NO760195L

NO760195L -

Info

Publication number: NO760195L
Application number: NO760195A
Authority: NO
Inventors: M Pearcy; E Fielding
Original assignee: Colt Int Ltd
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1976-07-26
Also published as: FI760095A; GB1532631A; ZA76206B; FR2298712A1; AU1031876A; FR2298712B3; SE7600492L; CH611390A5; AT344856B; DE2602018A1; LU74211A1; ATA25276A; BE837695A; DK25276A; NL7600280A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordningThe present invention relates to a device

for å bevirke gassformet fluidumstrømning i kanaler.to effect gaseous fluid flow in channels.

Hittil har det vanligst vært anvendt forUntil now, it has most commonly been used for

dette formål en i en kanal anordnet aksial strømningsvifte,for this purpose an axial flow fan arranged in a channel,

hvor rotoren for den aksiale strømning har sin akse utstrakt i retning av og vanligvis sammenfallende med kanalens lengdeakse . where the rotor for the axial flow has its axis extended in the direction of and usually coinciding with the longitudinal axis of the channel.

Det er velkjent at en viftie for aksial strøm-ning har en dårlig ytelse ved motstand på oppstrømssiden mot strømmen av et gassformet fluidum henimot vifterotoren. It is well known that a fan for axial flow has a poor performance due to resistance on the upstream side to the flow of a gaseous fluid towards the fan rotor.

En vifte for aksial strømning krever et fritt inntak forA fan for axial flow requires a free intake for

å kunne arbeide med sin største virkningsgrad.to be able to work with their greatest efficiency.

En vifte for blandet strømning, dvs. enA fan for mixed flow, i.e. a

vifte hvor rotorbladene er anordnet langs et konisk nav og hvor bladene frembringer både aksiale og radiale komponenter av bevegelse for det gassformede fluidum som drives, er kjent for å gi en bedre strømning av gassformet fluidum gjennom en lang kanal enn en vifte for aksial strømning, under ellers like forhold. Den er også mer stille under drift. fan where the rotor blades are arranged along a conical hub and where the blades produce both axial and radial components of motion for the gaseous fluid being driven is known to provide a better flow of gaseous fluid through a long duct than an axial flow fan, under otherwise equal conditions. It is also quieter during operation.

En vifte for blandet, strømning er vanskeligere .å anbringe i en kanal,fordi den krever en divergerende ytter-kapsling som skal omgi rotoren. For best ytelse er det også påkrevet at den anvendes i kombinasjon med medstrøms-retteskovler og en diffusor. A mixed flow fan is more difficult to place in a duct because it requires a diverging outer casing to surround the rotor. For best performance, it is also required that it be used in combination with co-flow straightening vanes and a diffuser.

En vifte for aksial strømning kan monteres umiddelbart i en kanal med sirkulært tverrsnitt>eller der hvor det anvendes en kvadratisk kanal av økonomiske grunner, idet viften ganske enkelt kan monteres for rotasjon i en sirkulær åpning i en membranplate som blokkerer kanalen bortsett fra den sirkulære åpning i denne. " • • An axial flow fan can be mounted immediately in a circular cross-section duct>or where a square duct is used for economic reasons, the fan can simply be mounted for rotation in a circular opening in a diaphragm plate blocking the duct apart from the circular opening in this. " • •

En sentrifugalvifte arbeider best motA centrifugal fan works best against

motstand på oppstrømssiden mot gassformet fluidumstrømning resistance on the upstream side to gaseous fluid flow

henimot vifterotoren, og den er temmelig stillegående. Datowards the fan rotor, and it is fairly quiet. Then

det gassformede fluidum må tre inn i sentrifugalrotorenthe gaseous fluid must enter the centrifugal rotor

for en sentrifugalvifte i retning av rotorens rotasjonsakse og forlate rotoren i en retning radialt utover i forhold, for a centrifugal fan in the direction of the rotor's axis of rotation and leaving the rotor in a direction radially outward in relation,

til denne akse, er imidlertid en sentrifugalrotor ikke forenlig med montering i et rett løp av en kanal gjennom hvilken gassformet fluidum må strømme inn i og forlate rotoren i samme retning. to this axis, however, a centrifugal rotor is not compatible with mounting in a straight run of a channel through which gaseous fluid must flow into and leave the rotor in the same direction.

Ikke desto mindre vil fordelene ved driftenNevertheless, the benefits of the operation will

og stillheten under arbeid som kan fås ved anvendelse av en sentrifugalvifte for å frembringe strømmen av gassformet fluidum gjennom kanaler gjøre anordningen av en i en kanal anbragt sentrifugalvifte lønnsom for visse anvendelser, hvorav som eksempel kan nevnes en drevet luftinnsugningsventilator. and the quietness during operation which can be obtained by using a centrifugal fan to produce the flow of gaseous fluid through ducts make the arrangement of a ducted centrifugal fan profitable for certain applications, an example of which may be mentioned a powered air intake ventilator.

Foreliggende oppfinnelse angår en i en kanal anordnet sentrifugalvifte, som er kjennetegnet ved at vifte-rotorensrotasjonsakse står skrått en spiss vinkel i forhold The present invention relates to a centrifugal fan arranged in a channel, which is characterized by the fact that the fan-rotor axis of rotation is inclined at an acute angle to

tLl to plan som skjærer hverandre i rett vinkel langs kanalens lengdeakse, en kapsling er anordnet i kanalen med en åpning på oppstrømssiden av rotoren for sentrifugalviften, idet kapslingen blokkerer kanalen med unntagelse av åpningen i denne, hvilken åpning fører til vifterotorens inntak, og et spiralhus omgir rotoren, hvilket spiralhus strekker seg aksialt i retning av kanalens lengdeakse til et avløp som vender med strømmen i kanalen på kapslingens nedstrømsside. tLl two planes intersecting at right angles along the longitudinal axis of the duct, an enclosure is arranged in the duct with an opening on the upstream side of the rotor for the centrifugal fan, the enclosure blocking the duct with the exception of the opening therein, which opening leads to the intake of the fan rotor, and a spiral housing surrounds the rotor, which spiral housing extends axially in the direction of the longitudinal axis of the channel to a drain facing the flow in the channel on the downstream side of the enclosure.

Disse og ytterligere trekk ved oppfinnelsen .These and further features of the invention.

vil fremgå av følgende beskrivelse av en spesiell utførelse av oppfinnelsen gitt som et rent eksempel og uten begrensning med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et enderiss av. will appear from the following description of a particular embodiment of the invention given as a pure example and without limitation with reference to the drawing, where fig. 1 is an end view of.

en i en kanal anordnet sentrifugalvifte i samsvar med foreliggende oppfinnelse, konstruert som en vifteenhet for innbygging i en kraftdrevet luftinntaksventilator beregnet for takmontering, a centrifugal fan arranged in a channel in accordance with the present invention, designed as a fan unit for installation in a power-driven air intake ventilator intended for ceiling mounting,

fig. 2 er et planriss av enheten vist på fig. 1 med den øvre vegg av kanalen fjernet, og. fig. 3 ér et riss av den annen ende av enheten.vist på fig. 1 og 2. fig. 2 is a plan view of the unit shown in fig. 1 with the upper wall of the canal removed, and. fig. 3 is a view of the other end of the unit shown in fig. 1 and 2.

Med henvisning til tegningene er vifte-kanalen generelt betegnet med 10 og er kvadratisk i tverrsnitt med fire plane, rektangulære sidevegger 10a, 10b, With reference to the drawings, the fan duct is generally denoted by 10 and is square in cross-section with four flat, rectangular side walls 10a, 10b,

10c, 10d,. idet toppveggen 10a er vist f jernet på fig. 2.10c, 10d, . as the top wall 10a is shown in Fig. 2.

Den enhet som skal beskrives i det følgende, er beregnet for innbygning i en,kanalseksjon med tilsvarende kvadratisk tverrsnitt, og som fører fra en luftinntaksåpning på et fallende tak til en eller flere luftavløpsåpninger inne i bygningen..Kanalseksjonen kan inkludere andre enheter for behandling av luften, f.eks. et luftfilter og en luftvarmer. The unit to be described in the following is intended for installation in a duct section with a corresponding square cross-section, and which leads from an air intake opening on a sloping roof to one or more air drainage openings inside the building. The duct section can include other units for the treatment of the air, e.g. an air filter and an air heater.

En kapsling 11 i kanalen 10 har trompetformet innløpsåpning 12 i sin endeflate lia på oppstrømssiden for å jevne ut luftstrømmen inn i inntaket 13 for en sentrifugal-vif terotor 14 anordnet i kanalen i0, idet kapslingen 11 er anordnet for å blokkere kanalen med unntak av inngangsåpningen. Flaten lia strekker seg for en vesentlig del i et plan loddrett på rotasjonsaksen 15 for rotoren 14, hvilken akse 15 An enclosure 11 in the duct 10 has a trumpet-shaped inlet opening 12 in its end face on the upstream side to equalize the air flow into the intake 13 for a centrifugal fan rotor 14 arranged in the duct i0, the enclosure 11 being arranged to block the duct with the exception of the inlet opening . The flat lia extends for a significant part in a plane perpendicular to the axis of rotation 15 of the rotor 14, which axis 15

står skrått i en vinkel 30° i forhold til det horisontale plan gjennom kanalens 10 lengdeakse på fig. 1 og i en vinkel stands obliquely at an angle of 30° in relation to the horizontal plane through the longitudinal axis of the channel 10 in fig. 1 and at an angle

. på. 30° i forhold til det vertikale plan gjennom kanalens. on. 30° in relation to the vertical plane through the channel

10 lengdeakse på fig. l>og åpningen 12 er utformet i den 10 longitudinal axis of fig. 1 and the opening 12 is formed in it

vesentlige del av flaten lia slik at den med sitt senter ligger forskutt i forhold til kanalens lengdeakse og med åpningen anbragt i et hjørne av kanalen. substantial part of the surface lies so that its center is offset in relation to the longitudinal axis of the channel and with the opening placed in a corner of the channel.

Rotoren 14 ér montert for rotasjon umiddelbart på drivakselen for en elektris.k motor 16 som på sin side er montert på nedstrømssiden av en plan vegg 30 i kapslingen 11 The rotor 14 is mounted for rotation immediately on the drive shaft of an electric motor 16 which in turn is mounted on the downstream side of a flat wall 30 in the enclosure 11

på nedstrømssiden av flaten lia.on the downstream side of the flat slope.

Kapslingen 11 er støpt i to deler 35a, 35bThe enclosure 11 is molded in two parts 35a, 35b

av polyurethanskum , idet støpegodset delvis avgrenser et spiralrom 18 som omgir rotoren 14 for å ta imot den luft som utsendes fra denne. På sin oppstrømsside er spiralrommet 18 avgrenset av en sentral del av en vegg 11b av støpegodset of polyurethane foam, the casting partly delimiting a spiral space 18 which surrounds the rotor 14 to receive the air emitted from it. On its upstream side, the spiral space 18 is bounded by a central part of a wall 11b of the casting

som inneholder åpningen 12>og'spiralrommet har en modifisert spiralform, idet det strekker seg aksialt i kanalen 10 bort fra veggen 11b.på dennes nedstrømsside til en avløpsåpning 20 som vender nedover med strømmen i kanalen 10. Avløpet which contains the opening 12>and the spiral space has a modified spiral shape, in that it extends axially in the channel 10 away from the wall 11b on its downstream side to a drain opening 20 which faces downwards with the flow in the channel 10. The drain

20 er avgrenset av kanalsideveggen 10a og av nedstrømkantene av de buede vegger i flatene 21 og 22 og en plan vegg lic av støpegodset,og kammeret er gjort fullstendig ved hjelp åv en spiralformet veggflate 24 av støpegodset som.strekker seg fra en ytterligere kant 25 av veggflaten 21 til en kant 26 som ligger i plan med veggen 10a i kanalen, og mellom veggen 10b og den plane vegg 30 som er anbragt parallell med den vesentlige del av veggflaten lia.20 is bounded by the channel side wall 10a and by the downstream edges of the curved walls in the surfaces 21 and 22 and a flat wall 11 of the casting, and the chamber is made complete by means of a helical wall surface 24 of the casting which extends from a further edge 25 of the wall surface 21 to an edge 26 which lies flush with the wall 10a in the channel, and between the wall 10b and the flat wall 30 which is placed parallel to the substantial part of the wall surface 1a.

Spiralhuset 18 virker som en diffusor, hvorved luften strømmer mot rotoren med en virvlende bevegelse om aksen 15 i retning av pilen S på fig. 1 og strømmer 1 denne retning omkring den spiralformede vegg 24 til utløps-kanalen som fører til avløpet 20. Spiralhusets gjennomstrømnings-tverrsnitt på oppstrømssiden av kanten 26 tiltar progressivt på grunn av veggens 24 spiralform. På nedstrømssiden av kanten 2 6 fortsetter gjennomstrømningstverrsnittet for avløpskanalen The spiral housing 18 acts as a diffuser, whereby the air flows towards the rotor with a swirling movement about the axis 15 in the direction of the arrow S in fig. 1 and flows 1 in this direction around the helical wall 24 to the outlet channel leading to the drain 20. The flow cross-section of the spiral housing on the upstream side of the edge 26 increases progressively due to the spiral shape of the wall 24. On the downstream side of the edge 2 6, the flow cross-section of the drain channel continues

som fører til avløpet 20 for huset å øke på vanlig måte for en spiral takket være formen av de buede vegger 21 og 22. which leads to the drain 20 for the house to increase in the usual way for a spiral thanks to the shape of the curved walls 21 and 22.

Det frembringes således en.progressiv diffusjonsvirkning i spiralhuset frem til avløpet 20 og samtidig avledes strømmen hovedsakelig aksialt i kanalen. A progressive diffusion effect is thus produced in the spiral housing up to the drain 20 and at the same time the current is mainly diverted axially in the channel.

Selvom luft som trer inn i rotoren, også trenger å forandre sin hovedsakelige strømningsretning, blir ikke desto mindre luftstrømmen inn i rotorinntakét jevnet ut ved hjelp av den. trompetf ormede inngang til samme, og f,or ytterligere å bidra til denne utjevnede inngangsstrøm av luft til rotoren har inngangsåpningen 12 fått en asymetrisk form i planet for den vesentlige del av veggflaten. Ila, idet åpningen er avlang i retning av dens radiale plan som.inneholder kanalens lengdeakse slik at den blir utvidet på siden for aksen 15 nær kanalens lengdeakse som tydelig vist på fig. 1 og 2. Although air entering the rotor also needs to change its main flow direction, the flow of air into the rotor inlet is nevertheless smoothed by it. trumpet-shaped entrance to the same, and in order to further contribute to this equalized entrance flow of air to the rotor, the entrance opening 12 has been given an asymmetrical shape in the plane of the essential part of the wall surface. 11a, the opening being elongated in the direction of its radial plane which contains the longitudinal axis of the channel so that it is expanded on the side of the axis 15 close to the longitudinal axis of the channel as clearly shown in fig. 1 and 2.

En avtagbar plate 10c' er anordnet i veggen A removable plate 10c' is arranged in the wall

10c for å gi adgang.til motoren 16.10c to give access to the engine 16.

Det dødefom på nedstrømssiden av veggen 3,0It died on the downstream side of wall 3.0

og på oppstrømssiden av utløpet 20 og som inneholder motoren 16, er innelukket av en kapslingvegg 36 for å danne en motorkapsling. and on the upstream side of the outlet 20 and containing the motor 16, is enclosed by an enclosure wall 36 to form an engine enclosure.

•På denne måte er motbren beskyttet fra gassformet fluidumstrøm•In this way, the counter burn is protected from gaseous fluid flow

i kanalen og brennbare fluidum hindres i å bli antent av gnister som kan opptre i motorankeret. in the duct and flammable fluids are prevented from being ignited by sparks that may occur in the motor armature.

Aksens 15 vinkel med det horisontale og vertikale plan gjennom lengdeaksen for kanalen 10 på 30° er ikke kritisk, og i det beskrevne eksempel er den bestemt av størrelsen av rotoren, lengden av motoren og kanalens tverrsnittsdimensjoner. Ideelt burde vinkelen være 45°, men en hvilken som helst vinkel innenfor området 30° til 45° er hensiktsmessig. The angle of the axis 15 with the horizontal and vertical planes through the longitudinal axis of the channel 10 of 30° is not critical, and in the described example it is determined by the size of the rotor, the length of the motor and the cross-sectional dimensions of the channel. Ideally, the angle should be 45°, but any angle within the range of 30° to 45° is suitable.

De støpte deler 35a; 35b er av massiv utførelse bortsett fra tverrsnittsplanene gjennom spiralhuset og motorkapslingen og de støpte deler har en utvendig form som er slik at de tilsammen fyller kanalen 10. De innvendige veggflater i støpestykket som avgrenser spiralhuset 18, er utført med glatt overgang til hverandre for-å unngå The molded parts 35a; 35b is of solid construction except for the cross-sectional planes through the spiral housing and the motor casing and the molded parts have an external shape that is such that they together fill the channel 10. The internal wall surfaces in the casting that delimit the spiral housing 18 are made with a smooth transition to each other avoid

virvler og turbulens i størst mulig grad. Ved toppen er kammeret 18 lukket ved hjelp av kanalveggen 10a. eddies and turbulence to the greatest extent possible. At the top, the chamber 18 is closed by means of the channel wall 10a.

Claims

1. Centrifugal fan arranged in a duct, characterized in that the rotation axis (15) of the fan rotor (14) is inclined at an acute angle in relation to two planes that intersect at right angles along the longitudinal axis of the duct (10), an enclosure (11) is arranged in the duct (10) with an opening (12) on the upstream side of the centrifugal fan rotor, the casing blocking the duct with the exception of the opening (12) therein, which opening leads to the fan rotor intake (13), and a spiral housing (18) surrounding the rotor, which spiral housing extends axially in the direction of the longitudinal axis of the channel (10) to a drain (20). which faces with the current in the channel (10) on the downstream side of the enclosure (11).

2. Fan according to claim 1, characterized in that it. said angle lies in the range 30 to 45° in relation to both said planes.

3. Fan according to claim 2, characterized in that said angle is 30° in relation to both said planes.

4. Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the enclosure has an end surface (lia) on. the upstream side which at least for its essential part is arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation (15) of the centrifugal fan's rotor (14) and said opening (12) is formed in the essential part of said end surface.

5. Fan according to claim 4, characterized in that said opening (12) has a trumpet-shaped inlet opening with an asymmetrical shape in the plane of the major part of said end surface (lia) on the upstream side, the opening being elongated in its radial direction plane containing the longitudinal axis of the duct (10), so that it is extended on the side of the axis of rotation (15) of the fan rotor close to the longitudinal axis of the duct.

6. Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the fan rotor (14) is fixed for rotation immediately on the drive shaft of an electric motor (16), and the motor is mounted on the downstream side of a flat wall (30) in the enclosure (11).

7. Fan according to claim 6, characterized in that the motor (16) is encapsulated in a motor casing on the upstream side of the spiral housing's outlet (20) and delimited between the first casing (11) and the channel wall (10) and a wall (36) in the motor casing .

8. A fan according to claim 7, characterized in that the channel (10) has a rectangular cross-section, the first of said enclosures (11) being molded from plastic material and including said flat wall (30) and further curved walls (21, 22, 24) of said spiral housing (18) and said drain (20) delimited between the cast thicknesses (35a, 35b) and a wall (10a) of the channel (i0).