ITMI20000466U1 - Ventilatore centrifugo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce in generale al settore degli apparecchi di ventilazione ed, in particolare, concerne un ventilatore centrifugo di tipo perfezionato

Come è noto, i ventilatori centrifughi sono costituiti in genere dai seguenti componenti fondamentali un involucro munito di condotto conformato a spirale, detto anche voluta, con uno sbocco all’estremità, un imbocco d'aspirazione del fluido, praticato in corrispondenza dell’occhio della voluta, una girante disposta all’interno dell'occhio della voluta, a valle dell’imbocco d’aspirazione, e resa solidale con un mozzo calettato su un albero motore, un deflettore oppure un diffusore disposto a valle dalla girante

Nei ventilatori di tipo centrifugo, il fluido viene aspirato dalla girante attraverso l'imbocco d’aspirazione, parallelamente all’asse di rotazione, ed esce dalla girante secondo una direzione normale a tale asse La corrente fluida in uscita dalla girante viene deviata dal deflettore oppure ulteriormente elaborata dal diffusore prima di entrare nella voluta che la raccoglie e la dirige verso lo sbocco del ventilatore I ventilatori centrifughi possono essere ad aspirazione unilaterale o bilaterale, cioè possono aspirare il fluido da un lato solo della girante oppure da entrambi i lati

La girante e costituita da una ruota a palette formata in genere da un disco su cui le palette sono fissate in corrispondenza della loro base Nel caso di ventilatore ad aspirazione unilaterale, le palette sono disposte su un solo lato del disco, mentre nel caso di ventilatore ad aspirazione bilaterale, le palette sono disposte su entrambi i lati del disco

Le palette possono essere disposte radialmente oppure inclinate in avanti o all'indietro rispetto al senso di rotazione della girante Le palette presentano sovente un profilo ad arco, ma sono note nella tecnica anche palette piane, ossia senza curvatura

La girante dei ventilatori centrifughi può essere del tipo chiuso oppure del tipo aperto a seconda che sia previsto o meno un elemento di copertura della girante, detto anche coperchio, formato in genere da un telaio anulare o corona solidale con l’apice delle palette Generalmente, le giranti con palette inclinate sono del tipo chiuso allo scopo di aumentare la rigidità a flessione delle palette Da tempo sono stati adottati nei ventilatori centrifughi diversi accorgimenti tesi a migliorarne le caratteristiche di funzionamento ed il rendimento Tali accorgimenti consistono, per esempio, nel munire l'imbocco e lo sbocco di condotti convergenti e, rispettivamente, divergenti ben raccordati e nel far seguire alla girante un diffusore formato da palette fisse opportunamente sagomate ed orientate per guidare e dirigere il fluido in uscita dalla girante in modo da ridurre le perdite Per scopi analoghi, la girante presenta numerose palette e queste presentano talvolta un risvolto in corrispondenza del loro bordo d’entrata

Lo scopo del presente trovato è quello di conseguire ulteriori avanzamenti nelle prestazioni dei ventilatori centrifughi mediante una combinazione ottimale di parametri che influenzano le prestazioni de! ventilatore centrifugo, tipicamente il numero, la forma e la disposizione delle palette della girante e la forma del suo coperchio

Piu in particolare, questo scopo viene raggiunto realizzando una girante per ventilatori centrifughi ad aspirazione unilaterale o bilaterale presentante una girante di tipo chiuso formata da una ruota palettata munita di almeno un elemento anulare di copertura, caratterizzato dal fatto che le palette della girante sono piane e sono inclinate all'indietro rispetto al senso di rotazione della girante e che il profilo dell’elemento anulare di copertura è ottenuto dall'intersezione di almeno una superficie toroidale con una troncoconica

Il presente trovato verrà ora descritto più in dettaglio con riferimento ai disegni allegati, in cui

la figura 1 e una vista in elevazione frontale della girante del ventilatore centrifugo secondo il trovato,

le figure 2 e 3 sono una vista in elevazione frontale e, rispettivamente, laterale di una pala della girante di figura 1,

la figura 4 e una vista in elevazione laterale parziale del coperchio della girante di figura 1 ,

le figure 5 e 6 sono una vista in elevazione frontale e, rispettivamente, laterale dell'imbocco d'aspirazione disposto a monte della girante di figura 1,

le figure 7 e 8 sono una vista in elevazione frontale e, rispettivamente, laterale del deflettore disposto a valle della girante di figura 1 , e

la figura 9 e un grafico che illustra le prestazioni del ventilatore secondo il trovato

Con riferimento alla figura 1 dei disegni, in essa e illustrata la girante secondo il presente trovato, indicata nel complesso con 10 La girante e destinata ad essere installata in un ventilatore centrifugo, ad aspirazione unilaterale o bilaterale, ed e costituita da una ruota a palette di tipo chiuso

Nel caso di un ventilatore ad aspirazione unilaterale, la girante 10 aspira il fluido da un solo lato e comprende, perciò, un’unica schiera di palette 11 fissate, da una parte, ad un disco 12 e, dall’altra, ad una corona 13 fungente da coperchio

Ne! caso invece di un ventilatore ad aspirazione bilaterale, la girante 10 aspira il fluido da entrambi i lati e comprende, perciò, una coppia di schiere di palette 11 , una su ciascun lato della girante Le palette di ciascuna schiera sono fissate, da una parte, ad un disco 12 in posizione centrale e, dall’altra, ad una corona di copertura 13 In entrambi i casi, il disco 12 della girante è munito di un mozzo a flangia imbullonato per il suo accoppiamento ad un albero motore

La corona di copertura 13 della girante è ricavata da lamiera d’acciaio e, come illustrato in figura 4, il suo profilo è ottenuto dall’intersezione di piu superfici toroidali con un colletto tronco conico

Le palette 11 della girante sono ricavate anch’esse da lamiera d'acciaio e sono collegate mediante saldatura in corrispondenza della loro base e del loro apice al disco 12 e, rispettivamente, alla corona 13 II loro numero può variare tra 9 e 13 e, preferibilmente, è uguale ad undici

Come illustrato nelle figure da 1 a 3, le palette 11 della girante sono piane, ossia presentano un profilo senza curvatura, e sono inclinate all'indietro rispetto al senso di rotazione R della girante, formando con la direzione radiale un angolo alfa compreso tra 40 e 45 gradi e, preferibilmente, uguale a 42,88 gradi

Come detto piu sopra, la girante 10 e destinata ad essere installata in un ventilatore centrifugo Tale ventilatore comprende in modo di per se noto una voluta che raccoglie la corrente fluida elaborata dalla girante e la dirige verso lo sbocco Inoltre, il ventilatore centrifugo e munito di un imbocco d’aspirazione per il fluido illustrato nelle figure 5 e 6 dei disegni Tale imbocco d’aspirazione e costituito da una flangia circolare 14 ricavata da lamiera d'acciaio oppure tornita in lastra e fissata in corrispondenza dell’occhio della voluta La flangia 14 presenta una parte convergente 14A, una parte sostanzialmente cilindrica 14B ed infine una parte divergente 14C raccordate tra loro

e, rispettivamente, la potenza meccanica del primo ventilatore, mentre le curve Η', U', V’ e W rappresentano sempre in funzione della portata Q la pressione statica, il livello di potenza sonora, l’efficienza e, rispettivamente, la potenza meccanica del secondo ventilatore Da un confronto delle curve sono subito evidenti i miglioramenti ottenuti con il primo ventilatore secondo il trovato deflettore (15) fissato al corpo del ventilatore e formato da una superficie parallela al piano dello sbocco del ventilatore e delimitato nella parte superiore da due porzioni di superficie cilindrica inclinate di 70 gradi rispetto alla mezzeria del ventilatore in modo da generare una forma a “V”, atta a migliorare l'interferenza aerodinamica tra il deflettore e la corrente fluida pulsante prodotta alla periferia della girante

6 Ventilatore centrifugo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'altezza complessiva del deflettore (15), nei punti piu alti sui lati, e pari a 38% del lato dello sbocco

7 Ventilatore centrifugo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la parte convergente (14A) è inclinata rispetto alla flangia di un angolo compreso tra 27 e 35 gradi a seconda della taglia del ventilatore

8 Ventilatore centrifugo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che al variare della taglia del ventilatore centrifugo le sue dimensioni variano secondo un rapporto d’omotetia

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ventilatore centrìfugo ad aspirazione unilaterale o bilaterale presentante una girante di tipo chiuso (10) formata da una ruota palettata (12) munita di almeno un elemento anulare di copertura (13), caratterizzato dal fatto che le palette (11) della girante (10) sono piane e sono inclinate all’indietro rispetto al senso di rotazione della girante e che il profilo dell'elemento anulare di copertura (13) è ottenuto dall'Intersezione di almeno una superficie toroidale con una troncoconica.
2. 2. Ventilatore centrifugo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'angolo di inclinazione (alfa) delle palette (11) della girante (10) rispetto alla direzione radiale è compreso tra 40 e 45 gradi e, preferibilmente, è uguale a 42,88 gradi.
3. 3. Ventilatore centrìfugo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il numero di palette (11) della girante (10) è variabile tra nove e tredici e, preferìbilmente, è uguale a undici.
4. 4. Ventilatore centrìfugo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a monte delle girante (10) è disposto un imbocco d'aspirazione (14) fissato al corpo del ventilatore e formato da una flangia presentante in successione, nel senso di moto della corrente fluida, una parte convergente (14A), una parte sostanzialmente cilindrica (14B) ed una parte divergente (14C) raccordate tra loro.
5. 5. Ventilatore centrìfugo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che a valle delle girante (10) è disposto un Il ventilatore comprende inoltre un deflettore 15 illustrato nelle figure 7 e 8 dei disegni. Tale deflettore è ricavato da lamiera d’acciaio ed è costituito da una superficie parallela al piano dello sbocco ed è delimitato nella parte superiore da due porzioni di superfìcie cilìndrica inclinate di 70 gradi rispetto alla mezzeria del ventilatore, generando una forma a “V”, atta a migliorare l’interferenza aerodinamica tra il deflettore e la corrente fluida pulsante prodotta alla periferia della girante. Preferibilmente, l’altezza complessiva del deflettore, nei punti più alti sui lati, è pari a 38% dei lato dello sbocco di forma quadrata. Da prove effettuate su un ventilatore presentante le caratteristiche sopra descritte si è potuto constatare un aumento del rendimento ed una riduzione della rumorosità del ventilatore. I risultati relativi a tali prove sono illustrati nella figura 9. Le prove si riferiscono a due ventilatori, il primo realizzato secondo gli insegnamenti del presente trovato e il secondo di tipo noto. I ventilatori presentavano una girante avente un diametro nominale di 900 mm, una velocità nominale di 500 giri/min e il fluido elaborato aveva .una densità nominale di 1,20 kg/m<3 >Nella figura 9 sull’asse delle ascisse è riportata la portata Q in m<3>/h, mentre sull'asse delle ordinate è riportata la pressione statica PS in Pa. Sempre sull’asse delle ordinate sono riportate la potenza meccanica PIVI in W, l’efficienza E in %, il livello di potenza sonora S in dB. Nel grafico della figura le curve H, U, V e W rappresentano in funzione della portata Q la pressione statica, il livello di potenza sonora, l’efficienza