SK283280B6 - Lopatka ventilátora - Google Patents

Abstract

Lopatka ventilátora obsahuje základné teleso (12) majúce vonkajší koniec (20) a jemu protiľahlý vnútorný koniec (18). Základné teleso (12) má tiež nábežnú hranu (14) a zadnú stranu (16) medzi vonkajším koncom (20) a vnútorným koncom (18). Na zadnú stranu (16) telesa (12) je pripojená skupina klapkových prvkov na usmerňovanie prúdu vzduchu naprieč telesom (12). Tieto klapkové prvky obsahujú najmenej dva klapkové diely (26, 28), z ktorých prvý klapkový diel (26) vybieha v prvom uhle smerom von zo zadnej strany (16) pozdĺž jej druhého dĺžkového úseku. Prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) sú vytvorené vytláčaním s telesom (12).ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka lopatky ventilátora, pričom sa najmä týka úpravy klapkových dielov viacdielnej klapky lopatky ventilátora.

Doterajší stav techniky

Je známe, že lopatky, tvarované nakrúcaním, majú väčší vztlak, a v dôsledku toho sú schopné premiestňovať väčšie množstvo vzduchu, ako lopatky, ktoré nie sú tvarované alebo sú vytvorené celkom rovnomerné a sú v celej svojej dĺžke rovnako sklonené.

Na ekonomickú výrobu lopatiek ventilátorov z hliníkových materiálov sa využíva vytláčací proces, ale týmto vytláčacím procesom sa môžu vyrábať v podstate iba také lopatky, ktoré nemajú zvláštne nakrútené tvarovanie. Aby sa vytlačenému profilu lopatky, ktorý má mať v podstate profil krídla, udelil potrebný tvar, je potrebné mechanické vytvarovanie profilu v sekundárnom výrobnom procese. Tento sekundárny výrobný proces je však nákladný, pričom jeho výsledky časov nie sú uspokojivé. V dôsledku toho sa ukazuje, že je výhodnejšie kombinovať výkonnosť profilovaných lopatiek hospodárnosťou výroby rovnomerných lopatiek, aby sa dosiahli vysoko výkonné lopatky s pomerne nízkymi výrobnými nákladmi.

Jedno zo známych riešení tohto problému je opísané v patentovom spise US 4 618 313. Tento patentový spis opisuje lopatku axiálneho ventilátora, opatrenú chlopňou, upevnenou pozdĺž zadnej hrany lopatky. Táto chlopňa je podľa opisu, obsiahnutého v tomto patentovom spise, sklonená k lopatke v uhle 10° až 70°, aby sa zvýšil vztlak lopatky. Ale chlopňa podľa tohto riešenia je rovinná a má rovnomerný a rovnako široký tvar. V dôsledku toho nie je možné pri tomto riešení dosiahnuť taký stav, aby chlopňa mala jednu geometriu a/alebo jeden uhol na pätnom konci lopatky, aby sa tak svojím uskutočnením viac blížila „nakrúteným“ lopatkám. Okrem toho nie je táto chlopňa podobná tvaru zadnej časti „nakrútených“ lopatiek, pri ktorých je možné bežne nájsť niekoľko rôznych rovín sklonu odtokových častí lopatky, ktorými je možné dosiahnuť zvýšenie výkonu.

V súčasnej dobe nie je známa lopatka tohto typu, ktorá by využívala viacdielne chlopne alebo klapky, ktorá by bola alebo pripojená na zadnú hranu lopatky ventilátora alebo priamo vytlačená v nadväznosti na zadnú hranu lopatky.

Úlohou tohto vynálezu je preto vyriešiť viacdielnu klapku, ktorá by bola vyrobená vytláčaním, alebo ktorá by bola pripojená na zadnú hranu lopatky ventilátora.

Ďalšou úlohou tohto vynálezu je vyvinúť také uskutočnenie lopatky ventilátora, kde by lopatka bola opatrená na zadnej strane klapkou, ktorej uhol a/alebo tvarové vytvorenie by bolo možné podľa potreby meniť pozdĺž dĺžky lopatky ventilátora na dosiahnutie čo najvyššieho výkonu.

Ešte inou úlohou tohto vynálezu je vytvoriť lopatku, ktorej výroba by bola hospodárnejšia, ako pri výrobe „nakrútenej“ lopatky, a ktorej prevádzková výkonnosť by bola porovnateľná alebo by prekračovala výkon „nakrútených“ lopatiek ventilátora.

Podstata vynálezu

V súlade s predmetom tohto vynálezu bola preto vyvinutá lopatka ventilátora, ktorá obsahuje základné teleso, majúce vonkajší koniec a jemu protiľahlý vnútorný koniec. Teleso má tiež nábežnú hranu a zadnú stranu medzi vonkajším koncom a vnútorným koncom. K zadnej strane telesa je pripojená skupina klapkových prvkov na usmerňovanie prúdu vzduchu naprieč telesom. Tieto klapkové prvky obsahujú najmenej dva klapkové diely, z ktorých prvý klapkový diel vybieha v prvom uhle smerom von zo zadnej strany pozdĺž jej prvého dĺžkového úseku, druhý klapkový diel vybieha v druhom uhle smerom von zo zadnej strany pozdĺž jej druhého dĺžkového úseku. Prvý klapkový diel a druhý klapkový diel sú vytvorené vytláčaním s telesom.

Prvý klapkový diel je výhodne oddelený od druhého klapkového dielu otvorenou štrbinou.

Prvý klapkový diel výhodne prebieha od konca telesa do prvej polohy na zadnej strane telesa.

Druhý klapkový diel výhodne prebieha od vonkajšieho konca telesa do druhej polohy na zadnej strane telesa.

Prvý klapkový diel je výhodne vytvorený v tvare lichobežníka.

Druhý klapkový diel je výhodne vytvorený v tvare trojuholníka s jedným tupým uhlom.

Prvý klapkový diel a druhý klapkový diel majú zužujúcu sa šírku, ktorá sa zmenšuje smerom na vonkajší koniec telesa.

Zužujúca sa šírka prvého klapkového dielu je výhodne väčšia ako šírka zužujúceho sa úseku druhého klapkového dielu.

Prvý klapkový diel vybieha zo zadnej strany telesa v prvom uhle, odlišnom od druhého uhla, pod ktorým vybieha druhý klapkový diel.

Prvý klapkový diel a druhý klapkový diel môžu byť výhodne v pozdĺžnom smere vzájomne proti sebe vyrovnané v zákryte.

Prvý klapkový diel a druhý klapkový diel môžu byť tiež výhodne v pozdĺžnom smere vzájomne proti sebe presadené.

Prvý a druhý klapkový diel sú výhodne rovinné.

Prvý a druhý klapkový diel môžu byť tiež nerovinné.

Prvý klapkový diel a druhý klapkový diel sú výhodne sklonené na seba v rozdielnych uhloch.

Prvý klapkový diel je výhodne sklonený vo väčšom uhle ako vonkajší druhý klapkový diel.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie objasnený na príkladoch jeho konkrétneho uskutočnenia, ktorých opis bude podaný s prihliadnutím na priložené obrázky, kde: obr. 1 znázorňuje axonometrický pohľad na lopatku, z ktorej zadnej strany je vytláčaním vytvarovaná klapka;

obr. 2 znázorňuje čelný pohľad na lopatku v smere šípok 2-2 z obr. 1, zobrazujúci vnútornú časť klapky, sklopenú na lopatku vo väčšom uhle, ako vonkajšia časť klapky; a obr. 3 znázorňuje bočný pohľad na lopatku podľa tohto vynálezu, zobrazujúci usporiadanie oboch častí klapky, vyrovnaných vedľa seba.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 až 3 je znázornená lopatka 10 ventilátora, obsahujúca základné teleso 12 majúce nábežnú hranu 14 a zadnú stranu 16. Základné teleso 12 má vnútorný koniec 18 alebo pätný koniec a vonkajší koniec 20, ktorý je protiľahlý na vnútorný koniec 18. Vnútorný koniec 18 je upevnený na hnacie obežné koleso, prípadne na iný konštrukčný diel pomocou montážnych prvkov, najmä pomocou čapu 22, upevneného vo vnútornom konci 18 lopatky 10 ventilátora.

V tomto príkladnom uskutočnení je lopatka 10 ventilátora vytvorená s dvojdielnou klapkou 24, ktorá je vytlačená spoločne so základným telesom 12 lopatky 10 ventilátora. V inom príkladnom uskutočnení však môže byť klapka 24 vytvorená z viac ako dvoch častí, pokiaľ to bude výhodné na optimalizáciu činnosti zariadenia.

Ako je vyobrazené na dvojdielnom príkladnom uskutočnení klapky 24, prvý klapkový diel 26 vystupuje smerom von zo zadnej strany 16 a prebieha od vnútorného konca 18 pozdĺž časti dĺžky zadnej strany 16 smerom na vonkajší koniec 20 základného telesa 12. Zodpovedajúci druhý klapkový diel 28 prebieha smerom dovnútra od vonkajšieho konca 20 základného telesa 12 pozdĺž zadnej strany 16 smerom na vnútorný koniec 18.

Prvý klapkový diel 26 a druhý klapkový diel 28 môžu prebiehať tak, že sa dotýkajú rovnakej dotykovej roviny, takže môžu byť usporiadané vo vzájomne vyrovnanej polohe v zákryte za sebou v pozdĺžnom smere, ak sa to požaduje, čo jc zrejmé z obr. 3. Ale v príklade podľa obr. 2 môžu byť obidva klapkové diely 26 a 28 nasmerované na seba nezávisle, takže môžu byť proti sebe v pozdĺžnom smere vzájomne nevyrovnané, a nemusia teda byť v zákryte za sebou, ale môžu byť vzájomne presadené, pričom každý z nich sa dotýka inej dotykovej roviny v pozdĺžnom smere.

Obr. 2 zobrazuje prvý klapkový diel 26 a druhý klapkový diel 28, ktoré sú upevnené alebo inak prichytené na zadnú stranu 16 lopatky 10 ventilátora. Obr. 2 tiež znázorňuje, ako môže byť prvý klapkový diel 26 a druhý klapkový diel 28 nastavený do optimálneho uhla, aby sa dosiahlo maximálne prúdenie vzduchu na vnútornom konci 18. V tomto prípade je prvý klapkový diel 26, ktorý je vnútorným dielom, nastavený do väčšieho uhla, ako koncový druhý klapkový diel 28, ktorý je vonkajším dielom. Nižšia uhlová rýchlosť axiálnych lopatiek 10 v blízkosti stredu ventilátora, to znamená vo vnútornej oblasti, vyžaduje väčšie natočenie lopatky 10 v tejto oblasti, aby sa vytvoril prúd vzduchu, ktorý by mal podobné charakteristiky, ako prúd vzduchu, vytváraný vonkajšími časťami lopatky 10 ventilátora.

Ako je možné predpokladať, je štrbina 30 vytvorená medzi oboma týmito klapkovými dielmi 26 a 28, ktoré môžu byť upevnené v nastavenej polohe privarením, prilepením, pritmelením, priskrutkovaním, prinitovaním alebo pomocou iných upevňovacích prostriedkov. Okrem toho môžu byť tieto klapkové diely 26 a 28 vyrobené z rovnakého materiálu, ako základné teleso 12, prípadne môžu byť obidva klapkové diely 26, 28 vyrobené z rôznych materiálov. Obvykle sú klapkové diely 26 a 28 vyrobené spoločne so základným telesom 12 z hliníka. Je však možné použiť aj iné druhy konštrukčných materiálov, napríklad syntetické živice, vystužené plastovými alebo sklenými vláknami, prípadne iné druhy kovových materiálov.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Lopatka ventilátora, obsahujúca základné teleso (12), majúce vonkajší koniec (20) a jemu protiľahlý vnútorný koniec (18), teleso (12) má tiež nábežnú hranu (14) a zadnú stranu (16) medzi vonkajším koncom (20) a vnútorným koncom (18), na zadnú stranu (16) telesa (12) je pripojená skupina klapkových prvkov na usmerňovanie prúdu vzduchu naprieč telesom (12), tieto klapkové prvky obsahujú najmenej dva klapkové diely (26, 28), z ktorých prvý klapkový diel (26) vybieha v prvom uhle smerom von zo zadnej strany (16) ventilátora pozdĺž jej prvého dĺžkového úseku a druhý klapkový diel (28) vybieha v druhom uhle smerom von zo zadnej strany (16) pozdĺž jej druhého dĺžkového úseku, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) sú vytvorené vytláčaním s telesom (12).
2. 2. Lopatka ventilátora podľa nároku 1,vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) je oddelený od druhého klapkového dielu (28) otvorenou štrbinou (30).
3. 3. Lopatka ventilátora podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a í u j ú c a sa tým, že prvý klapkový diel (26) prebieha od vnútorného konca (18) telesa (12) do prvej polohy na zadnej strane (16) telesa (12).
4. 4. Lopatka ventilátora podľa nárokov 1 až 3, v y z n a í u j ú c a sa tým, že druhý klapkový diel (28) prebieha od vonkajšieho konca (20) telesa (12), do druhej polohy na zadnej strane (16) telesa (12).
5. 5. Lopatka ventilátora podľa nároku 4, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) je vytvorený v tvare lichobežníka.
6. 6. Lopatka ventilátora podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že druhý klapkový diel (28) je vytvorený v tvare trojuholníka s jedným tupým uhlom.
7. 7. Lopatka ventilátora podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) majú zužujúcu sa šírku, ktorá sa zmenšuje smerom na vonkajší koniec (20) telesa (12).
8. 8. Lopatka ventilátora podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že zužujúca sa šírka prvého klapkového dielu (26) je väčšia ako šírka zužujúceho sa úseku druhého klapkového dielu (28).
9. 9. Lopatka ventilátora podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) vybieha zo zadnej strany (16) telesa (12) v prvom uhle, odlišnom od druhého uhla, pod ktorvm vybieha druhý klapkový diel (28).
10. 10. Lopatka ventilátora podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) sú v pozdĺžnom smere vzájomne proti sebe vyrovnané v zákryte.
11. 11. Lopatka ventilátora podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) sú v pozdĺžnom smere vzájomne proti sebe presadené.
12. 12. Lopatka ventilátora podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že prvý a druhý klapkový diel (26, 28) sú rovinné.
13. 13. Lopatka ventilátora podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že prvý a druhý klapkový diel (26,28) sú nerovinné.
14. 14. Lopatka ventilátora podľa nárokov 1 až 13, v y značujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) a druhý klapkový diel (28) sú sklonené na seba v rozdielnych uhloch.
15. 15. Lopatka ventilátora podľa nárokov 1 až 14, v y značujúca sa tým, že prvý klapkový diel (26) je sklonený vo väčšom uhle ako vonkajší druhý klapkový diel (28).