CS199516B2 - Equipment for forced air intake,especially for cooler ventilation - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení , pro nucený -přívod vzduchu, zejména pro větrání chladiče chladicího systému spalovacího motoru motorového -vozidla, které má osový ventilátor, elektrický motor pohánějící osový ventilátor, -pouzdro- obklopující elektrický motor a soustavu odstředivých lopatek, upravených uvnitř - osového- ventilátoru pro- - nasávání vzduchu napříč k elektrickému motoru pro jeho -ochlazování.

Hlavním problémem tohoto chlazení je, že jej často nelze - zajistit- proudem vzduchu, kt§rý prochází ventilátorem.- Je známo, že osový -ve.ntilátor -má v oblasti svého- náboje podstatně menší výkon než v oblasti obvodové, což vede k tomu, - že se vytvářejí náboje relativně malého průměru, - takže - vzniká jen jakási maska, což způsobuje, že proud vzduchu -procházející kolem elektrickéhomotoru pebo- v něm není dostačující k tomu, aby jej uspokojivě ochlazoval. Tak je tomu zejména u -skupin motoru s ventilátorem, které jsou určeny k tomu, aby vytvářely nebo- urychlovaly proud vzduchu procházející chladičem - pro chlazení - chladicí kapaliny obíhající motorem motorového vozidla, u kterých elektrický motor pohání pracovní ventilátor a pracuje přitom - jen s nevelkým výkonem, zvláště pokud je- to- elektrický motor s dvěma rychlostmi pohybu, přičemž ztrácí část užitečného výkonu - ve formě tepla.

U skupin motoru s ventilátorem- s dvěma rychlostmi, u -kterých se nižší rychlost - získává sériovým připojením-- odporu do napájecího- obvodu elektrického- motoru, vzniká mimoto ještě- problém s chlazením tohoto odporu.- Navíc je ventilátor v chladicím systému s chladicí kapalinou umístěn buď před chladičem, a -v takovém případě protlačuje vzduch - -chladičem, nebo- - za chladičem, apotom -nasává vzduch -přes chladič. - V prvním případě bývá elektrický motor zpravidla umístěn bočně pd vzduchu nasávaného- -ventilátorem. V druhém případě - často bývá elektrický motor - umístěn bočně odprotlačovaného -proudu vzduchu. Ústrojí prochlazení elektrického -motoru je tedy třeba umístit - s ohledem na smysl - průtoku vzduchu, -který zajišťuje osový ventilátor.

Vynález si klade za úkol vytvořit zařízení pro nucený přívod vzduchu, - které má elektrický moto-r -s -ventilátorem, jehož motor by byl dostatečně chlazen. Dalším úkolem- vynálezu je - Zajistit chlazení elektrického odporu u zařízení s ventilátorem s dvěma rychlostmi. Do úkolu vynálezu patří i vytvoření - zařízení s - ventilátorem, jehož - elektrický rotor je -dostatečně chlazen i - v tom případě, když je umístěn bočně od proudu vzduchu protlačovaného nebo nasávaného ventilátorem.

Bylo již navrženo, a , to bud pro· zvýšení výkonu a tlaku vzduchu dodávaného· osovým ventilátorem, nebo· za účelem zmenšení •odporu · při protékání proudu vzduchu dodávaného osovým ventilátorem při jeho otáčení nebo · při jeho· zastavení, vytvořit · v náboji nebo· v sousedství hřídele osového ventilátoru průchody vytvářející odstředivý ventilátor nebo· osově odstředivý ventilátor, který protlačuje vzduch ve stejném smyslu jako osový ventilátor.

Vytčený úkol se řeší zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rovněž připojuje k osovému ventilátoru vnitřní soustavu odstředivých lopatek, vytvářejících odstředivý ventilátor, který však nasává vzduch napříč k elektrickému motoru a vytlačuje jej do· šroubovicového· kanálu, upraveného souose s osou elektrického motoru s ventilátorem a vyúsťujícího nebo otevřeného vzhledem k lopatkám osového· ventilátoru na téže straně, na které je elektrický motor. Statický · tlak vzduchu vystupujícího· ze· šroubovicového kanálu je značně větší než vzduch stlačovaný osovým ventilátorem. Protože smysl otáčení je takový, že vyústění šroubovicového kanálu je na straně výtlaku osového ventilátoru, proud vzduchu vytlačovaný ventilátorem nemůže způsobit zablokování výstupu proudu vzduchu ochlazujícího elektrický motor. Lze také obrátit smysl otáčení, takže proud vzduchu vytlačovaný odstředivým ventilátorem je nasáván osovým ventilátorem, aniž hrozí nebezpečí, že tento vzduch nebude znovu nasát pro příčný průchod elektrickým motorem působením odstředivého ventilátoru.

Jde-li o· elektrický motor s dvěma rychlostmi, u kterého je elektrický odpor pro· menší rychlost s výhodou umístěn ve šroubovicovém kanále nebo· na výstupu z něho, lze podle vynálezu zajistit ochlazování elektrického motoru, i když · · je uzavřen a chráněn.

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na několika příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí, přičemž je třeba uvést, že tyto· příklady, znázorněné na výkresech · a- popsané v popise, v žádném případě neomezují vynález jen na tato· provedení.

Na obr. i je schematicky znázorněno· zařízení podle vynálezu, a to v osovém řezu, přičemž je · zde vyznačen průtok vzduchu v době, kdy · ventilátor nasává vzduch přes chladič.

Na obr. 2 · je schematický pohled ve směru šipky II z obr. 1.

Na obr. ·3 je znázorněn analogický pohled jako na obr. 1, avšak s · ventilátorem protlačujícím vzduch napříč · chladičem.

Na obr. 4 je znázorněn řez uspořádáním jednoho provedení zařízení podle vynálezu.

Na · obr. 5 je znázorněn částečný · řez ve směru šipky V z obr. 4, přičemž rotor je znázorněn v · částečném řezu.

Zařízení podle· obr. 1 a 2 je určeno k tomu, aby nasávalo vzduch přes chladič 1, kterým obíhá chladicí . kapalina neznázorněného motoru motorového vozidla. Zařízení má na hřídeli 3 elektrický motor 2 · a osový ventilátor 4. Současně je zde upravena vnitřní · soustava 5 odstředivých lopatek. Osový ventilátor 4 je obklopen prstencem 6, který je upevněn za chladičem 1 neznázorněnými prostředky, a který je připojen prostřednictvím ramen · 7 k pouzdru 8, v němž je upevněn elektrický motor 2. Kolem soustavy 5 odstředivých lopatek je uspořádán šroubovicový kanál 9, · jehož výstupní otvor 10 je umístěn, za · zadním okrajem, to· jest za výstupním okrajem · lopatek osového· ventilátoru 4. Šroubovicový kanál · 9 je upevněn před pouzdrem· 8, které má na zadní straně otvory 11, kterými, pokud se motor s ventilátorem otáčí, prochází proud 12 chladicího· vzduchu, schematicky znázorněný šipkami. Tento proud 12 vzduchu cirkuluje zezadu dopředu v elektrickém motoru 2 a ochlazuje · jej. Je nasáván soustavou 5 odstředivých lopatek, která ho vytlačuje do šroubovicového kanálu 9, kde · je . zpomalován · a vypouštěn výstupními otvory 10 se statickým tlakem, který je značně větší než statický tlak hlavního· proudu 13 vzduchu, znázorněného· schematicky šipkami, který je pouštěn · nazad lopatkami osového ventilátoru 4 poté, c-o' byl nasát přes chladič · 1. Tlak hlavního proudu 13 vzduchu nemůže tedy překážet proudu 12 vzduchu, který vystupuje .výstupním otvorem 10.

Na obr. 3, kde jsou stejné prvky označeny stejnými vztahovými znaky, doplněnými však o· písmeno· a, je schematicky znázorněna skupina motoru s ventilátorem umístěná tak, že protlačuje · hlavní proud · 13a vzduchu napříč chladičem la. Proud 12a vzduchu, vystupující výstupním otvorem 10a ze šroubovicového· kanálu · · 9a, je · rovněž zachycen lopatkami · osového . ventilátoru 4a, které jej protlačují s hlavním proudem 13a vzduchu napříč chladičem la. Nehrozí tedy nebezpečí, že by proud 12a · vzduchu · mohl cirkulovat znovu otvory 10a· a elektrickým motorem 2a. Z uvedeného· je patrno·, že zařízení podle vynálezu · lze · montovat bud · tak, jak je to· · znázorněno· na obr. · 2, nebo· tak, jak je to· znázorněno· na obr. · 3,- Postačí, alespoň teoreticky, obrátit smysl otáčení elektrického· motoru 2 pro· . přechod z montáže podle obr. 1 na montáž podle obr. 3. Je samozřejmé, že stejný profil lopatek osového ventilátoru 4a nedovoluje získat dobrou účinnost v obou směrech otáčení. V praxi tedy bude výhodné upravit dva typy rotorů, jejichž lopatky osových ventilátorů 4, 4a by vyhovovaly bud pro montáž podle obr. 1, nebo pro· montáž podle obr. ·3. · Skupina elektrického motoru 2, pouzdra · 8 a šroubo199516 vicového kanálu 9 může být shodná pro rotory obou typů.

Na obr. 4 a 5, na kterých jsou shodné prvky jako na obr. 1 označeny stejnými Vztahovými znaky s přidáním písmene b, je znázorněn příklad provedení, u kterého je elektrický odpor 14 zapojen do série v napájecím obvodu 15 elektrického motoru 2b tehdy, má-lí se motor s ventilátorem otáčet nižší rychlostí. Rotor 17 ventilátoru má náboj 16, upevněný na hřídeli 3b elektrického motoru 2b a pevně spojený s rotorem 17, který nese lopatky osového ventilátoru 4b a soustavu 5b odstředivých lopatek. Rotor 17 je tvořen kotoučem, jehož válcová stěna 17a je zakřivena směrem к elektrickému motoru 2b, přičemž lopatky osového ventilátoru 4b jsou upevněny na vnějším okraji válcové stěny 17a a soustava 5b odstředivých lopatek je upevněna na vnitřní stěně rotoru 17.

Elektrický motor 2b je upevněn ve válcovém .pouzdru 8b prostřednictvím spon 18 a šroubovicový kanál 9b je vymezen uvnitř válcové stěny 17a rotoru 17 prostřednictvím šroubovicové stěny 19, která má válcový plášť 19a, pevně spojený s pouzdrem 8b, a na svém konci plochou příčku 19b, která je kolmá a jejíž kruhový vnější okraj 19c je spojen prostřednictvím šroubové stěny 19d, která je rovnoběžná s válcovým pláštěm 19á, a jejíž délka progresivně vzrůstá, tak, že její konec 19e vytváří šroubovici. Toto připojení je uskutečněno prostřednictvím příčné šroubové stěny 19f, která v ra8 diálním směru prochází až к vnějšímu okraji 19g, vytvářející rovněž šroubovici v podstatě shodnou s válcovou stěnou 17a rotoru 17, přičemž uvnitř rotoru 17 zůstává dostatečná vůle, zajišťující snadné otáčení. Šroubovicový kanál 9b je rovněž tvořen prostorem mezi rotorem 17, šroubovou stěnou 19d a příčnou šroubovou stěnou 19f, přičemž průřez tohoto prostoru vzrůstá postupně od začátku až к výstupnímu otvoru 10b.

U výstupního otvoru 10b (viz obr. 5) se příčná šroubová stěna 19f v místě 19h ostře ohýbá a připojuje se ke šroubovicové stěně 19, čímž vytváří držák 20, na kterém je upevněn elektrický odpor 14. Tento elektrický odpor 14 je také umístěn v proudu 12b vzduchu, který prochází šroubovicovým kanálem 9b a je tímto proudem 12b vzduchu dostatečně ochlazován. Proud 12b vzduchu má relativně velký výkon a zařazení elektrického odporu 14 nevytváří nesnesitelný hluk, jak by tomu bylo, kdyby se elektrický odpor 14 umístil do proudu vzduchu vytvářeného lopatkami osúvého ventilátoru 4b. Mimoto válcová stěna 17a, plochá příčka 19b a držák 20 chrání elektrický odpor 14 proti nárazům.

Je samozřejmé, že popsané příklady provedení neomezují vynález, který lze uspořádat i jinak, zejména nahrazením technických ekvivalentů, aniž se tím překračuje rámec vynálezu. Tak lze například umístit elektrický odpor 14 do šroubovicového kanálu 9 místo- do jeho výstupu.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Zařízení pro nucený přívod vzduchu, zejména pro větrání chladiče chladicího systému spalovacího motoru motorového vozidla, které má osový ventilátor, elektrický motor pohánějící osový ventilátor, pouzdro obklopující elektrický motor a soustavu odstředivých lopatek, upravených uvnitř osového ventilátoru pro nasávání vzduchu napříč к elektrickému motoru pro jeho ochlazování, vyznačené tím, že kolem osy elektrického motoru (2, 2a, 2b) je uspořádán šroubovicový kanál (9, 9a, 9b) pro přívod vzduchu dodávaného soustavou (5, 5a, 5b) odstředivých lopatek, přičemž výstup šroubovicoivého kanálu (9, 9a, 9b) je vzhledem vynalezu к osovému ventilátoru (4, 4a, 4b) na stejné straně jako elektrický motor (2, 2a, 2 b).
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že šroubovicový kanál (9b) je tvořen válcovou stěnou (17a), vystupující z rotoru (17), a šroubovicovou stěnou (19), která dosahuje až к válcové stěně (17a), je souosá s rotorem (17) a je pevně spojena s pouzdrem (8b) elektrického motoru (2b).
3. 3. Zařízení podle bodu 2 vyznačené tím, že šroubovicová stěna (19) tvoří na výstupu ze šroubovicového kanálu (9b) držák (20), na němž je uložen -elektrický odpor (14).

   2 listy výkresů