BE1011636A3

BE1011636A3 - Compressor met ingebouwde ventilator.

Info

Publication number: BE1011636A3
Application number: BE9701053A
Authority: BE
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-11-09

Abstract

Compressor die een compressorelement (1) bevat, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor (2), een koelblok (3) dat boven het compressorelement (1) gelegen is, een radiale koelventilator (4) die tegenover de uitgang het koelblok (3) gelegen is en een kast (5) omheen dit compressorelement (1), de aandrijfmotor (2), het koelblok (3) en de koelventilator (4), welke kast (5) van minstens één inlaatopening (6) voor koellucht en bovenaan tegenover de koelventilator (4) van minstens één uitlaatopening (7) voor deze koellucht voorzien is, daardoor gekenmerkt dat de koelventilator (4) een radiale ventilator is met een slakkenhuis (11) met minstens twee uitgangen (12).

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Compressor met ingebouwde ventilator. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een compressor die een compressorelement bevat, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor, een koelblok dat boven het compressorelement gelegen is, een radiale koelventilator die tegenover de uitgang het koelblok gelegen is en een kast omheen dit compressorelement, de aandrijfmotor, het koelblok en de koelventilator, welke kast van minstens   een   inlaatopening voor koellucht en bovenaan tegenover de koelventilator van minstens één uitlaatopening voor deze koellucht voorzien is. 



  Aan compressoren worden steeds strengere eisen opgelegd wat betreft het geluid. 



  Een van de voornaamste geluidsbronnen benevens het compressoraggregaat bestaande uit het compressorelement en de aandrijfmotor, is de koelventilator die koellucht via een inlaatrooster in de kast en over het compressoraggregaat en het koelblok zuigt. 



  Bekende compressoren bevatten doorgaans een axiale koelventilator die zieh net onder een opening in het dak van de omkasting bevindt. Er is geen ruimte voorhanden om het uittredend ventilatorgeluid te dempen. 



  Het toepassen van een geluidarme radiale koelventilator laat toe van het geluidsniveau te verminderen. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 De aanstroming geschiedt op dezelfde manier als bij een axiale ventilator en dus ook axiaal. De uitstroming is evenwel anders, namelijk radiaal. 



  Het pad dat de koellucht volgt is evenwel niet ideaal en kan turbulenties van de lucht voor gevolg hebben. Het verminderen van deze turbulenties zal een verdere daling van het geluidsniveau brengen. 



  Deze uitvinding heeft een compressor als doel die voornoemde en andere nadelen niet vertoont en relatief geluidsarm is. 



  Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt doordat de koelventilator een radiale ventilator is omgeven door een slakkenhuis of volute met minstens twee uitgangen. 



  Radiale ventilatoren omgeven door een slakkenhuis zijn op zieh gekend, maar een normaal slakkenhuis met   een   uitgang is in een uitlaatkanaal van een compressor die ontworpen is voor een axiale ventilator niet bruikbaar. 



  Naast het stroomlijnen van de luchtstroming bij het uittreden van de radiale ventilator zorgt het slakkenhuis voor een verhoging van de opvoerhoogte of drukval die de ventilator kan overbruggen. Hierdoor is een hoger luchtdebiet mogelijk en kan de radiale ventilator kleiner gemaakt worden, hetgeen een bijkomende geluidsreductie met zieh meebrengt. 



  De koelventilator kan in een luchtuitlaatkanaal met 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 meerhoekige doorsnede opgesteld zijn, in welk geval het slakkenhuis of de volute bij voorkeur evenveel uitgangen bezit als de doorsnede hoeken bezit. 



  Bij voorkeur is de radiale koelventilator nagenoeg tegen het dak van de kast opgesteld, met zijn rotatieas verticaal. 



  De uitlaatopening of uitlaatopeningen kan, respectievelijk kunnen dan in het dak aangebracht zijn, terwijl op elke uitgang van het slakkenhuis een kanaal aansluit dat met zijn vrij uiteinde naar boven gericht is en de radiale uitgaande stroming van de ventilator omgebogen wordt in een opwaarste stroming. 



  Zonder dergelijk slakkenhuis zou de uitgaande koellucht tegen de wanden van het luchtuitlaatkanaal botsen, waardoor sterke turbulenties zouden ontstaan, hetgeen extra geluid en een ongewenste luchtweerstand voor gevolg heeft. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een compressor volgens de uitvinding weergegeven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een vooraanzicht weergeeft van een compressor volgens de uitvinding ; figuur 2 een zijaanzicht weergeeft van de compressor van figuur   1 ;   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 figuur 3 een bovenaanzicht weergeeft van de compressor van de vorige figuren ; figuur 4 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 3 met F4 is aangeduid ; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens de lijn V-V in figuur   4 ;   figuur 6 een doorsnede weergeeft volgens de lijn VI-VI in figuur   4 ;   figuur 7 een doorsnede weergeeft volgens de lijn VII-VII in figuur 4. 



  De compressor weergegeven in de figuren bevat een compressorelement 1, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor 2 voor het aandrijven van het compressorelement   1,   een koelblok 3 dat boven het compressorelement gelegen is, een radiale koelventilator 4 die aan de uitgangszijde ten opzichte van het koelblok 3 gelegen is en een kast 5 omheen dit compressorelement   1,   de aandrijfmotor 2, het koelblok 3 en de koelventilator 4. 



  De kast 5 is onderaan, tegenover de aandrijfmotor 2, van een of meer inlaatopeningen 6 voor koellucht voorzien en bovenaan, tegenover de koelventilator 4, van uitlaatopeningen 7 voor deze koellucht voorzien. 



  De koelventilator 4 is met zijn rotatieas verticaal nagenoeg tegen het dak van de kast 5 opgesteld, in een luchtuitlaatkanaal 8 met vierhoekige doorsnede dat door een schot 9 binnenin de kast 5 is gevormd en waarin ook het koelblok 3 is gelegen. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Deze koelventilator 4 is een radiale ventilator waarvan de ingang aansluit op een venturi 10 en die omgeven is met een volute of slakkenhuis 11 met meerdere, in het gegeven voorbeeld vier, uitgangen 12 aangezien het luchtuitlaatkanaal 8 vierhoekig is, zoals in detail in figuur 4 is weergegeven. 



  De uitlaatopeningen 7 zijn trouwens rond een gedeelte 13 van het dak van de kast 5 aangebracht, welk gedeelte 13 gelegen is boven de bovenwand 14 van de koelventilator 4 en de steun van de motor van de koelventilator 4 vormt of draagt. Dit gedeelte 13 sluit trouwens aan op de bovenwand 15 van het slakkenhuis 11, welke bovenwand iets hoger gelegen is dan de bovenwand 14 van de koelventilator 4 en eventueel een gedeelte van het dak van de kast 5 kan vormen. 



  Op elke tangentieel op de buitenkant uitgevende uitgang 12 van het slakkenhuis 11 sluit een kanaal 16 aan dat met zijn vrij uiteinde naar boven gericht is en uitmondt op een van de uitlaatopeningen 7. 



  Zoals weergegeven in de figuren 3 tot 7, is dit kanaal 16 begrensd door een gebogen verlengde 17 van de bodem 18 van het slakkenhuis 11 ter plaatse van de uitgang 12 en door een omgebogen verlengde 19 de buitenwand van het slakkenhuis 11 ter plaatse van een uitgang 12, welk verlengde 19 eindigt op de buitzijde van een volgende uitgang 12. 



  De omdraaiing naar boven over 90  van de tangentieel uit 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 het slakkenhuis 11 stromende koellucht vindt plaats door de buiging van het verlengde 17 maar kan reeds beginnen zodra deze koellucht de ventilator 4 verlaat doordat de bodem 18 reeds oplopend is vooraleer het kanaal 16 begint, zoals onder meer duidelijk weergegeven is in figuur 7. 



  De uitlaatopeningen 17 kunnen even groot als de uitmonding van dit kanaal 15, maar kunnen ook groter is en zieh bijvoorbeeld ook tussen de buitenkant van het slakkenhuis 11 en wanden van het luchtuitlaatkanaal 8 uitstrekken. 



  Deze uitmonding kan, zoals weergegeven in voorbeeld, ter hoogte van de bovenwand van het slakkenhuis 11 gelegen zijn en gedeeltelijk begrensd zijn door de rand van dit bovenvlak op het uieinde van de uitgang 12, welke rand zowel recht als gebogen kan zijn. 



  Tegen het dak van de kast 5 kan de uitmonding van elk kanaal 16 een weinig verwijd zijn in de richting van het midden van het voornoemde gedeelte 13 door indeukingen 20 die in dit gedeelte 13 aangebracht zijn, zoals weergegeven in de figuren 3 tot 5. 



  De verhouding tussen de keelafstand A, dit is de kortste radiale afstand tussen de buitenomtrek van de radiale koelventilator 4 en de binnenkant van het slakkenhuis 11, enerzijds, en de buitenstraal Rv van de radiale koelventilator 4, anderzijds, is niet kleiner dan 1/5 en is bij voorkeur ongeveer 1/4. Hierdoor is de geluidamplitude op de bladpasfrequentie van de koelventilator 4 minimaal. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 Ter plaatse van de keel en dus daar waar een gedeelte van het slakkenhuis 11 een nieuwe diffusie naar een nieuwe uitgang 12 begint, is de opstaande rand van de buitenwand van dit gedeelte van een afronding 21 voorzien die vloeiend ombuigt tot in de vorige uitgang 12 of het erop aansluitende gedeelte van het slakkenhuis waar de vorige, uitgaande diffusie plaatsvindt, zoals duidelijk weergegeven in figuur 4. 



  De straal Rk van deze afronding is tussen 5 en 15% gelegen van de buitenstraal Rv van de koelventilator 4 om toename van het breedbandgeluid te beperken. 



  De expansiehoek a, dit is de radiale verwijding van het slakkenhuis 11 langsheen de omtrek, ligt tussen 7 en 100 om een optimale diffusie in het slakkenhuis 11 teweeg te brengen en dus lossing van de luchtstroom langsheen de wand van het slakkenhuis 11 te vermijden. 



  De hiervoor beschreven compressor is bijzonder geluidsarm en toch vrij compact. 



  De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke compressor kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies. 1.- Compressor die een compressorelement (1) bevat, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor (2), een koelblok (3) dat boven het compressorelement (1) gelegen is, een radiale koelventilator (4) die tegenover de uitgang het koelblok (3) gelegen is en een kast (5) omheen dit compressorelement (1), de aandrijfmotor (2), het koelblok (3) en de koelventilator (4), welke kast (5) van minstens een inlaatopening (6) voor koellucht en bovenaan tegenover de koelventilator (4) van minstens een uitlaatopening (7) voor deze koellucht voorzien is, daardoor gekenmerkt dat de koelventilator (4) een radiale ventilator is met een slakkenhuis (11) met minstens twee uitgangen (12).

2.-Compressor volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de koelventilator (4) in een luchtuitlaatkanaal (8) met meerhoekige doorsnede opgesteld is en het slakkenhuis (11) evenveel uitgangen (12) bezit als de doorsnede hoeken bezit.

3.-Compressor volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat het luchtuitlaatkanaal (8) vierhoekig is en het slakkenhuis (11) vier uitgangen (12) bezit.

4.-Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de radiale koelventilator (4) nagenoeg tegen het dak van de kast (5) opgesteld is, met zijn rotatieas verticaal. <Desc/Clms Page number 9> 5.-Compressor volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de uitlaatopening (7) of uitlaatopeningen (7) in het dak van de kast (5) aangebracht is, respectievelijk zijn, terwijl op elke uitgang (12) van het slakkenhuis (11) een kanaal (16) aansluit dat met zijn vrij uiteinde naar boven gericht is en de radiale uitgaande stroming van de koelventilator (4) omgebogen wordt in een opwaartse stroming.

6.-Compressor volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het kanaal 16 begrensd is door een gebogen verlengde (17) van de bodem (18) van het slakkenhuis (11) ter plaatse van de uitgang (12) en door een omgebogen verlengde (19) de buitenwand van het slakkenhuis (11) ter plaatse van een uitgang (12), welk verlengde (19) eindigt op de buitzijde van een volgende uitgang (12).

7.-Compressor volgens conclusie 5 of 6, daardoor gekenmerkt dat voor de ombuiging van de luchtstroom de bodem (18) van het slakkenhuis (11) op het einde van een uitgang (12) reeds omhoog lopend is.

8. Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de verhouding tussen de keelafstand (A) van het slakkenhuis (11), enerzijds, en de buitenstraal (Rv) van de radiale koelventilator (4), anderzijds, niet kleiner is dan 1/5 en bij voorkeur ongeveer 1/4 is.

9.-Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat ter plaatse van de keel en dus <Desc/Clms Page number 10> daar waar een gedeelte van het slakkenhuis (11) een nieuwe diffusie naar een nieuwe uitgang (12) begint, de opstaande rand van de buitenwand van dit gedeelte van een afronding (21) voorzien is die vloeiend ombuigt tot in de vorige uitgang (12), dit is het erop aansluitende gedeelte van het slakkenhuis (11) waar de vorige, uitgaande diffusie plaatsvindt.

10.-Compressor volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de straal (Rk) van de afronding van de wand van het slakkenhuis (11) ter plaatse van een keel tussen 5 en 15% gelegen is van de buitenstraal (Rv) van de koelventilator (4).

11. - Compressor volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de expansiehoek (a), dit is de radiale verwijding van het slakkenhuis (11) langsheen de omtrek, tussen 7 en 100 gelegen iso