[go: up one dir, main page]

RU195479U1 - Axial fan impeller - Google Patents

Axial fan impeller Download PDF

Info

Publication number
RU195479U1
RU195479U1 RU2019135184U RU2019135184U RU195479U1 RU 195479 U1 RU195479 U1 RU 195479U1 RU 2019135184 U RU2019135184 U RU 2019135184U RU 2019135184 U RU2019135184 U RU 2019135184U RU 195479 U1 RU195479 U1 RU 195479U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
intermediate angles
equal
angles
impeller
Prior art date
Application number
RU2019135184U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Масленников
Original Assignee
Хаят Шаукат
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хаят Шаукат filed Critical Хаят Шаукат
Priority to RU2019135184U priority Critical patent/RU195479U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU195479U1 publication Critical patent/RU195479U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к осевым вентиляторам для перемещения воздуха через теплообменник, предназначенным для использования в охлаждающих и нагревательных системах автомобилей.Крыльчатка осевого вентилятора содержит центральную ступицу, наружное кольцо и множество лопаток, расположенных между ними. Лопатки имеют корневую и концевую части и ограничены выпуклой кромкой и вогнутой кромкой. Корневой частью лопатки присоединены к ступице, а концевой частью - к наружному кольцу.Лопатки отстоят друг от друга на неодинаковые промежуточные углы (Θi...n), которые изменяются в процентном отношении от 4,7% до 12,8% по сравнению с конфигурацией с равными промежуточными углами (Θ=) для крыльчаток с тем же самым количеством лопаток (см. приведенную таблицу).Промежуточные углы соответствующих пар лопастей - второй Θи седьмой Θ, третьей Θи шестой Θ, четвертой Θи пятой Θравны между собой (см. приведенную таблицу).Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в обеспечении низкого уровня шума при высоком коэффициенте полезного действия.The invention relates to axial fans for moving air through a heat exchanger intended for use in automobile cooling and heating systems. The axial fan impeller contains a central hub, an outer ring and a plurality of vanes located between them. The blades have root and end parts and are limited by a convex edge and a concave edge. The root part of the blade is attached to the hub and the end part to the outer ring. The blades are spaced apart by unequal intermediate angles (Θi ... n), which vary in percentage terms from 4.7% to 12.8% compared to configuration with equal intermediate angles (Θ =) for the impellers with the same number of blades (see the table). The intermediate angles of the corresponding pairs of blades - the second Θ and seventh третьей, third Θ and sixth Θ, fourth Θ and fifth Θ are equal to each other (see the above table). Technical result from using Ia all essential features of the utility model is to provide a low noise level at a high efficiency.

Description

Полезная модель относится к осевым вентиляторам для перемещения воздуха через теплообменник, предназначенным для использования в охлаждающих и нагревательных системах автомобилей.The invention relates to axial fans for moving air through a heat exchanger intended for use in automobile cooling and heating systems.

Вентиляторы этого типа должны отвечать определенным требованиям, среди которых низкий уровень шума, высокий коэффициент полезного действия, малые размеры и способность обеспечения удовлетворительных величин напора и подачи.Fans of this type must meet certain requirements, including low noise, high efficiency, small size and the ability to provide satisfactory values of pressure and flow.

Известен вентилятор с лопастями, которые имеют равные промежуточные углы. Лопасти имеют неизменную длину хорды по всей их длине и ограничены у передней и задней кромок двумя кривыми, которые в проекции на плоскость вращения колеса вентилятора представляют собой две дуги окружности (см. патент EP0553598В, МПК 7 F04D29/32; F04D29/38, 1993 г.).Known fan with blades, which have equal intermediate angles. The blades have an unchanged chord length along their entire length and are bounded at the leading and trailing edges by two curves, which in the projection onto the plane of rotation of the fan wheel are two circular arcs (see patent EP0553598B, IPC 7 F04D29 / 32; F04D29 / 38, 1993 .).

Известна крыльчатка вентилятора для модуля вентилятора радиатора в автомобиле. Крыльчатка вентилятора содержит: ступицу, кожух, множество лопастей, которые проходят от ступицы наружу и соединены друг с другом через кожух, и множество обтекаемых ребер, которые расположены между лопастями на нижней стороне кожуха (см. патент US2018202452, МПК F01P11/10; F01P5/06; F04D29/16; F04D29/32; F04D29/52; F04D29/66 (2018.01), 2018 г.).A fan wheel for a radiator fan module in a car is known. The fan impeller contains: a hub, a casing, a plurality of blades that extend from the hub outward and connected to each other through the casing, and a plurality of streamlined fins that are located between the blades on the underside of the casing (see US2018202452, IPC F01P11 / 10; F01P5 / 06; F04D29 / 16; F04D29 / 32; F04D29 / 52; F04D29 / 66 (2018.01), 2018).

Хотя вентиляторы, изготовленные согласно этим патентам, позволяют добиться хороших результатов в отношении коэффициента полезного действия и низкого уровня звукового давления, распределение шума может оказывать раздражающее действие на ухо человека.Although fans made according to these patents can achieve good results in terms of efficiency and low sound pressure level, noise distribution can be annoying to a person’s ear.

Аэродинамические шумы могут быть вызваны различными типами источников (монопольными, дипольными, квадрупольными). Эти источники имеют разное происхождение, но их можно разделить на две большие группы: источники, вызывающие широкополосный шум (в котором все частоты равно представлены), и источники, вызывающие дискретный (тональный) шум (излучение сосредоточено только на некоторых частотах).Aerodynamic noise can be caused by various types of sources (monopole, dipole, quadrupole). These sources have different origins, but they can be divided into two large groups: sources that cause broadband noise (in which all frequencies are equally present), and sources that cause discrete (tonal) noise (radiation is concentrated only at certain frequencies).

Дискретные составляющие акустического спектра, связанные с шумом вращения и взаимодействия, как правило, имеют на 15-20 дБ более высокие уровни, чем широкополосный турбулентный и вихревой шумы. Поэтому дискретный шум оказывает наиболее раздражающее влияние на людей. Основным источником дискретного шума служат лопасти. Фактически, когда лопасти отстоят друг от друга через одинаковые углы, имеют мест резонанс с основной гармоникой, частота которой представляет собой произведение количества оборотов в секунду колеса вентилятора и количества лопаток. Этот резонанс приводит к свистящему шуму, который раздражает ухо человека.The discrete components of the acoustic spectrum associated with rotation noise and interaction, as a rule, have 15–20 dB higher levels than broadband turbulent and vortex noise. Therefore, discrete noise has the most annoying effect on people. The main source of discrete noise are the blades. In fact, when the blades are separated from each other through the same angles, there is resonance with the main harmonic, the frequency of which is the product of the number of revolutions per second of the fan wheel and the number of blades. This resonance leads to a whistling noise that annoys a person’s ear.

Используется способ уменьшения шума вращения за счет установки лопаток с неравномерным шагом. При неравномерном шаге от каждой из лопаток будет излучаться последовательность импульсов звукового давления через неравномерные промежутки времени, что приводит к снижению и «размыванию» дискретных составляющих. A method is used to reduce rotation noise by installing blades with an uneven pitch. With an uneven step, a sequence of sound pressure pulses will be emitted from each of the blades at non-uniform intervals of time, which leads to a decrease and “erosion” of discrete components.

Известен осевой вентилятор, вращающийся в плоскости (ХY) и содержащий центральную ступицу и множество лопаток. Каждая лопатка имеет корневую часть и концевую часть. Лопатки ограничены первой кромкой и второй кромкой и состоят из участков с аэродинамическими профилями, у которых угол (β) установки лопатки постепенно и непрерывно уменьшается от корневой части к концевой части лопатки. Угол (β) установки лопатки определяется как текущий угол между плоскостью вращения (ХY) и прямой линией, соединяющей переднюю кромку и заднюю кромку аэродинамического профиля каждого участка лопатки. Лопатки отстоят друг от друга на неодинаковые промежуточные углы (Θi...n), которые могут изменяться в процентном отношении (Θ%) на величины, находящиеся между 1,5 и 8,5% по сравнению с конфигурацией с равными промежуточными углами (Θ=) для вентиляторов с тем же самым количеством лопаток, т.е. 1,5%≤Θ%≤8,5%. Данный вентилятор сбалансирован за счет того, что проекция выпуклой кромки на плоскость (ХY) определяется параболическим сегментом и что проекция вогнутой кромки на плоскость (ХY) определяется геометрической кривой второй степени (см. патент РФ 2208712, МПК F04D 19/00 (2000.01), F04D 29/38 (2000.01), F04D 29/66 (2000.01), 2003 г.). Данное решение принято за прототип.Known axial fan rotating in the plane (XY) and containing a Central hub and many blades. Each scapula has a root part and an end part. The blades are limited by the first edge and the second edge and consist of sections with aerodynamic profiles, in which the blade installation angle (β) gradually and continuously decreases from the root to the end of the blade. The blade installation angle (β) is defined as the current angle between the plane of rotation (XY) and the straight line connecting the leading edge and trailing edge of the aerodynamic profile of each blade section. The blades are separated from each other by unequal intermediate angles (Θi ... n), which can vary in percentage terms (Θ%) by values between 1.5 and 8.5% compared to the configuration with equal intermediate angles (Θ =) for fans with the same number of blades, i.e. 1.5% ≤Θ% ≤8.5%. This fan is balanced due to the fact that the projection of a convex edge onto a plane (XY) is determined by a parabolic segment and that the projection of a concave edge onto a plane (XY) is determined by a geometric curve of the second degree (see RF patent 2208712, IPC F04D 19/00 (2000.01), F04D 29/38 (2000.01), F04D 29/66 (2000.01), 2003). This decision was made as a prototype.

Недостатком указанного решения является незначительное снижение уровня звука, что вызвано выбором размера неодинаковых промежуточных углов между лопастями. Для сбалансированности крыльчатки смещение лопастей выполнено на небольшие углы и при этом происходит чередование положительного и отрицательного отклонения от среднего значения. The disadvantage of this solution is a slight decrease in sound level, which is caused by the choice of the size of unequal intermediate angles between the blades. To balance the impeller, the displacement of the blades is made at small angles and at the same time there is an alternation of positive and negative deviations from the average value.

Техническая проблема, решаемая полезной моделью - улучшение акустических показателей осевого вентилятора при достижении высокого коэффициента полезного действия.The technical problem solved by the utility model is the improvement of the acoustic performance of the axial fan when a high efficiency is achieved.

Поставленная техническая проблема решается за счет того, что в известной крыльчатке осевого вентилятора, содержащей центральную ступицу, наружное кольцо и множество лопастей, имеющих корневую и концевую части и отстоящих друг от друга на неодинаковые промежуточные углы (Θi...n), которые изменяются в процентном отношении (Θ%) по сравнению с конфигурацией с равными промежуточными углами (Θ=) для крыльчаток с тем же самым количеством лопастей, в соответствии с полезной моделью, неодинаковые углы изменяются в процентном отношении от 4,7% до 12,8% с постепенным увеличением промежутка между лопастями.The technical problem posed is solved due to the fact that in the known impeller of an axial fan containing a central hub, an outer ring and a plurality of blades having root and end parts and spaced apart by unequal intermediate angles (Θi ... n) that change in percentage (Θ%) compared to the configuration with equal intermediate angles (Θ =) for impellers with the same number of blades, according to the utility model, unequal angles vary in percentage terms from 4.7% to 12.8% s P a gradual increase in the gap between the blades.

Промежуточные углы соответствующих пар лопастей - второй и седьмой, третьей и шестой, четвертой и пятой равны между собой.The intermediate angles of the corresponding pairs of blades - the second and seventh, third and sixth, fourth and fifth are equal to each other.

Крыльчатка выполнена симметричной, с осью симметрии, проходящей по биссектрисе угла Θ1. The impeller is made symmetrical, with the axis of symmetry passing along the bisector of the angle Θ 1 .

Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в обеспечении низкого уровня шума при высоком коэффициенте полезного действия. The technical result from the use of all the essential features of a utility model is to provide a low noise level with a high efficiency.

За счет изменения неодинаковых углов в процентном отношении от 4,7% до 12,8% с постепенным увеличением промежутка между лопастями, достигается эффект снижения дискретных шумов, что обеспечивает низкий уровень шума при высоком коэффициенте полезного действия. Due to the change in unequal angles in percentage terms from 4.7% to 12.8% with a gradual increase in the gap between the blades, the effect of reducing discrete noise is achieved, which ensures a low noise level at a high efficiency.

Такое решение позволяет добиться максимально возможного, без потери эффективности, изменения промежутка между лопастями.This solution allows you to achieve the maximum possible, without loss of efficiency, changing the gap between the blades.

На схеме показан вид спереди крыльчатки осевого вентилятора.The diagram shows a front view of the axial fan impeller.

Крыльчатка осевого вентилятора содержит центральную ступицу 1, наружное кольцо 2 и множество лопаток 3, расположенных между ними. Лопатки 3 имеют корневую 4 и концевую 5 части и ограничены выпуклой кромкой 6 и вогнутой кромкой 7. Корневой частью 4 лопатки присоединены к ступице 1, а концевой частью 5 - к наружному кольцу 2.The impeller of the axial fan contains a central hub 1, an outer ring 2 and a plurality of blades 3 located between them. The blades 3 have a root 4 and an end 5 part and are limited by a convex edge 6 and a concave edge 7. The root part 4 of the blade is attached to the hub 1, and the end part 5 to the outer ring 2.

Лопатки 3 отстоят друг от друга на неодинаковые промежуточные углы (Θi...n), которые изменяются в процентном отношении от 4,7 % до 12,8 % по сравнению с конфигурацией с равными промежуточными углами (Θ=) для крыльчаток с тем же самым количеством лопаток (см. приведенную таблицу). The blades 3 are separated from each other by unequal intermediate angles (Θi ... n), which vary in percentage terms from 4.7% to 12.8% compared to the configuration with equal intermediate angles (Θ =) for impellers with the same the number of blades (see table).

Промежуточные углы соответствующих пар лопастей – второй Θ2 и седьмой Θ7, третьей Θ3 и шестой Θ6, четвертой Θ4 и пятой Θ5 равны между собой (см. приведенную таблицу).The intermediate angles of the corresponding pairs of blades - the second Θ 2 and the seventh Θ 7 , the third Θ 3 and the sixth Θ 6 , the fourth Θ 4 and the fifth Θ 5 are equal to each other (see the table below).

Крыльчатка выполнена симметричной, с осью симметрии, проходящей по биссектрисе угла Θ1 (см. фиг. 1). The impeller is made symmetrical, with the axis of symmetry passing along the bisector of angle Θ 1 (see Fig. 1).

Как показали проведенные испытания, снижение уровня звука, по сравнению с крыльчаткой с равными промежуточными углами, для крыльчатки диаметром 285 мм при частоте вращения 3100 мин-1, составило 8 дБА (см. Протокол испытаний).As the tests showed, the decrease in sound level, compared with the impeller with equal intermediate angles, for the impeller with a diameter of 285 mm at a speed of 3100 min -1 , amounted to 8 dBA (see Test report).

Крыльчатка осевого вентилятора может быть изготовлена на современном оборудовании из существующих материалов (различных видов пластиков, например из ударопрочных стеклонаполненнных термостабилизированных полиамидов).The impeller of the axial fan can be made on modern equipment from existing materials (various types of plastics, for example, from impact-resistant glass-filled thermally stabilized polyamides).

Заявленная полезная модель может быть использована в машиностроении для осевых вентиляторов, предназначенных для использования в охлаждающих и нагревательных системах автомобилей.The claimed utility model can be used in mechanical engineering for axial fans, intended for use in cooling and heating systems of automobiles.

Таблица 1Table 1

УголAngle Крыльчатка с неравными углами, град.Impeller with unequal angles, degrees. Крыльчатка с равными углами, град.Impeller with equal angles, degrees. Отклонения, град.Deviations, hail. Отклонения, %Deviations,% Θ1 Θ 1 5858 51,42951,429 6,5716,571 12,7812.78 Θ2 Θ 2 5555 51,42951,429 3,5713,571 6,946.94 Θ3 Θ 3 4949 51,42951,429 -2,429-2,429 -4,72-4.72 Θ4 Θ 4 4747 51,42951,429 -4,429-4,429 -8,61-8.61 Θ5 Θ 5 4747 51,42951,429 -4,429-4,429 -8,61-8.61 Θ6 Θ 6 4949 51,42951,429 -2,429-2,429 -4,72-4.72 Θ7 Θ 7 5555 51,42951,429 3,5813,581 6,946.94

Claims (3)

1. Крыльчатка осевого вентилятора, содержащая центральную ступицу, наружное кольцо и множество лопастей, имеющих корневую и концевую части и отстоящих друг от друга на неодинаковые промежуточные углы (Θi...n), которые изменяются в процентном отношении (Θ%) по сравнению с конфигурацией с равными промежуточными углами (Θ=) для вентиляторов с тем же самым количеством лопастей, отличающаяся тем, что неодинаковые углы изменяются в процентном отношении от 4,7% до 12,8% с постепенным увеличением промежутка между лопастями.1. The impeller of the axial fan, containing a central hub, an outer ring and a plurality of blades having root and end parts and spaced apart by unequal intermediate angles (Θi ... n), which change in percentage terms (Θ%) compared to configuration with equal intermediate angles (Θ =) for fans with the same number of blades, characterized in that the uneven angles vary in percentage terms from 4.7% to 12.8% with a gradual increase in the gap between the blades. 2. Крыльчатка по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточные углы соответствующих пар лопастей - второй и седьмой, третьей и шестой, четвертой и пятой равны между собой.2. The impeller according to claim 1, characterized in that the intermediate angles of the corresponding pairs of blades - the second and seventh, third and sixth, fourth and fifth are equal to each other. 3. Крыльчатка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что выполнена симметричной, с осью симметрии, являющейся биссектрисой угла Θ1. 3. The impeller according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is made symmetrical, with the axis of symmetry being the bisector of angle Θ 1 .
RU2019135184U 2019-11-01 2019-11-01 Axial fan impeller RU195479U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135184U RU195479U1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Axial fan impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135184U RU195479U1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Axial fan impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195479U1 true RU195479U1 (en) 2020-01-29

Family

ID=69416228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019135184U RU195479U1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Axial fan impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195479U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799889C2 (en) * 2021-12-28 2023-07-13 Общество с ограниченной ответственностью "Оборудование Макс" Fan

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3716326A1 (en) * 1987-05-15 1988-12-01 Schempp Hirth Gmbh & Co Kg Propeller
WO1991002165A1 (en) * 1989-08-11 1991-02-21 Airflow Research And Manufacturing Corporation Variable skew fan
RU2011890C1 (en) * 1991-07-05 1994-04-30 Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева Axial-flow fan
RU2208712C2 (en) * 1998-03-23 2003-07-20 Спал С.Р.Л. Axial-flow fan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3716326A1 (en) * 1987-05-15 1988-12-01 Schempp Hirth Gmbh & Co Kg Propeller
WO1991002165A1 (en) * 1989-08-11 1991-02-21 Airflow Research And Manufacturing Corporation Variable skew fan
RU2011890C1 (en) * 1991-07-05 1994-04-30 Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева Axial-flow fan
RU2208712C2 (en) * 1998-03-23 2003-07-20 Спал С.Р.Л. Axial-flow fan

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2799889C2 (en) * 2021-12-28 2023-07-13 Общество с ограниченной ответственностью "Оборудование Макс" Fan

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11506211B2 (en) Counter-rotating fan
US5478201A (en) Centrifugal fan inlet orifice and impeller assembly
CN106640748B (en) Blade, impeller and fan
CN108180154B (en) Fan ripple support
CN210050072U (en) Axial-flow fan
CN106762780A (en) A kind of blower tray and the fan assembly including the blower tray
EP3726061B1 (en) Air duct assembly for axial fan
JPH07500647A (en) axial fan
CN103573694B (en) Cross-flow impeller, cross-flow fan and wall-mounted air conditioner
RU195479U1 (en) Axial fan impeller
CN113404711B (en) Barrel-type axial flow fan
JP2019019759A (en) Centrifugal fan impeller and centrifugal fan with centrifugal fan impeller
CN110513328A (en) Centrifugal wind wheel, centrifugal fan and range hood
CN109139570B (en) Air inlet grille and fan
US12146496B2 (en) Propeller fan and refrigeration apparatus
CN110307178B (en) Low-noise impeller
JP2015124765A (en) Multiblade fan
CN216077731U (en) Fluid director for centrifugal fan and centrifugal fan applying fluid director
CN213540832U (en) Impeller, fan and range hood
JP6109700B2 (en) Blower
CN108005954B (en) Multi-wing centrifugal fan blade
CN112096654A (en) Impeller, fan and range hood
CN119321420B (en) Wind wheel and air supply device
RU2763630C1 (en) Low-noise axial fan impeller blade
CN220850128U (en) Middle section fan blade and cross flow fan