.
JP3948785B2 (ja) 1996-05-17 2007-07-25 カルソニックカンセイ株式会社 遠心多翼ファン
JPH10253108A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Chikamasa Uehara 換気扇
DE19741161A1 (de) 1997-09-18 1999-06-02 Bosch Siemens Hausgeraete Klimagerät
US6565334B1 (en) * 1998-07-20 2003-05-20 Phillip James Bradbury Axial flow fan having counter-rotating dual impeller blade arrangement
US6139425A (en) * 1999-04-23 2000-10-31 Air Handling Engineering Ltd. High efficiency air mixer
KR20020069780A (ko) 2001-02-27 2002-09-05 조 원 장 다수의 흡입구와 배출구를 갖는 송풍기와 그 이용장치
JP3928655B2 (ja) 2003-01-23 2007-06-13 ダイキン工業株式会社 熱交換器ユニット
US7381129B2 (en) * 2004-03-15 2008-06-03 Airius, Llc. Columnar air moving devices, systems and methods
US20100278629A1 (en) * 2005-12-29 2010-11-04 Krippene Brett C Vertical Multi-Phased Wind Turbine System
US7600961B2 (en) * 2005-12-29 2009-10-13 Macro-Micro Devices, Inc. Fluid transfer controllers having a rotor assembly with multiple sets of rotor blades arranged in proximity and about the same hub component and further having barrier components configured to form passages for routing fluid through the multiple sets of rotor blades
DE102007002138A1 (de) * 2007-01-15 2008-07-17 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Mischvorrichtung für Flugzeugklimaanlage
DE102007010268A1 (de) * 2007-03-02 2008-09-04 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Mischvorrichtung für Flugzeugklimaanlage
US7713026B1 (en) * 2007-03-06 2010-05-11 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine bladed with tip cooling
US7892306B2 (en) * 2007-09-26 2011-02-22 Propulsive Wing, LLC Multi-use personal ventilation/filtration system
US8596036B2 (en) * 2008-10-08 2013-12-03 The Invention Science Fund I Llc Hybrid propulsive engine including at least one independently rotatable compressor rotor
US8408866B2 (en) * 2008-11-17 2013-04-02 Rolls-Royce Corporation Apparatus and method for cooling a turbine airfoil arrangement in a gas turbine engine
DE102008058817B4 (de) * 2008-11-25 2013-07-04 Horst Hinterneder Luft-Luft-Wärmetauscher
KR20110085646A (ko) * 2010-01-21 2011-07-27 엘지전자 주식회사 송풍장치 및 이를 구비하는 실외기
US9404479B2 (en) * 2011-03-22 2016-08-02 Tufts University Systems, devices and methods for improving efficiency of wind power generation systems
GB201122142D0 (en) * 2011-12-21 2012-02-01 Venus Systems Ltd Centrifugal compressors
US8894478B1 (en) * 2012-01-06 2014-11-25 Woodrow Stillwagon Environmental improvement system
US9103225B2 (en) * 2012-06-04 2015-08-11 United Technologies Corporation Blade outer air seal with cored passages
US9540944B2 (en) * 2012-09-28 2017-01-10 United Technologies Corporation Real time model based compressor control
US20140119881A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 General Electric Company Apparatus for recirculating a fluid within a turbomachine and method for operating the same
EP2932068B1 (en) * 2012-12-13 2017-11-15 United Technologies Corporation Gas turbine engine with cooling scheme for drive gear system and pitch control
US9347455B2 (en) * 2012-12-21 2016-05-24 Hamilton Sundstrand Corporation Ejector assembly
WO2014163698A1 (en) * 2013-03-07 2014-10-09 Vandervaart Peter L Cooled gas turbine engine component
US9752585B2 (en) * 2013-03-15 2017-09-05 United Technologies Corporation Gas turbine engine architecture with intercooled twin centrifugal compressor
US9297387B2 (en) * 2013-04-09 2016-03-29 Harris Corporation System and method of controlling wrapping flow in a fluid working apparatus
US9574563B2 (en) * 2013-04-09 2017-02-21 Harris Corporation System and method of wrapping flow in a fluid working apparatus
DE102013111389A1 (de) * 2013-10-15 2015-04-16 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Lüfterrad, Belüftungseinheit, Belüftungssystem sowie Belüftungsverfahren
EP3572758B1 (en) * 2014-02-21 2023-04-05 Rolls-Royce Corporation Microchannel heat exchangers for gas turbine intercooling and condensing
EP2910765B1 (en) * 2014-02-21 2017-10-25 Rolls-Royce Corporation Single phase micro/mini channel heat exchangers for gas turbine intercooling and corresponding method
US9759236B2 (en) * 2014-04-25 2017-09-12 Hamilton Sundstrand Corporation Inlet tube design
US20160047360A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 James Patrick Fex, JR. Method and apparatus to utilize the push-pull power of an upwards flow of wind energy within a structure
EP3040519B1 (en) * 2014-12-16 2017-04-26 Rolls-Royce plc Tip clearance control for turbine blades
US10047620B2 (en) * 2014-12-16 2018-08-14 General Electric Company Circumferentially varying axial compressor endwall treatment for controlling leakage flow therein
CN205225794U (zh) 2015-12-08 2016-05-11 中车大连机车研究所有限公司 带内部自适应冷却循环的复冷通风机
GB2550568A (en) * 2016-05-20 2017-11-29 Skinners Design Ltd Fan apparatus
CN111043063B (zh) * 2018-10-15 2021-06-18 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 对旋风扇
CN111043057B (zh) * 2018-10-15 2022-03-25 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 对旋风扇
US10845065B1 (en) * 2018-12-11 2020-11-24 Gabriel Rosario Air fan with ice compartment
EP3708842B1 (en) * 2019-01-30 2021-07-28 GD Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. Fan and air conditioner indoor unit having same

Also Published As

Publication number Publication date
US20220349409A1 (en) 2022-11-03
EP4083438A1 (en) 2022-11-02
FI20215499A1 (fi) 2022-05-13
US11732721B2 (en) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432528B (zh) 利用柯安达效应来减少再循环的冷却风扇
WO2014002392A1 (ja) 遠心式多翼送風機
CN1330880C (zh) 多叶片鼓风机
CN111032384B (zh) 送风机
FI129583B (fi) Puhallin
US4073338A (en) Heat exchangers
GB2439557A (en) A heat exchanger and heat exchanger assembly
CN106949766A (zh) 中空叶片转子式换热器
EP2476911B1 (en) Centrifugal fan, molding die, and fluid feeding device
CN101592158A (zh) 改进的冷却气流电马达驱动泵
CN101680725A (zh) 旋转换热器及具有旋转换热器的通风系统
GB2422003A (en) Combined fan and heat exchanger
CN110325741B (zh) 对螺旋风扇/泵/涡轮的改进
US4699206A (en) Rotary heat exchanger
JPH1193893A (ja) 遠心多翼ファン
US4490101A (en) Internally axed rotary piston engine
JP2005075347A (ja) 車両用居住空間の換気、暖房及び/または空調装置のための高効率型空気供給装置
JP2000265997A (ja) 翼形プロペラファン
US20210199387A1 (en) Heat recovery ventilator
KR100787227B1 (ko) 다방향 유체 유도팬과 이를 이용한 유체 순환방법 및 열교환방법
US812688A (en) Rotary exhauster.
JP2006151068A (ja) 車両用空調ユニット
US20140271166A1 (en) Low power and low noise fan-scroll with multiple split incoming air-streams
CN106574780A (zh) 管道换气装置
RU2194219C2 (ru) Устройство вентилирующее

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 129583

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B