RU101752U1

RU101752U1 - TURBINE ROOF FAN

Info

Publication number: RU101752U1
Application number: RU2010118623/06U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Константинович Вагин; Георгий Валерьевич Санин
Original assignee: Дмитрий Константинович Вагин; Георгий Валерьевич Санин
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Турбинный крышный вентилятор, содержащий рабочее колесо, выполненное из изогнутых лопаток в виде полого шарового слоя и установленное на верхнюю часть трубы самотяги, и вертикальную ось, на которой вращается рабочее колесо, отличающийся тем, что внутри рабочего колеса установлены растяжки, своим верхним концом прикрепленные вместе с верхним концом n-й лопатки к верхней ступице колеса, одной точкой нижнего конца вместе с нижним концом (n-b)-й лопатки к внешней стороне обода колеса, а другой точкой нижнего конца непосредственно к ободу колеса, где n - порядковый номер лопатки (n=2, 3, 4…), b=1, 2, 3, 4… в зависимости от размера рабочего колеса и количества лопаток. A turbine roof fan comprising an impeller made of curved blades in the form of a hollow spherical layer and mounted on the upper part of the self-drawn pipe, and a vertical axis on which the impeller rotates, characterized in that there are braces inside the impeller attached with their upper end attached together with the upper end of the nth blade to the upper wheel hub, one point of the lower end together with the lower end of the (nb) th blade to the outside of the wheel rim, and the other point of the lower end directly to the wheel rim where n is the serial number of the blades (n = 2, 3, 4 ...), b = 1, 2, 3, 4 ... depending on the size of the impeller and the number of blades.

Description

Полезная модель относится к вытяжным системам воздуха с радиальным потоком, а именно к турбинным вентиляторам, работающим без питания электроэнергией и устанавливаемым на крышах зданий.The utility model relates to exhaust air systems with radial flow, namely to turbine fans operating without power supply and installed on the roofs of buildings.

Известен радиальный крышный вентилятор [1], содержащий рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, опорную обечайку с фланцами, на которой закреплены радиальный направляющий аппарат, входной коллектор с конфузорным всасывающим патрубком, имеющим на конце диффузорный участок, введенный внутрь рабочего колеса, и электропривод с защитным кожухом.Known radial roof fan [1], comprising an impeller with backward curved blades, a support shell with flanges, on which a radial guide apparatus is mounted, an inlet manifold with a confuser suction pipe having a diffuser portion introduced into the impeller at the end, and an electric drive with a protective casing.

Недостатком этого вентилятора является то, что для его работы требуется электроэнергия.The disadvantage of this fan is that it requires electricity to operate.

Наиболее близким является турбинный вентилятор «Whirlybird» модели ВЕВ компании «Lomanco Inc». [2] Известный вентилятор состоит из рабочего колеса в форме полого шарового слоя, образованного изогнутыми профилированными лопатками. Рабочее колесо устанавливается на верхнюю часть трубы самотяги. Колесо через два подшипника, соединенных с внутренним его ободом спицами, закрепляется на вертикальной оси, на которой оно вращается. Для придания колесу жесткости с наружной стороны на нем установлены четыре растяжки, верхние концы которых сходятся в одной точке на вершине оси, а нижние концы крепятся к нижнему ободу колеса в точках, отстоящих друг от друга на 90 градусов.The closest is a Whirlybird turbine fan of the BEV model of Lomanco Inc. [2] The known fan consists of an impeller in the form of a hollow spherical layer formed by curved shaped blades. The impeller is mounted on the top of the self-drawn pipe. The wheel through two bearings connected to its inner rim by spokes is fixed on the vertical axis on which it rotates. To give the wheel stiffness on the outside, four extensions are installed on it, the upper ends of which converge at one point on the top of the axis, and the lower ends are attached to the lower rim of the wheel at points 90 degrees apart.

Недостатком такого устройства является малая жесткость конструкции рабочего колеса, обусловленная отсутствием внутреннего каркаса, что с течением времени приводит к потере шаровым слоем своей формы, изменению угла атаки лопаток и, в конечном результате, к ухудшению рабочих свойств вентилятора.The disadvantage of this device is the low rigidity of the impeller design, due to the lack of an inner frame, which over time leads to the loss of its shape with a spherical layer, a change in the angle of attack of the blades and, ultimately, to a deterioration in the working properties of the fan.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение жесткости конструкции рабочего колеса, а через это стабилизация эксплуатационных параметров турбинного вентилятора.The task to which the utility model is directed is to increase the stiffness of the impeller design, and through this stabilization of the operational parameters of the turbine fan.

Поставленная задача решается за счет того, что в турбинном крышном вентиляторе, содержащем рабочее колесо, выполненное из изогнутых лопаток в виде полого шарового слоя и установленное на верхней части трубы самотяги, и вертикальную ось, на которой вращается рабочее колесо, согласно предлагаемому решению, внутри рабочего колеса установлены растяжки, своим верхним концом прикрепленные вместе с верхним концом n-ой лопатки к верхней ступице колеса, одной точкой нижнего конца вместе с нижним концом (n-b)-ой лопатки к внешней стороне обода колеса, а другой точкой нижнего конца непосредственно к ободу колеса, где n - порядковый номер лопатки (n=2, 3, 4…), b=1, 2, 3, 4…, в зависимости от размера рабочего колеса и количества лопаток.The problem is solved due to the fact that in a turbine roof fan containing an impeller made of curved blades in the form of a hollow spherical layer and mounted on the upper part of the self-drawn pipe, and a vertical axis on which the impeller rotates, according to the proposed solution, inside the working the wheels are equipped with extensions, their upper end attached together with the upper end of the n-th blade to the upper wheel hub, one point of the lower end together with the lower end of the (nb) th blade to the outside of the wheel rim And another point of the lower end directly to the wheel rim, where n - the serial number of the blade (n = 2, 3, 4 ...), b = 1, 2, 3, 4 ... depending on the size of the impeller and the number of blades.

К существенным отличиям заявленного решения по сравнению с известным относится то, что внутри рабочего колеса турбинного вентилятора установлены растяжки, количество которых может быть три или более. Установка растяжек позволяет повысить жесткость конструкции шарового слоя колеса и, совместно со спицами, растяжки создают «паукообразный» каркас, который обеспечивает постоянство вертикального размера рабочего колеса, предотвращает разворот лопаток колеса вокруг оси, за счет чего сохраняется оптимальный угол атаки лопаток, и снижает вредное воздействии вибрации и внешних факторов - ветра и осадков на конструкцию вентилятора. Таким образом, использование предложенного решения позволяет повысить эксплуатационную надежность турбинного вентилятора.Significant differences of the claimed solution compared to the known one include the fact that inside the impeller of the turbine fan are installed extensions, the number of which can be three or more. The installation of stretch marks makes it possible to increase the structural rigidity of the spherical layer of the wheel and, together with the knitting needles, the stretch marks create a “spider-like” frame, which ensures the constant vertical size of the impeller, prevents the wheel blades from turning around the axis, thereby maintaining an optimal angle of attack of the blades, and reduces the harmful effects vibration and external factors - wind and precipitation on the fan design. Thus, the use of the proposed solution improves the operational reliability of the turbine fan.

На чертеже фиг.1 изображен общий вид турбинного крышного вентилятора в разрезе, а на фиг.2 - вид снизу на рабочее колесо (спицы условно не показаны).The drawing of figure 1 shows a General view of a turbine roof fan in section, and figure 2 is a bottom view of the impeller (spokes are not shown conventionally).

Турбинный крышный вентилятор содержит рабочее колесо 1, которое образовано изогнутыми профилированными лопатками 2. Рабочее колесо 1 имеет форму полого шарового слоя. Эта форма обеспечивается внутренними растяжками 3, число которых составляет, как минимум, три. Растяжки 3 могут иметь, например, V-образный или П-образный профиль. Верхний конец растяжки 3 крепится заклепкой 9 к верхней ступице 7 вместе с n-ой лопаткой 2. Нижний конец растяжки 3 крепится в одной точке заклепкой 9 непосредственно к внешней стороне обода 10 колеса 1, а в другой точке заклепкой 9 вместе с (n-b)-ой лопаткой 2 к тому же ободу 10. n означает порядковый номер лопатки 2 и может равняться 2, 3, 4 и т.д., a b может равняться 1, 2, 3, и т.д. в зависимости от размера рабочего колеса 1 и количества лопаток 2, т.е. это значит, что растяжка 3 может крепится к предыдущей лопатке 2 или к лопатке 2, предшествующей предыдущей. Крепление верхнего конца растяжки 3 к одной лопатке 2, а нижнего конца той же растяжки 3 к другой лопатке 2 создает дополнительный поворот лопатки 2 и определяет угол атаки этих лопаток. Крепление нижнего конца лопатки 2 к внешней стороне обода 10 двумя заклепками 9 создает жесткость шарового слоя рабочего колеса в радиальном направлении, а в осевом направлении жесткость конструкции обеспечивается профилем растяжки 3.The turbine roof fan comprises an impeller 1, which is formed by curved profiled blades 2. The impeller 1 has the shape of a hollow spherical layer. This form is provided by internal stretch marks 3, the number of which is at least three. Stretch marks 3 may have, for example, a V-shaped or U-shaped profile. The upper end of the extension 3 is fastened with a rivet 9 to the upper hub 7 together with the n-th blade 2. The lower end of the extension 3 is attached at one point with a rivet 9 directly to the outside of the rim 10 of the wheel 1, and at the other point with a rivet 9 together with (nb) - the second blade 2 to the same rim 10. n means the serial number of the blade 2 and can be 2, 3, 4, etc., ab can be 1, 2, 3, etc. depending on the size of the impeller 1 and the number of blades 2, i.e. this means that the stretch 3 can be attached to the previous blade 2 or to the blade 2 preceding the previous one. The fastening of the upper end of the extension 3 to one blade 2, and the lower end of the same extension 3 to the other blade 2 creates an additional rotation of the blade 2 and determines the angle of attack of these blades. The fastening of the lower end of the blade 2 to the outer side of the rim 10 with two rivets 9 creates the stiffness of the spherical layer of the impeller in the radial direction, and in the axial direction the rigidity of the structure is ensured by the stretching profile 3.

Нижнее основание рабочего колеса 1 соединено с обечайкой 4, с помощью которой рабочее колесо 1 устанавливается на трубе самотяги (условно не показана).The lower base of the impeller 1 is connected to the shell 4, with the help of which the impeller 1 is mounted on the self-drawn pipe (not shown conditionally).

Рабочее колесо 1 с помощью соответствующих ступиц 5 и 7, снабженных подшипниками, крепится на вертикальной оси 6, на которой оно вращается. Обод 10 прикреплен к нижней ступице 5 спицами 8, которые крепятся к наружной стороне обода 10.The impeller 1, using the appropriate hubs 5 and 7, equipped with bearings, is mounted on the vertical axis 6, on which it rotates. The rim 10 is attached to the lower hub 5 by spokes 8, which are attached to the outside of the rim 10.

Турбинный крышный вентилятор работает следующим образом.Turbine roof fan operates as follows.

После установки вентилятора на трубу самотяги рабочее колесо 1 начинает вращаться из-за воздействия энергии ветра на лопатки 2. При вращении рабочего колеса 1 под воздействием принудительной циркуляции возникает перепад давлений между наружной атмосферой и атмосферой вентилируемого помещения, за счет чего воздух из области повышенного давления (вентилируемое помещение) перетекает в область пониженного давления (внутренний объем вентилятора) и за счет центробежной силы, создаваемой вентилятором, выбрасывается в атмосферу.After installing the fan on the self-drawn pipe, the impeller 1 begins to rotate due to the influence of wind energy on the blades 2. When the impeller 1 rotates under the influence of forced circulation, a pressure differential occurs between the outside atmosphere and the atmosphere of the ventilated room, due to which air from the overpressure region ( ventilated room) flows into the low-pressure area (internal volume of the fan) and is released into the atmosphere due to the centrifugal force created by the fan.

Конструкция рабочего колеса 1 совместно с нижней ступицей 5 образуют жесткий «паукообразный» каркас и определяют форму шарового слоя рабочего колеса 1, что обеспечивает стабильность параметров вентилятора на весь срок службы.The design of the impeller 1 together with the lower hub 5 form a rigid "arachnid" frame and determine the shape of the spherical layer of the impeller 1, which ensures the stability of the fan parameters for the entire service life.

Закрепление растяжек 3 и спиц 8 нижней ступицы 5 на наружной стороне обода 10 колеса 1 позволяет уменьшить зазор между ободом 10 рабочего колеса 1 и обечайкой 4, уменьшить некруглость шарового слоя и в итоге увеличить производительность турбинного вентилятора.Fixing the stretch marks 3 and knitting needles 8 of the lower hub 5 on the outer side of the rim 10 of the wheel 1 allows to reduce the gap between the rim 10 of the impeller 1 and the ring 4, to reduce the non-circularity of the spherical layer and ultimately increase the performance of the turbine fan.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №2160393, МПК F04D 17/66, опубликован 10.12.2000 г.1. RF patent No. 2160393, IPC F04D 17/66, published December 10, 2000.

2. Турбинный вентилятор «Whirlybird» модели ВЕВ компании2. Turbine fan "Whirlybird" model VEV company

«Lomanco Inc», США. Сайт компании «Lomanco Inc» в Интернете www.lomanco.com, 1997-2006 г. (прототип)."Lomanco Inc", USA. The site of the company "Lomanco Inc" on the Internet www.lomanco.com, 1997-2006 (prototype).

Claims

A turbine roof fan comprising an impeller made of curved blades in the form of a hollow spherical layer and mounted on the upper part of the self-drawn pipe, and a vertical axis on which the impeller rotates, characterized in that there are braces inside the impeller attached with their upper end attached together with the upper end of the nth blade to the upper wheel hub, one point of the lower end together with the lower end of the (nb) th blade to the outside of the wheel rim, and the other point of the lower end directly to the wheel rim, where n is the serial number of the blades (n = 2, 3, 4 ...), b = 1, 2, 3, 4 ... depending on the size of the impeller and the number of blades.