PL216872B1

PL216872B1 - Axial desmoking fan

Info

Publication number: PL216872B1
Application number: PL391489A
Authority: PL
Inventors: Piotr Zawadzki
Original assignee: Mercor Spółka Akcyjna
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2014-05-30
Also published as: PL391489A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest wentylator osiowy, oddymiający znajdujący zastosowanie przede wszystkim w instalacjach zabezpieczenia przeciwpożarowego, ale także mogący zawierać funkcję wentylacji ogólnej, w zależności od systemu sterującego pracą wentylatora według wynalazku. Wentylator oddymiający przeznaczony jest do usuwania dymu oraz powietrza o wysokiej temperaturze z pomieszczeń w przypadku zaistnienia pożaru.The subject of the invention is an axial smoke exhaust fan, used primarily in fire protection installations, but also that may include a general ventilation function, depending on the fan control system according to the invention. The smoke exhaust fan is designed to remove smoke and high temperature air from rooms in the event of a fire.

Wentylatory oddymiające narażone są w trakcie usuwania dymu oraz powietrza o wysokiej temperaturze na specyficznie trudne warunki pracy, przede wszystkim warunki temperaturowe. Urządzenia te umieszczone w kanałach wentylacyjnych przeznaczone są do pracy w wysokiej temperaturze przez czas umożliwiający ewakuację ludzi z obszaru objętego pożarem. Urządzenia te mają przez określony czas chronić konstrukcję budynku i jego wyposażenie przed wysoką temperaturą ułatwiając prowadzenie akcji gaśniczej oraz zapobiegając rozprzestrzenianiu się pożaru do sąsiednich stref pożarowych. Te same wentylatory mogą w warunkach zwykłego użytkowania pomieszczeń spełniać funkcję wentylacji zwykłego rodzaju. Z podanych wyżej powodów wentylatory oddymiające mają zasadniczą konstrukcję podobną do zwykłych wentylatorów osiowych, lecz ich wydajności oraz rodzaje materiałów konstrukcyjnych muszą spełniać znacznie wyższe wymagania, niż wentylatory przeznaczone do wentylacji pomieszczeń w trakcie ich zwykłego użytkowania.During the removal of smoke and high-temperature air, smoke exhaust fans are exposed to particularly difficult working conditions, especially temperature conditions. These devices, placed in ventilation ducts, are designed to operate at high temperature for a time enabling the evacuation of people from the area covered by the fire. These devices are to protect the structure of the building and its equipment against high temperatures for a specified period of time, facilitating the fire-fighting action and preventing the fire from spreading to adjacent fire zones. The same fans may, under normal use of rooms, fulfill the function of ordinary type of ventilation. For the above reasons, smoke exhaust fans have a basic design similar to ordinary axial fans, but their capacities and types of construction material must meet much higher requirements than fans intended for room ventilation during their normal use.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2007/028910 znane jest rozwiązanie wentylatora przeciwpożarowego. W tym znanym rozwiązaniu urządzenie zawiera wirnik wyposażony w urządzenie kierujące strumień powietrza generowanego przez ten wirnik. Urządzenie w postaci kierownicy w kształcie cylindrycznego przewodu wmontowane jest zgodnie z osią obrotu wirnika, oraz zawiera układ płytek prowadzących do nakierowania i skoncentrowania strumienia powietrza generowanego przez wentylator.In the solution known from the international patent application No. WO 2007/028910, a fire protection fan is known. In this known solution, the device comprises a rotor provided with a device for directing the air flow generated by the rotor. The tubular duct-shaped steering device is mounted with the axis of rotation of the rotor and includes an array of guide plates for directing and concentrating the air flow generated by the fan.

W opisie patentowym patentu amerykańskiego nr US 5,545,011 przedstawiono znane urządzenie wentylacyjne o zmiennym kątowym ustawieniu łopatek. Łopatka zawiera gniazdo w piaście wentylatora oraz element montażowy na łopatce. Element montażowy na łopatce zawiera trzpień i ramię przewidziane na końcu tego trzpienia z częściowo okrągłą powierzchnią kontaktową ustawioną wobec łopatki. Ta częściowo okrągła kontaktowa powierzchnia cylindryczna kątowo ustawia łopatkę wobec piasty poprzez współpracę tych dwóch powierzchni trzpienia i gniazda w piaście wentylatora. Według tego urządzenia ustalona jest pozycja trzpienia łopatki w relacji do piasty wentylatora. W trzpieniu piasty łopatki wykonany jest otwór o cylindrycznych ścianach bocznych, przez który przeprowadzona jest śruba ustalająca położenie łopatki. Po ustawieniu właściwego kątowego położenia łopatki trzpień każdej łopatki jest tą drogą ustalony w gnieździe. Na obwodzie piasty znajduje się szereg zamocowanych kątowo łopatek.US Patent No. 5,545,011 describes a known ventilation device with a variable angular blade arrangement. The blade includes a slot in the fan hub and a mounting element on the blade. The mounting element on the blade comprises a pin and an arm provided at the end of the pin with a partially circular contact surface facing the blade. The partially circular cylindrical contact surface angularly positions the blade with respect to the hub by the mating of the two surfaces of the pin and the seat in the fan hub. According to this device, the position of the blade pin in relation to the fan hub is determined. There is a hole in the pin of the blade hub with cylindrical side walls through which the screw fixing the position of the blade is led. After the correct angular position of the blade has been set, the pin of each blade is thus fixed in a seat. There are a series of angled blades on the circumference of the hub.

Według innego rozwiązania przedstawionego w opisie zgłoszeniowym zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2006/130987, wirnik wentylatora zawiera łopatki zdolne do zmiany pomiędzy pracą ssącą a pracą nawiewu wentylatora oraz w czasie kiedy wentylator nie jest używany. Mechanizm wewnętrzny umożliwia regulację wszystkich łopatek poprzez obrót jednej łopatki wokół jej własnej osi. Końcowa pozycja obrotu łopatki może być osiągnięta poprzez obrót do końca łopatki lub poprzez użycie mechanizmu blokującego.According to another solution presented in the application of international application No. WO 2006/130987, the fan impeller comprises blades capable of changing between the suction operation and the blowing operation of the fan and when the fan is not in use. The internal mechanism allows all blades to be adjusted by rotating one blade around its axis. The final pivot position of the paddle can be achieved by pivoting the paddle to the end or by using a locking mechanism.

Kolejne rozwiązanie znane ze stanu techniki przedstawiono w opisie zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2006/013219. Według tego rozwiązania wentylator wirnikowy zewnętrzny zawiera centralny wirnik z piastą, korpus oraz zamykający dopasowany do tego korpusu element stanowiący podłużny trzpień ułożony wewnątrz tego centralnego wirnika. Dwie części korpusu zawierają półokrągłe otwory które stanowią gniazda przyłączenia łopatek.Another solution known from the state of the art is presented in the description of international application No. WO 2006/013219. According to this solution, the external impeller fan comprises a central impeller with a hub, a body and a closing elongated pin member fitted to the body and arranged inside the central impeller. The two parts of the body contain semicircular openings which are the seat of the blades.

Dalsze znane rozwiązanie wentylatora przedstawiono w opisie patentowym zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2009/109912. To rozwiązanie dotyczy wentylatora który ma łopatki o regulowanym nachyleniu. Wentylator zawiera napędowy silnik elektryczny. Zawiera także napęd połączony z łopatkami dla korygowania pochylenia łopatek. Napęd łopatek jest połączony z silnikiem napędowym, gdzie korektor ustawienia łopatek porusza się pomiędzy jedną skrajną pozycją i drugą skrajną pozycją. Ruch korektora ustawienia łopatek zależy od obrotów silnika napędowego. Korektor przyłączony jest do silnika krokowego, który wprawia osie łopatek w ruch powodując obrót kątowy łopatek od jednego ustawienia do drugiego ustawienia.A further known solution of the fan is presented in the international patent application No. WO 2009/109912. This solution applies to a fan that has blades with adjustable tilt. The fan includes a driving electric motor. It also includes a drive linked to the blades to correct blade pitch. The vane drive is connected to a drive motor where the vane alignment corrector moves between one extreme position and the other extreme position. The movement of the vane position corrector depends on the speed of the drive motor. The corrector is connected to a stepper motor which sets the axes of the blades in motion causing angular rotation of the blades from one position to another.

W opisie patentowym kolejnego zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2009/093937 przedstawiono dalsze znane rozwiązanie w postaci urządzenia do zmiany nachylenia łopatki oraz wentylatorAnother known solution in the form of a device for changing the inclination of a blade and a fan is presented in the patent description of another international application no. WO 2009/093937.

PL 216 872 B1 zawierający to urządzenie. Urządzenie według tego znanego rozwiązania zawiera co najmniej jeden siłownik. Jedna panewka jest zamocowana na nieobrotowym elemencie mechanicznym w jednej pozycji, zaś druga panewka jest zamocowana w drugiej pozycji pozwalając na względny ruch kątowy pomiędzy jedną panewką a drugą panewką. Podczas pracy co najmniej jednego siłownika druga część jest kątowo obracana powodując kątowy obrót dźwigni co wywołuje zmianę nachylenia łopatki. Gdy pracuje co najmniej jeden liniowy siłownik siła jest tak skierowana, że działa na element stały, więc główna oś wirnika nie jest podatna na tę siłę.PL 216 872 B1 containing this device. The device according to this known solution comprises at least one actuator. One bushing is mounted on the non-rotating mechanical element in one position and the other bushing is mounted in the other position allowing for relative angular movement between one bushing and the other bushing. During operation of at least one actuator, the second part is angularly rotated causing the lever to rotate angularly which changes the pitch of the blade. When at least one linear actuator is in operation, the force is directed such that it acts on the fixed element, so the main rotor axis is not susceptible to this force.

Dalsze znane rozwiązanie maszyny przepływowej przedstawiono w opisie patentowym polskim nr PL 170684. W tym znanym rozwiązaniu mechanizm sterowania kątem natarcia łopat maszyny przepływowej zawiera drążek przesuwny poosiowe za pomocą przekładni śrubowej napędzanej od wału wirnika poprzez sterowaną przekładnię zębatą.Another known solution of the flow machine is presented in Polish patent description PL 170684. In this known solution the mechanism for controlling the angle of attack of the blades of the flow machine comprises a sliding rod axially by means of a helical gear driven from the rotor shaft through a controlled gear transmission.

Kolejne znane rozwiązanie przedstawiono w opisie patentowym polskim nr 148805. Według tego rozwiązania łopatka nastawialna jest zaopatrzona we wkładki z gwintowanymi otworami, mieszczące się w wybraniach na górnej powierzchni jej podstawy oraz w pokrywę do jej mocowania za pomocą łącznikowych śrub w cylindrycznym gnieździe tarczy wirnika. Łopatka ma okucie w postaci tulei, przez które przechodzą łącznikowe śruby. Tuleje połączone są z pierścieniową płytką opierającą się z jednej strony na występie tarczy wirnika, a z drugiej strony na wzmacniających żebrach rozmieszczonych promieniowo w tulejach. Tuleje, promieniowa płytka i wzmacniające żebra osadzone są trwale w podstawie łopatki.Another known solution is presented in Polish patent description No. 148805. According to this solution, the adjustable vane is provided with inserts with threaded holes, located in the recesses on the upper surface of its base and with a cover for its fastening by means of connecting bolts in the cylindrical seat of the rotor disc. The blade has a ferrule through which the connecting bolts pass. The sleeves are connected to an annular plate resting on the one hand on the projection of the rotor disk and on the other hand on reinforcing ribs arranged radially in the sleeves. Sleeves, radial plate and reinforcing ribs are firmly seated in the base of the blade.

W kolejnym opisie patentowym według zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2004/09435 przedstawiono inny kształt łopatek. Według tego znanego rozwiązania łopatki mają profil podobny do płata skrzydła. Opływowy element jest ukształtowany jako opływowa przeszkoda dla kompensowania strumienia który przepływa poprzez wymienioną łukowatą strefę zewnętrzną od strony ciśnienia do strony ssania i mający w przekroju poprzecznym także profil płata skrzydła. W obszarze krawędzi natarcia oraz w obszarze krawędzi spływu łopatki, przeszkodą dla strumienia jest rzeczywisty kształt łopatki w obszarze pomiędzy krawędzią natarcia oraz krawędzią spływu. Te proporcje kształtu nie mają stałej wartości. W tym znanym rozwiązaniu pokazano także przykładowy kształt łopatki. Dla obniżenia oporów przepływu powietrza pojedyncze łopatki są wyposażone w obszarze ich krawędzi zewnętrznych w opływowe elementy, wyposażone w rozszerzenia korzystnie w kierunku osiowym od strony ssania oraz od strony tłoczenia. Łopatki w tym znanym rozwiązaniu mają w przybliżeniu przekrój poprzeczny w kształcie skrzydła lotniczego, to znaczy przednia krawędź jest okrągła i względnie tępa. Od tej strefy grubość łopatki najpierw wzrasta i potem zmniejsza się w kierunku tylnej krawędzi i łopatka zwęża się do krawędzi tylnej w celu ograniczenia lub zapobieżenia tworzeniu się wirów oraz równoczesnemu wzrostowi hałasu. Elementy przepływowe mają zewnętrzne podobieństwa do sąsiadujących łopatek, to znaczy podobnie zwężają się one do ostrej krawędzi oraz mają zaokrągloną przednią krawędź. W pośredniej strefie pomiędzy obszarem przedniej krawędzi i obszarem tylnej krawędzi, odstają one poza łopatkę w sposób znaczący o stałą wartość w kierunku osiowym. Ta niewielka zmiana jest osiągnięta na obu końcach to znaczy stała wartość niewielkiego zmniejszania grubości obniża się do zera w pobliżu ostrej krawędzi tylnej łopatki. Elementy przepływowe, w powiązaniu z szczelinami powietrznymi stanowią jednak czynnik wzrostu oporu w kierunku przepływu strumienia powietrza. Kształt łopatek w tym znanym rozwiązaniu zmierza do obniżenia wartości tego oporu. Łopatki w tym znanym rozwiązaniu stanowią odlewy.Another blade shape is disclosed in the further patent specification WO 2004/09435. According to this known solution, the blades have a profile similar to a wing blade. The streamlined element is shaped as a streamlined obstruction to compensate for the flow that flows through said arcuate outer zone from the pressure side to the suction side and also having a wing airfoil profile in cross section. In the area of the leading edge and in the area of the trailing edge of the blade, an obstacle to the jet is the actual shape of the blade in the area between the leading edge and the trailing edge. These shape ratios do not have a constant value. In this known solution, an exemplary blade shape is also shown. In order to reduce the air flow resistance, the individual blades are provided in the area of their outer edges with streamlined elements, provided with extensions, preferably in the axial direction on the suction side and on the pressure side. The blades of this known solution have an approximately aircraft wing cross section, i.e. the leading edge is round and relatively blunt. From this zone, the blade thickness first increases and then decreases towards the trailing edge and the blade tapers to the trailing edge in order to limit or prevent vortex formation and a concomitant increase in noise. The flow elements have external similarities to adjacent vanes, i.e. they are similarly taper to a sharp edge and have a rounded leading edge. In an intermediate zone between the leading edge area and the trailing edge area, they extend beyond the blade significantly by a constant amount in the axial direction. This slight variation is achieved at both ends, i.e. a constant value of the slight thickness reduction descends to zero near the sharp edge of the trailing vane. The flow elements, in connection with the air gaps, however, constitute a factor in increasing the resistance in the direction of the air flow. The shape of the blades in this known solution tends to reduce the value of this resistance. The blades in this known solution are castings.

Według wynalazku, wentylator osiowy oddymiający zawiera korpus w postaci obudowy z cylindrycznym kanałem przelotowym gdzie w świetle tego kanału przelotowego osadzona jest na centralnej osi obrotu piasta obrotowa. Piasta zawiera na obwodzie szereg gniazd dla trzpieni łopatek. Oś obrotu piasty jest połączona z silnikiem napędowym, zaś w gniazdach piasty osadzone są trzpienie łopatek kątowo ustawionych w stosunku do kierunku przepływającego strumienia powietrza.According to the invention, the axial smoke exhaust fan comprises a housing-shaped body with a cylindrical passageway, where the rotational hub is mounted on the central axis of rotation in the lumen of this passage. The hub circumferentially includes a plurality of seats for the blade pins. The axis of rotation of the hub is connected to the drive motor, and the pins of the blades are mounted in the hub seats at an angular position in relation to the direction of the air stream.

Wentylator osiowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że w dnie trzpienia każdej łopatki znajduje się co najmniej jeden otwór ustalający, zaś w każdym gnieździe trzpienia łopatki, znajdującym się na obwodzie piasty wirnika ułożona jest tarcza bazująca. Tarcza bazująca zawiera co najmniej jeden kołek ustalający współpracujący z tym otworem w dnie trzpienia łopatki. Tarcza bazująca z co najmniej jednym kołkiem ustalającym i połączona z dnem trzpienia łopatki, ułożona jest w gnieździe piasty w stałej pozycji.An axial fan according to the invention is characterized in that at least one locating hole is provided in the bottom of the shaft of each blade, and a support disk is arranged in each seat of the blade shaft at the circumference of the rotor hub. The base plate includes at least one locating pin cooperating with this hole in the bottom of the blade pin. A base plate with at least one locating pin and connected to the bottom of the blade pin rests in a fixed position in the hub seat.

Według wynalazku, każde gniazdo w piaście, przeznaczone dla osadzenia jednej łopatki, wyposażone jest w co najmniej jeden element ustalający współpracujący z co najmniej jednym elementem ustalającym położenie tarczy bazującej w gnieździe piasty łopatki.According to the invention, each hub seat for receiving one blade is provided with at least one locating member cooperating with at least one disc locating member resting on the blade hub seat.

PL 216 872 B1PL 216 872 B1

Gniazdo w piaście łopatki oraz tarcza bazująca mogą być wyposażone w co najmniej jedną parę elementów ustalających ustawionych względem siebie przeciwlegle w stosunku do osi symetrii gniazda.The seat in the vane hub and the support disc may be provided with at least one pair of locating elements opposite to each other with respect to the axis of symmetry of the seat.

W rozwiązaniu według wynalazku przewidziano, że element ustalający gniazdo w piaście stanowi wypełnienie na części obwodu tego cylindrycznego gniazda piasty. Natomiast element ustalający tarczy bazującej stanowi wybranie na cylindrycznym obwodzie tej tarczy bazującej.In the solution of the invention it is provided that the hub retainer is provided to fill a portion of the circumference of the cylindrical hub seat. On the other hand, the locating element of the supporting disc is a recess on the cylindrical circumference of this supporting disc.

Według wynalazku, kształt wypełnienia w gnieździe piasty odpowiada kształtowi ścięcia tarczy bazującej mocowanej do dna trzpienia osadczego łopatki. Tak więc kształt tarczy bazującej mocowanej do dna trzpienia osadczego łopatki, odpowiada kształtowi gniazda w piaście, przeznaczonego do zamocowania tego trzpienia łopatki.According to the invention, the shape of the filling in the seat of the hub corresponds to the bevelled shape of the support disc attached to the bottom of the paddle pin. Thus, the shape of the locating disk attached to the bottom of the paddle pin corresponds to the shape of the hub socket intended to receive the paddle pin.

Tarcza bazująca może zawierać centralny otwór dla elementu mocującego tę tarczę do dna trzpienia osadczego łopatki.The base plate may include a central hole for an element securing the pad to the bottom of the paddle pin.

Tarcza bazująca zawiera poza otworem mocującym do dna trzpienia łopatki, także co najmniej jeden otwór ustalający. W korzystnej postaci rozwiązania według wynalazku jest to co najmniej jedna para otworów ustalających. W tych otworach tarczy bazującej osadzone są kołki ustalające.In addition to the mounting hole for the blade spindle, the support disk also comprises at least one mounting hole. In a preferred embodiment of the solution according to the invention, it is at least one pair of locating holes. Locating pins are mounted in these holes in the base plate.

Zgodnie z wynalazkiem, otwory ustalające pod kołki ustalające ułożone są w tarczy bazującej tak, że oba otwory w każdej parze otworów znajdują się po przeciwległych stronach osi symetrii tej tarczy bazującej.According to the invention, the locating holes for the dowel pins are arranged in the supporting disc so that both holes in each pair of holes are on opposite sides of the axis of symmetry of the supporting disc.

Według wynalazku przewidziano, że tarcza bazująca może zawierać więcej niż jedną parę otworów ustalających pod kołki ustalające, przy czym każda kolejna para otworów ustalających znajduje się na średnicy tarczy bazującej obróconej kątowo w stosunku do poprzedniej średnicy. Te teoretyczne średnice krzyżują się w osi symetrii tej tarczy bazującej.According to the invention, it is provided that the supporting disc can comprise more than one pair of locating holes for the locating pins, each successive pair of locating holes being located on the diameter of the reference disc rotated angularly with respect to the previous diameter. These theoretical diameters intersect in the axis of symmetry of this homing disc.

Według wynalazku zaproponowano także nowy kształt łopatki do zastosowania w wentylatorze osiowym. Teoretyczne linie szkieletowe przekroju profilu łopatki w tym rozwiązaniu, u nasady łopatki oraz w części końcowej tej łopatki są kątowo obrócone względem osi symetrii trzpienia osadczego łopatki w gnieździe piasty wirnika.The invention also proposes a new blade shape for use in an axial fan. The theoretical skeletal lines of the blade profile cross-section in this solution, at the blade root and in the end part of the blade, are angularly rotated with respect to the symmetry axis of the blade mounting pin in the rotor hub seat.

Według wynalazku, promień teoretycznej linii szkieletowej profilu u podstawy łopatki korzystnie ma wielkość od 150 mm do 300 mm.According to the invention, the radius of the theoretical skeleton line of the profile at the base of the blade preferably ranges from 150 mm to 300 mm.

Natomiast promień teoretycznej linii szkieletowej profilu u wierzchołka łopatki korzystnie ma wielkość od 400 mm do 2300 mm.On the other hand, the radius of the theoretical skeleton line of the profile at the blade tip preferably ranges from 400 mm to 2300 mm.

Zgodnie z wynalazkiem kąt ustawienia profilu łopatki odniesiony do linii prostopadłej do kierunku przepływu powietrza, mierzony względem cięciwy profilu u podstawy łopatki wynosi od 40° do 70°.According to the invention, the angle of the blade profile relative to a line perpendicular to the air flow direction, measured with respect to the chord of the profile at the blade base, is between 40 ° and 70 °.

Natomiast kąt ustawienia profilu tej łopatki odniesiony do linii prostopadłej do kierunku przepływu powietrza, mierzony względem cięciwy profilu u wierzchołka łopatki, według wynalazku korzystnie wynosi od 20° do 35°.On the other hand, the angle of the profile of this blade relative to a line perpendicular to the air flow direction, measured with respect to the profile chord at the blade tip, according to the invention preferably ranges from 20 ° to 35 °.

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano zmianę konstrukcyjną w obrębie trzpienia osadczego łopatki, polegającą na tym, że do dna tego trzpienia osadczego mocuje się tarczę bazującą. Z kolei gniazdo w piaście wentylatora, przeznaczone dla tego trzpienia osadczego wyposażono w co najmniej jeden element ustalający, kompatybilny z elementem ustalającym w tarczy bazującej. Uzyskano tą drogą stałe położenie tarczy bazującej w gnieździe piasty. Z kolei w tarczy bazującej zaproponowano co najmniej jeden, a korzystnie dwa otwory ustalające, usytuowane na średnicy tej tarczy bazującej. Za pośrednictwem kołków ustalających w tych otworach ustalone zostaje kątowe ułożenie tarczy bazującej względem trzpienia osadczego łopatki. Łopatka wentylatora ma jednolitą konstrukcję, z otworami w stałym położeniu. Gniazda piasty mają także jednolitą konstrukcję. Powoduje to że tarcza bazująca jest ułożona w gnieździe piasty zawsze w jednakowym położeniu. Natomiast tarcze bazujące mają pary otworów na kołki ustalające ustawione na średnicach obróconych względem siebie o różne kąty względem osi tych tarcz bazujących. Tak więc to tarcza bazująca jest elementem wymuszającym określony kąt ustawienia płata łopatki względem kierunku przepływu powietrza. Przygotowanie typoszeregu tarcz bazujących, dzięki zaproponowanemu rozwiązaniu, pozwala wytwarzać z tych samych elementów wentylatory o różnych wydajnościach. Przy montażu wentylatora o określonej wydajności, a więc o określonym kątowym ułożeniu łopatek w stosunku do kierunku strumienia powietrza, wystarczy do montażu użyć tarcz bazujących o określonym numerze. Tego rodzaju rozwiązanie eliminuje także ewentualne niedokładności montażowe. Nie ma bowiem możliwości niedokładnego ustawienia łopatki w gnieździe piasty wentylatora.In the solution according to the invention, a structural change has been proposed in the area of the paddle positioning pin, consisting in that a base plate is attached to the bottom of the paddle pin. In turn, a seat in the fan hub for this retaining pin is provided with at least one retainer compatible with the retainer in the support disk. In this way, a fixed position of the disk resting in the hub seat was obtained. In turn, in the supporting disc, at least one, and preferably two locating holes are proposed, situated on the diameter of the supporting disc. The angular position of the locating disc with respect to the blade's mounting pin is established by means of the locating pins in these holes. The fan blade has a unitary structure with holes in a fixed position. The hub seats also have a unitary design. This causes that the supporting disk is always placed in the same position in the hub seat. The homing discs, on the other hand, have pairs of holes for locating pins positioned on diameters rotated relative to each other by different angles with respect to the axis of these homing discs. Thus, it is the base plate that forces the blade to set a certain angle in relation to the air flow direction. Thanks to the proposed solution, the preparation of a series of types of base discs allows the production of fans with different capacities from the same elements. When installing a fan with a specific capacity, i.e. with a specific angular arrangement of the blades in relation to the direction of the air stream, it is enough to use base plates with a specific number for installation. This type of solution also eliminates possible assembly inaccuracies. There is no possibility of inaccurate positioning of the blade in the slot of the fan hub.

Przedmiot wynalazku pokazany został w przykładach wykonania na załączonych rysunkach, na których poszczególne figury ilustrują:The subject of the invention is shown in the examples of embodiments in the attached drawings, in which the individual figures illustrate:

PL 216 872 B1PL 216 872 B1

Fig. 1 - widok wentylatora od strony silnika.Fig. 1 - view of the fan from the engine side.

Fig. 2 - półwidok - półprzekrój boczny wentylatora.Fig. 2 - half-view - side half-section of the fan.

Fig. 3 - łopatkę w widoku prostopadłym do osi trzpienia osadczego.Fig. 3 is a view perpendicular to the axis of the mounting pin.

Fig. 4 - łopatkę w widoku perspektywicznym.Fig. 4 is a perspective view of the paddle.

Fig. 5 - przekrój gniazda piasty wirnika z osadzoną łopatką.Fig. 5 - A cross section of the rotor hub seat with an embedded blade.

Fig. 6 - przekrój poosiowy tarczy bazującej.Fig. 6 - axial section of the homing disc.

Fig. 7 - widok tarczy bazującej z dwoma parami otworów ustalających w gnieździe piasty.Fig. 7 - View of the locating disk with two pairs of locating holes in the seat of the hub.

Fig. 8 - widok tarczy bazującej z jedną parą otworów ustalających.Fig. 8 - View of the base plate with one pair of locating holes.

Fig. 9 - inna odmiana tarczy bazującej według fig. 7.Fig. 9 shows another variation of the basing wheel according to Fig. 7.

Fig. 10 - widok łopatki z poprowadzonymi liniami szkieletowymi u podstawy łopatki i u wierzchołka łopatki.Fig. 10 is a view of the blade with skeletal lines drawn at the base of the blade and at the tip of the blade.

Fig. 11 - linia szkieletowa profilu u podstawy łopatki.Fig. 11 shows the skeleton line of the profile at the base of the blade.

Fig. 12 - linia szkieletowa profilu u wierzchołka łopatki.Fig. 12 shows the skeleton line of the profile at the blade tip.

Jak to pokazano na rysunku fig. 1, oraz fig. 2, wentylator osiowy oddymiający zawiera korpus 1 w postaci obudowy z cylindrycznym kanałem przelotowym 2 gdzie w świetle tego kanału przelotowego 2 osadzona jest na centralnej osi obrotu piasta obrotowa 3. Piasta 3 zawiera na obwodzie szereg gniazd dla trzpieni łopatek 4. Oś obrotu piasty 3 jest połączona z silnikiem napędowym 5, zaś w gniazdach piasty 3 osadzone są trzpienie łopatek 4 ustawionych kątowo w stosunku do kierunku przepływającego strumienia powietrza. W tym przykładzie wykonania silnik 5 osadzony jest wewnątrz przelotowego kanału 2, na łapach 6 zamocowanych do wewnętrznej powierzchni korpusu 1 cylindrycznej obudowy wentylatora.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the axial smoke exhaust fan comprises a body 1 in the form of a casing with a cylindrical passage 2, where in the lumen of this passage 2 a rotating hub 3 is mounted on the central axis of rotation. a series of seats for the blades of the blades 4. The axis of rotation of the hub 3 is connected to the drive motor 5, and the pins of the blades 4 are positioned at an angle to the direction of the flowing air stream in the seats of the hub 3. In this embodiment, the motor 5 is mounted inside the through-channel 2, on lugs 6 fixed to the inner surface of the body 1 of the cylindrical fan housing.

Widok łopatki przedstawiono na rysunkach fig. 3 oraz fig. 4. Na rysunku fig. 3 pokazano łopatkę 4 w widoku prostopadłym do osi trzpienia osadczego 7, natomiast na rysunku fig. 4 pokazano łopatkę 4 w widoku perspektywicznym, na którym uwidoczniono zasadniczo śrubowe skręcenie profilu płata 8 łopatki.A view of the blade is shown in Figures 3 and 4. Figure 3 shows the blade 4 in a view perpendicular to the axis of the mounting pin 7, while Figure 4 shows the blade 4 in a perspective view showing a substantially helical twist of the profile. 8 blade flap.

Jak to pokazano na rysunku fig. 5, w dnie trzpienia osadczego 7 każdej łopatki 4 znajduje jeden otwór ustalający 9, dla elementu łączącego 10 którym w tym przykładzie wykonania jest śruba. Element łączący 10 łączy dno trzpienia osadczego 7 z tarczą bazującą 11. Łopatki 4 posadowione są w gniazdach 12 piasty wirnika wentylatora. Na rysunku fig. 5 pokazano, że w gnieździe piasty 3 osadzony jest trzpień osadczy 7 wraz z przyłączoną do niego tarczą bazującą 11. W każdym spośród gniazd 12 rozlokowanych na obwodzie piasty 3 osadzona jest jedna łopatka 4 za pośrednictwem swojego trzpienia osadczego 7 wraz z dołączoną do niego tarczą bazującą 11.As shown in Figure 5, in the bottom of the mounting pin 7 of each vane 4 there is one locating hole 9 for the connecting element 10, which in this embodiment is a screw. The connecting element 10 connects the bottom of the mounting pin 7 to the base plate 11. The blades 4 are seated in the seats 12 of the fan rotor hub. Fig. 5 shows that in the seat of the hub 3 there is mounted a mounting pin 7 with a supporting plate 11 connected to it. In each of the seats 12 located on the circumference of the hub 3, one blade 4 is mounted via its mounting pin 7 with attached to it with the base plate 11.

Tarcza bazująca 11 pokazana została na załączonych rysunkach od fig. 5 do fig. 8. W pokazanych tu przykładach wykonania, tarcza bazująca 11, poza centralnym otworem mocującym, zawiera dwie pary otworów ustalających 14, 15 oraz 16, 17 jak to pokazano w przykładzie wykonania na rysunku fig. 7 oraz fig. 9. Natomiast w innym przykładzie wykonania pokazanym na rysunku fig. 8, ta sama tarcza ma jedynie jedną parę otworów ustalających 16, 17. Pokazane na załączonych rysunkach przykładowe wykonania tarczy bazującej 11, nie wykluczają innego przykładowego rozstawienia par otworów ustalających w tarczy bazującej 11. Możliwe jest także w innych przykładach wykonania zastosowanie jednego otworu ustalającego w tarczy bazującej 11.The base plate 11 is shown in the accompanying drawings from Figs. 5 to 8. In the exemplary embodiments shown here, the basing disk 11, in addition to the central mounting hole, comprises two pairs of locating holes 14, 15 and 16, 17 as shown in the embodiment. in Figs. 7 and 9. In contrast, in another embodiment shown in Fig. 8, the same disk has only one pair of locating holes 16, 17. The exemplary embodiments of the basing disk 11 shown in the accompanying drawings do not exclude a different exemplary spacing. pairs of locating holes in the supporting disk 11. It is also possible in other embodiments to provide one locating hole in the supporting disk 11.

Tarcza bazująca 11 z parą kołków ustalających 18, 19 połączona jest z dnem trzpienia osadczego 7 łopatki 4, ułożona jest w gnieździe 12 piasty 3 w stałej pozycji. Dla tego celu, każde gniazdo 12 w piaście 3, przeznaczone dla osadzenia trzpienia 7 jednej łopatki 4, wyposażone jest w dwa elementy ustalające 20 współpracujące z dwoma elementami ustalającymi 21 położenie tarczy bazującej 11 w gnieździe 12 piasty 3 łopatki 4. Pokazano to na rysunku fig. 7. W innych przykładach wykonania, elementy ustalające położenie tarczy bazującej 11 w gnieździe 12 piasty 3 mogą mieć inną postać.The base plate 11 with a pair of dowel pins 18, 19 is connected to the bottom of the mounting pin 7 of the blade 4, it is placed in the seat 12 of the hub 3 in a fixed position. For this purpose, each seat 12 in the hub 3, intended for mounting the pin 7 of one blade 4, is provided with two retaining elements 20 cooperating with two retaining elements 21 position of the wheel 11 in the seat 12 of the blade hub 3 4. This is shown in the drawing fig. 7. In other exemplary embodiments, the locating means of the base wheel 11 in the seat 12 of the hub 3 may be of a different form.

W przykładzie wykonania pokazanym na załączonych rysunkach, szczególnie na rysunku fig. 7 pokazano, że elementy ustalające 20 znajdujące się w gnieździe 12 w piaście, stanowią wypełnienia 20 na części obwodu tego cylindrycznego gniazda 12 piasty 3. Natomiast elementy ustalające 21 tarczy bazującej 11 stanowią wybranie 21 na cylindrycznym obwodzie tej tarczy bazującej 11. Wypełnienia 20 i wybrania 21 są wzajemnie kompatybilne, i pozwalają na umieszczenie tarczy bazującej 1 wraz z łopatką 4, w gnieździe 12, tylko w jednym położeniu. Przy jednakowym kształcie łopatek 4 oraz ich trzpieni ustalających 7, oraz jednakowym kształcie gniazd 12 w piaście 3, poprzez zastosowanie tarcz bazujących 11 o różnych kątowych przesunięciach par otworów ustalających i przy wykorzystaniu określonej pary otworów ustalających 16, 17 dla ustalenia pozycji łopatki 4 kołkami ustalającymi 18,In the embodiment shown in the accompanying drawings, in particular in Figure 7, it is shown that the retaining members 20 in the hub seat 12 are fillings 20 on a part of the circumference of this cylindrical seat 12 of the hub 3. While the retaining members 21 of the base plate 11 are recessed. 21 on the cylindrical perimeter of this basing disc 11. The fillings 20 and the rebates 21 are mutually compatible, and allow the basing wheel 1 with the paddle 4 to be placed in the seat 12 in only one position. With the same shape of the blades 4 and their retaining pins 7, and the same shape of the seats 12 in the hub 3, by using the locating discs 11 with different angular shifts of the pairs of locating holes and using a specific pair of locating holes 16, 17 to fix the position of the vane 4 with locating pins 18 ,

PL 216 872 B1PL 216 872 B1

19, rozwiązanie według wynalazku pozwala ustalić określone kątowe położenie płata 8 łopatki 4. Wykorzystanie takich samych tarcz bazujących 11 dla wszystkich łopatek wentylatora, umożliwia w prosty sposób zapewnienie jednakowego kątowego ustawienia wszystkich łopatek 4 w wentylatorze. Dla uzyskania określonego kąta ustawienia łopatek 4, a więc określonej wydajności wentylatora, należy użyć przy montażu określonego numeru tarcz bazujących 11. Dla uzyskania innej wydajności wentylatora, przy montażu tej samej piasty i tych samych łopatek 4 należy użyć innego numeru tarcz bazujących 11, o innym kątowym ustawieniu pary otworów ustalających, które decydują o kątowym ustawieniu łopatki, a więc o wydajności wentylatora oddymiającego. Tarcza bazująca 11 może zawierać więcej niż jedną parę otworów ustalających 14, 15 pod kołki ustalające 18, 19, przy czym każda kolejna para otworów ustalających znajduje się na innej średnicy S1, S2 tarczy bazującej 11. Pokazano to na rysunku fig. 7 oraz fig. 9. Te teoretyczne średnice krzyżują się w osi symetrii tej tarczy bazującej. Ta sama tarcza bazująca 11 w tym przykładzie wykonania może więc być użyta do montażu wentylatorów o dwóch różnych wydajnościach, w zależności od tego która para otworów ustalających zostanie wykorzystana przy montażu. Przygotowanie przed montażem wentylatorów o różnych wydajnościach, przykładowo trzech takich rodzajów tarcz bazujących, gdzie każda tarcza ma dwie pary otworów ustalających, pozwala na montaż z tych samych elementów, wentylatorów o sześciu różnych wydajnościach pracy, dzięki możliwości ustawienia tych samych łopatek 4 pod różnymi kątami do kierunku przepływającego powietrza. Dla wydajności określonego wentylatora, przypisana jest określona para otworów ustalających w określonym numerze tarczy bazującej 11. Tarcze bazujące 11 o tym numerze zostają zamocowane do wszystkich łopatek które następnie są zamontowane w gniazdach 12, na obwodzie piasty 3 wentylatora.19, the solution according to the invention makes it possible to establish a specific angular position of the airfoil 8 of the blade 4. The use of the same base discs 11 for all the fan blades makes it possible to ensure the same angular positioning of all blades 4 in the fan in a simple manner. In order to obtain a specific angle of blades 4, and thus a specific fan efficiency, use a specific number of the base plates 11 when assembling. To obtain a different fan efficiency, when installing the same hub and the same blades 4, use a different number of homing discs 11, with a different the angular position of the pair of fixing holes, which determine the angular position of the blade, and thus the efficiency of the smoke exhaust fan. The supporting disc 11 may include more than one pair of locating holes 14, 15 for the locating pins 18, 19, each successive pair of locating holes on a different diameter S1, S2 of the supporting disc 11. This is shown in Figs. 7 and Figs. 9. These theoretical diameters intersect in the axis of symmetry of this homing disc. The same locating disk 11 in this embodiment can thus be used to mount fans of two different capacities, depending on which pair of locating holes is used for mounting. Preparation before assembly of fans with different capacities, for example three such types of basing discs, where each disc has two pairs of locating holes, allows the assembly of the same elements, fans with six different work efficiency, thanks to the possibility of setting the same blades 4 at different angles to the direction of the air flow. For the performance of a particular fan, a specific pair of locating holes in a specific number of the base plate 11 is assigned. The base plates 11 with this number are attached to all the blades which are then mounted in the seats 12 on the circumference of the fan hub 3.

W przykładzie wykonania pokazanym na rysunku fig. 10 uwidoczniono kształt łopatki 4 według wynalazku. Na tym rysunku pokazano zbiorczo teoretyczne linie szkieletowe A, B profilu łopatki. Przebieg teoretycznej linii szkieletowej A dla profilu łopatki u podstawy płata 8 łopatki pokazano na rysunku fig. 11. Natomiast przebieg teoretycznej linii szkieletowej B dla profilu łopatki u wierzchołka płata 8 łopatki pokazano na rysunku fig. 12. Jak widać na załączonych rysunkach fig. 11 oraz fig. 12, przebiegi tych teoretycznych linii szkieletowych A, B są różne względem kierunku C przepływu powietrza. Kąty przebiegu tych teoretycznych linii szkieletowych A, B przedstawiono na rysunkach fig. 11 oraz fig. 12, jako kąty dopełniające α, β pomiędzy liniami prostopadłymi do kierunku C przepływu powietrza oraz cięciwami D, E tych teoretycznych linii szkieletowych A, B.In the embodiment shown in Fig. 10, the shape of a paddle 4 according to the invention is shown. This figure shows collectively the theoretical A, B skeletal lines of the blade profile. The course of the theoretical skeletal line A for the blade profile at the base of the blade 8 of the blade is shown in Fig. 11. Whereas the course of the theoretical skeletal line B for the profile of the blade at the top of the blade 8 of the blade is shown in Fig. 12. As can be seen in the accompanying Figures, Fig. 11 and 12, the paths of these theoretical backbone lines A, B differ with respect to the direction C of the air flow. The angles of these theoretical skeletal lines A, B are shown in Fig. 11 and Fig. 12 as complementary angles α, β between lines perpendicular to the direction C of air flow and chords D, E of these theoretical skeletal lines A, B.

Jak to pokazano na rysunkach fig. 10. Fig. 11 oraz fig. 12, teoretyczne linie szkieletowe A, B przekroju profilu łopatki 4 w tym przykładzie wykonania, u nasady łopatki oraz w części końcowej tej łopatki 4 są kątowo obrócone względem osi symetrii trzpienia osadczego 7 łopatki w gnieździe 12 piasty 3 wentylatora.As shown in Fig. 10. Fig. 11 and Fig. 12, the theoretical skeletal lines A, B of the cross-section of the vane 4 in this embodiment, at the root of the vane and at the end portion of the vane 4, are angularly rotated with respect to the axis of symmetry of the retaining pin. 7 blades in seat 12 of fan hub 3.

W opisywanym przykładzie wykonania, promień teoretycznej linii szkieletowej A profilu płata 8 u podstawy łopatki 4 ma wartość 225 mm. Natomiast promień teoretycznej linii szkieletowej B profilu płata 8 u wierzchołka łopatki 4 wartość 1350 mm. Podane promienie teoretycznych linii szkieletowych A, B są przykładowe i mogą się różnić w innych przykładach wykonania płata 8 łopatki 4 wentylatora.In the described embodiment, the radius of the theoretical skeletal line A of the airfoil profile 8 at the base of the blade 4 is 225 mm. The radius of the theoretical skeletal line B of the airfoil profile 8 at the blade tip 4 is 1350 mm. The given radii of the theoretical framework lines A, B are exemplary and may differ in other embodiments of the airfoil 8 of the fan blade 4.

Jak to pokazano na rysunkach fig. 10, fig, 11, fig. 12, przykładowy kąt α ustawienia profilu płata 8 łopatki 4 odniesiony do linii prostopadłej do kierunku przepływu powietrza, mierzony względem cięciwy profilu u podstawy łopatki wynosi 55°.As shown in Figs. 10, Fig. 11, Fig. 12, the exemplary orientation angle α of the airfoil 8 of the blade 4 relative to a line perpendicular to the air flow direction, measured with respect to the profile chord at the base of the blade is 55 °.

Natomiast kąt ustawienia profilu tej łopatki odniesiony do linii prostopadłej do kierunku przepływu powietrza, mierzony względem cięciwy profilu u wierzchołka łopatki, według wynalazku korzystnie wynosi od 27°.On the other hand, the angle of the profile of this blade relative to a line perpendicular to the air flow direction, measured with respect to the profile chord at the blade tip, according to the invention is preferably from 27 °.

Wykaz oznaczeń na rysunkachList of symbols in the drawings

1. Korpus.1. Corps.

2. Kanał przelotowy.2. Pass-through channel.

3. Piasta.3. Hub.

4. Łopatka.4. Spatula.

5. Silnik napędowy.5. Drive engine.

6. Łapa silnika.6. Engine foot.

7. Trzpień osadczy.7. Retaining pin.

8. Płat łopatki.8. Lobe of the scapula.

9. Otwór mocujący.9. Fixing hole.

10. Element łączący.10. Connecting element.

11. Tarcza bazująca.11. Base shield.

PL 216 872 B1PL 216 872 B1

12. Gniazdo.12. Nest.

13. Otwór mocujący.13. Fixing hole.

14, 15. Para otworów ustalających. 16, 17. Para otworów ustalających. 18. Kołek ustalający.14, 15. A pair of locating holes. 16, 17. A pair of locating holes. 18. Locating pin.

19. Kołek ustalający.19. Locating pin.

20. Element ustalający gniazda.20. Seat retainer.

21. Element ustalający tarczy.21. Shield retainer.

A. Teoretyczna linia szkieletowa.A. Theoretical backbone line.

B. Teoretyczna linia szkieletowa.B. Theoretical backbone line.

C. Kierunek przepływu powietrza.C. Air flow direction.

D. Cięciwa.D. Bowstring.

E. Cięciwa.E. Bowstring.

Claims

1. An axial smoke exhaust fan comprising a housing in the form of a casing with a cylindrical passageway, where the rotor rotor hub is mounted on the central axis of rotation in the lumen of this passage, the hub having a number of seats for the blade pins on the circumference, and the hub rotation axis is connected to the motor drive, and in the hub seats there are mounted pins of blades angularly positioned in relation to the direction of the flowing air stream, characterized in that in the bottom of the mounting pin (7) of each blade (4) there is at least one mounting hole (9), and in each the seat (12) of the paddle pin (7) of the blade (4), located on the periphery of the rotor hub (3), there is a base plate (11), the base plate (11) having at least one locating pin (18, 19) ) cooperating with at least one locating hole in the bottom of the mounting pin (7) of the blade (4), and the base plate (11) with at least one locating pin m (18, 19) and connected with the connecting element (10) with the bottom of the mounting pin (7) of the blade (4), it is placed in the seat (12) of the fan hub (3) in a fixed position.

2. Axial fan according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that each seat (12) in the fan hub (3) for mounting one blade (4) is provided with at least one retaining element (20) cooperating with at least one retaining element (21). (11) in this seat (12) of the hub (3) of the blade (4).

3. An axial fan according to claim 1 The blade as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the seat (12) in the hub (3) of the blade (4) and the support disc (11) comprise at least one pair of retaining elements (20, 21) opposed to each other in relation to the axis of symmetry of the seat. (12).

4. An axial fan according to claim 1 The seat (12) as claimed in claim 3, characterized in that the retainer (20) of the seat (12) is a filling on a part of the circumference of the seat (12) of the hub (3), while the retainer (21) of the basing disk (11) is a recess on the circumference of the basing disk (11). ).

5. An axial fan according to claim 1 The method of claim 4, characterized in that the shape of the retainer (20) in the seat (12) of the blade (4) corresponds to the shape of the retainer (21) of the support disk (11) attached to the bottom of the mounting pin (7) of the blade (4).

6. A fan according to claim The method of claim 1, characterized in that the supporting disc (11) comprises one mounting hole (13) for an element securing the disc (11) to the bottom of the mounting pin (7) of the blade (4).

7. A fan according to claim The method of claim 1, characterized in that locating pins (18, 19) are mounted in the locating holes (14, 15) of the base disc (11).

8. A fan according to claim A method according to claim 1, characterized in that the holes (14, 15) for the dowel pins (18, 19) are arranged in pairs in the base plate (11), with both holes (14, 15) in each pair of holes on opposite sides of the axis of symmetry. the base plate (11).

9. A fan according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the base plate (11) comprises more than one pair of holes (14, 15) for the locating pins (18, 19), each pair of holes (14, 15), (16) , 17) is located on the angularly turned diameters (S1, S2) of the reference disk (11).

10. A fan according to claim 5. The method of claim 1, characterized in that the theoretical skeletal lines (A, B) of the cross-section of the blade (4) at the base (A) of the blade (8) of the blade (4) and in the end portion (B) of the blade (8) of the blade (4) are angularly blades (4) rotated in relation to the axis of symmetry of the retaining pin (7).

PL 216 872 B1

11. A fan according to claim The method of claim 10, characterized in that the radius of the theoretical skeleton line (A) of the airfoil (8) profile at the base of the vane (4) is between 150 mm and 300 mm.

12. A fan according to claim A method according to claim 10 or 11, characterized in that the radius of the theoretical skeletal line (B) of the airfoil (8) profile at the blade tip (4) is between 400 mm and 2300 mm.

13. A fan according to claim 10, characterized in that the angle (a) of the profile of the blade (8) profile, related to a line perpendicular to the air flow direction (C), measured with respect to the chord (D) of the profile, at the base of the blade (4) is between 40 ° and 70 °.

14. A fan according to claim 10 or 13, characterized in that the angle (β) of the profile of the blade (8) of the blade relative to the line perpendicular to the direction (C) of the air flow, measured in relation to the chord (E) of the profile, at the tip of the blade (4) has a value of 20 ° up to 35 °.