ES2927704T3

ES2927704T3 - Dispositivo de extracción de humos con ventilador diagonal

Info

Publication number: ES2927704T3
Application number: ES17719544T
Authority: ES
Inventors: Daniel Gebert; Jens Müller; Oliver Haaf
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: PL3334942T3; EP3334942A1; WO2017186565A1; EP3334942B1; DE102016107921A1

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de extracción de vapor con una zona de aspiración (2), un canal de flujo (3) que se une a la zona de aspiración (2) en la dirección del flujo y que está conectado de forma fluida con el mismo, y una abertura de salida (4). El área de la sección transversal de la región de succión es mayor que el área de la sección transversal del canal de flujo, y el área de la sección transversal de la abertura de salida es menor que el área de la sección transversal del canal de flujo. El canal de flujo (3) está equipado con un ventilador diagonal (5) que comprende una entrada axial (6) y una salida axial (7), aspirando dicho ventilador diagonal aire axialmente fuera del canal de flujo (3) a través de la entrada axial (6).) y soplando el aire axialmente en la abertura de salida (4) conectada fluídicamente a la salida (7) a través de la salida axial (7). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de extracción de humos con ventilador diagonal

La invención se refiere a un dispositivo de extracción de humos con una zona de aspiración y un canal de flujo que sigue a la zona de aspiración en la dirección de flujo y está conectado fluídicamente con la misma, que tiene una abertura de salida para expulsar el aire succionado. La abertura de salida va seguida habitualmente de un tubo que se puede conducir a una zona fuera del edificio.

Se conocen del estado de la técnica dispositivos de extracción de humos con una zona de aspiración, en la que la mayoría de las veces están integrados filtros para grasa, y un canal de flujo que sigue a la misma. Convencionalmente, para la aspiración se utilizan ventiladores radiales de doble flujo curvados hacia delante.

Sin embargo, con una construcción de este tipo el consumo de energía y, dependiendo de la ejecución, el ruido producido por los dispositivos de extracción de humos es elevado.

El espacio de instalación disponible para el ventilador es extremadamente limitado debido al canal de flujo, que suele ser estrecho también por motivos de diseño. La zona de aspiración, de gran superficie, cubre en la práctica la cocina que se encuentra debajo del dispositivo de extracción de humos. El aire aspirado a través de la zona de aspiración es canalizado hacia el canal de flujo mucho más estrecho, de modo que una fracción sustancial del flujo procedente de la zona de aspiración entra lateralmente en el canal de flujo y es desviada una primera vez hacia una dirección axial, es decir, hacia la dirección central del canal de extracción. El ventilador radial aspira aire radialmente desde el canal de flujo y lo expulsa axialmente. El aire es desviado aquí por segunda vez en ángulo recto. Cualquier deflexión del flujo volumétrico de aire origina pérdidas de presión adicionales y reduce con ello el nivel de eficiencia, ya que es preciso adecuar la potencia del ventilador. Además, debido al reducido espacio de instalación, el aire es aspirado desde una dirección radial hacia una zona muy cercana a la pared del canal de flujo, lo que es desfavorable en términos de la tecnología de flujo. Debido al reducido espacio, el aire resulta acelerado adicionalmente durante la succión radial. La deflexión de 90° que tiene lugar a la entrada en el ventilador radial origina claras pérdidas de presión. El estado de la técnica a este respecto es conocido, por ejemplo, a partir del documento US 5.983.888. En el documento CH 213309 se da a conocer un ventilador en un canal de flujo. El documento DE102012019419A1 representa también los antecedentes técnicos de la invención.

Por lo tanto, la invención se basa en la misión de proporcionar un dispositivo de extracción de humos que, a igual capacidad de extracción, asegure un menor consumo de energía y opcionalmente una menor generación de ruido. Estas misiones se logran mediante las combinaciones de características de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 13.

De acuerdo con la invención, se propone un dispositivo de extracción de humos con una zona de aspiración, un canal de flujo que sigue a la zona de aspiración en la dirección del flujo y está conectado fluídicamente con la misma, y una abertura de salida, siendo un área de sección transversal de la zona de aspiración mayor que un área de sección transversal del canal de flujo, y un área de sección transversal de la abertura de salida menor que el área de sección transversal del canal de flujo. En el canal de flujo está dispuesto un ventilador diagonal con una entrada axial y una salida axial que, en funcionamiento, aspira aire axialmente desde el canal de flujo a través de la entrada axial y lo expulsa axialmente a través de la salida axial hacia la abertura de salida conectada fluídicamente con la salida.

Del uso del ventilador diagonal en el canal de flujo se deriva ventajosamente una reducción de la pérdida de presión de 40 - 60% en comparación con ventiladores radiales empleados convencionalmente. Las pérdidas por deflexión y el consumo de energía disminuyen en consecuencia. Además, baja la generación de ruido por que una vez que el flujo ha entrado en el canal de flujo, no experimenta ningún otro cambio de dirección hasta la salida. La ventajosa conducción del flujo en el dispositivo de extracción de humos es posible gracias al ventilador diagonal con entrada axial y salida axial.

En una variante de realización está previsto que un área de sección transversal de salida del ventilador diagonal corresponda al área de sección transversal de la abertura de salida. Así, el ventilador diagonal se monta en particular con su salida directamente en la abertura de salida, para proporcionar una transición enrasada entre la salida del ventilador y la abertura de salida en el conducto de flujo. En la práctica, el ventilador diagonal a menudo se conecta directamente a un tubo conectado a la abertura de salida.

En un ejemplo de realización, el área de sección transversal de la aspiración es mayor en un factor de 2 a 20, preferiblemente de 3 a 10, más preferiblemente de 4 a 6, que el área de sección transversal del canal de flujo. Los tamaños de sección transversal del canal de flujo que a menudo se implementan en la práctica son, por ejemplo, 240 mm x 240 mm. En la práctica, las aberturas de salida generalmente se establecen la mayoría de las veces en un diámetro (de tubo) de 150 mm.

En una realización ventajosa del dispositivo de extracción de humos, el ventilador diagonal tiene un rodete impulsor diagonal con placa de cubierta circundante. La placa de cubierta está dispuesta sobre el rodete impulsor diagonal en el lado que mira hacia la entrada y cubre los bordes de las aspas del ventilador axial, que de otro modo quedarían expuestos. En un sector dirigido hacia la entrada, la placa de cubierta discurre paralela a una línea central axial, separada de las aspas del ventilador.

Resulta favorable, además, un desarrollo de la Invención en el cual está dispuesta en el ventilador diagonal una tobera de entrada, que define la entrada axial, con un área de sección transversal de flujo que disminuye en la dirección axial del flujo. Es ventajoso configurar la tobera de embocadura en una sola pieza con la carcasa del ventilador, o definir mediante la tobera de embocadura una parte de la carcasa del ventilador.

Además, en una variante de realización, la tobera de entrada se extiende en dirección axial hacia el rodete impulsor diagonal, de modo que entre el rodete impulsor diagonal y la tobera de entrada se forma una zona axial de solapamiento. Para conseguir un diseño compacto y una interacción óptima en términos de tecnología de flujo, la tobera de entrada está rodeada de la placa de cubierta al menos por sectores, en particular el sector dirigido hacia la entrada y que discurre paralelo a la línea central axial.

En un desarrollo del dispositivo de extracción de humos, por el lado de la aspiración está dispuesta en la tobera de entrada una rejilla de guiado previo que conduce el flujo, lo que contribuye especialmente a reducir las emisiones de ruido y minimiza los molestos sonidos de baja frecuencia.

En una realización ventajosa, la tobera de entrada presenta un área máxima de sección transversal del flujo de entrada que determina un factor de 0,15 - 0,4 del área máxima de sección transversal del canal de flujo.

Además, en una realización del dispositivo de extracción de humos está previsto que en el ventilador diagonal esté dispuesto un rodete de guiado posterior, que define la salida axial, con un área de sección transversal del flujo que aumenta en la dirección axial del flujo. Preferiblemente, el área de sección transversal del flujo se estrecha hacia el área de sección transversal de la abertura de salida. El rodete de guiado posterior está dispuesto detrás del rodete impulsor diagonal, visto en la dirección axial del flujo, y permite aumentar la velocidad axial del flujo de salida. Por lo tanto, contribuye a incrementar el nivel de eficiencia. También resulta ventajoso en este caso configurar el rodete de guiado posterior en una sola pieza con la carcasa del ventilador, o definir mediante el rodete de guiado posterior una parte de la carcasa del ventilador.

En un ejemplo de realización, el ventilador diagonal tiene una carcasa de varias piezas, a través de la cual está fijado al canal de flujo. En una ejecución en dos piezas, la primera pieza de la carcasa está formada por la tobera de entrada y la segunda pieza por el rodete de guiado posterior.

Además, forma parte de la invención el uso de un ventilador diagonal en un dispositivo de extracción de humos como se ha descrito en lo que antecede. El ventilador diagonal puede incluir algunas características individuales de las que han sido dadas a conocer, o bien todas ellas, en la medida en que esto sea técnicamente posible.

En las reivindicaciones dependientes están caracterizados otros desarrollos ventajosos de la invención, o bien se exponen estos a continuación con mayor detalle, junto con la descripción de la realización preferida de la invención, por medio de las figuras. En estas:

la figura 1 muestra una representación esquemática ilustrativa de un dispositivo de extracción de humos conforme al estado de la técnica;

la figura 2 muestra una vista lateral en corte de un dispositivo de extracción de humos conforme a la invención; la figura 3 muestra un diagrama para exponer la curva de presión frente a flujo volumétrico para el dispositivo de extracción de humos.

En la figura 1 está representada esquemáticamente, de manera ilustrativa, una campana 200 de extracción de humos conforme al estado de la técnica, dotada de un soplante radial 210 de doble flujo. El flujo de aire generado por el soplante radial 210 se indica con flechas S, siendo fácil ver que dicho flujo de aire es desviado varias veces. En particular, se produce una primera deflexión de 90° en el sector del borde entre el canal de flujo y el ventilador radial 210, al entrar en la sección 211 de aspiración, y una segunda deflexión de 90° dentro del ventilador radial 210 antes de que el flujo salga por el sector 212 de expulsión.

La figura 2 muestra un dispositivo 1 de extracción de humos con una zona 2 de aspiración, un canal 3 que sigue inmediatamente a la zona 2 de aspiración en la dirección del flujo, conectado fluídicamente con la misma y dotado de sección transversal cuadrada, y una abertura 4 de salida que desemboca en un tubo 23. En el canal 3 de flujo, el ventilador diagonal 5 está fijado a la pared. El flujo de aire generado al funcionar el ventilador diagonal 5 está representado mediante las flechas P.

El área de sección transversal de zona de aspiración de la zona 2 de aspiración es mucho mayor que el área de sección transversal de canal de flujo del canal 3 de flujo, y el área de sección transversal de la abertura 4 de salida es menor que el área de sección transversal de canal de flujo del canal 3 de flujo. En dirección a la zona 2 de aspiración, el ventilador diagonal 5 presenta la entrada axial 6, a través de la cual durante el funcionamiento se aspira aire axialmente desde el canal 3 de flujo y se expulsa directamente al tubo 23 a través de la salida axial 7. La salida axial 7 está conectada directamente con la abertura 4 de salida y el tubo 23. El área de sección transversal de salida de la salida 7 del ventilador diagonal 5 corresponde al área de sección transversal de abertura de salida de la abertura 4 de salida.

En el ejemplo de realización mostrado, el ventilador diagonal 5 presenta una construcción con un motor 18 que está alojado y fijado centralmente en un alojamiento 20 de motor, en torno al cual se desarrolla la cámara de presión. El motor 18 acciona un rodete impulsor diagonal 8 dispuesto aguas arriba, que tiene una placa circundante 9 de cubierta que cubre parcialmente los bordes expuestos axialmente de las aspas l9 del rodete impulsor diagonal. La placa 9 de cubierta discurre en el sector 21 de embocadura paralelamente a la línea central axial y oblicuamente hacia afuera en dirección aguas abajo, de modo que un espacio de flujo formado por la placa 9 de cubierta y la placa 28 de base confluye de manera esencialmente enrasada en el espacio de presión. La entrada axial 6 está formada por la tobera 10 de entrada, cuya área de sección transversal de flujo disminuye en la dirección axial del flujo. La tobera 10 de entrada presenta un contorno 24 de entrada que se extiende en dirección axial hasta el rodete impulsor diagonal 8 y forma la zona 11 de solapamiento axial con el sector 21 de entrada de la placa 9 de cubierta. Entre el contorno 24 de entrada de la tobera 10 de entrada y el sector 21 de entrada de la placa 9 de cubierta está prevista una rendija radial circundante. La distancia axial entre los bordes axiales de las aspas 19 del rodete impulsor diagonal y el extremo axial del contorno 24 de entrada de la tobera 10 de entrada es muy pequeña, y corresponde a 10% de la extensión axial del contorno 24 de entrada de la tobera 10 de entrada. La tobera 10 de entrada forma un área máxima de sección transversal del flujo de entrada que corresponde a 40% del área de sección transversal del canal de flujo. Además, la tobera 10 de entrada forma una primera pieza de carcasa del ventilador diagonal 5. La segunda pieza de carcasa, que sigue inmediatamente a la primera pieza de carcasa y está fijada a la misma, la proporciona el rodete 12 de guiado posterior. El rodete 12 de guiado posterior forma la salida axial 7 y tiene elementos 22 de guiado de flujo que definen en conjunto la forma de la cámara de presión, que se extienden en torno al motor 18 hasta la salida 7 y, por lo tanto, incrementan el área de sección transversal del flujo en la dirección axial del flujo, para producir un efecto Venturi. En la salida 7, la pared externa de la carcasa del rodete 12 de guiado posterior, que guía el flujo, discurre paralela a la línea central axial.

La figura 3 muestra la pequeña pérdida de presión cuando se utiliza en un dispositivo 1 de extracción de humos el ventilador diagonal 5 que se expone en la figura 2, en comparación con las soluciones conocidas del estado de la técnica, refiriéndose las gráficas 66 y 77 a un ventilador radial y un ventilador radial instalado en un dispositivo de extracción de humos, y refiriéndose las gráficas 88 y 99 a un ventilador diagonal 5 y un ventilador diagonal 5 en el estado instalado de acuerdo con la figura 2. Las dos gráficas 88 y 99 están claramente más juntas, sobre todo para flujos volumétricos superiores.

La invención no está limitada en su implementación a los ejemplos de realización preferidos indicados en lo que antecede. Son concebibles más bien una serie de variantes que hagan uso de la solución mostrada, incluso en el caso de realizaciones básicamente diferentes. Por ejemplo, aunque no se muestra en las figuras, se puede disponer una rejilla de guiado previo, aguas arriba, en la tobera de entrada. Además, también se puede fijar el ventilador diagonal al canal de flujo solamente de manera axial, y que esté distanciado del canal de flujo en dirección radial.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de extracción de humos con una zona (2) de aspiración, un canal (3) de flujo que sigue a la zona (2) de aspiración en la dirección del flujo y está conectado fluídicamente con la misma, y una abertura (4) de salida, siendo un área de sección transversal de la zona de aspiración mayor que un área de sección transversal de un canal de flujo y un área de sección transversal de una abertura de salida menor que el área de sección transversal de un canal de flujo, estando dispuesto en el canal (3) de flujo un ventilador diagonal (5) con una entrada axial (6) y una salida axial (7), que durante el funcionamiento aspira aire axialmente desde el canal (3) de flujo a través de la entrada axial (6) y lo expulsa axialmente a través de la salida axial (7) hacia la abertura (4) de salida conectada fluídicamente con la salida (7).

2. Dispositivo de extracción de humos según la reivindicación 1, caracterizado por que un área de sección transversal de salida del ventilador diagonal (5) corresponde al área de sección transversal de la abertura de salida.

3. Dispositivo de extracción de humos según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el área de sección transversal de aspiración es mayor en un factor de 2 a 20 que el área de sección transversal del canal de flujo.

4. Dispositivo de extracción de humos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el ventilador diagonal (5) tiene un rodete impulsor diagonal (8) con placa circundante (9) de cubierta.

5. Dispositivo de extracción de humos según la reivindicación precedente, caracterizado por que la placa (9) de cubierta está dispuesta sobre el rodete impulsor diagonal (8) en un lado que mira hacia la entrada (6) del ventilador diagonal (5).

6. Dispositivo de extracción de humos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que está dispuesta en el ventilador diagonal (5) una tobera (10) de entrada que define la entrada axial (6), con un área de sección transversal de flujo que disminuye en la dirección axial del flujo.

7. Dispositivo de extracción de humos según la reivindicación precedente, caracterizado por que la tobera (10) de entrada se extiende en dirección axial hacia el rodete impulsor diagonal (8), de modo que se forma una zona axial (11) de solapamiento.

8. Dispositivo de extracción de humos según la reivindicación precedente, caracterizado por que la tobera (10) de entrada está rodeada de la placa (9) de cubierta al menos por sectores, de modo que la tobera (10) de entrada y la placa (9) de cubierta forman la zona (11) de solapamiento.

9. Dispositivo de extracción de humos según una de las dos reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en la tobera (10) de entrada está dispuesta una rejilla de guiado previo que conduce el flujo.

10. Dispositivo de extracción de humos según al menos una de las reivindicaciones 6 - 9 precedentes, caracterizado por que la boquilla (10) de entrada tiene un área de sección transversal del flujo de entrada que determina un factor de 0,15 - 0,4 del área de sección transversal del canal de flujo.

11. Dispositivo de extracción de humos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que está dispuesto en el ventilador diagonal (5) un rodete (12) de guiado posterior que define la salida axial (7), discurriendo un sector de la pared de la carcasa del rodete (12) de guiado posterior en la salida (7) paralelo a una línea central axial del ventilador diagonal (5).

12. Dispositivo de extracción de humos según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el ventilador diagonal (5) tiene una carcasa de varias piezas que está fijada al canal (3) de flujo.

13. Uso de un ventilador diagonal (5) en un dispositivo (1) de extracción de humos según una de las reivindicaciones precedentes.