RU2681395C2

RU2681395C2 - Fan impeller

Info

Publication number: RU2681395C2
Application number: RU2015125016A
Authority: RU
Inventors: Юха ЛАУРИЛА; Юсси-Пекка ЯАТИНЕН; Рональд ГАБРИЭЛЬ; Юрки ЛЕННСТРЕМ
Original assignee: Флэкт Вудз Аб
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2019-03-06
Also published as: EP2960524A1; FI127306B; KR20160004917A; RU2015125016A3; US20150377247A1; EP2960524B1; RU2015125016A

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: present invention relates to impeller (1) of a fan, comprising first (2) and second (3) end plates and blades (5) located between first (2) and second (3) end plates and connected to the first and second end plates. To obtain an effective fan impeller, outer surfaces (31) of blades (5) are inclined relative to axis of rotation (9) of impeller (1) of the fan, first (2) and second (3) end plates have outer portions that extend radially outward beyond outer edges (8) of the blades, the outer portion of first end plate (2) is generally bent or inclined towards second end plate (3), and outer portion (12) of second end plate (3) is generally bent or inclined away from first end plate (2), and blades (5) are profiled so as to have a profile in which the thickness of the blades varies between outer edges (8) of blades (5) and inner edges (14) of the blades.EFFECT: invention aims to improve the performance of the fan impeller.13 cl, 12 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к рабочему колесу вентилятора, которое может быть использовано в воздушном ящике здания, например, для создания потока воздуха в систему вентиляции здания, например.The present invention relates to a fan impeller, which can be used in an air box of a building, for example, to create an air flow into the ventilation system of a building, for example.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Из предшествующего уровня техники известно рабочее колесо вентилятора, имеющее первую и вторую концевые пластины, расположенные на расстоянии друг от друга, и лопасти, соединенные между концевыми пластинами. Отверстие в первой концевой пластине обеспечивает забор воздуха в рабочее колесо вентилятора, и первая и вторая концевые пластины вместе с наружными кромками лопастей ограничивают отверстия, обеспечивающие выходящий поток из рабочего колеса вентилятора.From the prior art it is known a fan impeller having a first and second end plates located at a distance from each other, and blades connected between the end plates. A hole in the first end plate allows air to be drawn into the fan impeller, and the first and second end plates, together with the outer edges of the blades, define the openings for the exit stream from the fan impeller.

Проблема, связанная с рабочим колесами вентиляторов такого типа, заключается в том, что производительность далека от оптимальной после установки рабочего колеса вентилятора в воздушный ящик. На практике воздух, выходящий из рабочего колеса вентилятора в радиальном направлении, должен быть перенаправлен в осевом направлении, что в свою очередь оказывается проблематичным.The problem with this type of fan impeller is that the performance is far from optimal after installing the fan impeller in an air box. In practice, the air leaving the fan impeller in the radial direction should be redirected in the axial direction, which in turn is problematic.

Предпринимались попытки минимизировать проблемы, связанные с перенаправлением потока воздуха, путем увеличения размера воздушного ящика для того, чтобы оставить больше пространства для перенаправления потока воздуха эффективным образом, или путем использования направляющих пластин потока внутри ящика. Однако, такие попытки привели к другим проблемам, поскольку пространство для воздушного ящика на практике ограничено. Поэтому воздушный ящик предпочтительно должен быть как можно меньше.Attempts have been made to minimize the problems associated with air flow redirection by increasing the size of the air box in order to leave more space for air flow redirection in an efficient manner, or by using the flow guide plates inside the box. However, such attempts led to other problems, since the space for the air box is limited in practice. Therefore, the air box should preferably be as small as possible.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является обеспечение решения, улучшающего производительность и характеристики рабочего колеса вентилятора. Эти и прочие объекты изобретения могут быть достигнуты при помощи решения, описанного в независимых пунктах 1 и 13 формулы изобретения.An object of the present invention is to provide a solution that improves the performance and characteristics of a fan impeller. These and other objects of the invention can be achieved using the solution described in independent claims 1 and 13 of the claims.

Возможность обеспечения рабочего колеса вентилятора концевыми пластинами, имеющими наружный участок, обеспечивающий пространство для рассеивания, направляющий выходящий поток в оптимальном направлении от рабочего колеса вентилятора, в комбинации с профилированными лопастями, которые наклонены относительно оси вращения, приводят к конструкции, которая продемонстрировала отличные показатели в ходе испытаний на практике.The possibility of providing the fan impeller with end plates having an outer portion providing a dispersion space, directing the outflow in the optimal direction from the fan impeller, in combination with profiled blades that are inclined relative to the axis of rotation, lead to a design that has demonstrated excellent performance during tests in practice.

Предпочтительные воплощения изобретения описаны в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.Preferred embodiments of the invention are described in the attached dependent claims.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно в виде примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention will now be described in more detail by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:

Фигуры 1-3 и 4а-4е изображают первое воплощение рабочего колеса вентилятора.Figures 1-3 and 4a-4e depict a first embodiment of a fan impeller.

Фигуры 5 и 6 изображают лопасть, подходящую для рабочего колеса вентилятора с Фигур 1-3 и 4а-4е.Figures 5 and 6 depict a blade suitable for the fan impeller of Figures 1-3 and 4a-4e.

Фигура 7 изображает воздушный ящик, в котором используется рабочее колесо вентилятора в соответствии с Фигурами 1-3 и 4а-4е, иFigure 7 depicts an air box that uses a fan impeller in accordance with Figures 1-3 and 4a-4e, and

Фигура 8 изображает второе воплощение рабочего колеса вентилятора.Figure 8 depicts a second embodiment of a fan impeller.

Фигуры 1-3 и 4а-4е изображают первое воплощение рабочего колеса 1 вентилятора. Фигуры 1-3 изображают виды спереди и сбоку рабочего колеса 1 вентилятора. Фигура 4 изображает частичный разрез рабочего колеса вентилятора вдоль линии IV-IV с Фигуры 3.Figures 1-3 and 4a-4e depict a first embodiment of a fan impeller 1. Figures 1-3 depict front and side views of the impeller 1 of the fan. Figure 4 depicts a partial section of the impeller of the fan along the line IV-IV of Figure 3.

Показанное рабочее колесо 1 вентилятора представляет собой рабочее колесо комбинированного вентилятора, содержащее первую концевую пластину 2 и вторую концевую пластину 3, расположенные на расстоянии друг от друга. Под рабочим колесом вентилятора комбинированного типа подразумевается рабочее колесо вентилятора, в котором воздух, выходящий из рабочего колеса вентилятора, направляется не целиком в радиальном направлении и не целиком в осевом направлении, а где-то между радиальным и осевым направлениями. Угол направления к оси вращения вентилятора воздуха, выходящего из рабочего колеса вентилятора, как правило, составляет от 20° до 70°. Первая концевая пластина 2 имеет отверстие 4, обеспечивающее входящий поток в рабочее колесо вентилятора. Лопасти 5 расположены между первой 2 и второй 3 концевыми пластинами. Лопасти 5 соединены с первой и второй концевыми пластинами таким образом, чтобы лопасти 5 вместе с первой 2 и второй 3 концевыми пластинами ограничивали отверстия 6, обеспечивающие выходящий поток из рабочего колеса вентилятора, в то время как рабочее колесо вентилятора вращается, как показано стрелкой 7, вокруг оси вращения 9.The fan impeller shown 1 is a combination fan impeller comprising a first end plate 2 and a second end plate 3 spaced apart from each other. Under the impeller of the combined type fan is meant the impeller of the fan, in which the air leaving the impeller of the fan is not directed entirely in the radial direction and not entirely in the axial direction, but somewhere between the radial and axial directions. The direction angle to the axis of rotation of the fan of the air leaving the fan impeller, as a rule, is from 20 ° to 70 °. The first end plate 2 has an opening 4, which provides an input stream into the fan impeller. The blades 5 are located between the first 2 and second 3 end plates. The blades 5 are connected to the first and second end plates in such a way that the blades 5 together with the first 2 and second 3 end plates limit the openings 6, which provide the outgoing flow from the fan impeller, while the fan impeller rotates, as shown by arrow 7, around the axis of rotation 9.

Наружные (задние) кромки 8 лопастей 5 наклонены относительно оси вращения 9 так, что расстояние между наружными кромками 8 и осью вращения 9 больше на первой концевой пластине 2, чем на второй концевой пластине 3. Как показано на Фигуре 4, также внутренние (передние) кромки 14 лопастей 5 наклонены относительно оси вращения 9. Угол направления α геометрического места точек пересечения передней кромки 14 лопасти с меридиональной плоскостью может составлять от 15° до 20°, или наиболее предпочтительно 19°. Фигура 4а изображает верхнюю часть рабочего колеса 1 вентилятора в разрезе по меридиональной плоскости, другими словами, плоскости вдоль оси вращения 9.The outer (rear) edges 8 of the blades 5 are inclined relative to the axis of rotation 9 so that the distance between the outer edges 8 and the axis of rotation 9 is greater on the first end plate 2 than on the second end plate 3. As shown in Figure 4, also internal (front) the edges 14 of the blades 5 are inclined relative to the axis of rotation 9. The direction angle α of the geometrical location of the points of intersection of the leading edge 14 of the blade with the meridional plane can be from 15 ° to 20 °, or most preferably 19 °. Figure 4a depicts the upper part of the fan impeller 1 in section along the meridional plane, in other words, the plane along the axis of rotation 9.

Фигуры 4b-4е изображают более подробно наклон лопасти. Вышеуказанный угол направления α достигается путем наклона лопасти 5, как показано на Фигурах 4b-4е. На Фигурах 4b-4е центральная линия 32 наружной поверхности 31 лопасти параллельна как внутренней (передней) кромке 14 лопасти 5, так и наружной (задней) кромке 8 лопасти 5. Касательная 33 к центральной линии 32 перпендикулярна центральной линии. Для получения угла направления α лопасть 5 сперва наклоняется под углом δ наружу относительно направления нормали к центральной линии 32, как показано на Фигурах 4b-4е. Этот угол δ может составлять от 15° до 21°, наиболее предпочтительно составляет 18°. Во-вторых, лопасть 5 наклоняется наружу (к наружному диаметру рабочего колеса 1 вентилятора) под углом γ к направлению касательной линии 33, как показано на Фигурах 4b-4е. Этот угол γ может составлять от 8° до 14° и предпочтительно равен 11°.Figures 4b-4e depict in more detail the inclination of the blade. The above direction angle α is achieved by tilting the blade 5, as shown in Figures 4b-4e. In Figures 4b-4e, the center line 32 of the outer surface 31 of the blade is parallel to both the inner (front) edge 14 of the blade 5 and the outer (rear) edge 8 of the blade 5. The tangent 33 to the center line 32 is perpendicular to the center line. To obtain the angle of direction α, the blade 5 first tilts at an angle δ outward relative to the normal direction to the center line 32, as shown in Figures 4b-4e. This angle δ may be from 15 ° to 21 °, most preferably 18 °. Secondly, the blade 5 tilts outward (to the outer diameter of the fan impeller 1) at an angle γ to the direction of the tangent line 33, as shown in Figures 4b-4e. This angle γ may be from 8 ° to 14 ° and preferably equal to 11 °.

Первая и вторая концевые пластины 2 и 3 имеют наружные участки 11 и 12, которые проходят радиально наружу за наружные грани 8 лопастей 5, так, чтобы открытое наружу пространство для рассеивания было ограничено наружными участками 11 и 12 и лопастями 5. Как можно видеть из чертежей, наружные участки 11 и 12 не должны быть сориентированы точно радиально, в этом случае они будут простираться перпендикулярно наружу от оси вращения 9, вместо этого они могут быть наклонены относительно оси вращения. Однако, при измерении перпендикулярно от оси вращения, самые наружные части наружных участков 11 и 12 располагаются на большем расстоянии от оси вращения, чем самые наружные части лопастей. На практике пространство для рассеивания имеет в целом кольцевую форму. Это пространство для рассеивания может иметь ширину W, которая возрастает по направлению наружу. Одной из альтернатив является использование концевых пластин, имеющих прямые наружные участки 11 и 12, которые наклонены по отношению друг к другу под углом β. Этот угол β может составлять от 16° до 22°, предпочтительно равен 19°. Альтернативно, наружные участки 11 и 12 могут быть изогнуты вместо того, чтобы быть прямыми. Дополнительно следует отметить, что расширяющееся наружу пространство для рассеивания не обязательно должно быть предусмотрено во всех воплощениях.The first and second end plates 2 and 3 have outer sections 11 and 12, which extend radially outward beyond the outer edges 8 of the blades 5, so that the open outward diffusion space is limited by the outer sections 11 and 12 and the blades 5. As can be seen from the drawings , the outer sections 11 and 12 do not have to be oriented exactly radially, in which case they will extend perpendicularly outward from the axis of rotation 9, instead they can be tilted relative to the axis of rotation. However, when measured perpendicular to the axis of rotation, the outermost parts of the outer sections 11 and 12 are located at a greater distance from the axis of rotation than the outermost parts of the blades. In practice, the dispersion space is generally circular in shape. This diffusion space may have a width W that increases outward. One alternative is the use of end plates having straight outer portions 11 and 12 that are inclined with respect to each other at an angle β. This angle β may be from 16 ° to 22 °, preferably equal to 19 °. Alternatively, the outer sections 11 and 12 may be bent instead of being straight. Additionally, it should be noted that the outwardly expanding diffusion space need not be provided in all embodiments.

Как лучше видно на Фигуре 4а, участок 11 первой концевой пластины 2, а также участок 12 второй концевой пластины 3 проходят радиально наружу за наружные (задние) кромки 8 лопастей 5 в направлении, которое наклонено к оси вращения 9 рабочего колеса 1 вентилятора, на расстояние d. На фигуре 4а наружный диаметр первой концевой пластины 2 обозначен позицией D. Расстояние d, другими словами, глубина пространства для рассеивания, может быть таким, чтобы d составляло 5-10% от D, наиболее предпочтительно - около 7% D.As is best seen in Figure 4a, the portion 11 of the first end plate 2, as well as the portion 12 of the second end plate 3 extend radially outward beyond the outer (rear) edges 8 of the blades 5 in a direction that is inclined to the axis of rotation 9 of the fan impeller 1, a distance d. 4a, the outer diameter of the first end plate 2 is indicated by D. The distance d, in other words, the depth of the diffusion space, can be such that d is 5-10% of D, most preferably about 7% D.

Диапазон давления, для которого подходит рабочее колесо вентилятора в соответствии с воплощениями с Фигур 1-3 и 4а-4е, составляет от 200 до 2000 Па, при этом приведенная скорость n_s составляет от 323 до 423, наиболее предпочтительно около 373. Приведенная скорость n_s определяется следующим образом:The pressure range for which the fan wheel is suitable in accordance with the embodiments of Figures 1-3 and 4a-4e is from 200 to 2000 Pa, wherein the reduced speed n _s is from 323 to 423, most preferably about 373. The reduced speed n _{s is} defined as follows:

гдеWhere

n_s - приведенная скорость (безразмерная)n _s - reduced speed (dimensionless)

n - скорость вращения (обороты в секунду)n - rotation speed (revolutions per second)

q_v - расход воздуха (м³/сек)q _v - air flow (m ³ / s)

ρ - плотность воздуха (кг/м³)ρ - air density (kg / m ³ )

g - ускорение свободного падения (9,81 м/сек²)g - acceleration of gravity (9.81 m / s ² )

Н - напор для вентилятора (м), иN is the head for the fan (m), and

Δp - увеличение давления для вентилятора (Па)Δp - pressure increase for the fan (Pa)

Значение, приведенные выше, были определены в виде примера на основании испытаний на практике, которые показали, что можно достичь 4% увеличения производительности для рабочего колеса вентилятора в воздушном ящике, в то же время уровень шума вентилятора может сохраняться низким. Поэтому, все комбинации этих значений с другими значениями возможны.The values given above were determined as an example based on practical tests, which showed that it is possible to achieve a 4% increase in performance for the fan impeller in the air box, while the noise level of the fan can be kept low. Therefore, all combinations of these values with other values are possible.

Фигуры 5 и 6 изображают лопасть 5, подходящую для рабочего колеса вентилятора с Фигур 1-3 и 4а-4е. Фигура 5 изображает лопасть 5 на виде сверху, и Фигура 6 изображает вид сбоку с Фигуры 5.Figures 5 and 6 depict a blade 5 suitable for a fan impeller of Figures 1-3 and 4a-4e. Figure 5 depicts the blade 5 in a top view, and Figure 6 depicts a side view of Figure 5.

Проиллюстрированная лопасть 5 имеет профиль с постоянной формой поперечного сечения вдоль профиля, при этом толщина 13 лопасти 5 изменяется от наружной кромки 8 лопасти к внутренней кромке 14 лопасти. Как можно видеть на Фигурах 5 и 6, толщина 13 поперечного сечения профилированных лопастей 5 является постоянной в направлении ширины лопастей вдоль линии 28, которая параллельна внутренним (передним) кромкам 14 лопастей (и расположена в любом месте между внутренней 8 и наружной 14 кромками лопастей). Фигура 6 также показывает, что в данном воплощении наружная 31 и внутренняя 30 поверхности лопасти являются прямыми в направлении ширины лопасти и, следовательно, лопасть не закручена. По сравнению с традиционной непрофилированной лопастью, которая на практике является плоской (тонкой) как металлическая пластина, с точки зрения аэродинамики более оптимальная форма может быть получена с помощью профилирования.The illustrated blade 5 has a profile with a constant cross-sectional shape along the profile, with the thickness 13 of the blade 5 changing from the outer edge 8 of the blade to the inner edge 14 of the blade. As can be seen in Figures 5 and 6, the thickness 13 of the cross section of the shaped blades 5 is constant in the direction of the width of the blades along line 28, which is parallel to the inner (front) edges of the blades 14 (and is located anywhere between the inner 8 and outer 14 edges of the blades) . Figure 6 also shows that in this embodiment, the outer 31 and inner 30 of the surface of the blade are straight in the direction of the width of the blade and, therefore, the blade is not twisted. Compared with a traditional non-profiled blade, which in practice is flat (thin) like a metal plate, from the point of view of aerodynamics, a more optimal shape can be obtained using profiling.

В показанном примере наружная кромка 8 лопасти 5 параллельна внутренней кромке 14 лопасти по всей ширине лопасти.In the example shown, the outer edge 8 of the blade 5 is parallel to the inner edge 14 of the blade across the entire width of the blade.

На Фигурах 1-6 в виде примера показано, что стороны лопасти 5 оборудованы выступами 15 и первой 2 и второй 3 концевыми пластинами с соответствующими отверстиями 16, через которые выступы 15 могут ввинчиваться, когда рабочее колесо 1 вентилятора собирается. После этого, окончательное соединение может осуществляться путем сварки, например. Сборка рабочего колеса вентилятора, осуществленная так, чтобы лопасти точно правильно располагались, может быть упрощена благодаря таким выступам 15 и отверстиям 16. Однако, нет необходимости в использовании таких выступов 15 и отверстий 16 во всех воплощениях, поскольку существуют другие подходящие способы обеспечения того, что лопасти будут точно правильно размещены относительно второй 2 и третьей 3 концевых пластин до того, как эти части будут соединены друг с другом.Figures 1-6 show by way of example that the sides of the blade 5 are equipped with protrusions 15 and the first 2 and second 3 end plates with corresponding holes 16 through which the protrusions 15 can be screwed in when the impeller 1 of the fan is assembled. After that, the final connection can be carried out by welding, for example. Assembling the fan impeller so that the blades are accurately positioned can be simplified by such protrusions 15 and holes 16. However, it is not necessary to use such protrusions 15 and holes 16 in all embodiments, since there are other suitable ways to ensure that the blades will be accurately positioned relative to the second 2 and third 3 end plates before these parts are connected to each other.

Рабочее колесо вентилятора и лопасти, показанные на Фигурах 1-6, могут быть полностью изготовлены из подходящего металлического материала, например, такого как алюминий. По сравнению с другими материалами, например, с пластиковыми материалами, металлические материалы имеют преимущества с точки зрения изменения свойств материала во времени при использовании в среде рабочего колеса вентилятора. Однако, также можно изготовить рабочее колесо вентилятора из других материалов, например, из пластика.The fan impeller and blades shown in Figures 1-6 can be completely made of a suitable metal material, such as, for example, aluminum. Compared to other materials, such as plastic materials, metallic materials have advantages in terms of changing the properties of the material over time when used in the environment of the fan impeller. However, it is also possible to manufacture the fan impeller from other materials, such as plastic.

Одной из альтернатив для изготовления рабочего колеса вентилятора является изготовление первой концевой пластины 2 и второй концевой пластины 3 путем вырезания из алюминиевой пластины, например. Отверстия 4 могут быть прорезаны через материал первой концевой пластины 3, и после этого первая и вторая концевые пластины могут быть изогнуты с тем, чтобы получить надлежащую форму, например, путем глубокого отпуска.One alternative for manufacturing a fan impeller is to manufacture a first end plate 2 and a second end plate 3 by cutting from an aluminum plate, for example. The holes 4 can be cut through the material of the first end plate 3, and then the first and second end plates can be bent so as to obtain a proper shape, for example, by deep tempering.

Лопасти 5 могут быть изготовлены путем экструдирования алюминия для того, чтобы получить вытянутый профилированный стержень, имеющий толщину, изменяющуюся, как показано на Фигуре 6. Этот вытянутый профилированный стержень после этого разрезается на профилированные лопасти 5 путем выполнения разрезов вдоль сторон 25 лопасти, как показано на Фигуре 5. Один вытянутый профилированный стержень может, таким образом, быть разрезан на несколько лопастей 5.The blades 5 can be made by extruding aluminum in order to obtain an elongated profiled rod having a thickness varying as shown in Figure 6. This elongated profiled rod is then cut into profiled blades 5 by making cuts along the sides 25 of the blade, as shown in Figure 5. One elongated profiled rod can thus be cut into several blades 5.

После того, как лопасти 5 были изготовлены (и возможно слегка обработаны, при необходимости), профилированные лопасти 5 располагаются, как показано на Фигурах 1-3 и 4а-4е, так чтобы наружные поверхности 31 лопастей были наклонены относительно оси вращения 9 рабочего колеса 1 вентилятора, и расстояние между наружными поверхностями 31 и осью вращения 9 было больше на первой концевой пластине 2, чем на второй концевой пластине 3, и в положении, где первая 2 и вторая 3 концевые пластины имеют наружные участки 11 и 12, простирающиеся в радиальном направлении наружу за наружные (передние) кромки 8 лопастей 5, другими словами, к большему радиусу. В этом положении лопасти соединяются с первой и второй концевыми пластинами, например, с помощью сварки.After the blades 5 have been manufactured (and possibly slightly machined, if necessary), the profiled blades 5 are arranged as shown in Figures 1-3 and 4a-4e, so that the outer surfaces 31 of the blades are inclined relative to the axis of rotation 9 of the impeller 1 fan, and the distance between the outer surfaces 31 and the axis of rotation 9 was greater on the first end plate 2 than on the second end plate 3, and in the position where the first 2 and second 3 end plates have outer sections 11 and 12, extending in the radial direction outward for the outer (front) edges of the 8 blades 5, in other words, to a larger radius. In this position, the blades are connected to the first and second end plates, for example, by welding.

Вышеуказанное решение для изготовления рабочего колеса вентилятора приводит к получению рабочего колеса вентилятора с очень хорошей производительностью, без необходимости в закручивании лопастей. Вместо этого, профилированной формы лопастей, показанной на Фигурах 5 и 6, достаточно для получения рабочего колеса вентилятора с превосходными свойствами.The above solution for manufacturing a fan impeller results in a fan impeller with very good performance, without the need to twist the blades. Instead, the profiled shape of the blades shown in Figures 5 and 6 is sufficient to obtain a fan impeller with excellent properties.

Фигура 7 изображает воздушный ящик 17, в котором используется рабочее колесо 1 вентилятора в соответствии с Фигурами 1-4, с лопастями 5, как показано на Фигурах 5 и 6. Двигатель, такой как электродвигатель 22, присоединен ко второй концевой пластине 3 рабочего колеса вентилятора для приведения рабочего колеса вентилятора во вращение.Figure 7 depicts an air box 17 that uses a fan impeller 1 in accordance with Figures 1-4, with blades 5, as shown in Figures 5 and 6. An engine, such as an electric motor 22, is attached to the second end plate 3 of the fan impeller to bring the impeller into rotation.

Стенки 18 воздушного ящика 17, которые являются непроницаемыми, отделяют рабочее колесо 1 вентилятора от окружающей среды. Впускное отверстие 19 в передней стенке воздушного ящика позволяет воздуху входить во впускной конус 21, предназначенный для направления воздуха 20 от впускного отверстия 19 к отверстию 4 в первой концевой пластине 2 рабочего колеса 1 вентилятора.The walls 18 of the air box 17, which are impermeable, separate the impeller 1 of the fan from the environment. The inlet 19 in the front wall of the air box allows air to enter the inlet cone 21, designed to direct the air 20 from the inlet 19 to the hole 4 in the first end plate 2 of the fan impeller 1.

На Фигуре 7 воздух, выходящий из отверстий 6 рабочего колеса вентилятора, обозначен стрелками 23. Благодаря форме и размерам рабочего колеса 1 вентилятора, воздух, выходящий из рабочего колеса вентилятора, с самого начала направляется немного по оси, так, чтобы поток воздуха 23 можно было эффективно направлять к выпускному отверстию 24 в воздушном ящике 17, которое расположено на противоположной стороне (противоположной стенке) рабочего колеса 1 вентилятора относительно впускного отверстия 19.In Figure 7, the air exiting from the openings 6 of the fan impeller is indicated by arrows 23. Due to the shape and size of the fan impeller 1, the air exiting from the fan impeller is directed slightly along the axis from the very beginning so that the air flow 23 can effectively direct to the outlet 24 in the air box 17, which is located on the opposite side (opposite wall) of the impeller 1 of the fan relative to the inlet 19.

На практике, производительность рабочего колеса вентилятора зависит по меньшей мере частично от того, насколько тяжело поток воздуха 23 соударяется с боковыми стенками воздушного ящика, что вызывает нарушения в потоке. Показанная конструкция, как пояснено со ссылкой на предыдущие воплощения, минимизирует потери производительности путем направления потока воздуха 23, как показано на Фигуре 7, без каких-либо существенных соударений между поток воздуха 23 и боковыми стенками. Перенаправление потока воздуха 23 к отверстию 24 фактически настолько эффективно, что можно минимизировать размер воздушного ящика 17. Не требуется каких-либо дополнительных пластин для направления потока или иных дополнительных конструкций в воздушном ящике для того, чтобы перенаправить воздушный поток.In practice, the performance of the fan impeller depends at least in part on how heavily the air stream 23 collides with the side walls of the air box, which causes flow disruptions. The construction shown, as explained with reference to previous embodiments, minimizes productivity losses by directing the air flow 23, as shown in Figure 7, without any significant collisions between the air flow 23 and the side walls. The redirection of the air flow 23 to the hole 24 is actually so effective that it is possible to minimize the size of the air box 17. No additional plates are needed to direct the flow or other additional structures in the air box in order to redirect the air flow.

Фигура 8 изображает второе воплощение рабочего колеса 1' вентилятора. Воплощение с Фигуры 8 очень похоже на воплощение, описанное со ссылкой на Фигуры 1-7. Поэтому воплощение с Фигуры 8 будет описано лишь путем выделения различий между этими воплощениями.Figure 8 depicts a second embodiment of a fan impeller 1 ′. The embodiment of Figure 8 is very similar to the embodiment described with reference to Figures 1-7. Therefore, the embodiment of Figure 8 will be described only by highlighting the differences between these embodiments.

На Фигуре 8 лопасти 5' имеют другую форму по сравнению с лопастями, показанными на других Фигурах. Лопасти 5' с Фигуры 8 также профилированы таким образом, чтобы иметь толщину, изменяющуюся между наружными (задними) кромками 8' лопастей и внутренними (передними) кромками лопастей. Однако, наружные кромки 8' не являются прямыми по всей своей длине, они имеют ступеньку на участке 29', такую, что диаметр, до которого они проходят в радиальном направлении, уменьшается ступенчатым образом.In Figure 8, the blades 5 'have a different shape compared to the blades shown in the other Figures. The blades 5 'from Figure 8 are also profiled so as to have a thickness that varies between the outer (rear) edges 8' of the blades and the inner (front) edges of the blades. However, the outer edges 8 ′ are not straight along their entire length, they have a step in the portion 29 ′ such that the diameter to which they extend in the radial direction decreases in a stepwise manner.

В проиллюстрированном примере наружные (задние) кромки 8' включают три участка 26', 27' и 29'. На Фигуре 8 показан первый прямой участок 26', ближайший к первой концевой пластине 2, и второй прямой участок 27', ближайший ко второй концевой пластине 3, при этом наружные кромки 8' лопастей являются прямыми и параллельными друг другу и дополнительно параллельны внутренним кромкам лопастей.In the illustrated example, the outer (trailing) edges 8 'include three sections 26', 27 'and 29'. Figure 8 shows the first straight section 26 'closest to the first end plate 2 and the second straight section 27' closest to the second end plate 3, while the outer edges 8 'of the blades are straight and parallel to each other and additionally parallel to the inner edges of the blades .

В месте между первым прямым участком 26' и вторым прямым участком 27' расположен третий участок 29', при этом наружные кромки простираются в другом направлении, так что они не параллельны кромкам первого участка 26', второго участка 27' или внутренним кромкам лопастей.A third portion 29 'is located between the first straight portion 26' and the second straight portion 27 ', with the outer edges extending in the other direction so that they are not parallel to the edges of the first portion 26', the second portion 27 'or the inner edges of the blades.

Преимущество, достигаемое с помощью показанной ступеньки, заключается в том, что скорость воздуха, выходящего из рабочего колеса 1' вентилятора, на разных расстояниях, измеренных от первой концевой пластины 2 (например) вдоль оси вращения 9, может эффективно контролироваться.The advantage achieved by the step shown is that the speed of the air leaving the fan impeller 1 ′ at different distances measured from the first end plate 2 (for example) along the axis of rotation 9 can be effectively controlled.

Следует понимать, что вышеприведенное описание и прилагаемые чертежи предназначены лишь для иллюстрации настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что изобретение может быть изменено и модифицировано, не нарушая пределов изобретения.It should be understood that the above description and the accompanying drawings are intended only to illustrate the present invention. One skilled in the art will appreciate that the invention may be modified and modified without departing from the scope of the invention.

Claims

1. The impeller (1, 1 ’) of the fan, containing:

the first (2) and second (3) end plates located at a mutual distance from each other, and the first end plate (2) has an opening (4) providing an input stream (20) into the fan impeller, and

blades (5, 5΄) located between the first (2) and second (3) end plates and connected to the first and second end plates, while the outer edges (8, 8΄) of the blades (5, 5΄) together with the first and the second end plates limit the openings (6), providing an outflow from the fan impeller, while

the outer surfaces (31) of the blades (5, 5΄) are inclined with respect to the axis of rotation (9) of the fan impeller (1, 1΄) so that the distance between the outer surfaces (31) and the axis of rotation (9) is greater at the first end plate (2) than on the second end plate (3), characterized in that

the first (2) and second (3) end plates have outer portions (11, 12) protruding radially outward beyond the outer edges (8, 8΄) of the blades so that the outwardly dispersed space is limited by the outer portions (11, 12) of the first (2) and second (3) end plates and vanes (5, 5΄),

the outer portion (11) of the first end plate (2) is substantially bent or inclined to the second end plate (3), and the outer portion (12) of the second end plate (3) is substantially bent or deflected away from the first end plate (2), and

the blades (5, 5΄) are profiled so as to have a profile in which the thickness (13) of the blades varies between the outer edges (8, 8΄) of the blades (5, 5΄) and the inner edges (14) of the blades, while the thickness of the blades remains constant in the direction of the width of the blades.

2. The impeller of claim 1, wherein the width (W) of the diffusion space increases outward.

3. The impeller of claim 1, wherein the impeller (1, 1΄) is completely made of metal.

4. The fan impeller according to claim 1, wherein the dispersion space does not contain additional plates, guides or elements between the outer sections (11, 12) of the first (2) and second (3) end plates.

5. The impeller of claim 1, wherein the diameter (D) of the first end plate (2) is larger than the diameter of the second end plate (3).

6. The fan wheel according to claim 1, in which the inner edges (14) of the blades (5, 5΄) are inclined relative to the axis of rotation (9) of the fan wheel (1, 1΄) so that the direction angle (α) of the geometric position the intersection points of the leading edge (14) of the blade with the meridional plane ranged from 15 to 20˚, most preferably about 19˚.

7. The impeller of claim 1, wherein the width (W) of the diffusion space increases outwardly at an angle (α) of 16 to 22 °, most preferably about 19 °.

8. The fan wheel according to claim 1, in which the outer section (11) of the first end plate (2) extends radially outward beyond the outer edges (8, 8 ') of the blades (5, 5΄) by a distance (d) of at least 5 to 10%, most preferably 7%, of the diameter (D) of the first end plate (2).

9. The fan impeller according to claim 1, wherein the cross-sectional thickness of the shaped blades (5) is constant in the direction of the width of the blades between the first end plate (2) and the second end plate (3) along a line (28) parallel to the inner edges ( 14) the blades (5).

10. The impeller of claim 1, wherein the blades (5) have outer edges (8) and inner edges (14), and at least a portion of the outer edges (8) are parallel to the inner edges (14).

11. The fan impeller according to claim 1, wherein the outer edges (8΄) of the blades (5΄) extend radially to a diameter that decreases stepwise from the first end plate (2) towards the second end plate (3) so that on the first end plate (2) and the second end plate (3), the outer edges (8΄) of the blades (5΄) have a first straight section (26΄) and a second straight section (27΄), while the outer edges ( 8΄) parallel and between the first straight section (26΄) and the second straight section (27΄) the outer edges (8΄) of the blades (5΄) have t third portion (29), wherein the outer edges (8) of the blades (5) extend in a different direction than the first straight portion (26) and the second straight portion (27).

12. The use of the impeller of the fan according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that

the impeller (1, 1΄) of the fan is located in an air box (17) having walls (18) separating the fan impeller from the environment;

the inlet (19) of the air box (17) is connected to the hole (4), providing an input stream into the impeller (1, 1΄) of the fan through the inlet cone (21), and

an outlet (24) for discharging air from the air box (17) is located on the opposite side of the impeller (1, 1΄) of the fan relative to the inlet (19) of the air box (17).

13. A method of manufacturing an impeller (1, 1΄) of a fan, characterized in that:

make the first end plate (2) with a Central hole (4) of a metal material,

make the second end plate (3) of a metal material,

extruding the metal material to obtain an elongated profiled rod having a thickness (13) varying in width of the elongated profiled rod,

cut the extruded elongated profiled rod into profiled blades (5, 5΄),

place the profiled blades (5, 5΄) between the first (2) and second (3) end plates in a position in which the outer surfaces (31) of the blades are inclined relative to the axis of rotation (9) of the fan impeller, and the distance between the outer surfaces (31 ) the blades and the axis of rotation (9) are larger on the first end plate (2) than on the second end plate (3), the shaped blades (5, 5΄) are placed in the position where the first (2) and second (3) end plates have outer sections (11, 12) extending radially outward beyond the outer edges (8, 8΄) of the lobes astea and form an open outward space for dispersion, and

connecting the profiled blades (5, 5΄) with the first (2) and second (3) end plates to obtain the impeller (1, 1΄) of the fan having an inlet for the incoming stream, consisting of a central hole (4) of the first end plate ( 2), and openings for the exit stream (6), limited by the first (2) and second (3) end plates and the outer edges (8, 8΄) of the blades.