ITRC20090001A1 - "serranda per ventilatori assiali"si tratta di una serranda da montare su un ventilatore assiale, per aumentare l'efficienza del detto ventilatore, e servono anche per guidare il flusso di aria per aumentare l'efficienza del ventilatore. - Google Patents

Description

Descrizione dell' invenzione dal titolo:

SERRANDA PER VENTILATORI ASSIALI

A. SETTORE E ESSENZA DELLA INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una serranda con lamelle verticali che serve per impedire passaggi di aria attraverso un ventilatore assiale, quando il ventilatore non è operante. Un ventilatore assiale generalmente viene installato in un muro dì un edificio per muovere dell’ aria dentro o fuori dall’edificio per mantenere condizioni ambientali volute.

B. STATO DELLA TECNICA

Le serrande associate a ventilatori assiali sono ben conosciute dalla tecnica attuale. Un ventilatore assiale generalmente comprende una carrozzeria che può avere la forma di un parallelepipedo, comprendente una parete superiore ed una parete inferiore col legate a due pareti verticali, un’apertura per l’entrata d’aria, un’apertura per l’uscita d’aria, una girante per generare un flusso d’ aria, un motore elettrico per ruotate la girante, una serranda per impedire passaggi d’ aria attraverso la carrozzeria del ventilatore.

La serranda comprende generalmente un gran numero di lamelle pivotanti, orientate orizzontalmente o verticalmente, poste attraverso l’entrata o l’uscita d’aria del ventilatore. 11 gran numero di lamelle costituisce un’ostruzione che riduce il flusso di aria specie se le lamelle non aprono al massimo o se le lamelle sono sporche di polvere. Questo sì traduce in riduzione delle prestazioni del ventilatore e sostanziale spreco di energia elettrica.

Le lamelle sono adattate per rimanere chiuse, da molle o contrappesi, o da meccanismi centrifughi e sono adattate per rimanere aperte, sta per azione del flusso d aria, o per azione di meccanismi centrifughi.

Per protezione contro pioggia, gelo o neve, è preferibile montare la serranda alla aspirazione del ventilatore, dove la velocità del flusso di aria è relativamente bassa ed il moto è quasi laminare, per cui le perdite di carico sono basse; ma siccome le lamelle si aprono verso l'interno della carrozzeria, è necessario aumentare la dimensione assiale del ventilatore, che diventa voluminoso e più costoso.

Quando la serranda viene montata allo scarico, a causa dell’ alta velocità del flusso di aria proveniente dalla girante, il moto delParia è turbolento e le perdite dì carico sono importanti. Il flusso d’aria, urtando contro le lamelle della serranda, produce onde dì pressione che provocano rumori e vibrazione delle lamelle ed in più si hanno perdite di portata e sprechi di energia elettrica. Per ridurre detti problemi, è desiderabile montare un condotto di espansione e limitare il numero di lamelle esposte al flusso turbolento di detta aria. Inoltre per prevenire depositi di polvere sulle lamelle è desiderabile montare le lamelle verticalmente tra la parte superiore e la parte inferiore della carrozzeria del ventilatore.

Nei brevetti US 7, 070, 385 B2; CA 2, 405, 088 and CA 2, 55, 407 dello stesso richiedente sì trova una descrizione di ventilatori con serrande con lamelle orientate verticalmente che da un lato risolvono il problema della polvere sulle lamelle, ma dall’altro lato non risolvono il problema delle eccessive perdite di carico causate dal passaggio d’aria attraverso le innumerevoli lamelle delle serrande della vecchia concezione.

Una importanti caratteristica della presente invenzione è la riduzione del bloccaggio del flusso d’aria delle lamelle della serranda;

una seconda importante caratteristica della presente invenzione è la soluzione al problema d’ingombro di un ventilatore assiale avente la serranda montata all’ aspi razione del ventilatore;

una ulteriore caratteristica della presente invenzione è Futi lizzo vantaggioso delle lamelle per guidare gradualmente il flusso d’aria, all’entrata ed alla uscita d’aria di un ventilatore, per ottenere ottime prestazioni del ventilatore.

Un vantaggio della presente invenzione deriva dalla costruzione di una serranda, comprendente quattro lamelle montate verticalmente che eliminano virtualmente il bloccaggio del flusso d’aria e comprendono due lamelle poste adiacente ai lati della carrozzeria, in prossimità delle pareti verticali, che quando sono montate all’ aspirazione sono adattate per guidare il flusso di aria verso la girante e quando sono montate allo scarico del ventilatore servono per recuperare una parte della energia cinetica del flusso d’aria uscente dal ventilatore.

Per evitate depositi di polvere sulle lamelle è conveniente installare le lamelle orientate verticalmente, all’aspirazione.in quanto la serranda è protetta dalle intemperie ed il ventilatore è atto a generare una maggiore portata d’aria ad alta velocità utilizzando meno energia ed è quindi capace di trasportare l’eventuale polvere esìstente nell’ aria, per minimizzare i depositi della stessa all’intemo del ventilatore.

La serranda della presente invenzione comprende un ampio boccaglio che serve per convogliare l’aria ambiente verso l’entrata d’aria ; il boccaglio comprende un rigido telaio su cui sono montate due lamelle laterali montati su alberi ruotanti e disposte verticalmente in prossimità delle pareti della carrozzeria e due lamelle centrali, montate su alberi ruotanti disposti verticalmente in prossimità del centro del flusso di aria e contenute dentro detto ampio boccaglio. Le lamelle sono chiuse a mezzo di molle o contrappesi e si aprono sia per effetto del flusso di aria sulle lamelle o per effetto di un attuatore assiale associato ad un sistema centrifugo associato alla girante del ventilatore. Quando le lamelle sono aperte dal flusso di aria. le lamelle centrali vengono spazziate lateralmente al centro della serranda e col legate con contrappesi e la apertura delle lamelle e della serranda avviene con la collaborazione di detti contrappesi, che sono operativamente collegati alle lamelle per contribuire alla apertura ed alla loro chiusura, come gli esperti della arte conoscono.

Quando il ventilatore è in operazione, detto attuatore assiale provoca la rotazione delle lamelle, per cui le lamelle laterali si dispongono dentro la carrozzeria e si accostano alle pareti interne di detta carrozzeria ed in detta posizione sono atte a guidare efficacemente Π flusso di aria proveniente dal boccaglio verso la girante; è chiaro che non oppongono apprezzabile resistenza al movimento del flusso d’aria. Nello stesso tempo, le due lamelle centrali ruotano e si dispongono dentro il grande boccaglio, formando un profilo alare per minima resistenza al movimento del flusso d’aria. Questo si traduce in significante aumento di efficienza del ventilatore ed un notevole risparmio di energia elettrica.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una buona conoscenza dei principi innovativi e dei vantaggi della presente invenzione, è necessario riferirsi alla seguente dettagliata descrizione ed ai disegni annessi illustranti diversi aspetti della presente invenzione; detti disegni sono fomiti a solo titolo esemplificativo e non limitativo. La fig. 1 rappresenta una vista frontale (entrata d’aria) del ventilatore ( 1 ), avente una serranda (2) montata all’aspirazione, secondo un primo esempio della presente invenzione, con la serranda (2) in posizione chiusa.

La fig. 2 rappresenta una sezione del ventilatore ( 1 ), lungo la traccia 2-2 di fig.1 con la serranda (2) in posizione aperta

La fig. 3 rappresenta una vista in pianta parzialmente in sezione, del ventilatore ( 1 ), avente la serranda in posizione chiusa. Il motore (20) è stato rimosso per chiarezza. La fig. 4 rappresenta una vista in pianta parzialmente in sezione del ventilatore (i), avente la serranda in posizione aperta. Il motore (20) è stato rimosso per chiarezza.

FIG. 5 rappresenta una vista in pianta, parzialmente in sezione, del ventilatore (le), avente la serranda montata alla aspirazione del ventilatore, secondo un secondo esempio di disposizione delle lamelle centrali, con lamelle centrali lateralmente spaziate e collegate a delle masse che aiutano la serranda ad aprirsi per effetto del flusso di aria o collegate ad un sistema centrifugo, con la serranda in posizione chiusa .

FIG. 6 rappresenta una vista in pianta, parzialmente in sezione del ventilatore, avente la serranda montata alla aspirazione del ventilatore, secondo un secondo esempio di disposizione delle lamelle centrali lateralmente spaziate e collegate sia a delle masse che aiutano la serranda ad aprirsi per effetto del flusso di aria o sono collegate ad un sistema centrifugo, avente la serranda in posizione aperta.

La fig. 7 rappresenta una vista in pianta, parzialmente in sezione, del ventilatore avente la serranda montata alla scarico del ventilatore, secondo un terzo esempio della presente invenzione, con la serranda in posizione chiusa.

La fig. 8 rappresenta una vista in pianta, parzialmente in sezione, del ventilatore , con la serranda montata allo scarico del ventilatore, secondo un secondo esempio della presente invenzione, con serranda 2b in posizione aperta,

DESCRIZIONE PARTICOLAREGGIATA DELLA INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a un ventilatore assiale comprendente una nuova serranda caratterizzata dal fatto di essere autopu lente, di avere lievissime perdite di carico e di risolvere il noto problema di ingombro di un ventilatore assiale avente la serranda all’aspirazione del ventilatore.

L’ invenzione sarà adesso descritta in dettaglio con diversi esempi e con riferimento ai disegni allegati ed ai numeri di riferimento. Gli stessi numeri vengono usati per identici particolari descritti nei vari disegni illustranti i diversi esempi e aspetti della presente invenzione.

I disegni delle figure I, 2, 3 e fig. 4 illustrano un ventilatore elicoidale (1) comprendente una serranda ( 2) montata all<1>aspirazione, costruita secondo il primo princìpio della presente invenzione.

II ventilatore (!) comprende una carrozzeria (3) avente forma parallelepipedi, che si estende longitudinalmente secondo un asse CLI, che comprende delle aperture per il passaggio d’aria: una apertura d’entrata(4) munita di una flangia (4f) su cui viene fissata con bulloni ( 2b) la serranda (2) ed un’ apertura di uscita (5) munita di una flangia (5f) su cui viene fissata con bulloni (6f) una grìglia di protezione (6),

La serranda (2) comprende un boccaglio d’entrata d’aria (7) avente una profondità dì circa 300 mm ed una superficie convessa di forma ellissoidale che serve a convogliare gradualmente Γ aria ambiente verso l’apertura d’ entrata (4) del ventilatore. Il boccaglio (7) è munito di un telaio ( 8) su cui sono montate : due lamelle pivotanti 9a, 9b) fissate con bulloni (9b) a due alberi (9as, 9bs) imperniati alle loro estremità a due supporti di plastica fissati all’interno del telaio (8), in corrispondenza delle pareti inteme della carrozzeria (2) ed inoltre due lamelle pivotanti ( 10a, 10b) fissate con bulloni ( 10b) a due alberi (IOas, lObs) imperniati alle loro estremità a due supporti di plastica fissati in centro di detto telaio (8) comprendente una scanalatura longitudinale per alloggiare una guarnizione del tipo magnetico ( 1 1). Il telaio (8) ed il boccaglio (7) possono essere formati d’alluminio estruso.

Le parti superiori degli alberi (9as) e ( I Oas) comprendono una manovella ( 12) fissata con una vite (13). Le manovelle ( 12), sono col legate con una astina ( 14 ) posizionata in prossimità della parte superiore del telaio della serranda. Le parti inferiori degli alberi (9bs e lObs) comprendono una manovella (12) fissata con una vite (13). Le manovelle ( 12) sono col legate con una astina ( 15 ) posizionata in prossimità della parte inferiore della serranda (2).

I movimenti longitudinali delle astine ( 14), (15) permettono agli alberi di dette lamelle pivotanti di ruotare simultaneamente intorno ai loro assi di rotazione per aprire o chiudere la serranda (2). Le lamelle (9a,9b) ruotano e si posizionano l’interno della pareti della carrozzeria(3), le lamelle ( 10a, 10b) ruotano verso l’esterno della carrozzeria (3) formando un profilo alare posizionato dentro il boccaglio (7) che è profondo circa 300 mm.

Quando ìl ventilatore (1) è in operazione le lamelle quindi provocano lievissime perdite di carico che sono compensate dal beneficio apportato dalle lamelle laterali nel guidare il flusso di aria.

Quando il ventilatore è fermo le lamelle sono mantenute chiuse contro la guarnizione magnetica (8m) a mezzo di molle (1 1) situate all’ estremità dì ogni albero.

II nuovo posizionamento delle lamelle si traduce in migliori prestazioni e contenute dimensioni del ventilatore.

Come può essere visto dal disegno fig.2 una girante (16) è montata ad una estremità di un albero rotante (17), che è sostenuto da due cuscinetti (18) montati in due alloggiamenti fissati con bulloni (18b) su un supporto verticale (19) comprendente due piastrine fissate con bulloni (19b) alla parete superiore ed inferiore della carrozzeria (3).

11 ventilatore (I) è fornito di un motore elettrico (20), fissato con bulloni (20b) ad un paio di mensole (21), fissate con bulloni (21 b) sul supporto verticale (19). Il motore (20) ha una puleggia (22) sopra la quale passa una cinghia (23). Il movimento di rotazione della puleggia (22) viene trasmesso alla cinghia (23) e ad una puleggia (24) fissata con chiavetta ad una estremità dell’albero rotante (17). La serranda (2) è aperta preferìbilmente a mezzo di un meccanismo centrifugo (25), fissato con bulloni (25b) all’albero rotante ( 17); detto meccanismo è situato in prossimità della serranda (2).

La fig. 3 rappresenta una sezione dei ventilatore (1 ), lungo la traccia 3-3 di fig.l con la serranda (2) in posizione chiusa. Il motore (20) è stato rimosso per chiarezza.

Da notare, che le lamelle della serranda possono essere aperte da contrappesi collegati a pulegge e cavi di collegamento che mantengono le lamelle chiuse quando il ventilatore è fermo; detti contrappesi permettono al flusso d’aria di aprire le lamelle della serranda per permettere all’aria prodotta dalla girante di passare attraverso il ventilatore, quando il ventilatore è acceso.

Per operare la serranda si può utilizzare il meccanismo centrifugo (25) o altro meccanismo simile, comprendente due masse centrifughe (26), che ruotano con la girante (16) e che sono operativamente col legate con due bracci ( 27) ad un attuatore assiale reciproco (28), posizionato sull’albero rotante (17) della girante (16), in prossimità della serranda (2) ed operativamente collegato alla stessa con due bracci 27 collegate alle lamelle centrali delia serranda, per la loro apertura e chiusura , a seguito rotazione del motore elettrico (20).

In un secondo esempio dell’ invenzione, rappresentato dai disegni fig.5 e fig. 6, il ventilatore e simile a quello descritto sopra. La differenza e che le lamelle centrali 10°, 10b invece di essere accoppiate al centro del ventilatore, come nel primo esempio, le lamelle sono lateralmente spazziate al centro del serranda e possono essere comandate sia a mezzo dell’ attuatore centrifugo 25 collegato allo albero di rotazione 17 della girante 16 0 a mezzo di contrappesi, che non sono mostrati per chiarezza e che sono collegati agli alberi di rotazione IOas, lObs, a mezzo di cavi o a mezzo di due ingranaggi ad angolo fissati sulla parte superiore degli alberi IOas e lObs, detti contrappesi aiutano la settanda ad aprirsi ed a chiudersi, a seguito della messa in funzione del ventilatore.

In un terzo esempio dell’ invenzione, la serranda è montata allo scarico del ventilatore.

1 disegni delle figure 7 e 8 illustrano un ventilatore elicoidale avente una serranda montata allo scarico, costruita secondo il terzo esempio della presente invenzione.

FIG. 7 rappresenta una vista in pianta, parzialmente in sezione, del ventilatore, avente una serranda montata allo scarico del ventilatore, avente la serranda collegata ad un sistema centrifugo, in posizione chiusa.

FIG, 8 rappresenta una vista in pianta,parzialmente in sezione, dei ventilatore avente una serranda montata alio scarico del ventilatore, avente la serranda collegata ad un sistema centrifugo, con la serranda in posizione aperta.

La serranda del ventilatore rappresentato dai disegni di FIG, 7 e FIG, 8 può essere collegata a delle masse, simile a quelle della serranda del secondo esempio, col legate alle lamelle per contribuire alla loro apertura e chiusura delle lamelle , come sopra detto-li sistema centrifugo 25 può essere cambiato con un altro equivalente. La serranda può essere azionata da un attuatore collegato alle astine delle manovelle.

Sono stati descritti alcuni esempi della invenzione, mostranti una serranda posta alla aspirazione ed alio scarico, ed è sottinteso che la invenzione non è limitata ai precisi esempi descritti sopra e quindi può trovare una varietà di espressioni senza pertanto uscire dallo scopo e spirito della invenzione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI l.Una serranda per un ventilatore assiale comprendente una carrozzeria con un’ apertura d’entrata ed un’apertura d’uscita , una girante fissata ad un albero rotante sostenuto su cuscinetti da una struttura di supporto di un motore elettrico e di detta girante , detta serranda è montata all’entrata d’aria del ventilatore ed è caratterizzata per avere un ampio boccaglio d’entrata d’aria collegato ad un telaio formato da due montanti e due traverse di collegamento su cui sono montate: due lamelle laterali fissate a due alberi di rotazione che sono imperniati su supporti in plastica, spaziati lateralmente e fissati in prossimità dell’estremità d’ognuna delle due traverse, ed inoltre comprende due o più lamelle montate una accanto l’altra su due alberi di rotazione che sono imperniati su supporti in plastica, spaziati lateralmente e fissati in prossimità della parte centrale d’ognuna delle due traverse, gli alberi dì rotazione di dette lamelle sono operativamente collegati tra loro con manovelle ed astine di collegamento per la simultanea rotazione delle dette lamelle, per chiudere o aprire detta serranda e detta entrata d’aria, in modo che, quando il motore è messo in funzione, le lamelle laterali ruotano verso l’interno della carrozzeria e si allineano a detto ampio boccaglio per minimizzare le perdite di carico all’entrata del ventilatore.
2. 2. La serranda, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le lamelle sono chiuse da una molla, contro una guarnizione del tipo magnetico posta in una scanalatura del su detto telaio per prevenire passaggi indesiderati di aria e luce.
3. 3. La serranda, secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzata di avere un telaio con boccaglio di aria formato integralmente a mezzo di una estrusione di alluminio o plastica.
4. 4. La serranda, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le lamelle sono aperte dal depressione generata dalla girante e sono chiuse da una molla ed uno o più contrappesi.
5. 5. La serranda, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da! fatto che le lamelle centrali sono operativamente collegate ad un attuatone assiale associato ad un meccanismo centrifugo fissato all’estremità di detto albero di rotazione della girante, in prossimità delle lamelle centrali della serranda. ó.
6. Una serranda per un ventilatore assiale comprendente una carrozzeria con una apertura d’entrata ed un’ apertura d’uscita, una girante fissata ad un albero rotante sostenuto da una struttura di supporto di un motore elettrico e di detta girante, detta serranda è montata all’uscita d’aria del ventilatore ed è caratterizzata per avere un telaio formato da due montanti e due traverse di collegamento su cui sono montate: due lamelle, fissate a due alberi di rotazione imperniati su supporti fìssati in prossimità dell’estremità di ognuna delle due traverse, ed inoltre, due o più lamelle centrali montate su alberi di rotazione imperniati su supporti fissati in prossimità della parte centrale delle due traverse, gli alberi di rotazione dt dette lamelle sono operativamente collegati con manovelle ed astine di collegamento per la simultanea rotazione delle lamelle, per chiudere o aprire detta serranda e l’uscita d’aria del ventilatore, in modo tale che, quando il motore è messo in funzione, le lamelle ruotano simultaneamente verso l’esterno della carrozzerìa, dove sono protette da una carcassa di uscita avente la forma di un obelisco e comprendente una rete di protezione, ed assumono una configurazione tale da guidare gradualmente il flusso d' aria uscente dal ventilatore, per prevenire vortici e recuperare parte di energia cinetica del flusso d’aria uscente dal ventilatore.
7. 7. La serranda, secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le lamelle sono chiuse a mezzo di una molla posta ad una estremità dei loro alberi di rotazione e sono pressate contro una guarnizione, per prevenire passaggi indesiderati dì aria e luce.
8. 8. La serranda, secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le lamelle sono chiuse e o aperte da uno o più contrappesi e dal flusso di aria uscente dalla girante.
9. 9. La serranda, secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che le lamelle sono aperta a mezzo di un attuatore assiale collegato ad un meccanismo centrifugo fissato all’ albero di rotazione della girante.