Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado.

Un protector de ventilador de una unidad de soplado de aire que comprende:

un armazón

(4a) dispuesto alrededor del perímetro de una salida de aire (2a) de un ventilador (6);

una diversidad de cuadernas (41, 41...) con forma de tablero que se extienden de manera radial desde una vecindad del centro del armazón (4a) hacia el exterior en la dirección de un radio del ventilador (6); y

una diversidad de cuadernas (42, 42...) casi cilíndricas las cuales están integradas con la diversidad de cuadernas (41, 41...) con forma de tablero y dispuestas de manera concéntrica alrededor de un eje (O-O') de rotación del ventilador (6) en intervalos predeterminados en la dirección de radio del ventilador (6),

en donde

la diversidad de cuadernas (41, 41...) están curvadas hacia el exterior en la dirección de rotación del ventilador (6) y también inclinadas en una dirección del aire que fluye desde el ventilador (6), caracterizado porque la línea (C1) formada por el extremo (41b) de salida de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero, es una curva donde un ángulo (θ α) el cual forma la línea (C1) con dirección tangente a las cuadernas (42) casi cilíndricas, aumenta desde adentro hacia fuera en la dirección de radio del ventilador (6) y porque un ángulo (θr) al cual están instaladas las cuadernas (41) con forma de tablero está hecho de igual manera aproximada a un ángulo (θi) en el cual el aire fluye desde el ventilador (6) en una posición (Rcmax) diametral donde una componente (Cz) de velocidad de la corriente del ventilador (6) en la dirección axial es la más elevada, y es uniforme de manera aproximada en la dirección de radio del ventilador (6).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2000/005293.

Solicitante: DAIKIN INDUSTRIES, LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: UMEDA CENTER BUILDING, 4-12, NAKAZAKI-NISHI 2-CHOME, KITA-KU OSAKA-SHI, OSAKA 530-8323 JAPON.

Inventor/es: ISHIHARA, HIROKI, KATO,MANABU, YAMAMOTO,MASAKI, OHNISHI,TADASHI, KAMADA,MASASHI, FUJIWARA,TATSUO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos... > F04D29/54 (Guías para el fluido, p. ej. difusores)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos... > F04D29/66 (Lucha contra la cavitación, los torbellinos, el ruido, las vibraciones o fenómenos análogos (silenciadores de flujo de gas, para máquinas o motores en general F01N ); Equilibrado (control del embalamiento F04D 27/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE; HUMIDIFICACION DEL AIRE;... > F24F5/00 (Sistemas o aparatos de acondicionamiento de aire no cubiertos por F24F 1/00 ó F24F 3/00)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > F04D29/00 (Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16))

PDF original: ES-2550999_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado.
Ilustración 2 de Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado.
Ilustración 3 de Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado.
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Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado.

Fragmento de la descripción:

Protector de ventilador de una unidad de soplado y aire acondicionado

Campo técnico

La presente invención se relaciona con un protector de ventilador para una unidad de soplado de aire la cual no hace ruido o cortocircuito mientras que el ventilador está en operación (soplando aire) , y con un dispositivo de aire acondicionado dispuesto con el protector de ventilador.

Antecedentes de la técnica Un ejemplo de la unidad de soplado de aire es la unidad al aire libre de un sistema de aire acondicionado. Como se muestra en las Figuras 20 y 21, una unidad (20) al aire libre de un sistema de aire acondicionado está compuesta por un intercambiador (21) de calor y un ventilador (22) de hélice los cuales están almacenados en una cubierta con forma de caja. En el lado frontal de la cubierta, una salida (20a) de aire está formada por una boca (23) de campana, la cual es una guía del ventilador. Un protector (24) de ventilador con estructura de parrilla para proteger el ventilador está dispuesto para cubrir la salida (20a) de aire de la cubierta.

El ventilador (22) de hélice giratorio hace que el aire sea tomado hacia dentro de la cubierta a través de la abertura para toma (20b) de aire en el lado posterior. El aire pasa a través del intercambiador (21) de calor, del ventilador (22) de hélice, de la boca (23) de campana, de la salida (20a) de aire, y del protector (24) de ventilador, en este orden, de manera que sea soplado hacia el frente de la unidad (20) al aire libre como se indica con la flechas.

El protector (24) del ventilador tiene una estructura de parrilla donde una diversidad de cuadernas (25, 25) protectoras y una diversidad de cuadernas (26, 26) de soporte forman un ventilador en forma de abanico. Las cuadernas (25) protectoras están extendidas en la forma de anillos alrededor del eje de rotación del ventilador (22) de hélice y están hechas de un alambre de acero el cual es circular en la sección transversal en consideración de la apariencia hacia el exterior. Por otra parte, las cuadernas (26) de soporte están extendidas en la dirección radial a intervalos ortogonales predeterminados al eje (O-O`) de rotación del ventilador (22) de hélice, y están hechas de un alambre de acero el cual es circular en la sección transversal. Las cuadernas (26) de soporte están soldadas a las cuadernas (25) protectoras con el fin de apoyarlas.

Esta estructura de la unidad (20) al aire libre puede proteger el ventilador (22) de hélice dentro de la unidad (20) al aire libre, y hace que el ventilador (22) sea más difícil de ver desde el exterior mejorando de este modo el exterior de toda la cubierta y ofreciendo también una estructura bien balanceada en términos de diseño.

La US 5 118 252, figura 3, divulga un protector de ventilador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Soluciones al problema Sin embargo, la técnica anteriormente descrita de un protector (24) de ventilador hecho de un alambre de acero requiere la soldadura de las cuadernas (26) de soporte a las cuadernas (25) de protección lo cual incrementa el coste.

Además, cuando una corriente generada por el ventilador (22) de hélice pasa dentro del protector (24) de ventilador, esta no puede seguir de manera suave las superficies de las cuadernas (25, 26) debido a que las superficies son circulares en la sección transversal. Como resultado, la corriente es dividida por las superficies de forma que desarrolla vórtices los cuales llevan a una pérdida de presión y generan ruido.

Podría ser posible reducir la pérdida de presión formando las cuadernas (25, 26) de forma plana con respecto a los anchos predeterminados. Al mismo tiempo, podría ser posible reducir el coste haciendo de manera integral las cuadernas (25, 26) de una resina sintética.

Sin embargo, en ese caso, la corriente del ventilador (22) de hélice que fluye dentro del protector (24) de ventilador, incluye un componente de velocidad que tiene una magnitud predeterminada en la dirección de rotación del ventilador (22) de hélice. Esto hace que la dirección del aire que fluye del ventilador (22) de hélice no coincida con el ángulo al cual las superficies planas de las cuadernas (25, 26) estén ajustadas de forma que la corriente entra en colisión con las superficies planas, desarrollando de este modo los vórtices. Esto lleva a una pérdida de presión y genera ruido.

La velocidad del flujo del aire generado por el ventilador (22) de hélice difiere entre diferentes posiciones en la dirección de radio del ventilador (22) . Como se conoce de los datos medidos que se muestran en la Figura 13, la corriente desde las posiciones externas de las palas (22a) del ventilador (22) de hélice un poco más cerca al eje (22b) que las puntas (27) de las palas (22a) tiene una velocidad mayor que la corriente de las puntas (27) . La velocidad de distribución en la dirección del radio del ventilador (22) indica que la velocidad de la corriente disminuye desde las porciones externas de las puntas (22a) tanto hacia el lado del eje (22b) como hacia el lado de las puntas (27) .

Dentro del diámetro exterior del eje (22b) , una diferencia en la presión genera una corriente reversible la cual desde el lado con la corriente del ventilador (22) de hélice hacia el lado del eje (22b) . La corriente reversible interfiere con la corriente que fluye en la dirección prevista, de este modo genera una emisión de ruido.

Cuando la unidad de soplado de aire es aplicada a la unidad al aire libre de un sistema de aire acondicionado como se describe anteriormente, ocurre un fenómeno de cortocircuito. Esto es que, el aire que fluye por el ventilador (22) de hélice después de pasar a través del intercambiador (21) de calor, lo propaga hacia el exterior en la dirección del radio del ventilador (22) para ser atraído hacia el lado posterior, y de nuevo se va dentro del intercambiador (21) de calor. Este fenómeno de cortocircuito, el cual deteriora el rendimiento del aire acondicionado, debe ser impedido de manera tan eficaz como sea posible.

Sin embargo, la corriente desde el ventilador (22) de hélice en general tiene una componente de velocidad en la dirección centrífuga, y tiende a propagarse hacia el exterior en la dirección del radio del ventilador (22) . Como resultado, el aire que fluye a través del protector (24) de ventilador se adhiere a la pared del lado frontal de la cubierta debido al efecto Coanda, y viaja hacia el intercambiador (21) de calor, el cual puede generar un cortocircuito. Esta tendencia es más sobresaliente en el caso donde un ventilador oblicuo sea utilizado en lugar de un ventilador de hélice.

Divulgación de la invención La invención de la presente aplicación ha sido ideada con el objetivo de resolver los problemas anteriormente mencionados. Con el fin de lograr el objeto, la invención está dispuesta con el siguiente medio efectivo de solución de problemas.

La presente invención está dispuesta con un armazón (4a) dispuesto alrededor de un perímetro de una salida (2a) de aire de un ventilador (6) , y además con una diversidad de cuadernas (41, 41) con forma de tablero que se extienden de manera radial desde la vecindad del centro del armazón (4a) hacia el exterior en la dirección del radio del ventilador (6) . La presente invención está además dispuesta con una diversidad de cuadernas (42, 42) casi cilíndricas las cuales están integradas con la diversidad de cuadernas (41, 41) con forma de tablero y dispuestas de manera concéntrica alrededor del eje (O-O) de rotación del ventilador (6) a intervalos predeterminados en la dirección de radio del ventilador (6) .

Las cuadernas (41) con forma de tablero están curvadas hacia el exterior en la dirección de rotación del ventilador (6) , y también inclinadas en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un protector de ventilador de una unidad de soplado de aire que comprende:

un armazón (4a) dispuesto alrededor del perímetro de una salida de aire (2a) de un ventilador (6) ;

una diversidad de cuadernas (41, 41) con forma de tablero que se extienden de manera radial desde una vecindad del centro del armazón (4a) hacia el exterior en la dirección de un radio del ventilador (6) ; y una diversidad de cuadernas (42, 42) casi cilíndricas las cuales están integradas con la diversidad de cuadernas (41, 41) con forma de tablero y dispuestas de manera concéntrica alrededor de un eje (O-O) de rotación del ventilador (6) en intervalos predeterminados en la dirección de radio del ventilador (6) , en donde la diversidad de cuadernas (41, 41) están curvadas hacia el exterior en la dirección de rotación del ventilador

(6) y también inclinadas en una dirección del aire que fluye desde el ventilador (6) , caracterizado porque

la línea (C1) formada por el extremo (41b) de salida de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero, es una curva donde un ángulo () el cual forma la línea (C1) con dirección tangente a las cuadernas

(42) casi cilíndricas, aumenta desde adentro hacia fuera en la dirección de radio del ventilador (6) y porque

un ángulo (r) al cual están instaladas las cuadernas (41) con forma de tablero está hecho de igual manera aproximada a un ángulo (i) en el cual el aire fluye desde el ventilador (6) en una posición (Rcmax) diametral donde una componente (Cz) de velocidad de la corriente del ventilador (6) en la dirección axial es la más elevada, y es uniforme de manera aproximada en la dirección de radio del ventilador (6) .

2. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde una dimensión (psi 1) interna del armazón (4a) está diseñada para ser mayor que un diámetro (psi 2) interno de un borde de salida de aire de la salida (2a) de aire contra la corriente del protector (4) de ventilador.

3. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde

un número (Zr) de las cuadernas (41) con forma de tablero y un número (Zb) de las palas (6b) del ventilador (6) , son primos de manera relativa, y cuando una posición de punto medio de la curva (C1) formada por el extremo (41b) de salida de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero y una posición de punto medio de una curva (C2) de un borde posterior de cada una de las palas (6b) del ventilador, coinciden entre sí con respecto a una superficie perpendicular al eje (O-O) de rotación, las curvas (C1, C2) se cruzan entre sí.

4. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde el extremo (41a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero o el extremo (42a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (42) casi cilíndricas, es un arco de manera aproximada en la sección transversal.

5. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde un espesor (T2) de los extremos (41b, 42b) de salida de aire de las cuadernas (41) con forma de tablero o de las cuadernas (42) casi cilíndricas, está diseñado para ser más pequeño que un espesor (T1) máximo.

6. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde una bandeja (43) de sellado está dispuesta en el centro del armazón (4a) correspondiente al eje (O-O) de rotación.

7. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde el armazón (4a) es rectangular de manera aproximada.

8. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde el extremo (42a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (42) casi cilíndricas, es más sobresaliente que el extremo (41a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero.

9. El protector de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1, en donde el extremo (42a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (42) casi cilíndricas es más sobresaliente que el extremo (41a) de entrada de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero, y el extremo (42b) de salida de aire de cada una de las cuadernas (42) casi cilíndricas, es más sobresaliente que el extremo (41b) de salida de aire de cada una de las cuadernas (41) con forma de tablero.

10. Un dispositivo de aire acondicionado provisto con el protector (4) de ventilador de una unidad de soplado de aire de la reivindicación 1 que comprende:

una unidad (50) lateral de fuente de calor; y una unidad lateral del usuario, en donde la unidad (50) lateral de fuente de calor incluye al menos un intercambiador de calor y un ventilador almacenado en una cubierta (51) , y la cubierta (51) está dispuesta con una salida (54) de aire cubierta por el protector (4) de ventilador.