RU2128787C1

RU2128787C1 - Fan device

Info

Publication number: RU2128787C1
Application number: RU93052525/06A
Authority: RU
Original assignee: Вейнберг Вениамин Яковлевич
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: manufacture of fans. SUBSTANCE: fan device includes hollow supply member and air duct connecting the supply member with secondary supply unit. Supply member is connected with surrounding medium. It is mounted for rotation about its axis. Supply member is made in form of hollow blades with holes for connecting the air duct with surrounding medium. EFFECT: improved service characteristics and extended functional capabilities. 9 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к вентиляционным установкам, и может найти широкое применение как в быту, так и в промышленных системах. The invention relates to the field of fan engineering, in particular to ventilation installations, and can find wide application both in everyday life and in industrial systems.

Известно вентиляторное устройство, содержащее корпус с нагнетательным элементом, соединенным с приводом через муфту-стабилизатор и генератор и установленным с возможностью вращения вокруг своей оси (см. авторское свидетельство СССР N 666301, кл. F 04 D 25/04, 1979). Недостатками данной установки являются сложность конструкции и ограниченные функциональные возможности. A fan device is known that comprises a housing with a discharge element connected to the drive through a stabilizer coupling and a generator and mounted to rotate about its axis (see USSR author's certificate N 666301, class F 04 D 25/04, 1979). The disadvantages of this installation are the design complexity and limited functionality.

Наиболее близким к заявленному является вентиляторное устройство, содержащее полый нагнетательный элемент и воздухопровод, соединяющий нагнетательный элемент с вторичным нагнетательным узлом, при этом нагнетательный элемент сообщен с окружающей средой и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси (см. авторское свидетельство СССР N 211773, кл. F 24 F 7/00, 1968). К недостаткам данного устройства относятся низкая нагнетательная способность и ограниченные функциональные возможности. Closest to the claimed one is a fan device containing a hollow discharge element and an air duct connecting the discharge element to the secondary discharge unit, while the discharge element is in communication with the environment and mounted to rotate around its axis (see USSR author's certificate N 211773, cl. F 24 F 7/00, 1968). The disadvantages of this device include low discharge ability and limited functionality.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик вентиляторного устройства и расширение его функциональных возможностей. The objective of the invention is to improve the operational characteristics of the fan device and the expansion of its functionality.

Поставленная задача решается путем того, что в вентиляторном устройстве, содержащем полый нагнетательный элемент и воздухопровод, соединяющий нагнетательный элемент с вторичным нагнетательным узлом, нагнетательный элемент сообщен с окружающей средой, установлен с возможностью вращения вокруг своей оси и выполнен в виде полых лопастей с отверстиями, соединяющими через полости лопастей воздухопровод с окружающей средой. Это позволяет повысить нагнетательную способность устройства. The problem is solved by the fact that in a fan device containing a hollow discharge element and an air duct connecting the discharge element to the secondary discharge unit, the discharge element is in communication with the environment, mounted to rotate around its axis and made in the form of hollow blades with holes connecting through the cavity of the blades air duct with the environment. This improves the discharge capacity of the device.

Нагнетательный элемент может содержать Г-образные реактивные трубки, полости которых сообщены с полостью нагнетательного элемента и окружающей средой. Нагнетательный элемент может также содержать дополнительные сплошные лопасти. Это дает возможность повысить реактивную тягу и, соответственно, скорость вращения лопастей. The discharge element may contain L-shaped reaction tubes, the cavities of which are in communication with the cavity of the discharge element and the environment. The discharge element may also contain additional continuous blades. This makes it possible to increase jet thrust and, accordingly, the speed of rotation of the blades.

Для улучшения теплообмена поверхности лопастей нагнетательного элемента могут быть выполнены гофрированными, а полости лопастей могут быть разделены перегородками на отдельные каналы. По меньшей мере часть поверхности каждой из лопастей может быть выполнена в виде сквозной решетки или сетки, через отверстия которой полость лопасти соединена с окружающей средой. To improve heat transfer, the surfaces of the blades of the discharge element can be corrugated, and the cavity of the blades can be divided by partitions into separate channels. At least part of the surface of each of the blades can be made in the form of a through lattice or mesh, through the openings of which the cavity of the blade is connected to the environment.

Для использования вентиляторного устройства в качестве теплообменного аппарата на воздухопроводе могут быть установлены охлаждающее и нагревающее устройства. To use the fan device as a heat exchanger, cooling and heating devices can be installed on the air duct.

С помощью вентиляторного устройства может разбрызгиваться какая-либо жидкость, например вода. Для осуществления этого воздухопровод может быть соединен с трубопроводом для жидкости. Using a fan device may spray any liquid, such as water. To accomplish this, the air line may be connected to the liquid line.

Изобретение поясняется следующими чертежами. The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 изображен поперечный разрез устройства; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг.3 - пример выполнения устройства с реактивными трубками; на фиг. 4-6 - примеры выполнения устройства, вид сверху; на фиг.7-10a - варианты выполнения лопастей; на фиг. 11 - схематичное изображение устройства с вторичным нагнетательным узлом; на фиг. 12 - схематичное изображение устройства с вторичным нагнетательным узлом, вариант выполнения; на фиг. 13 - схематичное изображение устройства с двухфазным вторичным нагнетательным узлом. Figure 1 shows a cross section of a device; in FIG. 2 is a section AA of FIG. 1; figure 3 is an example of a device with a reactive tubes; in FIG. 4-6 - examples of the device, top view; 7-10a - embodiments of the blades; in FIG. 11 is a schematic illustration of a device with a secondary injection unit; in FIG. 12 is a schematic illustration of a device with a secondary injection unit, an embodiment; in FIG. 13 is a schematic illustration of a device with a two-phase secondary discharge unit.

Вентиляторное устройство содержит нагнетательный элемент 1 с полостью 2 и боковыми проходными отверстиями 3, 4, при этом отверстие 3 соединяет полость 2 с полостью 5 лопасти 6, а отверстие 4 соединяет полость 2 с полостью 7 лопасти 8. Нагнетательный элемент 1 имеет резьбовое соединение с накидной гайкой 9, в которой размещена шайба 10. В лопасти 6, например в задней ее грани, выполнено проходное отверстие 11, соединяющее полость 5 с окружающей средой. Аналогичное проходное отверстие 12 выполнено в лопасти 8. Отверстие 12 соединяет полость 7 с окружающей средой. The fan device contains a discharge element 1 with a cavity 2 and side through holes 3, 4, while the hole 3 connects the cavity 2 to the cavity 5 of the blade 6, and the hole 4 connects the cavity 2 to the cavity 7 of the blade 8. The discharge element 1 has a threaded connection a nut 9, in which the washer 10 is placed. In the blade 6, for example in its rear face, a through hole 11 is made connecting the cavity 5 with the environment. A similar passage hole 12 is made in the blade 8. The hole 12 connects the cavity 7 with the environment.

Нагнетательный элемент 1 может быть выполнен с дополнительными Г-образными трубками 13 и 14, полости которых сообщены с полостью нагнетательного элемента 1 через отверстия 3, 4 и с окружающей средой (фиг. 5). В частном случае, не отраженном в формуле изобретения, на Г-образных трубках 13 и 14 могут быть закреплены сплошные без полостей лопасти 15 и 16, которые могут быть одновременно закреплены на нагнетательном элементе 1 (фиг. 3). Аналогично лопастям 8 и 6 на нагнетательном элементе могут быть закреплены дополнительные лопасти 17 и 18 (фиг.4). Нагнетательный элемент может дополнительно содержать сплошные лопасти 15a и 16a (фиг. 6). Для лучшей передачи тепла при использовании вентиляторного устройства в качестве теплообменного аппарата на поверхности лопастей выполняются радиальные гофры 19, которые могут иметь различную форму, например с радиусной образующей, и в сечении иметь форму квадрата или треугольника (фиг. 7). Лопасти 6 и 8 могут иметь несколько проходных отверстий 20, представляющих собой решетку (фиг. 8). По меньшей мере часть лопасти, а в отдельных случаях вся лопасть, может быть выполнена из сетки 21, через отверстия которой полость 2 соединена с окружающей средой (фиг. 9). Отверстия 11 и 12 могут быть связаны с окружающей средой через форсунки 22, закрепленные на лопастях (фиг. 10). При выполнении вентиляторного устройства в качестве теплообменного аппарата в полостях 5, 7 лопастей 6, 8 нагнетательного элемента 1 размещены перегородки 23a (фиг. 10a). The discharge element 1 can be made with additional L-shaped tubes 13 and 14, the cavities of which are in communication with the cavity of the discharge element 1 through openings 3, 4 and with the environment (Fig. 5). In the particular case, not reflected in the claims, on the L-shaped tubes 13 and 14 can be fixed continuous without cavities of the blade 15 and 16, which can be simultaneously mounted on the discharge element 1 (Fig. 3). Similarly to the blades 8 and 6, additional blades 17 and 18 can be fixed on the discharge element (Fig. 4). The discharge element may further comprise solid blades 15a and 16a (FIG. 6). For better heat transfer when using a fan device as a heat exchanger, radial corrugations 19 are made on the surface of the blades 19, which can have a different shape, for example with a radius generatrix, and in cross section have the shape of a square or triangle (Fig. 7). The blades 6 and 8 may have several through holes 20, representing a lattice (Fig. 8). At least part of the blade, and in some cases the entire blade, can be made of mesh 21, through the openings of which the cavity 2 is connected to the environment (Fig. 9). The holes 11 and 12 can be connected to the environment through nozzles 22, mounted on the blades (Fig. 10). When performing the fan device as a heat exchanger in the cavities 5, 7 of the blades 6, 8 of the injection element 1, partitions 23a are placed (Fig. 10a).

Вентиляторное устройство содержит воздухопровод 23. Шайба 10 жестко крепится на воздухопроводе 23, при этом нагнетательный элемент и накидная гайка 9 установлены так, что имеют возможность вращаться относительно шайбы 10 и воздухопровода 23. На воздухопроводе 23 могут быть установлены нагреватель 24, например паронагреватель или электронагреватель, и охладитель 25, например холодильник фрионовый, а также фильтр 26 для очистки воздуха. Воздухопровод 23 связывает нагнетательный элемент 1 с выходом вторичного нагнетательного узла 27, вход которого соединен с заборным устройством 28. Фильтр 26 может быть установлен на заборном устройстве 28. В качестве нагнетательного узла 27 может использоваться, например компрессор или вторичный вентилятор с электроприводом. Воздухопровод 23 может быть собран в виде коллектора и иметь отводы 29, 30, 31, соединенные через запорно-регулирующие вентили 32, 33, 34 с нагнетательными элементами. The fan device includes an air duct 23. The washer 10 is rigidly mounted on the air duct 23, while the discharge element and the union nut 9 are installed so that they can rotate relative to the washer 10 and the air duct 23. A heater 24, for example a steam heater or an electric heater, can be installed on the air duct 23 and a cooler 25, for example a frion cooler, as well as a filter 26 for air purification. An air duct 23 connects the discharge element 1 to the output of the secondary discharge unit 27, the input of which is connected to the intake device 28. The filter 26 can be installed on the intake device 28. For example, a compressor or an electrically driven secondary fan can be used as the injection unit 27. The air duct 23 can be assembled in the form of a collector and have bends 29, 30, 31 connected through shut-off and control valves 32, 33, 34 with discharge elements.

При выполнении вентиляторного устройства с двухфазным вторичным нагнетательным узлом нагреватель 24 и охладитель 25 могут быть установлены непосредственно на отводах 29, 30, 31 воздухопровода 23, а вторичный нагнетательный узел 27 выполнен из двух параллельно установленных устройств, например компрессора 35 и насоса 36. При этом компрессор 35 установлен на дополнительном воздухопроводе 37, а насос - на трубопроводе 38 для жидкости. Дополнительный воздухопровод 37 через редуцирующее устройство, например стабилизатор давления 39, соединен с одним входом смесителя 41, а трубопровод 38 для жидкости через другое редуцирующее устройство, стабилизатор давления 40 соединен с другим входом смесителя 41, выход которого подключен к воздухопроводу 23. Давление после стабилизаторов 39 и 40 в трубопроводе 38 для жидкости и дополнительном воздухопроводе 37 устанавливается приблизительно одинаковым. На воздухопроводе 23 может быть установлен предохранительный механизм 42, например предохранительный клапан, позволяющий защитить воздухопровод 23 от перегрузки при перекрытии вентилей 32, 33, 34. Так, например, при превышении давления воздуха на выходе из компрессора 35 механизм 42 откроется и излишек воздуха будет поступать на вход компрессора 35. When performing a fan device with a two-phase secondary discharge unit, the heater 24 and cooler 25 can be installed directly on the outlets 29, 30, 31 of the air duct 23, and the secondary discharge unit 27 is made of two devices installed in parallel, for example, compressor 35 and pump 36. In this case, the compressor 35 is installed on the additional air duct 37, and the pump on the pipe 38 for liquid. An additional air duct 37 through a reducing device, for example a pressure stabilizer 39, is connected to one input of the mixer 41, and a liquid pipe 38 through another reducing device, a pressure stabilizer 40 is connected to another input of the mixer 41, the output of which is connected to the air duct 23. Pressure after the stabilizers 39 and 40 in the fluid line 38 and the secondary air line 37 are set approximately the same. A safety mechanism 42, for example, a safety valve, can be installed on the air duct 23, which allows protecting the air duct 23 from overload when the valves 32, 33, 34 are blocked. So, for example, if the air pressure at the outlet of the compressor 35 is exceeded, the mechanism 42 will open and excess air will flow compressor input 35.

Сжатая газовая среда, например сжатый воздух, подается по воздухопроводу 23 в полость 2 нагнетательного элемента 1, откуда через полости 5, 7 лопастей 6, 8 выходит из отверстий 11 и 12 с достаточной силой, создавая реактивную тягу. Лопасти 6, 8 начинают вращаться, создавая определенный напор воздуха. Частично воздух может выходить через отверстия 20 или отверстия сетки 21. Трубки 13 и 14 могут создавать дополнительную реактивную тягу. Если необходимо подогреть воздух, то включается подогреватель 24. Если необходимо охладить воздух, то включается охладитель 25. Скорость вращения нагнетательных элементов регулируется вентилями 32, 33, 34, которые уменьшают или увеличивают подачу воздуха на нагнетательные элементы. Compressed gas medium, such as compressed air, is supplied through the air duct 23 to the cavity 2 of the injection element 1, from where it exits through the openings 5, 7 of the blades 6, 8 from the openings 11 and 12 with sufficient force, creating a jet thrust. The blades 6, 8 begin to rotate, creating a certain air pressure. Partially, air can exit through openings 20 or openings of mesh 21. Tubes 13 and 14 can create additional reactive thrust. If it is necessary to heat the air, then the heater 24 is turned on. If it is necessary to cool the air, the cooler 25 is turned on. The speed of rotation of the discharge elements is regulated by valves 32, 33, 34, which reduce or increase the air supply to the discharge elements.

При выполнении вентиляторным устройством функций теплообменника гофры 19 способствуют лучшей теплоотдаче прогретых лопастей при их вращении. Для той же цели служат перегородки 23a, они увеличивают путь прогретого воздуха в полости 5, 7 лопастей 6, 8. Тем самым увеличивается отдача его тепла поверхности лопасти, а через нее окружающей среде. Форсунка 22 способствует лучшему перемешиванию прогретого воздуха с окружающей средой. Вращение лопастей позволяет перемешивать прогретый или охлажденный воздух с окружающей средой и нагнетать воздух в нужном направлении. Так, например, при расположении лопастей 6 и 8 под потолком помещения вращающиеся лопасти имеют возможность нагнетать прогретый воздух вниз, не допуская тем самым переохлаждения нижней части помещения. Скорость вращения лопастей легко регулируется уменьшением подачи на них сжатого воздуха, например, перекрытием или открытием вентиля 32. Если лопастей несколько и они закреплены на одном коллекторе и питаются от одного коллектора, скорость их вращения может при помощи вентилей 32, 33, 34 устанавливаться (задаваться) совершенно разной. When the fan device performs the functions of the heat exchanger, the corrugations 19 contribute to better heat transfer of the heated blades during their rotation. For the same purpose, the partitions 23a serve, they increase the path of the heated air in the cavity 5, 7 of the blades 6, 8. Thereby, the return of its heat to the surface of the blade and through it to the environment increases. The nozzle 22 contributes to a better mixing of the heated air with the environment. The rotation of the blades allows you to mix heated or cooled air with the environment and pump air in the right direction. So, for example, when the blades 6 and 8 are located under the ceiling of the room, the rotating blades have the ability to pump heated air down, thereby preventing overcooling of the lower part of the room. The speed of rotation of the blades is easily controlled by reducing the supply of compressed air to them, for example, by shutting off or opening the valve 32. If there are several blades and they are mounted on one collector and are powered by one collector, their rotation speed can be set using valves 32, 33, 34 (set ) completely different.

Принцип работы вентиляторного устройства с двухфазным вторичным нагнетательным узлом аналогичен, только по воздухопроводу 23 на лопасти 6 и 8 подается из смесителя 41 газоводяная смесь. В частном случае компрессор может быть отключен, тогда по воздухопроводу 23 на нагнетательный элемент будет подаваться жидкость, например вода. The principle of operation of the fan device with a two-phase secondary discharge unit is similar, only through the air duct 23 on the blades 6 and 8 is supplied from the mixer 41 gas-water mixture. In the particular case, the compressor can be turned off, then a liquid, such as water, will be supplied to the discharge element through the air duct 23.

Claims

1. A fan device containing a hollow discharge element and an air duct connecting the discharge element to the secondary discharge unit, the discharge element being in communication with the environment and mounted to rotate about its axis, characterized in that the discharge element is made in the form of hollow blades with holes connecting the air duct with the environment through the cavity of the blades.

2. The device according to claim 1, characterized in that the discharge element comprises L-shaped reaction tubes, the cavities of which are in communication with the cavity of the discharge element and the environment.

3. The device according to claim 1, characterized in that the discharge element further comprises solid blades.

4. The device according to claim 1, characterized in that the surfaces of the blades are made corrugated.

5. The device according to claim 1, characterized in that the cavity of the blades are divided by partitions into separate channels.

6. The device according to claim 1, characterized in that at least part of the surface of each of the blades is made in the form of a through lattice, through the openings of which the cavity of the blade is connected to the environment.

7. The device according to claim 1, characterized in that at least part of the blade is made of mesh, through the openings of which the cavity of the blade is connected with the environment.

8. The device according to claims 1 to 7, characterized in that cooling and heating devices are installed on the air duct.

9. The device according to claims 1 to 8, characterized in that the air pipe is connected to the liquid pipe.