ES2876029T3 - Dispositivo de ventilación con flujo de salida de aire radial - Google Patents

Abstract

Dispositivo de ventilación con un flujo de aire radial, que comprende un conducto de aire (1) y un ventilador axial (2) alojado en el interior del conducto de aire (1), en el que el conducto de aire (1) incluye una primera sección cilíndrica (1.1) con un diámetro interno D1, una segunda sección cilíndrica (1.2) con un diámetro interno D2, segunda sección cilíndrica (1.2) dentro de la cual está dispuesta una pala (2.1) del ventilador axial (2), y una tercera sección (1.3) en forma de embudo, cuyo diámetro aumenta gradualmente hacia fuera hacia su abertura, en el que un deflector coniforme (3) está dispuesto inmediatamente después del buje (2.2) de la pala (2.1) enfrente de la abertura de la tercera sección y de manera coaxial con el ventilador (2), constituyendo dicho deflector coniforme (3) un cuerpo con simetría de rotación con una superficie circunferencial cónica continua obtenida basándose en una generatriz cóncava curvilínea, lisa en su totalidad o en parte, en el que dicho deflector coniforme (3) está orientado con su base pequeña hacia el buje (2.2), dicha base pequeña tiene un diámetro correspondiente al diámetro del buje (2.2) de la pala (2.1), en el que entre la superficie circunferencial exterior del deflector coniforme (3) y la superficie circunferencial interior de la tercera sección (1.3) del conducto de aire (1) está formado un paso de aire radial, caracterizado porque el diámetro de la tercera sección (1.3) aumenta gradualmente hacia fuera hacia la salida del conducto de aire, de modo que - la superficie circunferencial interior de la tercera sección (1.3) pasa desde paralela a la línea de eje del ventilador axial (2) hasta un plano que es perpendicular a dicha línea de eje del ventilador axial (2), y - la anchura del paso de aire radial aumenta gradualmente desde la zona del buje (2.2) hacia la salida del conducto de aire (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de ventilación con flujo de salida de aire radial

Campo técnico de la invención

Esta invención se refiere a un dispositivo de ventilación con ventilador axial y flujo de aire radial, para suministrar aire fresco a locales.

Antecedentes de la invención

Se conoce un dispositivo de ventilación con flujo de salida radial, que consiste en un tubo recto con un ventilador axial alojado en el mismo y un deflector plano de extremo en la zona del flujo de salida de aire, que desvía el flujo de salida de aire en la dirección radial.

Inconvenientes de este ventilador son los altos niveles de ruido y también pérdidas importantes procedentes de la colisión directa del aire con el deflector de extremo y, por tanto, la capacidad y eficiencia de flujo reducidas del dispositivo.

A partir del documento US 2108703 se conoce un soplador accionado por turbina con posición vertical que comprende un buje con palas montadas en una abertura pasante de una pared y cubiertas de guiado de aire exterior e interior que forman un paso para el aire.

A partir del documento US 1762538 se conoce otro soplador accionado por turbina que comprende una cubierta convergente-divergente vertical con un paso de aire en una porción divergente dividida en varios estratos por una serie de elementos de deflector interpuestos.

Sumario de la invención

El objetivo de la invención es crear un dispositivo de ventilación con un ventilador axial y flujo de aire radial con un flujo de salida de aire aumentado, eficiencia mejorada y niveles de ruido más bajos.

Este cometido se resuelve mediante un dispositivo de ventilación con un ventilador axial y flujo de aire radial, mediante lo cual el conducto de aire y el deflector de extremo tienen una forma especial.

Según la invención, el dispositivo de ventilación con un flujo de aire radial comprende un conducto de aire y un ventilador axial alojado en el mismo, caracterizado porque el conducto comprende una primera sección cilíndrica que tiene un diámetro interno D1, una segunda sección cilíndrica que tiene un diámetro interno D2, en el que en la segunda sección cilíndrica está posicionada una pala del ventilador axial, y una tercera sección en forma de embudo, cuyo diámetro aumenta gradualmente hacia fuera hacia su abertura, en el que un deflector coniforme está dispuesto inmediatamente después del buje de la pala enfrente de la abertura de la tercera sección, constituyendo dicho deflector coniforme un cuerpo con simetría de rotación con una superficie circunferencial cónica continua obtenida basándose en una generatriz curvilínea, cóncava, lisa en su totalidad o en parte, orientándose dicho deflector coniforme con su base pequeña hacia el buje, dicha base pequeña tiene un diámetro correspondiente al diámetro del buje. Entre la superficie circunferencial exterior del deflector coniforme y la superficie circunferencial interior de la tercera sección del conducto de aire está formado un paso de aire radial. El diámetro de la tercera sección aumenta gradualmente hacia fuera hacia su abertura, de modo que

- la superficie circunferencial interior de la tercera sección pasa desde paralela a la línea de eje del ventilador axial hasta un plano que es perpendicular a dicha línea de eje del ventilador axial, y

- la anchura del paso de aire radial aumenta gradualmente desde la zona del buje hacia la salida del conducto de aire.

Preferiblemente, la superficie circunferencial del deflector coniforme está formada basándose en un arco de un círculo y es una parte de un toroide circular.

En una realización preferida de la invención, el diámetro interno D2 de la segunda sección cilíndrica es mayor que el diámetro interno D1 de la primera sección cilíndrica, mientras que en el límite entre la primera sección cilíndrica y la segunda sección cilíndrica está formado un escalón sobre la superficie interior del conducto de aire, y la mitad de la diferencia entre D1 y D2 es igual a la distancia b entre la pala y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica. Preferiblemente entre la anchura máxima de la pala del ventilador y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica del conducto de aire hay un hueco mínimo correspondiente a la holgura mínima permisible tecnológicamente b.

De manera preferible, inmediatamente enfrente del buje de la pala, en dirección a la abertura de la primera sección cilíndrica está dispuesto un elemento aerodinámico que constituye un cuerpo con simetría de rotación con superficie cónica obtenido basándose en una generatriz convexa curvilínea, y una base con un diámetro correspondiente al diámetro del buje.

La estructura descrita anteriormente del dispositivo de ventilación, según la invención, proporciona un flujo de aire uniforme, evitando su turbulencia. Esto conduce a una velocidad de flujo aumentada del flujo de salida de aire y, respectivamente, a una eficiencia mejorada y niveles de ruido más bajos.

Descripción de los dibujos

El dispositivo de ventilación según la invención se aclara con más detalle por medio de una realización preferida, proporcionada a modo de ejemplo no limitativo de la invención, con referencia a la figura adjunta, que representa una sección longitudinal de una realización del dispositivo de ventilación.

Ejemplo de realización de la invención

El dispositivo de ventilación mostrado en la figura 1, según la invención, está compuesto por un conducto de aire 1 con sección transversal circular y un ventilador axial 2 alojado en el mismo. El ventilador axial 2 está montado en el conducto de aire 1 de una manera conocida en sí misma. El ventilador axial puede ser un ventilador unidireccional o un ventilador reversible. Una característica del conducto de aire 1 es que está compuesto por tres secciones consecutivas.

La primera sección es una sección cilíndrica 1.1 con un diámetro interno D1.

La siguiente sección es una segunda sección cilíndrica 1.2, con un diámetro interno D2, y la pala del ventilador 2.1 está dispuesta en el interior de la segunda sección cilíndrica 1.2.

En una realización preferida, el diámetro interno D2 de la segunda sección cilíndrica 1.2 es mayor que el diámetro interno D1 de la sección cilíndrica 1.1, mediante lo cual en el límite entre la primera sección cilíndrica 1.1 y la segunda sección cilíndrica 1.2 está formado un escalón sobre la superficie interior del conducto de aire 1. La profundidad de dicho escalón, que corresponde a la mitad de la diferencia entre D1 y D2, es igual a la distancia (hueco) b entre la pala y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica 1.2. El objetivo del escalón es reducir el retorno del flujo de aire hacia la entrada del conducto de aire. Resultará claro para el experto en la técnica que D1 y D2 también pueden ser iguales sin escalón entre la primera sección cilíndrica 1.1 y la segunda sección cilíndrica 1.2

Preferiblemente, la distancia b entre la pala 2.1 y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica 1.2 es mínima y corresponde a la distancia mínima permisible tecnológicamente, que es el valor mínimo de la holgura que permite una rotación uniforme de la pala durante el funcionamiento del ventilador.

La tercera sección 1.3 tiene forma de embudo con un diámetro que aumenta gradualmente hacia su abertura, en la que la superficie circunferencial interior de la tercera sección 1.3 pasa desde paralela a la línea de eje del ventilador axial 2 hasta un plano que es perpendicular a dicha línea de eje. El diámetro pequeño de la tercera sección 1.3 coincide con el diámetro D2 de la segunda sección cilíndrica 1.2.

En la abertura de tercera sección, después de y de manera coaxial con el ventilador 2, está dispuesto un deflector coniforme 3 en forma de un cono truncado invertido con una superficie circunferencial cóncava, cuyo diámetro menor corresponde al diámetro del buje 2.2. El diámetro del deflector 3 aumenta gradualmente en la dirección del flujo de aire hasta cubrir la abertura axial del conducto de aire 1 desviando, por tanto, el flujo de salida de aire, respectivamente, el flujo de entrada en la dirección radial.

El deflector coniforme 3 es un cuerpo con simetría de rotación macizo con una superficie circunferencial continua cónica obtenida basándose en una generatriz cóncava curvilínea, lisa en su totalidad o en parte. En una realización preferida, la superficie circunferencial del deflector coniforme 3 está formada basándose en un arco de un círculo y es una parte de un toroide circular.

En esta disposición, entre la superficie circunferencial exterior del deflector coniforme 3 y la superficie circunferencial interior de la tercera sección 1.3 del conducto de aire 1 está formado un paso de aire radial. Preferiblemente, el aumento del diámetro de la tercera sección 1.3 hacia fuera hacia la salida del conducto de aire se proporciona de tal manera que la anchura del paso de aire radial aumenta gradualmente desde la zona del buje 2.2 del ventilador 2 hacia la salida del conducto de aire 1.

La construcción del paso de aire radial permite que el flujo de aire salga, respectivamente, entre en la abertura laminar (sin turbulencias), sin ruido y con pérdidas mínimas.

En una realización preferida, inmediatamente enfrente del buje 2.2 de la pala 2.1, en la dirección del flujo de aire, está unido de manera coaxial con el ventilador un elemento aerodinámico 4, que constituye el cuerpo con simetría de rotación con una superficie cónica, obtenida basándose en una generatriz convexa curvilínea, y una base con un diámetro correspondiente al diámetro del buje 2.2 de la pala 2.1. El elemento aerodinámico 4 está orientado con su base hacia el ventilador 2, mientras que su punta está dirigida hacia la abertura de la primera sección cilíndrica 1.1. El elemento aerodinámico 4 está destinado a guiar el flujo de aire entrante en la dirección radial.

Diversas modificaciones del dispositivo de ventilación resultarán evidentes para los expertos en la técnica que permanecerán dentro del campo y alcance de la presente invención definidos en las reivindicaciones adjuntas. Todas las partes pueden reemplazarse además por otros elementos técnicamente equivalentes.

Se incluyen signos de referencia para características técnicas en las reivindicaciones con el único objetivo de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, por consiguiente, tales signos de referencia no tienen ningún efecto limitativo sobre la interpretación de cada elemento identificado a modo de ejemplo por tales signos de referencia.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   i. Dispositivo de ventilación con un flujo de aire radial, que comprende un conducto de aire (1) y un ventilador axial (2) alojado en el interior del conducto de aire (1),

   en el que el conducto de aire (1) incluye una primera sección cilíndrica (1.1) con un diámetro interno D1, una segunda sección cilíndrica (1.2) con un diámetro interno D2, segunda sección cilíndrica (1.2) dentro de la cual está dispuesta una pala (2.1) del ventilador axial (2), y una tercera sección (1.3) en forma de embudo, cuyo diámetro aumenta gradualmente hacia fuera hacia su abertura, en el que

   un deflector coniforme (3) está dispuesto inmediatamente después del buje (2.2) de la pala (2.1) enfrente de la abertura de la tercera sección y de manera coaxial con el ventilador (2), constituyendo dicho deflector coniforme (3) un cuerpo con simetría de rotación con una superficie circunferencial cónica continua obtenida basándose en una generatriz cóncava curvilínea, lisa en su totalidad o en parte, en el que dicho deflector coniforme (3) está orientado con su base pequeña hacia el buje (2.2), dicha base pequeña tiene un diámetro correspondiente al diámetro del buje (2.2) de la pala (2.1), en el que entre la superficie circunferencial exterior del deflector coniforme (3) y la superficie circunferencial interior de la tercera sección (1.3) del conducto de aire (1) está formado un paso de aire radial, caracterizado porque el diámetro de la tercera sección (1.3) aumenta gradualmente hacia fuera hacia la salida del conducto de aire, de modo que - la superficie circunferencial interior de la tercera sección (1.3) pasa desde paralela a la línea de eje del ventilador axial (2) hasta un plano que es perpendicular a dicha línea de eje del ventilador axial (2), y - la anchura del paso de aire radial aumenta gradualmente desde la zona del buje (2.2) hacia la salida del conducto de aire (1).
2. 2. Dispositivo de ventilación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la superficie circunferencial del deflector coniforme (3) está formada basándose en un arco de un círculo y es una parte de un toroide circular.
3. 3. Dispositivo de ventilación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro interno D2 de la segunda sección cilíndrica (1.2) es mayor que el diámetro interno D1 de la primera sección cilíndrica (1.1), en el que en el límite entre la primera sección cilíndrica (1.1) y la segunda sección cilíndrica (1.2) está formado un escalón sobre la superficie interior del conducto de aire (1), en el que

   la mitad de la diferencia entre D1 y D2 es igual a la distancia b entre la pala (2.1) del ventilador (2) y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica (1.2).
4. 4. Dispositivo de ventilación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la anchura máxima de la pala (2.1) del ventilador (2) y la superficie interior de la segunda sección cilíndrica (1.2) del conducto de aire (1) hay un hueco mínimo correspondiente a la holgura mínima permisible tecnológicamente b.
5. 5. Dispositivo de ventilación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque inmediatamente enfrente del buje (2.2) de la pala (2.1), en dirección a la abertura de la primera sección cilíndrica (1.1), está unido de manera coaxial con el ventilador (2) un elemento aerodinámico (4) que constituye un cuerpo con simetría de rotación con una superficie cónica, obtenido basándose en una generatriz convexa curvilínea, y con una base con diámetro correspondiente al diámetro del buje.