ES2871900T3

ES2871900T3 - Ventilador centrífugo multipala

Info

Publication number: ES2871900T3
Application number: ES18188101T
Authority: ES
Inventors: Akihiro Shigeta
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2038-08-08
Also published as: EP3505769A1; JP2019113037A; CN109958633A; EP3505769B1; JP6844526B2; CN109958633B

Abstract

Un ventilador centrífugo multipala, que comprende: un impulsor (1) que incluye una placa principal (3), una pluralidad de palas (5) dispuestas en una periferia exterior de la placa principal (3) radialmente con respecto a un eje central de la placa principal (3) y un anillo de sujeción (6) para fijar una periferia exterior de la pluralidad de palas (5) en un lado opuesto a una parte donde se unen las palas (5) y la placa principal (3); y una carcasa espiral (2) dispuesta para rodear el impulsor (1), incluyendo la carcasa espiral (2) una salida de aire (7) y una boca acampanada (8) que sirve como entrada de aire, en el que el anillo de sujeción (6) incluye al menos una primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular a un eje central (Z) del impulsor (1) y es la parte más extrema del impulsor (1), una segunda cara extrema (6b) del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular al eje central (Z) del impulsor (1) y está situada frente a la primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción, una superficie interior (6c) del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central (Z) del impulsor (1) y está conectada con las palas (5), una superficie exterior (6d) del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central (Z) del impulsor (1) y es la periferia más exterior del impulsor (1), y una superficie de conexión (6e, 6h) configurada entre la primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción y la superficie interior (6c) del anillo de sujeción, caracterizado por que en el lado opuesto a una parte donde se unen las palas y la placa principal, el anillo de sujeción (6) es un único miembro que fija la pluralidad de palas (5) entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN

Ventilador centrífugo multipala

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un ventilador siroco, que es un ventilador centrífugo multipala utilizado en un acondicionador de aire o similar, por ejemplo.

Descripción de la técnica relacionada

Usualmente, un ventilador centrífugo multipala de este tipo incluye una carcasa espiral 101 y un impulsor 102, como se ilustra en la Figura 8, la Figura 9, la Figura 10 y la Figura 11 (por ejemplo, véase la patente japonesa abierta a inspección pública núm. 2013-50031).

La Figura 8 ilustra una vista en perspectiva de un ventilador centrífugo multipala usual descrito en la gaceta oficial.

Además, la Figura 9 ilustra una vista en corte transversal (vista en corte X-X' en la Figura 8) en un plano que pasa por un eje central de un impulsor del ventilador centrífugo multipala usual y un centro sustancialmente en una dirección en altura de una salida de aire.

La Figura 10 ilustra una vista en perspectiva del impulsor del ventilador centrífugo multipala usual.

La Figura 11 ilustra una vista en corte parcial de una sección transversal Y-Y' en la Figura 10 del impulsor del ventilador centrífugo multipala usual.

Como se ilustra en la Figura 8 y la Figura 9, el ventilador centrífugo multipala incluye una carcasa espiral 101 que incluye una salida de aire 103, una boca acampanada 104 que sirve como entrada de aire, una trayectoria de flujo de aire 105 helicoidal y una parte de lengüeta 106 en forma de arco aproximadamente circular, que conecta una parte inferior de la salida de aire 103 con la trayectoria de flujo de aire 105, y un impulsor centrífugo multipala 102 dentro de la carcasa espiral 101, que incluye muchas palas 109 dispuestas anularmente desde una placa principal 108 integrada con un cojinete 107, y que expulsa por soplado aire aspirado de una entrada 110 formada en un extremo en una dirección del eje de rotación que mira hacia la boca acampanada 104 en una dirección centrífuga desde la zona entre las palas 109. Un anillo de sujeción 111 para sujetar las palas 109 está dispuesto sobre una parte extrema axial en una periferia exterior del impulsor 102, y cerca de la parte de lengüeta 106 sobre una superficie interior de la carcasa espiral 101 que mira hacia el anillo de sujeción 111, se prevé una parte rebajada 112 que tiene una anchura mayor que el anillo de sujeción 111. Así, se puede disminuir más que antes una dimensión de intersticio entre la carcasa espiral 101 y el impulsor 102, y se puede reducir el ruido y el consumo de energía en el mismo volumen de aire que antes.

Como se ilustra en la Figura 9, en el ventilador centrífugo multipala que incluye la carcasa espiral, generalmente, se genera de nuevo un flujo circulante W' en el que parte del aire W expulsado por soplado del impulsor pasa a través de un lado interno de la boca acampanada y fluye desde una entrada al interior del impulsor.

Sin embargo, en la configuración usual, existen problemas como que, en la vista en corte parcial del anillo de sujeción 111 que se ilustra en la Figura 11, cuando el flujo circulante W' que fluye cerca del anillo de sujeción 111 regresa a la zona entre las palas 109, se produce la separación de un flujo de aire en una parte de conexión 111c donde se conectan sustancialmente en ángulo recto una primera cara extrema 111a del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular a un eje central Z del impulsor 102 y es la parte más extrema del impulsor 102, y una superficie interior 111b del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central Z del impulsor 102 y está conectada con las palas 109, y aumenta el ruido.

El documento JP 2012-140881, que constituye la técnica anterior más cercana, describe un soplador multipala capaz de reducir el ruido atribuible a un flujo cíclico. El soplador multipala incluye un impulsor que gira alrededor de un eje rotatorio y que tiene una pluralidad de palas en una dirección circunferencial, y una carcasa que aloja el impulsor y tiene una boca acampanada en una de las direcciones axiales del eje rotatorio para el impulsor. Al menos parte de las secciones de comunicación ubicadas en un lado de la boca acampanada de las holguras entre las palas está ubicada fuera del extremo de la boca acampanada en una dirección radial. El impulsor tiene una parte de resistencia al flujo de aire que tapona una parte de las secciones de comunicación y que se extiende de forma anular a lo largo de la dirección circunferencial.

Compendio de la invención

A fin de resolver el problema usual, se prevé un ventilador centrífugo multipala según la presente invención, que se define en la reivindicación 1 adjunta, tal ventilador incluye un impulsor y una carcasa espiral dispuesta para rodear el impulsor, un anillo de sujeción del impulsor que incluye una primera cara extrema del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular a un eje central del impulsor y es la parte más extrema del impulsor, una superficie interior del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central del impulsor y está conectada con las palas, y una superficie de conexión configurada entre la primera cara extrema del anillo de sujeción y la superficie interior del anillo de sujeción.

Así, incluso cuando un flujo de aire se separa en una parte de conexión de la primera cara extrema del anillo de sujeción y la superficie de conexión y una parte de conexión de la superficie de conexión y la superficie interior del anillo de sujeción, el flujo de aire se adhiere de nuevo a la superficie de conexión o a la superficie interior del anillo de sujeción y forma el flujo a lo largo de una superficie de pared.

Por lo tanto, dado que la parte de conexión de la primera cara extrema del anillo de sujeción y la superficie de conexión y la parte de conexión de la superficie de conexión y la superficie interior del anillo de sujeción están conectadas en ángulo obtuso, la separación del flujo de aire se reduce en comparación con la parte de conexión conectada sustancialmente en ángulo recto.

El ventilador centrífugo multipala de la presente invención suprime la separación del flujo de aire en la parte de conexión de la superficie de conexión y la superficie interior del anillo de sujeción cuando el flujo circulante en la parte del flujo de aire expulsada por soplado en la dirección centrífuga del impulsor pasa a través de un intersticio entre la boca acampanada y el anillo de sujeción y es aspirada de nuevo hacia el impulsor, fluye de nuevo desde la zona entre las palas a lo largo del anillo de sujeción, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un ventilador centrífugo multipala en una primera realización de la presente invención;

la Figura 2 es una vista en corte A-A' del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención;

la Figura 3 es una vista en corte B-B' del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención;

la Figura 4 es una vista en perspectiva de un impulsor del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención;

la Figura 5 es una vista en corte parcial de una sección transversal C-C' del impulsor en la primera realización de la presente invención;

la Figura 6 es una vista en corte parcial de la sección transversal C-C' de un anillo de sujeción de una superficie de conexión en forma de arco en la primera realización de la presente invención;

la Figura 7 es una vista a escala ampliada en perspectiva del impulsor en la primera realización de la presente invención;

la Figura 8 es una vista en perspectiva de un ventilador centrífugo multipala usual;

la Figura 9 es una vista en corte X-X' del ventilador centrífugo multipala usual;

la Figura 10 es una vista en perspectiva del impulsor del ventilador centrífugo multipala usual; y

la Figura 11 es una vista en corte parcial de una sección transversal Y-Y' del impulsor del ventilador centrífugo multipala usual.

Descripción detallada de la realización preferida

La presente invención se refiere a un ventilador centrífugo multipala como se define en la reivindicación 1 adjunta.

Así, la separación del flujo de aire en la parte de conexión de la superficie de conexión y la superficie interna del anillo de sujeción cuando un flujo circulante, en el que se suprime parte del flujo de aire expulsado por soplado en una dirección centrífuga del impulsor, pasa a través de un intersticio entre la boca acampanada y el anillo de sujeción y se aspira de nuevo al impulsor, fluye de nuevo desde la zona entre las palas a lo largo del anillo de sujeción, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Una primera realización es que la superficie de conexión tiene forma de arco en una vista en corte transversal en la que el anillo de sujeción está cortado en una dirección del eje central del impulsor en una posición arbitraria. Así, la separación del flujo de aire en la parte de conexión de la primera cara extrema del anillo de sujeción y la superficie interior del anillo de sujeción se reduce en comparación con una parte de conexión poligonal.

Además, generalmente, cuando la velocidad del flujo de aire es baja, aumenta la separación del flujo de aire. Así, incluso en el caso en el que la diferencia de presión de un espacio entre la boca acampanada y el anillo de sujeción sea relativamente pequeña y la velocidad del flujo circulante sea baja, se suprime la separación del flujo de aire en la superficie de conexión.

Por lo tanto, incluso durante un funcionamiento de baja carga, en el que la velocidad es baja y el flujo circulante se vuelve relativamente lento, la separación del flujo de aire en la parte de conexión de la superficie de conexión y la superficie interior del anillo de sujeción cuando se suprime el flujo de aire fluye de nuevo desde la zona entre las palas, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Una segunda realización es que cada una de las palas se estira hasta una posición en contacto con la superficie de conexión. Así, parte del flujo a lo largo del anillo de sujeción es guiada hacia la pala.

Por lo tanto, incluso en el caso en el que el número de rotaciones del impulsor sea alto y el flujo a lo largo del anillo de sujeción fluya con un ángulo que mira hacia una parte extrema de la pala, se suprime una perturbación del flujo de aire debida a una colisión con la pala.

Así, incluso en el caso de un funcionamiento de alta carga, en el que el número de rotaciones del impulsor es el más alto, la separación del flujo de aire debido a la colisión con la pala cuando se suprime el flujo de aire que fluye a lo largo del anillo de sujeción, fluye con el ángulo que mira hacia la parte extrema de la pala, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

A continuación, se describirá con referencia a los dibujos una realización de la presente invención. Nótese que la presente invención no está limitada por la realización.

(Realización 1)

La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención. Además, la Figura 2 ilustra una vista en corte transversal (vista en corte A-A' en la Figura 1) que muestra una sección longitudinal en una posición arbitraria entre la boca acampanada que sirve como entrada de aire y la placa principal del impulsor del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención, desde un lado de la boca acampanada hasta un lado central del impulsor.

La Figura 3 ilustra una vista en corte transversal (vista en corte B-B' en la Figura 2) en un plano que pasa por un eje central del impulsor y un centro sustancialmente en una dirección en altura de la salida de aire del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención.

La Figura 4 ilustra una vista en perspectiva del impulsor del ventilador centrífugo multipala en la primera realización de la presente invención.

De la Figura 1 a la Figura 4, el ventilador centrífugo multipala incluye un impulsor 1 y una carcasa espiral 2.

El impulsor 1 incluye una placa principal 3, un cojinete 4 dispuesto en un centro sustancialmente de la placa principal 3 e integrado con la placa principal 3, una pluralidad de palas 5 dispuestas radialmente con respecto al eje central de la placa principal 3, de manera que se inclinen hacia delante en una dirección de rotación M en la periferia exterior de la placa principal 3, y un anillo de sujeción 6 que fija la periferia exterior de la pluralidad de palas 5 en un lado opuesto a una parte donde se unen las palas 5 y la placa principal 3. En el cojinete 4, se hace pivotar un eje giratorio de un motor de ventilador (no ilustrado).

La carcasa espiral 2 incluye una salida de aire 7, una boca acampanada 8 que sirve como entrada de aire y una parte de lengüeta 9 en forma de arco circular, dispuesta en una posición en la que un intersticio entre la periferia exterior del impulsor 1 y la periferia interior de la carcasa espiral 2 es mínimo.

La Figura 5 ilustra una vista en corte parcial de una sección transversal C-C' del impulsor en la primera realización de la presente invención.

En la Figura 5, el anillo de sujeción 6 incluye una primera cara extrema 6a del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular al eje central del impulsor 1 y es la parte más extrema del impulsor 1, una segunda cara extrema 6b del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular al eje central del impulsor 1 y está situada frente a la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción, una superficie interior 6c del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central del impulsor 1 y está conectada con las palas 5, una superficie exterior 6d del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central del impulsor 1 y es la periferia más exterior del impulsor 1, y una superficie de conexión 6e configurada entre la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie interior 6c del anillo de sujeción, e incluye una primera parte de conexión 6f, que es una parte de conexión de la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie de conexión 6e y una segunda parte de conexión 6g, que es una parte de conexión de la superficie de conexión 6e y la superficie interior 6c del anillo de sujeción.

Nótese que, para la superficie de conexión 6e, es preferible que un ángulo D, que es un ángulo formado por una línea que conecta la primera parte de conexión 6f con la segunda parte de conexión 6g y el eje central Z del impulsor 1 en un lado cercano al anillo de sujeción 6, sea de 20° a 70°.

Para el ventilador centrífugo multipala configurado como se ha descrito anteriormente, se describirán a continuación el funcionamiento y la función. Primero, como se ilustra en la Figura 2, por la rotación del impulsor 1 en la dirección de rotación M, el aire W entre la pluralidad de palas 5 se lanza a chorro a la periferia exterior del impulsor 1 mediante las palas 5, choca con la periferia interior de la carcasa espiral 2, fluye luego a lo largo de la periferia interior de la carcasa espiral 2, en la misma dirección que la dirección de rotación M, y se expulsa por soplado desde la salida de aire 7. Luego, disminuye la presión del aire en la periferia interior del impulsor 1 y el aire se hace fluir desde la boca acampanada 8 hacia dentro del impulsor 1 por una diferencia de presión con respecto a la presión atmosférica.

El aire es soplado por la serie de flujos, y en el ventilador centrífugo multipala como el de la presente realización en particular, el aire lanzado a chorro a la periferia exterior del impulsor 1 a alta velocidad se convierte en presión cuando la velocidad se reduce a medida que el intersticio entre el impulsor 1 y la carcasa espiral 2 se agranda desde la parte de lengüeta 9, y se realiza la compatibilidad entre un alto volumen de aire y una presión estática.

Después de que el flujo de aire W, que es un flujo principal, choca con la periferia interior de la carcasa espiral 2, una parte es atraída hacia la parte donde la presión del aire es baja entre las palas 5 y se genera un flujo circulante W'. En ese momento, como se ilustra en la Figura 3, el flujo evita el anillo de sujeción 6 desde una trayectoria de flujo formada en un intersticio entre la superficie interior de la boca acampanada 8 y el impulsor 1, y fluye luego de nuevo desde la zona entre las palas 5 hacia el impulsor 1.

En la presente realización, dado que la superficie de conexión 6e está configurada entre la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie interior 6c del anillo de sujeción, la parte de conexión 6f de la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie de conexión 6e y la parte de conexión 6g de la superficie de conexión 6e y la superficie interior 6c del anillo de sujeción están conectadas en ángulo obtuso de modo que la separación del flujo de aire que fluye de nuevo hacia el impulsor 1 se reduce en comparación con el impulsor que tiene la parte de conexión conectada sustancialmente en ángulo recto.

Así, el flujo circulante W' que fluye a lo largo del anillo de sujeción 6 se adhiere de nuevo a la superficie de conexión 6e y a la superficie interior 6c del anillo de sujeción y puede unirse suavemente al flujo principal W.

Como se ha descrito anteriormente, en la presente realización, dado que la superficie de conexión 6e está configurada entre la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie interior 6c del anillo de sujeción, la parte de conexión 6f de la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción y la superficie de conexión 6e y la parte de conexión 6g de la superficie de conexión 6e y la superficie interior 6c del anillo de sujeción están conectadas en ángulo obtuso de modo que la separación del aire se reduce en comparación con la parte de conexión conectada sustancialmente en ángulo recto, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Además, la Figura 6 ilustra una vista en corte parcial de la sección transversal C-C' del anillo de sujeción de la superficie de conexión en forma de arco en la primera realización de la presente invención.

Al hacer girar la superficie de conexión de la presente realización hasta una superficie de conexión 6h en forma de arco, como se ilustra en la Figura 6, la separación del flujo de aire se reduce en comparación con la superficie de conexión 6e en forma poligonal.

Además, generalmente, cuando la velocidad del flujo de aire es baja, aumenta la separación del flujo de aire. Así, incluso en el caso en el que la diferencia de presión del espacio entre la boca acampanada 8 y el anillo de sujeción 6 es relativamente pequeña y la velocidad del flujo circulante W' es baja, se suprime la separación del flujo de aire en la superficie de conexión 6h en forma de arco.

Por lo tanto, incluso durante el funcionamiento de baja carga en el que la velocidad es baja y el flujo circulante W' se vuelve relativamente lento, se suprime la separación del flujo de aire en la parte de conexión de la superficie de conexión 6h en forma de arco y la superficie interior 6c del anillo de sujeción cuando el flujo de aire fluye de nuevo desde la zona entre las palas 5, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Además, la Figura 7 ilustra una vista a escala ampliada en perspectiva del impulsor en la primera realización de la presente invención.

Como se ilustra en la Figura 7, en la presente realización, una parte de estiramiento de pala 5a, por la que una parte unida con el anillo de sujeción 6 de la pala 5 se estira hasta una posición en contacto con la superficie de conexión 6h en forma de arco, de modo que parte del flujo a lo largo de la superficie de conexión 6h en forma de arco desde la primera cara extrema 6a del anillo de sujeción está guiada hacia la pala 5.

Por lo tanto, incluso en el caso en el que el número de rotaciones del impulsor 1 es alto y el flujo a lo largo del anillo de sujeción 6 fluye con el ángulo que mira hacia la parte extrema de la pala 5, se suprime la perturbación del flujo de aire debido a la colisión con la pala 5.

Así, incluso en el caso del funcionamiento de alta carga en el que el número de rotaciones del impulsor 1 es el más alto, la separación del flujo de aire debido a la colisión con la pala 5 cuando se suprime el flujo de aire, que fluye a lo largo del anillo de sujeción 6, fluye con el ángulo que mira hacia la parte extrema de la pala 5, y se puede reducir el ruido debido a la separación del flujo de aire.

Como se ha descrito anteriormente, el ventilador centrífugo multipala según la presente invención suprime la separación en el anillo de sujeción del flujo circulante, en el que parte del flujo de aire lanzado a chorro desde la periferia exterior del impulsor fluye desde la zona entre las palas, y es aplicable para los fines de un acondicionador de aire, un purificador de aire, una secadora y un acondicionador de aire de automóviles o similar.

1 impulsor

2 carcasa espiral

3 placa principal

5 pala

5a parte de estiramiento de pala

6 anillo de sujeción

6a primera cara extrema del anillo de sujeción

6b segunda cara extrema del anillo de sujeción

6c superficie interior del anillo de sujeción

6d superficie exterior del anillo de sujeción

6e superficie de conexión

6h superficie de conexión en forma de arco

7 salida de aire

8 boca acampanada (entrada de aire)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ventilador centrífugo multipala, que comprende: un impulsor (1) que incluye una placa principal (3), una pluralidad de palas (5) dispuestas en una periferia exterior de la placa principal (3) radialmente con respecto a un eje central de la placa principal (3) y un anillo de sujeción (6) para fijar una periferia exterior de la pluralidad de palas (5) en un lado opuesto a una parte donde se unen las palas (5) y la placa principal (3); y una carcasa espiral (2) dispuesta para rodear el impulsor (1), incluyendo la carcasa espiral (2) una salida de aire (7) y una boca acampanada (8) que sirve como entrada de aire,

en el que el anillo de sujeción (6) incluye al menos una primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular a un eje central (Z) del impulsor (1) y es la parte más extrema del impulsor (1), una segunda cara extrema (6b) del anillo de sujeción, que es sustancialmente perpendicular al eje central (Z) del impulsor (1) y está situada frente a la primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción, una superficie interior (6c) del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central (Z) del impulsor (1) y está conectada con las palas (5), una superficie exterior (6d) del anillo de sujeción, que es sustancialmente paralela al eje central (Z) del impulsor (1) y es la periferia más exterior del impulsor (1), y una superficie de conexión (6e, 6h) configurada entre la primera cara extrema (6a) del anillo de sujeción y la superficie interior (6c) del anillo de sujeción,

caracterizado por que en el lado opuesto a una parte donde se unen las palas y la placa principal, el anillo de sujeción (6) es un único miembro que fija la pluralidad de palas (5) entre sí.

2. El ventilador centrífugo multipala según la reivindicación 1, en el que la superficie de conexión (6h) tiene forma de arco en una vista en corte transversal en la que el anillo de sujeción (6) está cortado en una dirección del eje central del impulsor (1) en una posición arbitraria.

3. El ventilador centrífugo multipala según la reivindicación 1 o 2, en el que cada una de las palas (5) se estira hasta una posición en contacto con la superficie de conexión (6e, 6h).