ES2295934T3 - Ventilador con elemento de flujo laminar delante de la abertura de flujo entrante. - Google Patents

Abstract

Un artículo para absorber fluido corporal de un portador, que comprende una región (7) de almacenamiento de fluido que tiene una primera cara principal en una cara de la misma y una segunda cara principal en la cara opuesta de la misma y una primera y una segunda regiones (6, 8) de recepción de fluido adyacentes a la primera cara principal y la segunda cara principal mencionadas, respectivamente, dicho artículo caracterizado por que cada región (6, 8) de recepción de fluido está adaptada para recibir fluido y liberarlo en la cara principal adyacente de la región (7) de almacenamiento de fluido, estando cada una de las regiones (6, 8) de recepción de fluido conformada de un material que tiene una voluminosidad, medida a una presión de 2 kPa, de al menos 20 cm3/g y un espesor de 1 a 10 mm, en donde cada una de dichas regiones (6, 8) de recepción de fluido está en forma de una lámina y dicha región (7) de almacenamiento de fluido está en forma de una lámina adicional en una relación cara-a-cara con la lámina de recepción de fluido, y el material utilizado para cada una de las regiones (6, 8) de recepción de fluido es una banda tendida en seco de fibras de longitud cortada.

Description

Ventilador con elemento de flujo laminar delante de la abertura de flujo entrante.

El invento hace referencia a un ventilador radial con elemento de flujo laminar y bypass. El ventilador radial posee una carcasa y una rueda de ventilador dispuesta dentro de la misma, una entrada de aire y una salida de aire, con una cámara de presión conformada entre la entrada de aire y la salida de aire.

Los ventiladores radiales de este tipo (ver por ejemplo el documento de patente DE-A-10017807) se emplean con frecuencia en quemadores para la técnica doméstica. En tales quemadores y, especialmente si la instalación trabaja según el principio de interconexión electrónica, es necesario registrar los parámetros del sistema con la mayor precisión posible a fin de adaptar con exactitud el control respectivo a la demanda necesaria.

Habitualmente, tales instalaciones de combustión son equipadas con una interconexión neumática, es decir, que las válvulas son controladas neumáticamente facilitándose la presión de mando mediante la generación de presión por la rueda de ventilador o tomándose dicha presión en un punto que corresponda de la entrada de aire, respectivamente. De ahí que sea necesario mantener siempre una presión de funcionamiento mínima para reunir las fuerzas de mando necesarias. Esto significa que se requiere una mayor potencia absorbida para un motor de accionamiento de lo que sería necesario simplemente para aportar el rendimiento calorífico deseado.

Se logra una mejora esencial si el control se realiza siguiendo el principio de interconexión electrónica. En la interconexión electrónica las instrucciones de mando para las respectivas válvulas no son transmitidas a las válvulas a través de fuerzas neumáticas sino como impulsos eléctricos que son mandados a las válvulas por una unidad de cálculo. Las señales de mando respectivas dependen de la potencia pedida y ésta puede a su vez predeterminar un número de revoluciones del motor de accionamiento. La cantidad de combustible a añadir es controlada en función de la masa de aire registrada a través de un sensor apropiado. Del mismo modo también es posible registrar la masa de combustible -un gas en la mayoría de los casos- y añadirla a la mezcla de forma que la cantidad sea controlada por ordenador.

No obstante, existe un problema con la ubicación de los sensores para la medición de las masas de aire y/o de las cantidades de gas.

El invento tiene por objeto describir un ventilador radial de la clase mencionada en el que se logra de manera económica una medición lo más exacta posible de las cantidades de masas para un posterior control ajustado a la demanda.

De acuerdo con el invento dicho objetivo se consigue disponiendo delante de la entrada de aire un elemento de flujo laminar que, en un bypass conformado en el mismo, tiene un sensor para el registro de como mínimo un parámetro del medio que fluye por la entrada de aire. Gracias a la disposición de un elemento de flujo laminar delante de la entrada de aire queda garantizado que el ataque de la corriente es cuasilaminar, independientemente del número de revoluciones y de otros parámetros del aparato. La ubicación especial del sensor para registrar un parámetro del medio que fluye por la entrada de aire permite un registro en gran parte sin perturbaciones de los parámetros deseados.

En una forma de realización preferida puede estar previsto que el elemento de flujo laminar se compone de una disposición de canales de flujo envueltos por un cilindro exterior. Preferiblemente, puede estar previsto que los canales de flujo estén conformados en una pieza insertada que se encuentra insertada en el cilindro exterior, estando el bypass conformado entre ambos componentes. De este modo es posible mecanizar y fabricar el componente con facilidad.

Puede considerarse una forma de realización especialmente preferida aquella en la que el bypass tiene una hendidura de entrada y una hendidura de salida conformadas respectivamente entre la pieza insertada y el cilindro exterior. La formación de una hendidura entre dos elementos constructivos diferentes permite ajustar fácilmente a la medida deseada el caudal volumétrico a través del bypass en relación al caudal volumétrico en la corriente principal. Gracias a la facilitación de una hendidura como entrada para el bypass se vela por conducir un flujo laminar al sensor de modo que se consiguen unos resultados de medición exactísimos. Especialmente, puede estar previsto que la hendidura de entrada esté en conexión de flujo con un orificio de admisión del elemento de lengüeta, previéndose preferiblemente una cámara de tranquilización para tranquilizar la corriente de aire detrás de la hendidura de entrada y disponiéndose el sensor en un canal sensor que está en conexión de flujo con la cámara de tranquilización a través de una abertura de flujo entrante y una abertura de flujo saliente. Gracias a esta medida de la técnica de los fluidos se logra un máximo de tranquilización del medio que se debe medir, de modo que aumenta aun más la calidad del resultado de la
medición.

Entre el elemento de flujo laminar y la entrada de aire de la carcasa está conformada una afluencia para otro medio y, preferiblemente dicha afluencia se encuentra homogéneamente repartida por el perímetro de la entrada de aire. Gracias a esta medida se consigue que el aire se mezcle lo mejor posible con el medio de combustión.

Preferiblemente el otro medio es conducido por un elemento de alimentación en el que también esta previsto un sensor para tomar unos parámetros predeterminados. Preferiblemente, dicho sensor también está dispuesto en un bypass que se extiende entre la pieza insertada y un aro exterior. El resto de la conformación con cámara de tranquilización y conexión de flujo del canal de bypass es similar a la conformación en relación con el bypass en el elemento de flujo laminar.

Seguidamente se describe el invento con detalle, haciendo uso de ejemplos de formas de realización representadas en el dibujo.

En dichos dibujos:

La figura 1 es una vista seccional de una representación esquemática de una parte de un ventilador radial con carcasa, rueda de ventilador, entrada de aire y elemento de alimentación para otros medios.

La figura 2 es una representación del detalle I de la figura 1.

La figura 3 es una representación del detalle II de la figura 1.

La figura 4 es una representación del detalle III de la figura 1.

La figura 5 es una representación del detalle IV de la figura 1.

La figura 6 es una forma de realización alternativa, en sección según la figura 1.

La figura 7 es una representación de una sección a lo largo de la línea A-A de la figura 6.

Y la figura 8 es una representación del detalle V de la figura 6.

La figura 1 es una sección axial de la zona de entrada de aire de un ventilador radial 1 de acuerdo a una primera forma de realización. El ventilador radial 1 tiene una carcasa 2 con una rueda de ventilador 3 dispuesta en la misma. En la representación esquemática están conformadas esencialmente una entrada de aire 4 en posición central en una de las paredes laterales de la carcasa 2 y, representada de forma esquemática, una salida de aire 5 para la emisión radial de una mezcla de medios.

Entre la entrada de aire 4 y la salida de aire 5 se extiende una cámara de presión 6 en la que la rueda de ventilador 3 aumenta la presión y la velocidad del medio circulante.

Como es común, la entrada de aire 4 está provista de una curvatura de admisión. Delante de la entrada de aire 4 está dispuesto un elemento de flujo laminar 7. Dicho elemento tiene una disposición de canales de flujo 10, formados por una multitud de pasos conformados en el elemento de flujo laminar 7. Dichos pasos pueden ser circulares, pero también pueden presentar cualquier otra forma de sección adecuada.

En el ejemplo de forma de realización representado, los canales de flujo 10 están conformados en una pieza insertada 12 que está insertada en un cilindro exterior 11. Para ello, el cilindro exterior tiene un nervio interior circunferencial 28 en el que descansa la pieza insertada 12 con un hombro 29.

Entre el orificio de admisión 4' del elemento de flujo laminar y la zona de escape 29 del elemento de flujo laminar está conformado un bypass 8. En el recorrido de este bypass 8 está previsto un sensor 9 por medio del cual es tomado el parámetro deseado del medio que fluye por el bypass, como valor de referencia para el medio que penetra por el elemento de flujo laminar.

De acuerdo al invento, el bypass tiene un diseño que lleva a una tranquilización especial de la corriente de medio, especialmente en la zona del sensor.

En el ejemplo de forma de realización representado, el bypass es formado, en la dirección de circulación, por una hendidura de entrada 13, una primera cámara de tranquilización 15', una abertura de flujo entrante 17, un canal de sensor 16, una abertura de flujo saliente 18, una segunda cámara de tranquilización 15'' y una hendidura de salida 14.

Las figuras 2 a 5 reproducen en escala mayor los detalles I a IV de la figura 1. El detalle 1 muestra la zona de entrada del bypass 8. El cilindro exterior 11 tiene en su extremo superior libre un hombro circunferencial 11' orientado hacia dentro que recorre todo el perímetro. El elemento de flujo laminar 7 no empalma haciendo tope con el hombro 11' del cilindro exterior 11, sino que forma un intersticio anular circunferencial con su cara frontal superior 7' y la superficie opuesta 11'' del hombro 11' y siguiendo por el recorrido de la circulación, dicho intersticio anular se ensancha para formar la cámara de tranquilización 15'. En el ejemplo de forma de realización representado, de la cámara de tranquilización 15' se desvía en su zona superior el canal de sensor 16 en una abertura de flujo entrante 17. En la zona inferior del canal de sensor 16 está conformada nuevamente una cámara de tranquilización 15'' que está en conexión de flujo con el canal de sensor 16 a través de la abertura de flujo saliente 18. La cámara de tranquilización 15' está a su vez en conexión de flujo con el paso de aire de la zona de escape 29 del elemento de flujo laminar, a través de la hendidura de salida 14. Directamente a continuación de la hendidura de salida 14, la zona de escape 29 está estrechada para formar una tobera 30. Dicha tobera 30 reduce la sección de la zona de escape a la sección de la entrada de aire 4.

En un punto apropiado, en el canal de sensor 16 está dispuesto el sensor 9. El sensor 9 puede estar preparado para tomar distintos parámetros del medio que circula de paso, como por ejemplo la temperatura y la velocidad de flujo.

Gracias a la vecindad directa entre la hendidura de salida 14 y la tobera 30 en la zona de escape, y a consecuencia de la diferencia de presión, se asegura el mantenimiento de un flujo continuado en el bypass.

Tal como se reconoce en la figura 3, el sensor 9 está dispuesto en una pieza insertada 9' que se encuentra insertada en la correspondiente escotadura del cilindro exterior 11. La escotadura se abre a su vez hacia el canal de sensor de modo que el sensor puede entrar en contacto directo con el medio que circula.

Tal como se reconoce además en la figura 1, la tobera 30 termina a una distancia predeterminada delante de la entrada de aire 4 de la carcasa 3. Entre la tobera 30 y la entrada de aire 4 está previsto un intersticio anular circunferencial que a través del canal de afluencia 19 está en conexión de flujo con un elemento de alimentación 20 para otro medio. Preferiblemente, la hendidura formada entre la pared de la tobera 30 y la entrada de aire 4 está más ancha en el lado opuesto al elemento de alimentación 20 que en el lado dirigido hacia dicho elemento. Por medio de un diseño de esta índole se asegura que por el perímetro de la entrada de aire 4, el medio adicional es conducido uniformemente repartido al primer medio.

El medio adicional, en el presente caso, gas combustible, es conducido a través de un elemento de alimentación 20. Dicho elemento de alimentación 20 tiene una conexión 31 para una conducción de gas. Dicha conexión está en conexión de flujo con un anillo cilíndrico 32 en el que está insertado un anillo interior 33. El elemento de alimentación 20 también está equipado con un sensor 21 que está dispuesto en un bypass 22. El diseño del bypass coincide esencialmente con la conformación descrita en relación con el elemento de flujo laminar 7. Por lo tanto, el bypass 22 se compone esencialmente de una hendidura de entrada 26 que se encuentra en la zona de la transición entre la conexión 31 para la conducción de gas y el anillo interior 33. A la hendidura de entrada 26 le sigue una cámara de tranquilización superior 23', a la que sigue en la zona superior una abertura de entrada 24 para el canal de sensor 35. El canal de sensor 35, en su zona inferior, está en conexión de flujo con la cámara de tranquilización 23'', a través de una salida 25. La cámara de tranquilización 23'' está en conexión de flujo con la abertura de flujo saliente 36, a través de la hendidura de salida 27. La abertura de flujo saliente 36 pasa al canal de afluencia 19 que conduce el segundo medio a la entrada de aire 4, de la manera descrita más arriba.

La figura 6 representa otra forma de realización del elemento de flujo laminar según el invento. En esta variante de realización, el canal de afluencia 19 del otro medio no desemboca en la zona de la entrada de aire 4 o la zona de la tobera de la entrada de aire, respectivamente, a través de un intersticio anular que se ensancha uniformemente por el perímetro y vuelve a reducirse, sino a través de un sinnúmero de aberturas 19'. Las aberturas 19' están repartidas uniformemente por el perímetro, pero cuanto más aumenta la distancia del elemento de alimentación 20, mayor sección de penetración tienen. De este modo también puede asegurarse que un caudal másico uniforme del gas es conducido por el perímetro de la entrada de aire 4 a la cámara de presión.

El invento no se limita a las formas de realización representadas y descritas. Así, por ejemplo, en el ejemplo de forma de realización representado sólo está previsto un sensor, pero para lograr un registro más exacto pueden estar dispuestos y repartidos por el perímetro del elemento de flujo laminar, varios sensores cuyo resultado de medición se analiza correspondientemente en un ordenador, ajustándose correspondientemente la afluencia de gas.

Claims (13)

1. Ventilador radial (1) con una carcasa (2) y una rueda de ventilador (3) dispuesta dentro de la misma, una entrada de aire (4) y una salida de aire (5), con una cámara de presión (6) conformada entre estas últimas, caracterizado porque delante de la entrada de aire (4) está dispuesto un elemento laminar (7) que en un bypass (8) conformado en el mismo comprende un sensor (9) para registrar como mínimo un parámetro del medio que fluye por la entrada de aire (4).

2. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento laminar (7) se compone de una disposición de canales de flujo (10) envueltos por un cilindro exterior (11).

3. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los canales de flujo (10) están conformados en una pieza insertada (12) que se encuentra insertada en un cilindro exterior (11), estando el bypass (8) conformado entre ambos componentes.

4. Ventilador radial de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el bypass (8) tiene una hendidura de entrada (13) y una hendidura de salida (14) conformadas respectivamente entre la pieza insertada (12) y el cilindro exterior (11).

5. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 4, caracterizado porque la hendidura de entrada (13) y la hendidura de salida (14) se encuentran en conexión de flujo con el orificio de admisión (4') del elemento laminar (7) o su zona de escape (29) respectivamente.

6. Ventilador radial de acuerdo a una de las reivindicaciones 4 a 3, caracterizado porque el bypass (8) tiene detrás de la hendidura de entrada (13) una cámara de tranquilización (15') para tranquilizar la corriente de aire.

7. Ventilador radial de acuerdo a una de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el sensor (9) está dispuesto dentro de/en un canal de sensor (16) que, a través de una abertura de flujo entrante y una abertura de flujo saliente (17; 18), está en conexión de flujo con una cámara de tranquilización (15', 15'') respectivamente.

8. Ventilador radial de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque entre el elemento laminar (7) y la entrada de aire (4) de la carcasa (2) está conformado un canal de afluencia (19) para otro medio.

9. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizado porque el otro medio afluye uniformemente repartido por el perímetro de la entrada de aire (4).

10. Ventilador radial de acuerdo a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el otro medio es conducido por un elemento de alimentación (20).

11. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de alimentación (20) tiene un sensor (21) para el otro medio.

12. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 11, caracterizado porque el sensor (21) está dispuesto en un bypass (22) que tiene una cámara de tranquilización (23).

13. Ventilador radial de acuerdo a la reivindicación 12, caracterizado porque el sensor (21) está dispuesto en un canal de sensor (35) que está en conexión de flujo con la cámara de tranquilización (23) a través de una entrada y una salida (24, 25).