BR112016017739B1

BR112016017739B1 - Soprador

Info

Publication number: BR112016017739B1
Application number: BR112016017739-8A
Authority: BR
Inventors: Toshikatsu KONDOU; Masashi Matsukawa; Youhei KAMIYA; Masaru Kamiya; Takeshi Miyamoto; Isao Kondoh; Takashi Ito; Kazuhiro Takeuchi
Original assignee: Denso Corporation
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2022-07-19
Also published as: US20160341220A1; KR20160089475A; CA2940267A1; CN106062380A; KR101848717B1; US10309422B2; JP2015155680A; WO2015125485A1; EP3109484B1; EP3109484A1; MX2016009570A; BR112016017739A2; EP3109484A4; JP6340819B2; CN106062380B; CA2940267C

Abstract

SOPRADOR. Uma ventoinha de sopro de ar (40) que é dotada de: uma pluralidade de pás (42) que se estendem radialmente a partir de uma parte de saliência (41) fornecida no centro de rotação e que são dispostas a uma distância umas das outras na direção de rotação; e uma parte de anel (43) que conecta de modo anular as extremidades periféricas externas da pluralidade de pás (42). A superfície de parede periférica interna de uma extremidade (34) de uma parte cilíndrica (31) no lado a jusante do fluxo de ar é fornecida mais para fora na direção radial a partir do eixo geométrico de rotação da ventoinha de sopro de ar (40) do que uma extremidade da parte de anel (43) no lado a jusante do fluxo de ar. A extremidade (34) da parte cilíndrica (31) no lado a jusante do fluxo de ar é configurada de modo que seja posicionada mais para fora na direção radial a partir do eixo geométrico de rotação, visto que a dita extremidade (34) se estende em direção ao lado a jusante do fluxo de ar. Como resultado, em tal dispositivo de sopro de ar, a formação de vórtices no fluxo de ar inverso pode ser inibida e o ruído pode ser reduzido.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

[001] O pedido tem por base um Pedido de Patente Japonesa no 2014-031516, depositado no dia 21 de fevereiro de 2014, cujos conteúdos são incorporados no presente documento, a título de referência, em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO:

[002] A presente revelação refere-se a um soprador que sopra ar para um trocador de calor, como um radiador.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[003] Convencionalmente, por exemplo, é conhecido um soprador que inclui uma ventoinha de fluxo axial para abastecer ar a um radiador e um invólucro que forma uma passagem de ar que leva do radiador à ventoinha de fluxo axial, ao passo que retém a ventoinha de fluxo axial (consultar, por exemplo, o Documento de Patente 1). No soprador como o revelado no Documento de Patente 1, o invólucro tem uma boca de sino (parte cilíndrica) configurada para cobrir a periferia externa da ventoinha de fluxo axial e uma porção de placa de invólucro (porção de superfície plana) que conecta um espaço no lado a jusante do fluxo de ar no radiador à parte cilíndrica.

DOCUMENTO DA TÉCNICA RELACIONADA DOCUMENTO DE PATENTE

[004] Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado no JP 2010-132183

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Nos últimos anos, uma ventoinha de anel foi usada como a ventoinha de fluxo axial para um soprador do ponto de vista de aprimoramento da formabilidade e força. A ventoinha de anel inclui uma porção de anel que conecta de modo anular as extremidades periféricas externas de uma pluralidade de pás. No soprador com tal ventoinha de anel, a boca de sino do invólucro é configurada para ser substancialmente paralela à porção de anel. Alternativamente, uma parte da boca de sino no lado a jusante de fluxo de ar é dobrada para cobrir a porção de anel do lado a jusante de fluxo de ar, o que faz com que a extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel seja oposta à extremidade da boca de sino em relação à direção de fluxo de ar.

[006] Com base nos estudos pelos inventores da presente revelação, nesse tipo de soprador, o ar de refluxo que flui para dentro de um interstício entre a porção de anel da ventoinha de fluxo axial e a boca de sino do invólucro (interstício de ponta) interfere no fluxo de ar de explosão soprado a partir da ventoinha de fluxo axial, o que torna maior a probabilidade de aumentar o ruído.

[007] A presente revelação foi realizada em vista da matéria mencionada anteriormente e é um objetivo da presente revelação fornecer um soprador que possa reduzir o ruído.

[008] Um soprador de acordo com um aspecto da presente revelação inclui: uma ventoinha de soprador de fluxo axial que é acionado de modo giratório para gerar um fluxo de ar; e um invólucro que é dotado de uma porta de sucção através da qual o ar é aspirado para dentro da ventoinha de soprador, e uma saída de ar através da qual o ar é expirado para fora da ventoinha de soprador. A ventoinha de soprador inclui uma pluralidade de pás que se estendem radialmente a partir de uma saliência fornecida em um centro de rotação e separadas entre si em uma direção de rotação, e uma porção de anel que conecta as extremidades periféricas externas das pás em uma direção circunferencial. No soprador, uma superfície de parede periférica interna de uma parte de extremidade em um lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar é disposta em um lado externo em uma direção radial de um eixo giratório na ventoinha de soprador em relação a uma parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel, e a parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar.

[009] Com a disposição, o ar de refluxo em relação ao fluxo de ar soprado (corrente principal) a partir da ventoinha de soprador tem uma maior probabilidade de fluir para dentro da folga entre a porção de anel da ventoinha de soprador e a saída de ar do invólucro. Dessa forma, o ar de refluxo a partir da ventoinha de soprador pode fluir suavemente para dentro de uma folga a partir do lado externo na direção radial do eixo giratório da ventoinha de soprador e, assim, pode reduzir o ruído devido à interferência entre o ar soprado como o fluxo principal e o ar de refluxo a partir da ventoinha de soprador.

[0010] A frase “a parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar”, conforme usada na presente revelação, significa não apenas que toda a região da parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório em direção ao lado a jusante de fluxo de ar, mas também que uma parte da parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] A Figura 1 é uma vista plana que mostra um soprador de acordo com uma primeira modalidade.

[0012] A Figura 2 é uma vista frontal do soprador na primeira modalidade.

[0013] A Figura 3 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha III-III da Figura 2.

[0014] A Figura 4 é uma vista em corte transversal que mostra uma parte de um soprador de acordo com uma segunda modalidade.

[0015] A Figura 5 é uma vista em corte transversal que mostra uma parte de um soprador de acordo com uma terceira modalidade.

[0016] A Figura 6 é uma vista em corte transversal que mostra uma parte de um soprador de acordo com outra modalidade (1).

[0017] A Figura 7 é uma vista em corte transversal que mostra uma parte de um soprador de acordo com outra modalidade adicional (2).

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0018] A seguir, as modalidades da presente revelação serão descritas com referência aos desenhos anexos. Observa-se que nas modalidades respectivas abaixo, as mesmas partes ou partes equivalentes são indicadas pelos mesmos caracteres de referência ao longo das Figuras.

(PRIMEIRA MODALIDADE)

[0019] Uma primeira modalidade da presente revelação será descrita com referência aos desenhos anexos. Conforme ilustrado nas Figuras 1, 2, e 3, um soprador descrito na modalidade é um soprador a ser usado para resfriar um dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 e um radiador 20 para um automóvel. O soprador inclui um invólucro 30, uma ventoinha de soprador 40 e um motor 50.

[0020] O dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 é um trocador de calor que troca calor entre o ar externo e um refrigerante que circula através de um ciclo de refrigeração (não mostrado) para, assim, resfriar o refrigerante. O radiador 20 é um trocador de calor que troca calor entre um refrigerador de mecanismo motor e o ar externo para, assim, resfriar o refrigerador de mecanismo motor. Cada um dentre o dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 e o radiador 20 tem sua aparência externa formada em um formato retangular (que tem uma figura substancialmente oblonga na modalidade) em uma vista plana, ou seja, em um plano perpendicular à direção de fluxo de ar.

[0021] O dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 é disposto no lado frontal de veículo, ou lado a montante do fluxo de ar do radiador 20. O dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 e o radiador 20 são acoplados e integrados em conjunto.

[0022] O invólucro 30, que é produzido a partir de resina (por exemplo, polipropileno preenchido com fibra de vidro), é um componente que serve para reter o motor 50 ao passo que guia o fluxo de ar induzida pela ventoinha de soprador 40 para fluir através do dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 e o radiador 20. O invólucro 30 é disposto no lado traseiro de veículo, ou lado a jusante de fluxo de ar do radiador 20.

[0023] O invólucro 30 tem uma porção cilíndrica 31 que é formada em um formato (cilíndrico) de anel ao passo que cobre a periferia externa da ventoinha de soprador 40 e uma porção plana 32 que conecta um espaço no lado a jusante de fluxo de ar do radiador 20 à porção cilíndrica 31 através de uma trajetória de fluxo suave. Na modalidade, a porção plana 32 forma uma porta de sucção de ar a ser aspirado para dentro da ventoinha de soprador 40 e a porção cilíndrica 31 forma uma saída de ar para soprar o ar a partir da ventoinha de soprador 40.

[0024] A porção plana 32 cobre o lado traseiro do radiador 20, ou seja, a superfície no lado traseiro de veículo do radiador 20. A porção plana 32 tem um formato tubular para se comunicar com a porção cilíndrica 31 e também se comunica com o lado externo.

[0025] A porção cilíndrica 31 tem um formato plano circular. Por outro lado, o invólucro 30 tem um formato plano retangular. Ou seja, uma borda periférica externa 300 do invólucro 30 tem um formato plano retangular. A área de uma abertura na porção plana 32 é maior do que a de uma abertura na porção cilíndrica 31.

[0026] A ventoinha de soprador 40 é uma ventoinha de soprador de fluxo axial para soprar o ar e é configurado para girar ao redor de um eixo giratório. A ventoinha de soprador 40 inclui uma pluralidade de pás 42 que se estende radialmente a partir de uma saliência 41 fornecida no centro de rotação e separadas entre si na direção de rotação e uma porção de anel 43 que conecta as extremidades periféricas externas das pás 42 em um formato de anel.

[0027] A ventoinha de soprador 40 é disposta em uma parte oca da porção cilíndrica 31 no invólucro 30. Uma folga 61 é formada entre a superfície periférica externa da porção de anel 43 e a superfície periférica interna da porção cilíndrica 31. Dessa forma, a ventoinha de soprador 40 é giratório no interior da porção cilíndrica 31 sem entrar em contato com a porção cilíndrica 31.

[0028] O comprimento da folga 61 em uma direção radial do eixo giratório da ventoinha de soprador 40 (doravante, simplesmente chamado de “eixo giratório”), ou seja, o comprimento na direção radial do eixo giratório entre a superfície periférica externa da porção de anel 43 e a superfície periférica interna da porção cilíndrica 31 é, doravante, definido como uma altura de interstício.

[0029] O motor 50 é um motor elétrico que fornece a potência giratória à ventoinha de soprador 40 e tem um eixo de motor (não mostrado). O motor 50 é sustentado por uma pluralidade de estatores de motor 33 fornecidos na porção cilíndrica 31 do invólucro 30. O motor 50 gira a ventoinha de soprador 40 através da rotação do eixo de motor, gerando, assim, o fluxo de ar em uma direção de eixo geométrico da ventoinha de soprador 40, ou seja, em uma direção axial do eixo giratório. Toda a estrutura do soprador foi descrita acima.

[0030] Em seguida, os formatos detalhados da porção cilíndrica 31 do invólucro 30 e a ventoinha de soprador 40 serão descritos.

[0031] Como mostrado na Figura 3, a extremidade no lado a montante de fluxo de ar da porção de anel 43 é conectada a um flange 44 que se estende em direção ao lado externo na direção radial do eixo giratório. O flange 44 é integralmente formado com a porção de anel 43.

[0032] A porção cilíndrica 31 do invólucro 30 é formada substancialmente paralela a uma parte (parte paralela) da porção de anel 43 diferente do flange 44. A superfície de parede periférica interna de uma parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é disposta no lado externo na direção radial do eixo giratório, em relação a uma parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel 43 na ventoinha de soprador 40.

[0033] A parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório, como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar. Em outras palavras, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é configurada de modo que um tamanho de interstício entre a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 e a porção de anel 43 é aumentada a partir do lado a montante para o lado a jusante do fluxo de ar. Ou seja, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é curvada de tal maneira que seja separada da porção de anel 43 a partir do lado a montante para o lado a jusante do fluxo de ar.

[0034] Na modalidade, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é formada para que tenha um corte transversal em arco que se projeta para dentro na direção radial do eixo giratório.

[0035] Como mencionado acima, na modalidade, a superfície de parede periférica interna da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é disposta fora do eixo giratório na direção radial em relação à parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel 43, ao passo que a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório, como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar. Dessa forma, o ar de refluxo em relação ao fluxo de ar soprado (corrente principal) a partir da ventoinha de soprador 40 tem uma maior probabilidade de fluir para dentro da folga 61 entre a porção de anel 43 da ventoinha de soprador 40 e a porção cilíndrica 31 do invólucro 30. Ou seja, o fluxo principal e o refluxo a partir da ventoinha de soprador 40 são separados positivamente entre si. Dessa forma, o ar de refluxo a partir da ventoinha de soprador 40 pode fluir para dentro da folga 61 a partir do lado externo na direção radial do eixo giratório da ventoinha de soprador 40, que pode reduzir o ruído que, de outro modo, seria causado através da interrupção entre o ar soprado como o fluxo principal a partir da ventoinha de soprador 40 e o ar de refluxo a partir do mesmo.

[0036] Consequentemente, a modalidade pode suprimir a interrupção entre o fluxo principal e o refluxo a partir da ventoinha de soprador 40 como mencionado acima e, assim, também pode aprimorar o fluxo do ar soprado como o fluxo principal.

(SEGUNDA MODALIDADE)

[0037] Em seguida, uma segunda modalidade da presente revelação será descrita com base na Figura 4. Na segunda modalidade, o formato da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é alterado, em comparação com aquele na primeira modalidade mencionada acima.

[0038] Como mostrado na Figura 4, na segunda modalidade, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é inclinada linearmente para fora na direção radial do eixo giratório, em direção ao lado a jusante de fluxo de ar. Ou seja, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é inclinada linearmente de tal maneira que um tamanho de interstício entre a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 e a porção de anel 43 é aumentada a partir do lado a montante para o lado a jusante do fluxo de ar. Na modalidade, o ar de refluxo da ventoinha de soprador 40 pode fluir facilmente para dentro da folga 61 entre a porção de anel 43 da ventoinha de soprador 40 e a porção cilíndrica 31 do invólucro 30, que pode obter os mesmos efeitos que os da primeira modalidade descrita acima.

(TERCEIRA MODALIDADE)

[0039] Em seguida, uma terceira modalidade da presente revelação será descrita com base na Figura 5. Na terceira modalidade, o formato da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é alterado em comparação com o da primeira modalidade mencionada acima.

[0040] Conforme mostrado na Figura 5, na terceira modalidade, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 tem seu formato transversal formado com um formato escalonado de modo que a parte de extremidade 34 seja separada da porção de anel 43 de uma maneira escalonada a partir do lado a montante para o lado a jusante do fluxo de ar. Ou seja, a parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é configurada de tal maneira que aumente o tamanho de interstício de uma maneira escalonada a partir do lado a montante para o lado a jusante do fluxo de ar.

[0041] Na modalidade, o ar de refluxo da ventoinha de soprador 40 flui facilmente para dentro da folga 61 entre a porção de anel 43 da ventoinha de soprador 40 e a porção cilíndrica 31 do invólucro 30, o que pode obter os mesmos efeitos que os da primeira modalidade descrita acima.

(OUTRAS MODALIDADES)

[0042] A presente revelação não é limitada às modalidades mencionadas acima e várias modificações e alterações podem ser realizadas em tais modalidades sem que se afaste do escopo e espírito da presente revelação. (1) Em cada uma das modalidades mencionadas acima, toda a região da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 do invólucro 30 é posicionada para fora na direção radial do eixo giratório, como em direção ao lado a jusante de sopro de ar, conforme descrito por meio de exemplo. Entretanto, as modalidades não são limitadas nesse sentido. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 6, uma parte da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 pode ser posicionada para fora na direção radial do eixo giratório, como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar. (2) Em cada uma das modalidades mencionadas acima, a superfície de parede periférica interna da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 é disposta no lado externo na direção radial do eixo giratório em relação à parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel 43 na ventoinha de soprador 40 conforme descrito a título de exemplo. Entretanto, as modalidades não são limitadas nesse sentido. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 7, a superfície de parede periférica interna da parte de extremidade 34 no lado a jusante de fluxo de ar da porção cilíndrica 31 pode ser posicionada para que seja sobreposta sobre a parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel 43, conforme visualizado a partir da direção de fluxo de ar. (3) As modalidades respectivas mencionadas acima podem ser combinadas dentro da faixa de viabilidade, como for adequado. (4) Em cada uma das modalidades mencionadas acima, o soprador da presente revelação é configurado como um soprador que é usado para resfriar o dispositivo de radiação de calor refrigerante 10 e o radiador 20 em automóveis conforme mencionado acima, que é apenas um exemplo. Ou seja, o soprador não é limitado à estrutura descrita acima e pode ter outras estruturas que possibilitam alcançar a presente revelação. Por exemplo, o soprador pode ter uma estrutura que inclui pelo menos o invólucro 30 e a ventoinha de soprador 40.

Claims

1. Soprador compreendendo: uma ventoinha de soprador de fluxo axial (40) que é giratoriamente acionada para gerar um fluxo de ar; e um invólucro (30) dotado de uma porta de sucção (32), através da qual o ar é aspirado para dentro da ventoinha de soprador (40), e uma saída de ar (31) através da qual o ar é soprado para fora da ventoinha de soprador (40), em que a ventoinha de soprador (40) inclui: uma pluralidade de pás (42) que se estendem radialmente a partir de uma saliência (41) fornecida em um centro de rotação e separadas entre si em uma direção de rotação; e uma porção de anel (43) que conecta extremidades periféricas externas das pás (42) em uma direção circunferencial, em que uma superfície de parede periférica interna de uma parte de extremidade (34) em um lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar (31) é disposta em um lado externo em uma direção radial da porção de anel na ventoinha de soprador (40), em relação a uma parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel (43), caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade (34) no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar (31) é posicionada para fora na direção radial da porção de anel, como em direção ao lado a jusante de fluxo de ar, e a parte de extremidade (34) no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar (31) é curvada e suavemente projetada em direção a um lado interno na direção radial do eixo giratório.

2. Soprador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma superfície de parede periférica interna da parte de extremidade (34) no lado a jusante de fluxo de ar da saída de ar (31) sobrepõe a parte de extremidade no lado a jusante de fluxo de ar da porção de anel (43) em uma direção de fluxo de ar.

3. Soprador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ventoinha de soprador (40) é disposta para formar uma folga entre a saída de ar (31) do invólucro (30) e a porção de anel (43) da ventoinha de soprador (40), e a porção de anel (43) é fornecida substancialmente paralela à saída de ar (31).