ES2299000T3 - Ventilador axial. - Google Patents

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ES2299000T3 ES05702389T ES05702389T ES2299000T3 ES 2299000 T3 ES2299000 T3 ES 2299000T3 ES 05702389 T ES05702389 T ES 05702389T ES 05702389 T ES05702389 T ES 05702389T ES 2299000 T3 ES2299000 T3 ES 2299000T3
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Abstract

Ventilador axial en el cual un rotor (1) comprende un cubo (2), motorizado de manera que gire alrededor se su propio eje central (3) según un sentido de rotación predeterminado (V), y una pluralidad de palas (5) que se extienden desde el cubo (2) en la dirección transversal al eje (3); el cubo (2) teniendo forma de taza y estando formado por una pared de fondo (6) y una pared lateral configurada tipo anillo (7); la pared de fondo (6) teniendo una pluralidad de nervaduras largas (20) dispuestas en una dirección radial y extendiéndose en altura hacia la cavidad del cubo (2), cada una de las nervaduras (20) terminando sobre una cara interna de la pared lateral configurada tipo anillo (7) y delimitando, junto con dicha pared lateral configurada tipo anillo (7), un área angular de la pared de fondo (6) situada de frente a la nervadura (20) tomando como referencia el sentido de rotación (V); el ventilador estando caracterizado por el hecho que cada área angular tiene un orificio pasante (9) para descargar todo fragmento, en particular agua, arena, tierra o barro, de la cavidad del cubo (2) a la parte externa del cubo (2).

Description

Ventilador axial.
La presente invención se refiere a un ventilador axial.
Más exactamente, el ventilador según la presente invención se puede usar en un sistema para enfriar el motor de un vehículo, en particular un vehículo agrícola, al cual se referirá la descripción que sigue, sin por ello restringir de ninguna manera el alcance de la invención.
En términos generales, un sistema para el enfriamiento de un motor comprende un radiador, que es parte de un circuito de enfriamiento adecuado para disipar en el ambiente el calor que extrae del motor el líquido que circula en su interior, y un ventilador axial, que genera un flujo de aire forzado a través del radiador para mejorar la disipación de calor de este último.
El ventilador puede ser impulsado por un motor eléctrico, el cual comprende un rotor cuya rotación es impulsada por el árbol del motor eléctrico. Un termostato que detecta la temperatura del líquido dentro del circuito de enfriamiento manda la activación del motor eléctrico, el cual se mantiene en funcionamiento hasta cuando la temperatura detectada del líquido de enfriamiento ha bajado por debajo de un valor límite predeterminado. En otras soluciones el ventilador es impulsado por varios tipos de dispositivos actuadores conocidos, por ejemplo acoplamientos viscoestáticos o acoplamientos electromagnéticos, cuya rotación, a su vez, es accionada por el motor.
El rotor comprende una pluralidad de palas, cada una con su base fijada a un cubo que está fijado coaxialmente al árbol del motor eléctrico. Las palas se extienden radialmente desde el cubo, pueden tener varios perfiles y estar dispuestas a varios ángulos con respecto al eje de rotación del cubo, y en la mayoría de los casos sus extremos opuestos a la base están fijados a un anillo de rigidización, el cual encierra las palas y está centrado en el eje de rotación del rotor.
Normalmente el cubo tiene forma de taza cilíndrica, de manera de encerrar y proteger, al menos parcialmente, el motor eléctrico.
Los ventiladores axiales del tipo descrito arriba presentan varias desventajas, en particular cuando se los usa con un circuito de enfriamiento de un vehículo agrícola. En las condiciones operativas más comunes de los vehículos agrícolas es bastante fácil que se tenga acumulación de agua, arena y tierra en el espacio entre el motor eléctrico, o el acoplamiento viscoestático, y el cubo del rotor, creando un barro que puede provocar problemas para el funcionamiento del ventilador. También se conocen ventiladores similares a partir de los documentos WO 03/010438A, FR 2.815.676A y DE 3.941.612A.
Un objetivo de la presente invención es el de proporcionar un ventilador axial mejorado que sea fiable incluso cuando funciona en condiciones ambientales muy dificultosas.
Otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un ventilador axial mejorado que sea simple y económico para producir.
Aún otro objetivo de la presente invención es el de proporcionar un ventilador axial mejorado que se pueda ensamblar a través de líneas de producción existentes sin tener que efectuar ninguna modificación en estas últimas.
La presente invención, en conformidad con uno de sus aspectos, proporciona un ventilador axial según está definido en la reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes se refieren a ejecuciones ventajosas y preferidas de la presente invención.
Los dibujos anexos exhiben una realización preferida de la presente invención sin restringir el alcance de su aplicación, y en los cuales:
- la figura 1 exhibe el rotor de un ventilador axial hecho según la presente invención;
- la figura 2 es una vista en planta de un detalle del rotor exhibido en la figura 1; y
- la figura 3 es una sección transversal a través de la línea III-III de la figura 2.
Con referencia a la figura 1, el número 1 denota un rotor de un ventilador axial que se puede usar de manera ventajosa con un circuito de enfriamiento (no exhibido) de un motor de un vehículo agrícola (tampoco exhibido).
El rotor (1) comprende un cubo central hueco (2), que se extiende substancialmente de manera simétrica alrededor de su eje central de rotación (3), un anillo de rigidización (4), centrado en el eje (3) y que circunscribe al cubo (2), y una pluralidad de palas (5), siete en la realización exhibida en la figura 1, cada una de las cuales extendiéndose desde el cubo (2) hasta el anillo (4) en una dirección transversal al eje (3).
De manera conocida, el cubo (2) está fijado coaxialmente al árbol de un motor eléctrico o a algún dispositivo de accionamiento (no exhibido), que permite que el rotor (1) y, por ende, el cubo (2) gire alrededor del eje (3) en la dirección (V) exhibida en las figuras 1 y 2.
En la realización exhibida en la figura 1, las palas (5) están ubicadas alrededor del eje (3) y se extienden radialmente desde el cubo (2) con un perfil y un ángulo determinado con respecto al eje (3), el anillo (4) actúa una rigidización de las palas (5) y de todo el rotor (1).
Obviamente, la presente invención también se puede aplicar a configuraciones diferentes con las palas estando situadas en cualquier posición, con o sin el anillo de rigidización.
El cubo (2), exhibido en detalles en las figuras 2 y 3, tiene un forma de taza cilíndrica, de manera de encerrar y proteger, al menos en parte, el motor eléctrico o los otros dispositivos actuadores.
El cubo (2) se compone de una pared de fondo (6) y de una pared lateral con forma de anillo (7), que se extiende de manera simétrica con respecto al eje (3) para encerrar y proteger el motor eléctrico o los otros dispositivos actuadores. Las palas (5) están conectadas a la cara externa de la pared (7) en correspondencia de sus bases y al anillo (4) en correspondencia de sus extremos externos.
La pared de fondo (6) tiene un orificio pasante central (8) para fijarla al árbol del motor o a los otros dispositivos actuadores.
La pared de fondo (6) también posee una pluralidad de orificios pasantes externos (9), diez en la ejecución exhibida, uniformemente distribuidos a lo largo de una circunferencia centrada en el eje (3) y cerca de la pared lateral (7).
Cada uno de los orificios (9) tiene una forma prismática substancialmente triangular y, con referencia a la dirección del eje (3) y a la dirección (V), está delimitado por una pared externa plana (10), dispuesta en un plano que se halla en ángulo recto con respecto a una dirección radial y a la pared (6), y por una pared posterior plana (11), dispuesta en un plano paralelo a una dirección radial e inclinado hacia atrás de un ángulo "\alpha" predeterminado con respecto a la dirección del eje (3), y por una pared interna plana (12), dispuesta en un plano oblicuo con respecto a una dirección radial y en ángulo recto con respecto a la pared de fondo (6).
Nuevamente con respecto a la dirección del eje (3) y a la dirección (V), las paredes (10 y 11) convergen hacia una pared curva de vértice externa posterior (13), las paredes (11 y 12) convergen hacia una pared curva de vértice interna posterior (14), y las paredes (10 y 12) convergen hacia una pared curva de vértice frontal (15). Por lo tanto, las paredes (13, 14 y 15) actúan como paredes de conexión y también delimitan el orificio (9).
El ángulo "\alpha" preferentemente está comprendido entre 30 y 60 grados, aún más preferible es igual a 45 grados como se muestra en la figura 3, y es tal que le confiere al orificio (9) un avellanado posterior desde la parte interna del cubo (2) hacia la parte externa del cubo (2). En otros términos, donde los número 16 y 17 denotan, respectivamente, la cara externa y la cara interna de la pared (6), las paredes (10 - 15) y la cara (16) forman una boca externa (18) del orificio (9) cuya área es mayor, para ser más precisos más larga en la dirección opuesta a la dirección V, que el área de la boca interna (19) del orificio (9) formada por las paredes (10 - 15) y la cara (17).
Las bocas (18 y 19) tienen respectivas formas triangulares con vértices redondeados debido a la curvatura de las paredes (13, 14 y 15).
Hacia la cavidad del cubo (2), desde la cara (17) de la pared (6) se extiende, en escuadra en altura y en una dirección radial en longitud, una pluralidad de largas nervaduras de rigidización (20) que terminan sobre la cara interna de la pared lateral configurada tipo anillo (7).
La cantidad de orificios (9) es igual a la cantidad de nervaduras (20) (diez en la ejecución exhibida) y, con respecto al sentido de rotación (V), están dispuestos inmediatamente de frente a cada nervadura (20) con la respectiva pared inclinada (11) cerca de la nervadura.
Como se describe más adelante, cada nervadura (20), aparte de ser un elemento de rigidización del cubo (2), también es un elemento para recolectar fragmentos (y/o agua, humedad de condensación, etc.) y funciona como guía y drenaje de dichos fragmentos hacia la parte interna del cubo (2).
Por consiguiente, el orificio (9) y la pared (11) forman una boca de salida natural para dichos fragmentos y/o agua, humedad de condensación, etc.
Los orificios (9) fueron ideados para mejorar la descarga de los fragmentos, más en particular agua, arena, tierra y barro que, si se los deja acumular en el espacio vacío entre el motor eléctrico (o los otros dispositivos actuadores) y el cubo (2), podrían provocar problemas de funcionamiento del ventilador.
La descarga de los fragmentos a través de los orificios (9) se ve facilitada por la posición externa de los orificios (9), que están cerca de la pared (7) y por el hecho que las nervaduras (20) están cerca de los mismos.
Los fragmentos a descargar, empujados por las nervaduras (20), fluyen hacia la pared (7) impulsados por la fuerza centrífuga, y la doble barrera formada por la pared (7), por un lado, y por cada una de las nervaduras (20), por el otro lado, guía los fragmentos a pasar a través de los orificios (9).
El flujo de fragmentos a través de los orificios (9) desde la parte interna a la parte externa del cubo (2) es facilitado por el hecho que dichas paredes posteriores (11) están inclinadas hacia atrás. En otros términos, con referencia al sentido de rotación (V) del rotor, la pared (7) delimita, junto con cada una de las nervaduras (20) un área angular de la pared de fondo (6) en la zona de frente a la nervadura (20). Los fragmentos a descargar se acumulan en dicha área, y en esa área angular está situado el orificio (9) para la extracción de los fragmentos.
En el área angular el orificio (9) está colocado con su pared (10) substancialmente actuando como una extensión de la pared (7) y con su pared (11) substancialmente actuando como una extensión de la nervadura (20).
Además, la forma seleccionada para los orificios (9) permite obtener una baja intensidad de ruido y no provoca silbido aerodinámico durante la rotación del rotor (1).
En una realización no exhibida, pero que se puede inferir fácilmente a partir de la descripción anterior, la cantidad de orificios (9) y nervaduras (20) es una cantidad predeterminada diferente de diez.
La presente invención puede ser sometida a modificaciones prácticas-aplicativas sin por ello apartarse del alcance del concepto inventivo, como está expuesto en las reivindicaciones.
Lista de caracteres de referencia
1
Rotor
2
Cubo
3
Eje de rotación del rotor
4
Anillo
5
Palas
6
Pared de fondo del cubo
7
Pared lateral del cubo
8
Orificio central del cubo
9
Orificios externos del cubo
10-15
Paredes de delimitación de los orificios (9)
16
Cara externa de la pared (6)
17
Cara interna de la pared (6)
18
Boca externa del orificio (9)
19
Boca interna del orificio (9)
20
Nervaduras
V
Sentido de rotación del rotor
\alpha
Ángulo

Claims (11)

1. Ventilador axial en el cual un rotor (1) comprende un cubo (2), motorizado de manera que gire alrededor se su propio eje central (3) según un sentido de rotación predeterminado (V), y una pluralidad de palas (5) que se extienden desde el cubo (2) en la dirección transversal al eje (3); el cubo (2) teniendo forma de taza y estando formado por una pared de fondo (6) y una pared lateral configurada tipo anillo (7); la pared de fondo (6) teniendo una pluralidad de nervaduras largas (20) dispuestas en una dirección radial y extendiéndose en altura hacia la cavidad del cubo (2), cada una de las nervaduras (20) terminando sobre una cara interna de la pared lateral configurada tipo anillo (7) y delimitando, junto con dicha pared lateral configurada tipo anillo (7), un área angular de la pared de fondo (6) situada de frente a la nervadura (20) tomando como referencia el sentido de rotación (V); el ventilador estando caracterizado por el hecho que cada área angular tiene un orificio pasante (9) para descargar todo fragmento, en particular agua, arena, tierra o barro, de la cavidad del cubo (2) a la parte externa del cubo (2).
2. Ventilador según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que los orificios pasantes (9) están uniformemente distribuidos a lo largo de una circunferencia centrada en el eje (3) y se hallan cerca de la pared lateral configurada tipo anillo (7).
3. Ventilador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho que los orificios pasantes (9) tienen una forma prismática substancialmente triangular.
4. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que en cada una de dichas áreas angulares un orificio pasante (9) está delimitado por al menos tres paredes (10 - 15), de las cuales una primera pared (10) substancialmente actúa como una extensión de la pared lateral configurada tipo anillo (7).
5. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que en cada área angular un orificio pasante (9) está delimitado por al menos tres paredes (10 - 15), de las cuales una segunda pared (11) actúa substancialmente como una extensión de la nervadura (20).
6. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que, con referencia a la dirección del eje (3) y al sentido de rotación (V) del cubo (2), cada orificio pasante (9) está delimitado por al menos tres paredes (10 - 15), de las cuales una primera pared externa plana (10) está dispuesta en un plano en ángulo recto con respecto a una dirección radial y a la pared de fondo (6).
7. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que, con referencia a la dirección del eje (3) y al sentido de rotación (V) del cubo (2), cada orificio pasante (9) está delimitado por al menos tres paredes (10 - 15), de las cuales una segunda pared posterior plana (11) está dispuesta en un plano paralelo con una dirección radial y está inclinada hacia atrás de un ángulo predeterminado (\alpha) con respecto a la dirección del eje (3).
8. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que, con referencia a la dirección del eje (3) y al sentido de rotación (V) del cubo (2), cada orificio pasante (9) está delimitado por al menos tres paredes (10 - 15), de las cuales una tercera pared interna plana (12) está dispuesta según un plano oblicuo con respecto a una dirección radial y en ángulo recto con respecto a la pared de fondo (6).
9. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 6 a 8, caracterizado por el hecho que, con referencia a la dirección del eje (3) y al sentido de rotación (V) del cubo (2), la primera y la segunda pared (10 y 11) convergen hacia una pared curva de vértice externa posterior (13); la segunda y la tercera pared (11 y 12) convergen hacia una pared curva de vértice interna posterior (14); y la primera y la tercera pared (10 y 12) convergen hacia una pared curva de vértice frontal (15).
10. Ventilador según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 7 a 9, caracterizado por el hecho que el ángulo predeterminado (\alpha) está comprendido entre 30 y 60 grados.
11. Ventilador según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho que el ángulo predeterminado (\alpha) es igual a 45 grados.
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