Тонкий нагнетатель нагретого воздуха

Авторы патента:


 

Настоящая полезная модель относится к тонкому нагнетателю нагретого воздуха, содержащему основание (10) и оболочку (20), установленную на основание, и вентиляторы, электрический компонент (80) и нагревательный компонент (90), установленные внутри оболочки (20); и выход (22) для воздуха и вход (21) для воздуха выполнены в передней и задней частях оболочки (20); при этом вышеуказанный нагревательный компонент (90) расположен в вышеуказанном выходе (22) для воздуха; вышеуказанная оболочка (20) имеет форму плоского ящика; вышеуказанные вентиляторы внутри оболочки (20) составляют блок (30) вентиляторов, включающий в себя тонкие осевые вентиляторы (31), при этом тонкий осевой вентилятор (31) дополнительно содержит лопастное колесо (311) с радиальным входом и тонкий двигатель, при этом двигатель тесно окружен ступицей (3111) лопастного колеса (311) с радиальным входом, что обеспечивает жесткое соединение между лопастным колесом (311) с радиальным входом и вращательной частью двигателя. По сравнению с существующей технологией, данная полезная модель обеспечивает малую толщину, компактный объем, легкий вес, малый расход материалов и низкую стоимость.

Настоящая полезная модель относится к устройству для регулирования подачи воздуха, более точно, к нагнетателю нагретого воздуха с тонкой структурой.

Нагнетатель нагретого воздуха в соответствии с существующей технологией приводит в движение воздух посредством вентилятора для обеспечения прохождения движущегося воздуха через нагревательный компонент в нагнетателе, в конечном счете, для выхода из нагнетателя для повышения температуры воздуха и для обогрева. Для достижения нагревающего эффекта до некоторой степени, скорость воздуха и объем вентилятора должен достигать заданного значения; другими словами, необходима определенная мощность, размер вентилятора является решающим фактором, определяющим размер всего блока нагнетателя. Существующий нагнетатель нагретого воздуха, даже для минимального компактного нагнетателя нагретого воздуха, обладает мощностью вентилятора по меньшей мере 10 Ватт, имеет осевой размер более 50 мм и большой размер диаметра. В существующем нагнетателе нагретого воздуха используется двигатель переменного тока для приведения воздуха в движение (нагнетатель теплого воздуха для эксплуатации в полевых условиях не включен в тип, указанный здесь). Более того, в существующем нагнетателе нагретого воздуха применяется двигатель с внутренним ротором с лопастными колесами и статорами, чередующимися в осевом направлении. Таким образом, осевые размеры нагнетателя большие. Будучи ограниченными размерами нагнетателя, размеры такого тип нагнетателя теплого воздуха очень большие, толщина составляет практически более 100 мм, расходуется много пластиковых и металлических материалов, расход меди для двигателя переменного тока является чрезмерным, и потребление энергии двигателя является очень высоким; значительное потребление ресурсов сдерживает развитие национальной экономики. Более того, высокое потребление материалов повышает стоимость изготовления, что приносит пользователям дополнительные существенные затраты. С другой стороны, характеристика управления двигателя переменного тока является неудовлетворительной, и изменение скорости затруднено. По существу, двигатели переменного тока для домашнего применения могут осуществлять лишь трехступенчатое регулирование скорости; для них сложно получить бесступенчатое регулирование скорости. Двигатель переменного тока питается от городской электросети 220 В, и не может гарантировать безопасность, так что необходимо принять предохранительные меры по изоляции и безопасности, что дополнительно увеличивает стоимость.

В существующей технологии, обеспечивается тонкий осевой вентилятор малой мощности, при этом его двигатель представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом с наружным ротором. Он зачастую используется в качестве охлаждающего нагнетателя для корпусов компьютера и инструментов, а также в измерительных приборах, см. фиг.4. В таком типе изделия внутреннее отверстие лопастного колеса с радиальным входом приносит пользу, то есть, ступица тесно окружает магнитное кольцо наружного ротора двигателя, и, таким образом, осевая толщина лопастного колеса перекрывается с осевой длиной двигателя, что снижает осевые размеры вентилятора. Такой тип охлаждающего вентилятора также приводится в действие плоским двигателем переменного тока, но в настоящее время такой двигатель переменного тока обеспечивает небольшую мощность. Мощность нагревательного компонента нагревателя теплого воздуха с использованием такого типа вентилятора едва ли достигает более 1300 Ватт, так что его рабочие характеристики были неудовлетворительными и от него отказались.

Задачей настоящей полезной модели является создание тонкого нагнетателя нагретого воздуха, обладающего малой толщиной, компактным объемом, легким весов, малым расходом материала и низкой стоимостью путем устранения недостатков вышеупомянутой существующей технологии.

Для решения технологических проблем, настоящая полезная модель может предложить следующее технологическое решение.

Конструкция и применение тонкого нагнетателя нагретого воздуха, содержащего основание и оболочку, установленную на основание, и вентиляторы, электрический компонент и нагревательный компонент, установленные внутрь оболочки; при этом выход для воздуха и вход для воздуха выполнены в передней и задней частях оболочки; вышеуказанный нагревательный компонент расположен в вышеуказанном выходе; вышеуказанная оболочка имеет форму плоского ящика; вышеуказанные вентиляторы внутри оболочки составляют блок вентиляторов, включающий в себя тонкие осевые вентиляторы, при этом тонкий осевой вентилятор дополнительно содержит лопастное колесо с радиальным входом и тонкий двигатель, данный двигатель тесно окружен ступицей лопастного колеса с радиальным входом, что обеспечивает жесткое соединение между лопастным колесом с радиальным входом и вращательной частью двигателя.

Вышеуказанный блок вентиляторов включает в себя по меньшей мере два комплекта тонких осевых вентиляторов, электрически соединенных параллельно или последовательно, при этом различные тонкие осевые вентиляторы распределены по плоскости или по двум плоскостям, и, соответственно, пересекаются для формирования тупого угла. Для удовлетворения потребностей индивидуального использования, в качестве компонента вентилятора также может использоваться тонкий осевой вентилятор.

Тонкие осевые вентиляторы распределены в линию или по сетке. В данной полезной модели, тонкий двигатель может представлять собой двигатель с наружным ротором или двигатель с внутренним ротором: 1. Когда тонкий двигатель представляет собой двигатель с наружным ротором, ступица лопастного колеса с радиальным входом напрямую окружает наружный ротор двигателя с наружным ротором и образует с ним одно целое на одной оси. Тонкий двигатель может представлять собой бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом с наружным ротором, или двигатель переменного тока с наружным ротором. 2. Когда тонкий двигатель представляет собой двигатель с внутренним ротором, ступица лопастного колеса с радиальным входом закреплена на конце выходной оси двигателя с внутренним ротором, и покрывает оболочку статора двигателя с внутренним ротором с гарантированным зазором. Двигатель с внутренним ротором приводится в действием силой переменного или постоянного тока.

В качестве дополнительного усовершенствования данная полезная модель содержит механизм качания оболочки, расположенный внутри основания; механизм качания содержит ось вращения, закрепленную на нижнем конце оболочки, шестерню, закрепленную на оси вращения втулочным образом, редукционный синхронный двигатель, установленный в основании, и центробежное колесо, закрепленное на выходной оси двигателя, и рейку вилки переключения; рейка вилки переключения содержит рейку и вилку переключения; центробежное колесо расположено в вилке переключения, шестерня и рейка соединены на зубьях.

В качестве другого дополнительного усовершенствования данная полезная модель содержит блок качающихся пластин и кулачковый ползунковый механизм, расположенный впереди оболочки; кулачковый ползунковый механизм включает в себя синхронный двигатель, центробежное колесо и ползун; центробежное колесо и синхронный двигатель жестко соединены, паз для скольжения выполнен в ползуне, и центробежное колесо установлено внутрь паза для скольжения, и сообщается с ним с возможностью перемещения; различные качающиеся пластины блока качающихся пластин соединяются с ползуном при помощи малой оси качания.

По сравнению с существующей технологией, данная полезная модель имеет следующие преимущества: 1. Компонент вентилятора представляет собой часть сердцевины нагнетателя теплого воздуха; толщина и величина играют решающую роль в общем размере блока, весе и расходе материала устройства регулирования подачи воздуха; в данной полезной модели используется компонент вентилятора из по меньшей мере двух тонких осевых вентиляторов, соединенных электрически параллельно или последовательно, намного меньших по осевым размерам по сравнению с использованием единственного вентилятора. Таким образом, объем нагнетателя теплого воздуха при одинаковых характеристиках, т.е., при равном расходе воздуха, значительно уменьшается, и вес существенно снижается; соответственно, расход пластиковых и металлических материалов для монтажных деталей оболочки изделия показывает большое снижение, стоимость изготовления изделия снижается, и общественные ресурсы экономятся, таким образом, обеспечивая рост национальной экономики. В то же время, малогабаритный и легковесный блок также снижает затраты на хранение и транспортировку; 2. В данной полезной модели используется бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом, посредством чего производительность повышается по сравнению с существующим нагнетателем теплого воздуха, в котором используется двигатель переменного тока, таким образом, энергопотребление снижается; 3. Путем использования бесщеточного двигателя постоянного тока с постоянным магнитом для данной полезной модели, большое количество стратегических запасов может быть сэкономлено: расход стали и медных материалов для бесщеточного двигателя постоянного тока значительно снижается по сравнению с двигателем переменного тока; 4. Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом, используемый в данной полезной модели, использует источник постоянного тока, напряжение которого намного ниже крайне низкого безопасного напряжения 42 В, таким образом, безопасность двигателя возрастает.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах, где:

на фиг.1 изображен схематичный вид сбоку и разрез по оси вентилятора положительной проекции для варианта 1 тонкого нагнетателя данной полезной модели;

на фиг.2 изображен схематичный вид спереди положительной проекции для варианта 1 тонкого нагнетателя;

на фиг.3 изображен схематичный вид осевой проекции для варианта 1 тонкого нагнетателя;

на фиг.4 изображен увеличенный схематичный вид сбоку и разрез единственного осевого вентилятора с наружным ротором, используемого в варианте 1 тонкого нагнетателя;

на фиг.5 изображен схематичный вид сбоку и разрез по оси вентилятора положительной проекции для варианта 2 тонкого нагнетателя данной полезной модели;

на фиг.6 изображен увеличенный схематичный вид сборку и разрез единственного осевого вентилятора с внутренним ротором, используемого в варианта 2 для тонкого нагнетателя;

на фиг.7 изображен схематичный вид сбоку и разрез по оси вентилятора положительной проекции для варианта 3 тонкого нагнетателя данной полезной модели;

на фиг.8 представляет собой увеличенный схематичный вид спереди положительной проекции для варианта 4 тонкого нагнетателя данной полезной модели;

на фиг.9 изображен схематичный вид спереди положительной проекции для варианта 4 тонкого нагнетателя данной полезной модели;

на фиг.10 изображен структурный схематичный вид спереди положительной проекции для варианта 5 тонкого нагнетателя данной полезной модели.

Данная полезная модель ниже описана более подробно в комбинации с оптимальными вариантами осуществления, изображенными на чертежах:

Вариант осуществления полезной модели 1:

Вариант осуществления 1 тонкого нагнетателя для данной полезной модели, как показано на фиг.1-4, содержит основание 10 и оболочку 20, установленную на основание, и вентиляторы, электрический компонент 80 и нагревательный компонент 90, установленные внутри оболочки 20; нагревательный компонент 90 установлен впереди вентилятора; выход 22 для воздуха и вход 21 для воздуха оборудованы в передней и задней частях оболочки 20; оболочка 20 имеет форму плоского ящика; вентилятор составляет блок 30 вентиляторов, включающий в себя четыре комплекта тонких осевых вентиляторов 31, соединенных электрически параллельно или последовательно; различные тонкие осевые вентиляторы 31 распределены на плоскости по сетке; все они включают в себя лопастное колесо 311 с радиальным входом и двигатель 312 с наружным ротором, они могут иметь одинаковую мощность или разную мощность, как показано на фиг.4, ступица 3111 лопастного колеса 311 с радиальным входом и кольцо 3121 наружного ротора с постоянным магнитом двигателя 312 с наружным ротором объединены друг с другом; защитная сетка 221 установлена внутри выхода 22 для воздуха впереди оболочки, сетка 211 для отделения пыли установлена внутри заднего входа 21 для воздуха. Двигатель 312 с наружным ротором представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом, его рабочая мощность представляет собой мощность постоянного тока ниже 42 В, и мощность одного блока составляет менее 10 Ватт. В соответствии с разными требованиями пользователей, двигатель с наружным ротором может также приводиться в действие переменным током. На протяжении последних лет, разрабатывалась технология двигателя переменного тока с наружным ротором. Нагревательный компонент 90 представляет собой элемент сопротивления с положительным температурным коэффициентом (РТС), доступный в свободной продаже, а также может представлять собой электротермическую нить, или может представлять собой металлическую электротермическую трубку с ответвлением излучающего крыла, и прочие существующие электротермические элементы. Работа вентилятора и электротермического компонента регулируется и обеспечиваются энергией посредством электрического компонента 80.

Принцип работы и основные компоненты этого варианта осуществления примерно такие же, что и у нагнетателя теплого воздуха в соответствии с существующей технологией. Разница заключается в том, что тяжелый единственный вентилятор переменного тока внутри нагнетателя теплого воздуха заменен компактными портативными тонкими компонентами осевых вентиляторов постоянного тока, таким образом, снижая объем и вес корпуса агрегата, экономя материалы и понижая потребление энергии.

Вариант осуществления полезной модели 2:

Вариант 2 тонкого нагнетателя для данной полезной модели, как показано на фиг.5, по существу идентично варианту 1, и основное различие заключается в том, что: защитная сетка 221 впереди оболочки варианта 1 заменена на блок 60 качающихся пластин; верхний и нижний концы различных качающихся пластин для блока 60 качающихся пластин могут быть соединены с возможностью вращения при помощи оси качания с оболочкой 20; в то же время оборудован кулачковый ползунковый механизм 40, приводящий в движение блок 60 качающихся пластин; кулачковый ползунковый механизм 40 в себя синхронный двигатель 41, центробежное колесо 42 и ползун 43; центробежное колесо 42 и выходная ось синхронного двигателя 41 жестко соединены, паз для скольжения выполнен в ползуне 43, центробежной колесо 42 устанавливается внутрь паза для скольжения и сообщается с ним с возможностью перемещения; различные качающиеся пластины блока 60 качающихся пластин соединяются с ползуном 43 при помощи небольшой оси качания 62. Когда синхронный двигатель 41 вращается, выходная ось приводит центробежное колесо 42 во вращение, и таким образом вынуждает ползун 43 совершать движение вперед-назад, и, следовательно, приводит в действие различные качающиеся пластины блока 60 качающихся пластин через небольшую ось качания 62 так, чтобы они совершали движение вперед-назад.

Другое различие между настоящим воплощением и Воплощением 1 заключается в следующем: в двигателе тонкого осевого вентилятора 31 используется двигатель 313 с внутренним ротором, при этом ротор 3131 вращается в центре неподвижного статора 3132, ступица 3111 лопастного колеса 311 с радиальным входом закреплена конце выходной оси ротора 3131 двигателя и покрывает оболочку статора 3132 двигателя 313 с внутренним ротором с гарантированным зазором, как показано на фиг.6, таким образом, данная структура также помогает уменьшить осевые размеры. Подобным образом, двигатель с внутренним ротором также может приводиться в действие постоянным током или переменным током.

Вариант осуществления полезной модели 3:

Вариант 3 тонкого нагнетателя для данной полезной модели, как показано на фиг.7 и фиг.8, по существу идентично Воплощению 1, и разница между ними заключается в том, что: в настоящем воплощении, основание 10 и оболочка 20 соединены с возможностью относительного вращения, и оно дополнительно содержит механизм 50 качания оболочки, установленный внутри основания 10; механизм 50 качания содержит ось вращения 51, закрепленную на нижнем конце оболочки 20, шестерню 52, закрепленную на оси вращения 51 втулочным образом, синхронный редукционный двигатель 54, установленный на основании 10, и центробежное колесо 55, закрепленное на выходной оси двигателя 54, и рейку 53 вилки переключения; ось вращения 51 помещена в отверстие в основании 10 с возможностью перемещения, рейка 53 вилки переключения включает в себя рейку 531 и вилку переключения 532; центробежное колесо 55 расположено в вилке переключения 53; шестерня 52 и рейка 531 соединены на зубьях. Скорость редукционного синхронного двигателя 54 приводит во вращение центробежное колесо 55, в то время как центробежное колесо 55 и вилка переключения 532 рейки 53 вилки переключения соединены на зубьях; когда оно вращается, рейка 531 вилки переключателя приводится в действие для движения вперед и назад; рейка 531 вилки переключателя дополнительно приводит в действие шестерню 52 для вращения вперед и назад, таким образом, осуществляя вращение оболочки 20 вперед и назад. В качестве эквивалентной замены, специалистам в данной области техники легко установить механизм качания оболочки в оболочке с тем, чтобы осуществить относительное вращение вперед и назад между оболочкой и основанием.

Другое различие между настоящим вариантом и вариантом 1 заключается в том, что компонент 30 вентилятора представляет собой два комплекта тонких осевых вентиляторов 31, распределенных в верхнем и нижнем рядах в линию.

Вариант осуществления полезной модели 4:

Вариант 4 тонкого нагнетателя для данной полезной модели, как показано на фиг.9, по существу идентично варианту 1, и разница заключается лишь в том, что: компонент 30 вентилятора включает в себя три комплекта тонких осевых вентиляторов 31, и они распределены на плоскости в верхнем и нижнем рядах в линию.

Вариант осуществления полезной модели 5:

Вариант 5 тонкого нагнетателя для данной полезной модели, как показано на фиг.10, представляет особый пример: компонент 30 вентилятора включает в себя лишь один тонкий осевой вентилятор 31. Остальные структурные элементы по существу идентичны варианту 1.

1. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха, содержащий основание (10) и оболочку (20), установленную на основание, вентиляторы, электрический компонент (80) и нагревательный компонент (90), установленные внутри оболочки (20), причем выход (22) для воздуха и вход (21) для воздуха выполнены в передней и задней частях оболочки (20), при этом нагревательный компонент (90) расположен в выходе (22) для воздуха, отличающийся тем, что оболочка (20) выполнена в виде плоского ящика, причем вентиляторы внутри оболочки (20) образуют блок (30) вентиляторов, включающий в себя тонкие осевые вентиляторы (31), при этом тонкий осевой вентилятор (31) дополнительно содержит лопастное колесо (311) с радиальным входом и тонкий двигатель, а двигатель плотно окружен ступицей (3111) лопастного колеса (311) с радиальным входом для обеспечения жесткого соединения между лопастным колесом (311) с радиальным входом и вращательной частью двигателя.

2. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по п.1, отличающийся тем, что блок (30) вентиляторов содержит по меньшей мере два комплекта тонких осевых вентиляторов (31), соединенных электрически параллельно или последовательно, при этом различные тонкие осевые вентиляторы (31) распределены по плоскости или по двум плоскостям и соответственно пересекаются для формирования тупого угла.

3. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по п.2, отличающийся тем, что ультратонкие осевые вентиляторы (31) распределены в линию или по сетке.

4. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что тонкий двигатель представляет собой двигатель (312) с наружным ротором, при этом ступица (3111) лопастного колеса (311) с радиальным входом непосредственно плотно окружает наружный ротор (3121) двигателя (312) с наружным ротором, и образует с ним одно целое на одной оси.

5. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по п.4, отличающийся тем, что тонкий двигатель представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянным магнитом и наружным ротором или двигатель переменного тока с внутренним ротором.

6. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что тонкий двигатель представляет собой двигатель (313) с внутренним ротором, при этом ступица (3111) лопастного колеса (311) с радиальным входом закреплена на конце выходной оси двигателя с внутренним ротором, и окружает статор (3132) оболочки двигателя (313) с внутренним ротором с гарантированным радиальным зазором.

7. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по п.6, отличающийся тем, что двигатель (313) с внутренним ротором приводится в действие силой постоянного или переменного тока.

8. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит механизм (50) качания оболочки, установленный внутри основания (10), причем механизм качания (50) содержит ось вращения (51), закрепленную на нижнем конце оболочки (20), шестерню (52), закрепленную на оси вращения (51) втулочным образом, редукционный синхронный двигатель (54), установленный в основании (10), и центробежное колесо (55), закрепленное на выходной оси двигателя (54), и рейку (53) вилки переключения, при этом рейка (53) вилки переключения содержит рейку (531) и вилку переключения (532), а центробежное колесо (55) расположено в вилке переключения (53), причем шестерня (52) и рейка (531) соединены на зубьях.

9. Тонкий нагнетатель нагретого воздуха по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок (60) качающихся пластин и кулачковый ползунковый механизм (40), установленные впереди оболочки (20); кулачковый ползунковый механизм (40) включает в себя синхронный двигатель (41), центробежное колесо (42) и ползун (43); причем центробежное колесо (42) и синхронный двигатель (41) жестко соединены, паз для скольжения выполнен в ползуне (43), центробежное колесо (242) расположено внутри паза для скольжения и сообщено с ним с возможностью перемещения; при этом различные качающиеся пластины блока (60) качающихся пластин соединены с ползуном (43) при помощи небольшой оси качания (32).



 

Похожие патенты:

Плоский мобильный нагреватель воздуха (кабельный теплый пол электрический) относится к резистивному электрообогреву, а именно, к системам так называемого «теплого пола», и может быть использован при создании плоских мобильных нагревательных устройств для обогрева жилых и служебных помещений.

Техническим результатом заявленного цифрового измерителя влажности является повышение точности измерения влажности оптически непрозрачных материалов с оценкой неравномерности влажности по глубине образца

Изобретение относится к области производства водогрейных котлов, в частности к котлам наружного размещения, дополнительно содержащих патрубки для отдельной системы отопления «теплый пол»
Наверх