BR112013013910B1

BR112013013910B1 - arranjo de ventilador compreendendo um difusor e um ventilador de construção axial, radial ou diagonal

Info

Publication number: BR112013013910B1
Application number: BR112013013910-2A
Authority: BR
Inventors: Markus Engert; Erik Reichert; Oliver Haaf; Christian Pfaff; Marc Schneider; Jurgen Schöne; Katrin Bohl; Sven Beck; Dieter Best; Tobias Ehmann; Alexander Frank; Erhard Gruber; Matthias Maschke; Thomas Sauder
Original assignee: Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2020-07-28
Also published as: WO2012084725A1; EP2655891A1; AU2011347657A1; SG191231A1; MX349369B; KR20130143094A; BR112013013910B8; MX2013007001A; EP2655891B1; BR112013013910A2; ES2782361T3; CN103270315A; US10072671B2; CN103270315B; DE202010016820U1; US20140086728A1; CL2013001830A1

Abstract

VENTILADOR/DIFUSOR COM ADMISSÃO CIRCULAR E SAÍDA DE SIMETRIA NÃO ROTACIONAL A presente invenção refere-se a um difusor (3) para um ventilador (2) em forma de construção axial radial ou diagonal, com uma abertura de entrada (10) e com uma abertura de saída (20) para um produto gasoso que flui desde a abertura da admissão (10) em uma direção de fluxo principal direcionado axialmente (S) de um compartimento interno do difusor (I) fechado por um alojamento externo (30), até a abertura de saída (20), sendo que a seção transversal (21) da abertura de saída (20) é maior do que a seção transversal (11) da abertura de entrada (10) e a seção transversal do compartimento interno do difusor (I), partindo do corte (11) da abertura de entrada aumenta para o corte (21) da abertura de saída (20), sendo que o alojamento externo (30) forma um componente difusor externo (AD) que limita externamente o compartimento difusor interno (I), sendo que o alojamento externo (30) forma um componente difusor externo (AD) que limita o compartimento interno difusor (I) na parte externa. Para conseguir de uma forma construtiva pouco complexa aprimoramentos do comportamento operacional relativo ao grau de ação e ruído e proposto que a seção transversal do componente difusor externo (AD) ao longo da direção de fluxo principal (...).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um difusor para um ventilador, em forma de construção axial, radial ou diagonal, com uma abertura de entrada e uma abertura de saída para o meio gasoso que flui desde a abertura da admissão, em uma direção de fluxo principal axial dentro de um compartimento interno do difusor, circundado por um alojamento externo, até a abertura de saída sendo que a seção transversal da abertura de saída é maior do que a seção transversal da abertura de entrada e a seção transversal do compartimento interno do difusor -partindo da seção transversal da abertura de entrada -aumenta progressivamente na direção da seção transversal da abertura de saída, sendo que o alojamento externo forma uma parte externa do difusor que limita, externamente, o compartimento interno do difusor. A presente invenção também refere-se a uma parte externa do difusor ou uma parte interna do difusor, bem como a um ventilador e um arranjo de ventilador que compreende um difusor dessa espécie.

[0002] O princípio de um difusor e também o seu emprego em acoplamento sequencial a um turbo motor já é conhecido há várias dezenas de ano. Difusores são tecnicamente protegidos para transformarem energia cinética em energia de pressão. Para tanto, o fluxo terá de ser retardado. Isto normalmente é conseguido por uma ampliação contínua ou irregular da seção transversal do fluxo, o que pode ser concretizado de várias maneiras. Na construção de ventiladores podem ser empregados difusores para tornarem mais lentos os fluxos de gás e para aumentar a pressão do gás. No caso, em princípio um difusor apresenta o caso inverso de um bocal, sendo que a seção transversal da abertura de saída -contrária ao bocal -é maior do que a seção transversal da abertura de entrada e a seção transversal do compartimento interno do difusor, partindo da seção transversal da abertura de entrada, aumentam até a seção transversal da abertura de saída. Isto vale para fluxos de gás com velocidade subsônica.

[0003] A vantagem do emprego de um difusor em ligação sequencial de um ventilador axial, diagonal ou radial, baseia-se em que normalmente, em todas as formas de construção de ventiladores, as perdas que se apresentam devido à dissipação da corrente volumétrica em saída, são dominantes quando comparadas com outras fontes de perdas. Uma parte da energia de fluxo do jato em saída pode ser reconvertida pelo difusor em pressão estática, sendo que o aumento da pressão estática produz um aumento do grau de ação. Além disso, as rotações podem ser reduzidas para o mesmo potencial de ar o que significa uma redução do ruído.

[0004] Um difusor da espécie inicialmente citada passou a ser conhecido, por exemplo, da patente europeia EP 0 581 978 A1. Esta publicação compreende um difusor de várias zonas para um turbo motor a ser axialmente atravessado sendo que no ângulo de dobramento da admissão do difusor -tanto em um cubo como também em um cilindro do turbo motor -estão presos exclusivamente para uniformização de um perfil de pressão total, estando presos acima da altura do canal, na saída da última carreira de pás. No caso, dentro de uma zona de retardo do difusor estão previstos meios para o afastamento da torção do fluxo com torção, em forma de nervuras de fluxo e anéis condutores de fluxo subdividem o difusor em vários canais. A fim de que nas condições pré-determinadas da área do difusor -com o que se compreende a relação da seção transversal do fluxo na saída para com a admissão do difusor -com menor diâmetro possível da primeira zona difusora, bem como com recuperação de pressão física maior possível e fluxo de escoamento isento de torção, visando manter mínimo o comprimento global do difusor, estão previstos para o difusor conformações especiais diferenciadas da primeira e da segunda zona difusora, as quais exigem todavia um esforço relativamente elevado sob o ponto de vista técnico de produção.

[0005] Na versão descrita como sendo preferida na patente europeia EP 0 581 978 A1, o difusor conhecido encontra-se em um alojamento de gás de escape de uma turbina de gás que é concebida de tal maneira que não entra em contato com a corrente do gás de escape. A efetiva condução da corrente é realizada pelo difusor, o qual, na sua primeira zona, está conformado como peça de inserção para o aloja-mento do gás de escape. Para tanto, uma parede limitadora externa e uma parede limitadora interna do difusor são mantidas por meio de nervuras de fluxo. A parede limitadora externa, que limita externamente a seção transversal do compartimento interno do difusor, forma um alojamento externo do difusor, ao passo que a parede limitadora interna, que limita internamente a seção transversal do compartimento in-terno do difusor, forma um alojamento interno. O difusor pode assim ser compreendido como consistindo de uma parte externa do difusor, que limita externamente o compartimento de fluxo, e uma parte interna do difusor que limita o compartimento de fluxo interno.

[0006] O objetivo da presente invenção reside em conformar um difusor, uma parte externa do difusor e/ou uma parte interna do difusor para um difusor e um arranjo de válvulas de espécie conhecida, que de maneira construtiva de esforço reduzido possibilitam que sejam alcançados melhorias do comportamento operacional de um ventilador axial diagonal ou radial, relativo ao grau de ação e aos ruídos.

[0007] De acordo com a invenção, essa tarefa será solucionada pelo fato de que a seção transversal da parte externa do difusor converge ao longo da direção de fluxo principal de uma seção transversal de formato circular na abertura da admissão para uma seção transversal não circular na abertura de saída. De uma maneira alternativa, a tarefa subjacente da invenção em um difusor desta espécie, no qual adicionalmente, de forma conhecida, em sentido concêntrico relativo à parte externa do difusor, está prevista uma parte interna do difusor que tem um alojamento, limitando, como alojamento interno, o compartimento interno do difusor na parte interna, sendo essa tarefa solucionada pelo fato de que a parte interna do difusor, em pelo menos um corte perpendicular para com a direção do fluxo principal, apresenta uma seção transversal não circular ao redor do eixo de giro do ventilador.

[0008] De uma maneira importante para a invenção, portanto, por um lado, pode estar prevista uma parte externa do difusor para um ventilador de construção axial radial ou diagonal que converge na maior extensão possível ao longo da direção de fluxo principal de uma seção transversal circular para uma seção transversal não circular, estando prevista uma parte interna do difusor, de configuração aleatória. Por outro lado, também pode estar prevista no difusor uma parte interna do difusor que, em um menor corte, apresenta uma seção transversal não circular ao redor do eixo de giro do ventilador, estando prevista uma parte externa do difusor, de configuração aleatória. No caso da seção transversal não circular pode se tratar em particular de uma seção que, na sua formação básica, é poligonal, em particular quadrada. Neste caso, a invenção compreende a conformação correspondente da parte externa do difusor e/ou da parte interna do difusor.

[0009] Como ocorre com unidades conhecidas, difusores conectados em sequência a um ventilador, um difusor de acordo com a presente invenção produz uma reconversão da pressão dinâmica para pressão estática. Neste sentido, a velocidade do fluido será reduzida e uniformizada. Enquanto que um difusor convencional, conformado no sentido do eixo de rotação do ventilador totalmente com simetria rota-tional, transforma a velocidade principalmente em direção axial -portanto, o componente axial do vetor de velocidade -promovendo sua transformação em pressão estática e no caso de constância de torção pré-estabelecida, o componente circunferencial da velocidade é apenas reduzido dentro de uma medida na qual aumenta o diâmetro, ao passo que um difusor de acordo com a presente invenção inibe adicionalmente uma parte da velocidade circunferencial do gás em pressão estática, já que a geometria simétrica não rotacional inibe o movimento em direção circunferencial. Desta maneira aumenta vantajosamente o grau de eficácia de difusão.

[00010] O difusor de acordo com a invenção, o qual, pela conformação de sua seção externa difusora e/ou a seção interna difusora apresenta uma seção transversal de fluxo não completamente simétrica em sentido rotacional, apresenta adicionalmente ainda outra vantagem. O espaço construído máximo que está disponível para um difusor, nos aparelhos finais normalmente é de formato quadrado sendo determinado pelo produto uma largura máxima, uma altura máxima e um comprimento máximo. Nestas condições, nos cantos que estão presentes, por exemplo, no caso de uma seção transversal poligonal, em particular quadrada, em um difusor de acordo com a invenção -em comparação com um difusor de simetria totalmente rotacional -poderá ser aproveitada uma face maior normalmente para com o eixo de rotação do ventilador e, portanto, possibilitando uma reconversão maior da velocidade axial. Também dessa maneira aumenta o grau de ação do difusor.

[00011] Também, em um difusor de acordo com a invenção, sem que sejam ultrapassados os limites da área construída já definidos, a seção transversal da abertura de saída, baseado em um possível aproveitamento dos cantos, pode se conseguir um raio equivalente maior do que aquele de um difusor totalmente de simetria rotacional, podendo ser logrado desta maneira uma reconversão de pressão mai-or a partir da velocidade circunferencial. No caso, deve se compreender sob a expressão de raio equivalente, o raio de um círculo que possui o mesmo conteúdo espacial como a face difusora de formato não circular. O raio bivalente também é designado como diâmetro hidráulico.

[00012] Um difusor de acordo com a invenção poderá vantajosamente ser empregado em arranjo com um ventilador axial radial ou diagonal, operado através de um motor elétrico com induzido externo, sem que neste caso tenha que ser previsto uma roda condutora sequencial.

[00013] A constituição global de um arranjo de ventiladores com ventilador e um difusor de acordo com a invenção pode ser concretizada em uma única seção ou em duas seções. A expressão constituição em uma seção significa que um componente fixo do ventilador, em particular um anel de parede e todo o difusor -ou seja, a parte interna e/ou externa do difusor -são configuradas como um único componente construído. Dessa maneira, o anel da parede do ventilador passa a constituir um componente do difusor.

[00014] Com a expressão de configuração de duas seções compre-ende-se que o difusor de acordo com a invenção é configurado como um componente de construção separado de componentes de construção fixos do ventilador -constituindo, portanto um componente de construção separado, sendo que pode ser preso ou está preso através de meios fixadores, como sejam parafusos, rebites, grampos etc. ou por conexões de fricção de forma e/ou coesa como por um fecho tipo baioneta, por uma união de clipe por solda etc. em partes fixas do ventilador, em particular no anel de parede ou em uma grade protetora. No caso, vantajosamente, também é possível conformar de tal maneira um difusor de acordo com a presente invenção que seja adequada para uma montagem posterior em um ventilador já instalado.

[00015] Além disso, em uma configuração de duas seções deste tipo de uma disposição, também é possível que o próprio difusor possa ser construído em várias seções, com o que se deve compreender que consiste em vários componentes difusores individuais, os quais, através de meios fixadores ou conexões, conforme acima já mencionado, podem ser ou já estão interconectados. Os componentes de difusor que desta maneira podem ser montados no local podem, portanto de uma maneira logística vantajosa, ser conformados de tal maneira que, por exemplo, possam ser empilhados, reduzindo-se dessa maneira o volume de transporte. Desta maneira, torna-se possível modificar a geometria difusora, em particular a extensão difusora, pela não utilização ou pela substituição de diferentes componentes do difusor, conforme as necessidades.

[00016] Outras versões vantajosas da invenção estão contidas nas concretizações e na descrição subsequente. Baseado em vários exemplos de execução apresentados nas figuras anexas do desenho, a invenção será explicada mais detalhadamente. As figuras mostram:

[00017] Fig. 1 -corte longitudinal de uma apresentação de princípio de um arranjo de ventilador que é constituído de um ventilador e de um difusor, no qual um difusor de acordo com a invenção está sendo empregado ou poderá vir a ser empregado,

[00018] Fig. 2 -vista em perspectiva de um lado de saída de gás de uma versão preferida de um difusor de acordo com a invenção,

[00019] Fig. 3 -uma vista em perspectiva para um lado de admissão de gás da versão preferida, mostrada na Fig. 2, relativo a um difusor de acordo com a invenção,

[00020] Fig. 4 -um arranjo de válvulas de acordo com a invenção em vista de corte em perspectiva,

[00021] Fig. 5 – vista em perspectiva semelhante à Fig. 2

[00022] Fig. 6 – vista em perspectiva semelhante à Fig. 3,

[00023] Fig. 7 -apresentação gráfica de uma dependência preferida de um recipiente da face transversal do difusor no lado da saída do gás no sentido da face transversal do difusor no lado da entrada do gás de uma relação do comprimento do difusor para com um diâmetro externo da entrada de admissão do difusor,

[00024] Fig. 8 -apresentação gráfica de uma dependência preferida de uma relação do diâmetro hidráulico em relação ao comprimento do difusor, relativo a uma relação do comprimento do difusor para com um diâmetro externo da abertura de entrada do difusor,

[00025] Fig. 9 -vista em perspectiva de uma versão preferida de uma parte externa do difusor ou interno de acordo com a invenção,

[00026] Fig. 1Oa/Fig. 10b e Fig. 11 a/Fig. 11 b -um semicorte axial e radial por duas versões preferidas de uma parte externa do difusor de acordo com a invenção, em um arranjo de válvulas de acordo com a invenção,

[00027] Fig. 12a/12b até Fig. 15a/15b -um semicorte axial e radial de quatro modalidades preferidas de uma parte interna do difusor de acordo com a invenção, em um arranjo de válvulas de acordo com a invenção,

[00028] Fig. 16a/16b e Fig. 17a/17b -em um semicorte axial e radial de duas versões preferidas de combinações de partes externas e internas do difusor de acordo com a invenção, em um arranjo de válvula consoante à invenção, sendo que a parte externa do difusor é reduzida,

[00029] Figs. 18a/18b e Fig. 19a/19b -um meio corte axial e radial de duas versões preferidas de combinações de partes externas e internas do difusor de acordo com a invenção, em um arranjo de válvulas de acordo com a invenção,

[00030] Figs. 20a/20b e Figs. 21a/21b -um meio corte axial e radial por duas versões preferidas de combinações de partes externas e in-ternas do difusor de acordo com a invenção, em um arranjo de válvulas de acordo com a invenção, sendo que os componentes internos do difusor são reduzidos,

[00031] Fig. 22a -um semicorte axial por um arranjo de válvula de acordo com a invenção, com um ventilador centrífugo,

[00032] Fig. 22b -um meio corte axial de um arranjo de válvula de acordo com a invenção com um ventilador diagonal,

[00033] Figs. 23a/23b -um meio corte axial e radial por um arranjo de válvula de acordo com a invenção, de acordo com as Figs. 12a/12b, com uma parte interna do difusor, estando em particular marcada a face da saída.

[00034] Em relação à subsequente descrição, será enfatizado, expressamente, que a invenção não está restrita aos exemplos de execução e, portanto, também não está restrita a todos ou várias características de combinações de características descritas, mas, ao contrário, cada característica individual do exemplo de execução também poderá ter significado inventivo quando estiver separada de todas as demais características correlatas e que foram descritas neste sentido.

[00035] Nas figuras do desenho, componentes iguais também possuem sempre o mesmo número de referência, de maneira que normalmente serão descritas apenas uma única vez.

[00036] Como se depreende, inicialmente, na Fig. 1, um arranjo de ventilador 1 de acordo com a invenção compreende um ventilador 2, como por exemplo está representado em uma forma de construção axial, e um difusor 3, o qual -mas que não se verifica de forma clara da apresentação esquematizada -está conformado de acordo com a invenção, isto é pode ser pelo menos assim conformado, como é mos-trado para um difusor 3 de acordo com a invenção, a título de exemplo, nas Figs. 2 e 3 e para a disposição 1 de acordo com a invenção, sendo apresentado em forma detalhada na Fig. 4. O ventilador 2 o qual alternativamente também pode ser uma unidade de construção radial diagonal, é acionado por um motor 4, e através de um anel de parede 5 está preso em uma base 6, como uma parede.

[00037] As Figs. 2 e 3 e também as Figs. 5 e 6 mostram que um difusor 3 de acordo com a invenção apresenta uma abertura de entrada 10 e uma abertura de saída 20 para o meio gasoso que atravessa desde a abertura de entrada 10 em uma direção de fluxo principal S -que se estende, portanto, essencialmente em paralelo para com o eixo longitudinal X -X do difusor 3, atravessando um compartimento interno de difusor 1, circundado pelo alojamento externo 30, até uma abertura de saída 20. A abertura de entrada 10 apresentada na Fig. 1 possui um contorno externo circular, sendo que a marca de referência D1 designa o diâmetro do ventilador 2. O difusor 3 apresenta um comprimento L.

[00038] A seção transversal 21 (face transversal sombreada A2 na Fig. 5) da abertura de saída 20 é maior do que a seção transversal 11 (face transversal sombreada A1 na Fig. 6) da abertura de entrada 10, ao passo que a seção transversal do compartimento interno do difusor I aumenta a partir da seção transversal 11 da abertura de entrada 10 até a seção transversal 21 da abertura de saída 20, em particular de uma forma contínua. O alojamento externo 30 forma uma parte externa do difusor AD que limita externamente o compartimento interno do difusor I.

[00039] De acordo com a invenção, está previsto que a seção transversal da parte externa do difusor AD ao longo da direção de fluxo principal S converge de uma seção transversal 31 circular na abertura de entrada 10 para uma seção transversal 32 não circular na abertura de saída 20. Esta última seção transversal é essencial -conforme mostrado na Fig. 2 -preferencialmente quadrada.

[00040] Concentricamente para com a parte externa do difusor AD, está prevista uma parte interna do difusor ID que limita o compartimento interno do difusor I através do alojamento interno 40 do qual é constituído. De acordo com a invenção, está previsto que a parte interna do difusor ID, em pelo menos um corte perpendicular para com a direção de fluxo principal S, apresenta uma seção transversal 42 não circular ao redor do eixo longitudinal X -X comum da parte interna do difusor ID e da parte externa do difusor AD. Uma seção transversal 42 -não consideradas seções arredondadas nos cantos para evitar rupturas no fluxo -não circular, essencialmente, isto é, no seu formato básico, de forma quadrada, está previsto, por exemplo, na abertura de saída 20. A seção transversal 41 da parte interna do difusor ID na abertura de entrada 10 ao invés disso é de conformação circular.

[00041] Como uma conformação em particular vantajosa em um difusor 3 com uma parte interna do difusor ID concentricamente disposto em relação à parte externa do difusor AD, que possui aproximadamente o mesmo comprimento L (menos de uma diferença de 10% relativo ao comprimento da parte maior), deve ser considerada uma formação do percurso espacial de acordo com a Fórmula (1).

sendo que o valor A2/A1 pode ser difuso + em termos de 20%. A Fórmula (1) é mostrada na Fig. 7 sendo que -como também já acima foi explicado -A1 é a face atravessada pelo fluxo na admissão do difusor 10, A2, a face atravessada pelo fluxo na saída do difusor 20, Léo comprimento do difusor e D1 é o diâmetro do ventilador.

[00042] Verificou-se que um diâmetro Dhydr (valor duplo do raio equivalente) hidráulico e referente ao comprimento -em particular independente de uma parte interna do difusor ID -poderá ser considerado otimizado quando estiver dimensionado de acordo com a Fórmula (2):

, conforme mostra a Fig. 8. Também aqui a faixa de oscilação admissível é + 20% do valor Dhydr/L calculado.

[00043] Paredes difusoras que constituem o alojamento interno 40, o alojamento externo 30 e/ou -no caso de uma construção de várias seções -partes destas unidades, podem consistir de plástico sendo produzidas preferencialmente por um processo de moldagem básica ou moldagem normal, como moldagem a jato, extrusão, transformação rotacional, moldagem de espuma, embutimento profundo a vácuo, formas de sopro ou semelhantes procedimentos.

[00044] Em uma forma de construção híbrida, podem estar reforçadas áreas mecânica e intensamente solicitadas do difusor por pelo menos uma parte de metal aplicada durante um processo de moldagem primário ou posteriormente aplicado.

[00045] Também, em forma de construção com longarinas, uma estrutura de suporte do difusor 3 pode ser uma estrutura que é coberta por um material fino, em particular de plástico ou de chapa.

[00046] Em uma forma de realização vantajosa de um difusor 3 de várias seções, placas finas (espessura inferior a 1 mm, preferencialmente inferior a 0,5 mm), originalmente placas planas, em particular placas estampadas, podem ser dobradas e interconectadas na montagem. Para reforço dessas construções podem ser usadas peças anexas adicionais.

[00047] A Fig. 9 apresenta uma versão de um difusor 3, de acordo com a invenção, o qual também pode ser empregado com a parte externa do difusor AD ou com a parte interna do difusor ID, ou seja, como alojamento externo 30 ou podendo ser empregado como alojamento interno 40. Esta versão é adequada em particular como solução de construção para anéis de parede 5 com um diâmetro D1 superior a 500 mm. A parede dessa versão é produzida de um laminado, ou seja, de um componente de lona P consistindo preferencialmente em plástico e que, vantajosamente, poderá ser dobrado para o transporte. O trabalho logístico pode de esta maneira ser reduzido. Para a produção do difusor 3, ou seja, da parte do difusor AD, ID, pode ser, por exemplo, soldado um recorte plano, sendo unido com os anéis de suporte e de moldagem 9a que circundam a abertura de entrada 10 e a abertura de saída 20. Os anéis de suporte e de modelagem 9a podem, no caso, estar interconectados através de varas de suporte 9b, sendo que formarão com essas unidades em particular -conforme acima explicado -em forma de construção de longarinas uma estrutura. O anel de suporte e de modelagem 9a na abertura de entrada 10, no caso apresentado, possui formato circular, o anel de suporte e de modelagem 9a na abertura de saída 20 é aproximadamente quadrado, porém com cantos arredondados. Portanto, pelos anéis de suporte e de modelagem 9a poderá assim ser apoiada não apenas a lona P, porém os anéis 9a podem vantajosamente servir para acolherem uma grade protetora, em particular na abertura de saída 20 a fim de atarraxar um anel de parede na abertura de entrada 10. Pelas varas de suporte 9b, as quais -como os anéis de suporte e de modelagem 9a -podem ser produzidos, de acordo com a resistência necessária, de aço ou de plástico, pode, eventualmente, mediante emprego de um dispositivo fixador adicional, ser fixado no encerado P. Como na lona P se trata de um componente de construção flexível, por um recorte alterado da lona P (e uma adequação de vigas de suporte 9b) o comprimento L do difusor 3 poderá ser alterado com reduzido esforço. Também se torna possível de maneira simples modelar os planos P com uma geometria su-perficial (os chamados Riblets -nervuras pequenas) que produz em superfícies atravessadas pelo fluxo de forma turbulenta, uma diminuição da resistência de fricção. Neste sentido podem aplicados nos planos, nervuras microscopicamente pequenas com uma distância recí-proca inferior a 100 pm, que inibem movimentos transversais do fluxo e, desta maneira, diminuem a fricção na parede em até cerca de 8%.

[00048] O difusor 3 de acordo com a invenção pode também ser executado com uma proteção contra contato que é conformada ou inteiriça com alojamento interno 40 e/ou com alojamento externo 30, ou é conformada como componente de construção separado. Caso o difusor 3 seja conformado com uma proteção contra contato, poderá ser abandonado ou ser essencialmente simplificado na sua construção uma grade protetora de ventilador que geralmente é usada nos ventiladores. Como a proteção contra contato com a roda móvel -na Fig. 4 é apresentado uma pá de ventilador 7 (com o cubo 8) -de acordo com a invenção possui em relação à roda móvel normalmente uma distância maior do que uma grade protetora usada do tipo convencional. A distância entre as hastes deve ser escolhida maior o que pode ser vantajoso do ponto de vista técnico-fluxo e acústico. A proteção contra contato pode ser concebida de forma construtiva muito simples, por exemplo, em forma de longarinas retangulares.

[00049] Embora um uso preferido da invenção resida em que empregar um difusor 3, conformado de acordo com a invenção, em particular, com um ventilador de baixa pressão -axial ou de baixa pressão diagonal, operado por um motor elétrico de induzido externo, que possa ser empregado sem roda condutora sequencial, um difusor 3 de acordo com a invenção pode ser conformado ainda com uma roda condutora sequencial. Uma roda condutora sequencial desta espécie consiste em elementos condutores fixos e desvia componentes circun-ferenciais e/ou radiais da velocidade do fluxo no difusor 3 para a direção axial X -X. Desta maneira, a roda condutora sequencial aumenta a reconversão da pressão estática do difusor 3. Semelhante como foi descrito para uma proteção de contato, a roda condutora sequencial pode ser conformada inteiriça -a roda condutora sequencial e o difu-sor constituem uma unidade de construção -ou pode ser conformado como componente separado.

[00050] O difusor 3 pode, também, ser conformado de tal maneira que além de sua função especifica, realiza, simultaneamente, tanto a função de roda condutora sequencial, como também a função de proteção contra contato. Também aqui é possível uma conformação inteiriça com a parte externa/interna do difusor 30/40 ou uma conformação como componente separado, que pode ser montado no difusor 3.

[00051] O difusor 3 também poderá estar equipado com um isolamento acústico, em particular por materiais de isolamento acústico. Para tanto, por exemplo, um material de isolamento, no lado interno do difusor 3, voltado na direção de fluxo principal S, no compartimento interno do difusor I, pode estar posicionado de tal forma que a superfície livre do material atenuador sonoro forma a parede difusora fluidi-camente eficaz, parede esta do alojamento interno 40 e/ou o alojamento externo 30. Em caráter adicional, ou exclusivamente, o material de isolamento acústico pode também estar aplicado na face externa do difusor -afastada em relação ao fluxo principal S -ou seja, na parte externa do componente difusor 30. Para reduzir a irradiação sonora de nível de frequência média até frequência baixa, o difusor pode estar conformado com um sistema para o isolamento ativo do som-"Active Noise Control"(controle ativo contra ruído).

[00052] As Fig. 10a/Fig. 10b até Fig. 23a/Fig. 23b apresentam versões, preferidas, em semicortes axiais e radiais, de partes externas do difusor AD de acordo com a invenção e/ou partes internas do difusor ID e suas combinações em grupos de ventiladores 1. Além das Figs. 22a e 22b são apresentados para três posições desenhadas (percentual 0 do comprimento L, 50% comprimento L e 100% comprimento L) estando representados os contornos das partes do difusor AD, ID em semicorte radial.

[00053] Como mostram as diferentes versões, relativas aos comprimentos das partes do difusor AD, ID, podem ser diferenciadas três variantes: A) ambas as partes AD, ID apresentam o mesmo comprimento L (Fig. 18a, Fig. 19a, Fig. 22b) ou existe apenas uma parte AD, ID, com um comprimento I determinado (Fig. 10a até Fig. 15a, Fig. 23a); B) o comprimento (neste caso designado como número de referência Lext) na parte externa do difusor AD é menor do que o comprimento (neste caso designado como número de referência Lint) da parte interna do difusor ID (Fig. 16a, Fig. 17a); C) o comprimento (neste caso também designado como número de referência Lext) da parte externa do difusor AD é maior do que o comprimento (neste caso, também designado como a referência Lint) da parte interna do difusor ID (Fig. 20a, Fig. 21a, Fig. 22a).

[00054] Como é mostrado na Fig. 22a, a variante B) pode ser empregada preferencialmente em um ventilador centrífugo e, como mostra a Fig. 22b a variante A) pode ser preferencialmente empregada em um ventilador diagonal.

[00055] Na Fig. 10a/Fig. 10b é apresentada uma parte externa do difusor AD com a seguinte formação do seu contorno: com 0% do comprimento L -circular arredondado (simetria rotacional), com 50% do comprimento L -essencialmente quadrado (isto é, com cantos arredondados, não sendo de simetria rotacional) com 100% também essencialmente quadrado (isto é, com arestas mais fortes do que em 50%, de simetria não rotacional). Fig. 12a/Fig. 12b apresenta uma parte interna do difusor ID de idêntica constituição.

[00056] Na Fig.11a/Fig. 11b é apresentada uma parte externa do difusor AD com a seguinte configuração do seu contorno: com 0 por cento do comprimento L -circular redondo (simetria rotacional), com 50 por cento do comprimento L -essencialmente quadrado (isto é, com cantos arredondados, de simetria não rotacional), com 100 por cento, circular e redondo (simetria rotacional, Fig. 14a/Fig. 14b representam uma parte interna do difusor ID de conformação Idêntica.

[00057] Na Fig. 13a/Fig. 13b é apresentada uma parte interna do difusor ID com a seguinte formação do seu contorno: com 0% do comprimento L -quadrado (não de simetria rotacional), com 50% do comprimento L -essencialmente quadrado (isto é, com cantos arredondados de simetria não rotacional) com 100% circular e redondo (simetria rotacional).

[00058] Nas Fig. 15a/Fig. 15b é apresentada uma parte interna do difusor ID com a seguinte conformação do seu contorno: com percentual 0 do comprimento L -quadrado (de simetria não rotacional), com 50% do comprimento L -essencialmente quadrado (isto é com cantos arredondados de simetria não rotacional), com 100% quadrado (de simetria não rotacional).

[00059] Nas Figs. 16a/16b é apresentado um arranjo de válvula 1 de acordo com a invenção no qual uma parte externa do difusor AD está presente com uma conformação de acordo com a Fig. 10a/Fig. 10b -todavia sem cantos arredondados com 100% do comprimento Lext -o qual está combinado com uma parte interna do difusor ID com uma conformação de acordo com as Figs. 15a/15b. O comprimento Lext da parte externa do difusor AD é menor do que o comprimento Lint da parte interna do difusor ID.

[00060] As Figs. 17a/17b apresentam um arranjo de ventilador 1 de acordo com a invenção, no qual está presente uma parte externa do difusor AD com uma conformação de acordo com a Fig. 11 a/Fig. 11b, no qual está combinado com uma parte interna do difusor ID com a conformação de acordo com a Fig. 14a/Fig. 14b -embora com cantos arredondados com 50% do comprimento Lint, estando assim combinado. O comprimento Lext da parte externa do difusor AD também aqui é menor do que o comprimento Lint da parte interna do difusor ID.

[00061] As Figs. 18a/18b apresentam um arranjo de válvula 1 de acordo com a invenção, no qual uma parte externa do difusor AD está presente com uma conformação de acordo com a Fig. 10a/Fig. 10b, que está combinado com uma parte interna do difusor ID, no qual, por todo o comprimento L, está presente uma seção transversal circular. O comprimento L da parte externa do difusor AD possui o mesmo tamanho do comprimento I da parte interna do difusor ID.

[00062] As Figs. 19a/19b, mostram um arranjo de ventilador de acordo com a invenção 1, conforme na Fig. 18a/Fig. 18b, com a diferença de que a parte externa do difusor AD apresenta uma conformação de acordo com a Fig. 11 a/Fig. 11b.

[00063] As Figs. 20a/20b apresentam um arranjo de ventilador 1 de acordo com a invenção, no qual uma parte interna do difusor ID está presente com uma conformação segundo a Fig. 12a/Fig. 12b -porém sem cantos arredondados com 100% do comprimento Lint -que está combinado com uma parte externa do difusor AD, e no qual, por todo o comprimento L está presente uma seção transversal circular. O comprimento Lext da parte externa do difusor AD é maior do que o compri-mento Lint da parte interna do difusor ID.

[00064] As Figs. 21a/21b apresentam um arranjo de válvula 1 de acordo com a invenção conforme a Fig. 10a/Fig. 10b, com a diferença de que a parte interna do difusor ID apresenta um acabamento de acordo com as Figs. 14a/14b.

[00065] As diferentes formas de execução acima apresentadas da invenção possuem, cada qual, vantagens específicas que são determinadas pela forma de construção do respectivo ventilador 2, em particular no campo de escoamento do ventilador 2 e/ou espaço construído disponível bem como de outras condições marginais. Isto é demonstrado a título de exemplo pelas Fig. 22 e Fig. 23 já acima mencionadas.

[00066] Na apresentação mostrada na Fig. 23a/Fig. 23b da versão de acordo com a Fig. 12a/Fig. 12b, verifica-se não apenas uma parte externa do difusor AD exclusivamente (sem parte interna do difusor ID), mas também uma parte interna do difusor ID exclusivamente (sem parte externa do difusor AD), que pode realizar a função de um difusor 3 completo, o que é indicado no desenho pelo sinal de referência 3 entre grampos. Um espaço do difusor 3, o qual nas versões por último mencionadas corresponde ao compartimento interno I das outras versões, será, portanto, nestas versões também designado com a letra de referência I. Como mostra em particular a Fig. 23a, este espaço é limitado por um lado pela parede 5 e por um lado pela parte interna do difusor ID, sendo que entre estas duas partes 5, ID se estende até a abertura de saída 20, ou seja, é ali aplicada a face da seção transversal de escoamento A2 do difusor 3. Portanto, não precisa estar presente um alojamento externo 30.

[00067] Como se depreende das versões precedentes, a presente invenção não está restrita aos exemplos de execução apresentados, porém compreende todos os meios e medidas de idêntica ação no sentido da invenção. Assim, também fica enquadrado no contexto da invenção quando a abertura de entrada 10, em virtude de uma conformação correspondente da parte externa do difusor AD e/ou da parte interna do difusor ID não possuir uma seção transversal 11 em formato circular anelar e/ou a abertura de saída 20, em virtude de uma conformação correspondente da parte externa do difusor AD e/ou da parte interna do difusor ID não possui uma seção transversal 21 em formato anelar, com contorno externo e interno quadrado, mas que, de qualquer maneira, possui a partir de sua formação básica uma abertura 20 em formato anelar.

[00068] A simetria rotacional de acordo com a invenção, em pelo menos uma área transversal do compartimento interno do difusor I, pode, por um lado, ser produzida através de uma conformação correspondente -exclusiva -da parte externa do difusor AD ou da parte interna do difusor ID ou, de outra forma, tanto pela conformação do alojamento externo 30, como também daquela do alojamento interno 40. No caso, a seção transversal do compartimento difusor interno I pode se alterar na direção do fluxo principal S na forma mais variada.

[00069] Além das formas de realização mostradas nos desenhos, no caso com outras formas de realização não mostradas, por exemplo, as duas seguintes são preferencialmente viáveis: uma parte externa do difusor AD com a seguinte conformação: com 0% do comprimento L -redondo (simetria rotacional), com 30% do comprimento L -quadrado (simetria não rotacional), com 60% -redondo (simetria rotacional), com 100% -quadrado (de simetria não rotacional) ou uma parte interna do difusor ID que é conformada em qualquer seção transversal poligonal com outro número de cantos que não for quadrangular, em particular pentagonal.

[00070] Contrário a difusores que são empregados atrás de turbinas de gás, e cujo fluxo, sob a ação da última roda condutora ali prevista, não mais apresenta torção estende-se a invenção em particular aos difusores 3 que são empregados atrás de ventiladores 2 sem roda condutora, sendo que os ventiladores 2 produzem uma torção na corrente de gás.

[00071] Além disso, a invenção não está restrita às combinações de características definidas nas concretizações, porém pode também estar definida por quaisquer outras combinações aleatórias de determinadas características de todas as características individuais reveladas. Isto significa que basicamente, cada característica individual da presente invenção pode ser abandonada, ou seja, pode ser substituída pelo menos em outro ponto do pedido por uma característica individual revelada. Neste sentido, a versão reivindicatória deve ser compreendida apenas como uma primeira tentativa de formulação para uma invenção. Listagem de referência 1. Arranjo de ventilador 2. Ventilador de 1 3. Difusor de 1 4. Motor de 2 5. Anel de parede de 1 6. Base para 1 7. Pá de 2 8. Cubo de 2 9a. Anel de suporte e de modelagem de 3 (Fig. 9) 9b. Vara de suporte de 3 (Fig. 9) 10. Abertura de entrada em 3 11. Seção transversal de 10 20. Abertura de saída de 3 21. Seção transversal de 20 30. Alojamento externo de 3 31. Corte de 30 em 10 32. Corte de 30 em 20 40. Alojamento interno de 3 41. Seção transversal de 40 em 10 42. Seção transversal de 40 em 20 AD. Parte externa do difusor A1. Face transversal de 10 A2. Face transversal de 20 D1. Diâmetro externo de 10 I. compartimento interno do difusor ID. Parte interna do difusor L. comprimento de 3, AD/ID Lext. Comprimento de AD Lint. Comprimento de ID P. seção (Fig. 9) S. direção principal de fluxo através de 3 X -X. Eixo longitudinal através de 1, 2, 3.

Claims

1. Arranjo de ventilador (1) compreendendo um difusor (3) e um ventilador (2) de construção axial, radial ou diagonal, sendo que o difusor (3) está preso a pelo menos uma parte estática do ventilador (2) por meios fixadores ou por meio de conexões de fecho por fricção ou união positiva, sendo que o difusor (3) compreende uma abertura de entrada (10) e uma abertura de saída (20) para um meio gasoso que flui através de um compartimento interno do difusor (I) que é circundado por um alojamento externo (30) em uma direção de fluxo principal (S) orientada axialmente da abertura de entrada (10) para a abertura de saída (20), sendo que a seção transversal (21) da abertura de saída (20) é maior que a seção transversal (11) da abertura de entrada (10) e a seção transversal do compartimento interno do difusor (I) aumenta da seção transversal (11) da abertura de entrada (10) para a seção transversal (21) da abertura de saída (20), sendo que o alojamento externo (30) forma uma parte externa do difusor (AD) que limita o compartimento interno do difusor (I) no exterior, sendo que concen-tricamente em relação à parte externa do difusor (AD) está disposta uma parte interna do difusor (ID) que, com um alojamento interno (40), limita o compartimento interno do difusor (I) internamente, sendo que a parte externa do difusor (AD) e/ou a parte interna do difusor (ID) é/são de tal modo projetadas que a seção transversal do compartimento interno do difusor (I) é simétrica não-rotacionalmente em pelo menos um ponto, sendo que ao longo da direção principal de fluxo (S), a seção transversal da parte externa do difusor (AD) muda de uma seção transversal (31) circular na abertura de entrada (10) para uma seção transversal (32) não circular na abertura de saída (20), caracterizado pelo fato de que o difusor (3) é composto por placas originalmente planares curvadas e interconectadas ou por uma lona (P) que é/são enrijecidos com o auxílio de anéis de suporte e modelagem (9a) que com-preendem a abertura de entrada (10) e a abertura de saída (20).

2. Arranjo de ventilador (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção transversal (32) não circular da parte externa do difusor (AD) e/ou da parte interna do difusor (ID) é poligonal, em particular quadrada, na sua forma básica.

3. Arranjo de ventilador (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o difusor (3) é construído de uma pluralidade partes individuais do difusor, que são conectadas uma à outra por meio de meios fixadores, tais como parafusos, rebites, grampos por conexões da forma por fricção e/ou conexões de material, tais como através de um fecho tipo baioneta, por uma fixação de clipe, por uma conexão soldada.

4. Arranjo de ventilador (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o alojamento interno (40), o alojamento externo (30) e/ou partes destes é/são feitos de plástico e é/são produzidos por moldagem primária ou processos de moldagem, tais como moldagem por injeção, extrusão, moldagem rotacional, moldagem de espuma, embutimento profundo a vácuo, moldagem por sopro.

5. Arranjo de ventilador (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que áreas altamente mecanicamente solicitadas do alojamento interno (40), do alojamento externo (30) e/ou de suas partes são reforçadas por pelo menos uma parte de metal inserida durante o processo primário de modelagem ou aplicada posteriormente.

6. Arranjo de ventilador (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma estrutura de suporte do difusor (3) é uma estrutura montada com um material fino, em particular de plástico ou de chapa metálica.

7. Arranjo de ventilador (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma proteção contra contato está disposta no alojamento interno (40) e/ou no alojamento externo (30), que é formada como uma parte separada fixada no alojamento interno (40) e/ou no alojamento externo (30).

8. Arranjo de ventilador (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma roda condutora está disposta no alojamento interno (40) e/ou no alojamento externo (30), roda essa que é formada como uma parte separada fixada no alojamento interno (40) e/ou no alojamento externo (30) e consiste em elementos condutores fixos que são de tal modo formados que eles desviam componentes circunferenciais e/ou radiais da velocidade de fluxo na direção axial (X -X).

9. Arranjo de ventilador (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por um isolamento acústico, sendo que em particular o compartimento interno do difusor (I) está revestido com um material de isolamento acústico de tal maneira que a superfície livre do material de isolamento acústico no lado do alojamento interno (40) voltado para o fluxo principal (S) e/ou do alojamento externo (30) forme uma parede difusora fluidicamente eficaz.

10. Arranjo de ventilador (1) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um material de isolamento acústico é aplicado na face externa do difusor do alojamento externo (30) afastada do fluxo principal (S).

11. Arranjo de ventilador (1) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a parte externa do difusor (AD) e/ou a parte interna do difusor (ID) consiste parcialmente ou em particular completamente no material de isolamento acústico