NO823967L - Propell. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en propell som de-finert i hovedkravets innledning. Særlig vedrører oppfinnelsen en propell beregnet for vifter.

Støyen fra vifter forårsaker et problem som er vanskelig

å løse. Forsøk er blitt gjort for å eliminere støyen fra vifter ved hjelp av lyddempere, f.eks. traktliknende, lydisolerende kamre og lydfeller som fortsetter i strømningsretningen bak viften. Dessuten er kjente lyddempere ikke tilfredsstillende. Traktliknende (utfallende) eller rørformete lydisolerende kamre tren-ger stor plass, og i tillegg er deres produksjons- og monterings-kostnader høye. Lyddempere kan ikke installeres på alle nødven-dige steder. Lyddemperne reduserer viftens ytelse.

I tillegg er kjente vifter ikke tilfredsstillende når det gjelder deres ytelse. Økning av avgitt og tilført energi hos viften og propellens stigningsvinkel og/eller økning av propelldiameteren forårsaker i de fleste tilfeller at viftens lydnivå blir uakseptabelt.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere

de ovennevnte ulemper. Formålet med oppfinnelsen er å frembringe en propell, særlig for anvendelse i vifter, som er vesentlig stillere enn kjente propeller, dvs. hvis lydnivå er vesentlig lavere enn lydnivået til kjente propeller. Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en propell, særlig for vifter, som er effektivere enn kjente propeller når det gjelder størrelse og lydnivå.

Når det gjelder de kjennetegnende trekk henvises det til kravene.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende ved hjelp av utførelsesformer under henvisning til den medfølgende tegning, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av viften ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II gjennom bladet

i propellen i fig. 1.

Fig. 1 viser en vifte utstyrt med en propell ifølge oppfinnelsen. Propellen omfatter et nav 1 som er dreibart opplagret i sentrum av en traktliknende ramme 13 og som har blader 2, 2'. Bladene 2, 2' rager radialt utad fra navet og har en spiss stig-ning i forhold til planet vinkelrett på navets akse (vist i fig. 2). Propellen er innrettet til å dreie ved hjelp av en elektrisk motor 14 som er anordnet på navets 1 forlengelse i rammen 13, midt i denne båret av støtter 15. Med propellen roterende i et fluidum, i luft i det foreliggende tilfelle, er den side 3 av bladet som først treffer fluidet forkanten og den motstående side bakkanten. Den side av bladet 2 som under rotasjon treffer fluidet er trykksiden 5, og den motstående side er vakuumsiden 6.

Foran hvert propellblad 2 som er vist i fig. 1 og 2, i rotasjonsretningen for bladet og delvis foran dets forkant 3,

er det anordnet et vingeformet forsjalusielement 7, stort sett parallelt med bladet. Forsjalusielementet rager delvis inn i bladets vakuumside 6, og det dannes en spalte 8 mellom sjalusielementet og bladet 2.

Sjalusielementet 7 er i tverrsnitt tynnere og smalere enn bladet 2. Sjalusielementet 7 styrer fluidet som treffer bladet delvis inn bak bladet til dettes vakuumside og reduserer sterkt den turbulente strømning i området ved bladets forkant 3. Reduk-sjonen i turbulent strømning reduserer fluidummotstanden når bladet roterer og reduserer samtidig intensiteten (dvs. energien) av støyen som dannes.

I den viste utførelsesform er forsjalusielementene 7 festet til propellens nav på liknende måte som bladene til propellen. Forsjalusielementene har stort sett samme form som propellbladene, med en stigningsvinkel som er mindre enn stigningsvinkelen for propellbladet, positiv eller negativ, f.eks. i området 0-25°. Dersom det er ønskelig kan forsjalusielementet være festet ute-lukkende til bladet 2, f.eks. ved hjelp av bolter, og/eller til en bladsirkel som omgir bladspissene sammen med bladene og lyddemperribber, som vil bli omtalt nedenfor.

I den utførelsesform av oppfinnelsen som er vist i fig.

1 og 2, er det på baksiden 4 av hvert blad 2 anordnet en vingeformet lyddemperribbe 9 som er/ sentrisk og stort sett parallell med bladet, slik at det dannes en spalte 10 mellom lyddemper ribben og bladet. Lyddemperribben er vingeformet, og har vesentlig mindre tykkelse og bredde enn bladet. Lyddemperribben er festet til propellens nav 1 på samme måte som bladet 2. Dersom det er ønskelig er det mulig å benytte ovennevnte boltfesting som eneste festemåte for lyddemperribben, og/eller den ovennevnte bladsirkel.

I den foreliggende utførelsesform er det anordnet en andre lyddemperribbe 11 bak lyddemperribben 9 ved hvert blad 2, hvorved denne sistnevnte er sentrisk stort sett parallell i forhold til bladet og den første lyddemperribbe, og mellom den første lyddemperribbe og den andre lyddemperribbe 11 dannes det en spalte 12. Den andre lyddemperribbe 11 er vesentlig mindre enn bladene i dens dimensjoner (bredde og tykkelse) og er i den viste utførelsesform mindre enn den første lyddemperribbe. Den andre lyddemperribbe 11 kan festes ved hjelp av bolter til den første lyddemperribbe 9 eller til bladet 2, eller, som bladet, til navet 1. Eventuelt kan en bladsirkel anvendes som eneste eller ytter-ligere festeanordning, slik som nevnt ovenfor i forbindelse med bladet, sjalusielementet samt den første lyddemperribbe.

Plasseringen av propellbladet 2, forsjalusielementet 7

og lyddemperribbene 9, 11 i fig. 1 i forhold til hverandre frem-går best av fig. 2, hvor forsjalusielementet, bladet og lyddemperribbene danner en bladenhet som er stort sett konkav sett fra trykksiden 5. Dessuten er hver av sj alusielementet, bladet 2

og lyddemperribbene 9, 11 konkav sett fra trykksiden 5. Sjalusielementet 7 er hovedsakelig anordnet på bladets vakuumside, den første lyddemperribbe på bladets trykkside 5 og den andre lyddemperribbe 11 på trykksiden av bladet 2 og av den første lyddemperribbe 9. Forsjalusielementet 7, bladet 2 og lyddemperribbene 9, 11 har større tykkelse i partiet ved forkanten og smalner av mot bakkanten.

Eksempel 1

For å bestemme egenskapene til propellen ifølge oppfinnelsen ble en propell som vist i fig. 1 testet side om side med en propell av samme størrelse, men av konvensjonell formgivning. Antallet blader på hver testet propell var åtte, propelldiameteren ca. 3 0 cm, mens propellbladets areal var stort sett det samme. Under testen ble begge propeller kjørt med 1400 omdr./min. Under testen ble den luftmengde som ble transportert av propellen målt, samt overtrykket på propellens positive trykkside i konstant avstand fra propellen. Lydnivået for propellen ble dessuten vur-dert med øret.

Måleresultatene er angitt i tabellen nedenfor:

Eksempel 2

For å måle effektiviteten til propellen ifølge oppfinnelsen og støynivået som dannes av propellen ble det utført en måling. En aksialvifte som vist i fig. 1 og 2 ble anvendt i målingene. Propellens omløpshastighet var 1462 omdr./min., den blåste lufts temperatur var -8°C. Virkningsgraden ble beregnet ut fra den energi som ble uttatt fra en elektromotor av type Stromberg HXUR 208 C2 B3, 2,2 kW 1420 omdr./min. Prinsippet for testen var ifølge BSS 848:del 1:1982, forbundet med en kanal, fri blåsing.

Måling 2

Virkningsgrad beregnet for volumetrisk strømningsmengde 14733 m 3/h, energiopptak deretter 1,9 kw

Eksempel 3

For å sammenlikne lydnivåene for propellen ifølge oppfinnelsen, beregnet for en aksialvifte, og for en Woods aksialvifte med samme diameter, ble det utført en måling hvor lydenerginivået ble bestemt i en kanaltestoppstilling som i eksempel 2, propelldiametre 50 cm, omløpshastighet 1480 omdr./min.

Lydenerginivået for propellen ifølge oppfinnelsen er angitt på linjen dB^i tabellen, og for referansepropellen er det angitt på linje dB2.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den eksemplifiserte utførelsesform, og dens utførelsesformer kan variere innenfor rammen av de etterfølgende krav. F.eks. kan utformingen av stigningsvinklene, den innbyrdes plassering og antallet blader, for-sjalusielementer og lyddemperribber variere. Det er derved mulig i en pneumatisk vifte å anvende med fordel en andre lyddemperribbe med 90° stigningsvinkel, som f.eks. er kjent fra sentri-fugalvifter hvor viftens rørformete ramme kan være utoverbuet ved den andre lyddemperribbe, for å øke viftens ytelse. Sjalusi-elementene, bladene og lyddemperribbene kan i sine tverrsnitt være plateformet, buet eller ha form av buete plater. Lyddemperribbene kan om ønskelig være anordnet jevnt på bladets vakuumside. Tilsvarende kan forsjalusielementet være anordnet hovedsakelig på bladets trykkside. Dessuten kan antallet propellblader og derved sjalusielementer og lyddemperribber variere for å være riktig f.eks. for en propell med to, tre, fire, fem, seks, syv eller åtte eller flere blader. Propellen ifølge oppfinnelsen er anvendbar ikke bare i vifter, men også i væsker, såsom for propeller for båter og skip eller for transport og omrøring av væsker. Dessuten kan bladene og fortrinnsvis forsjalusielementene og eventuelt lyddemperribbene som hører til propellen ifølge oppfinnelsen være konstruert slik at hver er dreibar om sin akse, hvorved disse akser er radiale i forhold til propellens nav. Således kan bladene og fortrinnsvis og eventuelt lyddemperribbene alle være dreibare sammen og/eller individuelt og anbringbar i ønsket stilling, for regulering av stigningsvinklene for bladene, forsjalusielementene og/eller lyddemperribbene sammen og/eller, om ønsket, individuelt.

Claims (8)

1. Propell, omfattende et nav (1) og minst to konsentriske blader (2) som rager radialt fra navet og som har en spiss stigningsvinkel ( a) , hvor den side av bladet som under propellens rotasjon først treffer fluidet er forkanten (3) og den motstående kant er bakkanten (4) og hvor den side som treffer fluidet er trykksiden (5) og den motstående side av vakuumsiden, kar rakterisert ved at det på forsiden, i rotasjonsretningen, av hvert blad (2), delvis foran dets forkant (3) er anordnet et sentrisk, vingeformet forsjalusielement (7) som er stort sett parallelt med bladet og som rager delvis inn på bladets vakuumside (6) slik at det dannes en spalte (8) mellom det fremre sjalusielement og bladet.

2. Propell i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det på baksiden av hvert blad (2) er anordnet en sentrisk, vingeformet lyddemperribbe (9) stort sett parallelt med bladet, hvorved det dannes en spalte (10) mellom lyddemperribben og bladet.

3. Propell i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det på baksiden av hver lyddemperribbe (9) ved hvert blad (1) er anordnet en andre eventuelt flere, lyddemperribber (11), hvorved den sistnevnte er sentrisk og stort sett parallell med bladet, hvorved det dannes en spalte (12) mellom den fremre lyddemperribbe (9) og den bakre lyddemperribbe (11).

4. Propell i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at lyddemperribbene (9,11) er anordnet i det minste delvis på bladets (2) trykkside.

5. Propell i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det fremre sjalusielement (7), bladet (2) og lyddemperribben (9) danner en bladenhet som er konkav sett fra trykksiden (5).

6. Propell i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at bladet (2) er konkavt sett fra trykksiden (5 ) .

7. Propell i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at forsjalusielementet er konkavt sett fra trykksiden (5).

8. Propell i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at lyddemperribbene (9,11) som hører til propellen er konkave sett fra trykksiden.