PT1773434E

PT1773434E - Método e aparelho para reduzir o ruído num ventilador do tipo roots

Info

Publication number: PT1773434E
Application number: PT04810758T
Authority: PT
Inventors: Douglas F Devries; Malcolm Williams
Original assignee: Carefusion 203 Inc
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2010-09-23
Also published as: WO2006022787A2; ATE471176T1; AU2004322654A1; AU2004322654B2; EP1773434A4; WO2006022787A3; CY1111131T1; EP1773434B1; EP1773434A2; JP2008509329A; CA2574082A1; JP2012159081A; EP1773434B8; DE602004027763D1; BRPI0418987A; PL1773434T3; CA2574082C; CA2777189A1; DK1773434T3; ES2349957T3

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO E APARELHO PARA REDUZIR O RUÍDO NUM VENTILADOR DO TIPO

ROOTS

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a ventiladores do tipo Roots, e, mais particularmente, a um método e a um aparelho para reduzir o ruido gerado por um tal ventilador.

REFERÊNCIAS CRUZADAS COM OS PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido de patente reivindica a prioridade da data do depósito de patente pendente US com o n° 10/912 747, depositada em 4 de Agosto de 2004, gue reivindica a prioridade da Patente Provisória US No. 60/492 421, depositada em 3 de Agosto de 2003.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO O documento DE 32 38 015 Al, é considerado como sendo a técnica anterior mais próxima e revela um ventilador do tipo Roots de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Os ventiladores do tipo Roots têm um campo de aplicação potencial numa ampla variedade de ambientes. Eles são relativamente eficientes, e podem produzir uma ampla gama de pressões e de volumes de administração. No entanto, eles produzem um elevado nivel de ruido. O alto nivel de ruido produzido pelos ventiladores Roots tem limitado a sua utilização em ambientes onde tais niveis elevados de ruido são inaceitáveis. Um tal ambiente é o fornecimento de 1 auxílio respiratório aos pacientes por meio de um ventilador mecânico.

Por uma pluralidade de razões, há casos em que os indivíduos (pacientes) com perturbações respiratórias agudas e crónicas não podem ventilar-se (ou seja, respirar). Nestas circunstâncias, esses pacientes necessitam de assistência respiratória para permanecer vivos. Uma solução é proporcionar a esses pacientes um dispositivo médico denominado como ventilador mecânico, que os ajuda a respirar.

Uma finalidade de um ventilador mecânico é reproduzir o mecanismo de respiração normal do corpo. A maioria dos ventiladores mecânicos cria uma pressão intrapulmonar positiva para auxiliar a respiração. A pressão intrapulmonar positiva é criada através da administração de gás aos pulmões do paciente de modo a que a pressão positiva seja criada dentro dos alvéolos (ou seja, as ramificações finais da árvore respiratória que agem unidades primárias de troca gasosa do pulmão). Assim, um ventilador mecânico é essencialmente um dispositivo que gera um fluxo controlado de gás (por exemplo, o ar ou o oxigénio) para o interior das vias aéreas do paciente durante uma fase de inalação, e permite que o gás flua para fora dos pulmões durante a fase de exalação.

Os ventiladores mecânicos usam vários métodos para facilitar a administração precisa de gás ao paciente. Alguns ventiladores usam uma fonte externa de gás pressurizado. Outros ventiladores usam compressores de gás para gerar uma fonte interna de gás sob pressão. 2 A maioria dos sistemas de ventilação que têm uma fonte de gás interno usam quer compressores de velocidade constante quer compressores de velocidade variável. Os compressores de velocidade constante são geralmente de funcionamento continuo, baseado em máquinas rotativas que geram uma taxa bastante constante de fluxo de gás para a administração final ao paciente. Estes sistemas de velocidade constante geralmente usam uma válvula de controlo de fluxo a jusante para controlar o fluxo do gás para o paciente, com um mecanismo de libertação ou de desvio para desviar o fluxo em excesso que pode a qualquer momento não ser necessário pelo paciente (por exemplo, durante a exalação).

Os compressores de velocidade variável operam acelerando rapidamente de um estado de repouso para a velocidade de rotação necessária para produzir a velocidade de fluxo necessária durante o inicio da fase de inalação, e em seguida, desacelerando para um estado de repouso ou de quase repouso no final da fase de inalação para permitir que o paciente expire.

Dois tipos de sistemas de compressores de velocidade variável são geralmente empregues na técnica da ventilação mecânica: os sistemas baseados em pistões e os sistemas baseados em rotativas. Um exemplo de um compressor de velocidade variável do sistema de acordo com a técnica anterior para o uso num ventilador mecânico é descrito na Patente US No. 5 868 133 em nome de DeVries et al. Este sistema utiliza compressores de arrasto para fornecer ao paciente o fluxo de gás inspiratório desejado.

Os sistemas de compressores rotativos administram o fluxo de gás necessário durante a inalação, acelerando o(s) rotor(es) 3 do(s) compressor(es) até à velocidade desejada no início de cada fase inspiratória e desacelerando o(s) rotor(es) do(s) compressor (es) para uma velocidade de repouso ou de quase repouso no fim de cada fase inspiratória. Assim, o compressor rotativo é parado, ou rodado a uma base da velocidade de rotação nominal, antes do início de cada fase inspiratória de ventilação. Após o início da fase inspiratória, o compressor rotativo é acelerado para uma maior velocidade de rotação para administrar o gás de fluxo inspiratório desejado ao paciente. No final da fase inspiratória, a velocidade de rotaçao do compressor é desacelerada até à velocidade de base, ou é parado, até ao início da fase de ventilação inspiratória seguinte. Os sistemas de acordo com as técnicas anteriores usavam habitualmente um controlador programável para controlar o tempo e a velocidade de rotaçao do compressor.

Grandes avanços foram realizados na redução do tamanho dos ventiladores mecânicos. Os ventiladores que estão agora disponíveis que são portáteis, e permitem aos utilizadores um grau limitado de mobilidade autónoma. Reduzir ainda mais o tamanho e as necessidades de energia dos ventiladores mecânicos tem o potencial de dar aos pacientes uma liberdade ainda maior de movimentos mesmo, melhorando a sua qualidade de vida.

Por causa de sua eficácia relativa, um ventilador Roots pode potencialmente contribuir para a redução do tamanho e do consumo de energia dos ventiladores mecânicos. No entanto, até agora não foi possível reduzir o ruído gerado por um ventilador Roots até um nível que seja aceitável para um ventilador mecânico. 4

Os ventiladores Roots usam um par de rotores que interagem um com o outro. Cada rotor tem dois ou mais lóbulos. Os rotores são girados dentro de um compartimento com uma entrada e uma saída. Os rotores giram com os lóbulos de um rotor em movimento para dentro e para fora dos espaços entre os lóbulos do outro. 0 gás é movido através do ventilador em câmaras formadas por lóbulos adjacentes de um rotor e a carcaça da parede do rotor adjacentes. Estas câmaras serão aqui referidas como “câmaras de transporte de gás". 0 ruído é gerado pelos ventiladores Roots de várias maneiras. Um tipo de ruído é causado pelo fluxo pulsante. Como os rotores giram, as câmaras de transporte de gás entre os lóbulos de cada rotor são sequencialmente expostas à saída. Como cada câmara é exposto a uma saída, um lóbulo do rotor correspondente gira dentro da câmara, deslocando o gás na câmara para a saída, causando um impulso de fluxo/ pressão. No caso de um par de rotores cada um com dois lóbulos, durante cada ciclo do ventilador, há quatro pulsos gerados pela deslocação de gás pelas câmaras de transporte de gás. Estes impulsos geram uma quantidade substancial de ruído.

Um segundo tipo de ruído é gerado por um fenómeno conhecido como "fluxo de volta". Como cada rotor gira, ele induz o gás a baixa pressão na entrada. Este gás é geralmente preso no transporte câmaras de gás quando o rotor se move para a saída. Quando esta bolsa de gás atinge a saída, está exposta a uma maior pressão de gás na saída. Naquele momento, a maior pressão do gás na saída corre para trás e para dentro da câmara de transporte de gás que contém a menor pressão de gás que está a ser administrada a partir da entrada. 5

Este fluxo de gás reverso é muito repentino. A sua duração e magnitude dependem de uma série de factores, incluindo a velocidade de rotação dos rotores e a diferença entre a pressão do gás na câmara de transporte de gás (que é geralmente aproximada da pressão de entrada) e a pressão na saida. Como resultado deste fluxo de gás reverso repentino, é gerado um pico de pressão de amplitude substancial. Este aumento de pressão é gerado várias vezes por ciclo do ventilador, de cada vez que uma câmara de transporte de gás é exposta à saida. A série resultante de picos de pressão cria ruído contínuo a um nível que é inaceitável para muitas aplicações, incluindo ventiladores mecânicos.

As Figuras 1 e 2 são diagramas que ilustram a mudança na velocidade de fluxo de gás para trás e a associada mudança na pressão do gás, respectivamente, imediatamente após uma câmara de transporte de gás de um ventilador Roots de acordo com a técnica anterior é exposta à área de saída. Como se encontra ilustrado, a velocidade de fluxo de gás muda muito abruptamente com o tempo, assim como a pressão do gás.

Algumas tentativas têm sido feitas para reduzir o nível de ruído de ventiladores Roots. Para reduzir o ruído do tipo “pulsar", os lóbulos dos rotores foram reconfigurados para que eles tenham um formato helicoidal, ao invés de em linha recta. Quando os lóbulos dos rotores são em linha recta, o fluxo de gás para dentro e para fora da câmara de transporte de gás é muito abrupto. Quando os lóbulos são de forma helicoidal, cada lóbulo desloca o gás através de um maior ângulo de rotação. Isto espalha a deslocação de gás ao longo de um ângulo de rotação, diminuindo a magnitude do pulso de pressão causado pelo deslocamento de gás, e reduzindo o ruído gerado pelo ventilador. No entanto, esta concepção do lóbulo 6 não resolve o problema do fluxo de volta, uma vez que a pressão relativa entre o gás na saída e o gás a ser administrado a partir da entrada ainda é a mesma.

Também têm sido feitas tentativas para reduzir o ruído do fluxo de volta. Vários tipos de canais ou passagens têm vindo a ser fornecidos que permitem que algum gás flua a partir da saída da câmara de transporte de gás antes do momento em que a câmara atinge a saída, aumentando assim a pressão do gás na câmara e reduzindo o pico de pressão que ocorre quando o gás na câmara é exposto a uma saída de pressão superior. Até agora, no entanto, não foi possível reduzir o ruído de um ventilador Roots na medida do necessário para permitir o seu uso em aplicações sensíveis ao ruído, tais como um ventilador mecânico.

RESUMO DA INVENÇÃO A presente invenção é um método e um aparelho para reduzir o ruído gerado por um ventilador do tipo Roots. A invenção tem em particular uso em ventiladores mecânicos, muito embora as suas vantagens possam ser realizada em diversas aplicações do ventilador que sejam sensíveis ao ruído. 0 ventilador da presente invenção compreende um compartimento que define uma câmara de rotor e uma entrada e saída da câmara do rotor. Os primeiro e segundo rotores são montados na câmara de rotor, em que cada rotor define uma pluralidade de lóbulos espaçados. Os lóbulos adjacentes de um rotor cooperam com o compartimento para definir uma série de câmaras geralmente fechadas que se movem da entrada para a saída à medida que os rotores são rodados. Estas câmaras são aqui referidas como "câmaras de transporte de gás". Em uma 7 ou mais formas de realização, o ventilador está configurado com rotores helicoidais como é conhecido na técnica para reduzir o ruído causado pelo fluxo pulsante.

Além disso, o ventilador é especialmente configurado de modo que a pressão dentro de uma câmara de transporte de gás aumente a partir da pressão de entrada para a pressão de saída de um modo aproximadamente linear, à medida que a câmara se aproxima da saída.

Em uma forma de realização, a taxa líquida de fluxo de gás a partir da saída para a câmara de transporte de gás é regulada para controlar a variação da pressão dentro da câmara. Em uma forma de realização, é fornecida uma via de fluxo de saída da câmara de transporte de gás e/ou da câmara de transporte de gás para a entrada. 0 caminho de fluxo é configurado de modo a que um fluxo líquido de gás a partir da saída para a câmara de transporte de gás é, em geral, ou aproximadamente, constante ao longo do tempo em que a câmara de transporte de gás se aproxima da saída, de tal forma que a variação de pressão resultante na câmara é geralmente ou aproximadamente linear.

Em um ou mais formas de realização, o caminho do fluxo compreende pelo menos um canal de fluxo de saída formado na superfície interior do compartimento. 0 canal de fluxo de saída estende-se desde um ponto antes da saída (quando se considera o sentido de rotação do rotor) para a saída. 0 canal de fluxo é configurado para permitir o fluxo de gás da saída para uma câmara de transporte de gás, enquanto a câmara de transporte de gás segue para a saída. Em uma forma de realização, a área de secção transversal do canal aumenta o fluxo de saída não-linear e em contínuo movimento a partir de 8 sua primeira extremidade para a saída para manter um fluxo de velocidade aproximadamente constante de gás para a câmara de transporte de gás e/ou uma taxa de aproximadamente linear de mudança de pressão na câmara. Em uma forma de realização, é fornecido um canal de fluxo de saída correspondente a cada rotor.

Em uma forma de realização, o caminho do fluxo compreende pelo menos um canal de fluxo de entrada formado na superfície interior do compartimento que se estende desde um ponto após a entrada (quando se considera o sentido de rotação do rotor) para a entrada. 0 canal de fluxo de entrada é configurado para permitir o fluxo de gás de uma câmara de transporte de gás para a entrada à medida que a pressão de gás na câmara de transporte de gás aumenta como resultado do gás que entra na câmara de transporte de gás a partir da saída através do canal de fluxo de saída. Em uma forma de realização, é fornecido um canal de fluxo de entrada correspondente a cada rotor.

Em uma forma de realização, tanto os canais de fluxo de saída como de entrada são fornecidos. Os canais de fluxo de entrada e de saída do trabalham em cooperação para controlar o fluxo líquido de gás para a câmara de transporte de gás e, assim, a taxa de variação de pressão na câmara de transporte de gás.

Uma ou mais formas de realização da invenção compreendem um método para determinar a configuração do caminho de fluxo, de modo a atingir uma taxa desejada de mudança de pressão na câmara de transporte de gás. Em uma forma de realização, é escolhido um canal de configuração do fluxo inicial e, em seguida, é usado um processo de modelagem para determinar a variação de pressão ao longo do tempo dentro da câmara de 9 transporte de gás em parâmetros de funcionamento desejados (por exemplo, velocidade de rotação, temperatura, pressão de entrada e saida), utilizando equações conhecidas que regulam o fluxo de gás compressivel. Se a alteração da pressão resultante ao longo do tempo não corresponder ao resultado desejado, a configuração do canal de fluxo é ajustada e a variação de pressão dentro do transporte de gás na câmara é novamente determinada para o fluxo do canal de configuração modificada. Um certo número de iterações pode ser realizado até que seja alcançado um resultado satisfatório. Em uma forma de realização, um resultado desejado é uma mudança aproximadamente ou geralmente linear na pressão da câmara de transporte de gás ao longo do tempo.

De um modo alternativo, em outra forma de realização, ao invés de começar com um fluxo de canal de configuração assumida e ajustando-o de forma iterativa até um perfil satisfatório da pressão ser alcançado, um perfil de pressão desejada pode ser usado directamente de um modo analítico e/ou calculado numericamente para calcular o perfil de canal de fluxo que irá atingir esse perfil de pressão desejada.

Outros objectos, características e vantagens da presente invenção em relação à técnica anterior ficarão evidentes a partir da descrição detalhada da invenção que se segue, quando considerada com as figuras anexadas.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIGURA 1 é um diagrama que ilustra uma mudança na taxa de fluxo de gás para trás ao longo do tempo para uma câmara de transporte de gás de um ventilador do tipo Roots de acordo com a técnica anterior; 10 A FIGURA 2 é um diagrama que ilustra a mudança na pressão ao longo do tempo durante o fluxo de volta para o ventilador de com a técnica anterior ilustrado na Figura 1; A FIGURA 3 é uma vista em perspectiva desmontada de um ventilador do tipo Roots, de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A FIGURA 4 é uma vista em perspectiva de extremidade de um compartimento do ventilador ilustrado na Figura 3; A FIGURA 5 é uma visão alargada de um compartimento do orifício de saída do ventilador ilustrado na Figura 4, como visto a partir do interior do compartimento; A FIGURA 6 é uma primeira vista lateral do compartimento ilustrado na Figura 3, que ilustra uma saída do compartimento de ventilador; A FIGURA 7 é uma vista em secção transversal do compartimento ilustrado na Figura 6 tomada ao longo da linha 7 - 7 da mesma; A FIGURA 8 é uma visão alargada de um canal de fluxo e de uma parte da saída do compartimento do ventilador ilustrado na Figura 7; A FIGURA 9 é uma vista ampliada de uma parte do compartimento ilustrada na Figura 7 tomada na direcção da linha 9-9 da mesma; 11 A FIGURA 10 é uma vista em secção transversal de um compartimento de um ventilador, de acordo com uma forma de realização da invenção, em que canais de fluxo de entrada e de saída se encontram presentes; A FIGURA 11 é uma vista alargada de um canal de fluxo de entrada do ventilador ilustrado na Figura 10; A FIGURA 12 é um diagrama de fluxo ilustrando as etapas de um primeiro método para determinar a configuração de uma via de fluxo de acordo com uma forma de realização da invenção; A FIGURA 13 é um diagrama de fluxo ilustrando as etapas de um segundo método para determinar a configuração de uma via de fluxo de acordo com uma forma de realização da invenção; A FIGURA 14 é um diagrama que ilustra as mudanças na taxa de fluxo de gás ao longo do tempo, de acordo com um ventilador configurado de acordo com a presente invenção, e A FIGURA 15 é um diagrama que ilustra a mudança de pressão do gás ao longo do tempo, de acordo com um ventilador configurado de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A invenção consiste por um método e por um aparelho para reduzir o ruído de um ventilador do tipo Roots. Na descrição que se segue, inúmeros detalhes específicos são indicados a fim de fornecer uma descrição mais completa da presente invenção. Torna-se, no entanto, evidente para um técnico no assunto, que a presente invenção pode ser posta em prática sem esses detalhes específicos. Em outros casos, 12 características bem conhecidas não foram descritas em detalhe para não tornar confusa a invenção.

Em geral, a invenção compreende um ventilador do tipo Roots. 0 ventilador inclui dois rotores articulados entre si que giram dentro de um compartimento. Os rotores puxam o gás a partir de uma entrada e entregam-no através do compartimento para a saida. Os rotores apresentam, cada um, dois ou mais lóbulos. Os lóbulos adjacentes em cada rotor, em combinação com o compartimento, definem as câmaras de transporte de gás que transportam o gás da entrada para a saida.

Em uma forma de realização, o ventilador inclui um ou mais canais de fluxo que definem os caminhos de fluxo que permitem que o gás flua da saida para as câmaras de transporte de gás. Em uma forma de realização, um ou mais dos canais de fluxo de saida encontram-se presentes sendo correspondentes a cada um dos rotores.

Em uma forma de realização, o ventilador inclui ainda um ou mais canais de fluxo que definem os caminhos que permitem o fluxo de gás das câmaras de fluxo de transporte de gás para a entrada. Em uma forma de realização, são proporcionados um ou mais canais de fluxo de entrada desses serviços correspondentes a cada um dos rotores. Em uma forma de realização, os canais de fluxo encontram-se presentes à entrada e à saida.

Em uma ou mais formas de realização, ou mais canais de fluxo são configurados para regular a taxa líquida de gás que "flui para trás" para uma câmara de transporte de gás, em que a taxa de fluxo de gás é, em geral, ou aproximadamente constante, e/ou em que tais mudanças na pressão do gás dentro 13 da câmara são, geral ou aproximadamente lineares. A configuração da invenção reduz, portanto, pontos de pressão associados com o fluxo de gás para trás reduzindo, assim, substancialmente o ruído gerado pelo ventilador. A Figura 3 mostra um ventilador tipo Roots 20, de acordo com uma forma de realização da invenção. Conforme ilustrado, o ventilador de 20 compreende um compartimento 22, um primeiro rotor 24, e um segundo rotor 26.

Como descrito em mais detalhe de seguida, o compartimento 22 pode apresentar uma pluralidade de configurações. Conforme ilustrado, o compartimento 22 compreende um invólucro definindo uma câmara de rotor 28. Conforme ilustrado, a câmara 28 tem a configuração de dois cilindros que se intersectam.

Em uma forma de realização, o invólucro é uma estrutura com paredes. A forma externa do invólucro pode variar. Em uma forma de realização, é geralmente em forma de cubo. Nessa configuração, o compartimento 22 tem um primeiro lado 30 e um segundo lado 32 geralmente oposto. O compartimento 22 tem uma primeira extremidade 34 e uma segunda extremidade geralmente oposta 36, e um topo 38 e um fundo 40.

Em uma forma de realização, a câmara 28 tem um eixo longitudinal que se estende através das primeira e segunda extremidades 34, 36 do compartimento 22. Em uma forma de realização, a primeira extremidade 34, do compartimento está aberta, enquanto que a segunda extremidade 36 do compartimento 22 está fechada. Isto permite que os rotores de 24, 26 sejam inseridos no, e retirados do, compartimento 22, através da primeira extremidade 34. 14

Nesta forma de realização, uma primeira placa final 42 é usada para fechar a primeira extremidade 34 do compartimento 22. Uma placa de cobertura 44 está localizada na segunda extremidade 36 do compartimento 22. Conforme ilustrado, a primeira placa de extremidade 42 tem porções de reentrância 51 e 53 para aceitar rolamentos 55 e 57, respectivamente. A tampa 44 tem uma parte de inserção ou de reentrância 46 para aceitar as engrenagens 64 e 66 que são montadas nas segundas extremidades 60 e 62 dos eixos 50 e 52, respectivamente, que se projectam através de furos na segunda extremidade 36 do compartimento 22, quando os rotores 24 e 26 são montados nos eixos 50 e 52, e inseridos na câmara 28. Na forma de realização da figura 3, as engrenagens 64, 66 são suportadas em uma relação de condução por mancais 63 e 65 montados em inserções adequadas ou porções de entalhes na segunda extremidade 36 do compartimento 22 (não mostrado) que são semelhantes às inserções ou aos encaixes das partes 51 e 53 da primeira placa de extremidade 42. Em funcionamento, as engrenagens 64 e 66 são protegidas e cobertas pela tampa 44, estando localizada na reentrância ou no encaixe 46 da mesma. As engrenagens 64 e 66 entrelaçam-se umas com as outras e garantem que, durante o funcionamento, os rotores 24 e 26 giram numa relação adequada entre si de modo que seus lóbulos 70 se entrelacem mas na verdade não toquem. A primeira placa de extremidade 42 e a tampa 44 são preferencialmente ligadas de um modo removível ao compartimento 22. A primeira placa de extremidade 42 e a tampa 44 podem ser ligadas ao compartimento 22 usando um ou mais prendedores. Em uma forma de realização, um ou mais pinos 48 estendem-se desde a primeira extremidade 34 do compartimento 22 para a inserção em aberturas de encaixe na 15 primeira placa de extremidade 42. Estes pinos 48 ajudam a manter a primeira placa de extremidade 42 numa ligação alinhada com o compartimento 22. Um ou mais elementos de fixação roscados 50 são estendidos através da primeira placa de extremidade 42 engatada com o compartimento 22, e deste modo ligando ou apertando a primeira placa de extremidade 42 ao compartimento 22. A tampa 44 é de preferência ligada da mesma forma ao compartimento 22.

Na forma de realização ilustrada, o primeiro rotor 24 é montado num primeiro eixo 52 e o segundo rotor 26 é montado sobre um eixo segundo 54. Alternativamente, os rotores de 24 e 26 podem ser integralmente formados com os eixos 52 e 54, respectivamente. Na forma de realização ilustrada, uma primeira extremidade 56 do primeiro eixo 52 estende-se através da primeira placa de extremidade 42. São fornecidos meios para a impulsão do primeiro eixo 52. Estes meios podem incluir, por exemplo, um motor eléctrico de corrente continua e sem escovas. Uma forma de realização de um motor eléctrico como o que é aqui mencionado é descrita no Pedido de Patente US No. 10/847 693 depositado em 18 de Maio de 2004, pertencente ao mesmo adquirente do presente pedido. Naturalmente, os meios para conduzir o primeiro eixo 52 podem incluir uma variedade de elementos. Além disso, o meio pelo qual o primeiro eixo 52 é conduzido pelos referidos meios que pode variar, quer através de transmissão directa ou de transmissão indirecta.

Em uma forma de realização, uma primeira extremidade 58 do segundo eixo 54 é suportada por rotação pela primeira placa de extremidade 42. Isto pode ser feito através dos rolamentos 57 ou através de meios similares. 16

Será apreciado que os rotores 24, 26 podem ser movidos por meio de uma variedade de configurações de disco, para além das especificamente ilustradas e descrita acima. Por exemplo, cada um dos rotores 24, 26 pode ser dirigido de forma independente por motores eléctricos sincronizados mas em separado, ou os rotores podem ser dispostos em uma relação de impulsão um com o outro de muitas outras formas.

Em uma ou mais formas de realização, com excepção de uma entrada e de uma saida, o compartimento 22 é geralmente selado de modo que o gás entra e sai somente pela entrada e pela saida. Na forma de realização ilustrada, as primeira e segunda extremidades 34, 36 do compartimento 22 são seladas deste modo. Assim, na forma de realização ilustrada, a primeira placa de extremidade 42 é selada ao compartimento 22. Qualquer um de entre uma variedade de selos, buchas e afins, como é conhecido na técnica, pode ser usado para vedar a ligação da primeira placa de extremidade 42 ao compartimento 22 e a várias das ligações de outros componentes, tais como a interface dos eixos e o compartimento 22 e primeira placa de extremidade 42.

Naturalmente, o compartimento 22 pode ter uma variedade de outras configurações, e outras abordagens e/ou componentes de vedação do compartimento podem ser usadas. Por exemplo t a segunda extremidade 36 do compartimento 22 também pode ser aberta e depois fechada ou coberta com uma placa de extremidade, ou a fim primeira extremidade 34 do compartimento 22 pode ser fechada e a segunda extremidade 36 pode ser aberta.

Os primeiro e segundo rotores 24, 26 de preferência apresentam dois ou mais lóbulos 70. Numa forma de realização 17 preferencial cada rotor 24, 26 possui três lóbulos 70. Os rotores 24, 26 poderiam ter, no entanto, desde dois e até quatro ou mais lóbulos. Os lóbulos 70 de preferência seguem uma trajectória helicoidal em torno do eixo dos eixos 52 ou 54, respectivamente. Em uma forma de realização, as primeira e segunda extremidades de cada lóbulo 70 estão desfasadas entre si por cerca de sessenta graus (60°) radialmente em torno do eixo/rotor.

Os lóbulos 70 estendem para o exterior a partir de um centro de cada rotor 24, 26. Um espaço é definido entre os lóbulos adjacentes 70. Como é sabido, os lóbulos 70 de um rotor 24, 26 são configurados para se engrenar ou engatar com o outro rotor entrando no espaço definido entre lóbulos adjacentes do outro rotor. Quando os rotores 24, 26 são montados no compartimento 22, os lóbulos adjacentes 70 de cada rotor 24, 26, em cooperação com o interior do compartimento 22, como mostrado na figura 10, definem as câmaras de transporte de gás 103 configuradas para o transporte de gás da entrada para a saída.

Como ilustrado na Figura 3, os primeiro e segundo rotores 24, 26 são montados na câmara de rotor 28. Os rotores 24, 26 são montados de forma a que os seus eixos 52, 54 se estendam paralelos um ao outro e perpendiculares à primeira e à segunda extremidades 34, 36 do compartimento 22. O ventilador 20 tem uma entrada através da qual o gás é puxado e uma saída através da qual o gás é expelido. Como ilustrado na Figura 4, uma entrada 80 está localizada no primeiro lado 30 do compartimento 22. O gás é administrado à entrada 80 do compartimento 22. Numa forma de realização, a entrada de 80 pode ser aberta directamente para a atmosfera. 18

Em outra forma de realização, um caminho de entrega de gás, tal como um tubo de gás, pode definir um caminho de fluxo de gás para a entrada 80.

Uma saida 82 é formada no segundo lado 32 do compartimento 22. Conforme descrito em mais detalhe abaixo, o gás é entregue pelos rotores 24, 26 desde a entrada 80 para a saída 82. O gás que é entregue a uma saída 82 pelas câmaras de transporte de gás é expulso do compartimento 22 através da saída 82.

Em uma ou mais formas de realização, a entrada 80 e saída 82 são geralmente de forma triangular. Esta configuração é particularmente aplicável quando os rotores 24, 26 têm lóbulos de formato helicoidal. Em especial, quando os lóbulos das rotores 24, 26 são helicoidais, os respectivos topos da entrada 80 e da saída 82 apresentam um declive descendente, de preferência com um ângulo similar ao dos lóbulos do rotor superior 24, e os respectivos fundos da entrada 80 e da saída 82 de preferência apresentam um declive para cima, com um ângulo similar ao dos lóbulos do rotor de fundo 26. É claro que a configuração da entrada 80 e da saída 82 pode variar, especialmente quando a configuração dos rotores 24, 26 varia. Por exemplo, se os rotores 24, 26 apresentam lóbulos em linha recta, então a entrada 80 e saida 82 poder uma forma rectangular.

Tal como descrito relativamente a este ponto, os rotores 24, 26 são girados no compartimento 22 por um elemento de impulsão, como um motor de corrente continua sem escovas. Como os rotores 24, 26 giram, eles distribuem o gás da entrada 80 para a saída 82. O gás é administrado nas câmaras 19 de transporte de gás 103 situado entre um lóbulo "anterior" e um lóbulo "posterior", como mostrado na Figura 10. Como o lóbulo "anterior" de uma câmara passa para a entrada, a câmara de transporte de gás está exposta à entrada e é preenchida com gás à pressão de entrada. Como o rotor continua a girar, o lóbulo "posterior" passa na entrada. Neste momento, a câmara de transporte de gás é geralmente delimitada pelos lóbulos anterior e posterior e pela superfície interior do compartimento, e não é directamente exposta à entrada ou à saida.

Como o rotor continua a girar, o lóbulo anterior ou de ataque alcança a saida. Como a câmara de transporte de gás é exposta à saida, o gás inicialmente corre a partir da saida (pressão mais alta) para a câmara de transporte de gás. Este "fluxo para trás" cria um pico de pressão indesejável. Como o rotor continua a girar, o lóbulo correspondente do segundo rotor gira na câmara de transporte de gás, fazendo a deslocação do gás nele existente para a saida, distribuindo deste modo o gás a partir da entrada para a saida. O rotor gira, em seguida, mais distante, com a câmara de transporte de gás eventualmente a girar de volta para a entrada.

Em conformidade com a invenção, o ventilador 20 é configurado de modo a que a taxa do fluxo de gás de volta para a câmara de transporte de gás seja, em geralmente ou aproximadamente constante, e/ou que a taxa de variação da pressão do gás na câmara de transporte de gás seja geralmente linear à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saida. Em uma ou mais formas de realização isso é feito com um ou mais canais de um fluxo de gás incorporado no compartimento do rotor. Em uma forma de realização da invenção, o fluxo de volta é controlado através do uso de um ou mais canais fluxo 20 de gás que se estendem desde a saída para o interior do compartimento e, em uma forma de realização preferida, com um ou mais canais de fluxo de gás que conduzem desde o interior do compartimento para a entrada.

Conforme se encontra melhor ilustrado nas Figuras 4 e 5, em uma forma de realização, é fornecido um canal de fluxo de gás correspondente a cada rotor 24, 26, em que o canal de fluxo se estende desde a saída 82 para o interior da câmara de rotor 28 do compartimento 22 (um tal canal de fluxo é aqui referido como um canal de fluxo de "saída"). Em uma forma de realização, uma primeira saída canal de fluxo 90a estende-se desde a saída 82 em uma primeira direcção circunferencial, em que o referido canal que colabora com o primeiro rotor 24 e um segundo fluxo de saída 90b canal se estende desde a saída 82 em uma direcção circunferencial, em que o canal colabora com o segundo rotor 26. Um dos canais de saída de fluxo 90a será agora descrito em maior detalhe, sendo que em uma forma de realização preferida, o canal 90b correspondente ao outro rotor é similar.

Como se encontra acima descrito em pormenor, os rotores 24, 26 estão configurados para rodar dentro da câmara do rotor 28 definido pelo compartimento 22. Na forma de realização ilustrada nas Figuras 4 e 5, um rotor 24 é montado acima do outro rotor 26. Nesta forma de realização, o rotor de topo 24 gira na direcção dos ponteiros do relógio do ponto de vista do compartimento 22 ilustrado nas Figuras 4 e 5. Por outras palavras, quando o rotor 24 é montado no compartimento 22, cada lóbulo 70 do mesmo está em movimento descendente, uma vez que faz o varrimento na direcção da saída 82. 21

Referindo-se ainda às Figuras 4 e 5, o canal de fluxo de saida 90a começa num ponto ao longo do interior do compartimento 22, antes da saida 82, quando se considera o sentido de rotação dos lóbulos 70 do rotor 24. Como ilustrado na Figura 5, a saida 90a do canal de fluxo tem uma primeira extremidade 92, uma segunda extremidade 94, e um par de lados 96, 98. A segunda extremidade 94 de canal de fluxo de saída 90a de preferência termina na saída 82. A primeira extremidade 92 está, como descrito, localizada junto ao compartimento 22 num ponto antes da saída 82 quando se considera o sentido de rotação dos lóbulos 70.

Em uma ou mais formas de realização da invenção, os rotores 24, 26 do ventilador 20 têm uma dimensão máxima exterior. A dimensão mais exterior, é definido pelas pontas, ou "contactos", dos lóbulos 70. A câmara do rotor 28 é geralmente configurada para que os rotores 24, 26 caibam dentro da câmara 28, em estreita tolerância. Numa forma de realização, esta tolerância resulta numa folga de espaçamento entre a superfície interior do compartimento 22 e os lóbulos 70 dos rotores 24, 26 de cerca de 0,003 polegadas. O espaçamento real pode variar. Como se tornará mais evidente a seguir, o tamanho e a configuração dos canais de fluxo pode variar, dependendo deste espaçamento de folga.

Em uma ou mais formas de realização, a profundidade do canal de fluxo de saída 90a aumenta com o movimento numa direcção circunferencial a partir da primeira extremidade 92 na direcção da segunda extremidade 94. Os lados ou paredes laterais 96, 98 do canal 90a estendem-se ao longo do comprimento do canal de saída de fluxo 90a desde a sua primeira extremidade 92 até à sua segunda extremidade 94. A largura do canal de fluxo de saída de 90 é definida pela 22 distância entre as paredes laterais 96, 98. Em uma ou mais formas de realização, a profundidade do canal de fluxo de saida 90a aumenta de forma continua e não-linear, enquanto que a largura permanece a mesma. A profundidade do canal de fluxo de saida 90a corresponde à altura das paredes laterais 96, 98 num determinado local ao longo de seu comprimento. Conforme ilustrado, cada parede lateral 96, 98 estende-se para cima a partir de uma superfície inferior 100. Cada parede lateral 96, 98 termina na superfície interior do compartimento 22. Na forma de realização da Figura 5, por causa da forma aproximadamente triangular da saída 82, a parede lateral 98 é mais curta do que as paredes laterais 96.

Como descrito acima, o fluxo 90a do canal de saída é configurado para permitir o fluxo de gás para a saída 82 para o interior de uma câmara de transporte de gás à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saída 82. A configuração do canal de fluxo da saída 90a, incluindo o seu tamanho e a sua forma, é de preferência seleccionada de modo a que a taxa de fluxo de gás para a câmara de transporte de gás à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saida de 82 produz um aumento aproximadamente linear da pressão na câmara de transporte de gás ao longo do tempo. A taxa de mudança na pressão do gás dentro da câmara de transporte de gás está geralmente relacionada com a taxa de fluxo de gás para a câmara de transporte de gás. A taxa de fluxo de gás para a câmara de transporte de gás está relacionada com a diferença de pressão entre a saída e a câmara de transporte de gás, e com a secção transversal da saída 90a do canal de fluxo no ponto em que o lóbulo "anterior" 70 da mesma câmara de transporte de gás está 23 localizado em qualquer ponto do tempo. Essa área da secção transversal é em forma geral de um quadrilátero com uma área formadas por um lado pela borda radialmente externa do lóbulo 70 e nos outros três lados por três lados do fluxo de canal de saída 90a. Em uma forma de realização, verificou-se que o aumento da área de saída 90a canal de fluxo contínuo e não linear geralmente atinge um débito constante ou quase constante do gás para a câmara de transporte de gás e, portanto, taxa linear associada ou aproximada de mudança de pressão dentro da câmara de transporte de gás. Em particular, a área da secção transversal do canal de fluxo de saída 90a de preferência aumenta continuamente e de um modo não-linear e desloca-se a partir da primeiro extremidade 92 do canal 90a para a saída 82.

Durante o funcionamento, à medida que uma câmara de transporte de gás do rotor 24 passa na entrada 80, ela é preenchida com gás à pressão atmosférica na entrada 80. A pressão atmosférica na entrada 80 é geralmente inferior à pressão de saída na saída 82. À medida que o rotor 24 gira e a câmara de transporte de gás chega à primeira extremidade 92 do canal 90a, a pressão do gás superior da saída 82 começa a fluir para a câmara de transporte de gás. Neste momento, a diferença de pressão entre o gás na saída e o gás na câmara de transporte de gás está no seu valor máximo. Como o fluxo de gás para a câmara de transporte de gás é dependente da diferença de pressão, para conseguir um aumento geralmente linear da pressão ao longo do tempo, o tamanho do canal 90a na extremidade 92 está no seu ponto mínimo.

Como o rotor 24 continua a girar para a saída 82, a pressão do gás na câmara de transporte de gás começa a subir, devido ao fluxo de gás através do canal 90a para a câmara de 24 transporte de gás. Como a diferença de pressão entre a câmara de transporte de gás e saída 82 diminui, o tamanho do canal 90a é aumentado para fornecer uma área de fluxo em corte transversal maior para manter uma taxa de fluxo de gás aproximadamente constante dentro da câmara de transporte de gás e, assim, alcançar um aumento linear da pressão na câmara de transporte de gás.

Eventualmente, o lóbulo frontal alcança a saída 82 e a câmara de transporte de gás está directamente exposta à saída 82. Devido ao facto de a pressão do gás na câmara de transporte de gás e na saída se encontrar já substancialmente regularizada, não há nenhuma mudança brusca de pressão e o ruído é substancialmente reduzido.

Como o rotor 24 continua a girar, um lóbulo de encaixe 70 do outro rotor 26 começa a encher a câmara de transporte de gás, substituindo o gás no seu interior para fora da saída 82. O funcionamento do ventilador 20 em relação ao outro rotor 26 é similar, com gás a poder fluir de volta da saída 82 para uma câmara de transporte de gás entre os lóbulos 70 do rotor 26 através do canal de fluxo de saída 90b.

Em uma ou mais formas de realização da invenção, e como ilustrado nas Figuras 10 - 11, o fluxo líquido de gás para as câmaras de transporte de gás e as mudanças de pressão resultantes são, de preferência mais controladas através de um ou mais canais de fluxo de entrada de 102a,b. Estes canais de fluxo de entrada 102a,b definem um caminho que permite o fluxo de gás nas câmaras de transporte de gás dos rotores 24, 26 a fluir de volta para a entrada 80. Como descrito acima, os canais de fluxo de saída 90a,b adequadamente configurados 25 são eficazes na criação de um modo geral ou aproximado de uma taxa de fluxo de gás constante em uma câmara de transporte de gás à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saída 82, produzindo assim um modo geral ou aproximadamente linear a mudança na pressão do gás na câmara de transporte de gás. Foi determinado, porém, que quando o caminho do fluxo da câmara de transporte de gás para a entrada também é fornecido, a capacidade de controlar a taxa liquida de fluxo para as câmaras de transporte de gás e deste modo a mudança na pressão do gás nas câmaras de transporte de gás, pode ser ainda aumentada.

Como tal, numa forma de realização preferida da invenção, os canais ou passagens de fluxo ou de libertação 102a,b similares ao fluxo de saída dos canais 90a,b acima descritos, estão localizados na entrada 80 (e são, portanto, aqui referidos como os canais de fluxo de "entrada"). De preferência, um canal de fluxo de entrada 102a,b é fornecido no compartimento 22 correspondente a cada rotor 24, 26. Canais de fluxo de entrada 102a,b são usados para controlar a taxa com a qual o gás flui de volta ou apresenta "vazamentos" de uma câmara de transporte de gás para a entrada. A fim de permitir que os rotores 24, 26 rodem dentro do compartimento 22, deve haver alguma folga entre o "contacto", ou a parte mais exterior de cada lóbulo, e a parede do compartimento adjacente. Esta pequena folga resulta em fugas da saída para dentro da câmara de transporte de gás (através da área de afastamento entre o lóbulo "frontal" da câmara de transporte de gás e a parede do compartimento) e da câmara de transporte de gás de volta para a entrada (através da área de folga entre o lóbulo "posterior" da câmara de transporte de gás e a parede do compartimento). Assim, será apreciado que a 26 selecção de uma folga de lóbulo particular tem um efeito sobre o fluxo liquido de gás para a câmara de transporte de gás.

Em uma forma de realização, a configuração dos canais de fluxo de entrada 102a,b é seleccionada, em conjunto com os canais de fluxo de saida 90a,b na saida 80 e as fugas inerentes resultantes do afastamento do lóbulo e, de modo a que a taxa liquida do fluxo de gás para a câmara de transporte de gás é em geral ou aproximadamente constante e/ou a mudança na pressão do gás na câmara de transporte de gás é geralmente ou aproximadamente linear à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saída 82. O fluxo de entrada dos canais de fluxo 102a,b pode ter uma variedade de configurações. Em uma forma de realização, o fluxo de entrada dos canais 102a,b tem uma configuração semelhante ao fluxo de saida dos canais 90a,b. métodos específicos para determinar a configuração de entrada e saída de canais de fluxo são descritos em maior detalhe de seguida.

Uma pluralidade de variações do invento são contempladas. Uma ou mais saídas e/ou canais ou passagens de fluxo de entrada são de preferência previstos em ambos os rotores. É possível, no entanto, fornecer canais ou passagens de fluxo para um único rotor.

Como descrito, os canais ou passagens de fluxo são de preferência configurados para resultar em um modo geral ou cerca de vazão de gás constante em uma câmara de transporte de gás e, assim, criar um modo geral ou aproximadamente numa taxa de fluxo de gás constante para uma câmara de transporte de gás à medida que as câmaras de transporte de gás se aproximam da saída 82. Os termos "geralmente" ou 27 "aproximadamente" contemplam algum tipo de desvio de uma realização exacta do objectivo desejado. Em uma forma de realização, os resultados alcançados desviam-se em não mais de cerca de 30%, preferivelmente em não mais do que cerca de 20%, e mais preferivelmente em não mais do que cerca de 5% -10% dos resultados desejados.

As Figuras 14 e 15 ilustram o fluxo liquido de gás para o interior de uma câmara de transporte de gás e as mudanças resultantes na pressão, ao longo do tempo, de uma forma de realização de um ventilador de acordo com a presente invenção. Como ilustrado na Figura 14, o fluxo é geral e aproximadamente constante ao longo de um período de tempo t. Conforme ilustrado na Figura 15, a alteração resultante da pressão é, em geral ou aproximadamente linear.

Uma ou mais formas de realização da invenção incluem métodos para determinar a configuração dos canais de fluxo, para de um modo geral ou aproximado atingir as características desejadas de fluxo/pressão. Uma forma de realização da invenção é um método para determinar a variação de pressão numa câmara de transporte de gás em comparação com o tempo com base num número de variáveis, incluindo um canal de fluxo de perfil assumido. 0 método pode ser realizado iterativamente. Por exemplo, o canal de perfil de fluxo assumido pode ser variado até que seja conseguida uma mudança de perfil da pressão satisfatória.

Em uma forma de realização, um método iterativo para determinar a configuração de canais de fluxo de saída e de entrada do ventilador é realizado pela modelagem do ventilador num dispositivo de computação. Em uma forma de realização preferida, a modelagem é feita utilizando software 28

VisSim disponível a partir de Visual Solutions Incorporated de Westford, Massachusetts, E.U.A.. 0 método poderia, no entanto, ser feito manualmente ou usando software apropriado. 0 método também pode ser realizado fisicamente pela construção de modelos e dados de medição do uso dos modelos.

Como descrito em mais detalhe abaixo, em um método da invenção uma variedade de parâmetros associados ou variáveis relacionadas ou associadas com a configuração de um ventilador (tais como o tamanho/formato dos canais de fluxo de entrada e parâmetros operacionais, tais como as pressões de entrada/saída, temperatura, taxa de entrega e velocidade do rotor) são utilizados para calcular as mudanças de pressão no transporte de câmaras de gás ao longo do tempo, ou para calcular os valores de outras características do gás na câmara de transporte de gás, como, por exemplo, uma taxa de fluxo de gás para o interior da câmara.

De acordo com uma forma de realização da invenção, os parâmetros seleccionados e/ou as variáveis seleccionadas são utilizados para calcular ou determinar mudanças na pressão ao longo do tempo no transporte câmaras de gás do ventilador à medida que os rotores do ventilador giram com base em equações de fluxo compressível, como são conhecidas na técnica. Etapas de acordo com uma forma de realização de um método da invenção são ilustrados na Figura 12 e são descritos em mais pormenor mais abaixo.

Numa primeira etapa Sl, o período de tempo que leva para um lóbulo de um rotor atravesse o ângulo ("ângulo de afunilamento") sobre o qual a pressão de compensação desejada da câmara de transporte de gás está a ser realizada é determinada. Este tempo é referido aqui como o "tempo de 29 afunilamento". 0 tempo de afunilamento depende do ângulo de afunilamento e da velocidade de rotação do rotor. Em formas de realização em que ambos os canais de fluxo de saída e de entrada são utilizados, pode haver ângulos de afunilamento separados e, portanto, tempos de afunilamento separados, para a saída e para os canais de fluxo de entrada, respectivamente. Por exemplo, na forma de realização da Figura 10, o ângulo de entrada 180 é aplicável para a saída 90b do canal de fluxo, enquanto o ângulo de afunilamento 190 é aplicável ao canal de fluxo de entrada de 102b. Alternativamente, um ângulo de entrada única pode ser aplicável tanto ao cais de entrada como de saída de fluxo.

Assim, em uma forma de realização, o "tempo de afunilamento" é determinado a partir de uma suposta velocidade de rotação de funcionamento (medida em rpm) dos rotores e do ângulo de afunilamento aplicável. Em uma forma de realização, o tempo de afunilamento é calculado a partir do ângulo de afunilamento e da velocidade de rotação do rotor da seguinte forma:

Tempo de afunilamento = (l/(rpm/60)) * (ângulo de afunilamento/360)

Se o ventilador se destina a ser utilizado por uma grande gama de velocidades de rotação, haverá um tempo de afunilamento diferente aplicável a cada velocidade de rotação. O método pode ser realizado em uma variedade de velocidades de operação dentro da faixa operacional para seleccionar um perfil de fluxo do canal que fornece os perfis de pressão de mudança mais satisfatórios para a gama de funcionamento. 30

Depois de o tempo de afunilamento ser determinado, na etapa S2, as áreas de entrada e de saída de fluxo de secção transversal (também conhecido aqui como "área do orifício de entrada" e "área do orifício de saída", respectivamente) como uma função da posição do rotor são determinadas usando um canal de perfil de fluxo assumido. As áreas de orifício podem ser alternativamente representadas como funções do tempo de afunilamento normalizado em vez de como funções da posição do rotor. Ou seja, eles podem ser representados como funções de "t", onde "t" é igual ao período de tempo a partir do momento em que um lóbulo de uma câmara de transporte de gás começa a percorrer o ângulo do cone, dividido pelo tempo de afunilamento. Por exemplo, "t" será igual a zero (0) quando o lóbulo estiver no início do ângulo de afunilamento, e "t" é igual a um (1) quando o lóbulo chega ao final do ângulo de afunilamento.

Conforme indicado anteriormente, a área total do orifício por onde o gás flui a partir da saída da câmara de transporte de gás (no caso de um canal de fluxo de saída) ou da câmara de transporte de gás para a entrada (no caso de um canal de fluxo de entrada) em qualquer ponto do tempo que o rotor gira é a soma das áreas de secção transversal do canal de fluxo no ponto em que a ponta (ou "contacto") do lóbulo de rotor aplicável situa-se nesse momento mais o intervalo de folga entre o lóbulo e o compartimento (a "área de fuga").

Em uma outra forma de realização, a profundidade de cada canal de fluxo varia ao longo da sua extensão, ficando mais profundas perto da saída (no caso do canal de fluxo de saída) ou para a entrada (no caso do canal de fluxo de entrada) , enquanto a sua largura permanece fixa. Como parte de uma forma de realização do método iterativo da invenção, é 31 assumido um perfil de área inicial de cada canal de fluxo, e, em seguida, é calculada a taxa resultante da mudança de pressão. Adaptações ao perfil assumido são feitas, e então a taxa de variação de pressão é novamente calculado. Este processo iterativo é seguida até uma taxa satisfatória de mudança da pressão ao longo da faixa de operação desejada do ventilador seja alcançado.

Em um ou mais formas de realização, perfis para as áreas de saida e os canais de fluxo de entrada estão a ser assumidos na forma de polinómios de ordem superior. Em um ou mais formas de realização, o total da área do orifício de saída de fluxo (incluindo a área de fuga) Assume-se que a forma:

A0(t) = Et4 + Ft7 +Gt12 + L

Na equação acima, "A0(t)" é a área da secção em corte transversal do orifício de saída de área total (a soma do canal de fluxo de saída da secção transversal e da área de fuga), em função do tempo normalizado de afunilamento "t" (que varia de 0 a 1) E, F e G são constantes, e L é a área de fuga. Numa forma de realização, os valores de 044 cm2 (0,007 pol2) , 0,126 cm2 (0,02 pol2) , e 0, 044 cm2 ( 0, 007 pol2) são seleccionados como os valores das constantes de E, Fe G, respectivamente.

Em uma ou mais formas de realização, a largura do canal de fluxo de saída é considerada como sendo um valor fixo, e a profundidade do canal de fluxo de saída em qualquer local ao longo do canal de fluxo de saída será igual ao canal de fluxo de saída da secção transversal dividida pela largura. 32

Em uma ou mais formas de realização, o canal de saída de fluxo de secção transversal é igual à área total de saída do orifício menos a área da fuga:

Aoc(t) = A0(t) - L = Et4 + Ft7 +Gt12

Assim, a profundidade do canal de fluxo de saída como uma função do tempo normalizado de afunilamento tem a forma: D0(t) = Aoc(t)/Wo -= (Et* + Ft7 +Gt12)/W0

Onde D0(t) é a profundidade do canal de fluxo de saída como uma função de ff -I- ff ff 7\ t f Aoc (t ) " é a área do canal de fluxo de saída como uma função de "t", "W0" é o canal de fluxo de saída largura, E, F e G são constantes. Em uma ou mais formas de realização, " W0" é a largura do canal de fluxo de saída, medido em toda a área de um lóbulo, uma vez que atravessa o canal de fluxo de saída.

Em um ou mais formas de realização, a área total do orifício de entrada de fluxo (área em secção transversal do fluxo de entrada de canais, mais área de fuga) é considerada como tendo a forma:

Na equação acima, "Ai (t) " é o total da área do orifício de entrada de fluxo em função do tempo normalizado de afunilamento "t" (que varia de 0 a 1) , e Η, I e J são constantes. Em uma forma de realização, os valores de 0,006 33 cm2 (0,001 pol2) , 0 e 0,006 cm2 (0,001 pol2) são seleccionados como os valores das constantes Η, I e J, respectivamente.

Em uma outra forma de realização, a largura do canal de fluxo de entrada é assumido como fixo, e a profundidade do canal de fluxo de entrada em qualquer local ao longo do canal de fluxo de entrada será igual ao canal de fluxo de entrada da secção transversal dividida pela largura.

Em uma ou mais formas de realização, o canal de entrada de fluxo de secção transversal é igual ao orifício de entrada de área total menos a área de fuga: AIC(t) = A,(t) - L = Ht4 + It7 +Jt12

Assim, a profundidade do canal de fluxo de entrada em função do tempo normalizado de afunilamento tem a forma: D,(t) = AIC(t)/WI -= (Ht4 + It7 +Jtu)/W,

Em que Di (t) é a profundidade do canal de entrada de fluxo em função de "t", "AiC (t)" é o canal área de fluxo de entrada como uma função de "t", "Wi" é o canal de fluxo de entrada largura e Η, I e J são constantes. Em uma ou mais formas de realização, "Wi" é a largura do canal de fluxo de entrada medida em toda a área de um lóbulo, quando atravessa o canal de fluxo de entrada.

Numa terceira etapa S3, a taxa de fluxo de gás através das áreas do orifício de entrada e saída é determinada em função do tempo "t" com base no tamanho das áreas de orifício e nas diferenças de pressão entre a câmara de transporte de gás e a entrada e a saída. Em especial, a taxa de fluxo de gás através da área de saída do orifício de volta para a câmara de transporte de gás ("Qm"), e a taxa de fluxo de gás para 34 fora da câmara de transporte de gás através da área de orifício de entrada de volta para a entrada ("Q0ut") são determinados. Em uma ou mais formas de realização, Qin e Qout são determinados utilizando equações de fluxo de gás compressível como são conhecidas na técnica. Por exemplo podem ser usadas as equações estabelecidas por J.D. Anderson, "The Analysis & Design of Pneumatic Systems", publicado pela Krieger Publishing Co.. 0 fluxo líquido total para a câmara de transporte de gás é a diferença entre estes dois caudais.

Numa etapa S4, a pressão na câmara de gás de transporte em função do tempo normalizado de afunilamento é determinada a partir do fluxo líquido de gás para a câmara e pela satisfação da câmara com o espaço morto. Desta forma, pode determinar-se se a pressão varia de um modo indesejável. A pressão pode ser determinada analiticamente ou numericamente usando bem conhecidos princípios e equações que regem o fluxo de gás através dos orifícios e para o interior das câmaras. Em uma ou mais formas de realização, pode ser gerado um gráfico, o gráfico que indica a pressão em relação ao tempo.

Em uma ou mais formas de realização, a pressão P na câmara de transporte de gás é calculada através da seguinte equação:

onde P é a pressão da câmara de transporte de gás, Q é a taxa de fluxo líquida para o interior da câmara de transporte de gás, e C é a satisfação do espaço morto da câmara de transporte de gás. Em uma forma de realização, P está em cm 35 Η2Ο, Q é em litros por minuto e C = 0, 00000167 litros / cm H20.

Como foi indicado, em uma aplicação do método da invenção, é desejável que a mudança na pressão do gás numa câmara de transporte de gás seja, em geral, ou aproximadamente linear à medida que a câmara de transporte de gás se aproxima da saída. Na etapa S5, é feita uma determinação quanto ao facto de a taxa de mudança na pressão determinada na etapa S4 ser suficientemente linear para os fins a que a ventilador se destina a ser usado. Se for determinado na etapa S5 que a taxa de variação de pressão não é tão linear como desejado, então a saída e/ou área de função de entrada pode ser modificada na etapa S6 (por exemplo, alterando o perfil de profundidade do canal de fluxo, alterando os coeficientes, o ângulo de entrada ou a forma da função) para tentar formular uma função de área que resultará em uma taxa mais linear de mudança de pressão. As etapas de S2 a S5 podem então ser repetidas para determinar se a função da área modificada obtém um resultado mais linear. Uma vez que é determinado na etapa S5 que o resultado é satisfatório, a função da área e/ou do canal de perfil de fluxo que produz esse resultado é utilizada no fabrico do ventilador na etapa S7.

Em uma ou mais formas de realização, uma característica do gás na câmara de transporte de gases, para além pressão, pode ter interesse. Por exemplo, em vez de ter uma relação desejada entre a pressão e o tempo de afunilamento, um relacionamento desejado pode ser especificado entre a taxa de fluxo de gás para a câmara de transporte de gás e o tempo de afunilamento. Esta desejada relação entre os valores de uma caracterí st ica do gás na câmara de transporte de gás (por exemplo, pressão ou caudal) pode ser referida como um "função 36 desejada da câmara de transporte de gás". Seja qual for a função desejada da câmara de transporte de gás é, o método iterativo da invenção pode ser realizado até que a diferença entre os valores estimados ou previstos para a caracteristica em questão (calculada utilizando a função de área assumida) e da função desejada da câmara de gás sejam satisfatórios.

Em conformidade com a forma de realização do método descrito, em uma ou mais formas de realização, tanto os canais de fluxo de entrada e como os canais de fluxo de saída são utilizados para alcançar a relação desejada (por exemplo, em geral, ou aproximadamente alterações de pressão linear em uma câmara de gás ou de transporte em geral ou aproximadamente do fluxo constante de gás para a câmara de transporte de gás). Alternativamente, o método pode ser realizado utilizando apenas um canal de fluxo de entrada ou um canal de fluxo de saída.

Em uma aplicação do método da Figura 12, para um ventilador do tipo Roots com um rotor com as dimensões de 2,5 cm (1,0 polegada) de comprimento e 2,2 cm (0,88 polegada) de diâmetro e operando a uma pressão de entrada de zero e a uma pressão de saída de 40 cm H20 e ao longo de uma gama de velocidades de rotação de 1 000 a 12 000 RPM, com uma área de fuga de 0,01 cm2 (0,0017 pol2) e para um ângulo de afunilamento de saída de 60 graus e um afunilamento de entrada com um ângulo de 60 graus, as seguintes funções de fluxo de área de canais (em cm2) (pol2) foram determinadas para fornecer um aumento satisfatório linear da pressão numa câmara de transporte de gás: 37 20 Aoc(t) = 007t4 + ,02t7 + ,007t12 Arc(t) = .OOlt4 + .OOlt12

Para uma escolha de larguras dos canais de saída e de entrada c[q fluxo de 0,96 cm (0,375 po 1.) e 0,25 cm (0,10 po 1) , respectivamente, os perfis de profundidade resultantes para os canais de fluxo de saída e para os canais de fluxo de entrada resultantes em polegadas (1 polegada = 2, 54 cm) são:

Do(t) - .0187t4 + .0533t7 +.0187t12 D,(t) = .01t4 + .Olt12

Outra forma de realização da invenção é um método numérico/analítico para determinar a configuração desejada do ventilador. Esta forma de realização será descrita com referência à Figura 13. Nesta forma de realização, ao invés de assumir uma função para a área dos canais de fluxo de saída e/ou de entrada, sendo a função de pressão desejada usada para analiticamente e/ou numericamente, calcular a função de área que vai conseguir a função da pressão desejada. As dimensões do canal de fluxo são então seleccionadas para realizar a função de área necessária. Em uma forma de realização, apenas um canal de fluxo de saída é utilizado. Em uma forma de realização, a área necessária do orifício é calculada em intervalos discretos durante o tempo de afunilamento, e a função de área é derivada dos valores de área resultantes de orifícios discretos.

Em uma primeira etapa Sl, o "tempo de afunilamento" é calculado. Como indicado acima, o "tempo de afunilamento" é 38 o tempo que leva a um lóbulo do rotor a girar ao longo do ângulo de afunilamento seleccionado. Este tempo pode ser calculado de forma semelhante à acima descrita em relação ao método descrito anteriormente. Um intervalo de tempo desejado de iteração e uma mudança de perfil da pressão desejada são também seleccionados. Por exemplo, um intervalo de tempo desejado de iteração pode ser expresso como uma fracção do tempo de afunilamento, por exemplo, o intervalo de tempo de iteração pode ser seleccionado para a 1/2000° do tempo de afunilamento.

Na etapa S2, as taxas de fluxo desejadas nas áreas do orifício de escape num determinado momento normalizado "t" que é calculado a partir da taxa desejada de mudança de perfil de pressão, conforme especificado pela pressão da mudança do perfil desejado. Durante a primeira iteração, "t" será igual ao intervalo de tempo de iteração seleccionado, dividida pelo tempo de afunilamento. Durante cada iteração sucessiva, "t" é incrementado por iteração do intervalo de tempo dividido pelo tempo de afunilamento. As iterações continuarão até que "t" seja igual a um (1).

Na etapa S3, a área do orifício de saída necessário para atingir o fluxo desejada no momento actual "t" é calculado utilizando equações de fluxo de gás compressível como são conhecidas na técnica.

Na etapa S4, o valor de t é incrementado pelo intervalo de tempo de iteração, e o processo volta para a etapa S2. As etapas S2 a S4 são repetidas até o valor de t atingir 1. As áreas do orifício de saída calculadas para cada tempo t podem ser então usadas para construir um traçado da área do orifício desejado versus o tempo, o qual, por sua vez, pode 39 ser usado para seleccionar um perfil de canal de saída de fluxo (após ter tomado em conta a contribuição da zona de fuga da folga para a área total do orifício de saída).

Se um ventilador de acordo com a presente invenção se destinar a funcionar a uma gama de velocidades de rotação e/ou de pressões de entrada e saída, os métodos de acordo com as Figuras 12 ou 13 podem ser realizados num número de pontos dentro da gama de funcionamento prevista, e um perfil da função/profundidade média da área que produz os resultados mais satisfatórios pode ser seleccionado a partir da área de perfis de funções/profundidade determinados em cada um dos pontos de operação, ou o perfil da área de função/profundidade que produz os resultados mais satisfatórios em toda a gama de pontos de operação pode ser seleccionado. A configuração do ventilador de acordo com a invenção é vantajosa na medida em que gera menos substancialmente ruído do que um ventilador que não tem a configuração.

Deverá ser entendido que as formas de realização acima descritas do aparelho e os respectivos métodos são meramente ilustrativas das aplicações dos princípios da presente invenção e muitas outras formas de realização e modificações podem ser feitas sem se afastar do âmbito da invenção, tal como este se encontra definido nas reivindicações. 16-09-2010 40

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Um ventilador do tipo Roots, com reduzida emissão de ruído, compreendendo: um compartimento (22) que define uma câmara de rotor (28), em que a referida câmara de rotor compreende uma entrada (80) e umasaída(82); um primeiro (24) e um segundo (26) rotor, montados de um modo rotativo na referida câmara (28), definindo cada um dos rotores uma pluralidade de lóbulos (70), lóbulos adjacentes de cada rotor que colaboraram com o referido compartimento para definir em uma ou mais vezes as câmaras de transporte de gás (103), em que os referidos rotores estão configurados para deslocar o gás a partir da referida entrada (80) através da referida câmara de transporte de gás (103) até à referida saída (82), e pelo menos um canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) que se estende desde a referida saída ao longo de uma superfície interna do referido compartimento, na referida câmara de rotor numa direcção oposta a um sentido de rotação do referido rotor, em que pelo menos um canal de saída de fluxo de gás está configurado para permitir que o gás flua desde a referida saída para o interior de uma câmara de transporte de gás (103), à medida que os referidos lóbulos do referido rotor giram no sentido da referida saída, caracterizado por: pelo menos um referido canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) configurado de modo a que uma pressão do referido gás, na referida câmara (28) à medida que a referida câmara se move em direcção à referida saída, se muda a uma taxa aproximadamente linear, ou 1 pelo menos o referido canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) define uma área de fluxo que aumenta geralmente de um modo não linear na direcção da referida saída.
2. O ventilador, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo: pelo menos um canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) para cada um dos referidos rotores, em que o referido canal de saída de fluxo de gás tem uma primeira extremidade (92) e uma segunda extremidade (94), em que a referida segunda extremidade está localizada na referida saída e a referida primeira extremidade está espaçada desta na direcção oposta ao referido sentido de rotação do referido rotor, ou pelo menos um canal de fluxo de entrada (102a, 102b), correspondente a pelo menos um dos referidos rotores (24, 26), em que pelo menos um referido canal de fluxo de entrada (102a, 102b) se estende desde a referida entrada (80) ao longo de uma superfície interna da referida câmara de rotor, numa direcção oposta ao sentido de rotação do referido rotor, em que o referido segundo canal de fluxo está configurado para permitir que o gás flua a partir de uma câmara para a referida entrada.
3. O ventilador de acordo com a reivindicação 1 em que: cada canal de fluxo de saída de gás (90a, 90b) possui uma área de secção transversal que aumenta com o movimento na direcção da primeira extremidade do mesmo até ao final da sua segunda extremidade; de preferência 2 o referido aumento na área está associado a pelo menos um aumento na profundidade do referido canal , ou o referido canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) possui uma área de secção transversal que aumenta de um modo não linear em movimento no sentido da primeira extremidade da sua segunda extremidade.
4. O ventilador de acordo com a reivindicação 1 em que: o referido ventilador do tipo Roots compreende uma parte de um ventilador mecânico, ou a referida taxa de variação da pressão de gás varia desde a linearidade em não mais de cerca de 10%, ou a referida taxa de variação da pressão de gás, varia desde a linearidade em não mais de cerca de 5%.
5. 0 ventilador, de acordo com a reivindicação 1 em que pelo menos um referido canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) que define uma área de fluxo, área essa que aumenta geralmente de um modo não linear na direcção da referida saída e uma largura de pelo menos um referido canal de saída de fluxo de gás que é geralmente constante e uma profundidade de pelo menos um canal que aumenta de um modo não linear na direcção da referida saída.
6. 0 ventilador de acordo com a reivindicação 1 em que: pelo menos um canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) correspondente ao referido segundo rotor (26), em que o referido canal de saída pelo menos unitário de fluxo de gás (90a, 90b) se estende desde a referida saída (82) ao longo de uma superfície interna do referido compartimento num sentido oposto a um sentido de rotação 3 do referido segundo rotor, em que pelo menos um canal de saída de fluxo de gás está configurado para permitir o fluxo de gás de saída, em uma uma referida câmara de transporte de gás entre dois lóbulos do referido segundo rotor, à medida que os lóbulos do referido segundo rotor giram no sentido da referida saída, pelo menos um canal de entrada de fluxo de gás (90a, 90b) correspondente a esse primeiro rotor (24), em que pelo menos um referido canal de entrada de fluxo de gás que se estende desde a referida entrada ao longo de uma superfície interna do compartimento, em que a referida câmara de rotor numa direcção de rotação do referido primeiro rotor, em que pelo menos um referido canal de entrada de fluxo de gás (102, 102b) está configurado para permitir o fluxo de gás, do referido transporte da câmara de gás entre dois lóbulos (70) do referido primeiro rotor (24) de volta à referida entrada em que os referidos lóbulos do referido primeiro rotor giram para a referida saída, e pelo menos um canal de entrada de fluxo de gás (102a, 102b), correspondente a esse segundo rotor (26), em que o referido canal de entrada de fluxo de gás que é pelo menos único se estende desde a referida entrada ao longo de uma superfície interna do referido compartimento na referida câmara de rotor (28) numa direcção de rotação do referido segundo rotor, em que pelo menos um referido canal de entrada de fluxo de gás está configurado para permitir o fluxo de gás, em que o referido transporte da câmara de gás entre dois lóbulos (70) do referido segundo rotor (26) de volta para a referida entrada à medida que os referidos lóbulos do referido segundo rotor giram no sentido da referida saída.
7. O ventilador de acordo com a reivindicação 6, em que: 4 as referidas entrada e saída de canais de fluxo de gás (90a,b; 102,b) correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores (24, 26) são configurados de tal forma que uma taxa líquida de fluxo de gás nas referidas câmaras de transporte de gás é aproximadamente constante, ou os referidos de canais de fluxo de saída e de entrada de gás dos correspondentes primeiro e segundo rotores são configurados para causar uma taxa linear de aproximadamente uma variação de pressão dentro de câmaras de gás, em que o referido transporte, ou os referidos canais de fluxo de gás de saída correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores apresentam uma área de secção transversal que aumenta geralmente de um modo não linear movendo-se na direcção da referida saída, ou o referido ventilador de tipo Roots compreende uma parte de um ventilador mecânico.
8. O ventilador, de acordo com a reivindicação 6 em que os referidos canais de fluxo de gás de saída (90a, 90b) correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores (24, 26) têm uma área de secção transversal que aumenta de um modo geralmente não linear movendo-se na direcção da referida saída de gás e os referidos canais de fluxo de saída correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores terem uma área de secção transversal que aumenta continuamente movendo-se na direcção da referida saída.
9. O ventilador de acordo com a reivindicação 6, em que os referidos canais de fluxo de gás de entrada e de saída (90a,b; 102a,b) correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores (24, 26) que são configurados de tal forma que uma taxa líquida de fluxo de gás para o interior das 5 referidas câmaras de transporte de gás é aproximadamente constante e: a referida taxa de fluxo de gás muda em não mais de cerca de 10%; ou a referida taxa de fluxo de gás muda em não mais de cerca de 5%; ou a referida taxa de mudança de pressão do referido gás varia das referidas mudanças de linearidade em não mais de cerca de 5%.
10. O ventilador de acordo com a reivindicação 6 em que os referidos canais de fluxo de entrada e de saída de gás (90a,b; 102a,b) correspondentes aos referidos primeiro e segundo rotores (24, 26) são configurados para causar uma taxa aproximadamente linear de variação de pressão dentro das referidas câmaras de transporte de gás e a referida taxa de variação da pressão do referido gás varia da linearidade em não mais de cerca de 10%.
11. Um método para configurar um caminho de fluxo de gás para fornecer um fluxo de gás entre uma entrada de um ventilador do tipo Roots e uma câmara de transporte de gás formada entre lóbulos de pelo menos um rotor do referido ventilador, compreendendo as etapas de: seleccionar um comprimento do referido caminho de fluxo; seleccionar uma função desejada de transporte de câmara de gás, que define os valores desejados de uma característica de gás na referida câmara de transporte de gás como uma função da posição do rotor; 6 seleccionar uma área de função que define uma área de secção transversal do referido caminho de fluxo ao longo do referido comprimento do referido caminho de fluxo; cálculo dos valores estimados da referida caracteristica desses gases na referida câmara de transporte de gás correspondente à referida função de área; comparação dos valores estimados com os referidos valores desejados; repetição das referidas etapas de selecção de uma função de domínio, o cálculo dos valores estimados, a comparação dos valores estimados com os referidos valores desejados, até que os referidos valores estimados sejam, aproximadamente, iguais aos referidos valores desejados, em que pelo menos um canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) se estende desde a saída de uma câmara (28) do rotor se encontra configurado de modo a que uma pressão do referido gás na referida câmara (28) muda a uma taxa aproximadamente linear à medida que a referida câmara se move na direcção da referida saida, ou em que pelo menos um canal de saida de fluxo de gás (90a, 90b) define uma área de fluxo que aumenta geralmente de um modo não linear na direcção da referida saída.
12. O método da reivindicação 11, em que o referido comprimento do referido caminho de fluxo compreende um ângulo de afunilamento, preferencialmente a referida posição do rotor é representado por um tempo de afunilamento.
13. 0 método da reivindicação 11 em que a referida caracteristica do referido gás, na referida câmara de transporte de gás compreende uma pressão do referido gás, de preferência a referida função desejada de câmara de gás de 7 transporte compreende uma taxa aproximadamente linear de mudança na pressão de gás na referida câmara de transporte de gás.
14. 0 método da reivindicação 11 em que a referida caracteristica do referido gás, na referida câmara de transporte de gás inclui uma taxa de fluxo de gás para o interior da referida câmara de transporte de gás, de preferência a referida função desejada de câmara de transporte de gás compreende uma taxa aproximadamente constante de fluxo de gás para a referida câmara de transporte de gás.
15. 0 método da reivindicação 11 em que a referida função de área compreende um componente constante e uma componente variável; de preferência: o referido elemento constante compreende uma área de fuga, ou o referido componente variável compreende um polinómio.
16. 0 método da reivindicação 15 em que o referido componente constante compreende uma área de fuga e o referido componente variável inclui um polinómio, em que o referido polinómio compreende um polinómio da forma Et4 + Ft7 + Gt12 onde "E", "F", e "G" são constantes e onde "t" é um tempo de afunilamento normalizado.
17. 0 método da reivindicação 16 em que E é aproximadamente igual a: 8 0,044 cm2 (0, 007 pol 2) , F é aproximadamente igual a 0,126 cm2 (0,02 pol2) , e G é aproximadamente igual a 0, 044 cm2 ( 0, 007 pol2) , ou 0,006 cm2 (0,001 pol2), F é igual a zero, e G é aproximadamente igual a 0, 006 cm2 (0,001 pol2) .
18. O método da reivindicação 11 em que: a referida porta inclui uma porta de saida do referido ventilador, ou a referida porta inclui uma porta de entrada do referido ventilador, ou o referido ventilador do tipo Roots compreende uma parte de um ventilador mecânico.
19. O método da reivindicação 11 compreendendo ainda a etapa de configuração de um canal de fluxo de gás que corresponde à função da referida área, de preferência o referido canal de fluxo de gás inclui uma largura geralmente constante, mais de preferência a profundidade do referido canal aumenta o fluxo de gás ao longo de seu comprimento de um modo geralmente não linear.
20. O método da reivindicação 19 compreendendo ainda a etapa de configuração de um canal de fluxo de gás que corresponde à referida área de função em que: o referido canal de fluxo de gás compreende um canal de fluxo de saida, ou o referido canal de fluxo de gás inclui um canal de fluxo de entrada. 9
21. Um método para configurar um caminho de fluxo de gás para fornecer um fluxo de gás entre uma porta de um ventilador do tipo Roots e uma câmara de transporte de gás formada entre lóbulos de pelo menos um rotor do referido ventilador, compreendendo as etapas de: seleccionar um comprimento do referido caminho de fluxo; seleccionando uma função desejada câmara de transporte de gás, que define os valores desejados de uma caracteristica do gás na câmara de gás como uma função da posição do rotor; seleccionar uma posição inicial incremental do rotor; cálculo de uma área de fluxo transversal inicial desejada correspondente à referida função de transporte da câmara de gás na referida posição inicial incremental do rotor; seleccionar uma posição incremental seguinte do rotor; cálculo de uma área de fluxo transversal seguinte desejada correspondente à referida função da câmara de transporte de gás na referida posição do rotor incremental seguinte; repetição das referidas etapas de seleccionar uma posição de rotor incremental seguinte e de cálculo de um fluxo desejado de área em secção transversal seguinte para as posições do rotor que atravessam o referido comprimento do referido caminho de fluxo, em que pelo menos um canal de sarda de fluxo de gás (90a, 90b) que se estende desde a sarda de uma câmara (28) de rotor do ventilador se encontra configurado de modo a que uma pressão do referido gás, no interior da referida câmara (28) muda a uma taxa aproximadamente linear à medida que a referida câmara se move na direcção da referida sarda; 10 ou em que pelo menos um referido canal de saída de fluxo de gás (90a, 90b) representa uma área de fluxo que aumenta geralmente não linearmente na direcção da referida saída.
22. O método da reivindicação 21 em que o referido comprimento do referido caminho de fluxo compreende um ângulo de afunilamento, de preferência a referida posição do rotor é representado por um tempo de afunilamento.
23. O método da reivindicação 21 em que a referida característica do referido gás, na referida câmara de transporte de gás compreende uma pressão de gás, de preferência a referida função de câmara de transporte de gás desejada compreende uma taxa aproximadamente linear de mudança na pressão do gás na referida câmara de transporte de gás.
24. 0 método da reivindicação 21 em que a referida característica do referido gás na referida câmara de transporte de gás inclui uma taxa de fluxo de gás para o interior da câmara de transporte de gás, em que de preferência a referida função desejada de transporte de gás compreende uma taxa aproximadamente constante de cerca de fluxo de gás para a referida câmara de transporte de gás.
25. O método da reivindicação 21 em que: a referida porta inclui uma porta de saída do referido ventilador; ou a referida porta inclui uma porta de entrada do referido ventilador. 11 26. 0 método da reivindicação 21 compreendendo ainda a etapa de configuração de um canal de fluxo de gás que corresponde às áreas de fluxo em secção transversal desejadas. 27. 0 método da reivindicação 26 em que: o referido canal de fluxo de gás inclui uma largura geralmente constante; ou o referido canal de fluxo de gás inclui uma largura geralmente constante e uma profundidade do referido canal de fluxo de gás aumenta ao longo de seu comprimento de um modo geralmente nao linear , ou o referido canal de fluxo de gás inclui um canal de fluxo de saída, ou o referido canal de fluxo de gás inclui um canal de fluxo de entrada. 28. 0 método da reivindicação 21 em que o referido ventilador do tipo Roots compreende uma parte de um ventilador mecânico. 16-09-2010 12