Zgłoszenie patentowe nr: P-438705 z dnia 09.08.2021r.
Przedmiot wynalazku. Wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia, jest urządzeniem, które pozwala na uzyskanie silnego strumienia gazów w szerokim zakresie prędkości obrotowej urządzenia. Wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia może mieć szerokie zastosowanie wszędzie tam, gdzie wymagane jest wytworzenie silnego strumienia gazów, i tak może być stosowany jako urządzenie wytwarzające ciąg dla turbiny gazowej o cechach pompy ciepła, lub jako urządzenie wytwarzające ciąg we wszelkich pojazdach latających.
Stan techniki. W obecnym czasie istnieje na świecie wiele rodzajów wentylatorów odśrodkowych, których efektywność pracy pod kątem siły wytwarzanego strumienia gazów nie jest zadowalająca, gdyż brak uszczelnienia tych wentylatorów sprawia, że znaczna część gazów bierze udział w przedmuchach, co wpływa negatywnie na sprawność tych urządzeń.
Istota wynalazku. Wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia, zbudowany jest z naprzemiennych modułów, w skład których wchodzą: Moduł łożyskujący z komorą wirnika odśrodkowego i umieszczonym w jej wnętrzu wirnikiem odśrodkowym, oraz z pokrywy komory wirnika z wydzieloną częścią dolotu powietrza. Część czołową dmuchawy odśrodkowej zamyka płyta czołowa z łożyskiem osadzonym współosiowo z urządzeniem. Moduł łożyskujący z komorą wirnika odśrodkowego, posiada wydzielony kanał wylotowy połączony z kolektorem wylotowym wentylatora. W celu zmniejszenia zjawiska występowania przedmuchów mogących sprawić, że część powietrza z wnętrza komory wirnika mogłaby wracać do części dolotowej, zastosowano uszczelnienie odśrodkowe, które polega na tym, że utworzono ukierunkowany przepływ niewielkiej porcji powietrza, w kierunku przeciwnym do kierunku występujących przedmuchów. Uzyskano to w ten sposób, iż na obwodzie obręczy wirnika wydzielony został kołnierz z nacięciami ukształtowanymi tak, aby podczas ruchu wirowego wirnika, niewielka porcja powietrza znajdująca się w szczelinach pomiędzy obręczą a pokrywą, była odrzucana odśrodkowo na zewnątrz.
We wszystkich modułach łożyskujących i współosiowo z urządzeniem, wydzielone zostały otwory, w których osadzone zostały łożyska kulkowe, łożyskujące za pośrednictwem współosiowych czopów, wszystkie wirniki, usytuowane w wentylatorze według wynalazku. Wewnątrz wirników wydzielone zostały kwadratowe otwory usytuowane wzdłuż osi urządzenia, wewnątrz których umieszczony został połączony z silnikiem napędowym, wałek napędowy o przekroju kwadratowym.
Przykład wykonania. Wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia, przedstawiony jest w przykładzie wykonania jako trój-sekcyjny wentylator, zbudowany z naprzemiennych modułów, w skład których wchodzą: Moduł łożyskujący 1 z komorą 2 wirnika odśrodkowego i umieszczonym w jej wnętrzu wirnikiem 3 odśrodkowym, oraz z pokrywy 4 komory 2 wirnika z wydzieloną częścią dolotu powietrza 5. Część czołową dmuchawy odśrodkowej zamyka płyta czołowa 6 z łożyskiem 7 osadzonym współosiowo z urządzeniem. Moduł łożyskujący 1 z komorą 2 wirnika odśrodkowego, posiada wydzielony kanał wylotowy 8 połączony z kolektorem 9 wylotowym wentylatora. W celu zmniejszenia zjawiska występowania przedmuchów, zastosowano uszczelnienie odśrodkowe, które polega na tym, że utworzono ukierunkowany przepływ niewielkiej porcji powietrza, w kierunku przeciwnym do kierunku występujących przedmuchów. Uzyskano to w ten sposób, iż na obwodzie obręczy 11 wirnika 3 wydzielony został kołnierz 12 z nacięciami ukształtowanymi tak, aby podczas ruchu wirowego wirnika 3, niewielka porcja powietrza znajdująca się w szczelinach pomiędzy obręczą 11 a pokrywą 4, była odrzucana odśrodkowo na zewnątrz.
We wszystkich modułach łożyskujących 1 i współosiowo z urządzeniem, wydzielone zostały otwory, w których osadzone zostały łożyska 7 kulkowe, łożyskujące za pośrednictwem współosiowych czopów 13, wszystkie wirniki 3, usytuowane w wentylatorze według wynalazku. Wewnątrz wirników 3 wydzielone zostały kwadratowe otwory 15 usytuowane wzdłuż osi urządzenia, wewnątrz których umieszczony został połączony z silnikiem napędowym, wałek 14 napędowy o przekroju kwadratowym.
Objaśnienie figur rysunków. Fig. 1 – Przedstawia trój-sekcyjny wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia w rzucie przestrzennym. Fig. 2 – Przedstawia w widoku bocznym trój-sekcyjny wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia. Fig. 3 – Przedstawia w widoku od czoła trój-sekcyjny wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia. Fig. 4 – Przedstawia trój-sekcyjny wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia w przekroju A-A z fig. 3. Fig. 5 – Przedstawia trój-sekcyjny wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia w przekroju B-B z fig. 3. Fig. 6 – Przedstawia w widoku przestrzennym moduł łożyskujący z komorą wirnika odśrodkowego. Fig. 7 – Przedstawia w widoku przestrzennym wirnik wentylatora. Fig. 8 – Przedstawia w widoku przestrzennym pokrywę komory wirnika z wydzieloną częścią dolotu powietrza. Fig. 9 – Przedstawia w widoku przestrzennym płytę czołową wentylatora.
Zalety urządzenia. Wentylator odśrodkowy z wysokim poziomem uszczelnienia cechuje się wysoką wydajnością wytwarzanego ciągu w szerokim zakresie prędkości obrotowych urządzenia, co przy połączeniu z turbiną gazową o cechach pompy ciepła, pozwala na uzyskanie zamiany ciepła otoczenia na energię elektryczną, i tym samym na ogromny rozwój technologiczny w wielu dziedzinach techniki. Zastosowane w wentylatorze według wynalazku uszczelnienie odśrodkowe może mieć szerokie zastosowanie we wszelkich urządzeniach tego typu, podnosząc znacząco sprawność tych urządzeń.
