WO2014041223A1 - Acoplamiento entre un rodete centrífugo y su boca de aspiración - Google Patents

Acoplamiento entre un rodete centrífugo y su boca de aspiración Download PDF

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Definitions

  • the present invention is related to the delivery of gaseous fluids for applications of any kind, proposing a coupling between a centrifugal impeller and a suction nozzle, with a "sealing" of closure in said coupling that confers advantageous characteristics with respect to the state of the art. current.
  • one type of apparatus commonly used is those formed by a centrifugal impeller of backward blades, related to a suction nozzle.
  • the centrifugal impeller determines a peripheral outlet, establishing coupling with an axial suction nozzle, so that when rotating the centrifugal impeller, the blades of the same suck the gaseous fluid to be propelled through the suction nozzle, expelling it through the peripheral output
  • the suction mouth is fixed and the centrifugal impeller is rotatable, so that between said suction mouth and the centrifugal impeller a coupling must be established that allows the centrifugal impeller to rotate, said coupling having to present, However, a slack to avoid friction.
  • This clearance of the coupling between the centrifugal impeller and the fixed suction mouth causes the flow of disturbing fluid to enter through said coupling, because inside the assembly the action of the centrifugal impeller causes a depression, which causes a disturbance of the main suction flow, causing a distortion of the same, while there is an increase in noise in the apparatus, due to the turbulence of the fluid flowing through it.
  • the purpose of the invention is to reduce the flow of disturbing fluid in the aforementioned devices, thereby determining the coupling between the centrifugal impeller and the suction mouth in the form of a labyrinth, so that the flow of disturbing fluid is more difficult to pass through the coupling, significantly reducing its flow.
  • said coupling between the centrifugal impeller and the suction nozzle is determined with a socket between concentric wings of both parts, between these concentric wings forming the coupling a clearance that prevents friction between them, but the fitting arrangement establishes a path between the wings that hinders the flow of disturbing fluid.
  • the coupling between the centrifugal impeller and the suction mouth can determine multiple fittings, by fitting between two or more concentric wings of each of the parts, thereby establishing a labyrinthine path that makes the passage more difficult of disturbing flow through the coupling, increasing that difficulty of passing disturbing flow the greater the number of concentric wings that establish the coupling fit.
  • Figure 2 shows a perspective of the assembly of the previous figure coupled, with a cut that allows to observe the coupling between the centrifuge impeller and the suction mouth.
  • FIG 3 is an enlarged partial detail of a centrifugal impeller and suction nozzle assembly related by a conventional coupling, with representation of the main flow of fluid entering through the suction nozzle and the disturbing flow entering through the coupling between the impeller Centrifugal and suction mouth.
  • Figures 4 to 9 show different embodiments of the coupling between a centrifugal impeller and a suction mouth, according to the invention, with engagement between concentric wings axially oriented in the direction of aspiration.
  • Figures 10 and 11 show other embodiments of the coupling between a centrifugal impeller and a suction mouth, according to the invention, with radially oriented wings engagement with respect to the direction of aspiration.
  • the present invention relates to a coupling between a suction mouth (1) that determines a opening (2) and a centrifugal impeller (3) that determines peripheral openings (4), so that in the functional arrangement the suction mouth (1) is fixed, incorporating the centrifugal impeller (3) in rotating assembly with respect to said suction mouth (1), so that the rotation of the centrifugal impeller (3) causes the aspiration of a fluid flow (A) through the opening (2) of the suction mouth (1), to expel it by the peripheral openings (4).
  • a coupling is established between the centrifugal impeller (3) and the suction nozzle (1) around said opening (2), by means of respective concentric wings (5 and 6) of both parts, said coupling having the function of determining a closure to prevent the entrance through it of a disturbing flow (B), since said disturbing flow (B) causes inside a turbulence (C) that loses effect to the intended action of aspiration of the fluid flow (A) through the opening (2) of the suction mouth (1).
  • the centrifugal impeller (3) has to be free to rotate for its function, so between the concentric wings (5 and 6) that establish the coupling around the central opening (2) between said centrifugal impeller (3 ) and the suction mouth (1), there has to be a clearance that prevents friction, which means that between said wings (5 and 6) of the coupling there is a passage through which a disturbing flow inlet (B) is produced. causing a turbulence (C) inside, as seen in the figure 3.
  • the coupling around the opening (2) is established with a multiple fitting between wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction nozzle (1) , as shown in Figure 2, whereby between the aforementioned wings (7 and 8) there is a labyrinth passage that hinders the entrance of disturbing flow (B) through the coupling and consequently reduces the turbulence (C) in the inside, as seen in figure 4.
  • the labyrinthine passage to hinder the entrance of disturbing flow (B) can be determined with a fit between a wing (7) of the centrifugal impeller (3) and two wings (8) of the suction mouth (1) , as in the embodiments of Figures 4 and 7, or vice versa, as the embodiment of Figure 6; but the greater the number of wings (7) and wings (8) between which the fitting is established, the more effective the difficulty of the disturbing flow passage (B) for the coupling defined around the opening (2) and , consequently, the loss of performance of the fluid flow aspiration (A) through the suction mouth (1) is reduced.
  • embodiments of different shapes are provided with lace between multiple wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction mouth (1), such as the embodiments of Figures 5, 8 and 9, which are only representative examples, which are not limiting.
  • the lace between wings (7) of the centrifugal impeller (3) and wings (8) of the suction mouth (1) can also be in the axial direction of the suction, as the examples mentioned in Figures 5 to 9; but they can also be lace in the radial direction, such as the examples in Figures 10 and 11, which are not limiting either, which does not alter the concept of the invention in determining a labyrinthine passage that hinders the entrance of disturbing flow (B ) through the defined coupling around the opening (2) of the suction mouth (1).

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Abstract

Acoplamiento entre un rodete centrífugo y su boca de aspiración, comprendiendo una boca de aspiración (1) que determina una abertura (2) para el paso de un flujo de fluido en aspiración y un rodete centrífugo (3) incorporado en montaje giratorio que hace la aspiración, estableciéndose entre dicho rodete centrífugo (3) y la boca de aspiración (1) un acoplamiento de cierre alrededor de la abertura (2), mediante un encaje múltiple entre alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), las cuales determinan entre ellas un paso laberíntico que dificulta la entrada de un flujo perturbador de aire a través del acoplamiento.

Description

ACOPLAMIENTO ENTRE UN RODETE CENTRÍFUGO Y SU BOCA DE
ASPIRACIÓN
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la impulsión de fluidos gaseosos para aplicaciones de cualquier tipo, proponiendo un acoplamiento entre un rodete centrifugo y una boca de aspiración, con un "sellado" de cierre en dicho acoplamiento que confiere características ventajosas respecto al estado de la técnica actual.
Estado de la técnica
Para impulsar fluidos gaseosos en aplicaciones domésticas, industriales o comerciales, un tipo de aparatos comúnmente utilizados son los formados por un rodete centrífugo de álabes atrasados, relacionado con una boca de aspiración.
En dichos aparatos el rodete centrífugo determina una salida periférica, estableciendo acoplamiento con una boca de aspiración axial, de forma que al girar el rodete centrífugo, los álabes del mismo aspiran a través de la boca de aspiración el fluido gaseoso a impulsar, expulsándolo por la salida periférica.
En la disposición funcional de dichos aparatos, la boca de aspiración es fija y el rodete centrífugo es giratorio, de manera que entre dicha boca de aspiración y el rodete centrífugo debe establecerse un acoplamiento que permita el giro del rodete centrífugo, debiendo presentar dicho acoplamiento, sin embargo, una holgura para evitar el rozamiento. Esa holgura del acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración fija, hace que a través de dicho acoplamiento se produzca la entrada de un flujo de fluido perturbador, debido a que en el interior del conjunto la acción del rodete centrifugo provoca una depresión, lo cual hace que se produzca una perturbación del flujo principal de aspiración, ocasionando una distorsión del mismo, a la vez que se produce un incremento de ruido en el aparato, debido a las turbulencias del fluido que circula a través de él.
La solución que se adopta convencionalmente para reducir esos problemas, es minimizar la holgura del acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración, pero esto tiene una limitación, debido a las variaciones en los diámetros y a los defectos de redondez y concentricidad entre las partes, por lo que la holgura no puede ser menor de un determinado valor. Objeto de la invención
La invención tiene como fin reducir el flujo de fluido perturbador en los aparatos mencionados, determinando para ello el acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración en forma de laberinto, de modo que el flujo de fluido perturbador encuentra mayor dificultad para pasar por el acoplamiento, disminuyendo notablemente el flujo del mismo .
Para ello, dicho acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración se determina con un encaje entre unas alas concéntricas de ambas partes, quedando entre dichas alas concéntricas que forman el acoplamiento una holgura que evita el rozamiento entre ellas, pero la disposición de encaje establece un recorrido entre las alas que dificulta el paso del flujo de fluido perturbador. De este modo se reduce la pérdida del efecto de la aspiración que produce la acción del rodete centrifugo en relación con la boca de aspiración, en tanto que el rodete centrifugo no resulta afectado por efecto de frenado en relación con la boca de aspiración, de manera que la actuación del accionamiento giratorio de dicho rodete centrifugo se aprovecha con mayor efectividad para el efecto de aspiración que se pretende a través de la boca de aspiración, resultando por consiguiente mayor el rendimiento funcional de dicha aspiración.
En ese sentido, el acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración pude determinar encajes múltiples, mediante encaje entre dos o más alas concéntricas de cada una de las partes, con lo cual se establece un recorrido laberíntico que dificulta en mayor medida el paso de flujo perturbador por el acoplamiento, aumentando esa dificultad de paso de flujo perturbador cuanto mayor sea el número de alas concéntricas que establezcan el encaje del acoplamiento .
Por todo ello, dicho acoplamiento objeto de la invención resulta de unas características muy ventajosas para el rendimiento de la aspiración del aparato de aplicación, adquiriendo este acoplamiento vida propia y carácter preferente respecto de las soluciones convencionales en aparatos del mismo tipo. Descripción de las figuras La figura 1 muestra en perspectiva un conjunto de un rodete centrifugo y una boca de aspiración que se acoplan según la invención, estando representados el rodete centrifugo y la boca de aspiración separados en una posición enfrentada entre ellos.
La figura 2 muestra una perspectiva del conjunto de la figura anterior acoplado, con un corte que permite observar el acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración.
La figura 3 es un detalle parcial ampliado de un conjunto de rodete centrifugo y boca de aspiración relacionados mediante un acoplamiento convencional, con representación del flujo principal de fluido que entra por la boca de aspiración y del flujo perturbador que entra por el acoplamiento entre el rodete centrifugo y la boca de aspiración. Las figuras 4 a 9 muestran distintas realizaciones del acoplamiento entre un rodete centrifugo y una boca de aspiración, según la invención, con encaje entre alas concéntricas orientadas axialmente en el sentido de la aspiración.
Las figuras 10 y 11 muestran otras realizaciones del acoplamiento entre un rodete centrifugo y una boca de aspiración, según la invención, con encaje entre alas orientadas radialmente respecto del sentido de la aspiración.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a un acoplamiento entre una boca de aspiración (1) que determina una abertura (2) y un rodete centrifugo (3) que determina unas aberturas periféricas (4), de manera que en la disposición funcional la boca de aspiración (1) se dispone fija, incorporándose el rodete centrifugo (3) en montaje giratorio respecto de dicha boca de aspiración (1), de forma que el giro del rodete centrifugo (3) produce la aspiración de un flujo de fluido (A) a través de la abertura (2) de la boca de aspiración (1), para expulsarle por las aberturas periféricas (4) .
Para favorecer esa aspiración del flujo de fluido (A) a través de la abertura (2), entre el rodete centrifugo (3) y la boca de aspiración (1) se establece un acoplamiento alrededor de la mencionada abertura (2), mediante unas respectivas alas (5 y 6) concéntricas, de ambas partes, teniendo dicho acoplamiento la función de determinar un cierre para evitar la entrada a través de él de un flujo perturbador (B) , ya que dicho flujo perturbador (B) provoca en el interior una turbulencia (C) que hace perder efecto a la acción que se pretende de aspiración del flujo de fluido (A) a través de la abertura (2) de la boca de aspiración (1) .
No obstante, el rodete centrifugo (3) tiene que quedar con libertad de giro para su función, por lo que entre las alas (5 y 6) concéntricas que establecen el acoplamiento alrededor de la abertura central (2) entre dicho rodete centrifugo (3) y la boca de aspiración (1), tiene que haber una holgura que evite el rozamiento, lo cual hace que entre dichas alas (5 y 6) del acoplamiento quede un paso por el que se produce una entrada de flujo perturbador (B) causante de una turbulencia (C) en el interior, como se observa en la figura 3.
Para reducir esa entrada de flujo perturbador (B) , el acoplamiento alrededor de la abertura (2) se establece con un encaje múltiple entre alas (7) del rodete centrifugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), como representa la figura 2, con lo cual entre las mencionadas alas (7 y 8) queda un paso laberíntico que dificulta la entrada de flujo perturbador (B) a través del acoplamiento y reduce, por consiguiente, la turbulencia (C) en el interior, como se observa en la figura 4.
En una realización simple, el paso laberíntico para dificultar la entrada de flujo perturbador (B) , puede determinarse con un encaje entre un ala (7) del rodete centrífugo (3) y dos alas (8) de la boca de aspiración (1), como en las realizaciones de las figuras 4 y 7, o a la inversa, como la realización de la figura 6; pero cuanto mayor sea el número de alas (7) y de alas (8) entre las que se establezca el encaje, más efectiva resulta la dificultad del paso de flujo perturbador (B) por el acoplamiento definido alrededor de la abertura (2) y, por consiguiente, menor la pérdida de rendimiento de la aspiración del flujo de fluido (A) a través de la boca de aspiración (1) .
De acuerdo con ello, se prevén realizaciones de diferentes formas con encajes entre múltiples alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), tales como las realizaciones de las figuras 5, 8 y 9, las cuales son solo unos ejemplos representativos, que no tienen carácter limitativo. El encaje entre alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), con dicha finalidad, puede además ser en la dirección axial de la aspiración, como los ejemplos mencionados de las figuras 5 a 9; pero también pueden ser encajes en dirección radial, como los ejemplos de las figuras 10 y 11, que tampoco tienen carácter limitativo, lo cual no altera el concepto de la invención en cuanto a determinar un paso laberíntico que dificulte la entrada de flujo perturbador (B) a través del acoplamiento definido alrededor de la abertura (2) de la boca de aspiración ( 1 ) .
Para conseguir un cierre más efectivo en el sentido de evitar la entrada de un flujo perturbador (B) por el acoplamiento entre el rodete centrífugo (3) y la boca de aspiración (1), se prevé la inclusión de un relleno del paso laberíntico del acoplamiento con un material blando moldeable, como gel, silicona, etc., con lo cual se consigue un cierre que evita de una manera prácticamente total el paso de aire o cualquier otro fluido gaseoso a través del acoplamiento. El material de relleno no dificulta, en este caso, el movimiento giratorio del rodete centrífugo (3), ya que al ser un material blando moldeable, dicho rodete centrífugo (3) cuando gira efectúa en ese material de relleno un canal que permite el giro con libertad, sin prácticamente rozamiento.

Claims

RE IVI DICACIONES
1. - Acoplamiento entre un rodete centrifugo y su boca de aspiración, comprendiendo una boca de aspiración (1) que determina una abertura (2) para el paso de un flujo de fluido (A) y un rodete centrifugo (3) incorporado en montaje giratorio respecto de dicha boca de aspiración (1) para impulsar el flujo de fluido (A), estableciéndose entre el rodete centrifugo (3) y la boca de aspiración (1) un acoplamiento de cierre alrededor de la abertura (2), mediante respectivas alas concéntricas, entre las cuales queda una holgura para la libertad de giro del rodete centrifugo (3), caracterizado en que el acoplamiento de cierre alrededor de la abertura (2) establece un encaje múltiple entre alas (7) del rodete centrifugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), las cuales determinan entre ellas un paso laberíntico que dificulta la entrada de un flujo perturbador (B) a través del acoplamiento.
2. - Acoplamiento entre un rodete centrífugo y su boca de aspiración, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que el acoplamiento de cierre alrededor de la abertura (2) se determina mediante alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), que establecen encaje entre ellas en dirección axial de la aspiración del flujo de fluido (A) .
3. - Acoplamiento entre un rodete centrífugo y su boca de aspiración, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que el acoplamiento de cierre alrededor de la abertura (2) se determina mediante alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), que establecen encaje entre ellas en dirección radial de la aspiración del flujo de fluido (A) .
4.- Acoplamiento entre un rodete centrifugo y su boca de aspiración, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que en el paso laberíntico que determina el encaje entre alas (7) del rodete centrífugo (3) y alas (8) de la boca de aspiración (1), se incluye un relleno con un material blando moldeable.
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