FI74115C - Propeller. - Google Patents

Description

POTKURI - PROPELLER 74115

Keksinnön kohteena on potkuri pneumaattista aksiaalista puhallinta varten, kuten on määritelty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa.

Patenttijulkaisuista US 3 075 743 ja US 3 173 604 5 tunnetaan edellä esitetyn tyyppisiä potkureita. Nämä potkurit ovat kuitenkin epätyydyttäviä erityisesti ääni-tasonsa kuin myös tehonsa osalta.

Edelleen julkaisusta GB 628 263 tunnetaan kompressori, johon kuuluu staattori ja roottori kummankin olles-10 sa varustettu siivekeriveillä ia staattorin ja roottorin siivekkeiden ollessa olennaisesti toistensa peilikuvia.

Yleensä puhaltimissa potkurien kovaäänisyys aiheuttaa vaikeasti ratkaistavan kysymyksen. Puhaltimien potkurien kovaäänisvvttä on pyritty poistamaan äänen-15 vaimentimilla, esim. virtaussuunnassa puhaltimen taakse jatkuvilla torvimaisilla äänieristekammioilla ja ääni-loukuilla. Tunnetut äänenvaimentimet eivät ole kuitenkaan tyydyttäviä. Torvi- ja putkimaiset äänieristekam-miot aiheuttavat melko suuren tilantarpeen, lisäksi nii-20 den valmistus- ja asennuskustannukset ovat korkeat. Ää-nenvaimentimia ei voida sijoittaa läheskään kaikkiin tarpeellisiin asennuskohteisiin. Äänenvaimentimet alentavat lisäksi puhtaltimen tehoa.

Lisäksi tunnetut puhaltimet eivät ole tyydyttäviä 25 teholtaan. Nostettaessa puhaltimen tehoa, moottoritehoa ja potkurin nousukulmia ja/tai potkurin halkaisijaa nostamalla potkurin melutaso nousee useimmissa tapauksissa sietämättömäksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa 30 edellä mainitut epäkohdat. Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin potkuri erityisesti nuhallinkävttöä varten, joka on olennaisesti aiemmin tunnettuja potkureita äänettö-mämpi, ts. jonka melutaso on olennaisesti aiemmin tunnettuja alhaisempi. Edelleen keksinnön tarkoituksena 35 on tuoda esiin potkuri erityisesti puhaltimia varten, 2 74115 joka on aiemmin tunnettuja potkureita tehokkaampi kokonsa ja melutasoonsa nähden.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

5 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtai sesti suoritusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuva 1 esittää perspektiivikuvana ja osin leikattuna erästä keksinnön mukaisella potkurilla varustettua 10 puhallinta, ja kuva 2 esittää leikkausta oitkin viivaa II-II kuvan 1 mukaisen potkurin siivestä.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaisella potkurilla varustettu puhallin. Potkuriin kuuluu torvimaiseen 15 runkoon 13 keskeisesti ja pyörivästi laakeroitu keskiö 1 siioineen 2, 2'. Siivet 2, 2' ulkonevat radiaalises-ti keskiöstä 1 ja omaavat vinon nousukulmanckkeskiön akselin suhteen kohtisuoraan asetettuun tasoon nähden (näkyy kuvassa 2). Potkuri on järjestetty pyörimään säh-20 kömoottorin 14 avulla, joka on sijoitettu keskiön 1 jatkeeksi runkoon 13 keskeisesti tukien 15 varaan. Potkurin pyöriessä väliaineessa, so. esitetyssä tapauksessa ilmassa siiven väliaineen ensiksi kohtaava puoli 3 on etureuna ja vastakkainen reuna takareuna 4. Pyöriessään 25 siiven 2 väliaineen kohtaava puoli on painepuoli 5 ja vastakkainen ouoli alipainepuoli 6.

Kuvissa 1 ja 2 esitetyn potkurin kunkin siiven 2 etupuolelle, siiven pyörimissuunnassa osin tämän etu-reunan 3 eteen on sijoitettu keskeinen, pääasiassa sii-30 ven suuntainen ja siipimäinen etusolakko 7. Etusolak-ko 7 työntyy osin siiven alipainepuolelle 6 ja muodostaa solan 8 etusolakon ja siiven 2 väliin.

Etusolakko 7 on siipeä ohuempi ja poikkileikkauksessaan siipeä kapeampi. Etusolakko 7 ohjaa siiven 2 35 kohtaaman väliaineen osittain siiven taakse tämän alipainepuolelle ja vähentää voimakkaasti turbulenttista virtausta siiven etureunan 3 alueella. Turbulenttisen 3 74115 virtauksen väheneminen alentaa väliaineen vastusta siiven pyöriessä väliaineessa alentaen samalla syntyvän äänen intensiteettiä, so. tehoa.

Esitetyssä sovellutuksessa etusolakot 7 kiinnit-5 tyvät potkurin keskiöön vastaavasti kuin potkurin siivet. Etusolakot 7 ovat muodoltaan pääasiassa potkurin siipien 2 muotoisia nousukulman ollessa pienempi kuin potkurin siiven nousukulma · o<, positiivinen tai negatiivinen, esim. välillä 0-25°. Haluttaessa etusolakko 7 voidaan 10 kiinnittää yksinomaan siipeen 2 esim. tappikiinnityksellä ja/tai siipien kärkiä mahdollisesti ympäröivään siipike-hään (ei esitetty kuvassa) yhdessä siipien ja alla mainittujen äänihäiverioojen kanssa.

Kuvissa 1 ja 2 esitetyssä keksinnön sovelluttik-15 sessa potkurin osittain kunkin siiven 2 takareunan taakse 4 on sijoitettu keskeinen, pääasiassa siiven suuntainen ja siipi-mäinen äänihäiveripa 9, joka muodostaa solan 10 ääni-häiverivan ja siiven väliin. Äänihäiveripa on muodoltaan siipimäinen, paksuudeltaan ja leveydeltään siipeä olen-20 naisesti pienempi. Äänihäiveripa kiinnittyy potkurin keskiöön 1 siiven 2 tavoin. Haluttaessa voidaan käyttää yllä mainittua tappikiinnitvstä siipeen yksinomaisena äänihäiverivan kiinnityksenä ja/tai yllä mainittua siipikehää.

25 Kunkin siiven 2 äänihäiverivan 9 takapuolelle on esitetyssä sovellutuksessa sijoitettu toinen äänihäiveripa 11, joka viimeksi mainittu on samaten keskeinen, pääasiassa siiven ja edellisen äänihäiverivan suuntainen sekä muodostaa kukin solan 12 edellisen äänihäiveri-30 van 9 ja jälkimmäisen äänihäiverivan 11 väliin. Jälkimmäinen äänihäiveripa 11 on mitoitukseltaan, rivan leveys ja paksuus, olennaisesti siipiä pienempi, esitetyssä sovellutuksessa myös edellistä äänihäiveripaa pienempi. Jälkimmäinen äänihäiveripa 11 voidaan kiinnittää tappi-35 kiinnityksellä edelliseen äänihäiveripaan 9 tai siipeen 2 tai siiven tavoin keskiöön 1. Mahdollisesti voidaan käyttää siipikehää yksinomaisena tai lisäkiinni- 4 74115 kiinnityksenä, kuten yllä on mainittu siiven, etusola-kon ja edellisen äänihäiverivan kohdalla.

Kuvan 1 mukaisen potkurin siiven 2, etusolakon 7 ja äänihäiveripojen 9, 11 keskeinen sijoittelu näkyy par-5 haiten kuvasta 2, jonka mukaan etusolakko, siipi ja ääni-häiverivat muodostavat painepuolelta 5 katsoen pääasiassa koveran siipiasetelman. Edelleen etusolakko 7, siipi 2 ja äänihäiverivat 9, 11 ovat kukin painepuolelta 5 katsottaessa muodoltaan koveria. Etusolakko 7 sijaitsee 10 pääasiassa siiven alipainepuolella 6, edellinen äänihäi- veripa 9 siiven painepuolella 5 ja jälkimmäinen äänihäive-ripa 11 siiven 2 ja edellisen äänihäiverivan 9 painepuolella. Etusolakko 7, siipi 2 ja äänihäiverivat 9, 11 ovat etureunaa lähinnä olevasta osastaan paksumpia ja 15 ohenevat takareunaa kohden.

Esimerkki 1.

Keksinnön mukaisen potkurin ominaisuuksien selvittämiseksi kuvan 1 mukaista potkuria kokeiltiin rinnan samankokoisen tavanomaisen siipirakenteen omaavan potku-20 rin kanssa. Kummankin testatun potkurin siipien lukumäärä oli 8, potkurien halkaisija noin 30 cm, potkurin siipien pinta-alat olennaisesti yhtä suuret. Kokeessa kumpaakin testattua potkuria pyöritettiin kierrosnopeudella 1400 r/min. Kokeessa mitattiin potkurin siirtämä ilma-25 määrä ja muodostunut ylipaine potkurin ylipainepuolella vakioetäisyydellä potkurista; lisäksi potkurin äänekkyys-tasoa havainnoitiin korvakuulolla.

Mittaustulokset on esitetty alla olevassa taulukossa.

30 Taulukko 1.

Tavanomainen Keksinnön mukainen potkuri potkuri

Halkaisija 31 cm 30 cm

Kierrosluku 1400 r/min 1400 r/min 35 Teho 1500 m3/h 3140 m3/h

Paine-ero 7 mrol^O 380 mmH20 Äänitaso äänekäs lähes äänetön (ää nitaso vastasi ma-talaäänistä keskus telua) 5 74115

Esimerkki 2.

Esillä olevan keksinnön mukaisen potkurin ominaisuuksien määrittelemiseksi sitä verrattiin patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määriteltyyn potkuriin. Sii-5 pien lukumäärä kummassakin potkurissa oli 8, halkaisija 63 cm, siiven pinta-ala oli olennaisesti sama. Kumpaakin potkuria käytettiin nopeudella 1496 r/min. Mittauksissa määrättiin ilman tilavuusvirtausnopeus, potkurin aiheuttama ylipaine ja melu. Mittaustulokset on esitet-10 ty taulukossa 2.

Taulukko 2.

Pv 1 johtanto-osan Pv 1 mukainen mukainen potkuri potkuri (kek- (tekniikan taso) sintö) 15 Halkaisija 63 cm 63 cm

Kierrosluku 1496 r/min 1496 r/min 3 3

Virtausnopeus 21400 m /h 33000 m /h

Paine-ero 710 mn^O 840 mmH20

Äänitaso 102 dB 71 dB

20 Keksintö ei rajoitu suoritusesimerkkiin, vaan sen sovellutukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Tällöin potkurin siipien, etusolakon ja äänihäiveripojen muodot, nousukulmat, keskinäinen sijoittelu ja lukumäärä voivat vaihdella. Pneumaattisessa 25 puhaltimessa voidaan tällöin käyttää edullisesti esim. keskipakopuhaltimesta tunnettua 90° nousukulman omaavaa jälkimmäistä äänihäiveripaa, jolloin puhaltimen putkimainen runko voi mainitun jälkimmäisen äänihäiverivan kohdalla olla ulospäin levenevä puhaltimen tehon lisäämi-30 seksi. Solakot, siivet ja äänihäiverivat voivat olla poikkileikkaukseltaan levymäisiä, kaarevan tai käyrän levyn muotoisia, äänihäiverivat voidaan haluttaessa sijoittaa myös siiven alipainepuolelle, samaten etuso-lakko voidaan sijoittaa pääasiassa siiven painepuolel-35 ie. Edelleen potkurin siipien ja vastaavasti solakoi-den ja äänihäiveripojen lukumäärä voi vaihdella vastaten esim. 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- tai useampisiipis-tä notkuria.

Claims (7)

1. Potkuri aksiaalista pneumaattista puhal-linta varten käsittäen keskiön (1) ja ainakin kaksi keskiöstä radiaalisesti ulkonevaa vinon nousukulman 5 (a) omaavaa siipeä (2), jolloin potkurin pyöriessä väliaineessa siiven väliaineen ensiksi kohtaava reuna on etureuna (3) ja vastakkainen reuna takareuna (4) siiven väliaineen kohtaavan puolen ollessa paineouoli (5) ja vastakkaisen puolen a 1ipainepuo1i (6), jolloin 10 kunkin siiven etupuolelle siiven pyörimissuunnassa osin tämän etureunan eteen on sijoitettu keskiöstä radiaalisesti ulkoneva, pääasiassa siiven suuntainen ja siipimäinen etusolakko (7), joka työntyy osin siivon a 1ipainepuole 11c muodostaen solan (8) etusolakon ja 15 siiven väliin, t u n n e t t u siitä, että osittain kunkin siiven (2) takareunan taakse on sijoitettu keskiöstä (1) r ad i aa 1 i se s t i ulkoneva, pääasiassa siiven suuntainen ja siipimäinen äänihäiveripa (9), joka muodostaa solan (10) äänihäiverivan ja siiven väliin, 20 ja että etusolakko (7) ja äänihäiveripa (9) ovat ohuempia ja kapeampia kuin siipi (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen potkuri, tunnettu siitä, että kunkin siiven (1) äänihäi-verivan (9) takapuolelle on sijoitettu toinen, mahdol-25 lisesti useampia äänihäiveripoja (11), jotka viimeksi mainitut ovat keskeisiä, pääasiassa siiven suuntaisia ja muodostavat kukin solan (12) edellisen äänihäiverivan (9) ja jälkimmäisen äänihäiverivan (11) väliin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pot- 30 kuri, t u n n e t t u siitä, että ääni häive rivat (9, 11) on sijoitettu ainakin osin siiven (2) painepuo-lelle (5).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen potkuri, tunnettu siitä, että etusolakko 35 (7), siipi (2) ja äänihäiveripa (11) muodostavat paine- • puolelta (5) katsoen pääasiassa koveran siipiaseteiman.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen l· 74115 7 potkuri, tunnettu siitä, että siipi (2) on painepuole1 ta (5) katsottuna kovera.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen potkuri, tunnettu siitä, että etusolakko 5 on painepuolelta (5) katsottuna kovera.

6 741 1 5

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen potkuri, tunnettu siitä, että potkuriin kuuluvat äänihäiverivat (9, 11) ovat painepuolelta katsottuna koveria. 10