ES2312576T3 - Impuls0r para soplador de multiples alabes y soplador de multiples alabes equipado con el mismo. - Google Patents
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Abstract
Un impulsor (113, 213, 1113) de un soplador de múltiples álabes, que comprende: una placa (131, 231, 1131) principal que gira alrededor de un eje (O-O) de giro; una pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) que están dispuestos de manera anular alrededor del eje (O-O) de giro, estando un extremo de cada uno de la pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) fijado a la placa (131, 231, 1131) principal; una placa (132, 1132) lateral anular que conecta otros extremos de la pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633); en el que partes entre álabes de la placa (131, 231, 1131) principal situadas entre la pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) están recortadas al menos en la parte delantera en el sentido de giro de los álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633), caracterizado porque: la placa (132, 1132) lateral tiene un diámetro interno que es superior a un diámetro externo de la placa (131, 231, 1131) principal; y las partes entre álabes situadas entre la pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) de la placa (131, 231, 1131) principal están recortadas más grandes que las dimensiones externas de los álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) para permitir de ese modo que los álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) sobre el impulsor (113, 213, 1113) se encajen en las correspondientes partes entre álabes sobre un impulsor (113, 213, 1113) similar para permitir apilar entre sí impulsores similares.
Description
Impulsor para soplador de múltiples álabes y
soplador de múltiples álabes equipado con el mismo.
La presente invención se refiere a un impulsor
de un soplador de múltiples álabes y un soplador de múltiples
álabes equipado con el mismo. Más en particular, la presente
invención se refiere a un impulsor para un soplador de múltiples
álabes en el que los extremos de una pluralidad de álabes que se
extienden desde una placa principal están conectados por medio de
una placa lateral anular, y a un soplador de múltiples álabes
equipado con el mismo.
Un soplador de múltiples álabes se emplea en
dispositivos tales como purificadores de aire, climatizadores de
aire, y similares (a los que se hace referencia en lo sucesivo en el
presente documento como "climatizadores de aire") para soplar
aire. Un soplador convencional de múltiples álabes se muestra en las
figuras 1-3. La figura 1 muestra vistas en sección
transversal lateral de un soplador convencional de múltiples álabes,
la figura 2 muestra una vista en perspectiva de un impulsor para el
soplador convencional de múltiples álabes, y la figura 3 muestra
una vista en planta del impulsor para el soplador convencional de
múltiples álabes.
El soplador 10 de múltiples álabes incluye un
impulsor 13, una carcasa 11 que cubre el impulsor 13, y un motor 14
que hace girar el impulsor 13. El impulsor 13 incluye una placa 31
principal en forma de disco a la que está fijado un extremo de cada
uno de una pluralidad de álabes 33 al borde periférico externo de
los mismos, y una placa 32 lateral anular a la que están conectados
los otros extremos de los álabes 33. Un acceso 11a de descarga de
aire, y un acceso 11b de entrada de aire que está rodeado de una
abocinamiento 12, están formados en una carcasa 11. El acceso 11b
de entrada está enfrentado con la placa 32 lateral del impulsor 13.
Además, el acceso 11a de descarga está formado en una dirección que
es perpendicular al acceso 11b de entrada de modo que el aire sopla
hacia fuera en una dirección aproximadamente perpendicular a un eje
O-O de giro del impulsor 13.
Cuando el motor 14 gira para hacer funcionar el
soplador 10 de múltiples álabes, el impulsor 13 gira en una
dirección de giro R (mostrada en la figura 3) con respecto a la
carcasa 11. Esto permite que cada álabe 33 del impulsor extraiga
aire del lado periférico interno del impulsor 13 a un espacio en el
lado periférico externo de los mismos, aspirar aire desde el acceso
11b de entrada hacia el espacio periférico interno del impulsor 13,
y soplar el aire que se forzó a que saliera hacia el lado periférico
externo del impulsor 13 a través del acceso 11a de descarga. Dicho
de otro modo, el soplador 10 de múltiples álabes aspira aire del
acceso 11b de entrada y sopla aire fuera desde el acceso 11a de
descarga.
En este tipo de soplador 10 de múltiples álabes
se produce ruido que está provocado por los vórtices turbulentos
producidos próximos a la placa 31 principal. Más específicamente,
los vórtices turbulentos se generan por el mecanismo descrito a
continuación.
Como se muestra en la figura 1(a), el
aire aspirado hacia el interior del impulsor 13 del acceso 11b de
entrada principalmente fluye hacia la placa 31 principal y después
gradualmente hacia la periferia externa (véase flujo de aire W).
Sin embargo, como se muestra en la figura 1(b), una parte del
aire aspirado desde el acceso 11b de entrada choca con la placa 31
principal, y después fluye hacia el lado periférico externo próximo
a la placa 31 principal (véase flujo de aire X). Los vórtices
turbulentos se generan en este flujo de aire X debido al choque con
la placa 31 principal. Los vórtices turbulentos fluyen con el flujo
de aire X hacia la periferia externa y se mezclan además con el
flujo de aire que choca con la placa 31 principal, y por tanto los
vórtices turbulentos en el flujo de aire X después crecen
gradualmente y los vórtices turbulentos más grandes se forman en
los bordes periféricos internos de los álabes 33. Estos vórtices
turbulentos agrandados se extraen hacia la periferia externa por
los álabes 33, y esto genera ruido.
Además, cuando es importante una reducción en
los costes de fabricación, las formas de la sección transversal de
los álabes en el soplador mencionado anteriormente están diseñadas
para ser aproximadamente las mismas en cada posición de modo que
los álabes pueden estar formados de manera unitaria a partir de una
resina sintética por medio de un molde horizontal de dos piezas.
Dicho de otro modo, los álabes no son inclinados ni curvos de modo
que pueden formarse únicamente con moldes superiores e inferiores
(véase álabes 33 en las figuras 2 y 3). Sin embargo, este tipo de
forma de álabe crea un estado en el que la cantidad de aire que
fluye hacia dentro y hacia fuera será diferente en cada posición de
álabe, y esto hace que se genere ruido. Adoptar medidas tales como
inclinar los álabes en posiciones apropiadas es un modo de reducir
este tipo de ruido, sin embargo esto colocará los álabes en formas
que no puede formarse de manera unitaria por medio de moldes
superior e inferior y por tanto aumenta en gran medida el coste de
fabricación del impulsor. Dicho de otro modo, será necesario usar
un molde deslizante para formar las partes inclinadas de los álabes,
y esto aumentará el número de moldes, aumentará el coste de
fabricación, y alargará el tiempo que lleva formar los álabes.
El documento FR-1284741 da a
conocer un impulsor de múltiples álabes cuyos álabes están acoplados
en sus bases a una placa principal y en los extremos opuestos están
unidos por una plaqueta anular. Están previstas partes recortadas
en diente de sierra en la placa principal entre los álabes. La placa
principal de un impulsor puede montarse en un rebaje circular en la
plaqueta anular de otro impulsor para crear una torre de impulsores
de doble altura.
El documento US-6 168 734
también da a conocer un impulsor de múltiples álabes.
Según la presente invención, se proporciona un
impulsor de un soplador de múltiples álabes, que comprende: una
placa principal que gira alrededor de un eje de giro; una pluralidad
de álabes que están dispuestos de manera anular alrededor del eje
de giro, un extremo de cada uno de la pluralidad de álabes fijado a
la placa principal; y una placa lateral anular que conecta otros
extremos de la pluralidad de álabes; en el que partes entre álabes
de la placa principal situadas entre la pluralidad de álabes están
recortadas al menos en la parte delantera en el sentido de giro de
los álabes, caracterizado porque: la placa lateral tiene un diámetro
interno que es superior a un diámetro externo de la placa
principal; y las partes entre álabes situadas entre la pluralidad
de álabes de la placa principal están recortadas más grandes que las
dimensiones externas de los álabes, para permitir de ese modo que
los álabes sobre el impulsor se encajen en las correspondientes
partes entre álabes sobre un impulsor similar para permitir apilar
entre sí impulsores similares.
Con un impulsor de este tipo para un soplador de
múltiples álabes, una parte de los vórtices turbulentos que crecen
debido al choque del flujo de aire con la placa principal y la
mezcla con el flujo de aire se desplazarán desde las partes entre
álabes de la placa principal situadas entre la pluralidad de álabes
hacia el exterior de la placa principal en la dirección axial
inmediatamente antes de extraerse por los álabes debido a que las
partes entre álabes recortadas se han recortado al menos en la parte
delantera de los álabes en el sentido de giro. Esto permite reducir
el ruido generado cuando el flujo de aire se extrae por los
álabes.
Además, recortando las partes entre álabes de
una placa principal convencional que hasta este momento no se había
recortado, los álabes de un impulsor puede insertarse en las partes
entre álabes de otro impulsor y al menos dos impulsores pueden de
ese modo apilarse entre sí. Cuando se apilan entre sí, las placas
laterales que tienen un diámetro interno que es superior al
diámetro externo de las placas principales no resultarán dañadas, y
dos impulsores pueden apilarse entre sí si los álabes de un impulsor
pueden pasarse a través de los recortes de las partes entre álabes
de la placa principal sobre otro impulsor. Después, dos impulsores
pueden apilarse entre sí debido a que los recortes que son más
grandes que las dimensiones externas de los álabes están formados
en las partes entre álabes. De este modo, cuando dos impulsores se
apilan entre sí, se mejorará la eficacia de espacio en dos veces la
de la técnica anterior. Además, si están presentes partes entre
álabes grandes y están formados recortes a través de los que pueden
pasar dos álabes en las partes entre álabes, pueden apilarse entre
sí tres impulsores y puede mejorarse la eficacia de espacio hasta
tres veces la de la técnica anterior.
Hasta ahora, nadie ha intentado recortar partes
entre álabes de la placa principal tal como se describió
anteriormente porque se creía que esto reduciría las capacidades de
un soplador de múltiples álabes. Sin embargo, los inventores de la
presente invención volvieron a evaluar el impulsor desde varios
puntos de vista, y descubrieron que casi no había reducción de las
capacidades (en cuanto a eficacia y ruido) del soplador incluso si
se proveían los recortes en las partes entre álabes de la placa
principal tal como se describió anteriormente. El impulsor según la
presente reivindicación se creó basándose en este hallazgo, y este
impulsor es compatible tanto con el mantenimiento de las
capacidades del soplador como con la mejora del transporte del
mismo.
Debe observarse que en situaciones en la que no
hay problemas con la resistencia del impulsor y es aceptable que se
reduzcan ligeramente las capacidades del impulsor, la totalidad de
la parte entre álabes de la placa principal puede recortarse, en
lugar de sólo una parte de la misma, para maximizar la eficacia de
espacio.
En realizaciones preferentes del impulsor para
un soplador de múltiples álabes, las partes entre álabes están
parcialmente recortadas en la dirección circunferencial.
Con este impulsor de soplador de múltiples
álabes, las partes entre álabes están al menos parcialmente
recortadas de la placa principal en la dirección circunferencial y
de la parte delantera de los álabes en el sentido de giro, y no
están recortadas hacia el lado trasero de las partes entre álabes en
el sentido de giro.
Además, aunque es efectivo recortar los lados
traseros de las partes entre álabes en el sentido de giro para que
el flujo de aire y los vórtices turbulentos fluyan desde los lados
traseros en el sentido de giro hacia el exterior de la placa
principal en la dirección axial y escapen del impulsor, el flujo de
aire se desprenderá de los álabes en gran medida debido a que los
lados traseros de las partes entre álabes en el sentido de giro son
superficies de presión negativa. Por tanto, el flujo de aire se
desprenderá y por tanto el efecto de reducción de ruido puede
descender. Por tanto, con este impulsor de soplador de múltiples
álabes, no habrá un gran aumento en el desprendimiento del flujo de
aire debido a que los lados traseros de las partes entre álabes no
están recortados. De este modo, no resultará dañado el efecto de
reducción de ruido producido por los recortes en el lado delantero
de las partes entre álabes en el sentido de giro.
En otras realizaciones preferentes del impulsor
de soplador de múltiples álabes, las partes entre álabes están
recortadas de los bordes periféricos externos de los álabes a los
bordes periféricos internos de los mismos.
Con este impulsor de soplador de múltiples
álabes, los vórtices turbulentos escapan fácilmente de las partes
entre álabes recortadas antes de alcanzar los bordes periféricos
externos de los álabes debido a que las partes entre álabes están
recortadas de los bordes periféricos externos de los álabes a los
bordes periféricos internos de los mismos. De este modo, los
vórtices turbulentos que llegan a los bordes periféricos externos de
los álabes pueden disminuirse adicionalmente, y el ruido puede
reducirse adicionalmente.
En otras realizaciones preferentes adicionales
del impulsor de soplador de múltiples álabes la pluralidad de
álabes incluye partes inclinadas inclinada cada una hacia delante en
el sentido de giro. Con las partes entre álabes, al menos las
partes sobresalientes de las partes inclinadas de cada álabe están
recortadas de las mismas.
En este caso, debido a que se prevén partes
inclinadas sobre la pluralidad de álabes, pueden controlarse un
poco las diferencias en el volumen de aire que fluye hacia dentro y
hacia fuera desde el impulsor en cada posición de los álabes, y
pueden preverse fácilmente mejoras tanto en la eficacia del soplador
como en la reducción de ruido. Además, prever una parte inclinada
sobre cada álabe y recortar la placa principal eliminará la
interferencia (de la placa principal) con las partes sobresalientes
de las partes inclinadas. Debido a esto, la pluralidad de álabes
incluidos sobre la placa principal puede formarse de manera unitaria
a partir de una resina sintética material por medio de un par de
moldes. Dicho de otro modo, los álabes que incluyen partes
inclinadas que no podrían formarse de manera unitaria en la técnica
anterior pueden formarse ahora por medio de un molde que se inserta
desde las partes recortadas (partes entre álabes) de la placa
principal y que forma las superficies internas de las partes
inclinadas, y un molde que forma las superficies externas de las
partes inclinadas de los lados opuestos. Dicho de otro modo, este
impulsor puede reducir el ruido y formarse de manera unitaria a
partir de una resina sintética.
En las realizaciones del impulsor de soplador de
múltiples álabes expuesto anteriormente que tiene partes
inclinadas, la totalidad de cada uno de la pluralidad de álabes está
inclinada.
En este caso, debido a que la totalidad de cada
uno de los álabes está inclinada y la totalidad de cada uno de los
álabes es la parte inclinada, casi la totalidad del flujo de aire
puede cambiarse uniformemente.
La presente invención también proporciona un
soplador de múltiples álabes que incluye el impulsor expuesto
anteriormente, así como medios de accionamiento que hacen girar la
placa principal, y una carcasa que cubre el impulsor y que incluye
un acceso de entrada que está enfrentado con una abertura en un lado
periférico interno de la placa lateral y un acceso de descarga que
está previsto sobre un lado periférico externo del impulsor y que
sopla aire en una dirección aproximadamente perpendicular al eje de
giro.
Con este soplador de múltiples álabes, el
impulsor gira con respecto a la carcasa cuando la placa principal
se hace girar mediante los medios de accionamiento. Cuando esto
sucede, cada álabe del impulsor extrae aire del lado periférico
interno del impulsor a un espacio en el lado periférico externo de
los mismos, aspira aire desde el acceso de entrada hacia el espacio
periférico interno del impulsor, y sopla el aire que se forzó a que
saliera hacia el lado periférico externo del impulsor a través del
acceso de descarga. Dicho de otro modo, el soplador de múltiples
álabes aspira aire del acceso de entrada y sopla aire fuera del
acceso de descarga.
Cuando esto sucede, debido a que se emplea el
impulsor dado a conocer en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6
los vórtices turbulentos producidos por el choque del flujo de aire
con la placa principal y la mezcla con el flujo de aire puede
escapar de las partes entre álabes recortadas en la placa principal.
De este modo, pueden disminuirse los vórtices turbulentos que
llegan a los bordes periféricos externos de los álabes, y el ruido
puede reducirse adicionalmente.
Para permitir una mejor comprensión de la
invención, y mostrar cómo puede llevarse a efecto la misma, a
continuación se hará referencia, sólo a modo de ejemplo, a los
dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1(a) es una vista lateral de un
soplador convencional de múltiples álabes (la parte de carcasa es
una vista en sección transversal);
la figura 1(b) es una vista lateral del
soplador convencional de múltiples álabes, y describe un mecanismo
por el que se genera el ruido próximo a una placa principal (se
muestra una parte de un impulsor en sección transversal);
la figura 1(c) es una vista lateral del
soplador convencional de múltiples álabes, y describe un mecanismo
por el que se genera el ruido próximo a una placa lateral (se
muestra una parte del impulsor en sección transversal);
la figura 2 es una vista en perspectiva del
impulsor del soplador convencional de múltiples álabes;
la figura 3 es una vista en planta del impulsor
del soplador convencional de múltiples álabes;
la figura 4 es una vista lateral de un soplador
de múltiples álabes de un primer ejemplo (la parte de carcasa es
una vista en sección transversal);
la figura 5 es una vista lateral de un impulsor
del soplador de múltiples álabes del primer ejemplo (una parte es
una vista en sección transversal);
la figura 6 es una vista en planta del impulsor
del soplador de múltiples álabes del primer ejemplo;
la figura 7(a) es una vista ampliada de
elementos en forma de onda (formas de onda triangulares);
La figura 7(b) es una vista ampliada de
elementos en forma de onda (formas de onda sinusoidales);
La figura 7(c) es una vista ampliada de
elementos en forma de onda (formas de onda rectangulares);
la figura 8(a) es una vista lateral del
soplador de múltiples álabes del primer ejemplo y describe el efecto
de reducción de ruido de los elementos en forma de onda formados
sobre la placa principal (se muestra una parte del impulsor en
sección transversal);
La figura 8(b) es una vista lateral del
soplador de múltiples álabes del primer ejemplo y describe el efecto
de reducción de ruido de los elementos en forma de onda formados
sobre la placa lateral;
la figura 8(c) es una vista lateral del
soplador de múltiples álabes del primer ejemplo, y describe el
efecto de reducción de ruido de partes recortadas entre álabes
sobre la placa principal (se muestra una parte del impulsor en
sección transversal);
la figura 9 es una vista frontal de un impulsor
según una primera realización;
la figura 10(a) es una vista lateral del
impulsor de la primera realización;
la figura 10(b) es una vista en sección
transversal b-b;
la figura 11(a) es una vista lateral que
muestra impulsores de la primera realización en un estado
apilado;
la figura 11(b) es una vista lateral que
muestra impulsores convencionales colocados uno encima de otro;
la figura 12 es una vista frontal de un impulsor
según una segunda realización;
La figura 13(a) es una vista lateral del
impulsor de la segunda realización;
la figura 13(b) es la vista en sección
transversal b-b;
la figura 14 es una vista desde arriba de un
impulsor según una tercera realización;
la figura 15 es una vista lateral del impulsor
de la figura 14;
la figura 16 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea VI-VI de la figura
15;
la figura 17 es una vista parcial ampliada
tomada a lo largo de la línea VII de la figura 14;
la figura 18 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea VIII-VIII de la figura
17;
la figura 19 es una vista en sección transversal
de un molde con la sección transversal de la figura 18;
la figura 20 es una vista en sección transversal
vertical de un ejemplo (A) modificado de los álabes;
la figura 21 es una vista en sección transversal
vertical de un ejemplo (B) modificado de los álabes;
la figura 22 es una vista en sección transversal
vertical de un ejemplo (C) modificado de los álabes;
la figura 23 es una vista desde arriba ampliada
de un ejemplo (D) modificado de los álabes;
la figura 24 es una vista desde arriba ampliada
de otro ejemplo (D) modificado de los álabes;
y la figura 25 es una vista desde arriba
ampliada de un ejemplo (E) modificado de los álabes.
\vskip1.000000\baselineskip
Primer
ejemplo
Un soplador de múltiples álabes (soplador
centrífugo) según un primer ejemplo, que sin embargo no se
reivindica, difiere del soplador 10 de múltiples álabes
convencional mostrado en las figuras 1 a 3 en que el impulsor 13
incluye elementos en forma de dientes en forma de onda sobre la
placa 31 principal próximos a los bordes periféricos internos de la
pluralidad de álabes, elementos en forma de dientes en forma de onda
en el lado de la placa 31 principal de la placa 32 lateral, y una
pluralidad de partes recortadas entre álabes 35 que se han
recortado de la placa 31 principal en el lado delantero en el
sentido de giro de los álabes 33.
La figura 4 muestra una vista lateral en sección
transversal de un soplador 40 de múltiples álabes del presente
ejemplo, y las figuras 5 y 6 muestran una vista lateral en sección
transversal y una vista en planta de un impulsor 43 del soplador 40
de múltiples álabes.
El soplador 40 de múltiples álabes está
compuesto principalmente por un impulsor 63, una carcasa 11 que
cubre el impulsor 63, y un motor 14 que hace girar el impulsor
43.
El impulsor 43 incluye una placa 61 principal en
forma de disco a la que están fijados una pluralidad de álabes 33
al borde periférico externo de la misma, y una placa 62 lateral
anular a la que están conectados los otros extremos de la
pluralidad de álabes 33. Posteriormente se proporciona una
descripción detallada del impulsor 43.
Un acceso 11a de descarga de aire, y un acceso
11b de entrada de aire que está rodeado por un abocinamiento 12,
están formados en la carcasa 11. El acceso 11b de entrada está
enfrentado con la placa 62 lateral del impulsor 43. El aire que
fluye a través del acceso 11b de entrada y hacia el espacio en el
interior del impulsor 43 generalmente fluye a lo largo del eje
O-O de giro del impulsor 43 cuando entra en este
espacio, y después fluye en una dirección alejándose del eje
O-O de giro (hacia la periferia externa del impulsor
43) debido al giro del impulsor 43. Además, el acceso 11a de
descarga está formado de modo que es perpendicular al acceso 11b de
entrada, de modo que el aire sopla hacia fuera en una dirección
aproximadamente perpendicular al eje O-O de giro del
impulsor 43.
Un árbol de giro del motor 14 está montado en un
orificio 61a central en la placa 61 principal (véase la figura 6),
y hace girar el impulsor 43 haciendo girar la placa 61 principal. La
parte principal del motor 14 está fijada a la carcasa 11.
A continuación se describirá el impulsor 43.
Como se muestra en las figuras 5 y 6, el
impulsor 43 incluye la placa 61 principal, la pluralidad de álabes
33, y la placa 62 lateral anular. En el presente ejemplo, el
impulsor 43 es un producto fabricado a partir de una resina
sintética en el que se utiliza un molde para formar de manera
unitaria la placa 61 principal, la pluralidad de álabes 33, y la
placa 62 lateral juntos.
Como se muestra en la figura 6, la placa 61
principal es un elemento en forma de disco en el que el orificio
61a central está formado, y el árbol de giro del motor 14 está
fijado en el orificio 61a central.
La pluralidad de álabes 33 (descrita a
continuación) está formada alrededor del borde periférico externo de
la placa 61 principal y son equidistantes entre sí en el sentido de
giro. Elementos 64 de forma de onda en forma de dientes están
formados alrededor de una circunferencia de la placa 61 principal
próximos a los bordes periféricos internos de la pluralidad de
álabes 33. En este caso, los elementos 64 en forma de onda incluyen
formas de onda triangulares que tienen un paso P de onda de 3 mm y
una altura H de onda de 2 mm (véase la figura 7(a)). Debe
observarse que los elementos en forma de onda no se limitan a formas
de onda triangulares, y como se muestra en las figuras 7(b)
y
7(c), pueden tener formas en forma de ondas sinusoidales o rectángulos. Además, las dimensiones de los elementos en forma de onda no se limitan a las de la presente realización, y el paso P de onda puede estar en un intervalo entre 2 mm y 8 mm, y la altura H de onda puede estar en un intervalo entre 1 mm y 5 mm.
7(c), pueden tener formas en forma de ondas sinusoidales o rectángulos. Además, las dimensiones de los elementos en forma de onda no se limitan a las de la presente realización, y el paso P de onda puede estar en un intervalo entre 2 mm y 8 mm, y la altura H de onda puede estar en un intervalo entre 1 mm y 5 mm.
Además, las partes 65 entre álabes ubicadas
entre la pluralidad de álabes 33 están recortadas de la placa 61
principal en los lados delanteros en el sentido de giro de la
pluralidad de álabes 33. La pluralidad de partes 65 entre álabes
son más grandes en la dirección circunferencial que el espesor en la
dirección circunferencial de los álabes 33, y están recortadas en
el lado delantero en el sentido de giro del álabe 33 con una
longitud que no llega al lado trasero en el sentido de giro de los
otros álabes 33 adyacentes. Además, las partes 65 entre álabes
están recortadas en la dirección radial a lo largo de la forma de
los álabes 33 en una longitud que se extiende desde el borde
periférico externo de los álabes 33 hasta el borde periférico
interno de los álabes 33.
Los álabes 33 incluyen una superficie rebajada
en los lados delanteros de los mismos en el sentido de giro, y
estos elementos están dispuestos de manera anular con el eje
O-O de giro en la parte central de los mismos. Un
extremo de los álabes 33 está fijado al borde periférico externo de
la placa 61 principal, y se extiende longitudinalmente desde este
punto a lo largo del eje O-O de giro sin alabearse.
Después, como se muestra en las figuras 5 y 6, los otros extremos
de los álabes 33 están conectados a la placa 62 lateral anular.
La placa 62 lateral anular está dispuesta en el
lado periférico externo de los otros extremos de los álabes 33, y
está conectada a cada álabe 33. La placa 62 lateral está formada de
manera unitaria junto con la placa 61 principal y la pluralidad de
álabes 33. Los elementos 66 en forma de dientes en forma de onda
están formados en el lado de la placa 61 principal de la placa 62
lateral. En este caso, como los elementos 64 en forma de onda sobre
la placa 61 principal, los elementos 66 en forma de onda incluyen
formas de onda triangulares que tienen un paso P de onda de 3 mm y
una altura H de onda de 2 mm (véase la figura 7(a)). Debe
observarse que los elementos en forma de onda no se limitan a
formas de onda triangulares, y como se muestra en las figuras
7(b) y 7(c), pueden tener formas de onda en forma de
ondas sinusoidales o rectángulos. Además, las dimensiones de los
elementos en forma de onda no se limitan a los de la presente
realización, y el paso P de onda puede estar en un intervalo entre
2 mm y 8 mm, y la altura H de onda puede estar en un intervalo entre
1 mm y 5 mm.
Cuando el motor 14 gira para hacer funcionar el
soplador 40 de múltiples álabes, el impulsor 43 gira en una
dirección de giro R (mostrada en la figura 6) con respecto a la
carcasa 11. Dicho de otro modo, el aire será extraído
principalmente por la superficie rebajada en el lado delantero en el
sentido de giro de los álabes 33 del soplador 40 de múltiples
álabes. Esto permite que los álabes 33 del impulsor 43 extraigan
aire del lado periférico interno del impulsor 43 a un espacio en el
lado periférico externo de los mismos, aspirar aire desde el acceso
11b de entrada hacia el espacio periférico interno del impulsor 43,
y acumular y soplar el aire que se extrajo hacia el lado periférico
externo del impulsor 43 y fuera del acceso 11a de descarga (véase
flujo de aire Z en la figura 4). Dicho de otro modo, el soplador 40
de múltiples álabes aspira aire desde el acceso 11b de entrada a lo
largo del eje O-O de giro, y el aire después se
sopla fuera del acceso 11a de descarga en una dirección que es
perpendicular al eje O-O de giro. Debe observarse
que aunque sólo se muestra el flujo de aire Z en el lado derecho
del eje O-O de giro en la figura 4, el aire extraído
al lado periférico externo del impulsor 13 en el lado izquierdo del
eje O-O de giro fluirá a lo largo de la carcasa 11
al acceso 11a de descarga y después será soplado hacia fuera.
Cuando el impulsor 43 debe transportarse, se
apilan una pluralidad de impulsores 43 a lo largo del eje
O-O de giro.
En este caso, como se observó anteriormente, las
partes 65 entre álabes sobre la placa 61 principal del impulsor 43
de la presente realización son más grandes en la dirección
circunferencial que el espesor en la dirección circunferencial de
los álabes 33, y las partes 65 entre álabes están recortadas a una
longitud que se extiende desde el borde periférico externo de los
álabes 33 hasta los bordes periféricos internos de los álabes 33 a
lo largo de la forma curva de los álabes 33. Las partes 65 entre
álabes se utilizan para apilar dos impulsores 43 a lo largo del eje
O-O de giro. Los álabes 33 sobre un impulsor 43
pueden encajarse en la correspondiente pluralidad de partes 65
entre álabes sobre otro impulsor 43. Dos impulsores 43 se encajan
entre sí de este modo y pueden apilarse entre sí hasta una altura
predeterminada y después transportarse.
A continuación se describirán los resultados de
un experimento en el que se tomaron mediciones de sonido de un
soplador de múltiples álabes en el que el impulsor de la presente
realización se utilizó.
El presente experimento es uno en el que se
tomaron mediciones de sonido del ejemplo convencional mostrado en
las figuras 2 y 3 y la presente realización mostrada en las figuras
5 y 6. Debe observarse que en la presente realización, los
elementos 64 en forma de onda formados sobre la placa 61 principal,
los elementos 66 en forma de onda formados sobre la placa 62
lateral, y las partes 65 entre álabes sobre la placa 61 principal se
forman simultáneamente para reducir el ruido. Por consiguiente,
para confirmar los efectos de reducción de sonido de estos tres
elementos, se prepararon impulsores que tenían sólo uno de cada uno
de estos tres elementos y se llevó a cabo un experimento de
reducción de ruido sobre cada impulsor. Los resultados de estos
experimentos de reducción de ruido se muestran a continuación.
1. Un impulsor en el que sólo se formaron los
elementos 64 en forma de onda sobre la placa 61 principal
Hubo una reducción de ruido de 0,8 dB en
comparación con el ejemplo convencional.
2. Un impulsor en el que sólo se formaron los
elementos 66 en forma de onda sobre la placa 62 lateral
Hubo una reducción de ruido de 0,5 dB en
comparación con el ejemplo convencional.
3. Un impulsor que tenía sólo las partes 65
entre álabes sobre la placa 61 principal
Hubo una reducción de ruido de 0,5 dB en
comparación con el ejemplo convencional.
Los resultados mencionados anteriormente
confirman que hay una reducción de ruido en el presente ejemplo
cuando se adopta cualquiera de los tres elementos con el objetivo
de reducir el ruido.
Las características especiales del soplador de
múltiples álabes de la presente realización son las siguientes.
En el soplador 10 de múltiples álabes
convencional, el ruido se produce por los vórtices turbulentos
generados próximos a la placa 31 principal. Más específicamente,
los vórtices turbulentos se generan por el mecanismo descrito a
continuación.
Como se muestra en la figura 1(b), una
parte del aire aspirado desde el acceso 11b de entrada choca con la
placa 31 principal en el interior del impulsor 13, y después fluye
próximo a la placa 31 principal hacia el lado periférico externo
(véase flujo de aire X). Los vórtices turbulentos se generan en este
flujo de aire X debido al choque con la placa 31 principal. Los
vórtices turbulentos fluyen con el flujo de aire X hacia la
periferia externa y se mezclan además con el flujo de aire que choca
con la placa 31 principal. Los vórtices turbulentos en el flujo de
aire X después crecen gradualmente, y los vórtices turbulentos más
grandes se forman en los bordes periféricos internos de los álabes
33. Estos vórtices turbulentos agrandados se extraen hacia la
periferia externa por los álabes 33, y esto genera ruido.
Por otro lado, como se muestra en la figura 8,
con el impulsor 43 del soplador 40 de múltiples álabes del presente
ejemplo, se reducirá el tamaño de los vórtices turbulentos que
crecieron debido al choque del flujo de aire Z1 con la placa 61
principal y la mezcla con el flujo de aire inmediatamente antes de
llegar a los álabes 33 debido a que los elementos 64 en forma de
onda están formados sobre al menos el lado de la placa 62 lateral
de la placa 61 principal próximo a los bordes periféricos internos
de los álabes 33. Esto permite reducir el ruido generado cuando el
flujo de aire Z1 se extrae por los álabes 33.
En el soplador 10 de múltiples álabes
convencional, los vórtices en remolino se producen porque los
centros de los mismos están próximos al borde periférico externo de
la placa 32 lateral. Los vórtices en remolino no ayudan al impulsor
13 a soplar aire, y por tanto como resultado, los vórtices en
remolino provocan ruido y reducen la eficacia del soplador. Más
específicamente, los vórtices turbulentos se generan por el
mecanismo descrito a continuación.
Como se muestra en la figura 1(c), una
parte del aire dentro de la carcasa 11 se extrae a la periferia
externa del impulsor 13, y después los vórtices en remolino Y se
producen próximos a la placa 32 lateral de modo que el aire se
aspira de nuevo desde la proximidad del abocinamiento 12 del
impulsor 13 al lado periférico interno del impulsor 13. Debido a
esto, una parte del aire no puede soplarse de manera efectiva, y
esta parte corresponde a una relación b/B (a la que se hará
referencia en lo sucesivo en el presente documento como factor de
bloqueo BF) entre una longitud b en la dirección axial de la parte
del impulsor 13 que produce los vórtices en remolino Y y una
longitud B en la dirección axial de todo el impulsor 13. Debido a
esto, habrá una reducción de la eficacia del soplador y se generará
ruido.
Por otro lado, con el impulsor 43 del soplador
40 de múltiples álabes del presente ejemplo, se reducirán las
fluctuaciones de presión próximas a la salida del impulsor 43 de la
placa 62 lateral debido a que los elementos 66 en forma de onda
están formados en el lado de la placa 61 principal de la superficie
de la placa 62 lateral. Cuando esto se hace, como se muestra en la
figura 8(b), se hará difícil que el flujo de aire extraído
por el impulsor 43 en el lado de salida se aspire de nuevo hacia el
lado periférico interno del impulsor 43 desde el lado de placa 62
lateral en el sentido de giro del impulsor 43, y por tanto se
reducirán los vórtices en remolino Z2 producidos próximos a la
placa 62 lateral. Esto permite mejorar la eficacia del soplador y
reducir el ruido debido a que se reducirá el valor B_{F} a b1/B1
y se ampliará la parte del impulsor 43 que puede de manera efectiva
soplar aire.
Con el impulsor 43 del soplador 40 de múltiples
álabes de la presente realización, como se muestra en la figura
8(c), debido a que las partes 65 entre álabes situadas entre
la pluralidad de álabes 33 de la placa 61 principal se han
recortado al menos del lado delantero en el sentido de giro, se
permite que una parte de los vórtices turbulentos que crecieron
debido al choque del flujo de aire Z3 con la placa 61 principal y la
mezcla con el flujo de aire se desplace desde las partes 65
recortadas entre álabes hacia el exterior de la placa 61 principal
en la direccion axial inmediatamente antes de extraerse por los
álabes 33. Como los elementos 64 en forma de onda formados sobre la
placa 61 principal mostrada en la figura 8(a), esto permite
una reducción del ruido generado cuando se extrae el flujo de aire
por los álabes 33.
Además, las partes 65 entre álabes del impulsor
43 de la presente realización están parcialmente recortadas del
lado delantero en el sentido de giro de la placa 61 principal, y no
están recortadas hasta el lado trasero en el sentido de giro de las
partes 65 entre álabes. Por tanto, no habrá ningún aumento del
desprendimiento del flujo de aire en los lados traseros en el
sentido de giro de las partes 65 entre álabes. De este modo, no
resultará dañado el efecto de reducción de ruido producido por los
recortes en el lado delantero en el sentido de giro de las partes
65 entre álabes.
Además, los vórtices turbulentos del flujo de
aire Z3 escapan fácilmente de las partes 65 recortadas entre álabes
antes de llegar a los bordes periféricos externos de los álabes 33
debido a que las partes 65 entre álabes del impulsor 43 del
presente ejemplo están recortadas desde los bordes periféricos
externos de los álabes 33 hasta los bordes periféricos internos de
los mismos. De este modo, los vórtices turbulentos que llegan a los
bordes periféricos externos de los álabes 33 pueden disminuirse
adicionalmente, y el ruido puede reducirse adicionalmente.
Como se observó anteriormente, las partes 65
entre álabes de la placa 61 principal del impulsor 43 del presente
ejemplo son más grandes en la dirección circunferencial que el
espesor en la dirección circunferencial de los álabes 33, y las
partes 65 entre álabes están recortadas a una longitud que se
extiende desde los bordes periféricos externos de los álabes 33
hasta los bordes periféricos internos de los álabes 33 a lo largo de
la forma curva de los álabes 33. Esta forma se utiliza para apilar
dos impulsores 43 a partir del eje O-O de giro, y
los álabes 33 pueden encajarse respectivamente en los recortes de la
pluralidad de partes 65 entre álabes. De este modo, puede mejorarse
la eficacia de carga cuando se cargan los impulsores 43.
Primera
realización
Un soplador de múltiples álabes según una
primera realización sustituye un impulsor 113 mostrado en las
figuras 9 y 10 por el impulsor 13 del soplador 10 de múltiples
álabes convencional mostrado en las figuras 1 - 3.
El impulsor 113 es un artículo de resina
sintética que está formado por moldeo, e incluye una placa 131
principal, una placa 132 lateral, y una pluralidad de álabes 133.
La placa 131 principal es redonda, y se hace girar alrededor del
eje O-O de giro (véase la figura 1) por medio de un
motor 14. Un orificio 131a central está previsto en la placa 131
principal, y un árbol de giro del motor 14 está montado en el
orificio 131a central. La pluralidad de álabes 133 están dispuestos
de manera anular alrededor del eje O-O de giro, y se
extienden a lo largo del eje O-O de giro. Un
extremo de cada álabe 133 está fijado a partes periféricas externas
de la placa 131 principal. La placa 132 lateral es un elemento
anular, y tiene un diámetro interno que es o bien el mismo o bien
ligeramente superior a un diámetro externo de la placa 131
principal. Los bordes periféricos externos de los otros extremos de
la pluralidad de álabes 133 están conectados a la placa 132
lateral.
Como se muestra en la figura 10(b), los
recortes 131b están formados en partes a las que se hará referencia
en lo sucesivo en el presente documento como partes 133 entre álabes
entre álabes adyacentes sobre la placa 131 principal. Los recortes
131b se extienden desde el borde periférico externo de la placa 131
principal hasta una posición próxima a los bordes periféricos
internos de los álabes 133 en la dirección radial. Más
específicamente, los recortes 131b se extienden desde el borde
periférico externo de la placa 131 principal hasta un punto
ligeramente por dentro de los bordes periféricos internos de los
álabes 133. Además, los anchos de los recortes 131b en la dirección
circunferencial son más grandes que el ancho más grande en la
dirección circunferencial de los álabes 133. Dicho de otro modo,
las partes entre álabes de la placa 131 principal están cortadas
para ser más grandes que las dimensiones externas de sección
transversal de los álabes 133.
Además de los recortes 131b, las partes entre
álabes de la placa 131 principal también incluyen partes 131c de
placa de álabe delanteras y partes 131d de placa de álabe traseras.
Las partes 131c de placa de álabe delanteras son partes periféricas
externas de la placa 131 principal que se extienden desde las bases
de los álabes 133 hasta los lados delanteros de los mismos en el
sentido de giro. Las partes 131d de placa de álabe traseras son
partes periféricas externas de la placa 131 principal que se
extienden desde las bases de los álabes 133 hasta los lados
traseros de los mismos en el sentido de giro.
Como se muestra en la figura 1, un acceso 11a de
descarga de aire, y un acceso 11b de entrada de aire que está
rodeado por un abocinamiento 12, están formados en una carcasa 11.
El acceso 11b de entrada está enfrentado con la placa 132 lateral
del impulsor 113. Además, el acceso 11a de descarga está formado de
modo que es perpendicular al acceso 11b de entrada, de modo que el
aire sopla hacia fuera en una dirección aproximadamente
perpendicular al eje O-O de giro del impulsor
113.
1. Con el impulsor 113 de la presente
realización, como se muestra en la figura 11(a), dos
impulsores 113, 113 pueden apilarse entre sí recortando partes
entre álabes a partir de una placa 131 principal no cortada
convencional de modo que los álabes 133 sobre un impulsor 113 se
insertan entre los álabes 133 de otro impulsor 113. Cuando se
apilan entre sí, no resultarán dañadas las placas laterales 132 que
tienen diámetros internos que son superiores a los diámetros
externos de placas 131 principales, y dos impulsores 113, 113 pueden
apilarse entre sí pasando los álabes 133 de un impulsor 113 a
través de los recortes 131b de las partes entre álabes de la placa
131 principal sobre otro impulsor 113. Este apilamiento se consigue
formando los recortes 131b en las partes entre álabes de la placa
131 principal para que sean más grandes que las formas de la sección
transversal de los álabes 133.
Como se muestra en la figura 11(b), esto
permite mejorar la utilización de espacio en aproximadamente el
doble respecto a cuando se apilaban dos impulsores convencionales
13', 13' uno encima de otro. Además, si los recortes 131b son de un
tamaño que permite a dos álabes 133 pasar a través de los mismos,
entonces pueden apilarse tres impulsores entre sí y puede mejorarse
la utilización de espacio en aproximadamente tres veces la de la
técnica anterior.
2. Hasta ahora, nadie ha intentado nunca
recortar partes entre álabes de la placa 131 principal tal como se
describió anteriormente debido a que se creía que esto reduciría las
capacidades de un soplador de múltiples álabes. Sin embargo,
después de observar el impulsor desde varios puntos de vista y
llevar a cabo experimentos, se confirmó que proporcionar los
recortes 131b en las partes entre álabes de la placa 131 principal
no reducía las capacidades (en cuanto a eficacia y ruido) del
soplador.
Se supone que el motivo de que no se reduzcan
las capacidades de un soplador de múltiples álabes incluso si están
presentes estos tipos de recortes 131b es el siguiente.
El flujo de aire en el soplador de múltiples
álabes incluye flujo de aire que se aspira desde el acceso 11b de
entrada al espacio en el lado periférico interno del impulsor 113, y
que después choca con la placa 131 principal y fluye hacia la
periferia externa del mismo. Este flujo de aire incluye vórtices
turbulentos que se generan y crecen por la mezcla del flujo de aire
que choca con la placa 131 principal y otro flujo de aire. Después,
los vórtices turbulentos generan sonido cuando el aire en el lado
periférico externo del impulsor 113 se extrae por los álabes 133.
Sin embargo, debido a que los recortes 131b están previstos en las
partes entre álabes de la placa 131 principal, los vórtices
turbulentos pasan a través de los recortes 131b en la dirección del
eje O-O de giro inmediatamente antes de extraerse
por los álabes 133. Debido a esto, se cree que el ruido se reducirá
en comparación con los impulsores convencionales que no tienen los
recortes 131. Incluso si hay una reducción en las capacidades
debido a la presencia de los recortes 131b, los recortes 131b
compensan esto jugando un papel en la reducción de ruido.
3. En el impulsor 113 de la presente
realización, las partes entre álabes de la placa 131 principal están
recortadas desde aproximadamente los extremos periféricos internos
de los álabes 133 en la dirección radial hasta los lados
periféricos externos de los mismos (véase la figura 10(b)).
Por tanto, se cree que se evitará que el aire aspirado desde el
acceso 11b de entrada al espacio en el lado periférico interno del
impulsor 113 fluya innecesariamente hasta el lado trasero de la
placa 131 principal, y no se observará una reducción en la eficacia
del soplador.
4. El soplador de múltiples álabes de la
presente realización puede emplear un impulsor 113 que tiene una
buena eficacia de espacio cuando se transporta y sin capacidades
reducidas, y por tanto las capacidades del soplador de múltiples
álabes pueden mantenerse mientras se reducen los costes de
fabricación de los mismos.
Segunda
realización
Con el impulsor 113 de la primera realización,
los recortes 131b de las partes entre álabes de la placa 131
principal están formados en las partes entre los álabes 133. Sin
embargo, como se muestra en las figuras 12 y 13, si la resistencia
del impulsor no es un problema entonces es preferible colocar los
recortes en los lados delanteros de los álabes en el sentido de
giro.
En la presente (segunda) realización, se emplea
un impulsor 213 mostrado en las figuras 12 y 13 en lugar del
impulsor 113 de la primera realización. El impulsor 213 incluye una
placa 231 principal, una placa 132 lateral, y una pluralidad de
álabes 133. La placa 231 principal es redonda, y se hace girar
alrededor del eje O-O de giro (véase la figura 1)
por medio de un motor 14. Se prevé un orificio 231a central en la
placa 231 principal, y un árbol de giro del motor 14 está montado
en el orificio 231a central. La pluralidad de álabes 133 están
dispuestos de manera anular alrededor del eje O-O de
giro, y se extienden a lo largo del eje O-O de giro.
Un extremo de cada álabe 133 está fijado a partes periféricas
externas de la placa 231 principal. La placa 132 lateral es un
elemento anular, y tiene un diámetro interno que es o bien el mismo
o bien ligeramente superior a un diámetro externo de la placa 231
principal. Los bordes periféricos externos de los otros extremos de
la pluralidad de álabes 133 están conectados a la placa 132
lateral.
Como se muestra en la figura 13(b), los
recortes 231b están formados en partes a las que se hará referencia
en lo sucesivo en el presente documento como partes entre álabes 133
adyacentes sobre la placa 231 principal. Los recortes 231b se
extienden desde el borde periférico externo de la placa 231
principal hasta una posición próxima a los bordes periféricos
internos de los álabes 133 en la dirección radial. Más
específicamente, los recortes 231b se extienden desde el borde
periférico externo de la placa 231 principal hasta un punto
ligeramente por dentro de los bordes periféricos internos de los
álabes 133. Además, los anchos de los recortes 231b en la dirección
circunferencial son más grandes que el ancho más grande en la
dirección circunferencial de los álabes 133. Dicho de otro modo,
las partes entre álabes de la placa 231 principal están cortadas
para ser más grandes que las dimensiones externas de sección
transversal de los álabes 133.
Además, los recortes 231b están recortados de
las bases en los lados delanteros de los álabes 133 en el sentido
de giro, y no hay placas entre los álabes y los recortes 231b. Dicho
de otro modo, sólo las partes 231d de placa de álabe traseras que
se extienden desde las bases de los álabes 133 hacia atrás en el
sentido de giro están presentes en las partes entre álabes de la
placa 231 principal (véase la figura 13(b)).
Con el impulsor 213 de la presente invención,
los recortes 231b están previstos en la partes delanteras de los
álabes 133 en el sentido de giro. Recortando las partes entre álabes
de este modo, el impulsor 213 no sólo mantendrá sus capacidades con
respecto a situaciones en las que las partes entre álabes están
recortadas, sino que de hecho mejorará sus capacidades. Esto no
podía imaginarse con un impulsor de la técnica anterior, pero por
los siguientes motivos se piensa que el ruido se reducirá y las
capacidades del soplador de múltiples álabes mejorarán.
En primer lugar, como con la primera realización
mencionada anteriormente, los recortes 231b están previstos en las
partes entre álabes de la placa 231 principal, y por tanto se supone
que los vórtices turbulentos pasan a través de los recortes 231b en
la dirección del eje O-O de giro inmediatamente
antes de extraerse por los álabes 133, y que el ruido se reducirá
en comparación con los impulsores convencionales que no tienen los
recortes 231b.
Además, en la presente (segunda) realización,
las partes entre álabes de la placa 231 principal del impulsor 213
están recortadas de las bases de los álabes 133 hacia delante en el
sentido de giro, y por tanto el ancho en la dirección
circunferencial de las partes 231d de placa de álabe traseras puede
mantenerse suficientemente, y la tendencia del flujo de aire a
desprenderse alejándose de los álabes 133 hacia atrás en el sentido
de giro puede controlarse de manera más efectiva. Debido a esto, se
supone que este impulsor reduce el ruido más con el impulsor de la
primera realización.
Tercera
realización
Un soplador siroco según una tercera realización
de la presente invención sustituye un impulsor 1113 mostrado en las
figuras 14 y 15 por el impulsor 13 del soplador 10 de múltiples
álabes convencional mostrado en las figuras 1-3.
El impulsor 1113 es un artículo de resina
sintética que está formado de manera unitaria por moldeo de un
material de resina sintética, e incluye una placa 1131 principal,
una placa 1132 lateral, y una pluralidad de álabes 1133. La placa
1131 principal es redonda, y se hace girar alrededor del eje
O-O de giro (véase la figura 1) por medio de un
motor 14. Se prevé un orificio 1131a central en la placa 1131
principal, y un árbol de giro del motor 14 está montado en el
orificio 1131a central. La pluralidad de álabes 1133 están
dispuestos de manera anular alrededor del eje O-O
de giro, y se extienden a lo largo del eje O-O de
giro. Un extremo de cada álabe 1133 está fijado a partes
periféricas externas de la placa 1131 principal. La placa 1132
lateral es un elemento anular, y tiene un diámetro interno que es o
bien el mismo o bien ligeramente superior a un diámetro externo de
la placa 1131 principal. Los bordes periféricos externos de los
otros extremos de la pluralidad de álabes 1133 están conectados a la
placa 1132 lateral.
Como se muestra en las figuras 14, 15, 17 y 18,
la pluralidad de álabes 1133 que se extienden desde la placa 1131
principal a lo largo del eje O-O de giro están
curvados hacia delante en el sentido de giro a lo largo de sus
longitudes, y las puntas (otros extremos) de los álabes 1133 están
conectadas a la placa 1132 lateral. Por tanto, como se muestra en
la figura 18, los álabes 1133 incluyen partes 1133a principales en
el lado de placa 1131 principal, y partes 1133b inclinadas sobre el
lado de placa 1132 lateral.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son las partes 1133b inclinadas de los álabes
1133 que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo largo del eje
O-O de giro están recortadas de la misma. De este
modo, los recortes 1131b están formados en la placa 1131 principal
entre álabes 1133 adyacentes. Como se muestra en la figura 16,
estos recortes 1131b tienen formas que llegan al borde periférico
externo de la placa 1131 principal.
Debe observarse que debido a que las partes
1133b inclinadas de los álabes 1133 están inclinados hacia delante
en el sentido de giro, los recortes 1131b están dispuestos en las
partes delanteras en el sentido de giro de las partes a las que los
álabes 1133 de la placa 1131 principal están acoplados (véanse las
figuras 16 y 17).
1. En este caso, debido a que los álabes 1133
están curvados en una posición adecuada y están previstas partes
1133b inclinadas en los álabes 1133, la diferencia entre el volumen
de aire que fluye hacia dentro y hacia fuera del impulsor en cada
posición de los álabes 1133 a lo largo de la dirección
O-O de giro se reducirá, mejorará la eficacia del
soplador, y se controlará el ruido.
Además, proporcionando las partes 1133b
inclinadas sobre los álabes 1133 y formando los recortes 1133b en
la placa 1131 principal se eliminará la interferencia (de la placa
principal) con las partes sobresalientes de las partes 1133b
inclinadas. Debido a esto, como se muestra en la figura 19, el
impulsor 1113 que tiene la placa 1131 principal, la placa 1132
lateral, y los álabes 1133 puede formarse de manera unitaria a
partir de un material de resina sintética por medio de un par de
moldes 1060, 1070.
Como se muestra en la figura 19, el molde para
formar el impulsor 1113 a partir de una resina sintética es un
molde 1060 superior y un molde 1070 inferior.
El molde 1060 superior incluye proyecciones 1061
que están insertadas entre los álabes 1133. Las proyecciones 1061
incluyen superficies 1061a verticales que forman las superficies
traseras en el sentido de giro de las partes 1133a principales de
los álabes 1133, superficies 1061b inclinadas que forman las
superficies traseras en el sentido de giro de las partes 1133b
inclinadas de los álabes 1133, y superficies 1061c horizontales que
forman las superficies de la placa 1131 principal adyacente a los
álabes 1133.
El molde 1070 inferior incluye proyecciones 1071
que se extraen hacia abajo de los recortes 1131b después de su
formación. Además, las partes 1072 de punta de las proyecciones 1071
tienen sección decreciente. Este molde 1070 inferior incluye
superficies 1072a horizontales que forman el lado de la placa 1131
principal a la que no están acoplados los álabes 1133, superficies
1071a verticales que forman las superficies delanteras en el
sentido de giro de las partes 1133a principales de los álabes 1133,
y superficies 1072a inclinadas que forman las superficies
delanteras en el sentido de giro de las partes 1133b inclinadas de
los álabes 1133. Las superficies 1071a verticales están sobre las
proyecciones 1071, y las superficies 1072a inclinadas son partes de
un lado de las partes 1072 de punta de las proyecciones 1071.
Este tipo de molde 1060 superior y molde 1070
inferior forma el impulsor 1113 que incluye las partes 1133b
inclinadas de los álabes 1133, y después de su formación, ambos
moldes 1060, 1070 pueden sacarse verticalmente. Por tanto, los
álabes 1133 y el impulsor 1113 que incluye partes 1133b inclinadas
que no podían formarse de manera unitaria en la técnica anterior
pueden ahora formarse por medio del molde 1070 inferior que se
inserta desde las partes que se convierten en los recortes 1131b de
la placa 1131 principal y que forma las superficies internas de las
partes 1133b inclinadas, y el molde 1060 superior que forma las
superficies externas de las partes 1133b inclinadas de los lados
opuestos.
Además, aunque en este caso el impulsor 1113
puede formarse de manera unitaria por el par de moldes 1060, 1070
recortando la placa 1131 principal con respecto a las partes
sobresalientes de las partes 1133b inclinadas de los álabes 1133,
recortar la placa 1131 principal no se ha intentado hasta ahora
debido a que se creía que las capacidades del soplador siroco
descenderían. Sin embargo, después de observar la estructura del
impulsor desde varios puntos de vista, los inventores de la
presente invención reconocieron que incluso si la placa 1131
principal se recorta como se observó anteriormente con respecto a
las partes sobresalientes de las partes 1133b inclinadas de los
álabes 1133, las capacidades del soplador siroco (en cuanto a
eficacia y ruido) no se redujeron y las capacidades del soplador
siroco mejoraron proporcionando las partes 1133b inclinadas. El
impulsor 1113 según la presente realización se creó basándose en
estos hallazgos, y con este impulsor 1113, mejora la eficacia del
soplador y se controla el ruido.
2. En este caso, como se muestra en la figura
16, los recortes 1131b de la placa 1131 principal que incluye las
partes sobresalientes de las partes 1133b inclinadas de los álabes
1133 llegan al borde periférico externo de la placa 1131 principal.
Por tanto, el molde 1070 inferior que se utiliza para la formación
unitaria tiene una estructura que enlaza directamente las partes
que cubren el borde periférico externo de la placa 1131 principal y
las proyecciones 1071 que se insertan desde los recortes 1131b de la
placa 1131 principal, y esta estructura mantiene fácilmente la
resistencia del molde.
3. En este caso, el impulsor 1113 tiene una
estructura en la que las partes 1133b inclinadas de los álabes 1133
están inclinadas hacia delante en el sentido de giro, y la placa
1131 principal está recortada con respecto a la parte delantera de
cada álabe 1133 en el sentido de giro (véase la figura 18).
Recortando la placa 1131 principal de este modo, el impulsor 1113
no sólo mantendrá sus capacidades con respecto a situaciones en las
que no hay recortes 1131b, sino que de hecho mejorará sus
capacidades. Esto no podía imaginarse con un impulsor de la técnica
anterior, pero las mejoras en las capacidades de reducción de ruido
se crean debido a que los vórtices turbulentos que se incluyen en
el aire que choca con la placa 1131 principal y fluye hacia el lado
periférico externo escapan de los recortes 1131b en la dirección del
eje O-O de giro. De este modo, el impulsor 1113 de
la presente realización puede proporcionar capacidades mejoradas
debido a la presencia de las partes 1133b inclinadas de los álabes
1133, y ruido reducido debido a la provisión de los recortes 1131b
en la placa 1131 principal.
(A) En lugar de que los álabes 1133 tengan las
formas de sección transversal vertical mostrada en la figura 18,
los álabes 1233 que tienen las formas de sección transversal
vertical mostradas en la figura 20 pueden emplearse para
proporcionar un impulsor de bajo ruido que puede formarse de manera
unitaria con una resina sintética.
Como se muestra en la figura 20, la totalidad de
cada uno de la pluralidad de álabes 1233 que se extienden desde la
placa 1131 principal está inclinada hacia delante en el sentido de
giro.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son la totalidad de cada uno de los álabes 1233
que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo largo del eje
O-O de giro están recortadas de la misma. De este
modo, los recortes 1131c están formados en la placa 1131 principal
entre álabes 1233 adyacentes. Estos recortes 1131c están dispuestos
en el lado delantero en el sentido de giro de las partes en las que
los álabes 1233 están acoplados a la placa 1131 principal debido a
que los álabes 1233 están inclinados hacia delante en el sentido de
giro.
(B) En lugar de que los álabes 1133 tengan las
formas de sección transversal vertical mostradas en la figura 18,
pueden emplearse álabes 1333 que tienen las formas de sección
transversal vertical mostradas en la figura 21 para proporcionar un
impulsor de ruido bajo que puede formarse de manera unitaria con una
resina sintética.
Como se muestra en la figura 21, la pluralidad
de álabes 1333 que se extienden desde la placa 1131 principal están
curvados hacia delante en el sentido de giro de las partes de base
de los mismos que están conectadas a la placa 1131 principal, y
después se extienden paralelos al eje O-O de giro.
Después, cerca de la placa 1132 lateral, los álabes 1333 se curvan
de nuevo hacia delante en el sentido de giro, y las puntas de los
mismos están conectadas a la placa 1132 lateral. Por tanto, como se
muestra en la figura 21, los álabes 1333 incluyen partes 1333c
inclinadas que se inclinan hacia la placa 1131 principal, partes
1333b inclinadas que se inclinan hacia la placa 1132 lateral, y
partes 1333a principales que enlazan las partes 1333b, 1333c
inclinadas.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son partes 1333b, 1333c inclinadas de cada uno
de los álabes 1333 que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo
largo del eje O-O de giro están recortadas de la
misma. De este modo, los recortes 1131d están formados en la placa
1131 principal entre álabes 1333 adyacentes. Estos recortes 1131d
están dispuestos en el lado delantero en el sentido de giro de
partes en las que los álabes 1333 están acoplados a la placa 1131
principal debido a que los álabes 1333 están inclinados hacia
delante en el sentido de giro (véase la figura 21).
En este caso, debido a que la pluralidad de
partes 1333b, 1333c inclinadas están formadas en los álabes 1333,
el volumen de aire que fluye hacia dentro y hacia fuera en cada
posición de los álabes 1333 pueden ajustarse de manera más precisa,
y la diferencia en el volumen de aire que fluye hacia dentro y hacia
fuera en cada posición de los álabes 1333 puede reducirse
adicionalmente.
(C) En lugar de los álabes 1133 que tienen las
formas de sección transversal vertical mostradas en la figura 18,
pueden emplearse álabes 1433 que tienen las formas de sección
transversal vertical mostradas en la figura 22.
Como se muestra en la figura 22, la pluralidad
de álabes 1433 que se extienden desde la placa 1131 principal a lo
largo del eje O-O de giro están curvados hacia atrás
en el sentido de giro a lo largo de sus longitudes, y las puntas
(otros extremos) de los álabes 1433 están conectadas a la placa 1132
lateral. Por tanto, los álabes 1433 incluyen una parte 1433a
principal sobre el lado de placa 1131 principal, y una parte 1433b
inclinada sobre el lado de placa 1132 lateral.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son las partes 1433b inclinadas de cada uno de
los álabes 1433 que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo
largo del eje O-O de giro están recortadas de la
misma. De este modo, los recortes 1131e están formados en la placa
1131 principal entre álabes 1433 adyacentes. Estos recortes 1131e
están dispuestos en el lado trasero en el sentido de giro de partes
en las que los álabes 1433 están acoplados a la placa 1131
principal debido a que las partes 1433b inclinadas de los álabes
1433 están inclinadas hacia atrás en el sentido de giro.
(D) En lugar de los álabes 1133 que tienen las
partes 1133b inclinadas mostradas en la figura 17, pueden emplearse
álabes 1533 que tienen las partes 1533b inclinadas mostradas en la
figura 23.
La pluralidad de álabes 1533 que se extienden
desde la placa 1131 principal están curvados hacia delante en el
sentido de giro a lo largo de sus longitudes, y las puntas (otros
extremos) de los álabes 1533 están conectadas a la placa 1132
lateral. Por tanto, como se muestra en la figura 23, los álabes 1533
incluyen una parte 1533a principal sobre el lado de placa 1131
principal, y una parte 1533b inclinada sobre el lado de placa 1132
lateral. Las partes 1533b inclinadas tienen un grado grande de
inclinación hacia delante en el sentido de giro en los lados
periféricos internos de las mismas, y tienen un grado de inclinación
más pequeño hacia delante en el sentido de giro en los lados
periféricos externos de las mismas.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son las partes 1533b inclinadas de cada uno de
los álabes 1533 que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo
largo del eje O-O de giro están recortadas de la
misma. De este modo, los recortes 1131f están formados en la placa
1131 principal entre álabes 1533 adyacentes. Los recortes 1131f
llegan al borde periférico externo de la placa 1131 principal, pero
el ancho de las partes de los mismos sobre el borde periférico
externo es pequeño.
Si el ancho de las partes de los recortes 1131f
sobre el borde periférico externo es pequeño, será difícil mantener
la resistencia del molde utilizado para formar manera unitaria el
impulsor a partir de una resina sintética, y por tanto para evitar
esto, los recortes 1131f pueden hacerse más grandes para formar los
recortes 1131g mostrados en la figura 24. Los anchos en el sentido
de giro de los recortes 1131g formados en la placa 1131 principal
son iguales al grado en que las partes 1533b inclinadas de los
álabes 1533 sobresalen alejándose del eje O-O de
giro y sobre la placa 1131 principal, y están formados de modo que
el ancho de los mismos sobre el borde periférico externo es el
mismo que en el lado periférico interno de los mismos. Si los
recortes 1131g están formados, la parte del molde que se inserta en
los recortes 1131g estará conectada de manera sólida con la parte
principal del molde que está situada alrededor de la periferia de la
placa 1131 principal, y por tanto la resistencia del molde puede
mantenerse fácilmente.
(E) En lugar de los álabes 1133 que tienen las
partes 1133b inclinadas mostradas en la figura 17, pueden emplearse
álabes 1633 que tienen las partes 1633b inclinadas mostradas en la
figura 25.
La pluralidad de álabes 1633 que se extienden
desde la placa 1131 principal están curvados hacia delante en el
sentido de giro a lo largo de sus longitudes, y las puntas (otros
extremos) de los álabes 1533 están conectadas a la placa 1132
lateral. Por tanto, como se muestra en la figura 25, los álabes 1633
incluyen una parte 1633a principal sobre el lado de placa 1131
principal, y una parte 1633b inclinada sobre el lado de placa 1132
lateral. Las partes 1633b inclinadas tienen un pequeño grado de
inclinación hacia delante en el sentido de giro sobre los lados
periféricos internos de las mismas, y tienen un grado de inclinación
más grande hacia delante en el sentido de giro sobre los lados
periféricos externos de las mismas.
Además, con la placa 1131 principal, partes
sobresalientes que son las partes 1633b inclinadas de cada uno de
los álabes 1633 que sobresalen hacia la placa 1131 principal a lo
largo del eje O-O de giro están recortadas de la
misma. De este modo, los recortes 1131h están formados en la placa
1131 principal entre álabes 1633 adyacentes.
Cuarta
Realización
En la tercera realización, la presente invención
se aplicó a un soplador siroco (un soplador centrífugo), pero la
presente invención puede aplicarse también a otro soplador
centrífugo, por ejemplo, un turboventilador. En este caso, las
partes sobresalientes de los álabes del turboventilador (la
totalidad de las cuales está inclinada) que sobresalen hacia la
placa principal a lo largo del eje de giro están recortadas de la
misma, y la placa principal y la pluralidad de álabes pueden
estructurarse de modo que el impulsor puede formarse de manera
unitaria con una resina sintética mediante sólo un par de moldes.
Debe observarse que la cubierta que corresponde a la placa lateral
del soplador siroco está montada enfrente de la placa principal y la
pluralidad de álabes formados de manera unitaria con una resina
sintética.
Por tanto, si la presente invención se aplica a
un turboventilador convencional en el que cada álabe está moldeado
con un molde deslizante, el coste del molde puede reducirse así como
el tiempo de moldeo, y por tanto puede proporcionarse un
turboventilador de bajo coste, debido a que la placa principal y los
álabes pueden formarse con sólo un molde superior y uno
inferior.
Otras
Realizaciones
(A) Con los impulsores de las realizaciones
mencionadas anteriormente, una parte de las partes entre álabes de
la placa principal está recortada. Sin embargo, en situaciones en
las que no hay problemas con la resistencia y es aceptable reducir
ligeramente las capacidades del impulsor, puede recortarse toda la
parte entre álabes, en lugar de sólo una parte de la misma, para
maximizar la eficacia de espacio.
(B) El impulsor de múltiples álabes de las
realizaciones primera y segunda no se limita a impulsores formados
de manera unitaria fabricados a partir de una resina sintética, sino
que puede aplicarse a impulsores fabricados a partir de plancha
metálica.
Si se utiliza la presente invención, puede
reducirse el ruido generado cuando el flujo de aire se extrae por
los álabes del impulsor del soplador de múltiples álabes.
Claims (7)
1. Un impulsor (113, 213, 1113) de un soplador
de múltiples álabes, que comprende:
una placa (131, 231, 1131) principal que gira
alrededor de un eje (O-O) de giro;
una pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333,
1533, 1633) que están dispuestos de manera anular alrededor del eje
(O-O) de giro, estando un extremo de cada uno de la
pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) fijado a la
placa (131, 231, 1131) principal;
una placa (132, 1132) lateral anular que conecta
otros extremos de la pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333,
1533, 1633);
en el que partes entre álabes de la placa (131,
231, 1131) principal situadas entre la pluralidad de álabes (133,
1133, 1233, 1333, 1533, 1633) están recortadas al menos en la parte
delantera en el sentido de giro de los álabes (133, 1133, 1233,
1333, 1533, 1633), caracterizado porque:
la placa (132, 1132) lateral tiene un diámetro
interno que es superior a un diámetro externo de la placa (131, 231,
1131) principal; y
las partes entre álabes situadas entre la
pluralidad de álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) de la placa
(131, 231, 1131) principal están recortadas más grandes que las
dimensiones externas de los álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533,
1633) para permitir de ese modo que los álabes (133, 1133, 1233,
1333, 1533, 1633) sobre el impulsor (113, 213, 1113) se encajen en
las correspondientes partes entre álabes sobre un impulsor (113,
213, 1113) similar para permitir apilar entre sí impulsores
similares.
2. El impulsor (113, 213, 1113) para un soplador
de múltiples álabes según la reivindicación 1, en el que las partes
entre álabes están parcialmente recortadas en la dirección
circunferencial.
3. El impulsor (113, 213, 1113) de un soplador
de múltiples álabes según la reivindicación 1 ó 2, en el que las
partes entre álabes están recortadas desde bordes periféricos
externos de los álabes (133, 1133, 1233, 1333, 1533, 1633) hasta
bordes periféricos internos de los mismos.
4. El impulsor (1113) de un soplador de
múltiples álabes según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la
pluralidad de álabes (1133, 1233, 1333, 1533, 1633) incluye partes
(1133b-1333b, 1333c, 1533b, 1633b) inclinadas
inclinada cada una hacia delante en el sentido de giro; y
las partes (1133b 1333b, 1333c, 1533b, 1633b)
inclinadas de los álabes (1133, 1333, 1533, 1633) según sobresalen
de la placa (1131) principal corresponden con los recortes en las
partes entre álabes de la placa (1131) principal.
5. El impulsor (1113) de un soplador de
múltiples álabes según la reivindicación 4, en el que la totalidad
de la pluralidad de álabes (1233) está inclinada.
6. El impulsor según cualquier reivindicación
anterior, en el que el impulsor está formado a partir de una resina
sintética.
7. Un soplador de múltiples álabes, que
comprende:
el impulsor (113, 213, 1113) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5;
medios (14) de accionamiento que hacen girar la
placa (131, 231, 1113) principal; y
una carcasa (11) que cubre el impulsor (113,
213, 1113), incluyendo la carcasa (11) un acceso (11b) de entrada
que está enfrentado con una abertura en un lado periférico interno
de la placa (132, 1132) lateral y un acceso (11a) de descarga que
está previsto sobre un lado periférico externo del impulsor (113,
213, 1113) y que sopla aire en una dirección aproximadamente
perpendicular al eje (O-O) de giro.
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