ES2427151T3

ES2427151T3 - Fan and fan blade

Info

Publication number: ES2427151T3
Application number: ES06003819T
Authority: ES
Inventors: Ralf Neumeier
Original assignee: Ziehl Abegg SE
Current assignee: Ziehl Abegg SE
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2013-10-29
Anticipated expiration: 2026-02-24
Also published as: DK1801422T3; EP1801421A1

Abstract

Ventilador (9) que comprende al menos una pala de ventilador (1) dispuesta alrededor de un cubo (7) accionado, en el que puede ajustarse una posición de giro de la al menos una pala de ventilador (1) alrededor de un eje de giro (x) que discurre radialmente, en el que la al menos una pala de ventilador (1) comprende: un borde de entrada de flujo (2) y un borde exterior (4) que comprende la superficie de perfil radialmente más exterior de la al menos una pala de ventilador (1) y que es más corto que el borde de entrada de flujo (2), en el que el punto medio (M) del borde exterior (4) de la pala de ventilador (1) se sitúa sobre el eje de giro (x) del ajuste de pala, siendo el punto medio (M) el punto de corte, situado sobre el borde exterior (4), de dos líneas que discurren sobre el borde exterior (4), de las que una línea discurre desde el extremo de entrada de flujo delantero del borde exterior (4) hasta el extremo de salida de flujo trasero y a este respecto mantiene en cada punto la misma distancia respecto a un borde lateral largo del borde exterior (4) que respecto al otro borde lateral, y la otra línea une como línea recta los centros de los bordes laterales largos del borde exterior (4) entre sí, estando el ventilador (9) dispuesto en una carcasa, estando el ventilador caracterizado porque el borde de entrada de flujo está curvado en forma de S en el plano de hoja de pala.Fan (9) comprising at least one fan blade (1) arranged around an actuated hub (7), in which a turning position of the at least one fan blade (1) can be adjusted around an axis of radially rotating rotation (x), in which the at least one fan blade (1) comprises: a flow inlet edge (2) and an outer edge (4) comprising the radially outermost profile surface of the at least one fan blade (1) and which is shorter than the flow inlet edge (2), in which the midpoint (M) of the outer edge (4) of the fan blade (1) is located on the axis of rotation (x) of the blade adjustment, the midpoint (M) being the cut-off point, located on the outer edge (4), of two lines that run on the outer edge (4), of which a line runs from the front flow inlet end of the outer edge (4) to the rear flow outlet end and in this respect maintains at each point or the same distance with respect to a long side edge of the outer edge (4) as compared to the other side edge, and the other line joins the centers of the long side edges of the outer edge (4) together as a straight line, the fan being (9) disposed in a housing, the fan being characterized in that the flow inlet edge is curved in an S-shape in the blade blade plane.

Description

Ventilador y pala de ventilador Fan and fan blade

La invención se refiere a un ventilador y una pala de ventilador. The invention relates to a fan and a fan blade.

En ventiladores o impulsores modernos, las palas de ventilador conformadas favorablemente desde el punto de vista de la mecánica de fluidos posibilitan una eficacia alta por ejemplo con respecto al volumen de flujo circulado alcanzado o la presión de flujo de salida. Sin embargo a este respecto es problemática con frecuencia una fuerte generación de ruido en el funcionamiento del ventilador. In modern fans or impellers, fan blades shaped favorably from the point of view of fluid mechanics enable high efficiency for example with respect to the volume of circulated flow reached or the output flow pressure. However, in this respect a strong generation of noise in the operation of the fan is often problematic.

El documento DE 199 480 75 utiliza para reducir el ruido de marcha un ventilador axial con palas que presentan un borde de pala en forma de S adelantado con una esquina exterior sobresaliente. DE 199 480 75 uses an axial fan with blades to reduce the running noise with blades having an advanced S-shaped blade edge with an outstanding outer corner.

El documento EP 887 558 B1 propone palas de ventilador con un borde de entrada de flujo en forma de S y un borde de salida de flujo reflejado respecto al borde de entrada de flujo. EP 887 558 B1 proposes fan blades with an S-shaped flow inlet edge and a reflected flow outlet edge with respect to the flow inlet edge.

El documento US 3 416 725 muestra una forma de pala con un borde de entrada de flujo curvado dos veces en forma de media luna y un borde de salida de flujo ligeramente curvado una vez en forma de media luna. US 3 416 725 shows a blade shape with a half-moon curved flow inlet edge and a slightly curved flow outlet edge once in half-moon shape.

El documento DE 103 26 637 B3 describe un ventilador con sentido de giro alterno, que presenta palas con bordes de entrada de flujo en forma de S que decrecen fuertemente hacia el exterior. Document DE 103 26 637 B3 describes a fan with an alternating direction of rotation, which has blades with S-shaped flow inlet edges that decrease strongly towards the outside.

El documento WO 1998005868 da a conocer un método numérico para la optimización aeroacústica de un ventilador axial o de su geometría de hoja. WO 1998005868 discloses a numerical method for the aeroacoustic optimization of an axial fan or its leaf geometry.

El documento US 2 649 921 pone a disposición un ventilador con palas muy cortas y anchas y bordes de entrada y de salida de flujo curvados tres veces. US 2 649 921 makes available a fan with very short and wide blades and curved inlet and outlet edges curved three times.

El documento FR 27 280 28 representa palas con zonas de borde convexas con grandes puntas alares. Document FR 27 280 28 represents blades with convex edge areas with large wing tips.

Finalmente el documento US 5 533 865 da a conocer un rotor para una turbina eólica cuyas palas presentan un borde trasero en forma de dientes de sierra. Finally, US 5 533 865 discloses a rotor for a wind turbine whose blades have a rear edge in the form of saw teeth.

Frente a estos antecedentes técnicos, la invención se ocupa del problema de poner a disposición un ventilador o pala de ventilador que funcione con poco ruido. Against this technical background, the invention addresses the problem of making available a fan or fan blade that operates with low noise.

La invención soluciona este problema con un ventilador según las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes contienen configuraciones ventajosas. The invention solves this problem with a fan according to the independent claims. The dependent claims contain advantageous configurations.

Antes de que se describa la invención en más detalle, se explican algunos términos para facilitar la comprensión. A este respecto se considera un ventilador con generalmente varias palas de ventilador dispuestas en forma de estrella por medio de dispositivos de fijación en un cubo (un ventilador según la invención utiliza para ello palas de ventilador según la invención, tal como se describirán a continuación) para mover la materia que rodea al ventilador, como por ejemplo aire u otro gas. El cubo constituye el punto medio del ventilador. Before the invention is described in more detail, some terms are explained to facilitate understanding. In this respect, a fan with generally several fan blades arranged in a star shape by means of fixing devices in a hub is considered (a fan according to the invention uses fan blades according to the invention, as will be described below) to move the matter around the fan, such as air or other gas. The hub constitutes the midpoint of the fan.

Para cada pala de ventilador se define un haz radial que discurre como recta desde el punto medio del cubo por en medio a través del pie de pala respectivo de la pala de ventilador hacia el exterior. For each fan blade, a radial beam is defined that runs straight from the midpoint of the hub in the middle through the respective blade foot of the fan blade outwards.

Cada pala de ventilador presenta un borde de entrada de flujo que se adelanta en el funcionamiento en el sentido de movimiento normal, y un borde de salida de flujo que se atrasa en el funcionamiento en el sentido de movimiento normal. Preferiblemente también es posible un funcionamiento del dispositivo descrito en el sentido de marcha opuesto. Sin embargo generalmente los bordes de entrada y salida de flujo sólo están conformados de manera óptima para un sentido de marcha; el funcionamiento en sentido contrario no puede proporcionar un rendimiento óptimo. Each fan blade has a flow inlet edge that is advanced in operation in the direction of normal movement, and a flow outlet edge that is delayed in operation in the direction of normal movement. Preferably, operation of the device described in the opposite direction of travel is also possible. However, generally the flow inlet and outlet edges are only optimally shaped for a direction of travel; operation in the opposite direction cannot provide optimum performance.

“Interior” es, en un ventilador descrito, el cubo, “exterior” la carcasa o la caja (en caso de que esté disponible, lo que sin embargo generalmente es el caso). Por tanto el borde exterior de la pala de ventilador es el borde que se encuentra más alejado del cubo; suele ser más corto que los bordes de entrada y salida de flujo. "Inside" is, in a described fan, the hub, "outside" the case or the case (if available, which however is generally the case). Therefore the outer edge of the fan blade is the edge that is furthest from the hub; It is usually shorter than the flow inlet and outlet edges.

Además la hoja de pala de ventilador tiene un lado de aspiración, que en el funcionamiento aspira el aire de entrada de flujo, etc., así como un lado de presión opuesto, sobre el que se acumula la presión para expulsar el aire, etc. In addition, the fan blade blade has a suction side, which in its operation aspirates the flow inlet air, etc., as well as an opposite pressure side, on which the pressure to expel the air, etc. is accumulated.

Un ventilador según la invención se distingue ahora frente a un ventilador convencional comparable por un funcionamiento con ruido reducido. Como ya se mencionó anteriormente, un ventilador según la invención utiliza al menos una pala de ventilador según la invención que se dispone(n) (en el caso de varias palas de ventilador preferiblemente a distancias iguales) alrededor de un cubo. Para fijar la al menos una pala, el ventilador comprende correspondientes dispositivos de fijación; por ejemplo un dispositivo en el cubo aloja una pieza complementaria dispuesta en la pala. Según su naturaleza el ventilador dispone de un motor controlable que se encarga de su funcionamiento, es decir la rotación de la al menos una pala de ventilador alrededor de un eje imaginario a través del punto medio del cubo. Generalmente el ventilador se encuentra en una caja o carcasa. Para el experto en la técnica son conocidos otros detalles de la estructura y función de los componentes convencionales de un ventilador, tal como accionamiento o control, sobre los que no se entrará en más detalle en el presente documento. A fan according to the invention is now distinguished from a conventional fan comparable by operation with reduced noise. As already mentioned above, a fan according to the invention uses at least one fan blade according to the invention which is arranged (in the case of several fan blades preferably at equal distances) around a hub. To fix the at least one blade, the fan comprises corresponding fixing devices; for example a device in the hub houses a complementary piece arranged in the blade. Depending on its nature, the fan has a controllable motor that is responsible for its operation, that is, the rotation of the at least one fan blade around an imaginary axis through the midpoint of the hub. Generally the fan is in a box or housing. Other details of the structure and function of conventional components of a fan, such as drive or control, are known to those skilled in the art, which will not be discussed in more detail herein.

La al menos una pala de ventilador según la invención utilizada por un ventilador según la invención consigue en el funcionamiento, debido a una forma de borde especial, una formación de ruido reducida frente a ventiladores convencionales comparables. Concretamente el borde de entrada de flujo de una pala según la invención está configurado en forma de S en el plano de hoja de pala, es decir presenta dos arcos con un punto de inflexión. El punto de inflexión preferiblemente se encuentra aproximadamente en el centro del borde de entrada de flujo; el arco situado hacia el exterior desde el punto de inflexión se arquea preferiblemente de manera cóncava hacia dentro de la superficie de pala, es decir en dirección al haz radial, mientras que el arco situado hacia el interior desde el punto de inflexión se arquea preferiblemente de manera convexa alejándose del haz. La designación “en el plano de hoja de pala” sólo aclara a este respecto que la forma de S del borde de entrada de flujo causa una combadura hacia dentro o hacia fuera de la superficie de pala y no por ejemplo un arqueo perpendicular a ésta. Sin embargo hay que señalar que en la mayoría de configuraciones los puntos individuales de la hoja de pala no están situados sobre un plano en el sentido geométrico; generalmente tampoco se encuentran los puntos individuales del borde de entrada de flujo sobre una recta. En este sentido sólo está presente un “plano de hoja de pala”, desde un punto de vista estrictamente geométrico, en los casos menos frecuentes. The at least one fan blade according to the invention used by a fan according to the invention achieves in the operation, due to a special edge shape, a reduced noise formation compared to comparable conventional fans. Specifically, the flow inlet edge of a blade according to the invention is configured in an S-shape in the blade blade plane, that is to say it has two arcs with an inflection point. The inflection point is preferably approximately in the center of the flow entry edge; the arc located outwards from the inflection point preferably arches concavely into the blade surface, that is in the direction of the radial beam, while the arc located inwardly from the inflection point arches preferably from convex way away from the beam. The designation "in the blade blade plane" only clarifies in this regard that the S-shape of the flow inlet edge causes a combing in or out of the blade surface and not for example an arc perpendicular to it. However, it should be noted that in most configurations the individual points of the blade are not located on a plane in the geometric sense; neither are the individual points of the flow entry edge on a straight line. In this sense, only a "blade blade plane" is present, from a strictly geometric point of view, in the less frequent cases.

La forma de S descrita del borde de entrada de flujo lleva durante el funcionamiento del ventilador a una formación de ruido reducida, porque los puntos individuales del borde de entrada de flujo se encuentran en diferentes instantes de tiempo con un frente de onda (por ejemplo provocado por una perturbación) que llega a los mismos por ejemplo en sentido contrario al de su movimiento. Por eso se originan dentro de un intervalo de tiempo determinado, por el encuentro desplazado en el tiempo de los puntos individuales del borde de entrada de flujo con el frente de onda, una detrás de otra muchas ondas acústicas (débiles), mientras que en el caso de palas de ventilador no curvadas el encuentro casi simultáneo de todos los puntos del borde de entrada de flujo con el frente de onda provoca una única onda acústica (fuerte). En el caso de las palas de ventilador según la invención se obtiene por consiguiente, en contraposición con palas de ventilador no curvadas, que causan un pico de ruido alto y corto en una banda de frecuencia estrecha, un ruido de menor amplitud, de duración en parte algo más prolongada pero de banda ancha y menos perceptible. The described S-shape of the flow entry edge leads to reduced noise formation during the operation of the fan, because the individual points of the flow entry edge meet at different time points with a wavefront (for example caused by a disturbance) that comes to them for example in the opposite direction to their movement. That is why they originate within a certain time interval, due to the time-shifted encounter of the individual points of the flow-in edge with the wavefront, one after the other many acoustic (weak) waves, while in the In the case of non-curved fan blades, the almost simultaneous encounter of all points of the flow input edge with the wavefront causes a single (strong) acoustic wave. In the case of the fan blades according to the invention, it is therefore obtained, in contrast to non-curved fan blades, which cause a high and short noise peak in a narrow frequency band, a smaller amplitude noise, lasting in part somewhat longer but broadband and less noticeable.

Sin embargo un ventilador según la invención evita determinadas restricciones que pueden aparecer debido a una forma de borde curvada de las palas de ventilador. However, a fan according to the invention avoids certain restrictions that may appear due to a curved edge shape of the fan blades.

En los ventiladores se intenta concretamente minimizar el flujo de aire desde el lado de presión hacia el lado de aspiración de las palas de ventilador a través de su borde exterior. A este respecto se prevé con frecuencia preferiblemente sólo un intersticio lo más estrecho posible entre el borde exterior de una pala de ventilador y una carcasa. Por otro lado debe seguir garantizándose la posibilidad de ajustar el ángulo de ataque de hoja (ángulo entre el aire que entra y la cuerda del perfil, siendo la cuerda del perfil la recta imaginaria entre el punto de remanso en el extremo delantero de la pala, donde se dividen los flujos de aire, y su extremo trasero) de la pala de ventilador a las condiciones externas o a los deseos del usuario, es decir girar la pala de ventilador alrededor del haz radial como eje de giro. La adaptación se produce generalmente antes de la puesta en funcionamiento del ventilador, cuando se regula el perfil de rendimiento de la instalación a la aplicación especial. Alternativamente el ventilador está equipado con una unidad de control y sensores o un panel de usuario así como con actuadores. Entonces la unidad de control puede por ejemplo ajustar permanentemente, con la ayuda de los actuadores, un ángulo de ataque óptimo en función de las señales de sensor o entradas de usuario. In the fans it is specifically tried to minimize the flow of air from the pressure side towards the suction side of the fan blades through its outer edge. In this regard, preferably only a gap as narrow as possible between the outer edge of a fan blade and a housing is preferably provided. On the other hand, the possibility of adjusting the angle of attack of the blade (angle between the air entering and the rope of the profile must continue to be guaranteed, the profile rope being the imaginary line between the backwater point at the front end of the blade, where the air flows, and its rear end) of the fan blade are divided to the external conditions or to the wishes of the user, that is to say turning the fan blade around the radial beam as the axis of rotation. Adaptation generally occurs before the fan starts up, when the performance profile of the installation is regulated to the special application. Alternatively, the fan is equipped with a control unit and sensors or a user panel as well as actuators. Then the control unit can, for example, permanently adjust, with the help of the actuators, an optimum angle of attack depending on the sensor signals or user inputs.

Ahora bien, cuanto más estrecho se elija el intersticio entre el borde exterior de la pala y la carcasa o caja, más pequeño será el intervalo de ajuste de pala ajustable, en el que la pala no choque con la pared de carcasa. En este caso debe encontrarse un compromiso en la anchura de intersticio que no conlleve desventajas demasiado grandes desde el punto de vista de la mecánica de fluidos, pero que permita sin embargo un intervalo de giro mínimo para el ángulo de ataque de la pala de ventilador. However, the narrower the gap between the outer edge of the blade and the housing or box, the smaller the adjustable blade adjustment range, in which the blade does not collide with the housing wall. In this case, a compromise in the gap width must be found that does not entail disadvantages that are too large from the point of view of fluid mechanics, but nevertheless allow a minimum turning interval for the angle of attack of the fan blade.

Sin embargo, en el caso de formas de pala conocidas con borde de entrada de flujo en forma de S no hay, por razones geométricas, ninguna posibilidad de ajuste del ángulo de ataque. However, in the case of known blade shapes with an S-shaped flow entry edge there is, for geometric reasons, no possibility of adjusting the angle of attack.

Investigaciones costosas desde el punto de vista de la mecánica de fluidos han dado como resultado que sigue garantizándose la posibilidad de ajuste del ángulo de ataque en palas de ventilador con borde de entrada de flujo en forma de S, en las que el punto medio del borde exterior de la pala está situado en las proximidades del eje de giro o del haz radial, en el caso ideal sobre el haz radial. Con “punto medio” se designa a este respecto por ejemplo el punto de corte, situado sobre el borde exterior, de dos líneas que discurren sobre el borde exterior. Una de estas líneas (línea media) se define porque discurre desde el extremo de entrada de flujo delantero del borde exterior (es decir allí donde el borde de entrada de flujo y el borde exterior se encuentran) hasta el extremo de salida de flujo trasero (en el que se encuentran el borde exterior y el borde de salida de flujo) y a este respecto mantiene en cada punto la misma distancia respecto a un borde lateral largo del borde exterior (en el que se encuentran el lado de aspiración o lado de presión de la hoja de pala y el borde exterior) que respecto al otro. La otra línea se define porque une como línea recta los centros de los bordes laterales largos del borde exterior entre sí. La distancia admisible máxima del punto medio con respecto al haz radial depende a este respecto en particular del intervalo de giro alcanzable del ángulo de ataque y de la anchura de intersticio tolerable entre el borde exterior y la pared interior de carcasa. Generalmente se admite en dirección longitudinal del borde exterior una distancia más pequeña respecto al punto medio que en dirección perpendicular a éste. De forma ideal el punto de corte del haz radial con el borde exterior está situado tan próximo como sea posible al punto medio. Costly investigations from the point of view of fluid mechanics have resulted in the possibility of adjusting the angle of attack on fan blades with an S-shaped flow inlet edge, in which the midpoint of the edge continues to be guaranteed. The outside of the blade is located in the vicinity of the axis of rotation or of the radial beam, ideally on the radial beam. The "cut-off point" refers in this respect, for example, to the cut-off point, located on the outer edge, of two lines running on the outer edge. One of these lines (middle line) is defined because it runs from the front flow inlet end of the outer edge (i.e. where the flow inlet edge and the outer edge meet) to the rear flow outlet end ( in which the outer edge and the flow outlet edge are located) and in this respect it maintains at each point the same distance from a long lateral edge of the outer edge (where the suction side or pressure side of the blade blade and the outer edge) than the other. The other line is defined because it joins the centers of the long lateral edges of the outer edge to each other as a straight line. The maximum permissible distance of the midpoint with respect to the radial beam depends in this respect in particular on the attainable rotation range of the angle of attack and on the tolerable gap width between the outer edge and the inner housing wall. Generally, a smaller distance from the middle edge than in the direction perpendicular to it is allowed in the longitudinal direction of the outer edge. Ideally, the cut-off point of the radial beam with the outer edge is located as close as possible to the midpoint.

Dado que el punto medio del borde exterior está situado en las proximidades del haz radial, el ángulo de ataque de la pala de ventilador en el caso de igual anchura de intersticio sigue siendo ajustable con la misma anchura que en el caso de una pala correspondiente no curvada; por tanto un ventilador según la invención une la ventaja de la reducción de ruido con la ventaja de la posibilidad de ajuste variable. Since the midpoint of the outer edge is located in the vicinity of the radial beam, the angle of attack of the fan blade in the case of equal gap width remains adjustable with the same width as in the case of a corresponding blade not curved therefore, a fan according to the invention combines the advantage of noise reduction with the advantage of the possibility of variable adjustment.

Algunas configuraciones de la pala de ventilador consiguen una reducción de ruido adicional mediante un borde de salida de flujo al menos parcialmente a franjas. Una parte no despreciable de la emisión de ruido en el funcionamiento del ventilador concretamente se origina regularmente por una interacción del borde de salida de flujo con una capa límite turbulenta que se forma en la superficie de la pala: Por ejemplo el borde de salida de flujo dispersa y flecta el flujo que lo barre, con lo cual se genera ruido. Sobre todo en el régimen de funcionamiento no óptimo del ventilador, las franjas del borde de salida de flujo rompen por así decir los remolinos que barren el borde de salida de flujo y de este modo se encargan de una reducción de ruido considerable. En ensayos se midió por ejemplo para una pala con un borde de salida de flujo a franjas una formación de ruido de hasta 3 dB menor que para una pala idéntica a la primera pala salvo por la forma del borde de salida de flujo. Some fan blade configurations achieve additional noise reduction through a flow outlet edge at least partially in strips. A non-negligible part of the noise emission in the operation of the fan specifically originates regularly by an interaction of the flow exit edge with a turbulent boundary layer that forms on the surface of the blade: For example the flow exit edge disperses and flecta the flow that sweeps it, which generates noise. Especially in the non-optimal operating regime of the fan, the fringes of the flow exit edge break so to speak the eddies that sweep the flow exit edge and thus are responsible for a considerable noise reduction. For example, a noise formation of up to 3 dB less than for a blade identical to the first blade was measured, for example, for a blade with a fringe flow edge, except for the shape of the flow outlet edge.

Según la configuración, la forma de franjas del borde de salida de flujo presenta entre dos y varias docenas hasta varios cientos de franjas. Las franjas están conformadas preferiblemente en forma de dientes y comprenden dos bordes que confluyen en un vértice. En una configuración particularmente ventajosa, el borde que está situado en el interior se sitúa aproximadamente en perpendicular al haz radial. Alternativamente el borde situado en el interior se desvía de la perpendicular, por ejemplo se abate hacia el interior con respecto a la normal sobre el haz radial. En otras formas de realización, el borde situado en el exterior se sitúa en perpendicular al haz radial o se abate hacia el exterior con respecto a la normal. Preferiblemente los dos bordes encierran un ángulo de entre 10 y 80 grados. Generalmente el vértice conformado por los dos bordes es redondeado. En algunas configuraciones las franjas tienen un contorno elipsoidal, circular o sinusoidal. Depending on the configuration, the fringe shape of the flow outlet edge has between two and several dozen up to several hundred stripes. The stripes are preferably shaped in the form of teeth and comprise two edges that converge at a vertex. In a particularly advantageous configuration, the edge that is located inside is approximately perpendicular to the radial beam. Alternatively, the edge located inside deviates from the perpendicular, for example, bends inwards with respect to the normal one on the radial beam. In other embodiments, the outer edge is located perpendicular to the radial beam or bends outwards with respect to the normal. Preferably the two edges enclose an angle between 10 and 80 degrees. Generally the vertex formed by the two edges is rounded. In some configurations the stripes have an ellipsoidal, circular or sinusoidal contour.

En una configuración las franjas individuales del borde de salida de flujo están configuradas de manera diferente. Por ejemplo, los vértices situados en el interior apuntan ligeramente hacia el interior, mientras que los vértices dispuestos más al exterior apuntan en una dirección perpendicular al haz radial o se dirigen hacia el exterior. In one configuration the individual strips of the flow exit edge are configured differently. For example, the vertices located in the interior point slightly inwards, while the vertices arranged more outwards point in a direction perpendicular to the radial beam or are directed towards the outside.

El tamaño de las franjas individuales depende en una configuración de la velocidad de entrada del fluido y/o de una frecuencia límite que se prefija, por encima de la cual se conseguirá la reducción de ruido. La velocidad de entrada para puntos individuales sobre el borde de salida de flujo de la pala de ventilador se calcula, entre otras cosas, mediante sus distancias respecto al cubo y la velocidad de giro del ventilador o se determina mediante mediciones con palas comparables (con o sin borde de salida de flujo a franjas). Dado que la velocidad de entrada para los puntos situados sobre el borde de salida de flujo aumenta hacia el exterior, las franjas se vuelven igualmente más grandes hacia el exterior. Para esta configuración pueden comprobarse en ensayos resultados especialmente buenos. En algunas configuraciones se determina para la posición de cada franja individual una velocidad de entrada, por ejemplo hallando el promedio de varias velocidades de entrada determinadas para distintos puntos de una franja. Alternativamente se determina sólo una velocidad de entrada media para varios o todos los dientes. Además la dependencia de los tamaños de franja con respecto a la velocidad de entrada puede ser diferente para cada franja individual o grupos de franjas. Las franjas del mismo grupo de franjas pueden también tener los mismos tamaños de franja, presentando entonces los grupos de franjas situados unos al lado de otros tamaños de franja considerablemente diferentes. Otras realizaciones comprenden franjas cuyo tamaño no depende de la velocidad de entrada y/o de la frecuencia límite. Por ejemplo se alternan franjas más cortas y más largas a lo largo del borde de salida de flujo. The size of the individual bands depends on a configuration of the fluid inlet speed and / or a predetermined limit frequency, above which noise reduction will be achieved. The input speed for individual points on the flow trailing edge of the fan blade is calculated, among other things, by their distances from the hub and the fan rotation speed or is determined by measurements with comparable blades (with or no fringe outflow edge). Since the input speed for the points located on the flow exit edge increases outward, the strips become equally larger towards the outside. For this configuration, especially good results can be tested in trials. In some configurations, an entry speed is determined for the position of each individual strip, for example by finding the average of several input speeds determined for different points of a strip. Alternatively, only an average input speed is determined for several or all teeth. In addition, the dependence of the strip sizes with respect to the input speed may be different for each individual strip or groups of bands. The fringes of the same fringe group may also have the same fringe sizes, then presenting the fringe groups located next to other considerably different fringe sizes. Other embodiments include bands whose size does not depend on the input speed and / or the frequency limit. For example, shorter and longer stripes alternate along the flow exit edge.

Para la siguiente descripción se define un borde de salida de flujo sin forma de franjas. En algunas configuraciones las franjas están dispuestas prácticamente sobre este borde de salida de flujo sin forma de franjas o sobresalen al menos más allá del mismo ensanchando así las palas; en otras configuraciones las franjas no agregan nada a la anchura de la pala, sino que más bien se retira material de pala para configurar las franjas en comparación con las palas sin forma de franjas. En este caso el borde de salida de flujo sin forma de franjas define la ubicación de los vértices. Frecuentemente una sección del borde de salida de flujo cerca del borde interior y/o exterior tampoco tiene franjas. Es decir, el borde exterior e interior no se acorta con respecto a la pala sin forma de franjas. Otras configuraciones no presentan secciones de este tipo y pueden por ello en determinadas circunstancias acortar el borde exterior y/o interior. Además existen configuraciones con secciones sin franjas en el centro o en otros lugares For the following description, a flow exit edge is defined without the form of strips. In some configurations the strips are arranged practically on this flow exit edge without the form of strips or protrude at least beyond it thus widening the blades; in other configurations, the strips do not add anything to the width of the blade, but rather, blade material is removed to configure the strips compared to the strips without the form of strips. In this case, the fringe-shaped outflow edge defines the location of the vertices. Frequently a section of the flow outlet edge near the inner and / or outer edge also has no stripes. That is, the outer and inner edge does not shorten with respect to the blade without stripes. Other configurations do not have sections of this type and may therefore in certain circumstances shorten the outer and / or inner edge. There are also configurations with sections without stripes in the center or elsewhere

del borde de salida de flujo. of the flow outlet edge.

Para facilitar la fabricación, en una configuración de la pala de ventilador una de las transiciones de los bordes de franja es redondeada hacia el lado de presión y aspiración y la otra es angulosa. To facilitate manufacturing, in one configuration of the fan blade one of the transitions of the fringe edges is rounded towards the pressure and suction side and the other is angled.

En las siguientes configuraciones el borde de salida de flujo con o sin franjas está adaptado desde el punto de vista de la mecánica de fluidos favorablemente al borde de entrada de flujo en forma de S y a la posición fija del borde exterior. A este respecto, el borde de salida de flujo forma preferiblemente en el “plano de hoja de pala” igualmente al menos un arco, aunque en la mayoría de configuraciones dos o tres arcos, pero con frecuencia sólo un arco está tan curvado como en el borde de entrada de flujo. Generalmente el arco muy curvado está situado en el tercio exterior del borde de salida de flujo y presenta una curvatura paralela al arco exterior del borde de entrada de flujo. En la mitad interior del borde de salida de flujo están situados por ejemplo dos arcos aplanados con un punto de inflexión. Entonces el segundo arco se transforma, de manera muy aplanada y con otro punto de inflexión, en el arco exterior paralelo al borde de entrada de flujo. Preferiblemente, el lugar más ancho de la pala de ventilador, es decir el punto en el que los bordes de entrada y salida de flujo están situados más alejados entre sí, está situado en su quinto interior. Sin embargo, también es posible que el punto más interior del borde de entrada y el de salida de flujo marque el punto más ancho. En la mayoría de configuraciones el borde exterior representa el lugar más estrecho de la pala. In the following configurations the flow exit edge with or without strips is adapted from the point of view of fluid mechanics favorably to the S-shaped flow entry edge and to the fixed position of the outer edge. In this respect, the flow outlet edge preferably forms in the "blade blade plane" also at least one arc, although in most configurations two or three arcs, but often only one arc is as curved as in the flow entry edge. Generally the very curved arc is located in the outer third of the flow outlet edge and has a curvature parallel to the outer arc of the flow inlet edge. In the inner half of the flow outlet edge there are, for example, two flattened arches with an inflection point. Then the second arc is transformed, in a very flattened manner and with another inflection point, into the outer arc parallel to the flow entrance edge. Preferably, the widest place of the fan blade, that is the point at which the inlet and outlet flow edges are located farthest from each other, is located in its fifth interior. However, it is also possible that the innermost point of the inlet and the outlet of the flow mark the widest point. In most configurations the outer edge represents the narrowest place of the blade.

La forma de S según la invención del borde de entrada de flujo influye en el flujo en el funcionamiento del ventilador: por ejemplo varían las velocidades radiales y con ello la distribución de la carga de pala a lo largo del radio, etc. Para equilibrar ésta lo más posible, una configuración prevé una estructura especial de la pala de ventilador en la que la hoja de pala de ventilador presenta una curvatura longitudinal a lo largo del haz radial. Preferiblemente la pala se arquea de esta manera en su lado de aspiración de manera convexa y en el lado de presión de manera cóncava. Generalmente esta curvatura longitudinal está especialmente acentuada en la mitad exterior de la pala. Adicionalmente está presente en general otra curvatura transversal por la anchura de la pala, de modo que los puntos individuales del borde interior y exterior (considerados desde el interior o exterior) tampoco están situados en una línea recta. Por ejemplo la zona de pala en las proximidades del borde de entrada de flujo está curvada transversalmente por toda su longitud alejándose del aire aspirado, de modo que también el borde interior y exterior presentan una curvatura transversal en la dirección de su extremo de entrada de flujo. La curvatura transversal puede ser de diferente tamaño a lo largo de la pala. Una forma compleja de este tipo de la pala de ventilador ha resultado ser favorable desde el punto de vista de la mecánica de fluidos e impide o disminuye una caída de rendimiento provocada por la forma de media luna que de lo contrario podría originarse en determinadas circunstancias con respecto a palas convencionales con bordes más o menos rectos. Más bien pueden obtenerse para una pala de este tipo las mismas condiciones de entrada, salida y circulación de flujo que para una pala convencional comparable. The S-shape according to the invention of the flow entry edge influences the flow in the operation of the fan: for example the radial speeds vary and with it the distribution of the blade load along the radius, etc. To balance this as much as possible, a configuration provides a special structure of the fan blade in which the fan blade blade has a longitudinal curvature along the radial beam. Preferably, the blade arches in this way on its suction side convexly and on the pressure side concavely. Generally this longitudinal curvature is especially accentuated in the outer half of the blade. Additionally, another transverse curvature is generally present along the width of the blade, so that the individual points of the inner and outer edge (considered from the inside or outside) are also not located in a straight line. For example, the blade area in the vicinity of the flow inlet edge is curved transversely along its entire length away from the aspirated air, so that also the inner and outer edge have a transverse curvature in the direction of its flow inlet end . The transverse curvature can be of different size along the blade. Such a complex shape of the fan blade has proved favorable from the point of view of fluid mechanics and prevents or decreases a performance drop caused by the half-moon shape that could otherwise originate in certain circumstances with with respect to conventional blades with more or less straight edges. Rather, the same inlet, outlet and flow circulation conditions as for a comparable conventional blade can be obtained for such a blade.

En la mayoría de configuraciones de la pala, el borde exterior está adaptado preferiblemente a la forma de la caja o carcasa generalmente redonda alrededor del ventilador (si se encuentra en una), al tener aproximadamente la misma curvatura que la pared interior de carcasa. Si se observa el borde exterior desde el exterior en dirección al haz radial, éste presenta generalmente una “forma de ala”: su extremo delantero, que se encuentra con el borde de entrada de flujo, y su extremo trasero, que se encuentra con el borde de salida de flujo, tienen preferiblemente una forma redondeada entre el lado de aspiración y el depresión, siendo el radio del redondeo en el extremo de entrada de flujo delantero más grande que en el extremo de salida de flujo trasero. Desde el extremo de entrada de flujo en dirección al extremo de salida de flujo, la anchura del borde exterior aumenta primero en la zona del primer tercio del borde exterior y entonces disminuye lentamente de nuevo. En la mayoría de formas de realización el aumento de la anchura del borde exterior se consigue principalmente por el abombamiento de un borde lateral largo del borde exterior (concretamente en general el que se encuentra con el lado de aspiración de la pala de ventilador). Esta forma de ala con arqueo convexo refuerza la diferencia de velocidad entre el lado de aspiración y presión y la magnitud de la deflexión del aire. También los perfiles de secciones de la pala paralelas al borde exterior presentan una forma de ala. In most blade configurations, the outer edge is preferably adapted to the shape of the generally round case or housing around the fan (if it is in one), having approximately the same curvature as the interior housing wall. If the outer edge from the outside is observed in the direction of the radial beam, it generally has a "wing shape": its front end, which meets the flow entrance edge, and its rear end, which meets the Flow outlet edge, preferably have a rounded shape between the suction side and the depression, the radius of the rounding at the front of the front flow inlet being larger than at the outlet end of the rear flow. From the flow inlet end in the direction of the flow outlet end, the width of the outer edge first increases in the area of the first third of the outer edge and then slowly decreases again. In most embodiments, the increase in the width of the outer edge is mainly achieved by the bulging of a long lateral edge of the outer edge (specifically in general that which meets the suction side of the fan blade). This wing shape with convex arch reinforces the speed difference between the suction and pressure side and the magnitude of the air deflection. Also the sections profiles of the blade parallel to the outer edge have a wing shape.

En una forma de realización está colocada una pieza transversal o punta alar por toda la longitud del borde exterior o incluso sobresaliendo del mismo. Una pieza transversal de este tipo ayuda a reducir o evitar los remolinos de aire que se forman con frecuencia en el extremo de la pala. Sobresale preferiblemente por ambos lados en perpendicular al haz radial, diferenciándose notablemente los dos ángulos con frecuencia de 90° con respecto a la superficie de pala en función de su curvatura a lo largo del haz radial, pero dando como resultado juntos aproximadamente 180°. Otra forma de realización prevé una pieza transversal oblicua hacia el exterior y que se opone al aire aspirado. In one embodiment, a transverse piece or alar tip is placed along the entire length of the outer edge or even protruding therefrom. A cross piece of this type helps reduce or avoid air swirls that frequently form at the end of the blade. It preferably stands out on both sides perpendicular to the radial beam, the two angles being markedly different from 90 ° to the surface of the blade according to their curvature along the radial beam, but resulting in approximately 180 ° together. Another embodiment provides a transverse part oblique to the outside and which opposes the aspirated air.

Por ejemplo la pieza transversal duplica o triplica la anchura del borde exterior, considerada desde el exterior. A este respecto la pieza transversal sobresale generalmente en ambos sentidos la misma anchura de la anchura del borde exterior. En una forma de realización, la anchura desde un punto de esquina del borde exterior hasta el otro varía, produciéndose un aumento hasta el centro del borde exterior y después una disminución de la anchura. Por consiguiente, en los extremos del borde exterior se presenta la mínima anchura de la pieza transversal, que sin embargo generalmente supera la anchura del borde exterior. Otra forma de realización no prevé ninguna superación de la anchura del borde exterior en sus extremos. Alternativamente se presenta una anchura constante por la For example, the crosspiece doubles or triples the width of the outer edge, considered from the outside. In this respect, the crosspiece generally protrudes in both directions the same width of the width of the outer edge. In one embodiment, the width from one corner point of the outer edge to the other varies, producing an increase to the center of the outer edge and then a decrease in width. Therefore, at the ends of the outer edge the minimum width of the transverse piece is presented, which however generally exceeds the width of the outer edge. Another embodiment does not provide for any exceeding of the width of the outer edge at its ends. Alternatively a constant width is presented by the

longitud del borde exterior, o una anchura constante con una terminación que disminuye lentamente en los extremos. Las variantes con anchura decreciente de la pieza transversal hacia los extremos del borde exterior han resultado ser a este respecto especialmente favorables para el intervalo de ajuste admisible del ángulo de ataque. length of the outer edge, or a constant width with a termination that slowly decreases at the ends. Variants with decreasing width of the transverse part towards the ends of the outer edge have proved particularly favorable in this regard for the allowable adjustment range of the angle of attack.

Una pala de ventilador mide en la longitud, por ejemplo, desde 1,5 hasta 4 veces más que su anchura máxima. A este respecto la anchura varía notablemente en algunas formas de realización; por ejemplo la anchura se diferencia en distintos lugares de la pala en el factor 2. El tamaño de pala absoluto se ajusta a escala en función del volumen desplazado deseado. A fan blade measures in length, for example, from 1.5 to 4 times more than its maximum width. In this respect the width varies remarkably in some embodiments; for example, the width differs in different places of the blade by factor 2. The absolute blade size is scaled according to the desired offset volume.

La invención se explica ahora en detalle mediante formas de realización junto con los dibujos adjuntos. En los dibujos muestran: The invention is now explained in detail by embodiments together with the accompanying drawings. In the drawings they show:

la figura 1, una vista sobre el lado de presión de una forma de realización de un ventilador según la invención; Figure 1, a view on the pressure side of an embodiment of a fan according to the invention;

la figura 2, una vista sobre el lado de presión de una forma de realización de una pala de ventilador según la invención; Figure 2, a view on the pressure side of an embodiment of a fan blade according to the invention;

la figura 3, una vista lateral sobre otra forma de realización de una pala de ventilador según la invención; Figure 3, a side view on another embodiment of a fan blade according to the invention;

la figura 4, una vista sobre el lado de aspiración de otra forma de realización de una pala de ventilador según la invención; Figure 4, a view on the suction side of another embodiment of a fan blade according to the invention;

la figura 5, una sección de la pala de ventilador de la figura 4; Figure 5, a section of the fan blade of Figure 4;

la figura 6, una vista de otra forma de realización de una pala de ventilador según la invención desde el interior; Figure 6, a view of another embodiment of a fan blade according to the invention from the inside;

la figura 7, una vista sobre el lado de aspiración de otra forma de realización de una pala de ventilador según la invención; Figure 7, a view on the suction side of another embodiment of a fan blade according to the invention;

la figura 8, una vista desde el exterior sobre el borde exterior de una forma de realización de una pala de ventilador según la invención; y Figure 8, a view from the outside on the outer edge of an embodiment of a fan blade according to the invention; Y

la figura 9, una vista sobre el lado de aspiración de otra forma de realización de una pala de ventilador según la invención. Figure 9, a view on the suction side of another embodiment of a fan blade according to the invention.

La figura 1 muestra en el lado de presión una forma de realización de un ventilador 9. El ventilador 9 presenta cuatro palas de ventilador 1 dispuestas en forma de estrella alrededor del cubo 7, de las que conforme a la dirección de observación puede verse en cada caso el lado de presión. Para la fijación, dispositivos de fijación 8 dispuestos en el cubo alojan los pies de pala 5 de las palas de ventilador 1. Por ejemplo se ponen los pies de pala 5 en los dispositivos de fijación 8 y entonces se giran alrededor del haz radial, hasta que alcancen la posición de torsión deseada. La fijación en la posición elegida se consigue por ejemplo mediante tornillos, dispositivos de ajuste por presión tales como resortes o mediante piezas intermedias ajustables o adaptadas (que no se muestran) insertadas entre el pie de pala de ventilador 5 y el dispositivo de fijación 8. En la elección de la forma de fijación deben considerarse las fuerzas centrífugas (en parte notables) que actúan sobre las palas de ventilador 1 en el funcionamiento. Figure 1 shows on the pressure side an embodiment of a fan 9. The fan 9 has four fan blades 1 arranged in a star shape around the hub 7, of which according to the observation direction can be seen in each Case the pressure side. For fixing, fixing devices 8 arranged in the hub house the blade feet 5 of the fan blades 1. For example, the blade feet 5 are placed in the fixing devices 8 and then rotated around the radial beam, until that reach the desired torque position. The fixation in the chosen position is achieved, for example, by means of screws, pressure adjustment devices such as springs or by means of adjustable or adapted intermediate parts (not shown) inserted between the fan blade foot 5 and the fixing device 8. When choosing the fixing method, centrifugal forces (partly notable) acting on the fan blades 1 in operation must be considered.

No representado en la figura está el motor que pone el ventilador 9 en un movimiento de rotación alrededor de un eje que sobresale del plano de la imagen a través del punto medio N del cubo 7. El sentido de movimiento normal del ventilador 9 lo indica la flecha B. La forma de la pala 1 está optimizada para este sentido de movimiento, en el que los bordes de entrada de flujo 1 van por delante. Sin embargo también es posible en caso necesario un movimiento en el otro sentido. Not shown in the figure is the motor that puts the fan 9 in a rotational movement around an axis that protrudes from the plane of the image through the middle point N of the hub 7. The normal direction of movement of the fan 9 is indicated by the arrow B. The shape of the blade 1 is optimized for this direction of movement, in which the flow inlet edges 1 go ahead. However, movement in the other direction is also possible if necessary.

En vez de cuatro palas 1, un ventilador 9 puede comprender cualquier otro número par o impar de palas de ventilador 1 que generalmente están dispuestas a la misma distancia unas de otras. Instead of four blades 1, a fan 9 may comprise any other odd or even number of fan blades 1 that are generally arranged at the same distance from each other.

En la figura no se muestra la carcasa del ventilador 9. Normalmente existe un intersticio entre la pared interior de carcasa y el borde exterior 4 de la pala de ventilador 1, que por ejemplo mide un seis por mil del diámetro exterior del ventilador. Para esta anchura, el ángulo de ataque de la pala 1 del ventilador 9 mostrado es ajustable en aproximadamente de 10 a 12 grados. The fan housing 9 is not shown in the figure. Normally there is a gap between the inner housing wall and the outer edge 4 of the fan blade 1, which for example measures six per thousand of the outer diameter of the fan. For this width, the angle of attack of the blade 1 of the fan 9 shown is adjustable by approximately 10 to 12 degrees.

En las figuras 2 a 7 están representadas distintas formas de realización de palas de ventilador 1. Different embodiments of fan blades 1 are shown in Figures 2 to 7.

A este respecto la figura 2 muestra el lado de presión de una forma de realización fiel a la escala de una pala de ventilador 1. El borde de entrada de flujo 2, que se adelanta en el funcionamiento, presenta una forma de S aplanada, no encontrándose el punto de inflexión visto desde el interior justo en el centro del borde de entrada de flujo 2. El borde de salida de flujo 3 también está curvado. En el tercio exterior, éste discurre paralelo al borde de entrada de flujo 3; en los dos tercios interiores éste muestra dos curvaturas pequeñas, poco acentuadas, con dos puntos de inflexión. Las esquinas del borde interior 6 están un poco retraídas hacia abajo respecto a los otros puntos de borde, de modo que el borde interior 6 en total describe una curvatura abierta hacia abajo en la imagen, que el pie de pala 5 interrumpe en el centro. In this regard, Figure 2 shows the pressure side of an embodiment faithful to the scale of a fan blade 1. The flow inlet edge 2, which is advanced in operation, has a flattened S shape, not the inflection point seen from the inside just in the center of the flow inlet edge 2 being found. The flow outlet edge 3 is also curved. In the outer third, it runs parallel to the inflow edge 3; in the inner two thirds it shows two small curvatures, slightly accentuated, with two inflection points. The corners of the inner edge 6 are slightly retracted downwards from the other edge points, so that the inner edge 6 in total describes an open downward curvature in the image, which the blade foot 5 interrupts in the center.

El pie de pala 5 está diseñado para unir la pala de ventilador 1 con el dispositivo de fijación 8 dispuesto en el cubo 7 (véase la figura 1) y para ajustar el ángulo de ataque deseado. The blade foot 5 is designed to join the fan blade 1 with the fixing device 8 arranged in the hub 7 (see Figure 1) and to adjust the desired angle of attack.

Los haces radiales x de las palas 1 individuales discurren en forma de estrella hacia el exterior desde el punto medio del cubo N del ventilador 9 por en medio a través del pie de pala 5 de la pala 1 respectiva. El punto medio M del borde exterior 4 de la pala de ventilador 1 se sitúa sobre el haz radial x como eje de giro para el ajuste de pala. Con ello los extremos del borde exterior 4, en el caso de un giro alrededor del eje de giro x, se mueven sobre un círculo con la distancia del extremo con respecto al punto medio M como radio. Como se ve, el borde exterior 4 presenta además una ligera curvatura, de modo que está adaptado a la forma de la carcasa (no mostrada). The radial beams x of the individual blades 1 run star-like outward from the midpoint of the fan hub N 9 in the middle through the blade foot 5 of the respective blade 1. The midpoint M of the outer edge 4 of the fan blade 1 is placed on the radial beam x as the axis of rotation for the blade adjustment. With this, the ends of the outer edge 4, in the case of a rotation around the axis of rotation x, move about a circle with the distance of the end with respect to the midpoint M as radius. As can be seen, the outer edge 4 also has a slight curvature, so that it is adapted to the shape of the housing (not shown).

A continuación se indicarán, para aclarar la configuración de pala de ventilador, datos de longitud de secciones de pala individuales que se refieren a una forma de realización determinada. Estos datos de longitud pueden ajustarse a escala correspondientemente en función del volumen desplazado o de otros parámetros del ventilador. Por supuesto, las relaciones de longitud indicadas no deben entenderse tampoco como limitativas. Next, to clarify the fan blade configuration, length data of individual blade sections that refer to a particular embodiment will be indicated. This length data can be scaled accordingly depending on the volume displaced or other fan parameters. Of course, the indicated length relationships should not be understood as limiting either.

La longitud de la pala de ventilador 1 mostrada en la figura 2 asciende, sin el pie de pala 5, por ejemplo a 13 cm. la anchura de la pala de ventilador disminuye en general hacia el exterior desde el interior hasta el borde exterior 4. El lugar de pala más ancho no se encuentra en el punto más interior, sino desplazado algo hacia fuera; mide aproximadamente 7 cm. En el lugar más estrecho la pala 1 tiene una anchura de aproximadamente 5,5 cm. Con ello la relación de la longitud de la pala de ventilador 1 respecto a su anchura se mueve en un orden de magnitud de desde 1,8 hasta 2,4. En otras formas de realización la relación de la longitud de pala respecto a la anchura de pala es, para toda la pala o por lugares, más pequeña que 1, entonces por ejemplo el borde exterior 4 es más largo que el borde de entrada de flujo 2 y el borde de salida de flujo 3. The length of the fan blade 1 shown in Figure 2 amounts, without the blade foot 5, for example to 13 cm. the width of the fan blade generally decreases outwardly from the inside to the outer edge 4. The place of the widest blade is not at the innermost point, but rather displaced outwards; It measures approximately 7 cm. In the narrowest place, the blade 1 has a width of approximately 5.5 cm. With this, the ratio of the length of the fan blade 1 to its width moves in an order of magnitude from 1.8 to 2.4. In other embodiments, the ratio of the blade length to the blade width is, for the entire blade or in places, smaller than 1, then for example the outer edge 4 is longer than the flow inlet edge 2 and the flow outlet edge 3.

La figura 3 representa otra forma de realización de una pala de ventilador 1 según la invención en una vista lateral sobre el borde de salida de flujo 3; en la imagen el lado de aspiración de la pala 1 está situado a la derecha. Figure 3 represents another embodiment of a fan blade 1 according to the invention in a side view on the flow outlet edge 3; In the image the suction side of the blade 1 is located on the right.

Desde esta perspectiva la curvatura de la pala 1 es visible claramente a lo largo del haz radial x: el lado de aspiración de la pala se arquea de manera convexa y el lado de presión de manera cóncava. El borde interior 6 está considerablemente más curvado alejándose del aire aspirado en comparación con el borde exterior 4. From this perspective, the curvature of the blade 1 is clearly visible along the radial beam x: the suction side of the blade arches convexly and the pressure side concavely. The inner edge 6 is considerably more curved away from the sucked air compared to the outer edge 4.

La pala 1 mostrada presenta además una pieza transversal (punta alar) 10. Ésta está dispuesta en el borde exterior 4 y sobresale de éste la misma anchura hacia el lado de aspiración y hacia el de presión. El ángulo entre la parte de pieza transversal que sobresale hacia el lado de presión y la hoja de pala asciende, debido a la curvatura de la pala, a considerablemente más de 90°, mientras que el ángulo entre la parte de pieza transversal que sobresale hacia el lado de aspiración y la hoja de pala está situado considerablemente por debajo. The blade 1 shown also has a transverse piece (alar tip) 10. This is arranged on the outer edge 4 and protrudes from it the same width towards the suction side and towards the pressure side. The angle between the transverse part part that protrudes towards the pressure side and the blade blade ascends, due to the curvature of the blade, to considerably more than 90 °, while the angle between the transverse part part that protrudes towards the suction side and the blade blade is located considerably below.

La figura 4 muestra el lado de aspiración de otra forma de realización de una pala de ventilador 1 desde una perspectiva ligeramente lateral. Esta pala 1 también dispone de una pieza transversal 10 que, como se ve en esta figura, termina con la longitud del borde exterior 4 y no sobresale de éste. En esta figura también se muestra una hendidura 11 en el borde de entrada de flujo 2 que en caso necesario sirve para recibir peso. Figure 4 shows the suction side of another embodiment of a fan blade 1 from a slightly lateral perspective. This blade 1 also has a transverse piece 10 which, as seen in this figure, ends with the length of the outer edge 4 and does not protrude from it. This figure also shows a groove 11 at the flow inlet edge 2 which, if necessary, serves to receive weight.

La figura 5 presenta una sección de la pala 1 de la figura 4 a lo largo del eje A-A. Figure 5 shows a section of the blade 1 of Figure 4 along the axis A-A.

En esta forma de realización, el grosor del material permanece aproximadamente constante por la mayor parte de la longitud de pala. Sólo en el tercio exterior disminuye considerablemente, dado que allí actúan menores fuerzas que en la parte de pala interior. Preferiblemente, el grosor del material no es constante con respecto a otros perfiles de sección paralelos a la sección mostrada. In this embodiment, the thickness of the material remains approximately constant for most of the blade length. Only in the outer third it decreases considerably, since there are less forces there than in the inner blade part. Preferably, the thickness of the material is not constant with respect to other section profiles parallel to the section shown.

La perspectiva de la figura 6, que muestra una pala 1 vista desde el cubo hacia el exterior, aclara otra vez la estructura compleja de la pala 1. El borde de entrada de flujo 2 no sólo presenta una forma de S, sino que la pala 1 también está curvada en la dirección del haz radial x desde el interior hacia el exterior. Además la pala 1 también muestra una curvatura por su anchura, como se ve en el borde interior 6. El extremo del borde interior 6, que se encuentra con el borde de salida de flujo 3, sobresale algo en esta forma de realización. The perspective of Figure 6, which shows a shovel 1 seen from the bucket towards the outside, again clarifies the complex structure of the blade 1. The flow inlet edge 2 not only has an S-shape, but also the blade 1 is also curved in the direction of the radial beam x from the inside to the outside. In addition, the blade 1 also shows a curvature due to its width, as seen in the inner edge 6. The end of the inner edge 6, which meets the flow outlet edge 3, projects somewhat in this embodiment.

La pieza transversal 10 discurre por toda la longitud del borde exterior 4, pero termina con el borde de entrada de flujo 2 y no sobresale de éste. Para conseguir una terminación favorable desde el punto de vista de la mecánica de fluidos, la anchura de la pieza transversal 10 retrocede lentamente hasta la anchura del borde de entrada de flujo. En el lugar de su anchura sobresaliente, la pieza transversal 10 multiplica la anchura del borde exterior, por ejemplo en el factor 3. En la forma de realización mostrada, la parte de pieza transversal que sobresale hacia el lado de aspiración está configurada más ancha que la parte de pieza transversal que sobresale hacia el lado de presión. The transverse piece 10 runs along the entire length of the outer edge 4, but ends with the flow inlet edge 2 and does not protrude from it. To achieve a favorable termination from the point of view of fluid mechanics, the width of the transverse piece 10 slowly recedes to the width of the flow inlet edge. In the place of its protruding width, the transverse piece 10 multiplies the width of the outer edge, for example in factor 3. In the embodiment shown, the part of the transverse part that projects towards the suction side is configured wider than the part of the transverse part that projects towards the pressure side.

El pie de pala 5 presenta en esta forma de realización un anillo circular parcialmente interrumpido, en el que por ejemplo puede disponerse una pieza intermedia compatible (no mostrada). Un dispositivo de fijación 8 en el cubo 7 aloja de nuevo la pieza intermedia y se encarga por tanto de un apoyo firme de la pala 1. La elección o ajuste de la pieza intermedia prefija el ángulo de ataque de la pala 1. The blade foot 5 in this embodiment has a partially interrupted circular ring, in which, for example, a compatible intermediate piece (not shown) can be provided. A fixing device 8 in the hub 7 again houses the intermediate piece and is therefore responsible for a firm support of the blade 1. The choice or adjustment of the intermediate piece prefers the angle of attack of the blade 1.

La figura 7 muestra el lado de aspiración de otra forma de realización de una pala de ventilador. En este caso es bien visible de nuevo la curvatura de la pala 1 a lo largo del haz radial x, que es visible de manera convexa en el lado de aspiración. Esta forma de realización presenta también un pie de pala 5 descrito en referencia a la figura 6 y una pieza transversal 10. Figure 7 shows the suction side of another embodiment of a fan blade. In this case, the curvature of the blade 1 along the radial beam x, which is visible convexly on the suction side, is clearly visible again. This embodiment also has a blade foot 5 described in reference to Figure 6 and a cross piece 10.

Con la dirección de perspectiva desde el exterior en dirección al haz radial, la figura 8 muestra el borde exterior 4 de una forma de realización de una pala de ventilador 1. Desde esta dirección de perspectiva se reconoce la forma de ala del borde exterior 4. El extremo de entrada de flujo 15 del borde exterior, en el que el borde de entrada de flujo se encuentra con del borde exterior, presenta, al igual que el extremo de salida de flujo 16 opuesto, una forma redondeada. El radio de curvatura del redondeo en el extremo de entrada de flujo 15 es considerablemente más grande que en el extremo de salida de flujo 16. En el borde lateral largo 18 se encuentran el lado de aspiración de la pala 1 y el borde exterior 4 y en el borde lateral 17, el lado de presión y el borde exterior 4. Debido a la forma de ala del borde exterior 4, el borde lateral 18 es más largo que el borde lateral 17. Debido al recorrido más largo a lo largo del borde lateral 18, en el funcionamiento del ventilador el aire que circula a lo largo del borde lateral 18 debe circular más rápido que el aire que circula a lo largo del borde lateral 17 más corto. De este modo se forma una depresión o succión en el lado de aspiración de la pala 1 que aspira aire del entorno del ventilador 9, y una presión en el lado de presión que distribuye el aire alejándolo del ventilador 9. With the perspective direction from the outside in the direction of the radial beam, Figure 8 shows the outer edge 4 of an embodiment of a fan blade 1. From this perspective direction the wing shape of the outer edge 4 is recognized. The flow inlet end 15 of the outer edge, in which the flow inlet edge meets that of the outer edge, has, like the opposite flow outlet end 16, a rounded shape. The radius of curvature of the rounding at the flow inlet end 15 is considerably larger than at the flow outlet end 16. On the long side edge 18 are the suction side of the blade 1 and the outer edge 4 and at the side edge 17, the pressure side and the outer edge 4. Due to the wing shape of the outer edge 4, the side edge 18 is longer than the side edge 17. Due to the longer path along the edge lateral 18, in the operation of the fan the air circulating along the lateral edge 18 must circulate faster than the air circulating along the shorter lateral edge 17. In this way a depression or suction is formed on the suction side of the blade 1 that draws air from the surroundings of the fan 9, and a pressure on the pressure side that distributes the air away from the fan 9.

Igualmente está dibujado el punto medio M del borde exterior 4, que está formado por el punto de corte de dos líneas, uniendo la primera línea el extremo de entrada de flujo 15 con el extremo de salida de flujo 16 y la segunda línea, el centro de los dos bordes laterales largos 17 y 18 entre sí. Likewise, the midpoint M of the outer edge 4 is drawn, which is formed by the cut-off point of two lines, the first line joining the flow inlet end 15 with the flow outlet end 16 and the second line, the center of the two long side edges 17 and 18 with each other.

Por último la figura 9 representa una forma de realización de una pala de ventilador 1 cuyo borde de salida de flujo 3 está a franjas. Dos secciones del borde de salida de flujo 3 en las proximidades del borde exterior 4 y del borde interior 6 no están a franjas, de modo que el borde exterior e interior no están acortados con respecto a una pala sin forma de franjas. En total el borde de salida de flujo 3 presenta veintitrés franjas 25 en forma de dientes de distinto tamaño que en cada caso comprenden un borde 23 situado en el interior, un borde 21 situado en el exterior y un vértice 22. Desde el interior hacia el exterior, las cuatro franjas 25 más interiores, las siguientes siete, las siguientes seis y las seis que siguen a estas seis, forman en cada caso grupos con franjas del mismo tamaño. El tamaño de franja de un grupo aumenta desde el grupo más interior hacia el más exterior. Para esta forma de realización se Finally, figure 9 represents an embodiment of a fan blade 1 whose flow outlet edge 3 is in strips. Two sections of the flow outlet edge 3 in the vicinity of the outer edge 4 and the inner edge 6 are not stripes, so that the outer and inner edge are not shortened with respect to a strip-shaped blade. In total, the flow outlet edge 3 has twenty-three strips 25 in the form of teeth of different sizes that in each case comprise an edge 23 located inside, an edge 21 located outside and a vertex 22. From the inside towards the outside, the four innermost stripes, the next seven, the next six and the six that follow these six, in each case form groups with stripes of the same size. The band size of a group increases from the innermost to the outermost group. For this embodiment,

determina el tamaño h de las franjas individuales según la fórmula determine the size h of the individual stripes according to the formula

(véase Thomas Carolus: Ventilatoren -Aerodynamischer Entwurf, Schallvorhersage, Konstruktion). A este respecto f es una frecuencia límite, por encima de la cual aparece la reducción de ruido. Puede prefijarse por el usuario (teniendo en cuenta otros parámetros de diseño). wo es la velocidad de entrada, que en esta forma de realización se calcula para cada franja 25 individualmente. Depende entre otras cosas de la distancia de la franja con respecto al cubo y de la velocidad de giro del ventilador. (see Thomas Carolus: Ventilatoren -Aerodynamischer Entwurf, Schallvorhersage, Konstruktion). In this respect f is a limit frequency, above which noise reduction appears. It can be preset by the user (taking into account other design parameters). wo it is the input speed, which in this embodiment is calculated for each strip 25 individually. It depends among other things on the distance of the strip with respect to the hub and the speed of rotation of the fan.

Las franjas también se diferencian con respecto a su forma desde el interior hacia el exterior. Mientras que los bordes 23 situados en el interior de las franjas 25 situadas en el interior y en el exterior apuntan ligeramente hacia el interior con respecto a la normal y sobre el haz radial x, el borde situado en el interior 23 de las franjas 25 situadas en medio se sitúa en ángulo recto sobre el haz radial x, como hace evidente la normal y dibujada sobre el haz radial The strips also differ with respect to their shape from the inside to the outside. While the edges 23 located inside the strips 25 located inside and outside point slightly inwards with respect to the normal and on the radial beam x, the edge located inside 23 of the strips 25 located in the middle it is placed at a right angle on the radial beam x, as is evident from the normal and drawn on the radial beam

x. En este caso el borde 23 situado en el interior forma con el borde 21 situado en el exterior un ángulo de aproximadamente 45 grados. Este ángulo disminuye continuamente en las demás franjas 25 situadas más al exterior y al interior. x. In this case the edge 23 located inside forms an edge of approximately 45 degrees with the edge 21 located outside. This angle continuously decreases in the other strips 25 located further outside and inside.

Todos los vértices 22 están situados sobre un borde de salida de flujo imaginario sin franjas, que en la figura 9 está representado mediante una línea discontinua 24. Como se ve, la forma de realización mostrada presenta ahorros de material con respecto a una pala sin franjas. En correspondencia a los bordes de salida de flujo 3 mostrados en las figuras anteriores, el borde de salida de flujo 24 sin franjas también tiene una forma favorable desde el punto de vista de la mecánica de fluidos. All vertices 22 are located on an imaginary flow outlet edge without stripes, which in figure 9 is represented by a dashed line 24. As can be seen, the embodiment shown shows material savings with respect to a blade without stripes . Corresponding to the flow exit edges 3 shown in the previous figures, the flow exit edge 24 without stripes also has a favorable shape from the point of view of fluid mechanics.

Claims

1. Fan (9) comprising at least one fan blade (1) arranged around a driven hub (7),

in which a turning position of the at least one fan blade (1) around a radially rotating axis (x) can be adjusted,

wherein the at least one fan blade (1) comprises:

a flow entry edge (2) and

an outer edge (4) comprising the radially outermost profile surface of the at least one fan blade (1) and which is shorter than the flow inlet edge (2),

wherein the midpoint (M) of the outer edge (4) of the fan blade (1) is located on the axis of rotation

(x) of the blade adjustment, the midpoint (M) being the cut-off point, located on the outer edge (4), of two lines running over the outer edge (4), of which one line runs from the front flow inlet end of the outer edge (4) to the rear flow outlet end and in this respect maintains at each point the same distance from a long side edge of the outer edge (4) as compared to the other side edge, and the other line joins the centers of the long lateral edges of the outer edge (4) together as a straight line,

the fan (9) being arranged in a housing,

the fan being characterized in that the flow inlet edge is curved in an S-shape in the blade blade plane.

2. 2.: Ventilador (9) según la reivindicación 1, en el que la al menos una pala de ventilador (1) presenta un borde de salida de flujo (3) al menos parcialmente a franjas. Fan (9) according to claim 1, wherein the at least one fan blade (1) has a flow outlet edge (3) at least partially in strips.

3. 3.: Ventilador (9) según la reivindicación 2, en el que en la al menos una pala de ventilador (1) el tamaño de cada franja (25) del borde de salida de flujo (3) al menos parcialmente a franjas depende de la velocidad de entrada de un fluido que entra a la respectiva franja y/o de una frecuencia límite que se prefija, por encima de la cual se conseguirá una reducción de ruido. Fan (9) according to claim 2, wherein in the at least one fan blade (1) the size of each strip (25) of the flow outlet edge (3) at least partially in strips depends on the speed of entrance of a fluid that enters the respective strip and / or a predetermined limit frequency, above which a noise reduction will be achieved.

4. Four.: Ventilador (9) según la reivindicación 2 ó 3, en el que en la al menos una pala de ventilador (1) cada franja Fan (9) according to claim 2 or 3, wherein in the at least one fan blade (1) each strip

(25) of the flow outlet edge (3) at least partially in strips has two edges (21, 23), of which one is perpendicular to the radial beam (x).

5. 5.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde de salida de flujo (3) de la al menos una pala de ventilador (1) está curvado en el plano de hoja de pala. Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the flow outlet edge (3) of the at least one fan blade (1) is curved in the blade blade plane.

6. 6.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en el borde exterior (4) de la al menos una pala de ventilador (1) está colocada una pieza transversal (10). Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein at the outer edge (4) of the at least one fan blade (1) a transverse piece (10) is placed.

7. 7.: Ventilador (9) según la reivindicación 6, en el que la pieza transversal (10) de la al menos una pala de ventilador (1) discurre por toda la longitud del borde exterior (4) y sobresale por toda o una parte de la longitud hacia ambos lados de la anchura del borde exterior (4). Fan (9) according to claim 6, wherein the transverse part (10) of the at least one fan blade (1) runs along the entire length of the outer edge (4) and protrudes over all or a portion of the length to both sides of the width of the outer edge (4).

8. 8.: Ventilador (9) según la reivindicación 6 ó 7, en el que la pieza transversal (10) de la al menos una pala de ventilador (1) tiene la anchura del borde exterior (4) en los extremos del borde exterior (4). Fan (9) according to claim 6 or 7, wherein the transverse part (10) of the at least one fan blade (1) has the width of the outer edge (4) at the ends of the outer edge (4).

9. 9.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la hoja de pala de la al menos una pala de ventilador (1) está curvada a lo largo del haz radial (x). Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the blade blade of the at least one fan blade (1) is curved along the radial beam (x).

10. 10.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el perfil de sección paralelo al borde exterior de la al menos una pala de ventilador (1) presenta en cada punto forma de ala. Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the section profile parallel to the outer edge of the at least one fan blade (1) has a wing-shaped point at each point.

11. eleven.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde de entrada de flujo (2) y el borde de salida de flujo (3) de la al menos una pala de ventilador (1) discurren paralelos entre sí en la zona exterior de la pala (1). Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the flow inlet edge (2) and the flow outlet edge (3) of the at least one fan blade (1) run parallel to each other in the outer area of the blade (1).

12. 12.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde de entrada de flujo (2) y el borde de salida de flujo (3) de la al menos una pala de ventilador (1) tienen en su respectivo punto más exterior la mínima distancia de uno a otro. Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the flow inlet edge (2) and the flow outlet edge (3) of the at least one fan blade (1) have at their respective point more Outside the minimum distance from one to another.

13. 13.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde de salida de flujo (3) de la al menos una pala de ventilador (1) presenta en total tres curvaturas y dos puntos de inflexión. Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the flow outlet edge (3) of the at least one fan blade (1) has a total of three curvatures and two inflection points.

14. 14.: Ventilador (9) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el borde exterior (4) de la al menos una pala de ventilador (1) presenta una curvatura que se adapta a la curvatura de la carcasa. Fan (9) according to one of the preceding claims, wherein the outer edge (4) of the at least one fan blade (1) has a curvature that adapts to the curvature of the housing.