ES2266411T3 - Impulsor de flujo radial. - Google Patents
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Abstract
Ventilador de flujo radial, que comprende: - un cuerpo envolvente (16) que tiene como mínimo una entrada (86), una salida (68) y una cavidad impulsora (60) en conexión fluida con la entrada (86) y la salida (68); y - un impulsor (18) soportado de forma rotativa en la cavidad del impulsor (60) en un eje rotativo, teniendo dicho impulsor (18) un elemento de reborde anular (102) y una serie de primeras palas impulsoras (104) acopladas de forma fija a un primer lado (150) del elemento de reborde anular (102), de modo que cada una de las primeras palas impulsoras (104) es adyacente a otra de las primeras palas impulsoras (104) en una dirección circunferencial predeterminada, definiendo cada par adyacente de primeras palas impulsoras (104) un ángulo de separación (152), estando configurado el impulsor (18) de modo que una primera cantidad predeterminada de dichas primeras palas impulsoras (104) está separada de una primera pala impulsora asociada y adyacente (104) con un primer ángulo de separación predeterminado y una segunda cantidad de dichas primeras palas impulsoras (104) está separada de una primera pala impulsora asociada y adyacente (104) con un segundo ángulo de separación predeterminado que no es igual al primer ángulo de separación predeterminado, estando segregada la serie de primeras palas impulsoras (104) en una serie de grupos de primeras palas configuradas de forma idéntica, teniendo cada uno de dichos grupos de primeras palas igual número de primeras palas impulsoras (104), estando separadas las primeras palas impulsoras (104) dentro de uno de los grupos de primeras palas con respecto a otra primera pala siguiendo un patrón predeterminado de ángulos de separación, incluyendo como mínimo dicho primer ángulo de separación y dicho segundo ángulo de separación predeterminados; en el que la serie de primeras palas impulsoras (104) está configurada para admitir un fluido compresible en una primera dirección generalmente paralela al eje de rotación y expulsar dicho fluidocompresible hacia la salida (68) en una dirección generalmente tangencial a la cavidad impulsora (60), caracterizado porque el ventilador de flujo radial comprende de manera adicional una serie de segundas palas impulsoras (106), estando acopladas dichas segundas palas impulsoras (106) de forma fija a un segundo lado (160) del elemento de reborde anular (102), de modo que cada una de las segundas palas impulsoras (106) es adyacente a otra de las segundas palas impulsoras (106) en una dirección circunferencial predeterminada, definiendo cada par de segundas palas impulsoras (106) un tercer ángulo de separación.
Description
Impulsor de flujo radial.
La presente invención se refiere, de manera
general, a ventiladores o convectores de flujo radial, y de manera
más específica, a dispositivos de soplado o barrido de desechos que
incluyen un ventilador de flujo radial que tiene un impulsor dotado
de una configuración de palas con reducción del ruido.
Se conocen dispositivos de soplado de desechos
en los que un impulsor o ventilador accionado por un motor crea una
corriente de aire que es dirigida hacia un conducto. La corriente de
aire descargada desde el extremo abierto del conducto es utilizado
para barrer desechos de paseos, carreteras y jardines. Los
dispositivos de soplado de alto rendimiento conocidos utilizan un
ventilador de flujo radial para generar de manera eficiente la
presión y la velocidad de flujo volumétrico requeridas para esta
aplicación. Estos dispositivos tienden a ser relativamente
ruidosos, de modo que su utilización resulta frecuentemente poco
agradable para el usuario y para las personas en los alrededores de
dicho dispositivo de
soplado.
soplado.
La escala del impulsor, la velocidad práctica a
la que puede ser accionado, y la cantidad real de palas resultan en
frecuencias de paso de pala que producen la emisión de tonos
ruidosos. La emisión tonal a la frecuencia de paso de palas está
dentro de manera típica del rango de frecuencias en el que el oído
humano es sensible y produce sonidos poco agradables. Además, dado
que las palas impulsoras de dichos dispositivos están espaciadas
típicamente de manera regular alrededor de la circunferencia del
impulsor, la emisión de ruido contiene uno o más tonos discretos
con frecuencias relacionadas con la velocidad de paso de las palas.
Es esta concentración de ruido con una o más frecuencias
específicas, en vez de la amplitud total de dicho ruido, lo que las
personas encuentran más desagradable.
Dado el criterio de diseño de los modernos
dispositivos de soplado de desechos de alto rendimiento, junto con
aspectos relacionados con su tamaño global, peso y coste, no han
resultado aplicables cambios del tamaño del impulsor, su velocidad
de rotación y/o la cantidad de palas impulsoras para modificar la
frecuencia del ruido generado por el paso de las palas impulsoras a
una frecuencia que esté por fuera del rango sensible del oído
humano.
El documento
DE-C-165330 da a conocer un
ventilador radial (de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1) que tiene una configuración de palas en la que dichas palas están
dispuestas formando una serie de grupos de palas idénticos,
comprendiendo cada uno de dichos grupos una serie de separaciones de
palas diferentes.
El documento
GB-A-2 046 360 da a conocer un
ventilador radial que tiene una configuración de palas en la que
dichas palas están dispuestas formando una serie de grupos de palas
idénticos, comprendiendo cada uno de dichos grupos de palas una
serie de separaciones de palas diferentes. El ventilador radial
incluye medios de ajuste de masa, que mantiene el equilibrio
dinámico del ventilador durante la rotación.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención es dar a conocer un ventilador de flujo radial que tiene
un impulsor con una configuración de palas que dispersa el ruido del
paso de palas en varias frecuencias, para mejorar la calidad del
ruido que es generado durante el funcionamiento del ventilador de
flujo radial.
De acuerdo con la presente invención, se da a
conocer un ventilador de flujo radial que comprende:
un cuerpo envolvente que tiene como mínimo una
entrada, una salida y una cavidad de impulsor en conexión fluida
con la entrada y la salida; y
un impulsor soportado de forma rotativa en la
cavidad de impulsor en un eje rotativo, teniendo dicho impulsor un
elemento de reborde anular y una primera serie de palas impulsoras
acopladas de forma fija en un primer lado del elemento de reborde
anular, de modo que cada una de dichas primeras palas impulsoras es
adyacente a otra de dichas primeras palas impulsoras en una
determinada dirección circunferencial, definiendo cada par
adyacente de dichas primeras palas impulsoras un ángulo de
separación, estando configurado dicho impulsor de modo que una
primera cantidad determinada de dichas primeras palas impulsoras
están separadas de una primera pala impulsoras asociada y adyacente
dispuesta con un primer ángulo determinado de separación, y una
segunda cantidad determinada de primeras palas impulsoras están
separadas de una primera pala impulsora asociada y adyacente
dispuesta con un segundo ángulo de separación determinado que es
distinto a dicho primer ángulo de separación predeterminado,
estando dividida dicha serie de primeras palas impulsoras en una
serie de grupos de primeras palas configurados de forma idéntica,
teniendo cada uno de dichos grupos de primeras palas una cantidad
igual de primeras palas impulsoras, estando separada una primera
pala impulsora del primer grupo de palas con respecto a otra
primera pala impulsora, de acuerdo con un patrón predeterminado de
ángulos de separación incluyendo como mínimo un primer ángulo de
separación predeterminado y un segundo ángulo de separación
predeterminado;
en el que la serie de primeras palas impulsoras
está configurada para admitir un flujo compresible en una primera
dirección generalmente paralela al eje de rotación y expulsar dicho
flujo compresible hacia la salida en una dirección generalmente
tangente a la cavidad impulsora, caracterizado porque el ventilador
de flujo radial comprende de manera adicional una serie de segundas
palas impulsoras, estando acopladas de forma fija dichas segundas
palas impulsoras en un segundo lado del elemento de reborde anular,
de modo que cada una de las segundas palas impulsoras es adyacente
a otra de las segundas palas impulsoras en una dirección
circunferencial predeterminada, definiendo cada par adyacente de
segundas palas impulsoras un tercer ángulo de separación.
La utilización de una serie de ángulos de
separación sirve para distribuir el ruido que es generado por las
palas impulsoras rotativas en varios tonos o frecuencias.
Otros sectores de aplicabilidad de la presente
invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada
a continuación. Debe entenderse que la descripción detallada y los
ejemplos específicos, a pesar de que indican la realización
preferente de la presente invención, son dados sólo a modo de
ejemplo, sin carácter limitativo del alcance de la presente
invención.
Ventajas y características adicionales de la
presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción
y las reivindicaciones adjuntas, tomadas en conjunto con los dibujos
acompañantes, en los que:
la figura 1 es una vista lateral de un
dispositivo de soplado construido de acuerdo con la materia
inventiva de la presente invención;
la figura 2 es una vista, en sección, del
dispositivo de soplado de la figura 1, tomada a lo largo de su eje
longitudinal;
la figura 3 es una vista extrema de una parte
del dispositivo de soplado de la figura 1, que muestra con mayor
detalle el conjunto de primeras palas impulsoras;
la figura 4 es una vista extrema del impulsor
que muestra con mayor detalle el conjunto de segundas palas
impulsoras;
la figura 5 es una vista, en perspectiva, del
impulsor, que muestra el conjunto de primeras palas impulsoras;
y
la figura 6 es una vista, en perspectiva, de un
impulsor que muestra el conjunto de segundas palas impulsoras.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2 de los
dibujos, un dispositivo de soplado construido de acuerdo con la
materia inventiva de la presente invención es indicado, de manera
general, con el numeral de referencia (10). Dicho dispositivo de
soplado (10) es mostrado incluyendo una fuente de potencia (12), un
conjunto de conmutación (14) para controlar de manera selectiva la
fuente de potencia, un cuerpo envolvente (16), un impulsor (18) y
un conjunto de tubo de descarga (10). En la realización específica
mostrada, la fuente de potencia (12) se muestra incluyendo un
conjunto de motor (30) que tiene un motor eléctrico (32) con un par
de terminales (34) y un eje de accionamiento (36). El conjunto de
motor (30) y el conjunto de conmutación (14) tienen construcción y
funcionamiento convencionales y no requieren una descripción en gran
detalle. Brevemente, el conjunto de conmutación (14) está acoplado
a una fuente de potencia eléctrica (por ejemplo, mediante un cable
de alimentación de potencia -40-) y a través de los terminales de
conexión (34), suministra al motor (32) de manera selectiva la
electricidad de una manera predeterminada que está relacionada con
la forma en que se presiona un botón disparador (46) del conjunto
de conmutación (14).
El cuerpo envolvente (16) incluye un par de
carcasas envolventes (50) que definen de manera colectiva una parte
de montaje del motor (52), una parte de montaje de conmutador (54) y
un espiral (58) que tiene una cavidad impulsora (60), una entrada
primaria (62), una entrada secundaria (64) y una salida (68). Las
partes de montaje del motor y del conmutador (52) y (54) tienen
construcción y funcionamiento convencionales, siendo utilizadas
para acoplar de forma fija el conjunto de motor (30) y el conjunto
de conmutación (14), de manera respectiva, dentro del cuerpo
envolvente (16). Cuando el conjunto de motor (30) es acoplado al
cuerpo envolvente (16) mediante la parte de montaje de motor (52),
el extremo distal del eje de accionamiento (36) se extiende hacia
atrás hacia el interior de la cavidad impulsora (60).
La cavidad impulsora (60) se extiende
radialmente alrededor del eje de accionamiento (36) y está
substancialmente envuelta en sus lados delantero y trasero por un
par de paredes extremas anulares (70) y (72), respectivamente, en
las que están formadas las entradas primaria y secundaria (62) y
(64), respectivamente. Una serie de aberturas de ventilación (76)
que son oblicuas al eje rotativo (80) del eje de accionamiento (36)
está formada a través del cuerpo envolvente (16) hacia adelante de
la pared extrema (70). Una serie de aberturas de entrada que se
extiende circunferencialmente (86) están espaciadas alrededor del
cuerpo envolvente (16) hacia atrás de la pared extrema (72). La
circunferencia de la parte del cuerpo envolvente (16) en el que las
aberturas de entrada (86) están formadas es más grande que el
diámetro de la abertura de la entrada primaria (62). La salida (68)
corta en dos partes la cavidad impulsora (60) de forma generalmente
tangente al diámetro exterior de dicha cavidad impulsora (60), de
la manera que es conocida convencionalmente. Sin embargo, la salida
(68) gira hacia adelante después de dicha intersección y se
extiende a lo largo de un eje que está desplazado vertical y
horizontalmente con respecto al eje rotativo (80) del eje de
accionamiento (36). La salida (68) termina en una parte de
acoplamiento (90) que está configurada para unirse de forma
desacoplable con una parte de acoplamiento (92) en el extremo
proximal (94) del conjunto de tubo de descarga (20).
Haciendo referencia a las figuras 2 a 6, el
impulsor (18) incluye un núcleo de montaje (100), un elemento de
reborde (102), un conjunto de primeras palas impulsoras (104) y un
conjunto de segundas palas impulsoras (106). El núcleo de montaje
(100) es generalmente cilíndrico e incluye una abertura de montaje
(110), que tiene un tamaño apropiado para acoplarse con el extremo
distal del eje de accionamiento (36) mediante un ajuste a presión
para acoplar de este modo el impulsor (18) al conjunto de motor
(30), permitiendo la rotación alrededor del eje rotativo (80). Las
personas especializadas en la técnica comprenderán que, a pesar de
que se ha utilizado un ajuste a presión para fijar el impulsor (18)
para rotación junto con el eje de accionamiento (36), puede
utilizarse cualquier medio de acoplamiento apropiado para este
objetivo. El elemento de reborde (102) está acoplado al núcleo de
montaje (100) y se extiende radialmente hacia afuera del mismo, de
manera continua, para segregar completamente los conjuntos de
primeras y segundas palas impulsoras (104) y (106), unas de las
otras.
Durante el funcionamiento del dispositivo de
soplado (10), el impulsor (18) gira por dentro de la cavidad
impulsora (60). La rotación del conjunto de primeras palas
impulsoras (104) imparte un momento al aire que está entre cada par
adyacente de primeras palas impulsoras (104), proyectando el aire
radialmente hacia afuera, hacia la salida (68). El aire que
abandona la salida (68) como resultado del momento impartido por el
conjunto de primeras palas impulsoras (104) crea un diferencial de
presión negativa que produce un flujo de aire primario (120) que
entra en el cuerpo envolvente (16) a través de las aberturas de
entrada (86) y es dirigido hacia el conjunto de primeras palas
impulsoras (104) por la entrada primaria (62) en una dirección que
es generalmente paralela al eje rotativo (80).
De manera similar, la rotación del conjunto de
segundas palas impulsoras (106) imparte un momento al aire que está
entre cada par adyacente de dichas segundas palas impulsoras (106),
proyectando el aire radialmente hacia afuera, hacia la salida (68).
El aire que abandona la salida (68) como resultado del momento
impartido por el conjunto de segundas palas impulsoras (106)
produce un diferencial de presión negativa que crea un flujo de
aire secundario (122) que entra en el cuerpo envolvente (16) a
través de las aberturas de ventilación (76). El cuerpo envolvente
(16) está construido de modo que el motor (32) rechaza el calor
hacia el flujo de aire secundario (122), antes de que se desplace a
través de la entrada secundaria (64). La entrada secundaria (64)
dirige el flujo secundario (122) hacia un conjunto de segundas palas
impulsoras (106) en una dirección generalmente paralela al eje
rotativo (80) y en oposición al flujo de aire primario (120).
Los flujos de aire primarios y secundarios (120)
y (122) se combinan en la salida (68) y son expulsados a través de
la parte de acoplamiento (90) en el conjunto de tubo de descarga
(20). En el ejemplo mostrado, la altura de las primeras palas
impulsoras (104) es substancialmente mayor que la de las segundas
palas impulsoras (106) y, por lo tanto, el caudal másico del flujo
de aire primario (120) será substancialmente mayor que el caudal
másico del flujo de aire secundario (122). Debido a que el elemento
de reborde (102) es continuo, los flujos primario y secundario
(120) y (122) no pueden desplazarse en una dirección axial más allá
del elemento de reborde (102) hasta que hayan sido proyectados
radialmente hacia afuera del impulsor (18).
El conjunto de primeras palas impulsoras (104)
está acoplado de forma fija a un primer lado (150) del elemento de
reborde (102), de modo que cada par de primeras palas impulsoras
(104) (por ejemplo, primeras palas impulsoras -104a- y -104b-) está
separado por un ángulo de separación predeterminado (152), de manera
que un par de primeras palas impulsoras (104) (por ejemplo, la
primera pala impulsora
-104b-) está separado de otro par de primeras palas impulsoras (104) (por ejemplo, la primera pala impulsora -104a-) en una dirección circunferencial predeterminada por dicho ángulo de separación (152). El conjunto de primeras palas impulsoras (104) está espaciado alrededor del elemento de reborde (102) de modo que se utilizan ángulos de separación (152) que tienen como mínimo dos magnitudes distintas para separar las primeras palas impulsoras (104). Preferentemente, el conjunto de primeras palas impulsoras (104) están separadas con múltiples ángulos de separación (152) de distinta magnitud, de manera que dichos ángulos de separación (152) están distribuidos en forma de un patrón predeterminado que se repite alrededor de la circunferencia del impulsor (18).
-104b-) está separado de otro par de primeras palas impulsoras (104) (por ejemplo, la primera pala impulsora -104a-) en una dirección circunferencial predeterminada por dicho ángulo de separación (152). El conjunto de primeras palas impulsoras (104) está espaciado alrededor del elemento de reborde (102) de modo que se utilizan ángulos de separación (152) que tienen como mínimo dos magnitudes distintas para separar las primeras palas impulsoras (104). Preferentemente, el conjunto de primeras palas impulsoras (104) están separadas con múltiples ángulos de separación (152) de distinta magnitud, de manera que dichos ángulos de separación (152) están distribuidos en forma de un patrón predeterminado que se repite alrededor de la circunferencia del impulsor (18).
De manera similar, el conjunto de segundas palas
impulsoras (106) está acoplado de forma fija a un segundo lado
(160) del elemento de reborde (102), de modo que cada par de dichas
segundas palas impulsoras (106) (por ejemplo, las palas impulsoras
-106a- y -106b-) está separado por un ángulo de separación (162)
predeterminado, de manera que uno de dicho par de segundas palas
impulsoras (106) (por ejemplo, la segunda pala impulsora -106b-)
está separado del par de segundas palas impulsoras (106) (por
ejemplo, la segunda pala impulsora -106a-) en una dirección
circunferencial predeterminada por el ángulo de separación (162). El
conjunto de segundas palas impulsoras (106) también está separado
alrededor del elemento de reborde (102) utilizando ángulos de
separación (162) que tienen como mínimo dos magnitudes distintas
para separar las segundas palas impulsoras (106). Tal como en el
caso del conjunto de primeras palas impulsoras (104), el conjunto de
segundas palas impulsoras (106) están separadas de manera
preferente con una variedad de ángulos de separación (162) de
distintas magnitudes, de manera que dichos ángulos de separación
(162) están distribuidos en forma de un patrón predeterminado que
se repite alrededor de la circunferencia del impulsor (18). También
de manera preferente, las magnitudes y el patrón de los ángulos de
separación (162) para el conjunto de segundas palas impulsoras (106)
son distintos de las magnitudes y el patrón de los ángulos de
separación (152) para el conjunto de primeras palas impulsoras
(104).
En la realización específica mostrada, el patrón
de los ángulos de separación (152) que es utilizado para el
conjunto de primeras palas impulsoras (104) está configurado de modo
que una primera pala de las primeras palas impulsoras (104) (por
ejemplo, la primera pala impulsora -104b-) es adyacente a una
primera de las otras primeras palas impulsoras (por ejemplo, la
primera pala impulsora -104a-) y coopera definiendo entre las mismas
una primera zona (170) en el elemento de reborde (102), y cada una
de las primeras palas impulsoras (104) (por ejemplo, la primera
pala impulsora -104b-) también es adyacente a una segunda pala de
las otras primeras palas impulsoras (por ejemplo, la primera pala
impulsora -104c-) y cooperan definiendo una segunda zona (172)
entre las mismas sobre el elemento de reborde (102). La separación
de las primeras palas impulsoras (104) es tal que ninguna de las
zonas primera y segunda (170) y (172), que son adyacentes a
cualquiera de las primeras palas impulsoras (104), es igual en
magnitud.
Cada una de las primeras palas impulsoras (104)
se muestra comenzando en un punto interior (174) y terminado en un
punto exterior (176). Cada una de las primeras palas impulsoras
(104) (por ejemplo, la primera pala impulsora -104b-) está
configurada de modo que su punto interior (174) está localizado
radialmente hacia adentro con respecto al punto exterior (176) de
la primera de las otras primeras palas impulsoras (104) (por
ejemplo, la primer pala impulsora -104a-), y su punto exterior
(176) está localizado radialmente hacia afuera del punto interior
(174) de la segunda de dichas otras primeras palas impulsoras (104)
(por ejemplo, la primera pala impulsora -104c-). De acuerdo con
ello, una primera línea recta pasa a través de la abertura de
montaje (110) a través del punto interior (174) de la primera pala
impulsora (104b) y el punto exterior (176) de la primera pala
impulsora (104a), y una segunda línea recta pasa a través de la
abertura de montaje (110) a través del punto interior (174) de la
primera pala impulsora (104c) y el punto exterior (176) de la
primera pala impulsora (104b). Cada primera pala impulsora (104)
tiene forma curvada desde su punto interior (174) hasta su punto
exterior (176). Cada primera pala impulsora (104) se estrecha en
dirección saliente alejándose del elemento de reborde (102) desde
su punto interior (174) hasta un punto intermedio (178) entre los
puntos interior (174) y exterior (176).
De manera similar, el patrón de ángulos de
separación (162), que es utilizado para el conjunto de segundas
palas impulsoras (106), está configurado de modo que cada una de las
segundas palas impulsoras (106) (por ejemplo, la segunda pala
impulsora -106b-) sea adyacente a una primera pala de las otras
segundas palas impulsoras (por ejemplo, la segunda pala impulsora
-106a-), y cooperan definiendo entre las mismas una tercera zona
(180) en el elemento de reborde (102), y cada una de las segundas
palas impulsoras (106) (por ejemplo, la segunda pala impulsora
-106b-)
también es adyacente a una segunda pala de las otras segundas palas impulsoras (por ejemplo, la segunda pala impulsora -106c-) y cooperan definiendo entre las mismas una cuarta zona (182) en el elemento de reborde (102). La separación de las segundas palas impulsoras (106) es tal que ninguna de las terceras y cuartas zonas (180) y (182), que son adyacentes a cualquiera de las segundas palas impulsoras (106), es igual en magnitud.
también es adyacente a una segunda pala de las otras segundas palas impulsoras (por ejemplo, la segunda pala impulsora -106c-) y cooperan definiendo entre las mismas una cuarta zona (182) en el elemento de reborde (102). La separación de las segundas palas impulsoras (106) es tal que ninguna de las terceras y cuartas zonas (180) y (182), que son adyacentes a cualquiera de las segundas palas impulsoras (106), es igual en magnitud.
Cada una de las segundas palas impulsoras (106)
comienza en un punto interior (184) y termina en un punto exterior
(186). Cada una de las segundas palas impulsoras (106) (por ejemplo,
la segunda pala impulsora -106b-) está configurada de modo que su
punto exterior (186) está localizado radialmente hacia afuera del
punto interior (184) de la primera pala de las otras segundas palas
impulsoras (106) (por ejemplo, la segunda pala impulsora -106a-) y
su punto interior (184) está localizado radialmente hacia adentro
del punto exterior (186) de la segunda pala de las otras segundas
palas impulsoras (106) (por ejemplo, la segunda pala impulsora
-106c-). Cada segunda pala impulsora (106) tiene forma curvada
desde su punto interior (184) hacia su punto exterior (186). De
acuerdo con ello, una primera línea recta pasa a través de la
abertura de montaje (110), a través del punto interior (184) de la
primera pala impulsora (106b) y el punto exterior (186) de la
primera pala impulsora (106c), y una segunda línea recta pasa a
través de la abertura de montaje (110), a través del punto interior
(184) de la primera pala impulsora (106a) y el punto exterior (186)
de la primera pala impulsora (106b). Cada una de las segundas palas
impulsoras (106) se estrecha hacia afuera, alejándose del elemento
de reborde (102), desde su punto interior (184) hasta un punto
intermedio (188) entre los puntos interior (184) y exterior
(186).
Preferentemente, la separación entre cualquier
par adyacente de palas impulsoras no es igual a cualquier otra
separación entre un par adyacente de cualesquiera otras primeras y
segundas palas impulsoras (104) y (106), distribuyendo de este modo
la energía sonora en una máxima cantidad de frecuencias. Este tipo
de construcción, sin embargo, es extremadamente difícil,
específicamente cuando el impulsor (18) está formado por un proceso
de moldeado, debido a la distribución asimétrica del material en el
impulsor (18). Dicha distribución asimétrica del material tiende a
facilitar la distorsión del impulsor moldeado (18) a medida que se
enfría, y así como desplaza su centro de gravedad rotacional
alrededor del eje de rotación, de modo que produce vibraciones
cuando es girado.
En vistas de dichas dificultades, el conjunto de
primeras palas impulsoras (104) es dividido, en vez de ello, en una
serie de grupos de primeras palas configuradas de forma idéntica
(200), en los que cada uno de dichos grupos de primeras palas (200)
incluye una cantidad idéntica de primeras palas impulsoras (104) que
están separadas con un primer patrón de separación de palas
predeterminado. En el ejemplo descrito, cada uno de los grupos de
primeras palas (200) incluye un total de cuatro (4) de las primeras
palas impulsoras (104a), (104b), (104c) y (104c), estando separada
la primera pala impulsora (104a) del punto de referencia
predeterminado (por ejemplo, la primera pala impulsora -104d- de
otro grupo de primeras palas -200-) por un ángulo de 57º, estando
separadas las primeras palas impulsoras (104a) y (104b) por un
ángulo de separación (152) de 41º, estando separadas las primeras
palas impulsoras (104b) y (104c) por un ángulo de separación (152)
de 49º y estando separadas las primeras palas impulsoras (104c) y
(104d) por un ángulo de separación (152) de 33º. Los grupos de
primeras palas (200) están fijados al primer lado (150) del elemento
de reborde (102) de modo que están desplazados unos de los otros
por una separación angular predeterminada (por ejemplo, 57º).
De manera similar, el conjunto de segundas palas
impulsoras (106) está dividido en una serie de grupos de segundas
palas configurados de forma idéntica (220), en los que cada uno de
los grupos de segundas palas (220) incluye una cantidad idéntica de
segundas palas impulsoras (106) que están separadas siguiendo un
patrón de separación de segundas palas predeterminado. En el
ejemplo dado, cada uno de los grupos de segundas palas (220)
incluye un total de tres (3) de las segundas palas impulsoras
(106a), (106b) y (106c), con la segunda pala impulsora (106a)
estando separada del punto de referencia predeterminado (por
ejemplo, la segunda pala impulsora -106c- de otro grupo de segundas
palas -220-) por un ángulo de 40º, estando separadas las segundas
palas impulsoras (106a) y (106b) por un ángulo de separación (162)
de 32º y estando separadas las segundas palas impulsoras (106b) y
(106c) por un ángulo de separación (162) de 48º. Los grupos de
segundas palas (220) están fijados al segundo lado (170) del
elemento de reborde (102), de modo que están desplazados entre sí
por una separación angular predeterminada (por ejemplo, 40º).
Si bien la atenuación del ruido es lograda de
forma primaria a través de la configuración del impulsor (18), la
geometría del cuerpo envolvente (16) también es utilizada para
mejorar la atenuación del ruido que se genera durante el
funcionamiento del dispositivo de soplado (10). A este respecto, el
ruido resultante de la rotación del impulsor (18) no es descargado
de manera directa o en línea recta desde el cuerpo envolvente (16),
sino que rebota en varias superficies interiores dentro del cuerpo
envolvente (16), tal como se muestra en la figura 2. Por ejemplo,
el ruido (250) que es dirigido hacia atrás desde el impulsor (18) es
rebotado en la pared posterior (252) antes de rebotar hacia afuera,
a través de las aberturas de entrada (86). De manera similar, el
ruido (250) que es dirigido hacia adelante desde el impulsor (18)
rebota en las paredes (254) de la salida (68) antes de ser
expulsado a través de dicha salida (68. Los rebotes del ruido (250)
en las numerosas superficies interiores del cuerpo envolvente (16)
permite que dicho cuerpo envolvente (16) absorba algo de la energía
del ruido (250) para atenuar el nivel de ruido (250) que es
transmitido al exterior del cuerpo envolvente (16). Las personas
especializadas en la técnica apreciarán que la realización anterior
ha sido descrita a título de ejemplo, y de ningún modo como
limitación, y que varios cambios y modificaciones son posibles sin
salir del alcance de la presente invención, tal como queda definida
en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (16)
1. Ventilador de flujo radial, que
comprende:
- un cuerpo envolvente (16) que tiene como
mínimo una entrada (86), una salida (68) y una cavidad impulsora
(60) en conexión fluida con la entrada (86) y la salida (68); y
- un impulsor (18) soportado de forma rotativa
en la cavidad del impulsor (60) en un eje rotativo, teniendo dicho
impulsor (18) un elemento de reborde anular (102) y una serie de
primeras palas impulsoras (104) acopladas de forma fija a un primer
lado (150) del elemento de reborde anular (102), de modo que cada
una de las primeras palas impulsoras (104) es adyacente a otra de
las primeras palas impulsoras (104) en una dirección circunferencial
predeterminada, definiendo cada par adyacente de primeras palas
impulsoras (104) un ángulo de separación (152), estando configurado
el impulsor (18) de modo que una primera cantidad predeterminada de
dichas primeras palas impulsoras (104) está separada de una primera
pala impulsora asociada y adyacente (104) con un primer ángulo de
separación predeterminado y una segunda cantidad de dichas primeras
palas impulsoras (104) está separada de una primera pala impulsora
asociada y adyacente (104) con un segundo ángulo de separación
predeterminado que no es igual al primer ángulo de separación
predeterminado, estando segregada la serie de primeras palas
impulsoras (104) en una serie de grupos de primeras palas
configuradas de forma idéntica, teniendo cada uno de dichos grupos
de primeras palas igual número de primeras palas impulsoras (104),
estando separadas las primeras palas impulsoras (104) dentro de uno
de los grupos de primeras palas con respecto a otra primera pala
siguiendo un patrón predeterminado de ángulos de separación,
incluyendo como mínimo dicho primer ángulo de separación y dicho
segundo ángulo de separación predeterminados;
en el que la serie de primeras palas impulsoras
(104) está configurada para admitir un fluido compresible en una
primera dirección generalmente paralela al eje de rotación y
expulsar dicho fluido compresible hacia la salida (68) en una
dirección generalmente tangencial a la cavidad impulsora (60),
caracterizado porque el ventilador de flujo radial comprende
de manera adicional una serie de segundas palas impulsoras (106),
estando acopladas dichas segundas palas impulsoras (106) de forma
fija a un segundo lado (160) del elemento de reborde anular (102),
de modo que cada una de las segundas palas impulsoras (106) es
adyacente a otra de las segundas palas impulsoras (106) en una
dirección circunferencial predeterminada, definiendo cada par de
segundas palas impulsoras (106) un tercer ángulo de separa-
ción.
ción.
2. Ventilador de flujo radial, según la
reivindicación 1, en el que un ángulo de separación entre una última
de las primeras palas impulsoras (104) en un primer grupo de los
grupos de primeras palas y una primera de las primeras palas
impulsoras (104) en un grupo adyacente o inmediatamente siguiente de
los grupos de primeras palas no es igual al ángulo de separación
entre cada par adyacente de primeras palas impulsoras (104) en el
primero de los grupos de primeras palas.
3. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que el patrón
predeterminado de ángulos de separación incluye una serie de
ángulos de separación que no son iguales.
4. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que el impulsor está
configurado de modo que una primera cantidad predeterminada de las
segundas palas impulsoras (106) están separadas de una segunda pala
impulsora asociada y adyacente (106) por un cuarto ángulo de
separación, y una segunda cantidad predeterminada de segundas palas
impulsoras (106) están separada de una segunda pala impulsora
asociada y adyacente (106) por un quinto ángulo de separación
predeterminado que no es igual al cuatro ángulo de separación
predeterminado;
de manera que la serie de segundas palas
impulsoras (106) está configurada para admitir un fluido compresible
en una segunda dirección generalmente paralela al eje de rotación y
expulsar dicho fluido compresible hacia la salida (68) en una
dirección generalmente tangencial a la cavidad impulsora (60).
5. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que la serie de segundas
palas impulsoras (106) está segregada en una serie de grupos de
segundas palas configurados de forma idéntica, teniendo cada uno de
dichos grupos de segundas palas igual número que las segundas palas
impulsoras (106), estando separadas entre sí las segundas palas
impulsoras (106) dentro de uno de los grupos de segundas palas, de
acuerdo con un segundo patrón predeterminado de ángulos de
separación, incluyendo como mínimo dicho cuarto ángulo de
separación predeterminado y dicho quinto ángulo de separación
predeterminado.
6. Ventilador de flujo radial, según la
reivindicación 5, en el que el ángulo de separación entre una última
de las segundas palas impulsoras (106) en un primer grupo de
segundas palas y una primera de las segundas palas impulsoras (106)
en el grupo siguiente de los grupos de segundas palas no es igual al
ángulo de separación entre cada par adyacente de segundas palas
impulsoras en el primero de los grupos de segundas palas.
7. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones 5 ó 6, en el que el segundo patrón
predeterminado de ángulos de separación incluye una serie de ángulos
de separación que no son iguales.
8. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
segundas palas impulsoras (106) comienza en un punto interior (184)
y termina en un punto exterior (186), estando configurada cada una
de dichas segundas palas impulsoras (106) de modo que su punto
interior (184) está localizado radialmente hacia adentro del punto
exterior (186) de la primera pala de las otras segundas palas
impulsoras (106) y su punto exterior (186) está localizado
radialmente hacia afuera del punto interior (184) de la segunda
pala de las otras segundas palas impulsoras (106).
9. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
segundas palas impulsoras (106) tiene forma curvada desde el punto
interior (184) hasta el punto exterior (186).
10. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
segundas palas impulsoras (106) se estrecha hacia afuera alejándose
del elemento de reborde (102) desde el punto interior (184) hasta
un punto intermedio (188), localizado entre los puntos interior
(184) y exterior (186).
11. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 10, en el que una cantidad
predeterminada de grupos de primeras palas no es igual a la
cantidad predeterminada de grupos de segundas palas.
12. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 11, en el que una cantidad de las
primeras palas impulsoras (104) que forman uno de los grupos de
primeras palas no es igual a la cantidad de segundas palas
impulsoras (106) que forman uno de los grupos de segundas palas.
13. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
primeras palas impulsoras (104) comienza en un punto interior (174)
y termina en un punto exterior (176), estando configurada cada una
de las primeras palas impulsoras (104) de modo que su punto interior
(174) está localizado radialmente hacia adentro del punto exterior
(176) de la primera pala de las otras primeras palas impulsoras
(104), y su punto exterior (176) está localizado radialmente hacia
afuera del punto interior (174) de la segunda pala de las otras
primeras palas impulsoras (104).
14. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
primeras palas impulsoras (104) tiene forma curvada desde el punto
interior (174) hacia el punto exterior (176).
15. Ventilador de flujo radial, según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de las
primeras palas impulsoras (104) se estrecha hacia afuera alejándose
del elemento de reborde (102) desde el punto interior (174) hasta
un punto intermedio (178) entre los puntos interior (174) y exterior
(176).
16. Dispositivo de soplado o barrido de desechos
portátil (10), que comprende un ventilador o convector de flujo
radial de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
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