NL2000667C2 - Ventilatorsysteem. - Google Patents

Description

VENTILATORSYSTEEM

De uitvinding heeft betrekking op een ventilatorsysteem, omvattende een frame voor montage van het ventilatorsysteem, bijvoorbeeld aan een plafond van een 5 gebouw, een motor die is bevestigd aan het frame, een roteerbare as, die is gekoppeld aan de motor, en een aantal ventilatorbladen, die onder een kantelhoek zijn bevestigd aan de roteerbare as.

Een dergelijk ventilatorsysteem is in de praktijk bekend. Het bekende ventilatorsysteem is beschreven in het Europese octrooi EP1173359.

10 Het bekende ventilatorsysteem is bestemd voor het koelen van een industrieel gebouw en omvat tien ventilatorbladen, die onder een “aanvalshoek” van acht graden ten opzichte van het rotatievlak zijn bevestigd aan de roteerbare as.

In EP1173359 zijn meetresultaten beschreven, die aantonen dat de bij een rotatiesnelheid van 50 rotaties per minuut de ventilatorbladen een kolom bewegende 15 lucht produceren die ongeveer 6 tot 7,3 meter in diameter is op een positie onmiddellijk nabij de ventilatorbladen, waarbij lucht een snelheid van ongeveer 1,3 tot 2,2 meter per seconden heeft op een afstand van ongeveer 3 m vanaf het blad. Op voordelige wijze wordt zo een bewegend volume lucht meegesleurd in een stroming in een circulerend patroon door het industriële gebouw om daardoor de grenslaag 2 0 van lucht nabij aanwezige individuen te verstoren om verdamping van zweet van het individu te vergemakkelijken.

De onderhavige uitvinding heeft als doel om een verbeterde uitvoering van het bekende ventilatorsysteem te verschaffen.

Het ventilatorsysteem volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de 25 kantelhoek tussen in hoofdzaak 15 en 25 graden, bij voorkeur in hoofdzaak 20 graden, bedraagt.

Door de keuze voor deze andere waarden wordt als verrassend effect een veel hogere luchtsnelheid bereikt, waardoor het verkoelend effect van het ventilatorsysteem veel groter is.

30 In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van het ventilatorsysteem volgens de uitvinding produceren de ventilatorbladen bij een rotatiesnelheid van de ventilatorbladen van bij benadering 51 rotaties per minuut, een kolom bewegende lucht, zodanig dat lucht een snelheid van bij benadering 34 meter per seconden heeft op een afstand van bij benadering drie meter vanaf het uiteinde van een 2 ventilatorblad.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm heeft de verhouding tussen de luchtsnelheid gemeten in meters per seconden tot de rotatiesnelheid van de ventilatorbladen in rotaties per minuut een waarde < 1, ongeacht de afstand tot de 5 tip.

In een elegante voorkeursuitvoeringsvorm van het ventilatorsysteem volgens de uitvinding is op de roteerbare as een rotorelement aangebracht voorzien van een aantal zich radiaal uitstrekkende rotorarmen voor bevestiging van de ventilatorbladen.

10 Volgens een praktische voorkeursuitvoeringsvorm zijn de ventilatorbladen althans ten dele hol uitgevoerd voor opname van de rotorarmen. In een verdere uitwerking is elke rotorarm aan één zijde aan twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken afgeschuind. Na montage staat elk ventilatorblad automatisch onder de gewenste kantelhoek.

15 Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm bedraagt de lengte van de ventilatorbladen maximaal twee meter.

Hoge waarden voor de luchtsnelheid worden bereikt bij een voorkeursuitvoeringsvorm waarin elk ventilatorblad een propellerbladdoorsnede heeft.

2 0 Het optimale aantal ventilatorbladen bedraagt zes.

Volgens een voordelige uitgebreidere voorkeursuitvoeringsvorm is de motor voorzien van een besturing die is ingericht voor het zowel linksom als rechtsom laten roteren van de as. Afhankelijk van de rotatierichting kan de gegenereerde luchtstroom van beneden naar boven of omgekeerd verlopen tengevolge waarvan er 2 5 koeling respectievelijk verwarming optreedt.

De uitvinding zal nu in meer detail worden besproken aan de hand van de tekeningen, waarin

Figuur 1 een schematisch aanzicht toont van een voorkeursuitvoeringsvorm 30 van een ventilatorsysteem volgens de uitvinding deels in opengewerkte toestand, deels in doorsnede;

Figuur 2 het ventilatorsysteem uit figuur 1 toont met uiteengenomen delen; en

Figuur 3 het ventilatorsysteem uit figuur 1 toont in onderaanzicht.

In de figuren duiden gelijke verwijzingscijfers gelijke onderdelen aan; 3

De figuren 1 en 2 tonen een voorkeursuitvoeringsvorm van een ventilatorsysteem 1 volgens de uitvinding.

Het ventilatorsysteem 1 omvat een frame 2, waarin een motor 3 is opgenomen. De motor 3 drijft een roteerbare as 4 aan waarop een aantal 5 ventilatorbladen 5 is bevestigd.

In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm is het frame 2 van het ventilatorsysteem 1 voorzien van middelen 22 voor montage aan een plafond van een gebouw. Het frame 2 omvat verder twee delen 2A en 2B, die in lengterichting verschuifbaar in elkaar aangrijpen. De afstand van de ventilatorbladen 5 ten opzichte 10 van de middelen 22 voor montage aan het plafond is hiermee traploos in te stellen.

In het frame 2 bevinden zich de motor 3, die middels een overbrenging 13 is gekoppeld met de roteerbare as 4. De motor 3 is ondersteund door een bevestigingsplaat 11. Op de as zijn een tweetal lageringen 16 en borgringen 12 aangebracht.

15 Het ventilatorsysteem 1 omvat verder een rotorelement 10 dat op de roteerbare as 4 is aangebracht. Het rotorelement 10 omvat twee schijven 6, 7 met een centrale opening 14 voor doorgang van de as 4. Tussen de twee schijven 6, 7 bevinden zich een aantal zich radiaal uitstrekkende rotorarmen 15 voor bevestiging van de ventilatorbladen 5.

2 0 De ventilatorbladen 5 zijn aan een uiteinde hol uitgevoerd voor opname van de rotorarmen 15. De ventilatorbladen 5 staan onder een kantelhoek a, ook wel aangeduid als “aanvalshoek”, ten opzichte van het eigen vlak van rotatie R. De kantelhoek α bedraagt in hoofdzaak tussen 15 en 25 graden, bij voorkeur in hoofdzaak 20 graden.

2 5 De rotorarmen 15 zijn voorgevormd, zodanig dat de ventilatorbladen 5 na montage automatisch in de gewenste schuine stand staan, d.w.z. onder de voorafbepaalde kantelhoek. Daartoe is elke rotorarm 15 aan één zijde aan twee tegenovergelegen hoeken afgeschuind over de kantelhoek. Dit is getoond in de inzet in figuur 2.

30 De lengte van de ventilatorbladen 5 bedraagt maximaal twee meter. Elk ventilatorblad heeft een propellerbladdoorsnede. Het aantal ventilatorbladen kan variëren en bedraagt bij voorkeur zes.

De onderdelen van het ventilatorsysteem kunnen van diverse materialen vervaardigd zijn. Bij voorkeur zijn de rotorarmen en de ventilatorbladen van 4 aluminium.

Een voorbeeld van een geschikte motor heeft de volgende specificaties: 0,55 kW, 220/380 volt, 1480 toeren. Bij voorkeur is de motor voorzien van een besturing die is ingericht voor het zowel linksom als rechtsom laten roteren van de as. Een 5 voorbeeld van een geschikte motor is voorzien van een dubbele motorbeveiliging, die parallel is aangesloten, waarbij de keuze voor de motorbeveiliging de rotatierichting bepaalt. Een voorbeeld van een geschikte motor is voorzien van een toerentalregeling. Deze kan zowel handbediend, als automatisch, bij voorbeeld temperatuurgestuurd, zijn. Dergelijke motoren zijn in de handel verkrijgbaar.

10 Een voorbeeld van een geschikte overbrenging heeft de volgende specificaties: 535 / 1480 - 2158 toeren (20 / 50 Hz). Een dergelijke overbrenging is in de handel verkrijgbaar.

In tabel 1 zijn meetresultaten opgenomen, die zijn verricht aan een prototype van een ventilatorsysteem volgens de uitvinding. De meetresultaten tonen de 15 luchtsnelheid (LS) in meters per seconde bij verschillende waarden voor de rotatiesnelheid (RS) van de ventilatorbladen gegeven in rotaties per minuut (T). De luchtsnelheid is gemeten op verschillende afstanden (respectievelijk 1,2, 3, 4 en 5 meter) vanaf het uiteinde van elk van de ventilatorbladen op 1 meter vanaf het rotatievlak van de ventilatorbladen, in de richting van de luchtbeweging.

20

Tabel 1 RS LSop-1m LS op -2m LSop-3m LSop-4m LSop-5m 21 T 6 6 5 4 3 26 T ïï ïï ÏÖ 8 6 ~3ÏT Ï4 14 13 12 ÏÖ ~36T 29 2Ö Ï9 Ï7 Ï4 “4ÏT 23 23 22 2Ö 17 ~46T 30 3Ö 29 27 24 ~5ÏT 35 35 34 31 28 ~58T 45 45 44 4Ö 37

In aanvulling hierop toont tabel 2 de gemeten waarden voor de luchtsnelheid in meters per seconde midden onder hetzelfde prototype van het ventilatorsysteem 25 volgens de uitvinding bij verschillende waarden voor de rotatiesnelheid van de 5 ventilatorbladen gegeven in rotaties per minuut (T).

Tabel 2 RS LS onder 21T 4 m/s 26T 10m/s 31T 13m/s 36T 17m/s 41T 20 m/s 46T 2 7 m/s 51T 31 m/s 58T 40m/s 5 Ter vergelijking met de stand van de techniek zijn er verrassend grote verschillen in de meetresultaten. Uit tabel 1 blijkt dat de ventilatorbladen van het ventilatorsysteem volgens de uitvinding bij een rotatiesnelheid van de ventilatorbladen van bij benadering 51 rotaties per minuut, een kolom bewegende lucht produceren, zodanig dat lucht een snelheid van bij benadering 34 meter per 10 seconden heeft op een afstand van bij benadering drie meter vanaf het uiteinde van een ventilatorblad. In vergelijking hiermee is de luchtsnelheid bij het bekende ventilatorsamenstel tussen 1,3 en 2,2 meter per seconde bij een rotatiesnelheid van 50 rotaties per minuut.

Uit de tabel blijkt verder dat de verhouding tussen de luchtsnelheid gemeten 15 in meters per seconden tot de rotatiesnelheid van de ventilatorbladen in rotaties per minuut een waarde < 1 heeft. Dit geldt onafhankelijk van de afstand tot het uiteinde van een ventilatorblad.

De onderhavige uitvinding verschaft in het algemeen een technisch betrouwbaar ventilatorsysteem, dat een verrassend grote luchtverplaatsing kan 2 0 realiseren. Bij hoge buitentemperaturen kan dit worden aangewend om grote ruimtes te koelen door een luchtstroom van beneden naar boven te genereren. Bij lage buitentemperaturen kan dit worden aangewend om grote ruimtes te verwarmen door een luchtstroom van boven naar beneden te genereren Het ventilatorsysteem volgens de uitvinding is bovendien eenvoudig te assembleren. De onderdelen zijn 25 voorts tegen lage kosten te produceren. Het ventilatorsysteem kan in diverse 6 uitvoeringen worden geproduceerd.

De uitvinding is vanzelfsprekend niet beperkt tot de beschreven en getoonde voorkeursuitvoeringsvorm, maar strekt zich uit tot elke uitvoeringsvorm die valt binnen de reikwijdte van de beschermingsomvang zoals gedefinieerd in de 5 conclusies bezien in het licht van de voorgaande beschrijving en bijbehorende tekeningen.

Claims (10)

1. Ventilatorsysteem, omvattende: 5 een frame voor montage van het ventilatorsysteem, bijvoorbeeld aan een plafond van een gebouw; een motor die is bevestigd aan het frame; een roteerbare as, die is gekoppeld aan de motor; en een aantal ventilatorbladen, die onder een kantelhoek zijn bevestigd aan de 10 roteerbare as, met het kenmerk, dat de kantelhoek tussen in hoofdzaak 15 en 25 graden, bij voorkeur in hoofdzaak 20 graden, bedraagt.

2. Ventilatorsysteem volgens conclusie 1, waarin bij een rotatiesnelheid van de ventilatorbladen van bij benadering 51 rotaties per minuut, de ventilatorbladen een 15 kolom bewegende lucht produceren, zodanig dat lucht een snelheid van bij benadering 34 meter per seconden heeft op een afstand van bij benadering drie meter vanaf het uiteinde van een ventilatorblad.

3. Ventilatorsysteem volgens conclusie 1 of 2, waarin de verhouding tussen de 2 0 luchtsnelheid gemeten in meters per seconden tot de rotatiesnelheid van de ventilatorbladen in rotaties per minuut een waarde < 1 heeft.

4. Ventilatorsysteem volgens conclusie 1, 2 of 3, waarin op de roteerbare as een rotorelement is aangebracht voorzien van een aantal zich radiaal uitstrekkende 25 rotorarmen voor bevestiging van de ventilatorbladen.

5. Ventilatorsysteem volgens conclusie 4, waarin de ventilatorbladen althans ten dele hol zijn uitgevoerd voor opname van de rotorarmen.

6. Ventilatorsysteem volgens conclusie 5, waarin elke rotorarm aan één zijde aan twee diagonaal tegenover elkaar gelegen hoeken is afgeschuind.

7. Ventilatorsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de lengte van de ventilatorbladen maximaal twee meter bedraagt.

8. Ventilatorsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarin elk ventilatorblad een propellerbladdoorsnede heeft.

9. Ventilatorsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarin het aantal ventilatorbladen zes bedraagt.

10. Ventilatorsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de motor is voorzien van een besturing die is ingericht voor het zowel linksom als 10 rechtsom laten roteren van de as.