ES2885103T3

ES2885103T3 - Montaje de ventilador

Info

Publication number: ES2885103T3
Application number: ES18214464T
Authority: ES
Inventors: Mark Patrick Rau; Ryan K Dygert; Richie C Stauter
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 2018-01-02
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2021-12-13
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: SG10201811644RA; US10823193B2; EP3505768A1; DK3505768T3; EP3505768B1; US20190203733A1; CN110017292A; CN110017292B

Abstract

Un montaje de ventilador (30), que comprende: un ventilador (32), que incluye: un cubo de ventilador (34) ubicado en un eje central de ventilador (36); y una pluralidad de aspas de ventilador (38) que se extienden hacia afuera desde el cubo del ventilador; el cubo del ventilador tiene una abertura del cubo del ventilador (48) en el eje central del ventilador, la apertura del cubo del ventilador definida al menos parcialmente por una pluralidad de nodos (52) que se extienden de forma radial hacia adentro hacia el eje central del ventilador desde el cubo del ventilador; y un mecanismo de accionamiento de ventilador (46) instalado en la abertura del cubo del ventilador a través de un ajuste de interferencia entre la pluralidad de nodos y una superficie exterior del mecanismo de accionamiento del ventilador, centrando, por lo tanto, el mecanismo de accionamiento del ventilador en la abertura del cubo del ventilador; el montaje del ventilador caracterizado porque un nodo de la pluralidad de nodos incluye una cavidad (58) para aumentar la deformabilidad del nodo durante instalación del ventilador al mecanismo de accionamiento del ventilador; en donde la cavidad es una reducción localizada del espesor axial del nodo.

Description

DESCRIPCIÓN

Montaje de ventilador

La presente invención se refiere a un montaje de ventilador que incluye un ventilador y un mecanismo de accionamiento del ventilador. Las realizaciones de ejemplo pertenecen al campo de los sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC & R). Más específicamente, la presente divulgación se refiere a montajes de ventiladores para sistemas HVAC & R.

Los sistemas HVAC & R normalmente incluyen uno o más ventiladores para el manejo del aire. Los ejemplos de tales ventiladores incluyen ventiladores del condensador para impulsar el flujo de aire a través de un condensador del sistema HVAC & R y ventiladores del evaporador para impulsar igualmente el flujo de aire a través de un evaporador del sistema HVAC & R. En algunos montajes de ventiladores, el ventilador está fijado a un mecanismo de accionamiento del ventilador en una abertura del cubo del ventilador.

El documento US 2005/287005 A1 divulga un montaje de ventilador según el preámbulo de la reivindicación 1. Considerada desde un primer aspecto, la invención proporciona un montaje de ventilador que comprende: un ventilador que incluye: un cubo de ventilador ubicado en un eje central del ventilador; y una pluralidad de aspas de ventilador que se extienden hacia fuera desde el cubo de ventilador; el cubo de ventilador tiene una abertura de cubo del ventilador en el eje central del ventilador, la abertura del cubo de ventilador definida al menos parcialmente por una pluralidad de nodos que se extienden radialmente hacia adentro hacia el eje central del ventilador desde el cubo del ventilador; y un mecanismo de accionamiento del ventilador instalado en la abertura del cubo de ventilador mediante un ajuste de interferencia entre la pluralidad de nodos y una superficie exterior del mecanismo de accionamiento del ventilador, centrando, por lo tanto, el mecanismo de accionamiento del ventilador en la abertura del cubo del ventilador; en donde un nodo de la pluralidad de nodos incluye una cavidad para aumentar una deformabilidad del nodo durante la instalación del ventilador al mecanismo de accionamiento del ventilador; caracterizado porque la cavidad es una reducción localizada del espesor axial del nodo.

La pluralidad de nodos puede ser de tres o más nodos.

De manera opcional, cada nodo de la pluralidad de nodos se extiende radialmente hacia dentro a lo largo del borde del cubo de ventilador.

La pluralidad de nodos puede definir áreas de contacto entre el cubo de ventilador y el mecanismo de accionamiento del ventilador.

La cavidad puede tener una forma sustancialmente ovalada.

Opcionalmente, una pluralidad de sujetadores retiene axial y circunferencialmente el ventilador al mecanismo de acción del ventilador.

Cada sujetador de la pluralidad de sujetadores puede estar ubicado para alinearse circunferencialmente con un nodo de la pluralidad de nodos.

De manera opcional, una cubierta de ventilador está ubicada en la punta de un aspa de la pluralidad de aspas de ventilador.

El mecanismo de accionamiento del ventilador puede incluir un motor eléctrico.

Considerada desde otro aspecto, la invención proporciona un sistema de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC & R) que incluye uno o más intercambiadores de calor y uno o más montajes de ventilador para impulsar el flujo de aire a través de uno o más intercambiadores de calor, donde uno o más montajes de ventiladores incluyen un montaje de ventilador como se describe en relación con el primer aspecto y/o las características opcionales del mismo como se discutió anteriormente.

Ciertas realizaciones preferidas de la invención se describirán ahora a modo de ejemplo solamente y con referencia a las figuras adjuntas que se enumeran debajo. Las siguientes descripciones no deben considerarse limitantes de ninguna manera. Con referencia a las figuras adjuntas, los elementos iguales se numeran de la misma manera: FIG. 1 es una vista esquemática de un sistema de calefacción, ventilación, aire acondicionado y ventilación (HVAC & R);

FIG. 2 es una vista esquemática parcialmente despiezada de un montaje de ventilador;

FIG. 3 es una vista en planta de un montaje de ventilador;

FIG. 4 es una vista parcial en sección transversal de una interfaz entre un mecanismo de accionamiento del ventilador y un ventilador de un montaje de ventilador; y

FIG. 5 es una vista en planta de otro montaje de ventilador que no es parte de la presente invención.

Para un buen rendimiento del montaje del ventilador son necesarios el control de equilibrio, la concentricidad, la precisión de excentricidad y la repetibilidad entre el ventilador y el mecanismo de accionamiento del ventilador. Además, en algunos montajes de ventiladores, el ventilador es un componente de plástico moldeado, que puede tener un grado de variabilidad mayor de lo deseado, y por lo tanto el montaje preciso y repetible del ventilador al mecanismo de accionamiento del ventilador puede requerir operaciones secundarias, lo que reduce la eficiencia de fabricación.

Una descripción detallada de una o más realizaciones del aparato divulgado se presentan en el presente documento a modo de ejemplo y no de limitación con referencia a las Figuras.

Con referencia a la FIG. 1, se ilustra un esquema de un sistema de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC & R) 10. El sistema HVAc & R 10 incluye un compresor 12 para comprimir un flujo refrigerante de vapor 14 a través del mismo. El refrigerante comprimido 14 se cambia a fase líquida en un condensador 16 a través del intercambio de energía con un flujo de aire del condensador 18. El condensador 16 está conectado de forma fluida a un dispositivo de expansión 20, que a su vez está conectado de forma fluida a un evaporador 22. Un flujo de aire del evaporador 24 se dirige a través del evaporador 22, lo que enfría el flujo de aire del evaporador 24 y hierve el flujo del refrigerante 14 a través del mismo. El ahora vaporizado flujo del refrigerante 14 se devuelve al compresor 12.

En algunas realizaciones, un ventilador del condensador 26 está ubicado en el condensador 16 para dirigir el flujo de aire del condensador 18 a través del condensador 16. Además, un ventilador del evaporador 28 puede estar ubicado en el evaporador 22 para dirigir el flujo de aire del evaporador 24 a través del evaporador 22.

Refiriéndonos ahora a la vista parcialmente despiezada de la FIG. 2, se ilustra una realización de un montaje de ventilador 30. El montaje de ventilador 30 se puede utilizar como ventilador del condensador 26, un ventilador del evaporador 28, u otro ventilador que sea un componente del sistema HVAC & R 10. Mientras que la descripción y las figuras de este documento se refieren a un montaje de ventilador 30 para un sistema HVAC & R 10, un experto en la técnica apreciará que el montaje de ventilador 30 se puede utilizar en otras aplicaciones de manejo del aire.

El montaje de ventilador 30 incluye un ventilador 32 que tiene un cubo de ventilador 34 ubicado en un eje central de ventilador 36, con una pluralidad de aspas de ventilador 38 que se extienden radialmente hacia fuera desde el mismo. Las aspas de ventilador 38 se extienden desde una raíz de aspa 40 en el cubo de ventilador 34 a una punta de aspa 42 opuesta a la raíz de aspa 40. En algunas realizaciones, el ventilador 32 incluye una cubierta de ventilador 44 fijada a las aspas de ventilador 38 en o cerca de la puntas de las aspas 42. El montaje de ventilador 30 incluye además un mecanismo de accionamiento del ventilador 46 fijado al cubo de ventilador 34 para impulsar la rotación del ventilador 32 alrededor del eje central 36 del ventilador. En algunas realizaciones, el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 incluye un motor primario, tal como un motor eléctrico. El mecanismo de accionamiento del ventilador 46 se encuentra en el eje central 36 del ventilador, y es coaxial con el ventilador 32, y está instalado en el ventilador 32 en el cubo de ventilador 34, en particular en una abertura del cubo de ventilador 48 en el eje central 36 del ventilador. En algunas realizaciones, el ventilador 32 se forma a partir de un componente de plástico moldeado como, por ejemplo, materiales como nailon o polipropileno. Sin embargo, debe considerarse que estos materiales son simplemente a modo de ejemplo y que se pueden utilizar otros materiales.

Con referencia ahora a la FIG. 3, la apertura del cubo de ventilador 48 está definida por un borde 50 del cubo de ventilador que se extiende de forma radial incluyendo una pluralidad de nodos en forma de una pluralidad de lóbulos 52 que definen áreas de contacto entre el ventilador 32 y el mecanismo de accionamiento del ventilador 46, como se muestra en la FIG. 4. En algunas realizaciones, la pluralidad de lóbulos es de al menos tres lóbulos 52, para centrar el ventilador 32 en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 cuando el ventilador 32 esté instalado en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46. El borde del eje del ventilador 50 tiene una pluralidad de superficies de borde 54, cada superficie de borde 54 ubicada entre lóbulos 52 adyacentes. En algunas realizaciones, la superficie de borde 54 se encuentra en una primera distancia radial del eje central 36 del ventilador, mientras que los lóbulos 52 tienen una extensión de forma radial hacia dentro ubicados en una segunda distancia radial desde el eje central del ventilador 36 menor que la primera distancia radial. Además, la segunda distancia radial es menor que un radio del mecanismo de accionamiento del ventilador 56, de modo tal que cada lóbulo 52 tiene un ajuste de interferencia con el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 cuando el ventilador 32 está instalado en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46, como se muestra en la FIG. 4. El ajuste de interferencia de los lóbulos 52 a los centros del mecanismo de accionamiento 46 del ventilador 32 en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 y sobre el eje central del ventilador 36.

Los lóbulos 52 tienen cavidades 58 formadas en ellos. Cada cavidad 58 tiene una profundidad de cavidad 60 y un ancho de cavidad 62 y está ubicada de manera tal que la cavidad 58 y el lóbulo 52 definen una pared de lóbulos 64 que colinda con el mecanismo de accionamiento 46 del ventilador. La cavidad 58 es, por tanto, una reducción localizada del espesor axial del nodo 52. El tamaño, forma y ubicación de la cavidad 58 se define para ajustar una fuerza de instalación del ventilador 32 al mecanismo de accionamiento del ventilador 46 a una fuerza de instalación seleccionada. En algunas realizaciones, las cavidades 58 están formadas de modo tal que la base 72 de una cavidad tiene un espesor de base 68 de entre 15% y 40% del espesor de un lóbulo 70 del lóbulo 52. Con referencia nuevamente a la FIG. 3, en algunas realizaciones las cavidades 58 tienen una forma ovalada, mientras que en otras realizaciones las cavidades 58 pueden tener otras formas tales como circular o elíptica. Mientras que en algunas realizaciones, como se muestra en la FIG. 3 y 4, los lóbulos 52 tienen cavidades 58, en otros ejemplos que no forman parte de la presente invención, los lóbulos 52 pueden estar formados sin cavidades 58 como en el ejemplo mostrado en la FIG. 5. Los ejemplos sin cavidades 58 se basan más en la compresión de material que en la deformación de la función, lo que resulta en una mayor fuerza de instalación en comparación con las realizaciones con cavidades 58. En realizaciones tales como en la FIG. 3 y 4, que incluyen lóbulos 52 y cavidades 58, los lóbulos 52 pueden configurarse para deformarse sobre todo elásticamente (por ejemplo, la cantidad de deformación plástica es menor que la cantidad de deformación elástica bajo un escenario de carga seleccionado) en los casos en donde se desee una fuerza de instalación reducida o donde la resistencia y rigidez del material de base sea suficientemente alta como para limitar la cantidad de deformación plástica. En otros ejemplos, tales como los que no tienen cavidades, los lóbulos 52 pueden estar configurados para deformarse sobre todo plásticamente (por ejemplo, la cantidad de deformación plástica es mayor que la cantidad de deformación elástica bajo un escenario de carga seleccionado) en situaciones o configuraciones en donde se puede permitir que la fuerza de instalación sea mayor o donde la resistencia y rigidez del material de base permite suficiente deformación plástica.

Con referencia nuevamente a la FIG. 2, una vez instalado en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46, se instalan una pluralidad de sujetadores 66 en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 a través del borde del cubo 50. Los sujetadores 66 pueden colocarse entre lóbulos adyacentes 52 como se muestra en la FIG. 2, o pueden estar ubicados de forma alternativa en los lóbulos 52, y en algunas realizaciones en las cavidades 58. Los sujetadores 66 proporcionan retención axial y circunferencial del ventilador 32 al mecanismo de accionamiento del ventilador 46.

El ajuste de interferencia del ventilador 32 al mecanismo de accionamiento del ventilador 46 permite que el ventilador 32 se instale en el mecanismo de accionamiento del ventilador 46 con precisión y sin costes elevados ni operaciones secundarias que consuman mucho tiempo, como el mecanizado o el uso de un cubo de ventilador metálico sobremoldeado.

El término "aproximadamente" pretende incluir el grado de error asociado con la medición de la cantidad particular basada en el equipo disponible en el momento de la presentación de la solicitud.

La terminología utilizada en este documento es únicamente con el propósito de describir realizaciones particulares y no pretende ser una limitación de la presente divulgación. En el presente documento, las formas singulares "un", "una" y "el" incluyen las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se utilizan en esta memoria descriptiva, indican la presencia de características determinadas, números enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas, operaciones, elementos componentes y/o grupos de los mismos.

Si bien la presente divulgación se ha descrito con referencia a un ejemplo de realización o realizaciones, los expertos en la técnica entenderán que se pueden hacer varios cambios y se pueden sustituir equivalentes por elementos de los mismos sin apartarse del alcance de la invención según lo definido por las reivindicaciones. Además, se pueden hacer muchas modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la presente divulgación sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Por lo tanto, se pretende que la presente invención no se limite a la realización particular divulgada como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las realizaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un montaje de ventilador (30), que comprende:

un ventilador (32), que incluye:

un cubo de ventilador (34) ubicado en un eje central de ventilador (36); y

una pluralidad de aspas de ventilador (38) que se extienden hacia afuera desde el cubo del ventilador;

el cubo del ventilador tiene una abertura del cubo del ventilador (48) en el eje central del ventilador, la apertura del cubo del ventilador definida al menos parcialmente por una pluralidad de nodos (52) que se extienden de forma radial hacia adentro hacia el eje central del ventilador desde el cubo del ventilador; y

un mecanismo de accionamiento de ventilador (46) instalado en la abertura del cubo del ventilador a través de un ajuste de interferencia entre la pluralidad de nodos y una superficie exterior del mecanismo de accionamiento del ventilador, centrando, por lo tanto, el mecanismo de accionamiento del ventilador en la abertura del cubo del ventilador; el montaje del ventilador caracterizado porque un nodo de la pluralidad de nodos incluye una cavidad (58) para aumentar la deformabilidad del nodo durante instalación del ventilador al mecanismo de accionamiento del ventilador;

en donde la cavidad es una reducción localizada del espesor axial del nodo.

2. El montaje de ventilador de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de nodos son tres o más nodos.

3. El montaje de ventilador de la reivindicación 1 o 2, en donde cada nodo de la pluralidad de nodos se extiende de forma radial hacia adentro a lo largo de un borde (50) del cubo del ventilador.

4. El montaje de ventilador de la reivindicación 1, 2 o 3, en donde la pluralidad de nodos define áreas de contacto entre el cubo de ventilador y el mecanismo de accionamiento del ventilador.

5. El montaje de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cavidad tiene una forma sustancialmente ovalada.

6. El montaje de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de sujetadores (66) para retener axial y circunferencialmente el ventilador en el mecanismo de accionamiento del ventilador.

7. El montaje de ventilador de la reivindicación 6, en donde cada sujetador de la pluralidad de sujetadores está ubicado para alinearse de forma circunferencial con un nodo de la pluralidad de nodos.

8. El montaje de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una cubierta de ventilador (44) se encuentra en una punta de aspa (42) de la pluralidad de aspas de ventilador.

9. El montaje de ventilador de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el mecanismo de accionamiento del ventilador comprende un motor eléctrico.

10. Un sistema de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración (HVAC & R) (10), que comprende: uno o más intercambiadores de calor (16,22); y uno o más montajes de ventiladores (30) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.