ES3034193T3

ES3034193T3 - Axial fan with an integrated silencer

Info

Publication number: ES3034193T3
Application number: ES21382993T
Authority: ES
Inventors: Juera Javier Torre; Escura Albert Oms
Original assignee: Talleres Zitron SA
Current assignee: Talleres Zitron SA
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2025-08-13
Anticipated expiration: 2041-11-03
Also published as: EP4177478A1; PL4177478T3; EP4177478B1; FI4177478T3

Abstract

Ventilador axial (1) con silenciador integrado, compuesto por un motor (2) conectado mecánicamente a un impulsor (3) y soportado por una base (4) dentro de una carcasa cilíndrica (5). El ventilador axial (1) comprende además un revestimiento interior compuesto por varias secciones adyacentes (6) con material absorbente de ruido, fijado a la superficie interior de la carcasa cilíndrica (5). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Ventilador axial con silenciador integrado

Objeto de la invención

La presente invención pertenece al sector de la climatización en entornos industriales, y, más particularmente, en barcos.

El objeto de la presente invención es un nuevo ventilador axial que tiene un silenciador integrado.

Técnica anterior

La climatización en entornos industriales, tal como en túneles ferroviarios, minas, barcos y similares, requiere impulsar volúmenes muy grandes de aire desde/hacia el medio ambiente. A este respecto, se conocen grandes ventiladores axiales que tienen una hélice accionada por un motor eléctrico y una carcasa normalmente cilíndrica donde se proporciona la hélice. La hélice comprende un número de palas que, cuando se mueven giratoriamente, aspiran aire de un extremo de la carcasa cilíndrica y empujan dicho aire hacia un extremo opuesto de dicha carcasa cilíndrica.

Una aplicación conocida de estos grandes ventiladores es la ventilación de la sala de máquinas de los barcos. En este caso, los ventiladores se colocan en conductos cilíndricos en el casco del barco para expulsar el aire caliente y viciado de la sala de máquinas hacia el exterior. Sin embargo, la sala de máquinas de un barco es, naturalmente, una sala muy ruidosa debido a los motores que funcionan en ella y los propios ventiladores también son bastante ruidosos. En este contexto, es deseable dotar a los ventiladores de un silenciador para minimizar el ruido que se escapa hacia el exterior a través de dichos conductos.

Para resolver este problema, se conocen silenciadores para ventiladores axiales. Un silenciador de ventilador conocido es principalmente una porción de ducto tubular que tiene un revestimiento interno constituido por un material que absorbe el ruido, tal como lana de roca o similar. El silenciador se conecta directamente a un extremo de la carcasa del ventilador, amortiguando de este modo el ruido transmitido a través de dicho extremo de la carcasa del ventilador. La Figura 1 muestra un ejemplo de este silenciador (100) de la técnica anterior que comprende una carcasa cilíndrica (101) abierta por ambos extremos y que tiene un revestimiento interno de lana de roca (102). Con el fin de impedir que el revestimiento interno de lana de roca (102) se desprenda de la superficie interna de la carcasa (101), se proporciona en el interior de la carcasa (101) un marco cilíndrico (103) consistente en una placa metálica perforada. El marco cilíndrico (103), que se muestra en la Figura 2, está conectado a la carcasa (101), proporcionando de este modo una cavidad cilíndrica en la que el revestimiento de lana de roca (102) se comprime contra la superficie interna de la carcasa cilíndrica (101). La carcasa (101) comprende además una brida (104) para conectar el silenciador (100) al ventilador (200). El silenciador (100) se conecta al ventilador (200) usando unos medios de conexión tales como, por ejemplo, pernos, tornillos o similares. La combinación resultante de silenciador (100) y ventilador axial (200) se muestra en la Figura 3.

Un inconveniente relacionado con esta configuración es que requiere mucho espacio. Efectivamente, el silenciador (100) y el ventilador (200) se conectan uno tras otro en dirección axial, es decir, la dirección del flujo de aire. El volumen necesario para la combinación de ambos elementos puede ser el doble o más del volumen del ventilador (200) por sí solo.

Esto es poco ventajoso en muchas aplicaciones y, por lo tanto, existe la necesidad en este sector de una combinación de ventilador y silenciador que tenga un tamaño reducido.

Se puede encontrar más información técnica sobre la presente invención en los documentos CN 111 577665 A, WO 2013/053342 A1, US 2009/220334 A1, JP 2020 165355 A y DE 1428051 A1.

Breve descripción de la invención

La invención consiste en un ventilador axial de acuerdo con la reivindicación 1. Por consiguiente, el ventilador axial de la invención tiene un material de absorción de ruido provisto en la superficie interna de la carcasa cilíndrica. El ventilador axial de la invención comprende, por lo tanto, un silenciador integrado que no requiere más espacio que un ventilador axial convencional.

A continuación, se describen brevemente una serie de términos comunes empleados a lo largo de la presente descripción.

Tangencial/axial: estos términos deben interpretarse de acuerdo con un sistema de coordenadas cilíndricas. En particular, la dirección axial se refiere a una dirección contenida en el eje central de la carcasa cilíndrica, mientras que la dirección tangencial se refiere a una dirección tangencial a la carcasa cilíndrica y contenida en un plano perpendicular a la dirección axial del ventilador. Interior/exterior: términos tales como"interno", "interior",etc. se refieren al lado o porción de un elemento particular que está más cerca del eje central de la carcasa cilíndrica. Por consiguiente, términos tales como"externo", "exterior",etc. se refieren al lado o porción de un elemento particular que está más lejos del eje central de la carcasa cilíndrica.

El ventilador axial de la invención comprende un motor conectado mecánicamente a un impulsor y soportado por una base de soporte en el interior de una carcasa cilíndrica. El impulsor normalmente está constituido por una pluralidad de palas, por ejemplo, ocho palas, que sobresalen de un cubo conectado al árbol del motor de tal manera que, cuando el motor hace girar el árbol, las palas impulsan el aire a través de la carcasa cilíndrica desde un extremo de aspiración de aire hacia un extremo de expulsión de aire. El motor es normalmente un motor eléctrico alimentado por una corriente eléctrica transmitida a través de cables eléctricos. La base de soporte puede adoptar una serie de configuraciones. Por ejemplo, la base de soporte puede comprender una placa situada dentro de la carcasa cilíndrica en una posición tal que, cuando el motor se fija a la misma mediante pernos, tornillos o similares, el árbol del motor está situado a lo largo del eje axial de la carcasa cilíndrica. La base de soporte se puede unir a la carcasa cilíndrica mediante dos o más brazos o placas de conexión.

El párrafo anterior describe las características de un ventilador axial convencional. Ahora bien, el ventilador axial de la invención difiere de dichos ventiladores axiales conocidos porque comprende un revestimiento interno constituido por una pluralidad de secciones adyacentes constituidas por un material de absorción de ruido y fijado a la superficie interna de la carcasa cilíndrica. Naturalmente, las secciones de revestimiento se proporcionan lado a lado para cubrir esencialmente toda la superficie interna de la carcasa cilíndrica sin dejar huecos por los que pueda escapar ruido del ventilador axial. De esa manera, el ruido provocado por el ventilador axial es amortiguado por dicho revestimiento interno, y no es necesario usar un silenciador como un cuerpo separado unido a la carcasa cilíndrica.

Esta configuración es ventajosa en el sentido de que el silenciador no ocupa espacio adicional. Además, en caso de que el revestimiento esté dañado, solo es necesario sustituir las secciones dañadas.

Las secciones de revestimiento interno cubren esencialmente toda la superficie interna de la carcasa cilíndrica. Las secciones de revestimiento interno tienen una forma que se ajusta a las demás para producir un revestimiento esencialmente continuo que cubre toda la superficie interna de la carcasa cilíndrica. De acuerdo con la invención, esta forma es una forma rectangular. De acuerdo con la invención, las secciones de revestimiento interno son secciones longitudinales tangencialmente adyacentes que tienen una forma rectangular con dos lados axiales largos y dos lados tangenciales cortos. La longitud de los lados axiales largos de las secciones de revestimiento interno es esencialmente la misma que la longitud de la carcasa cilíndrica en dirección axial. Dichas secciones de revestimiento interno están provistas de tal manera que los lados axiales largos de las secciones longitudinales tangencialmente adyacentes se colocan lado a lado, en paralelo a dicha dirección axial.

Esta configuración es ventajosa en el sentido de que las secciones de revestimiento interno encajan de manera natural y con facilidad unas con otras y también con la superficie interna de la carcasa cilíndrica, cubriendo así dicha superficie interna de la carcasa cilíndrica completamente y sin dejar huecos.

De acuerdo con la invención, las secciones de revestimiento interno se fijan a la superficie interna de la carcasa cilíndrica mediante unos rebordes metálicos unidos a los extremos de la carcasa cilíndrica que presionan los extremos de las secciones de revestimiento interno contra la carcasa cilíndrica. A saber, al menos dos rebordes metálicos se unen a los extremos de la carcasa cilíndrica sobre los extremos respectivos de las secciones de revestimiento interno, sujetando de este modo dichas secciones de revestimiento interno contra dicha superficie interna de la carcasa cilíndrica. Opcionalmente, se puede prever un tercer reborde metálico adicional en una sección intermedia de la carcasa cilíndrica para garantizar aún más que las secciones de revestimiento interno estén debidamente unidas a la superficie interna de la carcasa cilíndrica. La conexión entre estos rebordes y la superficie interna de la carcasa cilíndrica se puede hacer, por ejemplo, a través de pernos o tornillos. Esta configuración es ventajosa en el sentido de que se proporciona una manera rápida y sencilla, aunque fiable de unir las secciones a la carcasa cilíndrica, prescindiendo de la necesidad de unir cada una de las secciones individualmente mediante una multiplicidad de tornillos o similares.

En una realización particularmente preferida de la invención, la superficie interna de las secciones de revestimiento interno comprende una cubierta que impide que el material de absorción de ruido se desprenda. Como se ha mencionado anteriormente, la superficie interna de las secciones de revestimiento interno se refiere al lado que está más cerca del eje central de la carcasa cilíndrica. En este contexto, cabe destacar que el material de absorción de ruido suele ser un material frágil que puede deteriorarse muy fácilmente con las fuertes corrientes de aire que pasan a través del ventilador axial. Al proporcionar en cada una de las secciones de revestimiento interno una cubierta específica, se puede prescindir de la necesidad de emplear un marco cilíndrico que contenga todo el revestimiento, como el usado en la técnica anterior.

Esta configuración es ventajosa porque, al prescindir del uso de un marco cilíndrico, la sustitución de las secciones de revestimiento interno es más rápida y cómoda. Adicionalmente, el ventilador axial se vuelve más sencillo y ligero.

La cubierta puede estar constituida por cualquier material siempre que el material de absorción de ruido esté debidamente contenido. Por ejemplo, en una realización particularmente preferida, la cubierta puede estar constituida por un material duradero y flexible, tal como, por ejemplo, la fibra de vidrio.

Esta configuración es ventajosa en el sentido de que estos materiales son suficientemente resistentes y, al mismo tiempo, económicos y fáciles de obtener.

El material de absorción de ruido puede ser cualquier material que tenga altas propiedades de amortiguación de ruido y sea adecuado para conformarse como revestimiento de una superficie cilíndrica. Por ejemplo, en otra realización preferida adicional, el material de absorción de ruido es lana de roca.

El uso de lana de roca es ventajoso porque es de uso común en este sector y, por lo tanto, es económica y fácil de obtener.

Dependiendo de las circunstancias, podría ser necesario amortiguar el ruido en un extremo particular del ventilador axial, es decir, en el extremo de aspiración de aire o en el extremo de propulsión de aire. Cuando se usa el silenciador separado de la técnica anterior, el silenciador se conectaba a la carcasa cilíndrica en uno u otro extremo del ventilador. Sin embargo, en la presente invención, preferentemente, el impulsor se proporciona en un extremo de la carcasa cilíndrica, proporcionando de este modo un efecto de amortiguación del ruido hacia el extremo opuesto del ventilador axial.

Esta configuración es ventajosa en el sentido de que se puede proporcionar un mayor efecto de amortiguación del ruido en un extremo particularmente deseado del ventilador axial.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un silenciador de la técnica anterior.

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de un marco cilíndrico usado en un silenciador del estado de la técnica.

La Figura 3 muestra una combinación de ventilador axial de la técnica anterior y de silenciador de la técnica anterior.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de un ventilador axial con silenciador integrado de acuerdo con la presente invención.

La Figura 5 muestra una vista en sección en perspectiva de un ventilador axial con un silenciador integrado de acuerdo con la presente invención.

La Figura 6 muestra una vista esquemática de una sección de revestimiento interno de un ventilador axial con un silenciador integrado de acuerdo con la presente invención.

Descripción de una realización preferida

Un ejemplo particular de un ventilador axial (1) de acuerdo con la invención se divulga a continuación, con referencia a las figuras.

El ventilador axial (1) comprende un motor eléctrico (2) con un impulsor (3) conectado mecánicamente al árbol. El motor eléctrico (2) se fija a una base de soporte (4) mediante tornillos. La base de soporte (4) está formada por una placa metálica central, a la que se fija el motor eléctrico (2), y dos placas metálicas laterales unidas a una carcasa cilíndrica (5). Por lo tanto, la carcasa cilíndrica (5) contiene el motor (2) de tal manera que el árbol del mismo se sitúa a lo largo de un eje axial de la carcasa cilíndrica (5). El impulsor (3) está situado en un extremo de la carcasa cilíndrica (5), amortiguando, por lo tanto, el ruido emitido por el ventilador axial (1) hacia el extremo opuesto de la carcasa cilíndrica (5).

Un revestimiento interno de amortiguación del ruido formado por una pluralidad de secciones rectangulares (6) se une a la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5). La Figura 6 muestra una vista esquemática de una sección de revestimiento interno (6) que tiene dos lados axiales largos (61) y dos lados tangenciales cortos (62). La sección de revestimiento interno (6) está constituida por un material de amortiguación del ruido, tal como la lana de roca. Para impedir que se desprendan porciones de lana de roca, la sección de revestimiento interno (6) comprende además una cubierta (63) provista en el lado interno y en los dos lados largos. En este ejemplo particular, la cubierta (63) está constituida por fibra de vidrio, por ejemplo, fibra de vidrio de tipo E que tenga aproximadamente 53-54 % de SiO2 y 14-15,5 % de Al2O3. La fibra de vidrio de tipo E es resistente al fuego y esencialmente dieléctrica.

En el ventilador axial (1) que se muestra en las Figuras 4 y 5, una pluralidad de estas secciones de revestimiento interno (6) está unida a la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5). Las secciones (6) se sitúan con sus lados largos (61) en dirección axial y tangencialmente adyacentes entre sí, de tal manera que no queden huecos entre ellas.

La longitud de las secciones (6) coincide con la longitud de la carcasa cilindrica (5). Para sujetar las secciones (6), un par de rebordes cilíndricos (8) se unen a los extremos de la carcasa cilíndrica (5) sobre los extremos correspondientes de dichas secciones (6). A saber, los rebordes (8) comprimen los extremos de las secciones (6) contra la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5). La unión entre los rebordes (8) y la carcasa cilíndrica (5) se lleva a cabo, por ejemplo, mediante tornillos.

Al proporcionar las secciones (6) alrededor de toda la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5), no quedan huecos. El revestimiento interno proporciona un efecto adecuado de amortiguación del ruido al cubrir la totalidad de dicha superficie interna de la carcasa cilíndrica (5). Dado que solo está expuesta la cara interna de las secciones (6), la cubierta (63) protege la lana de roca e impide que se desprenda cuando el ventilador axial (1) está en uso.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Ventilador axial (1) con un silenciador integrado, que comprende un motor (2) conectado mecánicamente a un impulsor (3) y soportado por una base de soporte (4) en el interior de una carcasa cilíndrica (5), que comprende además un revestimiento interno constituido por una pluralidad de secciones adyacentes (6) que tienen un material de absorción de ruido y están fijadas a la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5),

donde las secciones de revestimiento interno (6) son secciones longitudinales tangencialmente adyacentes (6) que tienen una forma rectangular y que tienen, cada una, dos lados axiales largos (61) y dos lados tangenciales cortos (62), donde la longitud de los lados axiales largos (61) es esencialmente la misma que la longitud de la carcasa cilíndrica (5) en la dirección axial, y donde dichas secciones de revestimiento interno (6) se proporcionan de tal manera que los lados axiales largos (61) de secciones tangencialmente adyacentes (6) se proporcionan lado a lado, en paralelo a dicha dirección axial,

en donde las secciones de revestimiento interno (6) se fijan a la superficie interna de la carcasa cilíndrica (5) mediante un par de rebordes metálicos cilíndricos (8) unidos a los extremos de la carcasa cilíndrica (5) que presionan los extremos de las secciones de revestimiento interno (6) contra la carcasa cilíndrica (5).

2. Ventilador axial (1) de acuerdo con la reivindicación 1, donde una superficie interna de cada una de las secciones de revestimiento interno (6) comprende una cubierta específica (63) que impide que el material de absorción de ruido se desprenda.

3. Ventilador axial (1) de acuerdo con la reivindicación 2, donde la cubierta (63) está constituida por fibra de vidrio.

4. Ventilador axial (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material de absorción de ruido es lana de roca.

5. Ventilador axial (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el impulsor (3) se proporciona en un extremo de la carcasa cilíndrica (5).