ES2582905T3 - Unidad de ventilador eléctrico axial que usa un dispositivo de regulador centrífugo para abrir y cerrar un obturador - Google Patents

Abstract

Unidad de ventilador eléctrico que comprende: una carcasa (2) que define un paso para un flujo de aire, que tiene una entrada (6) y una salida (8), y que comprende un soporte central (10) colocado entre dichas entrada y salida, un ventilador (26) montado en dicho soporte central y giratorio sobre su propio eje de rotación (z), un obturador que comprende un sistema de lamas (12) móvil entre una configuración en la que el paso está completamente abierto y una configuración en la que está completamente cerrado, y un regulador centrífugo (44) que tiene: - un elemento (46) de base conectado de forma giratoria al ventilador (26), - un miembro (56) de actuador, axialmente móvil, conectado para el funcionamiento al sistema de lamas con el fin de moverlas hacia su configuración de apertura máxima cuando se activa el ventilador, - al menos dos brazos articulados (52, 54) que conectan el miembro (56) de actuador al elemento (46) de base, incluyendo cada uno de dichos brazos articulados un peso centrífugo (63) y siendo móviles por la fuerza centrífuga de tal forma que se provoca el avance o repliegue axial de dicho miembro de actuación, y - un acoplamiento deslizable (84, 86) para guiar el movimiento de traslación axial del miembro de actuación con respecto al elemento de base; estando dicha unidad de ventilador eléctrico caracterizada porque comprende un eje (20) conectado de forma fija a dicho soporte central, en el que dicho ventilador está montado de forma giratoria, definiendo dicho eje el eje de rotación (z) del ventilador (26) y teniendo una cavidad pasante (91) dentro de la cual un árbol giratorio (93) está alojado coaxialmente, estando conectado un extremo delantero de este árbol de forma fija a dicho ventilador, mientras que un extremo trasero del árbol está conectado de forma fija a dicho elemento de base del regulador centrífugo, estando montado dicho elemento de base de forma giratoria sobre el eje (20), en el lado opuesto del soporte central (10) desde dicho ventilador.

Description

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DESCRIPCION

Unidad de ventilador electrico axial que usa un dispositivo de regulador centrifugo para abrir y cerrar un obturador

La presente invencion se refiere a unidades de ventilador electrico axial provistas de un obturador que intercepta el flujo de fluido en el conducto del ventilador electrico, y de un dispositivo de regulador centrifugo capaz de provocar la apertura y cierre del obturador mencionado anteriormente.

Mas especificamente, la invencion se refiere a una unidad de ventilador electrico que comprende:

una carcasa que define un paso para el flujo de aire, que tiene una entrada y una salida, y que comprende un soporte central colocado entre dicha entrada y la salida,

un ventilador montado en dicho soporte central y giratorio sobre su propio eje de rotacion,

un obturador que comprende un sistema de lamas moviles entre una configuracion en la que el paso esta completamente abierto y una configuracion en la que esta completamente cerrado, y

un regulador centrifugo que tiene:

- un elemento de base conectado de forma giratoria al ventilador,

- un miembro de actuador axialmente movil conectado para el funcionamiento al sistema de lamas con el fin de moverlas hacia su configuracion de apertura maxima cuando se activa el ventilador,

- al menos dos brazos articulados que conectan el miembro de actuador al elemento de base, incluyendo cada uno de dichos brazos articulados un peso centrifugo y siendo moviles por la fuerza centrifuga de tal manera que provoca el avance o repliegue axial de dicho miembro de actuacion, y

- un acoplamiento deslizante para guiar el movimiento de traslacion axial del miembro de actuacion con respecto al elemento de base.

De acuerdo con la tecnica anterior descrita en el documento de patente EP 0563875, el elemento de base del regulador centrifugo esta conectado integral y directamente a un cubo del ventilador. Esta disposicion es ventajosa en una configuracion de instalacion en la que el obturador se coloca en la salida del paso de flujo de aire; por otro lado, si el obturador se coloca en el lado de entrada del paso de flujo de aire, el suministro de una conexion entre el miembro de actuacion del regulador centrifugo y el sistema de lamas del obturador requiere una considerable modificacion de algunos componentes de la unidad, asi como la introduccion de elementos adicionales. En particular, una unidad de ventilador electrico con un regulador centrifugo normalmente configurado para el funcionamiento mediante una accion de empuje debe ser modificado para el funcionamiento mediante una accion de traccion, ya que el regulador centrifugo y el obturador se situan en lados opuestos del soporte central, es decir, en el lado de salida y el lado de entrada, respectivamente. Para este proposito, debe formarse una cavidad en el interior del dispositivo de regulador, y tambien en el interior del cubo y el husillo de soporte del ventilador y la polea, para permitir el paso de un vastago de actuacion que conecta el miembro de actuacion del regulador centrifugo al sistema de lamas del obturador; ademas, el miembro de actuacion debe estar conectado al sistema de lamas por medio de un elemento de traccion flexible (tal como una cadena), por lo que es necesario el uso de miembros de soporte (tales como ruedas de cadena) para el elemento de traccion.

La antedicha solucion es por tanto relativamente complicada y costosa, y relativamente insatisfactoria en su funcionamiento, ya que requiere el uso de un elemento de traccion flexible y correspondientes soportes.

Un objeto de la presente invencion es proporcionar una unidad de ventilador electrico en la que el regulador centrifugo puede funcionar mediante una accion de empuje incluso si el obturador se coloca en el lado de entrada. Otro objeto de la presente invencion es proporcionar una unidad de ventilador electrico en la que se introduce el menor numero posible de modificaciones y componentes adicionales con respecto a la solucion conocida con el fin de adaptar esta solucion al caso en el que el obturador se coloca en el lado de entrada.

Estos objetos se consiguen de acuerdo con la invencion mediante una unidad de ventilador electrico del tipo definido en la parte introductoria de esta descripcion, en la que la unidad comprende un eje conectado integralmente a dicho soporte central, en el que dicho ventilador esta montado de forma giratoria, definiendo dicho eje el eje de rotacion del ventilador y que tiene una cavidad pasante dentro de la cual se aloja coaxialmente un arbol giratorio, estando un extremo delantero de este arbol conectado integralmente a dicho ventilador, mientras que un extremo trasero del arbol esta conectado integralmente a dicho elemento de base del regulador centrifugo, estando montado dicho elemento de base de forma giratoria en el eje, en el lado opuesto del soporte central desde dicho ventilador.

Con una disposicion de este tipo, solo se modifican unos pocos componentes de la unidad, en otras palabras los que

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forman el eje, con el fin de proporcionar la cavidad en la que se aloja el arbol giratorio. Los elementos adicionales presentes, aparte del arbol giratorio, son los componentes necesarios para fijar el cubo del ventilador a un extremo del arbol giratorio y para fijar el elemento de base del regulador centrifugo en el otro extremo, y los cojinetes por medio de los cuales este elemento de base es soportado por el eje. Por otro lado, la solucion de acuerdo con la invencion no requiere modificaciones para la adaptacion del regulador centrifugo, y permite que este ultimo funcione mediante una accion de empuje, incluso cuando el obturador se coloca en el lado de entrada de flujo de aire.

Las realizaciones preferidas de la invencion se definen en las reivindicaciones dependientes, que han de ser consideradas como una parte integral de la presente descripcion.

Otras caracteristicas y ventajas de la unidad de ventilador de acuerdo con la invencion quedaran mas claras mediante la siguiente descripcion detallada de una realizacion de la invencion, dada en referencia a los dibujos adjuntos que se proporcionan puramente como ilustraciones no limitativas, en los que:

- la figura 1 es una vista en corte longitudinal de una unidad de ventilador electrico de acuerdo con la tecnica anterior;

- la figura 2 es una vista parcial en perspectiva de una unidad de ventilador electrico de acuerdo con la invencion;

- la figura 3 es una vista en corte longitudinal de la unidad de ventilador electrico de la figura 2; y

- la figura 4 es una vista en despiece de algunos componentes de la unidad de ventilador electrico de la figura 2.

La figura 1 muestra una unidad de ventilador electrico como se describe en el documento EP 0563875. En referencia a esta figura, la unidad de ventilador electrico comprende una carcasa 2 formada por un cuerpo paralelepipedico hueco que define un paso 4 para el flujo de aire. Dos paredes opuestas de la carcasa 2 tienen aberturas que forman una entrada y una salida, respectivamente, para el flujo de aire. La figura 1 muestra solamente la abertura de salida, indicada con el 8. La abertura de entrada, indicada con el 6, es visible en la figura 2. La carcasa 2 comprende un soporte central 10 que se coloca entre la entrada y la salida de la unidad de ventilador electrico, y que, por ejemplo, esta formado por una o mas vigas que se extienden entre las paredes opuestas de la carcasa y es soportado por las mismas. El soporte central 10 es convencionalmente capaz de soportar los componentes internos de la unidad de ventilador electrico.

La salida 8 esta provista de un obturador de laminas que incluye un sistema de lamas oscilantes 12 que puede ser accionado simultaneamente. Cada lama es soportada de forma oscilante en los extremos por dos paredes opuestas de la carcasa 2 y tambien esta provisto en uno de sus extremos de un enlace (no mostrado) que tiene un extremo fijado a la lama y el otro extremo conectado de forma articulada a una barra de conexion vertical (no mostrada). Por consiguiente, todas las lamas estan interconectadas por medio de la barra mencionada anteriormente, y por lo tanto es posible mover solo una de las lamas y de ese modo provocar un movimiento de todas las lamas 12. Uno de los enlaces mencionados anteriormente esta conectado a un extremo de un resorte (no mostrado). El otro extremo del resorte esta fijado a una pared de la carcasa 2 de tal manera que la barra de conexion es empujada hacia arriba y todas las lamas 12 se mantienen en una configuracion de cierre completo de la salida 8.

Un eje 20 esta conectado integralmente al soporte central 10. Un ventilador 26 esta montado en el soporte central 10 por medio del eje 20. El ventilador 26 esta conectado integralmente a un cubo 28 montado de forma giratoria en el eje 20, que define asi un eje de rotacion z para el ventilador. Para este proposito, un cojinete 29 es interpuesto radialmente entre el eje 20 y un asiento 28a de cojinete formado centralmente en el interior del cubo 28. Una polea 32 tambien esta fijada al cubo 28 y esta conectada por medio de una correa 34 a un motor de accionamiento electrico (no mostrado) colocado dentro de la carcasa 2. Un elemento 33 de retencion axial (visible en la figura 4 en particular) esta montado en el eje 20 para retener el cubo 28 y la polea 32 en una posicion axial predeterminada en el eje 20.

Un dispositivo de regulador centrifugo 44 esta fijado directamente al extremo del cubo 28 que esta enfrente de la polea 32. Para la descripcion de este dispositivo, se debe hacer referencia adicionalmente a la figura 2. El regulador 44 comprende un elemento 46 de base formado por un disco 80 que tiene orificios 81 para la aplicacion de los tornillos para la fijacion en el ventilador, y por dos radios opuestos 82. Dos brazos 52 estan conectados de forma articulada a los extremos de los radios 82. Dos pesos centrifugos 63 estan fijados a los brazos articulados 52. Los extremos de los brazos 52 colocados enfrente de los radios 82 estan conectados por dos barras articuladas 54 a dos porciones laterales 56a de un miembro 56 de actuacion. El disco 80 esta conectado integralmente a dos barras 84 de guia que estan colocadas en paralelo y a una distancia del eje de rotacion z del ventilador, y que se extienden en la direccion opuesta al ventilador. Dos apendices 86, conectados integralmente al miembro 56 de actuacion, tienen dos orificios respectivos para el montaje deslizante en las barras 84 de guia. El miembro 56 de actuacion tiene una parte 56b en forma de horquilla a la que un extremo de una barra 68 de actuacion esta conectado de forma articulada. El otro extremo de la barra 68 de actuacion esta conectado de forma articulada a una horquilla 70 conectada a una de las lamas 12.

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En el dispositivo conocido anteriormente mencionado, el miembro 56 de actuacion es movil entre una posicion adyacente al elemento 46 de base, correspondiente a la condicion inactiva del ventilador, y una posicion de maxima separacion del elemento 46 de base, correspondiente a la condicion de funcionamiento del ventilador. El miembro 56 de actuacion por lo tanto se mueve axialmente desde la posicion adyacente al cubo a la posicion de maxima separacion como resultado de la accion centrifuga de los pesos 63 provocada por la rotacion del ventilador. Este movimiento axial provoca un movimiento correspondiente de las lamas 12 de la configuracion completamente cerrada a la configuracion completamente abierta. El dispositivo de regulador en cuestion funciona mediante una accion de empuje; en otras palabras, la fuerza centrifuga que actua sobre los pesos 63 cuando el ventilador electrico esta en movimiento provoca que el miembro de accionamiento 56 se mueva hacia las lamas 12 de tal manera que la barra 68 de actuacion empuja la horquilla 70 hacia el exterior del ventilador electrico, provocando asi que las lamas 12 se abran.

Las figuras 2 a 4 muestran una unidad de ventilador electrico de acuerdo con la invencion. En estas figuras, las partes correspondientes a las de la figura 1 se indican mediante los mismos numeros de referencia.

En el caso de las figuras 2 a 4, el obturador de laminas que incluye el sistema de lamas oscilantes accionables simultaneamente 12 se coloca en la abertura 6 de entrada, y el regulador centrifugo 44 se coloca en el lado opuesto del soporte central 10 del ventilador 26. En otras palabras, mientras que el ventilador 26 se coloca entre el soporte central 10 y la salida de la unidad de ventilador electrico, el regulador centrifugo 44 se coloca entre el soporte central 10 y la entrada 6 de la unidad de ventilador electrico.

El eje fijo 20 tiene una cavidad pasante 91 en la que un arbol giratorio 93 con un corte transversal poligonal se aloja coaxialmente. Un extremo delantero del arbol giratorio 93 esta conectado integralmente al ventilador 26, por medio de una brida delantera 95 que tiene un orificio central 95a para la aplicacion de un tornillo para la fijacion en el arbol giratorio 93. El extremo delantero del arbol giratorio 93 esta montado por medio de un acoplamiento prismatico en un orificio 95b de alojamiento formado centralmente en la brida delantera 95; por lo tanto, el arbol giratorio 93 esta fijado a la brida delantera 95 con respecto a la rotacion. El ventilador 26 esta interpuesto axialmente entre esta brida 95 y el cubo 28. La brida delantera 95 esta fijada al ventilador 26 y al cubo 28 con respecto a la rotacion por medio de uno o mas pasadores 95c de accionamiento formados excentricamente en la brida 95, que se aplican en orificios correspondientes formados en la parte central del ventilador 26 (estos son orificios que estan normalmente ya provistos para la fijacion del elemento 46 de base del regulador centrifugo). Un extremo trasero del arbol giratorio 93 esta conectado integralmente al elemento 46 de base del regulador centrifugo 44, por medio de una brida trasera 97 que tiene un orificio 97a de alojamiento central en el que el extremo trasero del arbol giratorio 93 esta encajado por medio de un acoplamiento prismatico; por lo tanto, el arbol giratorio 93 esta fijado a la brida trasera 97 con respecto a la rotacion. La brida trasera esta fijada axialmente al arbol giratorio 93 por medio de un tornillo y una arandela interpuesta entre el tornillo y la brida trasera. La brida trasera 97 esta montada de forma giratoria sobre el eje 20 por medio de un cojinete 98 interpuesto radialmente entre el extremo trasero del eje 20 y un asiento 97B de cojinete formado centralmente en la brida trasero 97. Entre el cojinete 98 y el soporte central 10 estan interpuestas una arandela 98a de separacion y una arandela elastica conica 98; estos elementos se retienen axialmente en el eje 20 por medio de una tuerca 98c atornillada en el eje 20. La brida trasera 97 esta interpuesta axialmente entre el eje 20 y el elemento 46 de base del regulador centrifugo. El elemento 46 de base del regulador centrifugo esta fijado a la brida trasera 97 con respecto a la rotacion por medio de tornillos para la fijacion de esta brida, que se aplica en los orificios 81 formados en el elemento 46 de base del regulador centrifugo (estos son los orificios que estan normalmente ya provistos para la fijacion al cubo 28). Como resultado de esta disposicion, el elemento 46 de base y por lo tanto el regulador centrifugo 44 son montados de forma giratoria en el eje 20.

En una realizacion alternativa (no mostrada), la disposicion de los componentes en el extremo trasero del eje se invierte radialmente con respecto a la descrita anteriormente; en esta realizacion alternativa, la brida trasera esta montada de forma giratoria sobre el eje por medio de un cojinete interpuesto radialmente entre un extremo delantero de la brida trasera y un asiento de cojinete formado centralmente en un extremo trasero del eje. Esta configuracion puede estar provista de ejes que tiene un diametro suficientemente grande.

Para resumir, aunque en la configuracion conocida de la figura 1 el regulador centrifugo 44 esta conectado directamente con el cubo 28, en la configuracion de acuerdo con la invencion de las figuras 2 a 3 el regulador centrifugo 44 esta conectado indirectamente al cubo 28 por medio del arbol giratorio 93 y las bridas delantera y trasera 95 y 97. Esto permite el movimiento a transmitir desde la unidad de polea/cubo/ventilador al regulador centrifugo, incluso cuando estan colocados en lados opuestos del soporte central. Ademas, el numero de modificaciones y componentes adicionales en la configuracion de las figuras 2-4 en comparacion con la configuracion de la figura 1 es muy pequeno, y se refiere esencialmente solo al eje (un componente modificado), el arbol giratorio y las bridas delantera y trasera (componentes adicionales).

Claramente, siempre y cuando el principio de la invencion se mantenga, los detalles de construccion y las realizaciones pueden variar ampliamente de lo que se ha descrito e ilustrado puramente a modo de ejemplo, sin salir por ello del alcance de la invencion como se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

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   REIVINDICACIONES

   1. - Unidad de ventilador electrico que comprende:

   una carcasa (2) que define un paso para un flujo de aire, que tiene una entrada (6) y una salida (8), y que comprende un soporte central (10) colocado entre dichas entrada y salida,

   un ventilador (26) montado en dicho soporte central y giratorio sobre su propio eje de rotacion (z),

   un obturador que comprende un sistema de lamas (12) movil entre una configuracion en la que el paso esta completamente abierto y una configuracion en la que esta completamente cerrado, y

   un regulador centrifugo (44) que tiene:

   - un elemento (46) de base conectado de forma giratoria al ventilador (26),

   - un miembro (56) de actuador, axialmente movil, conectado para el funcionamiento al sistema de lamas con el fin de moverlas hacia su configuracion de apertura maxima cuando se activa el ventilador,

   - al menos dos brazos articulados (52, 54) que conectan el miembro (56) de actuador al elemento (46) de base, incluyendo cada uno de dichos brazos articulados un peso centrifugo (63) y siendo moviles por la fuerza centrifuga de tal forma que se provoca el avance o repliegue axial de dicho miembro de actuacion, y

   - un acoplamiento deslizable (84, 86) para guiar el movimiento de traslacion axial del miembro de actuacion con respecto al elemento de base;

   estando dicha unidad de ventilador electrico caracterizada porque comprende un eje (20) conectado de forma fija a dicho soporte central, en el que dicho ventilador esta montado de forma giratoria, definiendo dicho eje el eje de rotacion (z) del ventilador (26) y teniendo una cavidad pasante (91) dentro de la cual un arbol giratorio (93) esta alojado coaxialmente, estando conectado un extremo delantero de este arbol de forma fija a dicho ventilador, mientras que un extremo trasero del arbol esta conectado de forma fija a dicho elemento de base del regulador centrifugo, estando montado dicho elemento de base de forma giratoria sobre el eje (20), en el lado opuesto del soporte central (10) desde dicho ventilador.
2. 2. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que dicho acoplamiento deslizable comprende al menos una barra (84) de guia, integral con el elemento (46) de base y que se extiende en paralelo y a una distancia del eje de rotacion (z) del ventilador (26) hacia el miembro (56) de actuacion, y al menos un correspondiente apendice (86), integral con el miembro (56) de actuacion y que tiene una abertura conformada acoplada de forma deslizable a la correspondiente barra de guia.
3. 3. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la que un extremo delantero del arbol giratorio (93) esta conectado integralmente al ventilador (26) por medio de una brida delantera (95) fijada al arbol giratorio (93), estando dicho ventilador interpuesto axialmente entre dicha brida delantera y un cubo (28) del ventilador.
4. 4. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 3, en la que el extremo delantero del arbol giratorio (93) esta encajado por medio de un acoplamiento prismatico en un orificio (95b) de alojamiento formado centralmente en la brida delantera (95), estando dicha brida delantera fijada adicionalmente al ventilador (26) y al cubo (28) con respecto a la rotacion por medio de al menos un pasador (95c) de accionamiento formado excentricamente en la brida delantera (95) y que se aplica en un correspondiente orificio formado en una parte central del ventilador (26).
5. 5. - Unidad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que un extremo trasero del arbol giratorio (93) esta conectado de forma fija al elemento (46) de base del regulador centrifugo (44) por medio de una brida trasera (97) fijada a la arbol giratorio (93), estando dicha brida trasera interpuesta axialmente entre el eje (20) y el elemento (46) de base del regulador centrifugo.
6. 6. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 5, en la que dicha brida trasera tiene un orificio central (97a) de alojamiento en el que el extremo trasero del arbol giratorio (93) esta encajado por medio de un acoplamiento prismatico.
7. 7. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, en la que dicha brida trasera esta montada de forma giratoria sobre el eje (20) por medio de un cojinete (98) interpuesto radialmente entre un extremo trasero del eje (20) y un asiento (97b) de cojinete formado centralmente en la brida trasera (97).
8. 8. - Unidad de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, en la que dicha brida trasera esta montada de forma giratoria sobre el eje por medio de un cojinete interpuesto radialmente entre un extremo delantero de la brida trasera y un asiento de cojinete formado centralmente en un extremo trasero del eje.
9. 9.- Unidad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho ventilador esta conectado integralmente a un cubo (28) que esta montado de forma giratoria sobre el eje (20), y que tambien esta conectado integralmente a una polea (32) conectada por medio de una correa (34) a un motor de accionamiento electrico.