RU2378028C1

RU2378028C1 - Fan for extinguishing of fires, which contains device for balancing of air current

Info

Publication number: RU2378028C1
Application number: RU2008113837/12A
Authority: RU
Inventors: Жак ЖАЛЕНКА (FR); Жак ЖАЛЕНКА; Тьерри ДЕЛЕРЮ (FR); Тьерри ДЕЛЕРЮ
Original assignee: Груп Леадер Са
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2010-01-10
Also published as: RU2008113837A; FR2890569B1; DE202006021186U1; EP1926534A1; EP1926534B1; FR2890569A1; WO2007028910A1

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: fan comprises device for direction of air current, which is generated by airscrew of fan. This device for guiding is arranged in the form of cylindrical tubular shell, which is installed coaxially to axis of airscrew rotation, in which deflector system is located with blades for balancing and concentration of air current, which is generated by fan airscrew. At the outlet of specified deflector system with blades there is the second deflector system installed with concentric pipes, which are arranged in cylindrical tubular shell coaxially to axis of airscrew rotation.

EFFECT: developed fan for extinguishing of fires, due to availability of balanced and concentrated air current, provides for increase of distance between fan and object of fire extinguishing with preservation of equivalent or increased amount of removed smoke.

9 cl, 18 dwg

Description

Настоящее изобретение касается вентилятора для борьбы с пожаром, содержащего устройства для направления потока воздуха, производимого лопастями вентилятора.The present invention relates to a fire fighting fan, comprising devices for directing the flow of air produced by the fan blades.

Классическое устройство для направления потока воздуха представляет собой трубчатую оболочку, обычно цилиндрическую, установленную коаксиально оси вращения воздушного винта и предназначенную для повышения эффективности работы вентилятора для облегчения работы пожарных. Обычно цилиндрическая оболочка закрыта на выходном конце защитной сеткой.The classic device for directing air flow is a tubular shell, usually cylindrical, mounted coaxially with the axis of rotation of the propeller and designed to increase the efficiency of the fan to facilitate the work of firefighters. Typically, the cylindrical shell is closed at the output end with a protective net.

Обычно работа пожарных в задымленном здании заключается, прежде всего, в обеспечении доступа в помещение, например, путем взламывания двери, с последующим образованием прохода для эвакуации из здания, например, разбиванием стекла в окне.Typically, the work of firefighters in a smoky building consists, first of all, of providing access to the room, for example, by breaking the door, followed by the formation of a passage for evacuation from the building, for example, breaking glass in a window.

Пожарные могут разместить вентилятор для борьбы с огнем снаружи задымленного здания для создания потока воздуха, входящего через дверь и выносящего представляющие большую опасность горячие дымы наружу здания через окно.Firefighters can place a fan to fight the fire outside the smoky building to create a stream of air entering through the door and carrying the hot smoke that is very dangerous outside the building through the window.

Первой целью этой операции является исключение феномена мгновенного охвата огнем («круговой огонь»), который происходит, когда дымы при 800°С резко вспыхивают. Второй целью этой операции является улучшение видимости в здании для облегчения и ускорения работы пожарных. Следовательно, работа пожарных может осуществляться эффективно только при использовании приспособленной для этого и производительной вентиляции.The first goal of this operation is to eliminate the phenomenon of instant fire coverage (“circular fire”), which occurs when fumes flare up sharply at 800 ° C. The second goal of this operation is to improve visibility in the building to facilitate and speed up the work of firefighters. Consequently, the work of firefighters can be carried out effectively only when using adapted and productive ventilation.

На фиг.1 схематично изображен на виде сверху вентилятор 1 классического типа с воздушным винтом 2. Вентилятор размещен перед дверью 3 для прохода в задымленное здание 4 и образует поток воздуха 8, вдуваемый в дверь 3 для удаления дымов.Figure 1 schematically shows a top view of a fan 1 of a classical type with a propeller 2. The fan is placed in front of the door 3 to enter the smoky building 4 and forms a stream of air 8, blown into the door 3 to remove fumes.

Вентилятор 1 в данном случае снабжен устройством 5 для направления потока воздуха, выполненным в виде цилиндрической оболочки, окружающей воздушный винт и выступающей перед винтом 2 в направлении перемещения потока воздуха для его направления.The fan 1 in this case is equipped with a device 5 for directing the air flow, made in the form of a cylindrical shell surrounding the propeller and protruding in front of the screw 2 in the direction of movement of the air flow for its direction.

На фиг.1 позиция 6 обозначает ось вращения воздушного винта, а позиция 7 обозначает двигатель вентилятора, например электрический, тепловой или гидравлический двигатель.1, reference numeral 6 denotes the axis of rotation of the propeller, and reference numeral 7 denotes a fan motor, for example, an electric, heat, or hydraulic motor.

Как показано на фиг.1, воздушный поток 8 концентрируется на выходе из вентилятора в пространстве в форме усеченного конуса, угол раскрытия которого обозначен позицией А.As shown in figure 1, the air flow 8 is concentrated at the outlet of the fan in space in the form of a truncated cone, the opening angle of which is indicated by A.

На фиг.2 изображен вентилятор 1 классического типа по фиг.1, вид сбоку. Вентилятор 1 производит поток воздуха 8 обычно в форме усеченного конуса с углом раскрытия А.Figure 2 shows the fan 1 of the classical type of figure 1, side view. The fan 1 produces a stream of air 8 usually in the form of a truncated cone with an opening angle A.

С вентилятором 1, наклоненным в вертикальном направлении на угол 20°, расстояние между воздушным винтом 2 и входным проемом 3 составляет два метра для обеспечения эффективного удаления дымов из здания 4. Это расстояние относительно мало и пожарные могут быть стеснены в своих действиях малым расстоянием между вентилятором 1 и входным проемом 3 в горящее здание 4.With fan 1 tilted in a vertical direction at an angle of 20 °, the distance between the propeller 2 and the inlet 3 is two meters to ensure effective removal of smoke from the building 4. This distance is relatively small and firefighters can be constrained by the small distance between the fan 1 and entrance 3 to the burning building 4.

Данная проблема усугубляется, когда входной проем 3 содержит крыльцо. В этом случае вентилятор необходимо поставить на землю около нижней ступеньки крыльца для сохранения достаточного расстояния для прохода между вентилятором 2 и входным проемом 3. Количество воздуха, проникающее в задымленное здание 4, значительно уменьшается из-за того, что крыльцо является экраном для нижней части потока воздуха, производимого вентилятором.This problem is exacerbated when the entrance opening 3 contains a porch. In this case, the fan must be placed on the ground near the lower step of the porch to maintain sufficient distance for the passage between the fan 2 and the inlet 3. The amount of air entering the smoky building 4 is significantly reduced because the porch is a screen for the lower part of the stream air produced by the fan.

Из патентов US 5470200, US 6394766 и WO 2005/003569 известны вентиляторы с воздушным винтом, снабженные устройствами для направления потока воздуха, образованными радиальными лопатками.From the patents US 5470200, US 6394766 and WO 2005/003569 known fans with a propeller equipped with devices for directing air flow formed by radial blades.

Во всяком случае, производительность таких вентиляторов не является достаточной для удаления дымов достаточным образом.In any case, the performance of such fans is not sufficient to remove fumes in a sufficient way.

Задачей изобретения является разработка вентилятора для тушения пожаров с улучшенными рабочими характеристиками. В частности, предлагаемый вентилятор должен быстро удалить горячие дымы, освобождая широкое пространство перед горящим зданием для облегчения и ускорения начала работы пожарных.The objective of the invention is to develop a fan to extinguish fires with improved performance. In particular, the proposed fan must quickly remove hot smoke, freeing up a wide space in front of the burning building to facilitate and accelerate the start of firefighters.

Для этого предлагается вентилятор с воздушным винтом для тушения пожаров, содержащий устройство для направления потока воздуха, производимого воздушным винтом вентилятора, которое выполнено в виде трубчатой оболочки, установленной коаксиально оси вращения воздушного винта и в котором размещена дефлекторная система с лопатками для выравнивания и концентрации потока воздуха, производимого воздушным винтом вентилятора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит размещенную на выходе дефлекторной системы с лопатками в направлении потока воздуха вторую дефлекторную систему с концентрическими трубами, размещенными в трубчатой оболочке коаксиально оси вращения воздушного винта.For this purpose, a fan with a propeller for extinguishing fires is proposed, comprising a device for directing the air flow produced by the propeller of the fan, which is made in the form of a tubular casing mounted coaxially with the axis of rotation of the propeller and in which a deflector system with blades is placed to equalize and concentrate the air flow produced by the propeller of the fan, characterized in that it further comprises a deflector system located at the outlet with the blades in the direction a second air flow baffle system with concentric pipes arranged in a tubular casing coaxially with the axis of rotation of the propeller.

При наличии выравненного и концентрированного потока воздуха получают хорошие результаты в связи с тем, что расстояние между вентилятором по изобретению и входным проемом в задымленное здание может быть увеличено при сохранении эквивалентного или увеличенного количества удаляемого дыма по сравнению с известным вентилятором.In the presence of a balanced and concentrated air flow, good results are obtained due to the fact that the distance between the fan of the invention and the inlet to the smoky building can be increased while maintaining an equivalent or increased amount of smoke removed compared to the known fan.

Предпочтительно, чтобы в вентиляторе дефлекторы были выполнены в виде лопаток, радиально размещенных в трубчатой оболочке;Preferably, in the fan, the deflectors are made in the form of blades radially placed in a tubular shell;

каждая лопатка имела поперечное сечение V-образной формы, обе ветви которой являлись соответственно приемной зоной потока воздуха и зоной выравнивания потока воздуха, зона выравнивания была практически параллельна оси вращения воздушного винта, а зона приема была размещена между воздушным винтом и зоной выравнивания с наклоном относительно зоны выравнивания;each blade had a V-shaped cross-section, both branches of which were respectively the receiving zone of the air flow and the leveling zone of the air flow, the leveling zone was almost parallel to the axis of rotation of the propeller, and the receiving zone was placed between the propeller and the leveling zone with an inclination relative to the zone alignment;

воздушный винт содержал лопасти, размещенные практически перпендикулярно зоне приема лопатки.the propeller contained blades placed almost perpendicular to the blade receiving area.

При такой конструкции обеспечивается уменьшение потерь. Поток воздуха, производимый воздушным винтом, направляется зоной приема лопаток в зону выравнивания лопаток в соответствии с направлением оси вращения воздушного винта.With this design, loss reduction is provided. The air flow produced by the propeller is guided by the blade receiving area to the blade alignment area in accordance with the direction of the axis of rotation of the propeller.

В другом варианте вентилятора по изобретению дефлекторы выполнены в виде плотно пригнанных одна к другой труб кольцевого сечения или шестиугольного сечения, образующего сотовую структуру, либо квадратного сечения. Трубы в трубчатой оболочке размещены коаксиально оси вращения воздушного винта вентилятора.In another embodiment of the fan according to the invention, the deflectors are made in the form of tubes of annular cross section or hexagonal section forming a honeycomb structure or square section tightly fitted to one another. Pipes in a tubular shell are placed coaxially with the axis of rotation of the fan propeller.

В качестве варианта лопатки дефлекторов могут иметь сечение в виде кольцевой дуги, которые хорошо выравнивают и направляют поток воздуха, производимого воздушным винтом с искривленными лопастями, то есть также имеющими сечение в виде кольцевой дуги.Alternatively, the deflector blades may have a cross section in the form of an annular arc, which align well and direct the flow of air produced by the propeller with curved blades, that is, also having a cross section in the form of an annular arc.

Предпочтительно можно предусмотреть регулируемую ориентацию лопаток с помощью системы ориентации, будь то лопатки V-образной формы либо лопатки в форме кольцевой дуги, что позволяет изменять и/или оптимизировать поток воздуха.Preferably, it is possible to provide for the adjustable orientation of the blades using an orientation system, whether it be V-shaped blades or blades in the form of an annular arc, which allows you to change and / or optimize the air flow.

В варианте выполнения вентилятора с системой дефлекторов, размещенных в трубчатой оболочке на выходе из дефлекторной системы с лопатками в направлении потока воздуха, целесообразно, чтобыIn an embodiment of a fan with a system of deflectors placed in a tubular casing at the outlet of the deflector system with blades in the direction of air flow, it is advisable that

дефлекторы второй дефлекторной системы были выполнены в виде концентрических труб, размещенных в трубчатой оболочке коаксиально оси вращения воздушного винта;the deflectors of the second deflector system were made in the form of concentric pipes placed in a tubular shell coaxially with the axis of rotation of the propeller;

дефлекторы второй дефлекторной системы были выполнены в виде плотно пригнанных одна к другой труб, размещенных в трубчатой оболочке коаксиально оси вращения воздушного винта;the deflectors of the second deflector system were made in the form of tubes fitted tightly to one another, placed in a tubular shell coaxially with the axis of rotation of the propeller;

концентрические трубы и плотно пригнанные трубы имели кольцевое либо шестиугольное, либо квадратное сечение;concentric pipes and tightly fitting pipes had an annular or hexagonal or square section;

дефлекторы могли быть установлены подвижно в трубчатой оболочке с возможностью коаксиального перемещения.deflectors could be mounted movably in a tubular shell with the possibility of coaxial movement.

В частном варианте выполнения вентилятор по изобретению содержит защитную решетку, образованную упомянутой второй дефлекторной системой.In a particular embodiment, the fan according to the invention comprises a protective grid formed by said second deflector system.

Предпочтительно, чтобы количество дефлекторов в трубчатой оболочке превышало количество лопастей воздушного винта вентилятора.Preferably, the number of deflectors in the tubular casing exceeds the number of fan blades of the fan.

Устройство для направления потока воздуха может быть смонтировано на вентиляторе съемно, что позволяет использовать одно и то же устройство для направления на различных вентиляторах. Фиксация устройств для направления на вентиляторе может быть обеспечена, например, системой зубьев.The device for directing the air flow can be mounted on the fan removable, which allows you to use the same device for directing to different fans. The fixation of devices for guiding on the fan can be provided, for example, by a tooth system.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие фигуры чертежей, в числе которых:The invention is further explained in the following description, which is not restrictive, with reference to the accompanying figures of the drawings, including:

фиг.1 изображает вид сверху классического вентилятора, размещенного перед дверным проемом;figure 1 depicts a top view of a classic fan, placed in front of the doorway;

фиг.2 изображает вид сбоку вентилятора классического типа, показанного на фиг.1;figure 2 depicts a side view of the fan of the classical type shown in figure 1;

фиг.3 изображает в разобранном виде вентилятор в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;figure 3 shows an exploded view of a fan in accordance with the first embodiment of the invention;

фиг.4 схематично изображает размещение лопасти воздушного винта вентилятора и дефлектора в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;4 schematically depicts the placement of a propeller blade of a fan and a deflector in accordance with a first embodiment of the invention;

фиг.5 схематично изображает размещение лопасти воздушного винта вентилятора и дефлектора в соответствии со вторым примером первого варианта осуществления изобретения;5 schematically depicts the placement of a propeller blade of a fan and deflector in accordance with a second example of a first embodiment of the invention;

фиг.6 схематично изображает вид сверху вентилятора по изобретению перед дверным проемом;6 schematically depicts a top view of a fan according to the invention in front of a doorway;

фиг.7 схематично изображает вид сбоку вентилятора по изобретению перед дверным проемом;7 schematically depicts a side view of the fan according to the invention in front of the doorway;

фиг.8 схематично изображает вид сбоку вентилятора по изобретению перед дверным проемом, снабженным крыльцом;Fig. 8 schematically depicts a side view of a fan according to the invention in front of a doorway provided with a porch;

фиг.9 представляет график, изображающий расход воздуха, выдаваемый вентилятором классического типа, и расход воздуха, выдаваемый вентилятором по изобретению, в зависимости от расстояния до входа в здание;Fig.9 is a graph depicting the air flow generated by the fan of the classical type, and the air flow produced by the fan according to the invention, depending on the distance to the entrance to the building;

фиг.10 схематично изображает второй вариант осуществления дефлекторной системы по изобретению;.10 schematically depicts a second embodiment of a deflector system according to the invention ;.

фиг.11 схематично изображает дефлекторы потока воздуха по фиг.10 в осевом разрезе;11 schematically depicts the air flow deflectors of figure 10 in axial section;

фиг.12 схематично изображает лопасть вентилятора с сечением в форме кольцевой дуги с лопастью также в форме кольцевой дуги;12 schematically depicts a fan blade with a cross section in the form of an annular arc with a blade also in the form of an annular arc;

фиг.13 схематично изображает регулировку ориентации лопастей;Fig.13 schematically depicts the adjustment of the orientation of the blades;

фиг.14 также схематично изображает регулировку ориентации лопастей;Fig also schematically depicts the adjustment of the orientation of the blades;

фиг.15 схематично изображает систему регулировки ориентации лопаток;15 schematically depicts a system for adjusting the orientation of the blades;

фиг.16 схематично изображает в аксиальном разрезе направляющее устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;Fig. 16 schematically shows in axial section a guiding device in accordance with a third embodiment of the invention;

фиг.17 схематично изображает вид спереди направляющего устройства в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;17 schematically depicts a front view of a guide device in accordance with a third embodiment of the invention;

фиг.18 представляет график, иллюстрирующий расход воздуха, выдаваемый вентилятором согласно третьему варианту осуществления изобретения, в зависимости от расстояния до входа в здание.Fig. 18 is a graph illustrating an air flow rate provided by a fan according to a third embodiment of the invention, depending on the distance to the entrance to the building.

Фиг.1 и 2 были уже описаны в вводной части.Figures 1 and 2 have already been described in the introduction.

Фиг.3 изображает первый вариант выполнения вентилятора по изобретению. Для ясности вентилятор 11 представлен в упрощенном виде с воздушным винтом 12 и направляющим устройством 13, установленным на выходе у воздушного винта, при этом направление потока воздуха показано стрелкой 14.Figure 3 depicts a first embodiment of a fan according to the invention. For clarity, the fan 11 is presented in a simplified form with a propeller 12 and a guiding device 13 mounted at the outlet of the propeller, with the air flow direction shown by arrow 14.

Как показано на фиг. 3, воздушный винт 12, вращающийся на оси 15, содержит центральную цилиндрическую ступицу 16, по периферии которой равномерно размещено радиально относительно оси 15 множество лопастей 17.As shown in FIG. 3, the propeller 12 rotating on axis 15 comprises a central cylindrical hub 16, on the periphery of which a plurality of blades 17 are uniformly spaced radially relative to axis 15.

Направляющее устройство 13 воздушного потока содержит трубчатый корпус 18, в данном случае цилиндрический, который установлен коаксиально оси 15, и систему дефлекторов, установленных в цилиндрической оболочке 18 и выполненных в виде множества лопаток 20, установленных радиально по периферии центрального диска 19. Дефлекторы закреплены в цилиндрической оболочке.The air flow guide device 13 comprises a tubular body 18, in this case a cylindrical one, which is mounted coaxially with the axis 15, and a system of deflectors installed in the cylindrical shell 18 and made in the form of a plurality of blades 20 mounted radially around the periphery of the central disk 19. The deflectors are mounted in a cylindrical shell.

Цилиндрическая оболочка 18 может быть смонтирована съемной на вентиляторе 11.The cylindrical shell 18 can be mounted removable on the fan 11.

Диаметр диска 19 практически равен диаметру ступицы 16 воздушного винта.The diameter of the disk 19 is almost equal to the diameter of the hub 16 of the propeller.

Предпочтительно, чтобы число лопаток 20 превышало количество лопастей 17 воздушного винта 12. В примере на фиг. 3 воздушный винт 12 содержит десять лопастей 17, а направляющее устройство 13 содержит двадцать лопаток 20.Preferably, the number of blades 20 exceeds the number of blades 17 of the propeller 12. In the example of FIG. 3, the propeller 12 contains ten blades 17, and the guide device 13 contains twenty blades 20.

На фиг. 3 показано, что каждая лопатка 20 в поперечном сечении имеет профиль V-образной формы. Ветвь V-образной формы образует зону выравнивания 21 и ориентирована по оси вращения 15. Зона выравнивания 21 является таким образом параллельной оси 15. Другая ветвь V-образной формы образует зону приема воздушного потока 22 и наклонена относительно зоны выравнивания 21. Зона приема 22 является таким образом секущей по отношению к оси 15. Зона приема 22 каждой лопатки 20 размещена между зоной выравнивания 21 и воздушным винтом 12. Понятно, что в соответствии с такой конструкцией воздушный поток, создаваемый вращением воздушного винта 12, вначале поступает в приемную зону 22 лопаток для последующего поступления в зону выравнивания 21 лопаток 20.In FIG. 3 shows that each blade 20 in cross section has a V-shaped profile. The V-shaped branch forms the alignment zone 21 and is oriented along the axis of rotation 15. The alignment zone 21 is thus parallel to the axis 15. The other V-shaped branch forms the reception zone of the air flow 22 and is inclined relative to the alignment zone 21. The reception zone 22 is such secant with respect to the axis 15. The reception zone 22 of each blade 20 is located between the alignment zone 21 and the propeller 12. It is clear that in accordance with this design, the air flow generated by the rotation of the propeller 12, first pushes 22 blades into the receiving zone for subsequent entry into the alignment zone of 21 blades 20.

На фиг. 4 схематично представлено сечение V-образной формы лопатки 20 и лопасти 17 воздушного винта, которая размещена в плоскости, формирующей прямой угол с плоскостью, в которой размещена приемная зона 22 лопатки 20. Как видно на фиг. 4, приемная зона 22 лопатки 20 наклонена относительно оси вращения 15 воздушного винта 22 на угол β, а лопатка 17 наклонена относительно оси вращения на угол γ. В предпочтительном варианте выбирают β=-γ, например β=45°. С таким наклоном лопатка 20 соответствует профилю лопасти 17 таким образом, что воздушный поток поступает в приемную зону 22 с наименьшими потерями мощности.In FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the V-shaped blade 20 and propeller blade 17, which is placed in a plane forming a right angle with the plane in which the receiving area 22 of the blade 20 is located. As can be seen in FIG. 4, the receiving zone 22 of the blade 20 is tilted relative to the axis of rotation 15 of the propeller 22 by an angle β, and the blade 17 is tilted relative to the axis of rotation by an angle γ. In a preferred embodiment, β = -γ, for example β = 45 °, is selected. With such an inclination, the blade 20 corresponds to the profile of the blade 17 in such a way that the air flow enters the receiving zone 22 with the least power loss.

Ширина зоны выравнивания 21 может быть постоянной либо меняться по длине лопатки 20 для единообразного выравнивания. Ширина зоны приема 22 может также меняться вдоль лопатки 20 и соответствовать профилю лопасти 17 так, что свободный зазор между лопастью 17 и лопаткой 20 остается постоянным. Например, если ширина лопасти 17 уменьшается, удаляясь от оси вращения 15, то ширина зоны приема 22 увеличивается при удалении от оси вращения 15 таким образом, чтобы свободный зазор сохранялся постоянным. С такой конструкцией дефлектора по изобретению подача воздуха и давление потока воздуха оптимизированы.The width of the alignment zone 21 may be constant or vary along the length of the blade 20 for uniform alignment. The width of the receiving zone 22 may also vary along the blade 20 and correspond to the profile of the blade 17 so that the free gap between the blade 17 and the blade 20 remains constant. For example, if the width of the blade 17 decreases, moving away from the axis of rotation 15, then the width of the reception zone 22 increases with distance from the axis of rotation 15 so that the free gap is kept constant. With this design of the deflector according to the invention, the air supply and air flow pressure are optimized.

В первом варианте осуществления изобретения зазор между лопастями 17 и лопатками 20 является постоянным и составляет примерно 5 мм. В этом случае для каждой лопатки 20 ширина приемной зоны 22 практически идентична ширине зоны выравнивания 21 или ширине примерно 21 мм. Для этого примера средняя ширина лопасти 17 составляет 42 мм при диаметре воздушного винта 400 мм.In the first embodiment, the gap between the blades 17 and the blades 20 is constant and approximately 5 mm. In this case, for each blade 20, the width of the receiving zone 22 is almost identical to the width of the alignment zone 21 or a width of about 21 mm. For this example, the average width of the blade 17 is 42 mm with a propeller diameter of 400 mm.

Ширина зоны выравнивания 21 согласована с шириной лопасти 17 в соответствии с количеством подаваемого воздуха и необходимым давлением для создания более или менее сконцентрированного потока воздуха. Кроме того, приемная зона 22 может быть согласована с профилем лопасти 17, например, если лопасть 17 имеет кривизну по определенному радиусу кривизны, при этом приемная зона 22 может быть искривлена в соответствии с тем же радиусом кривизны.The width of the alignment zone 21 is consistent with the width of the blade 17 in accordance with the amount of air supplied and the necessary pressure to create a more or less concentrated air flow. In addition, the receiving zone 22 may be consistent with the profile of the blade 17, for example, if the blade 17 has a curvature along a certain radius of curvature, while the receiving zone 22 may be curved in accordance with the same radius of curvature.

В результате достигают хорошего компромисса между конструкцией и производительностью, когда высота лопаток 20 от оси 15 практически равна средней высоте лопастей 17 от оси 15.As a result, a good compromise is achieved between design and performance when the height of the blades 20 from the axis 15 is almost equal to the average height of the blades 17 from the axis 15.

В варианте, представленном на фиг.5, зазор между лопастями 17 и лопатками 20 существенно больше 5 мм. В этом случае необходимо, чтобы цилиндрическая оболочка 18 направляющего устройства 13 перекрывала частично лопасти воздушного винта 12. Это перекрывание в осевом направлении должно быть равно минимум 5 мм и может доходить до полного перекрывания воздушного винта 12. Вместе с тем, между воздушным винтом 12 и оболочкой 18 должен существовать лишь малый зазор. В этом втором варианте ширина приемной зоны 22 одной лопасти может быть постоянной вдоль лопатки 20 независимо от профиля лопасти 17.In the embodiment of FIG. 5, the gap between the blades 17 and the blades 20 is substantially greater than 5 mm. In this case, it is necessary that the cylindrical shell 18 of the guide device 13 partially overlaps the blades of the propeller 12. This axial overlap should be at least 5 mm and can reach the complete overlap of the propeller 12. However, between the propeller 12 and the shell 18 there should be only a small gap. In this second embodiment, the width of the receiving zone 22 of one blade can be constant along the blade 20, regardless of the profile of the blade 17.

С направляющим устройством 13 получают концентрированный поток воздуха 30, который содержится примерно в объеме формы усеченного конуса, угол раскрытия которого обозначен позицией В на фиг.6. Угол раскрытия В гораздо меньше угла раскрытия А на фиг.1.With the guide device 13, a concentrated air stream 30 is obtained, which is contained approximately in the volume of the shape of the truncated cone, the opening angle of which is indicated by B in Fig.6. The opening angle B is much smaller than the opening angle A in FIG.

Вентилятор 11 с дефлектором по изобретению может быть размещен на расстоянии до 4 метров от входного проема вместо расстояния в два метра в случае вентилятора 1 классического типа, что позволяет пожарным легче проникать в задымленное помещение 4.The fan 11 with the deflector according to the invention can be placed at a distance of up to 4 meters from the entrance opening instead of a distance of two meters in the case of a fan 1 of the classical type, which makes it easier for firefighters to enter a smoky room 4.

На фиг.6 представлена ситуация, когда поток воздуха поступает полностью в дверь здания 4 от вентилятора, который более удален от входного проема, чем вентилятор 1 на фиг.1.Figure 6 presents the situation when the air flow enters completely into the door of the building 4 from the fan, which is more distant from the inlet opening than fan 1 in figure 1.

На фиг.7 изображен вид сбоку вентилятора 11 по изобретению, который поднят вертикально на некоторый угол, например, в 10° для того, чтобы поток воздуха 30 поступал вертикально в центр дверного проема 3 и таким образом, чтобы поток воздуха не касался земли.Figure 7 shows a side view of the fan 11 according to the invention, which is raised vertically at a certain angle, for example, 10 ° so that the air flow 30 flows vertically into the center of the doorway 3 and so that the air flow does not touch the ground.

Как видно на фиг.7, на расстоянии в четыре метра форма усеченного конуса потока воздуха 30 не занимает по вертикали все пространство входного проема, что означает, что остается зазор для ориентации вентилятора 11 в вертикальном направлении для управления потоком воздуха.As can be seen in Fig. 7, at a distance of four meters, the shape of the truncated cone of the air stream 30 does not vertically occupy the entire space of the inlet opening, which means that there is a gap for the orientation of the fan 11 in the vertical direction to control the air flow.

В случае, когда дверной проем 3 имеет крыльцо (или ступеньки лестницы) 31, как изображено на фиг.8, вентилятор 11 по изобретению остается работоспособным, так как он может быть размещен на относительно большем расстоянии (примерно 4 м) от двери 3 для того, чтобы поток воздуха проходил над крыльцом. На фиг.8 вентилятор 11 наклонен таким образом, что ось вращения 15 образует с горизонтальной поверхностью угол порядка 20°.In the case where the doorway 3 has a porch (or stairs) 31, as shown in Fig. 8, the fan 11 according to the invention remains operational, since it can be placed at a relatively greater distance (about 4 m) from the door 3 in order to so that a stream of air passes over the porch. In Fig. 8, the fan 11 is inclined so that the axis of rotation 15 forms an angle of about 20 ° with the horizontal surface.

На графике, изображенном на фиг.9, кривая 32 представляет (штриховой линией) расход воздуха (по оси ординат) вентилятора 1 классического типа, а кривая 33 (сплошной линией) - расход воздуха вентилятора 11 по изобретению в зависимости от расстояния между упомянутым вентилятором и проходом в здание. Расход воздуха выражен в кубических метрах в час, а расстояние между вентилятором и проходом в здание выражено в метрах. На графике видно, что с помощью вентилятора 11 получают более высокий максимальный расход и что кроме того максимальный расход в 19100 кубических метров в час получают на гораздо большем расстоянии, чем согласно кривой 32.In the graph depicted in Fig. 9, curve 32 represents the air flow (in the ordinate axis) of the fan 1 of the classical type, and curve 33 (solid line) represents the air flow of the fan 11 according to the invention depending on the distance between the fan and passage to the building. Air consumption is expressed in cubic meters per hour, and the distance between the fan and the passage to the building is expressed in meters. The graph shows that with the help of fan 11, a higher maximum flow rate is obtained and that in addition, the maximum flow rate of 19100 cubic meters per hour is obtained at a much greater distance than according to curve 32.

Фиг.10 изображает вариант выполнения направляющего устройства 40 по изобретению, содержащего систему дефлекторов, дефлекторы которой образованы множеством плотно примыкающих одна к другой труб 43, коаксиальных оси 15 воздушного винта и плотно закрепленных в цилиндрической оболочке 41 вокруг диска 42.Figure 10 depicts an embodiment of a guide device 40 according to the invention, comprising a deflector system, the deflectors of which are formed by a plurality of pipes 43 closely adjacent to each other, coaxial axis 15 of the propeller and tightly fixed in a cylindrical shell 41 around the disk 42.

Трубы 43 равномерно распределены вокруг оси 15 двумя концентрическими рядами. На фиг.10 изображено тридцать труб 43 в цилиндрическом сечении для диаметра воздушного винта вентилятора примерно 550 мм.Pipes 43 are evenly distributed around axis 15 in two concentric rows. Figure 10 shows thirty tubes 43 in a cylindrical section for a fan propeller diameter of approximately 550 mm.

На фиг.11 изображен аксиальный разрез труб 43 и воздушный винт 12, а также поток воздуха, обозначенный стрелкой 14. Видно, что диск 42 коаксиален ступице 16 воздушного винта 12 и что диаметр оболочки 41 заметно превышает диаметр воздушного винта 12. В этом варианте зазор между лопастями 17 воздушного винта 12 и трубами 42 должен быть меньше длины труб 43 в направлении стрелки 14. Предпочтительно, чтобы длина труб 43, по меньшей мере, в три раза превышала зазор между лопастями 17 и трубами 43. В качестве примера для вентиляторов диаметром приблизительно 550 мм трубы 43 размещены примерно в 50 мм от лопастей 17 и имеют минимальную длину 150 мм. Предполагается, что цилиндрическая оболочка 41 может быть установлена съемно на кожухе вентилятора.11 shows an axial section of the pipes 43 and the propeller 12, as well as the air flow indicated by arrow 14. It can be seen that the disk 42 is coaxial to the hub 16 of the propeller 12 and that the diameter of the sheath 41 is noticeably greater than the diameter of the propeller 12. In this embodiment, the gap between the blades 17 of the propeller 12 and the pipes 42 should be less than the length of the pipes 43 in the direction of the arrow 14. Preferably, the length of the pipes 43 is at least three times the gap between the blades 17 and the pipes 43. As an example, for fans with a diameter of approximately 550 mm tru 43 would be located approximately 50 mm from the blades 17 and have a minimum length of 150 mm. It is contemplated that the cylindrical casing 41 may be removably mounted on the fan casing.

В качестве варианта трубы 43 могут иметь поперечное сечение шестиугольной формы и образовывать таким образом выходную структуру сотовой формы. Трубы 43 могут также иметь поперечное сечение квадратной формы и образовывать в этом случае своего рода решетку с ячейками квадратной формы.Alternatively, the pipes 43 may have a hexagonal cross section and thus form an output honeycomb structure. The pipes 43 may also have a square cross section and in this case form a kind of lattice with square cells.

На фиг.12 представлен другой вариант, в котором вентилятор содержит воздушный винт с лопастями 17′ профилированного поперечного сечения в форме кольцевой дуги и в котором направляющее устройство содержит лопатки 20′ также профилированного поперечного сечения в форме кольцевой дуги. Позиция 15′ обозначает ось вращения воздушного вентилятора.12 shows another embodiment in which the fan comprises a propeller with blades 17 ′ of profiled cross section in the shape of an annular arc and in which the guiding device comprises blades 20 ′ of also profiled cross section in the form of an annular arc. Position 15 ′ denotes the axis of rotation of the air fan.

Продольная часть конца 22′ лопатки 20′, являющейся ближайшей к лопасти 17′, образует приемную зону потока воздуха, в то время как продольная часть конца 21′ лопатки, которая наиболее удалена от лопасти 17′, образует зону выравнивания потока воздуха.The longitudinal part of the end 22 ′ of the vane 20 ′, which is closest to the vane 17 ′, forms the receiving zone of the air flow, while the longitudinal part of the end 21 ′ of the vane, which is farthest from the vane 17 ′, forms the zone of equalization of the air flow.

Форма кольцевой дуги лопатки позволяет направлять поток воздуха непрерывно без разрывов, провоцирующих турбулентность.The shape of the circular arc of the blade allows you to direct the air flow continuously without discontinuities that provoke turbulence.

Радиус кривизны лопатки 20′ находится в пропорции с радиусом кривизны лопасти 17′. Обычно, чем более искривлена лопасть 17′, тем более должна быть искривлена и лопатка 20′.The radius of curvature of the blade 20 ′ is in proportion with the radius of curvature of the blade 17 ′. Typically, the more curved the blade 17 ′, the more the blade 20 ′ should be curved.

Лопатки с профилированным поперечным сечением в форме кольцевой дуги могут быть использованы и с вентилятором, лопасти которого имеют сечение прямоугольной формы.Blades with a profiled cross section in the form of an annular arc can be used with a fan, the blades of which have a rectangular shape.

На фиг.13 изображен вариант осуществления изобретения, в котором лопатка 20 с профилированным поперечным сечением V-образной формы установлена на поворотной оси 50 для обеспечения регулируемой ориентации. В данном случае две V-образных ветви перемещаются одновременно вокруг оси 50.On Fig depicts an embodiment of the invention in which the blade 20 with a profiled cross-section of a V-shaped is mounted on the rotary axis 50 to provide an adjustable orientation. In this case, two V-shaped branches move simultaneously around axis 50.

На фиг.14 представлен другой вариант, согласно которому приемная зона 22 лопатки 20 с профилированным V-образным поперечным сечением установлена на поворотной оси 50.On Fig presents another option, according to which the receiving zone 22 of the blade 20 with a profiled V-shaped cross section is mounted on the rotary axis 50.

Регулировка ориентации всей лопатки или зоны приема лопатки, как описано выше, позволяет модифицировать поток воздуха либо оптимизировать этот поток воздуха в случае, когда лопатки вентилятора имеют регулируемую ориентацию.Adjusting the orientation of the entire blade or blade receiving area, as described above, allows you to modify the air flow or to optimize this air flow in the case when the fan blades have an adjustable orientation.

Можно предусмотреть также использование лопаток с сечением в форме кольцевой дуги с регулируемой ориентацией.You can also provide for the use of blades with a cross section in the form of an annular arc with adjustable orientation.

На фиг.15 схематично представлена зубчатая система передач посредством зубчатых колес для обеспечения передачи на оси 50 лопаток 20 поворотного движения от регулирующего пальца 51, выступающего спереди вентилятора. Эта зубчатая система передач с помощью зубчатых колес содержит колесо с зубьями 52, центральная ось которого совмещена с пальцем 51 и которая осуществляет зубчатый привод зубчатых колес 53 на оси вращения 50.On Fig schematically presents a gear system of gears by means of gears to ensure the transmission on the axis 50 of the blades 20 of the rotary movement from the control pin 51, protruding in front of the fan. This gear transmission system using gears contains a gear wheel 52, the central axis of which is aligned with the pin 51 and which carries out gear drive of gears 53 on the axis of rotation 50.

Вместо системы зубчатых передач можно использовать червячную или ползунковую передачу или подобную им, которая позволит изменить ориентацию лопаток 20 или 20′.Instead of a gear system, you can use a worm or slider gear or the like, which allows you to change the orientation of the blades 20 or 20 ′.

В случае выполнения дефлекторов в форме плотно пригнанных труб можно предусмотреть систему перемещении труб в направлении 14, позволяющую изменять и/или оптимизировать поток воздуха. В частности, можно предусмотреть продольные ползунки между цилиндрической оболочкой 41 и периферическими трубами 43 для управления перемещением труб 43 посредством системы, которая преобразует вращательное движение кривошипа, например, в линейное движение, которое передается на трубы 43.In the case of deflectors in the form of tightly fitting pipes, it is possible to provide a system for moving the pipes in direction 14, which allows you to change and / or optimize the air flow. In particular, it is possible to provide longitudinal sliders between the cylindrical shell 41 and the peripheral pipes 43 for controlling the movement of the pipes 43 by means of a system that converts the rotational movement of the crank, for example, into linear motion, which is transmitted to the pipes 43.

В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения устройство для направления потока воздуха с помощью лопаток, описанное со ссылками на фиг.3, дополнительно содержит вторую дефлекторную систему 60 для выравнивания потока воздуха. Вторая дефлекторная система 60 размещена на выходном конце дефлекторной системы с лопатками в направлении потока воздуха, обозначенном стрелкой 14.According to a third embodiment of the invention, the apparatus for guiding the air flow using blades, described with reference to FIG. 3, further comprises a second deflector system 60 for balancing the air flow. The second deflector system 60 is located at the output end of the deflector system with blades in the direction of air flow indicated by arrow 14.

На фиг.16 изображено в аксиальном разрезе устройство для направления в соответствии с третьим вариантом выполнения. В этом случае устройство для направления содержит оболочку 61, центральный диск 62, имеющий практически тот же диаметр, что и ступица 16 воздушного винта, дефлекторы в форме лопаток 20, а также вторую систему 60, дефлекторы которой образованы множеством труб 63 кольцевого сечения. Кроме того, как ранее было сказано, центральный диск 62 установлен коаксиально оси вращения 15 воздушного винта 11, а лопатки 20 размещены радиально между оболочкой 61 и центральным диском 62.FIG. 16 is an axial sectional view of an apparatus for guiding in accordance with a third embodiment. In this case, the guiding device comprises a sheath 61, a central disk 62 having substantially the same diameter as the propeller hub 16, blade-shaped deflectors 20, and a second system 60, the deflectors of which are formed by a plurality of annular cross-section tubes 63. In addition, as previously mentioned, the Central disk 62 is installed coaxially with the axis of rotation 15 of the propeller 11, and the blades 20 are placed radially between the shell 61 and the Central disk 62.

В частности, трубы 63 расположены в оболочке 61 коаксиально с осью вращения 15 воздушного винта 12 и концентрично вокруг оси 15. Такая концентричная конструкция показана на фиг.17. Концентричные трубы 63 распределены по всей длине зоны выравнивания 21 лопаток 20. Кроме того, трубы 63 установлены на конце зон выравнивания 21, которые размещены на выходе по направлению воздушного потока. Например, трубы 63 могут быть приварены к зонам выравнивания 21.In particular, the tubes 63 are located in the sheath 61 coaxially with the axis of rotation 15 of the propeller 12 and concentrically around the axis 15. Such a concentric design is shown in FIG. Concentric pipes 63 are distributed along the entire length of the alignment zone 21 of the blades 20. In addition, pipes 63 are installed at the end of the alignment zones 21, which are placed at the outlet in the direction of air flow. For example, pipes 63 may be welded to alignment zones 21.

Предпочтительно, чтобы высота концентрических труб 63 была, по меньшей мере, равна половине ширины зоны выравнивания 21. Распределение между концентрическими трубами соответствует норме ЕN 294 для определения безопасного расстояния от лопастей вращающегося воздушного винта, образующего опасные зоны. Одна такая система 60 выравнивания потока воздуха выполняет одновременно функцию защитной решетки.Preferably, the height of the concentric tubes 63 is at least equal to half the width of the alignment zone 21. The distribution between the concentric tubes is in accordance with EN 294 to determine the safe distance from the blades of a rotating propeller forming hazardous areas. One such airflow equalization system 60 simultaneously functions as a protective grill.

В третьем варианте оболочка 61 образована частью цилиндрической формы, подобной цилиндрической оболочке 18 и части в форме усеченного конуса. Цилиндрическая часть аксиально перекрывает лопатки 20 и продолжается частью в форме усеченного конуса, перекрывающего лопасти 17 воздушного винта. Часть в форме усеченного конуса расширяется по краям в направлении, противоположном стрелке 14. Такая оболочка 61 позволяет оптимизировать всасывание воздушного потока без потери производительности, еще больше увеличивая преимущества устройства.In a third embodiment, the shell 61 is formed by a cylindrical portion similar to the cylindrical shell 18 and a truncated cone shaped portion. The cylindrical part axially overlaps the blades 20 and continues partly in the form of a truncated cone overlapping the blades 17 of the propeller. The truncated cone-shaped part expands at the edges in the direction opposite to arrow 14. Such a sheath 61 allows optimizing the suction of the air flow without loss of productivity, further increasing the advantages of the device.

Предпочтительно, чтобы направляющее устройство по третьему варианту выполнения совмещало выравнивание потока воздуха с помощью лопаток, описанное со ссылкой на фиг.3, с выравниванием с помощью второй системы 60 для улучшения выравнивания и направления потока воздуха.Preferably, the guiding device according to the third embodiment combines the alignment of the air flow with the blades described with reference to FIG. 3 with the alignment with the second system 60 to improve the alignment and direction of the air flow.

Вентилятор по этому третьему варианту показывает высокую эффективность и является хорошим компромиссом между размерами и преимуществами.The fan of this third embodiment shows high efficiency and is a good compromise between size and advantage.

На графике, изображенном на фиг.18, представлены преимущества вентилятора по третьему варианту его выполнения. Кривая 65 (показанная сплошной линией) представляет расход потока воздуха вентилятором по настоящему изобретению (по оси ординат) в зависимости от расстояния между указанным вентилятором и проходом в здание (по оси абсцисс). Кривая 66 (штриховая линия) представляет расход воздуха в вентиляторе классического типа. Расход воздуха выражается в кубических метрах в час, а расстояние между вентилятором и проходом в здание выражено в метрах. Вентилятор по изобретению и вентилятор классического типа снабжены одинаковым воздушным винтом и имеют одинаковую мощность.The graph depicted in Fig. 18 shows the advantages of the fan according to the third embodiment. Curve 65 (shown by a solid line) represents the air flow rate of the fan of the present invention (along the ordinate axis) depending on the distance between the specified fan and the passage into the building (abscissa). Curve 66 (dashed line) represents the air flow in the classic type of fan. Air consumption is expressed in cubic meters per hour, and the distance between the fan and the passage to the building is expressed in meters. The fan of the invention and the fan of the classical type are equipped with the same propeller and have the same power.

На графике показано, что вентилятором по третьему варианту осуществления изобретения получают максимальный расход в 27500 кубических метров в час, несколько превышающий расход в вентиляторе классического типа, и особенно то, что максимальный расход удерживается от 3 до 5 метров между вентилятором и проходом в здание, в то время как максимальный расход в вентиляторе классического типа удерживается для расстояния примерно в 2 метра.The graph shows that the fan according to the third embodiment of the invention receives a maximum flow rate of 27,500 cubic meters per hour, slightly higher than the flow rate in the classic type fan, and especially that the maximum flow rate is kept from 3 to 5 meters between the fan and the passage into the building, while the maximum flow rate in the classic type fan is maintained for a distance of about 2 meters.

Очевидно, что в случае третьего варианта осуществления изобретения возможно отнести вентилятор дальше для облегчения проникновения пожарных.Obviously, in the case of the third embodiment, it is possible to carry the fan further to facilitate the entry of firefighters.

Трубы 63 могут быть изготовлены из стали или пластика, отлитого под давлением.Pipes 63 may be made of steel or molded plastic.

В качестве подварианта третьего варианта выполнения лопатки устройства выравнивания могут иметь профилированное поперечное сечение V-образной формы или кольцевой дуги, как описано выше. Кроме того, приемная зона 22 лопаток 20 с профилем V-образной формы может иметь регулируемую ориентацию, как это описано со ссылкой на фиг.14.As a sub-variant of the third embodiment, the blades of the alignment device may have a profiled cross-section of a V-shaped or circular arc, as described above. In addition, the receiving area 22 of the blades 20 with a profile of a V-shaped may have an adjustable orientation, as described with reference to Fig.14.

В качестве подварианта третьего варианта выполнения концентрические трубы 63 второй дефлекторной системы 60 имеют шестиугольное или квадратное сечение.As a sub-option of the third embodiment, the concentric tubes 63 of the second deflector system 60 have a hexagonal or square cross-section.

В качестве подварианта третьего варианта выполнения вторая система 60 с концентрическими трубами может быть заменена системой с плотно размещенными трубами, показанной на фиг.10.As a sub-variant of the third embodiment, the second concentric pipe system 60 may be replaced by the tightly placed pipe system shown in FIG. 10.

В качестве еще одного подварианта оболочка 61 может быть ажурной.As another sub-variant, the shell 61 may be openwork.

Claims

1. A fan (11) with a propeller (12) for extinguishing fires, comprising a device (13, 40, 60) for directing the air flow produced by the fan, made in the form of a tubular casing mounted coaxially to the axis (15) of rotation of the screw and in which a deflector system with blades is placed for equalizing and concentrating the air flow produced by the air screw (12) of the fan (11), characterized in that it further comprises a second deflate located at the outlet of the deflector system with blades in the direction of air flow the central system (60) with concentric tubes (63) located in the tubular shell coaxially with the axis of rotation of the propeller.

2. The fan according to claim 1, characterized in that each blade (20) is formed by the receiving zone (22) of the air flow and the zone (21) of the alignment of the air flow, while the alignment zone is placed strictly parallel to the axis (15) of rotation of the propeller (12 ), and the receiving zone is located between the propeller and the alignment zone with an inclination relative to the alignment zone.

3. The fan according to claim 1, characterized in that each blade has a V-shaped cross section or in the form of an annular arc.

4. The fan according to claim 1, characterized in that it comprises a system (51, 52, 53) for controlling the orientation of the blades.

5. The fan according to claim 1, characterized in that the concentric pipes (63) have an annular, or hexagonal, or square section.

6. The fan according to claim 5, characterized in that the concentric pipes (63) are mounted movably with the possibility of axial movement in the tubular shell.

7. The fan according to claim 1, characterized in that it contains a protective grill formed by said second deflector system.

8. The fan according to claim 1, characterized in that the number of blades in the tubular shell exceeds the number of blades of the propeller of the fan.

9. The fan according to claim 1, characterized in that the device (13, 40, 60) for directing the air flow is removable mounted on the fan.