FI85752C

FI85752C - PROPELLER.

Info

Publication number: FI85752C
Application number: FI892093A
Authority: FI
Inventors: Heikki Vartiala
Original assignee: Heikki Vartiala; Teknovent Oy
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1992-05-25
Also published as: FI892093A0; WO1990013746A1; FI892093A; FI85752B

Description

1 857521 85752

PotkuriPropeller

Keksinnön kohteena on potkuri käytettäväksi vir-taavassa väliaineessa, kuten ilmassa, joka potkuri käsit-5 tää keskiön ja siihen kiinnitetyn siivistön, joka käsittää vähintään kaksi keskiöstä säteittäisesti tai likimain sä-teittäisesti ulkonevaa siipeä, jolloin keskiötä ympäröi vähintään kaksi siipikehää, jotka on kiinnitetty keskiön kehälle potkurin pyörimisakselin suunnassa katsottuna vä-10 limatkan päähän toisistaan, jossa potkurissa kunkin sii-pikehän siivet ovat vinossa kulmassa potkurin pyörimisakseliin nähden ja siipien etureunan muodostaa siipien se reuna, joka ensiksi kohtaa virtaavan väliaineen, ja siipien takareuna on se reuna, joka viimeksi jättää virtaavan 15 väliaineen ja on mainittua etureunaa vastapäätä, ja vierekkäisten siipikehien siivet on järjestetty toistensa suhteen siten, että ainakin yksi siipi muodostaa jatkeen toisen siipikehän ainakin yhdelle siivelle, jolloin mainitun ensimmäisen siiven etureuna sijaitsee mainitun toisen 20 siiven takareunan läheisyydessä siten, että mainitun etu-reunan ja mainitun takareunan välissä on sola. Siipike-hällä tarkoitetaan tässä yhteydessä kehää, joka muodostuu tyypillisesti useista rinnakkain järjestetyistä siivistä. On kuitenkin huomattava, että termiin siipikehä sisälly-25 tetään tässä yhteydessä myös se ääritapaus, että "siipi-.*··. kehän" muodostaa vain yksi siipi.The invention relates to a propeller for use in a flowing medium, such as air, which propeller comprises a hub and a vane attached thereto, comprising at least two vanes projecting radially or approximately radially from the hub, the hub being surrounded by at least two vane rings attached to the hub. to the circumference in the direction of the axis of rotation of the propeller spaced apart, with the blades of each impeller at an oblique angle to the axis of rotation of the propeller and the leading edge of the vanes forming the edge of the vanes first encountering the fluid and the trailing edge of the vanes 15 medium and is opposite said leading edge, and the wings of adjacent wings are arranged relative to each other such that at least one wing forms an extension to at least one wing of the second wing, wherein the leading edge of said first wing is located e in the vicinity of the rear edge of said second wing 20 so as to have a gap between said front edge and said rear edge. By wing is meant in this context a circumference which typically consists of several wings arranged in parallel. It should be noted, however, that the term wing circumference also includes in this context the extreme case that the "wing -. * ··. Circumference" is formed by only one wing.

Kirjallisuudesta tunnetaan runsaasti potkureita ja siipikonstruktioita, joissa on solat. Esimerkiksi Fl-pa-tenttijulkaisusta 74115 tunnetaan erimuotoisista siivistä 30 rakennettu potkuri, jolloin siipien väliin on järjestetty solat. Tarkoituksena on käyttöääneltään hiljaisen potkurin aikaansaaminen.Propellers and vane constructions with gaps are well known in the literature. For example, F1 patent publication 74115 discloses a propeller constructed from wings 30 of various shapes, with gaps arranged between the wings. The purpose is to provide a propeller with a quiet operating sound.

Tunnettujen solallisten potkurien rajoituksena on, että ne on aina rakennettu pyöriviksi vain toiseen suun-35 taan, minkä vuoksi ne toimivat vain sanottuun suuntaan: 2 85752 pyörimissuuntaa vaihdettaessa tunnetut potkurit toimivat huonosti tai eivät toimi käytännössä lainkaan: teho, ilmamäärät ja paineen muodostuskyky vastakkaiseen pyörimissuuntaan ovat pienet ja käyntiäänet ovat suuret.The limitation of the known reciprocating propellers is that they are always designed to rotate only in the other direction, so they only work in the said direction: 2 85752 when changing the direction of rotation, the known propellers perform poorly or not at all: power, air volumes and pressure in the opposite direction are small and running noises.

5 Monissa käyttökohteissa on edullista, että voidaan käyttää potkuria, joka toimii molempiin pyörimissuuntiin ja mielellään vielä siten, että potkurin käyttöominaisuudet olisi samanlaiset molemmissa pyörimissuunnissa. Esimerkkinä tällaisista käyttökohteista ovat ilmastontijär-10 jestelmät ja lämmönvaihtojärjestelmät.In many applications, it is advantageous to be able to use a propeller which operates in both directions of rotation and preferably still in such a way that the operating characteristics of the propeller are similar in both directions of rotation. Examples of such applications are climate control systems and heat exchange systems.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada käyttöääneltään hiljainen potkuri, joka toimii yhtä hyvin molempiin pyörimissuuntiin ja joka tästä huolimatta on kokoonsa nähden hyvin tehokas. Tällöin suurikokoisia 15 äänenvaimenninyksiköitä ei tarvita lainkaan, joten monissa sovellutuksissa voidaan aikaansaada tärkeätä tilan-säästöä. Suuren tehonsa ansiosta keksinnön mukainen potkuri voi olla kokoluokkaa pienempi kuin perinteiset potkurit, millä myös saadaan tilansäästöä.The object of the present invention is to provide a propeller with a quiet operating sound, which works equally well in both directions of rotation and which is nevertheless very efficient in terms of its size. In this case, large-sized silencer units 15 are not required at all, so that important space savings can be achieved in many applications. Due to its high power, the propeller according to the invention can be smaller in size than conventional propellers, which also saves space.

20 Näiden päämäärien saavuttamiseksi keksinnön mukai selle potkurille on pääasiallisesti tunnusomaista, että siivistö on potkurin pyörimisakselin molempien päiden suunnista tarkasteltuna geometrialtaan samanlainen siten, että väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat 25 etureunansa läheisyydessä alipainepuolella kuperat ja väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä painepuolella kuperat ja että väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä painepuolella kuperat ja väliaineen 30 viimeiseksi kohtaavan siipikehän siivet ovat etureunansa läheisyydessä alipainepuolella olennaisesti suorat. Tällainen potkuri saadaan ulkomittoihinsa nähden hyvin tehokkaaksi. Keksinnön mukaisen potkurin edullisia suoritus-' . muotoja on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 35 2-7.To achieve these objects, the propeller according to the invention is mainly characterized in that the impeller is geometrically similar from both ends of the axis of rotation of the propeller such that the wings of the first impeller the wings of the first impingement of the medium are convex on the pressure side near their trailing edge and the wings of the last impingement of the medium are substantially straight on the vacuum side near their leading edge. Such a propeller is made very efficient with respect to its external dimensions. Preferred embodiments of the propeller according to the invention. forms are set out in the appended claims 35 2-7.

I: 3 85752I: 3 85752

Keksinnön mukainen potkuri on käyttöääneltään hiljainen, koska siipikehien välissä olevien solien ansiosta pyörrevirtauksia ei synny siipipinnoissa tai niitä syntyy hyvin vähän. Pyörrevirtaukset aiheuttavat tunnetusti melua 5 ja tehonhäviötä potkurissa. Virtaavan väliaineen nopeus kasvaa suuresti solissa, jolloin solissa syntyvien niin sanottujen suihku- tai ejektorivirtauksen ansiosta virtaus siipipinnoilla saadaan pysymään laminaarisena. On todettu, että potkurin muodostamat äänet leikkautuvat solissa ke-10 liittyvillä lisävirtauksilla, jolloin syntyneet äänikaistat kumoutuvat ja tulos on ideaalisesti äänetön potkuri.The propeller according to the invention has a quiet operating sound, because due to the slots between the wing frames, no or very little eddy currents are generated in the wing surfaces. Eddy currents are known to cause noise 5 and power loss in the propeller. The velocity of the flowing medium increases greatly in the Sol, whereby the so-called jet or ejector flow generated in the Sol makes the flow on the wing surfaces remain laminar. It has been found that the sounds generated by the propeller are cut off in Sol by the additional currents associated with ke-10, whereby the resulting sound bands are canceled and the result is an ideally silent propeller.

Keksinnön mukaisen potkurin tärkeimmät edut ovat, että se kehittää molempiin pyörimissuuntiin virtaavalle väliaineelle suuren paine-eron, potkurin hyötysuhde on 15 hyvä ja potkuri on käyttöääneltään hiljainen.The main advantages of the propeller according to the invention are that it develops a large pressure difference for the medium flowing in both directions of rotation, the efficiency of the propeller is good and the propeller is quiet in operating sound.

Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuviossa 1 keksinnön mukainen potkuri on esitetty edestä katsottuna sen pyörimisakselin suunnassa, 20 kuviossa 2 keksinnön mukainen potkuri on esitetty takaa katsottuna sen pyörimisakselin suunnassa, kuviossa 3 on esitetty leikkaus pitkin kuvion 1 viivaa III-III, joka leikkaus havainnollistaa potkurin siivistön rakennetta, 25 kuviossa 4 on havainnollistettu erään tavanomaisen potkurin siiven ympärille kehittyviä virtauksia, kuviossa 5 on esitetty kuvion 4 kohta A suurennettuna , kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukaisen potkurin 30 siipien ympärille kehittyviä virtauksia, kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaisen potkurin toinen suoritusmuoto ja kuviossa 8 on esitetty vielä eräs suoritusmuoto keksinnön mukaisesta potkurista.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which: Figure 1 shows a front view of a propeller according to the axis of rotation, Figure 2 shows a rear view of a propeller according to the invention, Figure 3 shows a section along line III-III in Figure 1, section illustrates the structure of a propeller blade, Fig. 4 illustrates the currents developing around the blade of a conventional propeller, Fig. 5 shows enlarged point A of Fig. 4, Fig. 6 shows the currents developing around the blades of the propeller 30 according to the invention, Fig. 7 shows another flow of the propeller according to the invention embodiment and Figure 8 shows another embodiment of a propeller according to the invention.

35 Kuviossa 1 on esitetty eräs suoritusmuoto keksin- 4 85752 non mukaisesta potkurista edestä potkurin pyörimisakselin I suunnassa katsottuna. Potkurin keskiötä osoittaa viitenumero 1. Keskiön 1 kehälle on kiinnitetty siivistö, joka käsittää kaksi siipikehää, joista kuviossa 1 näkyy 5 ensimmäinen siipikehä 2 ja kuviossa 2 näkyy toinen siipi-kehä 3. Siipikehät 2 ja 3 käsittävät useita keskiöstä 1 säteittäisesti ulkonevia siipiä 4-9 ja vastaavasti 10-15. Kuviosta 2 nähdään, että toisen siipikehän 3 siivet 10-15 ovat geometrialtaan samanlaiset kuin ensimmäisen siipi-10 kehän 2 siivet 4-9, joten potkurin siivistö on potkurin pyörimisakselin I molempien päiden suunnista tarkastettuna geometrialtaan samanlainen. Kun siivistön geometria on symmetrinen potkurin pyörimisakselin molempien päiden suunnista katsottuna, potkurin käyttöominaisuudet molemmissa 15 pyörimissuunnissa ovat samanlaiset. Potkuria ympäröivää runkoa osoittaa viitenumero 16.Fig. 1 shows an embodiment of a propeller according to the invention 4 85752 seen from the front in the direction of the axis of rotation I of the propeller. The hub of the propeller is indicated by reference numeral 1. Attached to the periphery of the hub 1 is a vane comprising two vanes, of which Fig. 1 shows a first impeller 2 and Fig. 2 shows a second impeller 3. The vanes 2 and 3 comprise a plurality of vanes 4-9 and 10-15, respectively. It can be seen from Figure 2 that the wings 10-15 of the second impeller 3 are geometrically similar to the vanes 4-9 of the circumference 2 of the first wing-10, so that the propeller blades are similar in geometry when viewed from both ends of the axis of rotation I of the propeller. When the geometry of the impeller is symmetrical as seen from the directions of both ends of the axis of rotation of the propeller, the operating characteristics of the propeller in both directions of rotation are similar. The frame surrounding the propeller is indicated by reference numeral 16.

Kuviossa 3 on potkurin siivistön geometrian havainnollistamiseksi esitetty leikkaus pitkin kuvion 1 viivaa III-III. Kuviosta nähdään, että siipikehien 2, 3 sii-20 vet ovat vinossa kulmassa potkurin pyörimisakseliin I-I nähden ja että siipikehät ovat potkurin pyörimisakselin suunnassa katsottuna välimatkan päässä toisistaan niin, että ensimmäisen siipikehän 2 siipien etureunat 9', 4', 5', 6' sijaitsevat toisen siipikehän 3 siipien takareuno-25 jen 12", 11", 10", 15" läheisyydessä siten, että mainittujen takareunojen ja etureunojen väliin muodostuu solat 17 (raot). Siipikehien 2, 3 siivet on siis järjestetty toistensa suhteen siten, että ensimmäisen siipikehän 2 siivet muodostavat jatkeet toisen siipikehän 3 siiville. 30 Kuviossa 3 siipien 13, 12, 11, 10 etureunat on merkitty 13', 12', 11', 10' ja siipien 4, 5, 6, 7 takareunat on merkitty 4", 5", 6", 7". Kun kuviossa 1 esitetty potkuri pyörii myötäpäivään, kuvion 3 siipien siipipintojen yläpuolelle kehittyy alipaine ja siipien siipipintojen ala-35 puolelle ylipaine. Pyörimissuuntaa vaihdettaessa alipaine- 5 85752 puoli muuttuu ylipainepuoleksi. Vastaavasti siipien kaikki etureunat muuttuvat takareunoiksi pyörimissuuntaa vaihdettaessa. Potkurin erinomaisen ja halutun toiminnan edellytyksenä on, että väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän, 5 joka kuvion 1 potkurin pyöriessä myötäpäivään on siipike-hän 3, siivet 12, 11, 10 ovat etureunansa 12', 1110' läheisyydessä alipainepuolella kuperat ja väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän 2 siivet 4, 5, 6 ovat takareunansa 4", 5", 6" läheisyydessä painepuolella kuperat. 10 Kuvioissa 1-3 on esitetty kahdesta siipikehästä muodostettu potkuri. On selvää, että siipikehien lukumäärä voi olla suurempi kuin kaksi ja tätä havainnollistaa kuvioon 3 katkoviivoilla piirretty siipi, joka on mahdollisen kolmannen siipikehän eräs siipi.Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 1 to illustrate the geometry of the propeller blade. It can be seen from the figure that the vanes sii-20 of the vanes 2, 3 are at an oblique angle to the axis of rotation II of the propeller and that the vanes are spaced apart in the direction of the axis of rotation of the propeller so that the leading edges 9 ', 4', 5 ', 6' of the first vane 2 are in the vicinity of the rear edges 12 ", 11", 10 ", 15" of the wings of the second wing circumference 3 so that gaps 17 (slits) are formed between said rear edges and the front edges. The wings of the wing frames 2, 3 are thus arranged relative to each other so that the wings of the first wing ring 2 form extensions to the wings of the second wing ring 3. In Fig. 3, the leading edges of the wings 13, 12, 11, 10 are marked 13 ', 12', 11 ', 10' and the trailing edges of the wings 4, 5, 6, 7 are marked 4 ", 5", 6 ", 7". As the propeller shown in Fig. 1 rotates clockwise, a negative pressure develops above the wing surfaces of the blades of Fig. 3 and an overpressure below the wing surfaces of the wings. When the direction of rotation is changed, the vacuum 5 85752 side becomes the overpressure side. Correspondingly, all the front edges of the wings become rear edges when the direction of rotation is changed. A prerequisite for excellent and desired operation of the propeller is that the vanes 3, 11, 10 of the impeller 5 facing the medium first, which rotates clockwise with the propeller of Fig. 1, are convex near the leading edge 12 ', 1110' on the vacuum side and the vanes 2 facing the impeller 2 4, 5, 6 are convex on the pressure side near their trailing edge 4 ", 5", 6 ". Figures 1-3 show a propeller formed of two impellers. It is clear that the number of impellers can be greater than two and this is illustrated by the wing drawn in broken lines in Figure 3. , which is a wing of a possible third wing circumference.

15 Kuvion 4 tarkoituksena on esimerkkinä osoittaa mi ten tunnettujen siipien siipipinnoille muodostuu pyörre-virtauksia. Siiven 18, joka on kulmassa noin 25° vaakatasoon nähden, alipainepuolelle muodostuu runsaasti pyörre-virtauksia. Kuvion 5, joka esittää kuvion 4 siiven osaa A 20 suurennettuna, tarkoituksena on havainnollistaa, että väliaineen virtausnopeus V2 lähellä siipipintaa on merkittävästi pienempi kuin vapaa virtausnopeus VI.The purpose of Figure 4 is, by way of example, to show how eddy currents are formed on the wing surfaces of known wings. Plenty of eddy currents are generated on the vacuum side of the wing 18, which is at an angle of about 25 ° to the horizontal. Fig. 5, which shows the part A20 of the wing of Fig. 4 enlarged, is intended to illustrate that the flow rate V2 of the medium near the wing surface is significantly lower than the free flow rate VI.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisella potkurilla saatua koetulosta ilman virtauksista: todetaan, että py-25 örrevirtauksia ei esiinny. Kuvakulma vastaa kuviossa 3 esitettyä kuvakulmaa.Figure 6 shows the test result obtained with the propeller according to the invention on air currents: it is found that no py-25 vortex currents occur. The angle of view corresponds to the angle of view shown in Fig. 3.

Keksinnön mukaisen potkurin ominaisuuksien selvittämiseksi vertailtiin ulkonäöltään kuvion 1 mukaista potkuria muistuttavaa potkuria samankokoisen tavanomaista 30 tyyppiä olevan tehokkaasti yhteen suuntaan toimivaan markkinoilla johtavassa asemassa olevaan laadulliseen potkuriin. Kummankin potkurin halkaisija oli noin 10 cm, potkurien siipien pinta-alat olennaisesti yhtä suuret. Kumpaakin testauspotkuria käytettiin kierrosnopeudella 5000 35 kierrosta minuutissa. Mitattiin potkurin siirtämä ilma- 6 85752 määrä ja staattinen paine 10 halkaisijamitan (100 cm) etäisyydellä potkurista mittausputkessa. Potkureiden äänitasoa havainnoitiin yleismittarilla 100 cm etäisyydellä potkurin imuaukosta suoraan imuaukon edestä.In order to determine the characteristics of the propeller according to the invention, a propeller resembling the propeller according to Fig. 1 was compared with a market-leading qualitative propeller of the same size as a conventional 30 type of efficient one-way operation. The diameter of each propeller was about 10 cm, the areas of the propeller blades being substantially equal. Both test propellers were operated at 5,000 rpm. The amount of air transferred by the propeller and the static pressure were measured at a distance of 10 diameter (100 cm) from the propeller in the measuring tube. The sound level of the propellers was observed with a multimeter at a distance of 100 cm from the propeller intake port directly in front of the intake port.

5 Mittaustulokset on esitetty alla olevissa taulu koissa 1 ja 2.5 The measurement results are shown in Tables 1 and 2 below.

TAULUKKO 1TABLE 1

Tavanomainen yksisuunta- Keksinnön mukainen 10 potkuri, kiertosuunta kaksisuuntapotkuri oikea kiertosuunta oikeaConventional one-way propeller according to the invention, direction of rotation two-way propeller right direction of rotation right

Halkaisija 10 cm 10 cmDiameter 10 cm 10 cm

Kierrosluku 5 000/rain 5 000/minSpeed 5,000 / rain 5,000 / min

Teho 57 m3/h 75 m3/h 15 Paine-ero, staattinen paine 1 mm.H20 24 mm.H20Capacity 57 m3 / h 75 m3 / h 15 Pressure difference, static pressure 1 mm.H20 24 mm.H20

Äänitaso 66 dBA 38 dBASound level 66 dBA 38 dBA

TAULUKKO 2 20 Tavanomainen yksisuunta- Keksinnön mukainen potkuri, kiertosuunta kaksisuuntapotkuri vasen kiertosuunta vasenTABLE 2 20 Conventional unidirectional propeller according to the invention, direction of rotation bidirectional propeller left direction of rotation left

Halkaisija 10 cm 10 cmDiameter 10 cm 10 cm

Kierrosluku 5 000/min 5 000/min 25 Teho 38 m3/h 75 m3/hSpeed 5,000 / min 5,000 / min 25 Capacity 38 m3 / h 75 m3 / h

Paine-ero, staattinen paine 0,5 mm.H20 2 4 mm.H20Pressure difference, static pressure 0.5 mm.H 2 O 2 4 mm.H 2 O.

Äänitaso 69 dBA 38 dBASound level 69 dBA 38 dBA

30 Kuvatut kokeet osoittavat, että keksinnön mukai nen potkuri pystyy kehittämään merkittävästi suuremman paine-eron (molemmissa pyörimissuunnissa) kuin tavanomaista tyyppiä oleva tunnettu potkuri siinäkin tapauksessa, että tämä pyörii kiertosuuntaan, johon se on suunniteltu 35 pyöriväksi. Kiertosuuntaa vaihdettaessa tunnetun potkurin ϋ 7 85752 synnyttämä paine-ero jää varsin alhaiseksi. Edelleen nähdään koetuloksista, että keksinnön mukainen potkuri on selvästi tunnettua potkuria hiljaisempi.The experiments described show that the propeller according to the invention is able to generate a significantly greater pressure difference (in both directions of rotation) than a known propeller of the conventional type, even if it rotates in the direction of rotation in which it is designed to rotate. When changing the direction of rotation, the pressure difference generated by the known propeller ϋ 7 85752 remains quite low. It is further seen from the test results that the propeller according to the invention is clearly quieter than the known propeller.

Kuviossa 7 on havainnollistettu eräs toinen suori-5 tusmuoto keksinnön mukaisesta potkurista. Kuviossa 7 kuvakulma vastaa kuviossa 3 esitettyä kulmaa. Potkuri käsittää kaksi siipikehäparia, jolloin potkurissa on yhteensä neljä siipikehää 19-22, jotka kukin käsittävät useita siipiä. Yksinkertaisuuden vuoksi kuvioon 7 on piirretty 10 vain yksi siipi 23-26 kustakin siipikehästä. Siipikehät on kiinnitetty omalle keskiölleen siten, että keskiöiden kes-kiakselit yhtyvät. Keskiakselia osoittaa viiva II-II. Kunkin siipikehäparin eteen ja taakse on sovitettu johdesii-vekkeet 27. Koska johdesiivekkeet ovat alan asiantuntijal-15 le tunnettuja niitä ei esitetä tässä yhteydessä tarkemmin. Johdesiivekkeiden 27 tarkoituksena on ohjata virtaava väliaine mahdollisimman laminaarisena aina seuraavalle sii-pikehäparille. Kuviossa 2 esitetty potkurikokonaisuus on hyvin tehokas, koska jokainen siipikehäpari nostaa vir-20 taavan väliaineen nopeutta ja painetta.Figure 7 illustrates another embodiment of a propeller according to the invention. In Fig. 7, the angle of view corresponds to the angle shown in Fig. 3. The propeller comprises two pairs of vanes, the propeller having a total of four vanes 19-22, each comprising a plurality of vanes. For simplicity, only one wing 23-26 of each wing circumference is shown in Figure 7. The wing circumferences are attached to their own center so that the central axes of the centers coincide. The central axis is indicated by line II-II. Guide vanes 27 are arranged in front of and behind each pair of vanes. Since the guide vanes are known to a person skilled in the art, they will not be described in more detail in this connection. The purpose of the guide vanes 27 is to direct the flowing medium as laminar as possible to the next pair of vanes. The propeller assembly shown in Figure 2 is very efficient because each pair of impellers increases the velocity and pressure of the flowing medium.

Kuviossa 8 on vielä esitetty eräs keksinnön mukainen potkurisovellutus. Potkuri käsittää kahdeksan siipikehää 28-35. Parittain järjestettyjen siipikehien välissä on johdesiivekkeet 36. Potkurin keskialueella olevien sii-25 pikehien 30-33 ulkohalkaisijät ovat pienemmät kuin potkurin alku- ja loppupäässä olevien siipikehien 28, 29, 34, 35 ulkohalkaisijät. Kun siivistöä ympäröivä runko 37 on muotoiltu siipikehien halkaisijamuutosten mukaisesti, aikaansaadaan virtauksien kuristus, joka lisää potkurissa 30 kehittyvää painetta. Potkurin ulosmenopuolelle eräissä käyttösovellutuksissa syntyvä suuri painepatsas ei pysty palaamaan takaisin potkurin sisälle, jolloin ei myöskään synny potkurin toiminnassa sakkautumisilmiötä. Kuviosta 8 poiketen myös siipikehien sisähalkaisijät voivat vaihdel-35 la samassa potkurissa siipikehien ulkohalkaisijoiden py- 8 85752 syessä olennaisesti vakiona, jolloin aikaansaadaan vastaava kuristus. Kuviossa 8 potkurin keskiötä osoittaa viitenumero 38 ja pyörimisakselia osoittaa IV-IV.Figure 8 shows another propeller application according to the invention. The propeller comprises eight impellers 28-35. Between the paired vanes there are guide vanes 36. The outer diameters of the propellers 30-33 in the central region of the propeller are smaller than the outer diameters of the impellers 28, 29, 34, 35 at the beginning and end of the propeller. When the body 37 surrounding the vane is shaped according to the changes in the diameter of the vane rings, a throttling of the flows is provided, which increases the pressure developing in the propeller 30. The large pressure column generated on the outlet side of the propeller in some applications cannot return back to the inside of the propeller, so that no precipitation phenomenon occurs during the operation of the propeller. Contrary to Fig. 8, the inner diameters of the impellers can also vary in the same propeller with the outer diameters of the impellers remaining substantially constant, whereby a corresponding throttle is provided. In Fig. 8, the center of the propeller is indicated by reference numeral 38 and the axis of rotation is indicated by IV-IV.

On selvää, että potkurin siivistön muotoilu voi 5 poiketa monin tavoin siitä, mitä on esitetty oheisissa kuvioissa. Näin ollen siipikehien lukumäärä voi vaihdella edellä esitetystä, siipikehien siipien lukumäärä voi vaihdella, siipien kulma pyörimisakseliin nähden voi vaihdella. Siipien koko ja muotoilu voi vaihdella siipikehäl-10 lä; viimeksi mainitussa tapauksessa vierekkäisten siipikehien välissä olevien solien sijainti voi vaihdella potkurin pyörimisakselin pituussuunnassa, mikä on edullista silloin, kun halutaan päästä mahdollisimman äänettömään potkuriin vaihtelevissa käyttöolosuhteissa.It is clear that the design of the propeller blade can differ in many ways from what is shown in the accompanying figures. Thus, the number of vanes may vary from the above, the number of vanes may vary, the angle of the vanes with respect to the axis of rotation may vary. The size and design of the wings may vary with the wing circumference; in the latter case, the position of the slots between the adjacent impellers may vary in the longitudinal direction of the axis of rotation of the propeller, which is advantageous when it is desired to obtain the most silent propeller under varying operating conditions.

15 Voidaan todeta, että kun solien sijaintia määrätys ti vaihdellaan, solissa kehittyy halutunmuotoisia virtauksia, jotka pystyvät tehokkaasti leikkaamaan potkurin pyö-rinnässä vastaavasti syntyviä vastaavia vastaäänikaistoja.It can be seen that when the position of the sols is varied, the currents develop in the desired shape, which are able to efficiently cut the corresponding counter-bands generated in the rotor of the propeller.

Siipikehien siivet voivat edullisesti olla siten 20 muodostetut, että väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä alipainepuolella olennaisesti suorat ja väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän siivet ovat etureunansa läheisyydessä painepuo-lella olennaisesti suorat. Tietyissä sovellutuksissa on 25 todettu, että tällainen muotoilu antaa hyviä tuloksia. Toisissa sovellutuksissa on taas havaittu, että on edullista, että väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä alipainepuolella kuperat ja väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän sii-30 vet ovat etureunansa läheisyydessä painepuolella kuperat.The wings of the vanes may preferably be formed such that the wings of the first impingement of the medium are substantially straight on the vacuum side near their trailing edge and the wings of the last impingement of the medium are substantially straight on the pressure side near their leading edge. In certain applications, it has been found that such a design gives good results. In other embodiments, it has again been found that it is preferred that the wings of the first impingement of the medium are convex on the vacuum side near their trailing edge and that the vanes of the last impingement of the medium are convex on the pressure side near their leading edge.

Tietyissä sovellutuksissa on saatu hyviä tuloksia kun väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä painepuolella kuperat ja väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän siivet ovat etureu-35 nansa läheisyydessä alipainepuolella kuperat, jolloin sii- i! 9 85752 pien muoto noudattaa olennaisesti avointa venytettyä S-muotoa. Joissakin sovellutuksissa on edullista kun väliaineen ensiksi kohtaavan siipikehän siivet ovat takareunansa läheisyydessä painepuolella olennaisesti suorat ja 5 väliaineen viimeiseksi kohtaavan siipikehän siivet ovat etureunansa läheisyydessä alipainepuolella olennaisesti suorat.In certain applications, good results have been obtained when the wings of the first impingement of the medium are convex on the pressure side near their trailing edge and the wings of the last impingement of the medium are convex on the vacuum side near their leading edge, whereby the hinges! 9 The shape of the small 85752 follows a substantially open stretched S-shape. In some applications, it is preferred that the wings of the first impingement of the medium be substantially straight on the pressure side near their trailing edge and the wings of the last impingement of the medium are substantially straight on the vacuum side in the vicinity of their leading edge.

On oletettavissa, että vierekkäisissä siipikehissä voi olla myös siipiä, jotka ulottuvat siipikehästä toiseen 10 ilman solia. Edelleen voidaan todeta, että keksinnöllisen ajatuksen puitteessa solien koko ja muoto ovat muutettavissa. Tiettyyn käyttökohteeseen edullisin siipigeometria määritetään matemaattisesti ja kokeellisesti, koska väliaineen virtauksen kulkuun vaikuttaa monta tekijää, kuten 15 virtaavan väliaineen viskositeetti ja lämpötila, potkurin pyörimisnopeus jne. Keksinnön mukaisen potkurin käyttösovellutuksista voidaan ilmastointijärjestelmien lisäksi mainita ATK-laitteet, joissa tarvitaan tehokkaita ja hiljaisia potkureita sekä puunhöyläämöt ja kamarikuivaamot, 20 joissa tehokas puhallus kahteen suuntaan on edullista. Keksinnön mukaisen potkurin voidaan olettaa soveltuvan erinomaisen hyvin myös laivojen perä-, suulake-, keula- ja ohjauspotkureiksi ja muihinkin kohteisiin, kuten pumppui-. . hin yms., joissa väliaineena on neste.It is contemplated that adjacent wings may also have wings extending from one wing to another 10 without a slot. Furthermore, it can be stated that within the scope of the inventive idea, the size and shape of the cells can be changed. The most favorable vane geometry for a given application is determined mathematically and experimentally, as the flow of the medium is affected by many factors such as viscosity and temperature of the flowing medium, propeller speed, etc. In addition to air conditioning systems chamber dryers in which efficient blowing in two directions is preferred. The propeller according to the invention can also be expected to be excellently suitable for stern, nozzle, bow and steering propellers of ships and for other applications, such as pumping. . hin, etc., in which the medium is a liquid.

2525

Claims

10 85752

A propeller for use in a flowing medium, such as air, the propeller comprising a hub (1; 38} and a vane attached thereto, comprising at least two vanes (4-15; 23-) projecting radially or approximately radially from the hub (1; 38). 26), wherein the hub (1; 38) is surrounded by at least two impellers (2, 3; 19-22; 28-35) fixed to the circumference of the hub in the direction of the axis of rotation (II; II-II; IV-IV) of the propeller viewed at a distance from each other, in which propeller the blades of each wing circumference are at an oblique angle to the axis of rotation of the propeller and the leading edge of the blades (4 ', 5', 6 ', 9', 10 ', 11', 12 ', 13') is formed by the edge of the blades , which first 15 meets the flowing medium, and the trailing edge of the wings (4 ", 5", 6 ", 7", 10 ", 11", 12 ", 15") is the edge which last leaves the flowing medium and is opposite said leading edge , and adjacent wing frames (2, 3; 19, 20 and 21, 22; 28, 29 and 30, 31 and 32, 33 and 3 4, 35) the wings are arranged relative to each other so that at least one wing (4-9; 24, 26) forms an extension of at least one wing (11, 10, 15, 14, 13, 12; 23 and 25) of the second wing circumference (3; 19 and 21), said leading edge (4-9; 24, 26) of said first wing (4 ', 5', 6 ', 9') is located in the vicinity of the rear edge (11 ", 10", 15 ", 12") of said second wing (11, 10, 15, 12) so that said front edge and said there is a gap (17) between the rear edge, characterized in that the vanes are geometrically similar from the directions of both ends of the axis of rotation (II; II-II; IV-IV) of the propeller so that the vanes (3; 19) of the medium first encountering the wing (3; 19) 10-15; 23) are convex in the vicinity of their leading edge (10 ', 11', 12 ', 13') on the vacuum side and the wings (4-9; 26) of the last impingement of the medium (2; 22) are at their trailing edge (4 ", 5" , 6 ", 7") on the pressure side are convex on the pressure side and that the wings of the impeller first encountering the medium 85752 are convex on the pressure side near the trailing edge and the last the wings of the encountering wing are, in the vicinity of their leading edge, substantially straight on the sub-pressure side.

Propeller according to claim 1, characterized in that the wings of the first impingement of the medium are substantially straight on the vacuum side near their trailing edge and the wings of the last impingement of the medium are substantially straight on the pressure side in the vicinity of their leading edge.

Propeller according to claim 1 or 2, characterized in that each vane (2, 3) comprises a plurality of vanes (4-9, 10-15) and there is a gap (17) between the vanes of each adjacent vane.

Propeller according to Claim 3, characterized in that the vanes are of different sizes, the location of the slots between the vanes varying in the longitudinal direction of the axis of rotation.

Propeller 20 according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least two pairs of vanes (19, 20 and 21, 22), each pair of vanes being fixed to its own hub so that the central axes of the hubs coincide, the front and rear of each pair of vanes is fitted with guide vanes 25 (27).

Propeller according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller consists of a plurality of impellers (28-35), the outer diameters of the impellers (30-33) in the central region of the propeller being 30 smaller than those of the impellers (28, 29 and 34) at the beginning and end of the propeller. , 35) outer diameters.

Propeller according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameters of the impellers in the central region of the propeller are larger than the inner diameters of the impellers at the beginning and end of the propeller. i2 85752