ES2870719T3

ES2870719T3 - Ventilador centrífugo

Info

Publication number: ES2870719T3
Application number: ES15169372T
Authority: ES
Inventors: Sangyuk Son; Choonmyun Chung; Taeman Yang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: KR20150136935A; CN105134658A; US20150345511A1; EP2949944A1; KR102227374B1; EP2949944B1; US10119553B2

Abstract

Un ventilador centrifugo que comprende: una placa (110) principal para rotar entorno a un eje de rotación; una cubierta (120) que tiene un puerto (121) de entrada para introducción de aire; y una pluralidad de paletas (130) circunferencialmente dispuestas entre la placa (110) principal y la cubierta (120) de modo que forman un flujo de aire al acelerar aire introducido a través del puerto (121) de entrada, en donde: la cubierta (120) tiene una superficie interna que incluye una superficie curva que es convexa hacia la placa (110) principal para guiar el flujo de aire; la superficie curva de la cubierta (120) tiene una sección (DS) de difusión que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la placa (110) principal hasta una periferia externa de la cubierta (120); la placa (110) principal tiene una superficie (113) curva que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la cubierta (120) hasta una periferia externa de la placa (110) principal; y la superficie curva de la cubierta (120) en la sección (DS) de difusión se solapa al menos parcialmente con la superficie (113) curva de la placa (110) principal cuando se ve en una dirección del eje de rotación, caracterizada por que cada paleta tiene una superficie (131) de presión formada de modo que una porción (RC) de la misma es convexa en una dirección que se aleja del eje de rotación en un lado superior de un punto (V) de inflexión predeterminado y una porción (CRC) de la misma es cóncava hacia el eje de rotación en un lado inferior del punto (V) de inflexión.

Description

DESCRIPCIÓN

Ventilador centrífugo

La presente invención hace referencia a un ventilador centrífugo.

Un ventilador centrífugo es un ventilador para acelerar aire introducido axialmente a través de una cubierta para descargar el aire a través de espacios entre las paletas en una dirección radial (o en una dirección centrífuga). El rendimiento del ventilador centrífugo se ve influido por varios factores de forma, más allá de pérdidas por fricción e impacto. Por ejemplo, los factores habituales que afectan al rendimiento del ventilador centrífugo incluyen una velocidad de rotación, una forma de una paleta, placa principal o cubierta y el número o los ángulos de las paletas.

En el ventilador centrífugo, después de que se introduce aire a través de un puerto de entrada formado en una porción central de la cubierta y de que es acelerado por las paletas, se descarga el aire a lo largo de una periferia externa de la cubierta en una región superior cerca del puerto de entrada, mientras que es descargado a lo largo de una periferia externa de la placa principal en una región inferior alejada del puerto de entrada. En este caso, se generan turbulencias debidas a la separación de flujo generada en las periferias externas respectivas de la cubierta y de la placa principal en la técnica relacionada, que dan como resultado una eficiencia pobre del ventilador y generación de ruido.

En particular, dado que el aire introducido a través de la cubierta es presurizado por las paletas en el transcurso de alcanzar la placa principal en una dirección de un eje de rotación y es entonces descargado, se genera una diferencia en velocidad de flujo entre las regiones superior e inferior. Por esta razón, el aire no se descarga de manera uniforme a través de las regiones superior e inferior. Particularmente, hay un problema en que el ventilador tiene eficacia pobre y aumentos de ruido debido a turbulencias generadas por la diferencia en velocidad de flujo entre las regiones superior e inferior.

Ejemplos de ventiladores centrífugos se describen en los documentos US 4.357.914 A, US 1.447.915 A, GB 191018349 A y WO97/09535 A1.

Por lo tanto, la presente invención se ha hecho con vistas a los problemas anteriores y es un objeto de la presente invención proporcionar un ventilador centrífugo que genere un flujo uniforme en una región superior cerca de una cubierta y en una región inferior cerca de una placa principal y que impida que se generen turbulencias en periferias externas respectivas de la cubierta y de la placa principal desde las que se descarga el aire.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un ventilador centrífugo para permitir que el aire introducido a través de un puerto de entrada fluya más uniformemente a lo largo de una superficie periférica interna de una cubierta, en comparación con un ventilador centrífugo convencional.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un ventilador centrífugo que tenga eficacia mejorada, en comparación con un ventilador centrífugo convencional.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar un ventilador centrífugo que tenga ruido reducido, en comparación con un ventilador centrífugo convencional.

Según un aspecto de la presente invención, los objetos anteriores y otros pueden lograrse al proporcionar un ventilador centrífugo que incluya una placa principal rotatoria en torno a un eje de rotación, una cubierta que tenga un puerto de entrada para introducir aire y una pluralidad de paletas circunferencialmente dispuestas entre la placa principal y la cubierta, de modo que forman un flujo de aire al acelerar aire introducido a través del puerto de entrada, en donde la cubierta tiene una superficie interna formada como una superficie curva que es convexa hacia la placa principal, para guiar el flujo de aire, la superficie curva tiene una sección de difusión que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la placa principal hasta una periferia externa de la cubierta, la placa principal tiene una superficie curva que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la cubierta hasta una periferia externa de la placa principal y la superficie curva de la cubierta en la sección de difusión se solapa al menos parcialmente con la superficie curva formada en la placa principal cuando se ve en una dirección del eje de rotación, y en donde cada paleta tiene una superficie (131) de presión formada tal que una porción (RC) de la misma es convexa en una dirección que se aleja del eje de rotación en un lado superior de un punto (V) de inflexión predeterminado y una porción (CRC) de la misma es cóncava hacia el eje de rotación en un lado inferior del punto (V) de inflexión.

Una distancia desde el eje de rotación hasta la periferia externa de la cubierta puede ser igual a una distancia desde el eje de rotación hasta la periferia externa de la placa principal.

La placa principal puede incluir una porción de placa de soporte de paleta plana, en la que esté montada la pluralidad de paletas, y la superficie curva formada en la placa principal puede extenderse desde la porción de placa de soporte de paleta. Cada una de las paletas puede tener un borde de fuga desde el que se descarga el aire, estando formado el borde de fuga tal que una punta en la que el borde de fuga se encuentra con la placa principal esté más cerca del eje de rotación que una punta en la que el borde de fuga se encuentra con la cubierta.

La superficie curva formada en la cubierta puede tener una primera porción curva que tenga una primera curvatura, una segunda porción curva que tenga una segunda curvatura y una tercera porción curva que tenga una tercera curvatura, que estén formadas en secuencia a lo largo de una dirección radialmente hacia fuera, perteneciendo la sección de difusión a la tercera porción curva, y la segunda curvatura puede ser menor que la primera curvatura y la tercera curvatura puede ser mayor que la primera curvatura.

Las porciones curvas primera, segunda y tercera pueden estar formadas en una superficie curva que tenga un gradiente variado de manera continua.

La segunda porción curva puede tener una longitud de curvatura mayor en comparación con aquellas de las porciones curvas primera y tercera.

La superficie curva formada en la sección de difusión y la superficie curva formada en la placa principal pueden estar formadas con la misma curvatura.

La cubierta puede tener dos o más puntos de cambio de curvatura en los que se cambia una curvatura en una sección transversal cortada en cualquier plano al que pertenezca el eje de rotación.

Las realizaciones se describirán en detalle en referencia a los siguientes dibujos en los que referencias numéricas similares hacen referencia a elementos similares, en donde:

La Figura 1 es una vista que ilustra un ejemplo de un módulo de ventilador insertable al que se aplica un ventilador centrífugo;

La Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un ventilador centrífugo según una realización de la presente invención;

La Figura 3 es una vista despiezada ordenadamente que ilustra el ventilador centrífugo de la Figura 2; La Figura 4 es una vista que ilustra un estado en el que el ventilador centrífugo de la Figura 2 está cortado longitudinalmente;

La Figura 5 es una vista ampliada que ilustra una estructura en la que cada uno de a) un buje y b) un buje están acoplados a una placa principal;

La Figura 6 es una vista transversal longitudinal de una paleta;

La Figura 7 es una vista ampliada que ilustra una porción en la que una porción periférica externa de una cubierta y una porción periférica externa de una placa principal se muestran en una sección transversal del ventilador centrífugo cortada en cualquier plano al que pertenezca un eje de rotación; y La Figura 8 es una vista comparativa de a) una turbulencia generada en una porción periférica externa de una cubierta en un ventilador centrífugo convencional y b) una turbulencia generada en la porción periférica externa de la cubierta en el ventilador centrífugo según la realización de la presente invención. Se hará ahora referencia en detalle a las realizaciones preferidas de la presente invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos anexos. Donde sea posible, las mismas referencias numéricas se emplearán a lo largo de los dibujos para hacer referencia a las mismas, o similares, partes.

La Figura 1 es una vista que ilustra un ejemplo de un módulo de ventilador insertable al que se aplica un ventilador centrífugo. Un ventilador centrífugo según las realizaciones ejemplares descritas más adelante puede aplicarse generalmente a un refrigerador, a un acondicionador de aire, a un aspirador, etc. Dado que se introduce aire de manera natural en el ventilador y se descarga al exterior, el ventilador puede instalarse sin conductos. El módulo 1 de ventilador insertable ilustrado en la Figura 1 se aplica a un acondicionador de aire que está instalado al exterior y que enfría o calienta aire introducido al interior para suministrar el aire al interior de nuevo. Un ventilador centrífugo según una realización de la presente invención puede aplicarse al módulo 1 de ventilador insertable.

El módulo 1 de ventilador puede incluir un motor 2 que tenga un eje rotatorio, un bastidor 3 de soporte, para soportar el motor 2, y un ventilador 4 centrífugo acoplado al eje rotatorio del motor 2. Además, un panel 5 frontal instalado en una superficie frontal del bastidor 3 de soporte tiene una porción de abertura tal que puede introducirse aire en el ventilador 4 centrífugo. El aire introducido a través de la porción de abertura en una dirección de un eje de rotación del ventilador 4 centrífugo se descarga al exterior en una dirección radial del ventilador en una región trasera del panel 5 frontal junto con la rotación del ventilador 4 centrífugo.

La Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un ventilador centrífugo según una realización de la presente invención. La Figura 3 es una vista despiezada ordenadamente que ilustra el ventilador centrífugo de la Figura 2. La Figura 4 es una vista que ilustra un estado en el que el ventilador centrífugo de la Figura 2 está cortado longitudinalmente. La Figura 5 es una vista ampliada que ilustra una estructura en la que cada uno de a) un buje y b) un buje están acoplados a una placa principal. La Figura 6 es una vista transversal longitudinal de una paleta. La Figura 7 es una vista ampliada que ilustra una porción en la que una porción periférica externa de una cubierta y una porción periférica externa de una placa principal se muestran en una sección transversal del ventilador centrífugo cortada en cualquier plano al que pertenezca un eje de rotación. La Figura 8 es una vista comparativa de a) una turbulencia generada en una porción periférica externa de una cubierta en un ventilador centrífugo convencional y b) una turbulencia generada en la porción periférica externa de la cubierta en el ventilador centrífugo según la realización de la presente invención.

En referencia a las Figuras 2 a 4, el ventilador centrífugo, que se designa mediante la referencia numérica 100, según la realización de la presente invención incluye una placa 110 principal, una cubierta 120 y una pluralidad de paletas 130. Cada una de la placa 110 principal, la cubierta 120 y las paletas 130 pueden estar hechas de resina sintética o de un material metálico que tenga plasticidad y, particularmente, pueden estar hechas de acero o de materiales metálicos.

La placa 110 principal rota en torno a un eje O de rotación mediante un motor 2 (véase la Figura 1). En la realización, el ventilador 100 centrífugo puede incluir además un buje 160 que acopla la placa 110 principal a un eje rotatorio del motor, aunque la placa 110 principal puede estar conectada directamente al eje rotatorio del motor.

La cubierta 120 está separada de la placa 110 principal y tiene un puerto 121 de entrada a través del que se introduce aire en una dirección del eje O de rotación. La cubierta 120 tiene una forma anular en la que el puerto 121 de entrada está formado en el centro de la misma. La cubierta 120 tiene una forma que se extiende radialmente desde una periferia interna de la misma definiendo el puerto 121 de entrada, teniendo de este modo un diámetro máximo en una periferia externa de la misma desde la que fluye el aire transportado por las paletas 130. La cubierta 120 puede tener una superficie interna que es curva convexamente hacia la placa 110 principal para guiar el aire.

Las paletas 130 están dispuestos circunferencialmente entre la placa 110 principal y la cubierta 120. El aire introducido a través del puerto 121 de entrada de la cubierta 120 fluye desde porciones de borde de ataque de las paletas 130 hasta porciones de borde de fuga de las mismas y es entonces descargado. La presente invención no está necesariamente limitada a esto y el ventilador 100 centrífugo puede tener siete paletas 130.

En adelante en la presente memoria, en cada paleta 130, una porción con la que el aire introducido a través de la cubierta 120 empieza a entrar en contacto se denomina “borde FE de ataque” y una porción desde la que un flujo de aire se separa de la paleta 130 se denomina “borde RE de fuga”. Cuando se toma cualquier capa (o plano) ortogonal al eje O de rotación, los bordes FE de ataque están ubicados en un primer círculo predeterminado y los bordes RE de fuga están ubicados en un segundo círculo predeterminado que tiene un diámetro mayor que el primer círculo, en secciones transversales de las paletas 130 en la capa. Cuando, en cada paleta 130, una superficie que está dirigida hacia fuera del ventilador 100 centrífugo se denomina “superficie 131 de presión” y una superficie que es una superficie opuesta a la superficie 131 de presión al mismo tiempo que está dirigida hacia dentro del ventilador 100 centrífugo, se denomina “superficie 132 de succión”, el borde FE de ataque de la paleta 130 está ubicado en una dirección en la que está dirigida la superficie 131 de presión (o en una dirección de rotación del ventilador 100 centrífugo), en comparación con el borde RE de fuga. El borde RE de fuga de la paleta 130 puede estar ubicado de modo que un punto en el que el borde RE de fuga se encuentra con la placa 110 principal esté más cerca del eje O de rotación que un punto en el que el borde RE de fuga se encuentra con la cubierta 120.

En referencia a la Figura 6, cuando se toma una sección transversal longitudinal predeterminada paralela al eje O de rotación, la paleta 130 tiene la superficie 131 de presión formada de modo que una porción cerca de la cubierta 120 es convexa y una porción cerca de la placa 110 principal es cóncava. La paleta 130 tiene una porción RC que es convexa en una dirección que se aleja del eje O de rotación (o en una dirección en la que está dirigida la superficie 131 de presión) en un lado superior de un punto V de inflexión predeterminado y una porción CRC que es cóncava hacia el eje O de rotación (o en una dirección en la que está dirigida la superficie 132 de succión) en un lado inferior del punto V de inflexión. En otras palabras, cada porción de la superficie 131 de presión está definida como sigue: la porción curva convexa de la superficie 131 de presión es una porción RC convexa y la porción curva cóncava de la superficie 131 de presión es una porción CRC cóncava.

La porción CRC cóncava sirve para atraer un flujo de aire concentrado a la cubierta 120 hacia la placa 110 principal. Consecuentemente, una velocidad de descarga puede ser uniforme a través de todas las regiones superior e inferior de la paleta 130 y puede ser posible reducir el ruido y mejorar la eficacia del ventilador.

Mientras tanto, dado que una velocidad de flujo es generalmente rápida en una porción cerca de la cubierta 120, se aumenta la inercia de flujo (particularmente, una componente en la dirección del eje O de rotación). Así, el flujo de aire puede separarse del borde RE de fuga de la paleta 130 cuando se descarga el aire. Particularmente, la separación de flujo tiende a ocurrir en la superficie 132 de succión. Dado que la porción RC convexa es una porción convexa de la superficie 131 de presión, la porción RC convexa sirve para concentrar un flujo de aire hacia la supeerficie 132 de succión de otra paleta 130, permitiendo de este modo que sea suprimida la separación de flujo. Particularmente, dado que la porción RC convexa está formada en una porción cerca de la cubierta 120, la separación de flujo puede suprimirse de manera efectiva en una porción cerca de la cubierta 120 de entre porciones del borde R^ede fuga de la paleta 130.

La porción CRC cóncava sirve para atraer un flujo de aire concentrado a la cubierta 120 hacia la placa 110 principal. Consecuentemente, se disminuye una diferencia en velocidad de flujo entre la región superior de la paleta 130, cerca de la cubierta 120, y la región inferior de la paleta 130, cerca de la placa 110 principal, y así una velocidad de descarga puede ser uniforme a través de todas las regiones superior e inferior.

En referencia a las Figuras 3 a 7, la placa 110 principal incluye una porción 111 de placa de soporte de paleta que soporta una porción de extremo inferior y una porción 112 de montaje de buje que está formada en el centro de la porción 111 de placa de soporte de paleta y que sobresale hacia la cubierta 120 desde la porción 111 de placa de soporte de paleta. La porción 112 de montaje de buje tiene un orificio 110a de montaje abierto formado en el centro de la misma, tal que el buje 160 puede montarse en el orificio 110a de montaje. La porción 112 de montaje de buje tiene una pluralidad de primeros orificios 110b de fijación circunferencialmente formados en torno al orificio 110a de montaje a intervalos regulares.

La porción 111 de placa de soporte de paleta puede ser plana y una superficie 113 curva puede estar formada para extenderse hacia fuera desde la porción 111 de placa de soporte de paleta.

En referencia a la Figura 5, el buje 160 tiene un orificio 160a de inserción formado en el centro del mismo para la inserción del eje rotatorio (no mostrado) del motor, una porción 161 de cuerpo de buje, asentada en la porción 112 de montaje de buje, y una primera porción 162 sobresaliente tubular que sobresale en torno al orificio 160a de inserción desde la porción 161 de cuerpo de buje.

La porción 161 de cuerpo de buje tiene segundos orificios 161a de fijación correspondientes a los primeros orificios 110b de fijación y los primeros orificios 110b de fijación se fijan a los segundos orificios 161a de fijación mediante miembros de fijación, tales como tornillos o pernos, de modo que el buje 160 está acoplado a la placa 110 principal.

La primera porción 162 sobresaliente puede tener una ranura 162a de inserción de chaveta formada en una superficie periférica interna de la misma, tal que una chaveta formada en el eje rotatorio del motor se inserta en la ranura 162a de inserción de chaveta. Además, la primera porción 162 sobresaliente puede tener un orificio 162b de fijación de chaveta a través del que se penetra radialmente un miembro de fijación fijado a un orificio de fijación (no mostrado) formado en la chaveta. La primera porción 162 sobresaliente puede tener una rosca formada a lo largo del orificio 162b de fijación de chaveta.

El buje 160 puede incluir además una segunda porción 163 sobresaliente tubular que sobresalga en torno al orificio 160a de inserción desde la porción 161 de cuerpo de buje en una dirección opuesta a la primera porción 162 sobresaliente. La segunda porción 163 sobresaliente se inserta en el orificio 110a de montaje de la porción 112 de montaje de buje y tiene un diámetro que es sustancialmente igual al del orificio 110a de montaje.

Mientras tanto, una altura HH de la porción 112 de montaje de buje que sobresale de la porción 111 de placa de soporte de paleta y una curvatura de la porción 112 de montaje de buje son factores principales para la eficacia del ventilador e interactúan entre sí. Dado que la altura de la porción 112 de montaje de buje actúa contra un flujo de aire introducido, se reduce un caudal conforme se aumenta la altura de la porción 112 de montaje de buje. No obstante, cuando la altura está formada adecuadamente en consideración a la interacción con la curvatura de la porción 112 de montaje de buje, se mejora el flujo de aire y se aumenta la eficacia del ventilador.

La porción 112 de montaje de buje tiene una superficie horizontal en una porción que entra en contacto con una superficie trasera de la porción 161 de cuerpo de buje. No obstante, la porción 112 de montaje de buje tiene una porción curvada desde un extremo externo de la superficie horizontal con una primera curvatura (1/HR1) y una porción de la porción 112 de montaje de buje conectada a la porción 111 de placa de soporte de paleta tiene una segunda curvatura (1/HR2) en una dirección opuesta a la primera curvatura (1/HR1). Para referencia, la referencia numérica BD/2 hace referencia a un radio de la porción 112 de montaje de buje.

La superficie 113 curva está formada en una porción periférica externa de la placa 110 principal desde la que se separa un flujo de aire descargado, de modo que se aleja gradualmente de la cubierta 120 hasta alcanzar la periferia externa a lo largo de una dirección radial de la placa 110 principal. Con más detalle, la porción 111 de placa de soporte de paleta tiene una superficie plana a la que está conectada la paleta 130. La superficie 113 curva es una superficie curvada desde la porción 111 de placa de soporte de paleta hasta la periferia externa de la placa 110 principal en una dirección descendente (en una dirección que se aleja de la cubierta 120) con una curvatura predeterminada (1/HR3, siendo la referencia numérica HR3 un radio de curvatura). Dado que se guía un flujo de aire de manera uniforme a lo largo de la superficie 113 curva, cuando se descarga aire según la rotación del ventilador 100 centrífugo puede ser posible impedir que se generen turbulencias en la periferia externa de la placa 110 principal desde la que se separa el flujo de aire descargado y reducir la resistencia. La referencia numérica BD/2 hace referencia a un radio de soplado de la placa 110 principal, es una distancia desde el centro O de la placa 110 principal hasta el borde RE de fuga de la paleta 130 y es un valor medido en una porción de conexión entre la paleta 130 y la placa 110 principal. La referencia numérica BDL hace referencia a una longitud de una región en la que se guía el flujo de aire separado del borde RE de fuga de la paleta 130 y es una distancia desde el borde RE de fuga de la paleta 130 hasta la periferia externa de la placa 110 principal en la dirección radial.

En referencia a la Figura 7, la superficie interna de la cubierta 120 está formada como una superficie curva que es convexa hacia la placa 110 principal para guiar un flujo de aire. La superficie 113 curva tiene una sección DS de difusión en una porción periférica externa de la cubierta 120 desde la que se separa el flujo de aire descargado y la sección DS de difusión se extiende de modo que se aleja gradualmente desde la placa 110 principal hasta la periferia externa de la cubierta 120.

Al menos una porción de la superficie 113 curva formada en la placa 110 principal se solapa con la sección DS de difusión cuando se ve en la dirección del eje O de rotación. Dado que el flujo de aire es guiado de manera uniforme, no solo a lo largo de la cubierta 120 sino también a lo largo de la superficie 113 curva en la placa 110 principal en la porción periférica externa del ventilador 100 centrífugo con la que se solapa la sección DS de difusión, se reduce la generación de turbulencias en las respectivas periferias externas de la cubierta 120 y de la placa 110 principal y así se reduce el ruido.

Según se ilustra en la Figura 7, a lo largo de una dirección radialmente hacia fuera, un punto en el que la sección DS de difusión empieza en la cubierta 120 y un punto en el que la superficie 113 curva empieza en la placa 110 principal pueden estar ubicados a igual distancia del eje O de rotación, aunque la presente invención no está necesariamente limitada a esto. Las posiciones iniciales de la superficie 113 curva pueden diferir entre sí en consideración a las características de flujo en la cubierta 120 y en la placa 110 principal, variadas según las formas de la porción RC convexa y de la porción CRC cóncava. No obstante, toda la porción o una porción de la superficie 113 curva formada en la placa 110 principal está preferiblemente ubicada dentro de una sección DH correspondiente a la sección DS de difusión.

Puede transportarse aire a una presión suficiente mediante la porción CRC cóncava en la placa 110 principal y el aire que fluye a lo largo de la placa 110 principal puede fluir hasta la sección DH correspondiente a la sección DS de difusión a una velocidad suficiente. Consecuentemente, dado que al menos una porción de la superficie 113 curva de la placa 110 principal se solapa con la sección DS de difusión cuando se ve en la dirección del eje O de rotación, el flujo de aire descargado puede mejorarse en la cubierta 120 y en la placa 110 principal dentro de la sección DS de difusión o DH y el flujo puede ser un informe dentro de la sección de difusión anterior en la cubierta 120 y en la placa 110 principal.

Particularmente, según los experimentos, puede verse que el ventilador es más eficaz cuando una curvatura (1/SR3) de una superficie curva en la sección DS de difusión de la cubierta 120 es igual a la curvatura (1/HR3) de la superficie 113 curva de la placa 110 principal.

La superficie curva de la cubierta 120 puede tener una curvatura uniforme, pero preferiblemente tiene varias curvaturas variables. En la realización, cuando la superficie interna de la cubierta 120 está formada como una superficie curva y se extiende desde el puerto 121 de entrada, la superficie interna de la cubierta 120 tiene una primera porción S1 curva que tiene una primera curvatura (1/SR1), una segunda porción S2 curva que tiene una segunda curvatura (1/SR2) y una tercera porción S3 curva que tiene una tercera curvatura (1/SR3), que se forman de manera continua de una en una. La sección DS de difusión puede pertenecer a la tercera porción S3 curva. Las curvaturas (1/SR1, 1/SR2 y 1/SR3) primera, segunda y tercera pueden tener diferentes valores. Preferiblemente, la segunda curvatura (1/SR2) es menor que la primera curvatura (1/SR1) y la tercera curvatura (1/SR3) es mayor que la primera curvatura (1/SR1) (SR2 > SR1 > SR3, siendo cada una de las referencias numéricas SR1, SR2 y SR3 un radio de curvatura).

Las porciones SR1, SR2 y SR3 curvas primera, segunda y tercera están formadas en la superficie curva que tiene un gradiente continuamente variado. Cada una de las referencias numéricas V1, V2 y V3 en la Figura 7 hace referencia a un punto en el que se cambia la curvatura (en adelante en la presente memoria, denominado “punto de cambio de curvatura”) y la curvatura de la superficie curva se cambia antes y después de los puntos de cambio de curvatura. En este caso, el gradiente de la superficie curva se cambia de manera continua. Dado que las porciones S1 y S3 curvas primera y tercera tienen diferentes curvaturas, la superficie interna de la cubierta 120 debería tener al menos dos puntos V2 y V3 de cambio de curvatura, para interconectar de manera continua las porciones S1 y S3 curvas primera y tercera.

Mientras tanto, la segunda porción S2 curva preferiblemente tiene la longitud de curva mayor en comparación con las porciones S1 y S3 curvas primera y tercera. El flujo radial de aire puede mejorarse alargando una sección en la que se guía radialmente el flujo de aire.

La primera porción S1 curva puede extenderse directamente desde el puerto 121 de entrada. No obstante, la primera porción S1 curva puede extenderse desde una porción S0 de entrada formada hasta una sección predeterminada desde el puerto 121 de entrada, según se ilustra en la Figura 7. La porción S0 de entrada no necesita estar formada como una superficie curva y es una sección en la que un flujo de aire en el puerto 121 de entrada es sustancialmente guiado en la dirección del eje O de rotación. Incluso aunque la porción S0 de entrada esté formada como una superficie curva, la curvatura de la porción S0 de entrada es relativamente muy pequeña en comparación con otras secciones.

En particular, la porción S0 de entrada en la que está formada el puerto 121 de entrada y la porción S3 periférica externa desde la que se separa el flujo de aire descargado puede estar formada por diferentes curvaturas. En este caso, la porción S0 de entrada está conectada a la porción S3 periférica externa por las superficies S1 y S2 curvas. Consecuentemente, incluso aunque la porción S0 de entrada y la porción S3 periférica externa estén formadas por diferentes curvaturas en consideración a las características de flujo en el puerto 121 de entrada y en la periferia externa de la cubierta 120 desde la que fluye el aire, la porción S0 de entrada y la porción S3 periférica externa pueden estar interconectadas de manera continua. Consecuentemente, el aire puede fluir de manera continua y el ventilador puede tener eficacia mejorada.

La referencia numérica SD1/2 hace referencia a un radio del puerto 121 de entrada (aquí, siendo la referencia numérica SD1 un diámetro). La referencia numérica SD2/2 hace referencia a una distancia desde el centro O de la cubierta 120 hasta el borde RE de fuga de la paleta 130 y es un valor medido en una porción de conexión entre la paleta 130 y la cubierta 120.

Considerando la estructura de la cubierta 120, que tiene la superficie interna formada como una superficie curva, una distancia vertical entre la placa 110 principal y una porción de extremo superior de la paleta 130 que entra en contacto con la cubierta 120 tiene un valor máximo en el borde FE de ataque de la paleta 130 y un valor B2 mínimo en el borde RE de fuga de la paleta 130. En adelante en la presente memoria, la distancia entre la cubierta 120 y la placa 110 principal en el borde FE de ataque se denomina “B1”.

Una proporción (SD1/BD) de un diámetro SD1 de succión de la cubierta 120 sobre un diámetro BD de soplado de la placa 110 principal y una proporción (B2/B1) del valor B2 mínimo sobre el valor B1 máximo de la distancia vertical entre la porción de extremo superior de la paleta 130 y la placa 110 principal, son factores que pueden contribuir a una mejoría en presión estática del ventilador. Particularmente, dado que el módulo de ventilador insertable no tiene conductos, es crítico optimizar los factores para aumentar la presión estática. La presión estática es aumentada conforme se aumenta la proporción (SD1/BD), pero hay un límite a aumentar la proporción hasta un cierto nivel debido a un tamaño limitado de un aparato al que se instala el ventilador centrífugo. Además, la presión estática es aumentada conforme se aumenta la proporción (B2/B1), pero la separación de flujo puede generarse en la periferia externa de la cubierta 120 y así puede deteriorarse el rendimiento del ventilador.

Según el ventilador centrífugo de la presente invención, puede ser posible impedir que se generen turbulencias en las periferias externas respectivas de la cubierta y de la placa principal desde las que se separa el flujo de aire descargado.

Además, el flujo de aire puede ser uniforme en la región superior cerca de la cubierta y en la región inferior cerca de la placa principal.

Además, incluso aunque la porción periférica interna en la que está formado el puerto de entrada y la porción periférica externa desde la que fluye el aire tengan curvaturas diferentes, la porción periférica interna y la porción periférica externa pueden estar interconectadas de manera continua. Consecuentemente, el flujo de aire puede ser guiado de manera uniforme y el ventilador puede tener una eficacia mejorada.

Además, el ventilador centrífugo de la presente invención puede tener eficacia mejorada, en comparación con el ventilador centrífugo convencional.

Además, el ventilador centrífugo de la presente invención puede tener ruido reducido, en comparación con el ventilador centrífugo convencional.

Además, el flujo de aire puede guiarse de manera más continua a lo largo de la superficie interna de la cubierta.

Aunque se han descrito realizaciones en referencia a un número de realizaciones ilustrativas de las mismas, debería entenderse que pueden concebirse muchas otras modificaciones y realizaciones por expertos en la técnica que caerán dentro del alcance de los principios de esta descripción. Más particularmente, varias variaciones y modificaciones son posibles en las partes y/o disposiciones componentes de la disposición de combinaciones sujeto dentro del alcance de la descripción, de los dibujos y de las reivindicaciones anexas. Además de las variaciones y modificaciones en las partes y/o disposiciones componentes, usos alternativos serán también evidentes a los expertos en la técnica.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ventilador centrifugo que comprende:

una placa (110) principal para rotar entorno a un eje de rotación;

una cubierta (120) que tiene un puerto (121) de entrada para introducción de aire; y

una pluralidad de paletas (130) circunferencialmente dispuestas entre la placa (110) principal y la cubierta (120) de modo que forman un flujo de aire al acelerar aire introducido a través del puerto (121) de entrada, en donde:

la cubierta (120) tiene una superficie interna que incluye una superficie curva que es convexa hacia la placa (110) principal para guiar el flujo de aire;

la superficie curva de la cubierta (120) tiene una sección (DS) de difusión que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la placa (110) principal hasta una periferia externa de la cubierta (120);

la placa (110) principal tiene una superficie (113) curva que se extiende radialmente de modo que se aleja gradualmente desde la cubierta (120) hasta una periferia externa de la placa (110) principal; y la superficie curva de la cubierta (120) en la sección (DS) de difusión se solapa al menos parcialmente con la superficie (113) curva de la placa (110) principal cuando se ve en una dirección del eje de rotación, caracterizada por que cada paleta tiene una superficie (131) de presión formada de modo que una porción (RC) de la misma es convexa en una dirección que se aleja del eje de rotación en un lado superior de un punto (V) de inflexión predeterminado y una porción (CRC) de la misma es cóncava hacia el eje de rotación en un lado inferior del punto (V) de inflexión.

2. El ventilador centrífugo según la reivindicación 1, en donde una distancia desde el eje de rotación hasta la periferia externa de la cubierta (120) es igual a una distancia desde el eje de rotación hasta la periferia externa de la placa (110) principal.

3. El ventilador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:

la placa (110) principal comprende una porción (111) de placa de soporte de paleta plana en la que está montada la pluralidad de paletas (130); y

la superficie (113) curva de la placa principal se extiende desde la porción (111) de placa de soporte de paleta.

4. El ventilador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada una de la pluralidad de paletas (130) tiene un borde (RE) de fuga desde el que se descarga el aire, estando configurado el borde (RE) de fuga tal que un punto en el que el borde (RE) de fuga se encuentra con la placa (110) principal está más cerca del eje de rotación que un punto en el que el borde (RE) de fuga se encuentra con la cubierta (120).

5. El ventilador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:

la superficie curva de la cubierta (120) tiene una primera porción (S1) curva que tiene una primera curvatura, una segunda porción (S2) curva que tiene una segunda curvatura y una tercera porción (S3) curva que tiene una tercera curvatura, que están formadas en secuencia a lo largo de una dirección radialmente hacia fuera, perteneciendo la sección (DS) de difusión a la tercera porción (S3) curva; y

la segunda curvatura es menor que la primera curvatura y la tercera curvatura es mayor que la primera curvatura.

6. El ventilador centrífugo según la reivindicación 5, en donde las porciones (S1, S2, S3) curvas primera, segunda y tercera están formadas en una superficie curva que tiene un gradiente continuamente variado.

7. El ventilador centrífugo según la reivindicación 5 o 6, en donde la segunda porción (S2) curva tiene la longitud de curva mayor en comparación con aquellas de las porciones (S1, S3) curvas primera y tercera.

8. El ventilador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie curva en la sección (DS) de difusión y la superficie (113) curva de la placa (110) principal tienen la misma curvatura.

9. El ventilador centrífugo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cubierta (120) tiene dos o más puntos de cambio de curvatura en los que se cambia una curvatura en una sección transversal cortada en cualquier plano al que pertenezca el eje de rotación.