ES2256176T3 - Configuracion de palas de ventilador radial. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de ventilador que comprende: una pluralidad de palas (14) de ventilador que se extienden hacia adentro desde la periferia del conjunto de ventilador; un anillo exterior (16) ubicado sobre las porciones posteriores de la pluralidad de palas de ventilador y asegurado a las mismas; y una pluralidad de soportes (28) para la pluralidad de palas (14) del ventilador, extendiéndose cada soporte (28) hacia fuera, hacia el centro de rotación del conjunto de ventilador, desde una pared interior (29) de dicho anillo exterior (16) y extendiéndose además a lo largo de un lado de una porción (26) de una pala de ventilador respectiva en una distancia predefinida, con lo cual dicha pala (14) de ventilador está soportada contra las fuerzas centrífugas producidas durante la rotación del conjunto de ventilador.

Description

Configuración de palas de ventilador radial.

Esta invención se refiere a ventiladores radiales (véase, por ejemplo, el documento FR-A-1063414) utilizados para mover o extraer aire a través de un intercambiador de calor y, en particular, a la configuración de palas de tales ventiladores.

Las palas de ventiladores radiales están normalmente configuradas para producir un flujo óptimo de aire a través o sobre un intercambiador de calor a una velocidad particular de rotación del ventilador. Es difícil aumentar significativamente el flujo volumétrico de aire para un ventilador radial dado sin rediseñar sustancialmente las palas del ventilador radial. Esto puede incluir cambiar la forma o espesor de la pala del ventilador para incrementar la rigidez de las palas del ventilador para soportar el flujo de aire incrementado. Sería preferible incrementar la rigidez de las palas del ventilador sin necesariamente pasar por un rediseño sustancial de las palas del ventilador.

La invención presenta una configuración de palas de ventilador para un ventilador radial que incluye una estructura de soporte para la porción en voladizo de la pala de ventilador. La estructura de soporte incrementa la rigidez de la porción en voladizo de dicha pala para permitir que el ventilador radial funcione a velocidades más altas. Esta estructura de soporte está preferentemente fijada a un anillo superior del ventilador radial y se extiende hacia fuera desde éste para soportar la porción en voladizo de la pala. La estructura de soporte preferentemente se extiende a lo largo de la porción en voladizo de la pala en una distancia prefijada. La distancia es preferentemente expresada con respecto a una distancia hasta un punto en el cual termina el borde de ataque de la pala. La distancia predefinida es también una función de la inclinación hacia abajo de la estructura de soporte que se extiende a lo largo de la porción en voladizo.

Para una más completa comprensión de la presente invención, ahora se hará referencia a la siguiente descripción detallada de la misma, hecha sólo a modo de ejemplo conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de un ventilador radial que tiene una configuración de palas y una estructura de soporte asociada de acuerdo con la presente invención;

la Figura 2 es una vista en perspectiva en detalle de la estructura de soporte asociada a una configuración de pala única del ventilador radial de la Figura 1;

la Figura 3 es una vista en sección transversal de la estructura de soporte de la Figura 2;

la Figura 4 es una vista en planta de una pala única y el soporte asociado con respecto al anillo superior del ventilador radial;

la Figura 5 es una vista en perspectiva del anillo superior del ventilador radial que ilustra varias estructuras de soporte de palas; y

la Figura 6 es una vista en perspectiva de la parte inferior del ventilador radial de la Figura 1.

Con referencia a la Figura 1, un conjunto de ventilador radial comprende una porción inferior 10 que tiene un cubo 12 que está preferentemente montado sobre un eje de transmisión (no mostrado) de un motor, para la rotación. El conjunto de ventilador además incluye una serie de palas de ventilador como la 14, que se proyecta hacia adentro, hacia el cubo 12, desde la periferia de la porción inferior 10. El borde de ataque de cada pala 14 del ventilador termina en un punto como el 15 sobre la superficie superior de la porción inferior 10. Las palas 14 del ventilador están formadas preferentemente con la porción inferior 10 en un molde para ser una única pieza moldeada de forma unitaria. Una porción 16 de anillo superior está preferentemente fijada a una serie de proyecciones desde cada pala 14 del ventilador, como las 18, 20 y 22. El anillo superior 16 está fijado a esas proyecciones mediante un proceso apropiado como la soldadura ultrasónica.

Cada una de las palas 14 del ventilador incluye una porción posterior de pala, como la 24, que está situada por debajo de la porción 16 de anillo superior. La porción posterior 24 de la pala contiene las proyecciones 18, 20 y 22 que se extienden hacia arriba a través del anillo superior 16 como se ha descrito previamente. Cada pala 14 incluye además una porción en voladizo, como la 26, que se extiende hacia fuera desde la periferia interior de la porción 16 de anillo superior. Un soporte de pala, como el 28, está posicionado entre el anillo superior 16 y la porción 26 en voladizo de cada pala 14 con el fin de incrementar la rigidez de la pala 14. El soporte 28 de pala se extiende hacia fuera desde una pared interior 29 de la porción 16 de anillo superior hacia el centro de rotación del conjunto de ventilador que pasa por el cubo 12.

Con referencia a la Figura 2, el soporte 28 de pala está ilustrado con respecto a la porción 26 de pala del ventilador en voladizo. La parte superior del soporte 28 de pala tiene forma de membrana y sigue el contorno de la pared interior 29 de la porción 16 de anillo superior así como el contorno del lado más cercano de la porción 26 de pala del ventilador en voladizo (al soporte 28 de pala). La parte superior de la porción en forma de membrana es preferentemente plana y angulada hacia abajo con el fin de seguir el contorno del lado de la porción 26 de pala en voladizo en una distancia suficiente antes de intersecar el borde superior 30 de la porción de pala en voladizo en el punto 32. Esta orientación hacia abajo de la parte superior de la porción en forma de membrana está condicionada en gran parte por la curvatura del borde superior 30 de la porción 26 de pala en voladizo, como se ve en la Figura 1. El ángulo de inclinación de la parte superior de la porción 28 en forma de membrana es mostrado claramente en la Figura 3, la cual es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 3 - 3 de vista en sección transversal de la Figura 4. El ángulo de inclinación q de la parte superior del soporte 28 de pala está ilustrado con respecto a un plano 34 que pasa por el punto 36. Con referencia a la Figura 3, el punto 36 marca el inicio de la superficie superior preferentemente plana del soporte 28 con respecto al lado de la porción 26 de pala en voladizo. Con referencia a la Figura 1, el plano 34 que pasa por el punto 36 es ilustrado con respecto a un plano 38 en el cual puede considerarse que la porción inferior 10 se apoya por encima. En este sentido, el plano 34 que pasa por el punto 36 es paralelo al plano 38. Ambos planos, el 34 y el 38 serían planos horizontales si el plano 38 fuera, por ejemplo, horizontal y el conjunto de ventilador estuviera apoyándose sobre este plano. Para comodidad de la descripción, se asumirá a partir de este momento que este es el caso.

Con referencia a la Figura 1, la proyección vertical del punto 15 sobre el plano horizontal 34 está indicada como punto 15'. Como se advirtió previamente, el punto 15 marca el punto en el cual termina el borde de ataque de una pala con respecto a la superficie superior de la porción inferior 10. La proyección vertical del punto 15 sobre el plano 34 puede ser utilizada para definir la distancia "D" en línea recta del punto 15’ desde el punto 36 que marca el inicio de la superficie superior de la porción 28 con forma de membrana. Esta distancia "D" es mostrada también en la Figura 4, siendo la distancia en línea recta entre el punto 36 y el punto 15 en una vista en planta mirando hacia abajo en el conjunto de ventilador. La distancia en línea recta "d" desde el punto 36 hasta el punto 32 también es mostrada en la Figura 4. Debe entenderse que esta distancia en línea recta aparecería en el plano 34 estando entre el punto 36 y una proyección vertical del punto 32 en este plano. Las distancias "d" y "D" por lo tanto deben ser consideradas como distancias que se sitúan en el mismo plano que pasa por el punto 36. El plano pasa preferentemente por todos los puntos similares que definen dónde comienzan todos los otros soportes 14 de pala con respecto a las respectivas porciones 26 de pala en voladizo.

La distancia "d" puede ser expresada con respecto a la distancia "D" como un cociente "d / D" preferentemente en el rango de 0,05 a 0,7 para un ángulo de inclinación q entre cero y treinta grados. El cociente de d / D para ángulos de inclinación entre treinta y cuarenta grados está preferentemente dentro del rango de 0,05 y 0,5.

Con referencia a la Figura 5, la estructura de soporte 40 se extiende hacia abajo por debajo del anillo superior 16. Un borde de alineación 42 de la estructura de soporte se ajusta al contorno de una superficie de la porción posterior 24 de pala. Un dispositivo de alineación 44 adicional se ajusta a la superficie opuesta de la porción posterior 24 de pala. Ambos, el soporte 28 de pala incluyendo la estructura de soporte 40 y el dispositivo de alineación 44 están preferentemente formados con el anillo superior 16 en un molde para ser una pieza única moldeada de forma unitaria.

Con referencia a la Figura 6, la porción posterior 24 de pala está ilustrada encajando en la parte inferior del anillo superior 16. El contorno de la superficie de la porción posterior 24 de pala encaja perfectamente contra el borde de alineación 42 (no mostrado en la Figura 6) de la estructura de soporte. Nuevamente, con referencia a la Figura 5, unos agujeros como los 46, 48 y 50 en el anillo superior alojan las proyecciones 18, 20 y 22 que se extienden hacia arriba de la porción posterior de pala cuando ésta se ajusta perfectamente contra la estructura de soporte 40.

Debe apreciarse que ha sido descrita una realización preferida de un conjunto de ventilador de palas con un soporte de ventilador de pala particular para cada pala de ventilador. Pueden realizarse alteraciones y modificaciones al conjunto de ventilador de palas así descrito sin apartarse del alcance de la presente invención, como se reivindica abajo. En particular, la forma y orientación de las palas pueden ser diferentes que las mostradas en la realización particular del conjunto de ventilador de palas para producir consecuentemente una geometría diferente para el soporte mismo de ventilador de palas. En consecuencia, la descripción anterior de la realización preferida es sólo a modo de ejemplo y la invención debe ser limitada por las reivindicaciones siguientes.

Claims (11)

1. Un conjunto de ventilador que comprende:

una pluralidad de palas (14) de ventilador que se extienden hacia adentro desde la periferia del conjunto de ventilador;

un anillo exterior (16) ubicado sobre las porciones posteriores de la pluralidad de palas de ventilador y asegurado a las mismas; y

una pluralidad de soportes (28) para la pluralidad de palas (14) del ventilador, extendiéndose cada soporte (28) hacia fuera, hacia el centro de rotación del conjunto de ventilador, desde una pared interior (29) de dicho anillo exterior (16) y extendiéndose además a lo largo de un lado de una porción (26) de una pala de ventilador respectiva en una distancia predefinida, con lo cual dicha pala (14) de ventilador está soportada contra las fuerzas centrífugas producidas durante la rotación del conjunto de ventilador.

2. El conjunto de ventilador de la reivindicación 1, en el cual cada soporte (28) comprende una porción de membrana que se adapta al contorno de la pared interior (29) del anillo exterior (16) y que se adapta al contorno del lado antes citado de la porción (26) de la respectiva pala (14) del ventilador en la distancia predefinida para soportar la pala (14) del ventilador con respecto a la pared interior (29) del anillo exterior (16).

3. El conjunto de ventilador de la reivindicación 2, en el cual la porción de membrana de cada soporte (28) se inclina en un ángulo q con respecto a un plano que pasa por un punto (36) que marca el inicio de dónde la superficie superior de la porción de membrana comienza a seguir el contorno de un respectivo lado de una pala (14) de ventilador.

4. El conjunto de ventilador de la reivindicación 2 ó 3, en el cual la porción de membrana de cada soporte (28) se extiende a lo largo del lado antes citado de una porción (26) de una respectiva pala (14) de ventilador hasta un punto (32) en el cual ésta interseca un borde superior (30) de la pala (14) del ventilador.

5. El conjunto de ventilador de la reivindicación 4, en el cual una distancia "d" en línea recta entre el punto de inicio (36) que marca el inicio de dónde la superficie superior de la porción de membrana comienza a seguir el contorno de la porción del respectivo lado de la pala (14) del ventilador y una proyección del punto (32) en el cual la porción de membrana interseca el borde (30) de la pala (14) del ventilador en un plano particular, debe estar dentro de un rango predefinido de porcentajes de la distancia "D" en línea recta entre el punto de inicio (36) y una proyección de un punto en el cual el borde de ataque de la pala (14) del ventilador termina en el plano particular.

6. El conjunto de ventilador de la reivindicación 5, en el cual el cociente de "d / D" está en el rango de 0,05 a 0,7 para un ángulo q en el rango de cero a treinta grados.

7. El conjunto de ventilador de la reivindicación 5, en el cual el cociente de "d / D" está en el rango de 0,05 a 0,5 para un ángulo q en el rango de treinta a cuarenta grados.

8. El conjunto de ventilador de las reivindicaciones 5, 6 ó 7, en el cual el plano particular pasa por los puntos de inicio (36) que marcan el comienzo de dónde las superficies superiores de las porciones de membrana de los soportes (28) para las respectivas palas (14) de ventilador siguen el contorno de los lados de las respectivas palas (14) del ventilador.

9. El conjunto de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la porción de membrana de cada soporte (28) se inclina en un ángulo q con respecto a un plano que pasa por los puntos de inicio (36) que marcan el comienzo de dónde las superficies superiores de las porciones de membrana de los soportes (28) para las respectivas palas (14) de ventilador siguen el contorno de los lados de las respectivas palas del ventilador.

10. El conjunto de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual cada pala (14) del ventilador comprende una primera porción posterior que se sitúa por debajo del anillo exterior (16) y una segunda porción que se extiende hacia afuera desde abajo del anillo exterior (16), y en el cual dicho soporte (28) se extiende una distancia predefinida a lo largo de la segunda porción que se extiende hacia afuera desde abajo del anillo exterior (16).

11. El conjunto de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dicha pluralidad de soportes (28) se extienden por debajo del anillo exterior (16) ubicado sobre porciones posteriores de la pluralidad de palas (14) de ventilador para definir superficies de alineación para las porciones posteriores de las respectivas palas (14) de ventilador.