ES2329305T3 - Ventilador para automovil y unidad frontal asociada. - Google Patents

Abstract

Ventilador (16) para vehículo automóvil, del tipo que comprende: - una hélice (18) rotatoria alrededor de un eje (X-X''), que comprende un cubo central (20) y una pluralidad de palas (22); - al menos un deflector de aire auxiliar (26A, 260) de amplitud radial inferior a la amplitud radial de cada pala (22); - siendo el deflector de aire auxiliar (26A, 26B) o cada uno de los mismos solidario con la hélice rotatoria (18) para ser accionado en rotación con la hélice (18), y estando dispuesto sensiblemente en el volumen barrido por las palas (22) en la rotación de la hélice (18), caracterizado porque la hélice (18) comprende una virola (24) periférica que conecta las extremos libres de las palas (22), sobresaliendo al menos un deflector de aire auxiliar (26B) radialmente hacia el cubo central (20) a partir de la virola (24).

Description

Ventilador para automóvil y unidad frontal asociada.

La presente invención se refiere a un ventilador para vehículo automóvil, según el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento US 4.411.598 describe un ventilador según el preámbulo de reivindicación 1.

Los documentos US 8.468.037, WO 02138962, y US 200210085912 describen otros ventiladores para vehículos automóviles.

Un ventilador de este tipo está destinado ser utilizado en un bloque delantero de vehículo automóvil para producir un flujo de aire apto para barrer el radiador del motor, o un intercambiador de calor de un conjunto de climatiza-
ción.

Se conoce a partir del documento WO 01196746 un ventilador del tipo delantero citado, que comprende una hélice rotatoria alrededor de un eje. La hélice comprende un cubo central y una pluralidad de palas.

La hélice está dispuesta en un cárter que define un conducto de circulación de aire. En el conducto se dispone una pluralidad de deflectores auxiliares solidarios del cárter.

Habida cuenta de las especificaciones de utilización en vehículos automóviles, el ruido generado por este tipo de hélice debe ser mínimo. A tal efecto, el documento WO 01196746 propone modificar la forma del extremo de las palas para hacerlo elíptico.

Una solución de este tipo no da una satisfacción completa. En efecto, se debe adaptar también la forma del carenado, lo cual aumenta el coste de ventilador.

Un objetivo de la invención es pues obtener una hélice que produzca un ruido reducido, sin aumentar significativamente el coste del ventilador.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un ventilador para vehículo automóvil según la reivindicación 1.

El ventilador según la invención puede incluir una o varias de las características siguientes, que constituyen el objeto de las reivindicaciones 2 a 8.

La invención tiene también por objeto un bloque delantero para vehículo automóvil, según la reivindicación 9.

La invención se comprenderá mejor mediante la lectura de la descripción siguiente, dada solamente a título de ejemplo y hecha refiriéndose a los dibujos anexos, en los cuales:

- la Figura 1 es una vista esquemática en corte según un plano vertical mediano de un bloque delantero de vehículo automóvil según la invención;

- la Figura 2 es una vista en perspectiva de tres cuartos de la cara de la hélice de un primer ventilador según la invención;

- la Figura 3 es una vista esquemática desde arriba de la hélice de la Figura 2;

- la Figura 4 es una vista similar a la de la Figura 3 de una hélice de un segundo ventilador según la invención;

- la Figura 5 es una vista similar a la de la Figura 3 de una hélice de un tercer ventilador según la invención; y

- la Figura 6 es una vista similar a la de la Figura 3 de una hélice de un cuarto ventilador según la invención.

Los ventiladores según la invención están destinados a ser utilizados en bloques delanteros de vehículos automóviles.

Un bloque delantero 10 según la invención está representado esquemáticamente en la Figura 1. Este bloque delantero comprende un marco 12 solidario a la caja del vehículo, un intercambiador de calor 14 colocado detrás del marco 12, y un primer ventilador 16 según la invención, fijado en el marco 12.

El ventilador 16 comprende una hélice 18 montada rotatoria alrededor de un primer eje X-X' sensiblemente horizontal y un motor 19 de accionamiento en rotación de la hélice 18.

Como se ilustra en la Figura 2, la hélice 18 comprende, según la invención, un cubo central 20 de eje X-X', una pluralidad de palas 22 que se extienden radialmente a partir del cubo central 20, una virola 24 de eje X-X' que conecta las palas 22 entre sí y una pluralidad de deflectores auxiliares 26A, 26B dispuestos entre la virola 24 y el cubo central en el volumen barrido por las palas 22 en la rotación de la hélice 18.

El cubo central 20 está formado por un cuenco 28 que se abre hacia atrás, en la parte baja de la Figura 2. Comprende unos medios de conexión a un árbol de fuga del motor 19.

En el ejemplo representado en la Figura 2, la hélice 18 comprende cuatro palas 22 distribuidas en torno al eje X-X'. Las palas 22 forman saliente radialmente apartándose del cubo central 20 y conectan el cubo central 20 a la virola 24.

En el ejemplo representado en la Figura 2, las palas 22 están inclinadas hacia la parte delantera de la hélice 18 con relación a un plano P perpendicular al eje X-X', desplazándose en el sentido de rotación de la hélice que corresponde al sentido de rotación de las agujas de un reloj. Las palas 22 presentan por tanto una forma con "pendiente hacia adelante".

Las palas 22 presentan un borde de ataque cóncavo y un borde de fuga convexo.

La virola 24 comprende una corona 30 sensiblemente cilíndrica de eje X-X' que se extiende respecto al cubo central 20 y un reborde exterior 32 que forma radialmente un saliente hacia el exterior a partir de un borde delantero de lo corona 30.

Los extremos libres de las palas 22 se fijan en una superficie interior de la corona 30.

Los deflectores auxiliares 26A, 26B se distribuyen en un primer grupo de deflectores interiores 26A y un segundo grupo de deflectores exteriores 26B. Cada deflector auxiliar 26A, 26B presenta una amplitud radial inferior a la amplitud radial de cada pala 22.

Preferiblemente, la amplitud radial de cada deflector 26A, 26B, es inferior a la mitad de la amplitud radial de las palas 22, tomada entre el cubo central y la virola 24. En el ejemplo representado, la amplitud radial de cada deflector de aire auxiliar 26A, 26B es inferior a un cuarto de la amplitud radial de las palas 22.

En el ejemplo representado en la Figura 2, la hélice 18 comprende cuatro deflectores interiores 26A. Cada deflector interior 26A está dispuesto entre dos palas adyacentes 22, sensiblemente en la mitad de la distancia entre las palas
22.

Cada deflector interior 26A sobresale radialmente en el espacio libre entre el cubo central 20 y la corona 30, desde una superficie lateral exterior del cubo central 20.

En este ejemplo, y tal como se representa esquemáticamente en la Figura 3, los deflectores de aire interior 26A presentan una forma sensiblemente similar a la de las palas adyacentes 22. Así pues, presentan una configuración con "pendiente hacia adelante", una inclinación con relación al plano P análoga a la de las palas adyacentes 22, y una sección transversal sensiblemente similar a la de las palas adyacentes 22. Por otra parte, presentan, como las palas adyacentes 22, un borde de ataque cóncavo y un borde de fuga convexo.

Los deflectores auxiliares exteriores 26B se sitúan en una misma circunferencia entre dos palas 22. En el ejemplo representado, la hélice 18 comprende dos deflectores auxiliares 26B situados entre cada par de palas adyacentes 22.

Los deflectores exteriores 26B sobresalen internamente en el espacio situado entre la corona 30 y el cubo central 20 a partir de la corona 30.

Los deflectores exteriores 26B son sensiblemente de la misma forma que las palas adyacentes 22. Presentan una forma con pendiente hacia adelante, una inclinación con relación al plano P similar a la de las palas adyacentes 22, y una sección análoga a la de las palas adyacentes 22.

En funcionamiento, la hélice 18 es accionada en rotación por el motor 19, y las palas 22 crean un flujo de aire que barre el radiador 14.

La presencia de deflectores de aire auxiliares 26A, 26B, solidarios con la hélice rotatoria 18 para ser accionados en rotación con esta hélice 18, permite redirigir el flujo de aire en el espacio situado entre la virola 24 y el cubo central 20. Por tanto, se mejora el rendimiento de la hélice 18, y el ruido generado por la hélice 18 disminuye o se produce a frecuencias menos molestas para el usuario del vehículo.

En una primera variante representada en la Figura 4, la hélice 18 comprende una pluralidad de deflectores interiores 26A de formas opuestas a las de las palas adyacentes 22.

Así pues, los deflectores 26A presentan una forma llamada con "pendiente hacia atrás". Los deflectores 26A presentan, al contrario de las palas adyacentes 22, un borde de ataque convexo y un borde de fuga cóncavo.

En la variante representada en la Figura 5, los deflectores auxiliares inferiores 26A presentan un borde libre 38, situado apartado del cubo central 20 que presenta una amplitud radial no constante con relación al cubo central 20.

Así pues, la amplitud radial de un borde de ataque 40 del deflector 26A es inferior a la amplitud radial de un borde de fuga 42 de este deflector 26A.

En el ejemplo representado en la Figura 6, la amplitud radial de borde de ataque 40 es superior a la amplitud radial del borde de fuga 42.

Según de otras variantes:

-

al menos un deflector de aire auxiliar 26A, 26B está torcido en barrena;

-

al menos un deflector de aire auxiliar presenta un ángulo diedro, es decir, un ángulo no nulo entre un segmento generador del deflector de aire auxiliar 26A, 26B y un plano perpendicular al eje X-X'.

De manera general, todos los parámetros geométricos de los deflectores de aire auxiliares 26A, 26B (altura, tipo de perfil, espesor de perfil, valor de cuerda, flecha, diedro, torsión) se ajustan en función del régimen de funcionamiento de la hélice 18, sin que sea necesario modificar la forma exterior de la hélice 18.

Gracias a la invención que se acaba de describir, es posible disponer de un ventilador 16 para vehículo automóvil que produce un ruido reducido gracias a la presencia de deflectores de aire auxiliares 26A, 26B de características geométricas determinadas para reducir este ruido. Los deflectores de aire auxiliares 26A, 26B son solidarios con la hélice rotatoria 18 para ser accionados en rotación con esta hélice 18, y están dispuestos en el volumen barrido por las palas 22 de la hélice 18. No es por tanto necesario modificar la forma exterior de la hélice 18, ni la forma del carenado destinado a recibir la hélice 18. La fabricación del ventilador 16 puede ser normalizada, con excepción de la forma específica de las palas 22 y de los deflectores auxiliares 26A, 26B de la hélice 18. Por lo tanto, el precio del ventilador 16 es reducido, sin perjudicar las propiedades acústicas de la hélice 18.

Además las propiedades aerodinámicas de la hélice 18 se mejoran, para producir un aumento de la diferencia de presión de aire a través de la hélice 18, o para, dada una presión, un aumento del caudal a través de la hélice 18.

Como variante, se monta un contrapeso de equilibrado en el extremo libre proximal de uno o varios de los deflectores auxiliares exteriores 26B.

Claims (9)

1. Ventilador (16) para vehículo automóvil, del tipo que comprende:

-

una hélice (18) rotatoria alrededor de un eje (X-X'), que comprende un cubo central (20) y una pluralidad de palas (22);

-

al menos un deflector de aire auxiliar (26A, 260) de amplitud radial inferior a la amplitud radial de cada pala (22);

-

siendo el deflector de aire auxiliar (26A, 26B) o cada uno de los mismos solidario con la hélice rotatoria (18) para ser accionado en rotación con la hélice (18), y estando dispuesto sensiblemente en el volumen barrido por las palas (22) en la rotación de la hélice (18), caracterizado porque la hélice (18) comprende una virola (24) periférica que conecta las extremos libres de las palas (22), sobresaliendo al menos un deflector de aire auxiliar (26B) radialmente hacia el cubo central (20) a partir de la virola (24).

2. Ventilador (16) según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un deflector auxiliar (26A) sobresale radialmente a partir del cubo central (20).

3. Ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la amplitud radial del deflector de aire auxiliar (26A, 260) o de cada uno de los mismos es inferior a la mitad de la amplitud radial de cada pala (22).

4. Ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un deflector de aire auxiliar (26A, 26B) presenta una forma sensiblemente análoga a la de las palas adyacentes (22).

5. Ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una pala (22) y cada deflector de aire auxiliar (26A) adyacente presentan pendientes análogas.

6. Ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos una pala (22) presenta una pendiente, presentando cada deflector de aire auxiliar (26A) adyacente una pendiente opuesta.

7. Ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una pluralidad de deflectores de aire auxiliares (26A, 26B) situados entre dos palas adyacentes (22).

8. Ventilador (16) según la reivindicación 7, caracterizado porque los deflectores de aire auxiliares (26B) situados entre dos palas adyacentes (22) se colocan sensiblemente sobre una misma circunferencia.

9. Bloque delantero (10) para vehículo automóvil, caracterizado porque comprende:

-

un marco (12) destinado ser fijado en una caja de vehículo automóvil; y

-

un ventilador (16) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores fijado en el marco (12).