Acondicionador de aire de ventilador centrífugo comprende un álabe o aspa cuyo borde de aspa situado en el lado de aguas abajo según el sentido de soplado,

designado como borde trasero del aspa, el ventilador presenta una relación geométrica en la que el diámetro exterior de la placa lateral es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de una placa lateral, que es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de una placa principal, siendo mayor o igual que el diámetro exterior de la placa principal, y el borde trasero del aspa está situado por dentro de una línea recta que une un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa principal, y un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa lateral, con respecto al eje de rotación del ventilador, y la distancia entre el borde trasero del aspa y el eje de rotación aumenta en dirección hacia la placa lateral desde la placa principal.

Acondicionador de aire de ventilador centrífugo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un ventilador centrífugo para uso en un acondicionador de aire para el refrescamiento de aire y el enfriamiento/calentamiento de aire, y se refiere también a un acondicionador de aire que incorpora el ventilador centrífugo.

Técnica anterior

Por ejemplo, en el Documento de Patente 1 se describe un ventilador centrífugo de palas retorcidas en el que, en el borde delantero o frontal de cada álabe o aspa, la ubicación de una posición de unión de placa lateral se encuentra descentrada con respecto a la de una porción de unión de placa principal en un valor predeterminado, según un sentido de rotación de una hélice.

Asimismo, en el Documento de Patente 2 se describen un turboventilador y un aparato que tiene, montado en él, el turboventilador, en cuanto que un aspa de una hélice tiene una forma curvada en sección horizontal, en la que, desde el borde frontal del aspa hasta la posición en la que el radio es R en torno a un eje central, cuanto más avanza el aspa hacia la circunferencia exterior de la hélice, más se sitúa el aspa hacia atrás según el sentido de rotación de la hélice, y desde la posición en la que el radio es R hasta un borde posterior o trasero del aspa, la forma del aspa se aproxima a una línea paralela con una línea en prolongación que une el eje central a la posición en la que el radio es R, de tal manera que el aspa situada en el lado circunferencial externo con respecto a la posición en la que el radio es R, está curvada en el sentido de rotación hacia el aspa situada en el lado circunferencial interno.

Por otra parte, en el Documento de Patente 3 se describe un acondicionador de aire del tipo de montaje empotrado o a ras en el techo, que tiene, montado en el mismo, un ventilador centrífugo convencional, por cuanto que, en una posición situada separada de un cuerpo del acondicionador de aire de techo, se ha proporcionado una lumbrera de succión de plano de techo, en tanto que una pared lateral del cuerpo se ha dotado de una lumbrera de succión de cuerpo que está provista de un filtro. Se ha proporcionado un intercambiador de calor en la parte trasera de la lumbrera de cuerpo de succión, de manera que se opone a ésta. Dentro de un espacio rodeado por una placa de guía de aire y un panel de techo, se ha dispuesto una soplante. El panel de techo montado en la parte inferior del cuerpo está provisto tan sólo de una lumbrera de soplado al exterior del panel de techo.

[Documento de Patente 1] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº H05-39930.

[Documento de Patente 2] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº H07-4389.

[Documento de Patente 3] Publicación de Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Nº H04-263710.

Descripción de la invención

Un ventilador centrífugo convencional y un acondicionador de aire están configurados según se ha descrito en lo anterior; sin embargo, éstos presentan los siguientes problemas.

En un ventilador centrífugo montado en el acondicionador de aire que se ha descrito en el Documento de Patente 1, un aspa forma un perfil tridimensional y, cuando su parte de borde trasero de aspa está curvada de manera que es convexa según el sentido de rotación de la hélice, el aspa está formada en el lado circunferencial interno del ventilador, perteneciente a una línea recta de unión entre los puntos en los que la parte del borde trasero del aspa está unida a la placa principal y a la placa lateral, de tal manera que para fabricarla se requiere un costoso molde deslizante con una complicada estructura.

En el turboventilador que se ha descrito en el Documento de Patente 2, la forma del aspa formada con un plano paralelo al eje de rotación, puede ser moldeada integralmente; sin embargo, cuando la forma de la parte de borde trasero del aspa tiene irregularidades con respecto a una línea recta que se extiende entre los puntos en los que la parte de borde trasero del aspa está unida a la placa principal y a la placa lateral, resulta difícil moldear integralmente el aspa. También, cuando la forma del aspa presenta un saliente situado por fuera de la hélice con respecto a una línea recta que une los puntos de unión a la placa principal y a la placa lateral, y en las proximidades de la porción intermedia según la dirección de la altura, de tal manera que el aspa resulta difícil de moldear integralmente, el flujo de aire que es impulsado o soplado al exterior de un camino de flujo interno de ventilador, rodeado por la placa principal y por la placa lateral, es perturbado debido a la existencia del álabe o aspa. En consecuencia, se teme que el nivel de ruido se incremente cuando el ventilador está montado en un acondicionador de aire que tiene un intercambiador de calor y una lumbrera de soplado al exterior, dispuesta en el lado de aguas abajo.

Por otra parte, en el acondicionador de aire del tipo de montaje empotrado o a ras del techo que se describe en el Documento de Patente 3, cuando se utiliza como soplante un ventilador centrífugo, el ventilador se dispone de manera que sobresale hacia abajo desde un cuerpo de acondicionador de aire, y se cubre con un panel de techo. Sin embargo, antes de su instalación, el cuerpo está separado del panel de techo, de tal modo que el ventilador centrífugo se dispone en un estado sobresaliente desde el cuerpo, por lo que el ventilador resulta dañado durante el transporte. También, con el fin de evitar que el ventilador resulte dañado, se requieren grandes cantidades de materiales de embalaje rodeando el ventilador que sobresale del cuerpo, lo que deteriora el medioambiente. Por otra parte, el ventilador centrífugo presenta problemas por cuanto que la cantidad de partes se ve incrementada como consecuencia de una pala de guía que es necesaria en el lado de soplado al exterior del ventilador, y el flujo de aire puede resultar desestabilizado frente una turbulencia externa, debido a un pequeño incremento de la presión total.

La presente invención se ha concebido con el fin de resolver los problemas anteriormente descritos, de tal manera que es un propósito de la presente invención obtener un acondicionador de aire de bajo ruido con una fiabilidad de producto mejorada durante el transporte, unas propiedades de instalación mejoradas, así como una reducción en el uso de materiales de embalaje, en favor del medioambiente.

Un ventilador centrífugo de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención incluye una placa principal que tiene una porción plana formada en el lado circunferencial exterior y un rodete o cubo convexo formado en el centro a fin de servir como una parte fija para un árbol de rotación de un motor; una placa lateral que tiene una pared de guía de aire dispuesta de manera que rodea el contorno del cubo dejando un espacio predeterminado entre medias; y una pluralidad de álabes o aspas dispuestas entre la placa principal y la placa lateral, de forma sustancialmente perpendicular a un plano ortogonal al eje de rotación del ventilador, en el que, debido a la rotación de la pluralidad de aspas, el aire es enviado desde una lumbrera de succión formada entre la pared de la placa principal situada en el lado del cubo, y una porción de extremo de la placa lateral, opuesta a la pared del lado del cubo, hacia una lumbrera de soplado al exterior, formada entre una porción plana de lado circunferencial externo de la placa principal y una porción de extremo de la placa lateral, opuesta a la porción plana de lado circunferencial externo. Por otra parte, cuando un borde de aspa situado en el lado de aguas abajo según el sentido de soplado, se ha designado como un borde trasero de aspa, el ventilador centrífugo presenta una relación geométrica en la que el diámetro exterior de la placa lateral es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa lateral, el cual, a su vez, es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa principal, que es mayor o igual que el diámetro exterior de la placa principal, y el borde trasero del aspa está situado por dentro de una línea recta que une un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa principal, y un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa lateral, con respecto al eje de rotación, y la distancia entre el...

1. Un ventilador centrífugo que comprende:

una placa principal que tiene una porción plana formada en el lado circunferencial o perimetral exterior y un rodete o cubo convexo formado en el centro para servir como parte de fijación de un árbol de rotación de un motor;

una placa lateral, que tiene una pared de guía de aire, dispuesta de manera que rodea el contorno del cubo con un espacio predeterminado entre medias; y

una pluralidad de álabes o aspas, dispuestas entre la placa principal y la placa lateral, de forma sustancialmente perpendicular a un plano ortogonal al eje de rotación del ventilador,

en el cual, debido a la rotación de la pluralidad de aspas, el aire es enviado desde una lumbrera de succión formada entre la pared de la placa principal, en el lado del cubo, y una porción de extremo de la placa lateral opuesta a la pared del lado del cubo, hacia una lumbrera de soplado de salida formada entre una porción plana lateral, circunferencial y externa de la placa principal y una porción de extremo de la placa lateral, opuesta a la porción plana lateral, circunferencial y externa, y

en el cual, cuando un borde de aspa situado en el lado de aguas abajo según el sentido del soplado, se ha designado como un borde trasero de aspa, el ventilador centrífugo presenta una relación geométrica en la que el diámetro exterior de la placa lateral es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa lateral, el cual, a su vez, es mayor que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa principal, que es mayor o igual que el diámetro exterior de la placa principal, y el borde trasero del aspa está situado por dentro de una línea recta que une un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa principal, y un punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa lateral, con respecto al eje de rotación, y la distancia entre el borde trasero del aspa y el eje de rotación aumenta en dirección hacia la placa lateral desde la placa principal.

2. El ventilador centrífugo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el espesor de una parte de aspa exterior, formada en el lado circunferencial exterior de una línea divisoria de aspa que une el punto de unión entre el borde trasero del aspa y la placa principal, con el punto de unión entre el borde frontal del aspa y la placa lateral, es más pequeño que el de la parte de aspa interior, y se forma un escalón debido a la diferencia de espesores entre la parte de aspa exterior y la parte de aspa interior.

3. El ventilador centrífugo de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual las aspas están formadas de tal manera que el espesor de la parte de aspa exterior formada en el lado circunferencial exterior de la línea divisoria de aspa, aumenta hacia la placa lateral desde la placa principal, en tanto que, a la inversa, el espesor de la parte de aspa interior formada en el lado circunferencial interior de la línea divisoria de aspa disminuye hacia la placa lateral desde la placa principal, y el escalón formado como consecuencia de la diferencia de espesores entre la parte de aspa interior y la parte de aspa exterior, aumenta en dirección a la placa principal desde la placa lateral.

4. El ventilador centrífugo de acuerdo con la reivindicación 3, de tal manera que el ventilador centrífugo tiene una relación geométrica en la que el diámetro exterior del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa principal es menor que el diámetro exterior del borde frontal del aspa situado en el lado de la placa lateral, y la línea divisoria de aspa se ha formado de tal modo que la distancia entre el eje de rotación y un punto de la línea divisoria de aspa, está situado al menos entre el radio del borde trasero del aspa situado en el lado de la placa principal y el radio del borde frontal del aspa situado en el lado de la placa lateral, y, por otra parte, la distancia al eje de rotación aumenta en dirección a la placa lateral desde la placa principal.

5. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual las aspas están formadas de tal manera que el ángulo definido por una línea representativa de la salida del aspa y una línea de referencia de inclinación de la salida del aspa, está comprendido al menos entre 20º y 60º sobre una sección longitudinal que incluye el eje de rotación, de tal modo que la línea representativa de la salida del aspa es una línea recta que une un punto de unión del lado de la placa principal con el borde trasero del aspa, y un punto de unión del lado de la placa lateral con el borde trasero del aspa, y la línea de referencia de inclinación de la salida del aspa es una línea recta que pasa por un punto de unión del borde trasero del aspa, situado en el lado de la placa principal, en paralelo con el eje de rotación.

6. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual el borde trasero del aspa se ha formado de tal manera que satisface las relaciones consistentes en que el cociente entre la distancia máxima entre la línea representativa de la salida del aspa y un punto del borde trasero del aspa, y la longitud de la línea representativa de la salida del aspa, está comprendido entre 0,1 y 0,2, y en que el cociente entre la distancia entre el punto de intersección de la línea representativa de la salida del aspa y su línea perpendicular que pasa por un punto situado en la parte de borde trasero del aspa, en el que la distancia entre la línea representativa de la salida del aspa y la parte de borde trasero del aspa es la máxima, y el punto de unión del borde trasero del aspa con el lado de la placa principal, y la longitud de la línea representativa de la salida del aspa, está comprendido entre 0,15 y 0,7.

7. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la relación entre el diámetro de la lumbrera de succión del ventilador, formada con la porción de extremo de la placa lateral situada en el lado de succión, y el diámetro exterior de la placa principal está comprendida entre 1,02 y 1,1.

8. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el cubo está dispuesto sobresaliendo de la lumbrera de succión del ventilador, y el diámetro de la placa principal en el plano de la lumbrera de succión del ventilador es mayor, al menos, que el del árbol de rotación del motor, al tiempo que es el 30% del diámetro de la lumbrera de succión del ventilador, o menor.

9. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual la placa lateral está provista de una parte de succión de placa lateral, tubular y recta, dispuesta de manera que constituye la lumbrera de succión del ventilador, y el ventilador centrífugo comprende adicionalmente una placa de guía del flujo de aire, formada integralmente con una tobera abocardada formada en una posición separada de la placa lateral por una distancia predeterminada, a fin de cubrir la parte de succión de la placa lateral, sustancialmente en paralelo con ella, y una parte de guía de aire formada a lo largo de la superficie de la pared de guía de aire, sustancialmente en paralelo con ella, a fin de guiar el flujo de aire de soplado del ventilador centrífugo al exterior.

10. El ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual la placa lateral está provista de una parte de succión de placa lateral, tubular y recta, que constituye la lumbrera de succión del ventilador, y, en la parte de unión entre la parte de succión de la placa lateral y la pared de guía de aire, el diámetro interior de la porción de extremo de la pared de guía de aire en el lado de succión es más grande que el diámetro interior de la parte de succión de la placa lateral.

11. El ventilador centrífugo de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual la parte de unión de la placa lateral incluye un plano sustancialmente perpendicular al eje de rotación.

12. Un acondicionador de aire que comprende el ventilador centrífugo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Un acondicionador de aire que tiene, montado en él, el ventilador centrífugo de acuerdo con la reivindicación 9, de tal modo que el acondicionador de aire comprende:

un panel de cuerpo, dispuesto en el techo de una habitación o sala cuyo aire se ha de acondicionar por el acondicionador de aire, y que tiene una lumbrera de soplado al exterior, destinada a hacer que el aire sea soplado hacia fuera desde el interior de un cuerpo del acondicionador de aire;

una pared lateral, alzada a lo largo del perímetro o circunferencia exterior del panel de cuerpo;

una placa superior del acondicionador de aire, dispuesta para cubrir el plano de la pared lateral opuesto al panel de cuerpo;

una lumbrera de succión del cuerpo, formada en la pared lateral del cuerpo del acondicionador de aire;

un intercambiador de calor, dispuesto en las proximidades de la lumbrera de succión del cuerpo;

un motor del ventilador, fijado en la placa superior del acondicionador de aire;

de tal manera que el ventilador centrífugo está configurado para succionar el aire aspirado a través de la lumbrera de succión del cuerpo, y el intercambiador de calor lo está para expulsar o expeler el aire al interior de la sala conjuntamente con la rotación del árbol de rotación del motor; y

se ha formado una placa de guía del flujo de aire, destinada a separar el flujo de aire por el lado de succión del ventilador centrífugo, del flujo de aire por el lado de expulsión, y guiar el flujo de aire por el lado de expulsión del ventilador centrífugo hacia las lumbreras de soplado al exterior, pertenecientes al panel de cuerpo.

14. El acondicionador de aire de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual el panel del cuerpo está dispuesto sustancialmente a la misma altura que el del techo.