CZ20003454A3

CZ20003454A3 - Axiální ventilátor

Info

Publication number: CZ20003454A3
Application number: CZ20003454A
Authority: CZ
Inventors: Alessandro Spaggiari
Original assignee: Spal S. R. L.
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2001-11-14
Also published as: WO1999049224A1; SK14242000A3; DE69820853D1; HUP0101416A2; ES2216236T3; AU2635999A; DE69822124T2; TR200002717T2; KR100651077B1; RU2208711C2; CN1139731C; HUP0101416A3; CN1294660A; IL138548A; EP0945627B1; AR018792A1; EP0945627A1; DE69822124D1; RO120216B1; KR20010042150A

Description

AXIÁLNÍ VENTILÁTOR

Oblast techniky

Předložený vynález se týká axiálního ventilátoru vybaveného lopatkami svírajícími úhel s rovinou otáčení ventilátoru.

Ventilátor popsaný předloženým vynálezem má rozličné aplikace, například, pro pohánění vzduchu skrze tepelný výměník nebo chladič v chladícím systému motorového vozidla nebo podobného motoru, nebo pro pohánění vzduchu skrze tepelný výměník v topném systému interiéru vozidla. Kromě toho může být ventilátor popsaný předloženým vynálezem použit pro pohánění vzduchu vestavěné klimatizace nebo vytápění budov.

Ventilátory tohoto typu musí splňovat různé požadavky, zahrnující nízký šum, vysokou účinnost, rozměrovou kompaktnost a dobré hodnoty síly na plochu (neboli tlaku) a pracovní výkon.

Dosavadní stav techniky

Patent EP 0 553 598 téhož přihlašovatele popisuje ventilátor, jehož lopatky mají délku tětivy po celé její délce konstantní. Navíc, přední hrany a zadní hrany lopatek tvoří dvě zakřivení, kterými jsou, v průmětu do roviny otáčení, dva kruhové oblouky. Ventilátory vyrobené podle tohoto patentu dosahují dobrých výsledků co se týče účinnosti a nízkého šumu, ale jejich schopnost dosáhnout vysokých hodnot síly na plochu nebo tlaku je omezena, hlavně kvůli jejich malým axiálním rozměrům.

Potřeba dosáhnout vysokých hodnot síly na plochu se stává stále více důležitým požadavkem kvůli tepelným jednotkám v moderních automobilech, které obsahují dva nebo více výměníků umístěných v sériích - například chladič klimatizačního systému, chladič chladícího systému a tepelný výměník pro dodávání vzduchu u motorů s turbodmychadlem - nebo kvůli chladičům, které se ztenčují, aby vyrovnaly menší čelní rozměry.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je řešit problém síly na plochu nebo tlaku výše zmíněných ventilátorů na základě a jejich další zlepšení v rámci účinnosti a nízkého šumu.

Problém je řešen parametry popsanými v nezávislých patentových nárocích. Závislé patentové nároky je týkají vhodných, výhodných, provedení vynálezu.

fí • * · · ♦ · · · · _ · · • · · · · ···· • · - - ·. · · ·. · • · · · · ·-·-.· · · · • · ,·, » •·*.'7·¹· - · · · • ·· ······· ·· ··

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález bude nyní ozřejměný v následujícím podrobném popisu jeho příkladných provedení v kombinaci s připojenou výkresovou dokumentací, ve které představují:

Obrázek 1 ventilátor podle předloženého vynálezu, znázorněný v čelním pohledu;

Obrázek 2 schématické naznačení geometrických vlastností lopatky ventilátoru podle předloženého vynálezu, znázorněné v čelním pohledu;

Obrázek 3 lopatky ventilátoru podle předloženého vynálezu, braných znázorněné v do roviny rozloženém pohledu a uspořádané v pravidelných intervalech od středové hlavy ke konci lopatky;

Obrázek 4 schématické naznačení dalších geometrických znaků lopatky ventilátoru podle předloženého vynálezu;

Obrázek 5 detail ventilátoru, znázorněného na obrázku 1, ve zvětšeném měřítku, v kombinaci s příslušným vedením;

Obrázek 6 další provedení ventilátoru podle předloženého vynálezu, znázorněné v čelním pohledu;

Obrázek 7 diagram, konstruovaný v karteziánských souřadnicích, reprezentující konvexní okraj lopatky ventilátoru podle předloženého vynálezu; a

Obrázek 8 diagram změny úhlu lopatky v různých úsecích lopatky jako funkce poloměru ventilátoru podle předloženého vynálezu .

Termíny použité pro popsání ventilátoru jsou definovány následovně :

tětiva (L) je délka přímé část ležící u oblouku, které se táhne od přední hrany k zadní hraně přes aerodynamický tvar části lopatky získané protnutím lopatky s válcem, jež osa se shoduje s osou rotace ventilátoru a jehož poloměr r se shoduje v v bodě Q;

středová čára nebo střední tětiva (MC) lopatky je čára spojující středy tětiv L různých paprsků;

úhel křivosti (δ) měřený v daném bodě Q charakteristického zakřivení lopatky, například zakřivení představující zadní hranu lopatky ventilátoru, je úhel tvořený paprskem vycházející ze středu ventilátoru k dotyčnému bodu Q a tečna k zakřivení v tom samém bodě Q.

• ·· • ···· • · · ► «. ·►í ·'· »ί · · kosý úhel nebo čisté úhlové posunutí (a) příznačného zakřivení lopatky je úhel mezi paprskem procházejícím skrz charakteristické zakřivení, například, zakřivením reprezentující střední čáru nebo střední tětivu lopatky, k středové hlavě ventilátoru a paprskem procházejícím skrz charakteristické zakřivení na konci lopatky;

úhel (Θ) rozestupu lopatek je úhel měřený ve středu rotace mezi paprsky procházejícími skrze odpovídající body každé lopatky, například, na okraji lopatek;

úhel (β) lopatky je úhel mezi rovinou rotace ventilátoru a přímkou spojující přední hranu a zadní hranu aerodynamického profilu oblasti lopatky;

poměr stoupání (P/D) je poměr mezi stoupáním spirály, to jest, množství od kterého je dotykový bod Q axiálně posunut, to jest, P = 2.π.r.tan(β) , kde r je délka paprsku k bodu Q a β je úhel lopatky v bodě Q a maximální průměr ventilátoru;

vzepětí profilu (f) je nejdelší rovný díl kolmý k tětivě L, měřený od tětivy L k čáře vzepětí lopatky; poloha vzepětí profilu f vzhledem k tětivě L může být vyjádřena jako procento délky samotné tětivy;

úhel sklonu (V) je axiální posunutí lopatky od roviny rotace ventilátoru, zahrnující ne pouze posunutí celého profilu od roviny rotace, ale také axiálního komponentu kvůli křivosti lopatky, jestli vůbec - také v axiálním směru.

Příklady provedeni vynálezu

S odvoláním na připojenou výkresovou dokumentaci se ventilátor JL otáčí okolo osy 2^ a obsahuje středovou hlavu j3 upevňující množství lopatek 4_ zakřivených v rovině rotace XY ventilátoru jL. Lopatky £ mají patu 5, konec 6 a jsou ohraničeny konvexním okrajem J_ a konkávním okrajem 8_.

Jestliže mají být dosaženy uspokojivé výsledky v termínech účinnosti, hladiny hluku a tlakové energie otáčením ventilátoru vytvořeného podle předloženého vynálezu buď v jednom, nebo v druhém směru, konvexní okraj J_ a konkávní okraj může být každý buď přední hrana nebo zadní hrana lopatky.

Jinými slovy, ventilátor 1. se může otáčet tak, že poháněný vzduch se nejdříve setká s konvexní hranou 1_ a poté s konkávní hranou £3, nebo naopak, nejprve s konkávní hranou 8_ a poté konvexní hranou J_.

Samozřejmě aerodynamický profil lopatky musí být orientován podle režimu činnosti ventilátoru 1, to jest, shodně, zdali poháněný vzduch se setká prvně s konvexním okrajem ý nebo konkávním okrajem 8^.

• fc . fc . fc fc fc ·' fc i fci ·> fc

Na konci 6 lopatek £ může být připevněn vyztužující prstenec 9. Prstenec 9 zpevňuje sadu lopatek 4 například, aby se předešlo změně úhlu β lopatky 4_ v oblasti konce lopatky následkem aerodynamického zatížení. Mimoto prstenec 9 v kombinaci s vedením 10 omezuje víření vzduchu okolo ventilátoru a redukuje víry na konci 6 lopatek £, tyto víry jsou vytvářeny, jak je známo, rozdílem tlaku na površích lopatky ý.

Pro tento záměr má prstenec 9 silnou okrajovou část 11, která pasuje do odpovídajícího sedla 12 vytvořeného ve vedení 10. Vzdálenost (a) , velmi malá v axiálním směru, mezi okrajem 11 a sedlem 12 společně s labyrintovým tvarem části mezi dvěma prvky, redukuje vzduchový vír na konci lopatek ventilátoru.

Mimoto, speciální lícování mezi vnějším prstencem a vedením 10 umožňuje, aby se dvě části dostali do vzájemné kontaktu, zatímco přitom redukuje axiální pohyby ventilátoru.

Úhrnem, prstenec 9 vykazuje tvar trysky, to jest, jeho vstupní oblast je větší než oblast, skrz kterou prochází vzduch na konci lopatek 4.. Větší sací povrch nechává vzduch proudit při konstantní rychlosti kompenzováním odporu proudění.

Nicméně, jak je znázorněno na obrázku 6, ventilátor vyrobený podle předloženého vynálezu je nutné vybavit vnějším vyztužujícím prstencem a příslušným vedením.

Lopatka _4, přenesená do roviny otáčení XY ventilátoru L vykazuje geometrické charakteristické znaky popsané níže.

Úhel ve středu (Β) , považovaný jako střed, geometrický střed ventilátoru splývající s osou 2_ rotace ventilátoru, odpovídající šířce lopatky 4 u paty 5, je vypočítán použitím vztahu, který bere v úvahu mezeru, která musí existovat mezi dvěmi sousedními lopatkami _4. Ve skutečnosti, jestliže jsou ventilátory tohoto typu vyrobeny vhodněji z umělé hmoty, za použití vstřikovacího lisu, lopatky v lisovnici by neměly přečnívat, jinak by lisovnice použitá pro vytváření ventilátoru musela být velmi komplexní a následně by nevyhnutelně rostly výrobní náklady.

Mimoto by mělo být poznamenáno, že hlavně v případě aplikací u motorových vozidel ventilátory nepracují nepřetržitě, protože mnoho času, po který běží motor, tepelné výměníky, ke kterým jsou připevněny ventilátory, jsou chlazeny proudem vzduchu vytvořeným pohybem samotného vozidla. Tudíž musí být vzduchu umožněno, aby proudil skrz lehce i když není ventilátor v činnosti. Toho je dosaženo necháním relativně širokých mezer mezi lopatkami ventilátoru. Jinými slovy, lopatky ventilátoru nesmí tvořit clonu, která by zabraňovala chladícímu efektu proudu vzduchu vytvořeného pohybem vozidla. Vztah použitý pro výpočet úhlu (B) ve stupních je :

φ φφ φφ φφ φφφ · φ « φ φ · #'*«'.,.· φ“.··· φ ·. · • φ φ φ* φ φ · φ φ,. W »·’ φ · · • Φ ΦΦ·Φ ·· Φ·

ΦΦΦ ··

Β = (360°/počet lopatek) - Κ; a K_mi_n = 3 (průměr středové hlavy; výška profilu lopatky ve středovce).

Úhel (K) je složka, která bere v úvahu minimální vzdálenost, která musí být mezi dvěma sousedními lopatkami, aby se předešlo přečnívání během lisování a je funkcí průměru středové hlavy: zvětšením průměru středovky může být menší úhel (K) . Hodnota úhlu (K) může také být ovlivněna výškou profilu lopatky ve středové hlavě.

Níže podaný popis formou příkladu pouze a bez omezení podstaty vynálezeckého pojetí se týká provedení ventilátoru vyrobeného ve shodě s předloženým vynálezem. Jak je znázorněno v připojené výkresové dokumentaci, ventilátor má sedm lopatek, středovou hlavu s průměrem 140 mm a vnějším průměrem, který se shoduje s průměrem vnějšího prstence 9, 385 mm.

Úhel (B) odpovídající šířce lopatky ve středovce, vypočítaný použitím těchto hodnot, je 44°.

Nyní bude popsána konfigurace lopatky £ ventilátoru 2^: lopatka _4 je prvně definována jako průmět do roviny otáčení XY ventilátoru 1. a průmět lopatky 4 do roviny XY je poté převeden do prostoru.

S odkazy k detailu znázorněném na obrázku 2, geometrické provedení lopatky _4 se sestává z nakresleni osy 13 úhlu (Β) , který je střídavě omezený paprskem 17 nalevo a paprskem 16 napravo. Poté je nakreslen paprsek 14 otočený proti směru hodinových ručiček o úhel A = 3/11 B vzhledem k ose úhlu 13, a paprsek 15, který je také otočený proti směru hodinových ručiček o úhel (A) ale vzhledem k paprsku 16. Dva paprsky 14, 15 jsou tudíž oba otočeny o úhel A = 3/11 B, což je, A = 12°.

Průnik paprsků 17 a 16 se středovou hlavou 3 a průnik paprsků 14 a 15 s vnějším prstencem 9 ventilátoru (nebo s kružnicí o stejném průměru jako vnější prstenec 9), určují čtyři body (M, N, S, T) ležící v rovině XY, které určují průmět lopatky 4_ ventilátoru 1. Průmět konvexního okraje Ί_ je také, u středové hlavy, definován první tečnou 21 nakloněnou pod úhlem C = 3/4 A, což je, C = 9°, vzhledem k paprsku 17 procházející skrze bod (M) na středové hlavě 3.

Jak je vidět na obrázku 2, úhel (C) je měřený ve směru hodinových ručiček vzhledem k paprsku 17 a proto je první tečna 21 ještě před paprskem 17, když konvexní okraj 17 je první který se setká s prouděním vzduchu, nebo zpětně paprsek 17, když konvexní okraj 2 je poslední, který se setká s prouděním vzduchu, což je, když okraj 2 í^e první, který setká s prouděním vzduchu.

9. · 9 · •1 · · · ·> · · · •· 9 9 · • ·· · 9

ΙίΛ'ύΛ)

Na vnějším prstenci 9 je také definován konvexní okraj 7 druhou tečnou 22, která pod úhlem (W) , který je rovný šesti násobku úhlu (A), což je 12°, vzhledem k paprsku 14 procházejícímu skrze bod (N) na vnějším prstenci 9. Jak je znázorněno na obrázku 2, úhel (W) je měřený proti směru hodinových ručiček vzhledem k paprsku 14, a proto je druhá tečna 22 před, když konvexní okraj 7 je první, který se setká s prouděním vzduchu, nebo zpětně paprsek 14, když konvexní okraj 1_ je poslední, který se setká s prouděním vzduchu, což je, když okraj 2 í^e první, který potká proudění vzduchu.

V praxi je průmětem konvexního okraje 1_ tečna k první tečně 21 a ke druhé tečně 22 a vyznačuje se zakřivením s jednoduchou konvexní částí bez inflexních bodů. Zakřivení, které definuje průmět konvexního okraje je parabola typu:

y = ax² + bx +c

Ve znázorněném provedení je parabola určena následující rovnicí:

y = 0,013x² - 2,7x + 95,7

Rovnice určuje zakřivení znázorněné v Karteziánském diagramu znázorněném na obrázku 7, jako funkce vztahu proměnných x a y roviny XY.

Zpět k obrázku 2, koncové body paraboly jsou určeny tečnami 21 a 22 v bodech (M) a (N) a oblast maximální konvexnosti je tak nejblíže středové hlavě 3.

Experimenty ukazují, že konvexní okraj 1_, včetně jeho parabolického průmětu do roviny rotace XY ventilátoru, poskytuje skvělou účinnost a hlukovou charakteristiku.

Co se týče průmětu konkávního okraje 2 lopatky _4 do roviny XY, může být použito jakékoliv zakřivení druhého stupně uspořádaného takovým způsobem, aby určovalo použitelnou konkávnost. Například, průmět konkávního okraje 2 může být definován parabolou podobnou parabole konvexního okraje J7 a sestrojenou v podstatě stejným způsobem.

Ve vhodném provedení je zakřivením definujícím průmět konkávního okraje 2 do roviny XY kruhový oblouk, jehož poloměr (R_cu) se rovná poloměru (R) středové hlavice a v praktické aplikaci popsané zde, je hodnota tohoto poloměru 70 mm.

Jak je znázorněno na obrázku 2, průmět konkávního okraje 2 je omezen body (S) a (T) a mezi nimi se rozkládajícím kruhovým obloukem, jehož poloměr se rovná poloměru středové hlavy. Průmět

konkávního okraje Č3 je tudíž zcela jednoznačně definován geometrickými termíny.

Obrázek 3 znázorňuje jedenáct profilů 18 reprezentující jedenáct oblastí lopatky 4_ vyrobených v pravidelných intervalech zleva doprava, což je, od středové hlavy 3 k vnějšímu okraji 6 lopatky _4. Profily 18 mají některé společné charakteristické znaky, ale jsou všechny geometricky různé, aby byly schopné se přizpůsobit aerodynamickým podmínkám, které jsou v podstatě funkcí polohy profilů radiálním směru. Charakteristické znaky společné pro všechny profily lopatky jsou zvláště vhodné pro dosažení vysoké účinnosti a tlakové energie a nízkého šumu.

První profily nalevo jsou více klenuté a mají větší úhel (β) lopatky, protože jsou blížeji ke středové hlavici, jejich lineární rychlost je menší než těch z vnějších profilů.

Profily 18 mají čelní stěnu 18a obsahující počáteční lineární díl. Tento lineární díl je konstruován tak, aby umožňoval proudění vzduchu hladce vstoupit, předcházeje, aby lopatka „tloukla vzduch, což by přerušilo hladké proudění vzduchu a tudíž by narostl hluk a redukovala by se účinnost. Na obrázku 3, je tento díl označený (t) a je ho délka je od 14% do 17% délky tětivy (L).

Zbytek čelní stěny 18a je v podstatě tvořen kruhovými oblouky. Průchod od profilů blízko ke středovému kruhu směrem k těm na konci lopatky, kruhové oblouky tvořící čelní stěnu 18a jsou v poloměru větší a větší, to jest, vzepětí (f) profilu lopatky £ se zmenšuje.

Pokud se týče tětivy (L) , vzepětí profilu (f) je umístěno v bodě, označeném (If) na obrázku 3, mezi 35% a 47% celkové délky tětivy (L). Tato délka musí být měřena od okraje profilu který se setkává se vzduchem první.

Zadní strana 18b lopatky je určena zakřivením tak, že maximální tloušťka (G_max) profilu je umístěna v oblasti mezi 15% a 25% celkové délky tětivy lopatky a vhodněji ve 20% délky tětivy (L) . Také v tomto případě tato délka musí být měřena od okraje profilu, který se setkává se vzduchem první.

Přechodem od profilů blížeji středové hlavě, kde maximální tloušťka (G_max) vykazuje nejvyšší hodnotu, tloušťka profilu 18 se snižuje na konstantní míru směrem k profilům na konci lopatky, kde je to redukována o asi čtvrtinu její hodnoty. Maximální tloušťka (G_max) se snižuje podle v podstatě lineární změny jako funkce poloměru ventilátoru. Profily 18 oblastí lopatky 4_ na nejkrajnější části ventilátoru JL mají nejnižší hodnotu tloušťky (Gmax) protože jejich aerodynamická charakteristika je musí činit vhodnými pro vyšší rychlosti. Takto je profil optimalizovaný pro • 99«

·· ·· 99 • 9 · 9 9 9 · 9 9 ·

9' ·9 '·- ·. 9 9 □ .· ^k 9 · ·

9 9 9 9'9 ' 9 9 lineární rychlost části lopatky, tato rychlost samozřejmě narůstá se zvětšujícím se poloměrem ventilátoru.

Délka tětivy (L) profilů (18) se také mění jako funkce poloměru .

Délka (L) tětivy dosahuje své nejvyšší hodnoty v prostředku lopatky 4 a klesá směrem ke konci 6 lopatky, aby redukovala aerodynamické zatížení na nejkrajnější část lopatky ventilátoru a také, aby usnadnila průchod vzduchu v době kdy je ventilátor nečinný, jak je uvedeno výše.

Úhel (β) lopatky se také mění jako funkce poloměru ventilátoru. Zvláště, úhel (β) lopatky se snižuje podle pololineárního předpisu.

Předpis změny úhlu (β) lopatky může být vybrán podle aerodynamického zatížení potřebného na nejkrajnější části lopatky ventilátoru .

Ve vhodném provedení je změna úhlu (β) lopatky jako funkce poloměru (r) ventilátoru závislostí třetího řádu na principu kubické rovnice a je určená vztahem:

(β) = -7.10”⁶.r³ + 0,0037.r² - 0, 7602r + 67,64

Předpis změny (β) jako funkce poloměru (r) ventilátoru je znázorněno v diagramu znázorněném na obrázku 8.

Obrázek 4 znázorňuje způsob, jakým se průmět lopatky _4 v rovině XY převádí do prostoru. Lopatka 4 má úhel sklonu V vzhledem k rovině rotace ventilátoru 3^.

Obrázek 4 znázorňuje díly spojující body (Μ', Ν') a (S',

Τ') lopatky (4).

Tyto body (M', N',S', Τ') vycházejí z bodů (Μ, N, S, T) , které leží v rovině XY a táhnou kolmé díly (Μ, Μ'), (N, Ν'), (S,

S'), (Τ, Τ'), které tudíž určují úhel sklonu (V) nebo, jinými slovy, posunutí lopatky ý v axiálním směru. Mimoto, ve vhodném provedení má každá lopatka _4 tvar určený oblouky 19 a 20 v obrázku 4. Tyto oblouky 19 a 20 jsou kruhové oblouky, jejichž zakřivení je vypočítáno jako funkce délky lineárních dílů (M',

Ν') a (S', Τ'). Jak je znázorněno na obrázku 4, oblouky 19 a 20 jsou vyrovnány od odpovídající lineárních dílů (Μ', Ν') a (S',

Τ') příslušnými délkami (hl) a (h2). Tyto délky (hl) a (h2) jsou měřeny na kolmici k rovině rotace XY ventilátoru 1 a jsou vypočítány sami o sobě jako procento délky dílů (Μ', Ν') a (S', Τ').

toto·· ·· · ···« 9 9 9 9 • · . 9.- -·... · · · • · · - - 9 ·-%*·. · · · • · · · , , x i ,♦ ; · · · ·»· ·· · · to ·»· · 'to· · ·

Čárkované čáry na obrázku 4 jsou zakřivení - parabolický díl a kruhový oblouk - související s konvexním okrajem 2 ^as konkávním okrajem 8L

Úhel sklonu V lopatky 4, co se týče jeho axiálního posunutí komponentu tak i co se týče zakřivení vytváří to možné aby opravil ohyb díky aerodynamickému zatížení a vyvážení aerodynamických momentů na lopatce takovým způsobem aby získal jednotné axiální proudění vzduchu rozmístěné přes celý přední povrch ventilátoru.

Všechny charakteristické hodnoty lopatky ventilátoru, podle popsaného provedení, jsou shrnuty v tabulce níže, kde r je obecně použitelný poloměr a následující geometrické proměnné se týkají odpovídající hodnoty poloměru:

L označuje délku tětivy; f označuje vzepětí profilu;

t označuje počáteční lineární díl oblasti lopatky; lf označuje polohu vzepětí profilu vzhledem k tětivě L; β označuje úhel oblasti profilu lopatky v šedesáti stupňové soustavě;

x a y označuje Kartézskou soustava souřadnic v rovině XY parabolického okraje lopatky.

r	70	100, 6	131,2	161, 9	179
L	59, 8	68,7	78,2	7 3	71,2
f	8,2	7,5	7,8	6,7	5
t	10	10,5	11	10,5	10
lf	21	25, 5	31,2	32,8	33
β	30,1	21,9	15,7	13,3	11,1
X	65, 3	93,2	126, 1	161, 9	176, 4
y	-25,2	-43, 0	-38,1	-0,7	23, 9

Experimentální zkoušky ukazují, že ventilátory, vyrobené podle předloženého vynálezu, mají hladinu hluku 25-30%, měřeno v dB (A) , která je menší než u konvenčních ventilátorů tohoto typu a vykazuje značné zlepšení z hlediska akustického komfortu, což, jinak řečeno, znamená, že vytvářený hluk je mnohem více „příjemnější” než u konvenčních ventilátorů.

Mimoto, při těch samých podmínkách výtlaku vzduchu, ventilátory vyrobené podle předloženého vynálezu zdokonalují hodnoty síly až o 50% větší než u konvenčních ventilátorů tohoto typu.

Ve ventilátorech vyrobených podle přeloženého vynálezu, přechod od zpětné konfigurace lopatek ke konfiguraci s lopatkami směrem dopředu nemá za následek jakoukoliv patrnou změnu týkající se hladině hluku. Mimoto, při určitých pracovních podmínkách, ···· »· 99 · » · • * · · < · · · ·; · · · ·· ·· /10 »

·ί· «« ·· · A ' » ·«··'.' zejména ve vysokém rozmezí, konfigurace lopatek směrem dopředu dodává o 25-30% více než zpětná konfigurace lopatek.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY •AíiP

1. Axiální ventilátor (1) otáčející se v rovině (XY) a obsahující středovou hlavu (3), množství lopatek (4), každou ohraničenou konvexním okrajem (7) a konkávním okrajem (8) a sestávající se z úseků s aerodynamickými profily (18) s úhlem lopatky (β), který se snižuje postupně a konstantně od paty (5) směrem ke konci (6) lopatky (4), ventilátor vyznačující se tím ,že průmět konvexního okraje (7) do roviny (XY) je definován segmentem paraboly.
2. Ventilátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že průmět konkávního okraje (8) do roviny (XY) je definován úsekem zakřivení druhého stupně.
3. Ventilátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průmět konkávního okraje (8) do roviny (XY) je definován segmentem paraboly.
4. Ventilátor podle nároku 2, vyznačující se tím, že průmět konkávního okraje (8) do roviny (XY) je určen kruhovým obloukem.
5. Ventilátor vyznačující se přední část (18a) (t) podle jakéhokoliv z předcházejících nároků, tím, že aerodynamické profily (18) mají obsahující alespoň jeden počáteční rovný díl
6. Ventilátor podle - nároku 5, vyznačující se tím, že aerodynamické profily (18) 'mají přední část (18a) obsahující díl, který následuje po počátečním dílu (t) , který je podstatně tvořen kruhovým obloukem.
7. Ventilátor podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že aerodynamické profily (18) vykazují délku tětivy (L) a zadní stranu (18b) určenou konvexním zakřivením, které, v kombinaci s přední částí (18a), určuje maximální hodnotu tloušťky (G_max) profilu v oblasti mezi 15% a 25% celkové délky tětivy (L) měřené od okraje, který se setkává se vzduchem jako první.
8. Ventilátor podle jakéhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že průmět každé lopatky (4) do roviny (XY) je vymezený čtyřmi body (Μ, N, S, T) , které leží v rovině (XY) a definovaný jako funkce úhlu (B) vzhledem k šířce jediné lopatky (4) ležící proti úhlu ventilátoru;

a že tyto čtyři body (Μ, N, S, T) jsou určeny následujícími geometrickými charakteristikami:

body (M) a (S) jsou umístěny na středové hlavě (3) nebo na patě (5) lopatky (4) a jsou určeny paprsky (16, 17) vycházejícími ze středu ventilátoru a vytvářející úhel (B);

• · /2.

bod (N) je umístěn na konci (6) lopatky (4) a je posunut proti směru hodinových ručiček o úhel (A) = 3/11(B) vzhledem k ose (13) úhlu (B);

bod (T) je umístěn· na konci (6) lopatky (4) a jě posunut proti směru hodinových ručiček o úhel (A) = 3/11(B) vzhledem k paprsku vycházejícímu ze středu ventilátoru a procházejícímu skrze bod (S).
9. Ventilátor podle nároku 8, vyznačující se tím, že průmět konvexního okraje (7) do roviny (XY) v bodě (M) má první tečnu (21) svírající úhel (C) , který je roven třem čtvrtinám (A), vzhledem k paprsku procházejícímu skrze bod (M);

a že průmět konvexního okraje (7) do roviny (XY) v bodě (N) má druhou tečnu (21) svírající úhel (W) , který je roven šestinásobku (A), vzhledem k paprsku (14) procházející skrze bod (N); první a druhá tečna (21, 22) je před odpovídajícími paprsky (17, 14), v případě že směr otáčení ventilátoru (1) je takový, že první se s prouděním vzduchu setkává konvexní okraj (7) a první a druhá tečna (21, 22) je uspořádaná tak, že určují zakřivení v rovině (XY), která vykazuje jednoduchou konvexní část bez ohybů.
10. Ventilátor podle jakéhokoli z předcházejících nároků od 6 do 11, vyznačující se tím, že kruhový oblouk, tvořený průmětem konkávního okraje (8) do roviny (XY), vykazuje poloměr (R_cu) , který Se rovná poloměru (R) středové hlavy (3).
11. Ventilátor podle kteréhokoli z předcházejících nároků vyznačující se tím, že lopatky (4) jsou tvořeny díly, jejichž aerodynamické profily (18) mají úhel (β) lopatky, který se postupně a konstantně zmenšuje od paty (5) směrem ke konci (6) lopatky (4) na základě kubické rovnice jako funkce poloměru.