RU224411U1 - Блок вентиляторный установки кондиционирования - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения. Блок вентиляторный установки кондиционирования содержит корпус, образованный двумя спиральными коробками для размещения рабочих колес и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя с внешним ротором. С обеих сторон электродвигателя установлены приводные валы с запрессованными на них рабочими колесами. Каждое рабочее колесо состоит из двух передних дисков, промежуточного диска и лопаток, загнутых вперед. При этом корпус содержит силовые элементы, параллельно размещенные между спиральными коробками и ориентированные вдоль корпуса, а между корпусом и электродвигателем установлены виброизоляторы. Технический результат - повышение эффективности работы блока вентиляторного. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к блоку вентиляторному, и предназначена для использования в системах кондиционирования вагонов метро и пассажирских поездов локомотивной тяги.

Уровень техники

Известен блок вентиляторный, предназначенный для применения в системе отопления кабины автомобиля [каталог фирмы SPAL (Италия), https://www.epribor.com/catalog/ventilyatory-elektrodvigateli-k-nim/ventilyatory-avtomobilnye], который содержит корпус с двумя спиральными коробками с увеличенным проходным сечением для размещения рабочих колес, электродвигатель с двумя закрепленный на площадке между спиральными коробками, при этом электродвигатель включает два радиальных ротора, установленных на проходном валу электродвигателя.

К недостаткам известного устройства относятся увеличенный размер спиральных коробок блока вентиляторного, из-за чего известная конструкция неприменима в системах кондиционирования железнодорожных вагонов и вагонов метро.

Из уровня техники известен блок вентиляторов [Патент № RU 2636909, МПК F24F 1/00, F04D 29/30, опубл. 28.11.2017, фиг. 1-2], содержащий два радиальных вентилятора, рабочее колесо каждого из них закреплено внутри спиральной коробки на отдельном валу. Между спиральными коробками размещен электродвигатель.

Недостатком известной конструкции являются увеличенные габаритные размеры блока вентиляторного из-за увеличенного размера спиральных коробок, недостаточная надежность фиксации электродвигателя на корпусе, вибрации корпуса и электродвигателя. Указанные недостатки снижают надежность и эффективную работу блока вентиляторного в целом.

Известен блок вентиляторный транспортного средства [Патент № BY10848, МПК B60H 1/24, опубл. 30.12.2015], содержащий корпус, образованный двумя спиральными коробками для размещения рабочих колес и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя, закрепленного на основании прижимом, фиксирующим электродвигатель сверху с помощью крепежа. Приводные валы, установленные с обеих сторон электродвигателя с запрессованными на них двумя рабочими колесами вентилятора, предназначенными для нагнетания воздуха. При этом каждое рабочее колесо размещено в спиральной коробке.

Недостатком данного устройства является вибрации и шум, обусловленные малой жесткостью корпуса и ненадежной фиксации электродвигателя на корпусе.

Наиболее близким по технической сущности является блок вентиляторный кондиционной установки [Патент № RU192544, МПК F04D 25/08, опубл. 23.09.2019], содержащий корпус, образованный спиральными коробками для размещения рабочих колес и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя. Каждое рабочее колесо с лопатками закреплено внутри спиральной коробки на отдельном валу, установленному в консолях. Отдельный вал посредством гибкого соединителя соединен с выходным валом электродвигателя, который закреплен на площадке между спиральными коробками.

Недостатком известного блока вентиляторного является низкая эффективность из-за использования электронно-управляемого электродвигателя постоянного тока (ЭЦ) или электродвигателя переменного тока (АЦ), повышенной вибрации, влияющей на надежность электродвигателя и его эффективную работу, а также шум в работе.

Раскрытие сущности полезной модели

При создании полезной модели решалась задача создания блока вентиляторного установки кондиционирования с хорошими эксплуатационными характеристиками, удовлетворяющей современным требованиям, предъявляемым к элементам систем кондиционирования в машиностроении.

Технический результат - повышение эффективности работы блока вентиляторного путем использования двигателя с внешним ротором и снижения вибродинамических нагрузок на электродвигатель.

Указанный технический результат достигается тем, что блок вентиляторный установки кондиционирования содержит корпус, образованный двумя спиральными коробками для размещения рабочих колес и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя, с обеих сторон которого установлены приводные валы с запрессованными на них рабочими колесами, при этом каждое рабочее колесо состоит из двух передних дисков, промежуточного диска и лопаток, загнутых вперед, при этом, согласно полезной модели, корпус содержит силовые элементы, параллельно размещенные между спиральными коробками и ориентированные вдоль корпуса, между корпусом и электродвигателем установлены виброизоляторы, при этом электродвигатель выполнен с внешним ротором.

При этом, согласно полезной модели, корпус состоит из основания и крышки, соединенных друг с другом с помощью замков в виде зацепов.

При этом, согласно полезной модели, на кромках по месту соединения основания и крышки размещено лабиринтное уплотнение.

При этом, согласно полезной модели, на стенках корпуса выполнены ребра жесткости.

При этом, согласно полезной модели, электродвигателем с внешним ротором является электронно-коммутируемый электродвигатель типа ЕС.

При этом, согласно полезной модели, корпус и рабочие колеса выполнены из полиамида, наполненного стекловолокном.

Одним из требований к конструкции блока вентиляторного установки кондиционирования является ограничение габаритных размеров для оптимизации в применении в системах кондиционирования вагонов метро и пассажирских поездов локомотивной тяги. При этом значительные расходы воздуха из-за большой протяженности воздуховодов и создаваемое воздухообрабатывающим оборудованием (фильтры, воздухонагреватели, и воздухоохладители) сопротивление требует от вентиляторов достаточной выработки статического напора.

Для создания требуемого статического напора без увеличения габаритных размеров устройства в предложенной конструкции использован высокоэффективный двигатель типа ЕС с внешним ротором мощностью до 300 Вт, позволяющий обеспечить производительность блока по воздуху 800 м³/ч, статическое давление 450 Па.

Излишняя вибрация электродвигателя устраняется балансировкой установленных на его вал рабочих колес. Однако в процессе эксплуатации возможно налипание пыли на рабочее колесо и рост дисбаланса и, как следствие, рост вибрации, которая в свою очередь влияет на надежную и эффективную работу электродвигателя. Поэтому важно максимально снизить вибрации в работе электродвигателя в процессе эксплуатации. Это достигается за счет жесткой фиксации электродвигателя на площадке между спиральными коробками с обеспечением его плотного прилегания к стенкам спиральных коробок. Снижению вибрации способствуют силовые элементы корпуса, размещенные между спиральными коробками параллельно и ориентированными вдоль корпуса, которые обеспечивают жесткость корпуса и плотное прилегание электродвигателя при размещении на площадке между спиральными коробками. Также снижению передаваемой вибрации на электродвигатель и части корпуса способствуют виброизоляторы, размещенные между корпусом и электродвигателем. Снижение вибраций на электродвигатель позволяет не только повысить эффективность и надежность его работы, но и снизить шум при работе.

Кроме того, использование лабиринтного уплотнения, размещенного между крышкой и корпусом, уплотняет прилегание крышки к основанию и тем самым также уменьшает вибрации на корпусе и снижает шум в работе.

Кроме того, использование для соединения крышки корпуса с основанием замков в виде зацепов, расположенных по периметру, обеспечивает легкий доступ к механизмам блока вентиляторного при проведении ремонтных и сервисных работ.

Таким образом, созданное устройство обеспечивает повышение эффективности работы блока вентиляторного.

Краткое описание чертежей

Полезная модель поясняется графическими материалами конкретного примера её осуществления, где на:

фиг. 1 представлен вид спереди блока вентиляторного;

фиг. 2 - вид блока вентиляторного сверху;

фиг. 3 - спиральная коробка корпуса с размещенным в ней рабочим колесом вентилятора;

фиг. 4 - вариант размещения виброизоляторов.

Осуществление полезной модели

Блок вентиляторный установки кондиционирования содержит корпус, образованный двумя спиральными коробками 1 для размещения рабочих колес 2 и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя 3 с внешним ротором. Корпус и рабочие колеса выполнены из пластика с широким диапазоном рабочих температур и стойкостью к ультрафиолетовому излучению, например, из полиамида, наполненного стекловолокном (фиг. 1, 2).

Корпус состоит из основания 5 и крышки 6. Основание 5 корпуса образовано двумя корпусными деталями коробчатой формы, которые объединены общей монтажной плитой 4 с отверстиями, предназначенными для крепления к корпусу воздушного кондиционера. На дне каждой корпусной детали выполнено прямоугольное сквозное отверстие для выхода воздуха. Для придания жесткости основанию 5 на стенках корпусных деталей и монтажной плите 4 выполнены ребра жесткости.

Крышка 6 корпуса образована двумя ответными частями, закрывающими корпусные детали основания 5, соединенными между собой двумя силовыми элементами 7, расположенными параллельно и ориентированными вдоль корпуса. В сборе силовые элементы 7 придают жесткость корпусу, обеспечивают защиту корпуса, рабочих колес 1 и электродвигателя 3 от вибродинамических нагрузок, что особенно важно при эксплуатации устройства на транспортном средстве.

Электродвигатель 3 с внешним ротором может быть электронно-коммутируемый типа ЕС. Электродвигатель 3 закреплен на площадке между спиральными коробками 1 с помощью двух виброизоляторов 8, 9, размещенных в местах сопряжения электродвигателя 3 с поверхностями спиральных коробок 1 корпуса (фиг. 4). Таким образом, виброизоляторы 8, 9 установлены между электродвигателем 3 и элементами корпуса. Виброизоляторы 8, 9 могут быть выполнены, например, цилиндрическими, как показано на фиг. 4, или в виде чехла - листовой прослойки между лапами статора электродвигателя 3 и корпусными элементами.

Виброизоляторы 8, 9 снижают вибрации, возникающие от работы электродвигателя 3 и, тем самым снижают шум на корпусе. В представленном примере осуществления полезной модели между электродвигателем 3 и элементами корпуса размещены четыре виброизолятора 8, 9: два сверху в силовых элементах 7 крышки 6 корпуса, и два снизу - на монтажной плите основания 5 корпуса. При этом положение виброизоляторов 8, 9 смещено в сторону внешнего ротора электродвигателя 3 (ближе к центру масс), что дает более равномерную загрузку на виброизоляторы 8, 9 при работе электродвигателя 3.

Основание 5 и крышка 6 соединены друг с другом с помощью замков в виде зацепов 10 (фиг. 1, 4), размещенных по периметру соединения. Благодаря наличию зацепов 10 крепление крышки 6 к основанию 5 осуществляется без дополнительных деталей, что облегчает сборку вентилятора при сервисном обслуживании. В кромках по месту соединения основания 5 и крышки 6 может быть размещено лабиринтное уплотнение для увеличения герметичности соединения Закрытое крышкой 6 основание 5 образует две спиральные коробки 1 корпуса для размещения в них рабочих колес 2. На боковых стенках спиральных коробок 1 выполнены входные коллекторы 11.

С обеих сторон электродвигателя 3 установлены приводные валы с запрессованными на них рабочими колесами 2, предназначенными для нагнетания воздуха (фиг. 1, 3). Каждое рабочее колесо 2 состоит из двух передних дисков 12, промежуточного диска 13 и лопаток, загнутых вперед 14.

Сборка блока вентиляторного осуществляется следующим образом. Виброизляторы 8, 9 устанавливаются в лапах статора электродвигателя 3. Электродвигатель 3 с установленными рабочими колесами 2 и виброизоляторами 8, 9 опускается на основание 5 корпуса, при этом два нижних виброизолятора 9 базируются в основании 5 корпуса, а два верхних виброизолятора 8 - в спиральных коробках 1 корпуса. После чего крышка 6 корпуса фиксируется зацепами 10 на основании 5.

Электродвигатель 3 с внешним ротором работает напрямую от сетевого питания. Обмотка электродвигателя 3 рассчитывается под любое напряжение. Управление электродвигателем 3 осуществляется с помощью электроники на основании показаний датчиков, контролирующих положение ротора по отношению к обмоткам статора. В зависимости от положения на соответствующие обмотки подается питание, в результате чего ротор начинает вращаться. Кроме обеспечения надлежащего питания обмоток, электроника может выполнять дополнительную функцию обработки управляющих сигналов и посылать информацию о состоянии вентилятора в головную систему управления.

Забор воздуха осуществляется параллельно валу через входные коллекторы 11 с обеих сторон спиральных коробок 1. При подаче напряжения на контакты электродвигателя 3 происходит вращение приводных валов с запрессованными рабочими колесами 2. Вращающиеся рабочие колеса 2 меняют направление воздушного потока на 90° по отношению к исходному.

Таким образом, предложенная конструкция, оснащенная компактным и высокоэффективным ЕС электродвигателем 3 с внешним ротором, установленным в корпусе на четырех виброизоляторах 8, 9, и силовыми элементами на корпусе, позволила в значительной мере снизить вибрацию и шум при работе блока вентиляторного, повысить эффективность его работы.

Claims (6)

1. Блок вентиляторный установки кондиционирования, содержащий корпус, образованный двумя спиральными коробками для размещения рабочих колес и площадкой между спиральными коробками для размещения электродвигателя, с обеих сторон которого установлены приводные валы с запрессованными на них рабочими колесами, при этом каждое рабочее колесо состоит из двух передних дисков, промежуточного диска и лопаток, загнутых вперед, отличающийся тем, что корпус содержит силовые элементы, параллельно размещенные между спиральными коробками и ориентированные вдоль корпуса, между корпусом и электродвигателем установлены виброизоляторы, при этом электродвигатель выполнен с внешним ротором.

2. Блок вентиляторный по п. 1, отличающийся тем, что корпус состоит из основания и крышки, соединенных друг с другом с помощью замков в виде зацепов.

3. Блок вентиляторный по п. 2, отличающийся тем, что на кромках по месту соединения основания и крышки размещено лабиринтное уплотнение.

4. Блок вентиляторный по п. 1, отличающийся тем, что на стенках корпуса выполнены ребра жесткости.

5. Блок вентиляторный по п. 1, отличающийся тем, что электродвигателем с внешним ротором является электронно-коммутируемый электродвигатель типа ЕС.

6. Блок вентиляторный по п. 1, отличающийся тем, что корпус и рабочие колеса выполнены из полиамида, наполненного стекловолокном.