ES2455065A1

ES2455065A1 - Coupling between a centrifugal fan and the suction inlet thereof

Info

Publication number: ES2455065A1
Application number: ES201231407A
Authority: ES
Inventors: Marius Gamissans Bou
Original assignee: Soler and Palau Research SL
Current assignee: Soler and Palau Research SL
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-04-14
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: WO2014041223A1; EP2896838A4; EP2896838A1; ES2455065B1; US20150211541A1

Abstract

The invention relates to a coupling between a centrifugal fan and the suction inlet thereof, comprising: a suction inlet (1) defining an opening (2) for the passage of a flow of fluid under suction, and a rotatably mounted, centrifugal suctioning fan (3). A closure coupling is formed around the opening (2), between the centrifugal fan (3) and the suction inlet (1), by fitting together the flanges (7) of the centrifugal fan (3) and the flanges (8) of the suction inlet (1), which flanges define therebetween a labyrinthine passage that obstructs the ingress of an air disturbing flow through the coupling.

Description

ACOPLAMIENTO ENTRE UN RODETE CENTRÍFUGO Y SU BOCA DE ASPIRACIÓN COUPLING BETWEEN A CENTRIFUGAL RODETE AND ITS SUCTION MOUTH

5 Technical sector

La presente invención está relacionada con la impulsión de fluidos gaseosos para aplicaciones de cualquier tipo, proponiendo un acoplamiento entre un rodete centrífugo y una boca de aspiración, con un "sellado" de cierre en dicho acoplamiento que confiere características ventajosas respecto al estado de la técnica actual. The present invention is related to the delivery of gaseous fluids for applications of any kind, proposing a coupling between a centrifugal impeller and a suction nozzle, with a "sealing" of closure in said coupling that confers advantageous characteristics with respect to the state of the art. current.

State of the art

Para impulsar fluidos gaseosos en aplicaciones domésticas, industriales o comerciales, un tipo de aparatos comúnmente utilizados son los formados por un rodete centrífugo de álabes atrasados, relacionado con una boca To promote gaseous fluids in domestic, industrial or commercial applications, one type of commonly used apparatus is formed by a centrifugal impeller of backward blades, related to a mouth

15 de aspiración. 15 suction.

En dichos aparatos el rodete centrífugo determina una salida periférica, estableciendo acoplamiento con una boca de aspiración axial, de forma que al girar el rodete centrífugo, los álabes del mismo aspiran a través de la boca de aspiración el fluido gaseoso a impulsar, expulsándolo por la salida periférica. In said devices, the centrifugal impeller determines a peripheral outlet, establishing coupling with an axial suction nozzle, so that when rotating the centrifugal impeller, the blades of the same suck the gaseous fluid to be propelled through the suction nozzle, expelling it through the peripheral output

20 En la disposición funcional de dichos aparatos, la boca de aspiración es fija y el rodete centrífugo es giratorio, de manera que entre dicha boca de aspiración y el rodete centrífugo debe establecerse un acoplamiento que permita el giro del rodete centrífugo, debiendo presentar dicho acoplamiento, sin embargo, una holgura para evitar el rozamiento. 20 In the functional arrangement of said devices, the suction mouth is fixed and the centrifugal impeller is rotatable, so that between said suction mouth and the centrifugal impeller a coupling must be established that allows the centrifugal impeller to rotate, said coupling must have , however, a slack to avoid friction.

25 Esa holgura del acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración fija, hace que a través de dicho acoplamiento se produzca la entrada de un flujo de fluido perturbador, debido a que en el interior del conjunto la acción del rodete centrífugo provoca una depresión, lo cual hace que se produzca una perturbación del flujo principal de aspiración, ocasionando una distorsión del mismo, a la vez que se produce un incremento de ruido 25 This clearance of the coupling between the centrifugal impeller and the fixed suction mouth causes the flow of disturbing fluid to enter through said coupling, because inside the assembly the action of the centrifugal impeller causes a depression , which causes a disturbance of the main suction flow, causing a distortion of the same, while increasing noise

30 en el aparato, debido a las turbulencias del fluido que circula a través de él. 30 in the apparatus, due to the turbulence of the fluid flowing through it.

La solución que se adopta convencionalmente para reducir esos problemas, es minimizar la holgura del acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración, pero esto tiene una limitación, debido a las variaciones en los diámetros y a los defectos de redondez y concentricidad entre las partes, por lo que la holgura The solution that is conventionally adopted to reduce these problems, is to minimize the clearance of the coupling between the centrifugal impeller and the suction nozzle, but this has a limitation, due to variations in the diameters and the defects of roundness and concentricity between the parts , so the slack

35 no puede ser menor de un determinado valor. 35 cannot be less than a certain value.

Object of the invention

La invención tiene como fin reducir el flujo de fluido perturbador en los aparatos mencionados, determinando The purpose of the invention is to reduce the flow of disturbing fluid in the mentioned devices, determining

40 para ello el acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración en forma de laberinto, de modo que el flujo de fluido perturbador encuentra mayor dificultad para pasar por el acoplamiento, disminuyendo notablemente el flujo del mismo. 40 for this purpose, the coupling between the centrifugal impeller and the suction mouth in the form of a labyrinth, so that the flow of disturbing fluid is more difficult to pass through the coupling, significantly reducing its flow.

Para ello, dicho acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración se determina con un encaje entre For this purpose, said coupling between the centrifugal impeller and the suction mouth is determined with a fitting between

45 las alas concéntricas de ambas partes, quedando entre dichas alas concéntricas que forman el acoplamiento una holgura que evita el rozamiento entre ellas, pero la disposición de encaje establece un recorrido entre las alas que dificulta el paso del flujo de fluido perturbador. 45 the concentric wings of both parts, between said concentric wings forming the coupling a clearance that prevents friction between them, but the fitting arrangement establishes a path between the wings that hinders the flow of disturbing fluid flow.

De este modo se reduce la pérdida del efecto de la aspiración que produce la acción del rodete centrífugo en This reduces the loss of the effect of the aspiration produced by the action of the centrifugal impeller in

50 relación con la boca de aspiración, en tanto que el rodete centrífugo no resulta afectado por efecto de frenado en relación con la boca de aspiración, de manera que la actuación del accionamiento giratorio de dicho rodete centrífugo se aprovecha con mayor efectividad para el efecto de aspiración que se pretende a través de la boca de aspiración, resultando por consiguiente mayor el rendimiento funcional de dicha aspiración. 50 in relation to the suction nozzle, while the centrifugal impeller is not affected by the braking effect in relation to the suction nozzle, so that the actuation of the rotary drive of said centrifugal impeller is used more effectively for the effect of aspiration that is intended through the suction mouth, resulting in a greater functional performance of said aspiration.

55 En ese sentido, el acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración pude determinar encajes múltiples, mediante encaje entre dos o más alas concéntricas de cada una de las partes, con lo cual se establece un recorrido laberíntico que dificulta en mayor medida el paso de flujo perturbador por el acoplamiento, aumentando esa dificultad de paso de flujo perturbador cuanto mayor sea el número de alas concéntricas que establezcan el encaje del acoplamiento. 55 In that sense, the coupling between the centrifugal impeller and the suction nozzle can determine multiple fittings, by fitting between two or more concentric wings of each of the parts, thereby establishing a labyrinthine path that makes it more difficult for the disturbing flow passage through the coupling, increasing that difficulty of disturbing flow passage the greater the number of concentric wings that establish the coupling fit.

60 Por todo ello, dicho acoplamiento objeto de la invención resulta de unas características muy ventajosas para el rendimiento de la aspiración del aparato de aplicación, adquiriendo este acoplamiento vida propia y carácter preferente respecto de las soluciones convencionales en aparatos del mismo tipo. Therefore, said coupling object of the invention results in very advantageous characteristics for the suction performance of the application apparatus, this coupling acquiring its own life and preferential character with respect to conventional solutions in apparatus of the same type.

Descripción de las figuras Description of the figures

La figura 1 muestra en perspectiva un conjunto de un rodete centrífugo y una boca de aspiración que se acoplan según la invención, con el rodete centrífugo y la boca de aspiración separados en una posición enfrentada entre ellos. Figure 1 shows in perspective an assembly of a centrifugal impeller and an aspiration mouth which are coupled according to the invention, with the centrifugal impeller and the aspiration mouth separated in a position facing each other.

La figura 2 muestra una perspectiva del conjunto de la figura anterior acoplado, con un corte que permite observar el acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración. Figure 2 shows a perspective of the assembly of the previous figure coupled, with a cut that allows to observe the coupling between the centrifugal impeller and the suction mouth.

La figura 3 es un detalle parcial ampliado de un conjunto de rodete centrífugo y boca de aspiración relacionados mediante un acoplamiento convencional, con representación del flujo principal de fluido que entra por la boca de aspiración y del flujo perturbador que entra por el acoplamiento entre el rodete centrífugo y la boca de aspiración. Figure 3 is an enlarged partial detail of a centrifugal impeller and suction nozzle assembly related by a conventional coupling, with representation of the main fluid flow entering the suction nozzle and the disturbing flow entering the coupling between the impeller. Centrifugal and suction mouth.

Las figuras 4 a 9 muestran distintas realizaciones del acoplamiento entre un rodete centrífugo y una boca de aspiración, según la invención, con encaje entre alas concéntricas orientadas axialmente en el sentido de la aspiración. Figures 4 to 9 show different embodiments of the coupling between a centrifugal impeller and a suction mouth, according to the invention, with engagement between concentric wings axially oriented in the direction of aspiration.

Las figuras 10 y 11 muestran otras realizaciones del acoplamiento entre un rodete centrífugo y una boca de aspiración, según la invención, con encaje entre alas orientadas radialmente respecto del sentido de la aspiración. Figures 10 and 11 show other embodiments of the coupling between a centrifugal impeller and a suction mouth, according to the invention, with radially oriented wing engagement with respect to the direction of aspiration.

Detailed description of the invention

La presente invención se refiere a un acoplamiento entre una boca de aspiración (1) que determina una abertura The present invention relates to a coupling between a suction mouth (1) that determines an opening

(2) y un rodete centrífugo (3) que determina unas aberturas periféricas (4), de manera que en la disposición funcional la boca de aspiración (1) se dispone fija, incorporándose el rodete centrífugo (3) en montaje giratorio respecto de dicha boca de aspiración (1), de forma que el giro del rodete centrífugo (3) produce la aspiración de un flujo de fluido (A) a través de la abertura (2) de la boca de aspiración (1), para expulsarle por las aberturas periféricas (4). (2) and a centrifugal impeller (3) that determines peripheral openings (4), so that in the functional arrangement the suction nozzle (1) is fixed, incorporating the centrifugal impeller (3) in rotating assembly with respect to said suction mouth (1), so that the rotation of the centrifugal impeller (3) causes the aspiration of a fluid flow (A) through the opening (2) of the suction mouth (1), to expel it through the peripheral openings (4).

Para favorecer esa aspiración del flujo de fluido (A) a través de la abertura (2), entre el rodete centrífugo (3) y la boca de aspiración (1) se establece un acoplamiento alrededor de la mencionada abertura (2), mediante unas respectivas alas (5 y 6) concéntricas, de ambas partes, teniendo dicho acoplamiento la función de determinar un cierre para evitar la entrada a través de él de un flujo perturbador (B), ya que dicho flujo perturbador (B) provoca en el interior una turbulencia (C) que hace perder efecto a la acción que se pretende de aspiración del flujo de fluido (A) a través de la abertura (2) de la boca de aspiración (1). To favor this aspiration of the fluid flow (A) through the opening (2), a coupling is established between the centrifugal impeller (3) and the suction nozzle (1) around said opening (2), by means of respective concentric wings (5 and 6) of both parts, said coupling having the function of determining a closure to prevent the entrance through it of a disturbing flow (B), since said disturbing flow (B) causes inside a turbulence (C) that loses effect to the intended action of aspiration of the fluid flow (A) through the opening (2) of the suction mouth (1).

No obstante, el rodete centrífugo (3) tiene que quedar con libertad de giro para su función, por lo que entre las alas (5 y 6) concéntricas que establecen el acoplamiento alrededor de la abertura central (2) en el acoplamiento entre dicho rodete centrífugo (3) y la boca de aspiración (1) tiene que haber una holgura que evite el rozamiento, lo cual hace que entre dichas alas (5 y 6) del acoplamiento quede un paso por el que se produce una entrada de flujo perturbador (B) causante de una turbulencia (C) en el interior, como se observa en la figura 3. However, the centrifugal impeller (3) has to be free to rotate for its function, so between the concentric wings (5 and 6) that establish the coupling around the central opening (2) in the coupling between said impeller Centrifugal (3) and the suction mouth (1) there must be a clearance that prevents friction, which means that between said wings (5 and 6) of the coupling there is a passage through which a disturbing flow inlet ( B) causing a turbulence (C) inside, as shown in Figure 3.

Para reducir esa entrada de flujo perturbador (B), el acoplamiento alrededor de la abertura (2) se establece con un encaje múltiple entre alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), como representa la figura 2, con lo cual entre las mencionadas alas (7 y 8) queda un paso laberíntico que dificulta la entrada de flujo perturbador (B) a través del acoplamiento y reduce, por consiguiente, la turbulencia (C) en el interior, como se observa en la figura 4. To reduce this disturbance flow inlet (B), the coupling around the opening (2) is established with a multiple fitting between wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction nozzle (1) , as shown in Figure 2, whereby between the aforementioned wings (7 and 8) there is a labyrinth passage that hinders the entrance of disturbing flow (B) through the coupling and consequently reduces the turbulence (C) in the inside, as seen in figure 4.

En una realización simple, el paso laberíntico para dificultar la entrada de flujo perturbador (B), puede determinarse con un encaje entre un ala (7) del rodete centrífugo (3) y dos alas (8) de la boca de aspiración (1), como en las realizaciones de las figuras 4 y 7, o a la inversa, como la realización de la figura 6; pero cuanto mayor sea el número de alas (7) y de alas (8) entre las que se establezca el encaje, más efectiva resulta la dificultad del paso de flujo perturbador (B) por el acoplamiento definido alrededor de la abertura (2) y, por consiguiente, menor la pérdida de rendimiento de la aspiración del flujo de fluido (A) a través de la boca de aspiración (1). In a simple embodiment, the labyrinthine passage to hinder the entrance of disturbing flow (B), can be determined with a fit between a wing (7) of the centrifugal impeller (3) and two wings (8) of the suction mouth (1) , as in the embodiments of Figures 4 and 7, or vice versa, as the embodiment of Figure 6; but the greater the number of wings (7) and wings (8) between which the fitting is established, the more effective the difficulty of the disturbing flow passage (B) for the coupling defined around the opening (2) and , consequently, the loss of performance of the fluid flow aspiration (A) through the suction mouth (1) is reduced.

De acuerdo con ello, se prevén realizaciones de diferentes formas con encajes entre múltiples alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), tales como las realizaciones de las figuras 5, 8 y 9, las cuales son solo unos ejemplos representativos, que no tienen carácter limitativo. Accordingly, embodiments of different shapes are provided with lace between multiple wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction mouth (1), such as the embodiments of Figures 5, 8 and 9, which are only representative examples, which are not limiting.

El encaje entre alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), con dicha finalidad, puede además ser en la dirección axial de la aspiración, como los ejemplos mencionados de las figuras 5 a 9; pero también pueden ser encajes en dirección radial, como los ejemplos de las figuras 10 y 11, que tampoco tienen carácter limitativo, lo cual no altera el concepto de la invención en cuanto a determinar un paso laberíntico que dificulte la entrada de flujo perturbador (B) a través del acoplamiento definido alrededor de la abertura (2) de la boca de absorción (1). The fit between wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction mouth (1), for this purpose, can also be in the axial direction of the aspiration, as the examples mentioned in figures 5 to 9; but they can also be lace in the radial direction, such as the examples in Figures 10 and 11, which are not limiting either, which does not alter the concept of the invention in determining a labyrinthine passage that hinders the entrance of disturbing flow (B ) through the defined coupling around the opening (2) of the absorption mouth (1).

Para conseguir un cierre más efectivo en el sentido de evitar la entrada de un flujo perturbador (B) por el acoplamiento entre el rodete centrífugo (3) y la boca de aspiración (1), se prevé la inclusión de un relleno del paso laberíntico del acoplamiento con un material blando moldeable, como gel, silicona, etc., con lo cual se consigue un cierre que evita de una manera prácticamente total el paso de aire o cualquier otro fluido gaseoso a través del acoplamiento. El material de relleno no dificulta, en este caso, el movimiento giratorio del rodete centrífugo (3), ya que al ser un material blando moldeable, dicho rodete centrífugo (3) cuando gira efectúa en ese material de relleno un canal que permite el giro con libertad, sin prácticamente rozamiento. In order to achieve a more effective closure in order to prevent the entry of a disturbing flow (B) through the coupling between the centrifugal impeller (3) and the suction mouth (1), the inclusion of a filling of the labyrinth passage of the coupling with a soft moldable material, such as gel, silicone, etc., whereby a closure is achieved that practically prevents the passage of air or any other gaseous fluid through the coupling. The filling material does not hinder, in this case, the rotational movement of the centrifugal impeller (3), since being a moldable soft material, said centrifugal impeller (3) when turning makes a channel that allows rotation in that filling material with freedom, without practically friction.

Claims

1.- Coupling between a centrifugal impeller and its suction mouth, comprising a suction mouth (1) that determines an opening (2) for the passage of a fluid flow (A) and a centrifugal impeller (3) incorporated in assembly rotating with respect to said suction mouth (1) to drive the flow of fluid (A), a closing coupling around the opening (2) being established between the centrifugal impeller (3) and the suction mouth (1), by respective concentric wings, between which there is a clearance for the freedom of rotation of the centrifugal impeller (3), characterized in that the closing coupling around the opening (2) establishes a multiple fit between wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction mouth (1), which determine between them a labyrinthine passage that hinders the entry of a disturbing flow (B) through the coupling.

2.- Coupling between a centrifugal impeller and its suction mouth, according to the first claim, characterized in that the closing coupling around the opening (2) is determined by wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings ( 8) of the suction mouth (1), which establish fit between them in the axial direction of the fluid flow aspiration (A).

3.- Coupling between a centrifugal impeller and its suction mouth, according to the first claim, characterized in that the closing coupling around the opening (2) is determined by wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings ( 8) of the suction mouth (1), which establish fit between them in the radial direction of the fluid flow aspiration (A).

4.- Coupling between a centrifugal impeller and its suction mouth, according to the first claim, characterized in that in the labyrinth passage that determines the fit between the wings (7) of the centrifugal impeller (3) and the wings (8) of the suction mouth (1), a filling with a soft moldable material is included.