Ventilador siroco y aparato de aire acondicionado que utiliza el mismo.

Método para diseñar un ventilador siroco (100) que incluye una carcasa helicoidal (2) que incluye una entradade succión (2a) para succionar dentro aire,

una salida de soplado (2b) para soplar fuera el aire, y un camino de aire(2c) desde la entrada de succión (2a) hasta la salida de soplado (2b); un ventilador (1) alojado en la carcasahelicoidal, para succionar dentro el aire desde la entrada de succión (2a) y soplar fuera el aire desde la salida desoplado (2b) por medio de accionamiento giratorio; y una tobera (3) aplicada a la entrada de succión (2a) de lacarcasa helicoidal (2), en la que la entrada de succión (2a) está formada en una línea de extensión de un eje de girodel ventilador (1) y en ambas superficies laterales de la carcasa helicoidal (2),

caracterizado por que

el método comprende:

un paso de satisfacer una ecuación: f(k4ζ) ≥ 0,34947(k4ζ)2 ≤ 1,0554(k4ζ) + 1,8, y una desigualdad: 0,75f(k4ζ) ≤L/H ≤ f(k4ζ) dentro de un intervalo de 0,1 ≤ k4ζ ≤ 0,4,

cuando una resistencia a la ventilación en el camino de aire (2c) se define como P [Pa], una cantidad de airesuccionado dentro desde la entrada de succión (2a) se define como Q [m3/min], una anchura en una dirección deleje de giro del ventilador se define como L [mm], k se define como una constante, una altura de la carcasa helicoidalse define como H ≥ 246k [mm], y P/Q2 se define como un coeficiente de pérdida ζ [Pa/(m3/min) 2].

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/062442.

Solicitante: MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 7-3, MARUNOUCHI 2-CHOME CHIYODA-KU TOKYO 100-8310 JAPON.

Inventor/es: OKAZAWA,Hiroki, TSUTSUMI,HIROSHI, YAMATANI,TAKAHIRO, NISHIMIYA,KAZUNOBU, KAWANORI,YUKIHIKO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D29/42 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › en bombas radiales o helicocentrífugas.
  • F04D29/66 F04D 29/00 […] › 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).

PDF original: ES-2402790_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Ventilador siroco y aparato de aire acondicionado que utiliza el mismo.

Campo técnico La invención presente se refiere a un método para diseñar un ventilador siroco, un ventilador siroco y un aparato de aire acondicionado que utiliza el mismo, y más específicamente a un ventilador siroco (y a un método para diseñar este ventilador) que está configurado para reducir un ruido generado y un aparato de aire acondicionado que utiliza el mismo.

Antecedentes de la técnica En la patente europea EP 1 703 138 A2, un soplador incluye un ventilador de múltiples palas (3) , y una carcasa espiral (4) que aloja al ventilador de múltiples palas (3) dentro de ella. La carcasa espiral (4) tiene dos paredes laterales (13) en oposición entre sí, una pared periférica curvada (12a, 12b) , y una lengua (9) que es continua con la pared periférica curvada (12a, 12b) . La carcasa espiral (4) tiene también una abertura de entrada definida en una de las dos paredes laterales en oposición (13) y una abertura de descarga (8) delimitada por las dos paredes laterales (13) , la pared periférica curvada (12a, 12b) , y la lengua (9) . La pared periférica curvada (12a, 12b) tiene una primera pared periférica (12a) que es continua con la lengua (9) y una segunda pared periférica (12b) formada en un lado aguas abajo de la primera pared periférica (12a) con respecto al sentido de desplazamiento del aire para que sea continua con la primera pared periférica (12a) . La primera pared periférica (12a) es concéntrica respecto al ventilador de múltiples palas (3) y tiene un radio de curvatura constante, mientras que la segunda pared periférica (12b) tiene un ángulo de expansión tal que una distancia (L) entre un centro (11) del ventilador de múltiples palas (3) y la segunda pared periférica (12b) aumenta hacia la abertura de descarga (8) .

La patente japonesa JP 9 126 193 describe que: el aire de contraflujo soplado hacia atrás desde las palas 7 a una lumbrera de succión 14 de una carcasa espiral 4 es soplado hacia fuera desde las superficies superiores de las palas 7, y no se aspira sustancialmente aire en esta parte bajo una condición de soplado normal. A la vista de este punto, las superficies superiores de las palas 7 en una zona A varían desde un ángulo de –60 grados hasta un ángulo de +60 grados en la dirección de giro de un impulsor centrífugo alrededor de una parte de cubo 18 como un punto original, en el que es probable que ocurra un contraflujo, están cubiertas con una parte ancha 24 de una tobera 15, una parte de borde de abertura 26 ó similares. Las superficies superiores de las palas 7 de una zona B que están dentro de un intervalo que varía desde +120 grados hasta un ángulo de +270 grados en el sentido de giro del impulsor centrífugo alrededor de una parte de cubo 18 como un punto original, en el que es improbable que ocurra el contraflujo, están parcialmente cubiertas en este lugar, de esta manera es posible restringir que se produzca contraflujo en la zona A.

Actualmente existe un ventilador siroco que tiene una forma cilíndrica, y que sirve como un ventilador centrífugo de múltiples palas capaz de soplar hacia fuera un flujo de aire de una manera similar a un ancho de una cinta hacia una superficie objetivo a recibir aire acondicionado. Este ventilador siroco es utilizado con frecuencia en una unidad de interior que contiene un aparato de aire acondicionado, un deshumidificador, un purificador de aire, etc. Dicho ventilador siroco se construye generalmente alojando un ventilador en el que una pluralidad de palas largas y delgadas están dispuestas en una circunferencia y están formadas para tener en conjunto una forma cilíndrica dentro de una carcasa espiral en donde están formadas una entrada de succión y una salida de soplado. Además, el ventilador siroco está configurado para succionar aire hacia dentro a través de la entrada de succión hacia su interior y para soplar hacia fuera el aire succionado desde un lado de salida de soplado hasta la zona a recibir aire acondicionado.

De esta manera, se ha propuesto un ventilador siroco (hágase referencia, por ejemplo, al Documento de la Patente 1) como, “un ventilador de múltiples palas provisto de una pluralidad de unidades de ventilador centrífugo de múltiples palas que están acopladas a lo largo del mismo eje de giro con un espacio de separación entre una y otra, y una carcasa en la que está alojada la anteriormente mencionada pluralidad acoplada de unidades de ventilador centrífugo de múltiples palas, en donde la carcasa forma un camino de flujo para ser utilizado en una operación de soplado hacia fuera para soplar hacia fuera el aire que es soplado hacia fuera desde la anteriormente mencionada pluralidad de unidades de ventilador centrífugo de múltiples palas hacia el exterior, y que el anteriormente mencionado camino de flujo para ser utilizado en una operación de soplado sirve como un camino de flujo común que conecta a la anteriormente mencionada pluralidad de unidades de ventilador centrífugo de múltiples palas”.

[Documento de la patente 1] Publicación de la solicitud de patente japonesa pendiente de examen Nº 11-324984 (Página 5, Figuras 7 y 8)

Descripción de la Invención Problemas a ser resueltos por la Invención En el ventilador de múltiples palas conocido hasta la fecha existe un problema cuando un coeficiente de pérdida de un punto operativo es pequeño, y el punto operativo está en un lado abierto con relación a una zona de surge o

pérdida, una anchura lateral del ventilador es pequeña y un ruido generado en un momento en el que se produce un volumen de aire predeterminado se hace grande. Esto es, en dicho ventilador siroco cuando la cantidad predeterminada del volumen de aire soplado hacia fuera es suministrada a la superficie a recibir el aire acondicionado, un sonido generado desde el ventilador se hace grande, y esto da como resultado un ruido. El ruido es transmitido a la zona a recibir el aire acondicionado y esto produce algunas veces una sensación desagradable para un usuario. Además, ha existido también un problema cuando se reduce un valor de ruido predeterminado, el volumen de aire soplado por el ventilador siroco se hace pequeño, y cuando se aumenta el volumen de aire soplado, el valor del ruido se hace grande, y por tanto resulta difícil equilibrar apropiadamente el volumen de aire soplado hacia fuera y la generación del sonido. Además, hay también un problema cuando la anchura de un ventilador es pequeña, y el coeficiente de pérdida es pequeño, entonces un diámetro del ventilador debe ser formado innecesariamente grande para reducir el ruido. Además, ha existido también un problema en un caso en el que dicho un ventilador siroco es utilizado con el aparato de aire acondicionado, por el que si el ancho del ventilador es pequeño, y cuando el intercambiador de calor está situado en el lado de aguas abajo del ventilador, una distribución de velocidad de aire en una dirección a lo ancho de un intercambiador es irregular, se reduce una capacidad de transmitir calor del intercambiador de calor, y aumenta el consumo de energía eléctrica de un compresor. Además, hay también un problema por el que una relación entre el coeficiente de pérdida y el ancho del ventilador no está clara.

Se ha realizado la invención presente para resolver los problemas anteriormente mencionados, y un objetivo es proporcionar un ventilador siroco en el que sea reducido un sonido generado en un momento en que se suministra una cantidad predeterminada del volumen de aire soplado hacia fuera, y para resolver los problemas de un aparato de aire acondicionado que utiliza el mismo dispositivo.

Medios para resolver los problemas Un ventilador siroco diseñado según la invención presente se caracteriza porque incluye: una carcasa helicoidal que incluye una entrada de succión para succionar aire hacia dentro, una salida de soplado para soplar el aire hacia fuera, y un camino de aire que va desde la entrada de succión hasta la salida de soplado; un ventilador alojado en la carcasa de succión, para succionar hacia dentro el aire que viene de la entrada de succión y soplar hacia fuera el aire desde la salida de soplado por medio de accionamiento giratorio; y una tobera aplicada a la entrada de succión de la carcasa helicoidal, en la que la entrada de succión está formada en una línea de extensión de un eje de giro del ventilador y en ambas superficies laterales de la carcasa helicoidal, en el que cuando P [Pa] se define como una resistencia de ventilación en el camino del aire, una cantidad de aire succionado desde la entrada de succión se define como Q [m3/min], una anchura en un sentido de un eje de giro del ventilador se define como L [mm], k se define como una constante, una altura de la carcasa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para diseñar un ventilador siroco (100) que incluye una carcasa helicoidal (2) que incluye una entrada de succión (2a) para succionar dentro aire, una salida de soplado (2b) para soplar fuera el aire, y un camino de aire (2c) desde la entrada de succión (2a) hasta la salida de soplado (2b) ; un ventilador (1) alojado en la carcasa helicoidal, para succionar dentro el aire desde la entrada de succión (2a) y soplar fuera el aire desde la salida de soplado (2b) por medio de accionamiento giratorio; y una tobera (3) aplicada a la entrada de succión (2a) de la carcasa helicoidal (2) , en la que la entrada de succión (2a) está formada en una línea de extensión de un eje de giro del ventilador (1) y en ambas superficies laterales de la carcasa helicoidal (2) ,

caracterizado por que el método comprende:

un paso de satisfacer una ecuación: f (k4!) = 0, 34947 (k4!) 2 – 1, 0554 (k4!) + 1, 8, y una desigualdad: 0, 75f (k4!) ∀ L/H ∀ f (k4!) dentro de un intervalo de 0, 1 ∀ k4!∀0, 4,

cuando una resistencia a la ventilación en el camino de aire (2c) se define como P [Pa], una cantidad de aire succionado dentro desde la entrada de succión (2a) se define como Q [m3/min], una anchura en una dirección del eje de giro del ventilador se define como L [mm], k se define como una constante, una altura de la carcasa helicoidal se define como H = 246k [mm], y P/Q2 se define como un coeficiente de pérdida ![Pa/ (m3/min) 2].

2. El método para diseñar el ventilador siroco (100) según la reivindicación 1, que comprende además un paso de satisfacer la desigualdad siguiente: X > Y ∋0 dentro de un intervalo de L/H ∀f (k4!) cuando una porción curvada que se extiende desde el camino de aire (2c) hasta la salida de soplado (2b) de la carcasa helicoidal (2) que está más cerca de la porción periférica exterior del ventilador (1) sirve como una porción de lengua (2b1, 4) y cuando en una sección transversal longitudinal de la tobera (3) un punto de extremo en una porción de abertura mínima de la tobera

(3) se define como punto A, un punto que es simétrico al punto A alrededor de un centro de la tobera (3) se define como punto A’, un punto de extremo en una porción de abertura máxima de la tobera (3) se define como punto B, un punto que es simétrico al punto B alrededor del centro de la tobera (3) se define como punto B’, un punto de intersección de una línea recta trazada desde el punto B en una dirección hacia el ventilador (1) y una superficie lateral de la carcasa helicoidal (2) se define como punto C, un punto de intersección de una línea recta trazada desde el punto B’ en la dirección hacia el ventilador (1) y la superficie lateral de la carcasa helicoidal (2) se define como punto C’, un punto de intersección de un segmento de línea AA’ y la línea de extensión del eje de giro del ventilador (1) se define como punto O, un punto en una línea de intersección de una superficie plana que pasa por el punto A, el punto O, y el punto A’, y la porción de lengua (2b1, 4) , que tiene la distancia menor desde el ventilador

(1) se define como punto D, un punto en la tobera (3) , que está más cerca del punto D se define como punto E, un punto que está situado a un ángulo de 65 grados con relación al punto E en un sentido en contra del giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto F, un punto que está situado a un ángulo de 40 grados con relación al punto F en contra del sentido de giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto G, un punto que está situado a un ángulo de 40 grados con relación al punto F en un sentido de giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto H, un punto que está situado a un ángulo de 180 grados con relación al punto F en el sentido de giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto I, una longitud de un segmento de línea BC de un arco HFG aproximadamente circular que conecta el punto H, el punto F, y el punto G se define como X, y una longitud de un segmento de línea BC de un arco HIG aproximadamente circular que conecta el punto H, el punto I, y el punto G se define como Y.

3. Un método para diseñar un ventilador siroco que incluye una carcasa helicoidal (2) que incluye una entrada de succión (2a) para succionar dentro aire, una salida de soplado (2b) para soplar fuera el aire, y un camino de aire (2c) que va desde la entrada de succión (2a) hasta la salida de soplado (2b) ; un ventilador (1) alojado en la carcasa helicoidal (2) , para succionar dentro el aire desde la entrada de succión (2a) y soplar fuera el aire desde la salida de soplado (2c) por medio de accionamiento giratorio; y una tobera (3) aplicada a la entrada de succión (2a) de la carcasa helicoidal (2) , en el que la entrada de succión (2a) está formada en una línea de extensión de un eje de giro del ventilador (1) y en una superficie lateral de la carcasa helicoidal (2) ,

caracterizado por que el método comprende:

un paso de satisfacer una ecuación: g (k4!) = 1, 39788 (k4!) 2 – 2, 1108 (k4!) + 1, 8, y una desigualdad: 1, 5g (k4!) ∀L/H ∀2g (k4!) dentro de un intervalo de 0, 1 ∀k4!∀0, 4,

cuando una resistencia a la ventilación en el camino de aire (2c) se define como P [Pa], una cantidad de aire succionado dentro desde la entrada de succión (2a) se define como Q [m 3/min], una anchura en una dirección de un eje de giro del ventilador (1) se define como L [mm], k se define como una constante, una altura de la carcasa helicoidal (2) se define como H = 246k [mm], y P/Q 2 se define como un coeficiente de pérdida ![Pa/ (m 3/min) 2].

4. El método para diseñar el ventilador siroco (100) según la reivindicación 3, que comprende además un paso de satisfacer la siguiente desigualdad: X > Y ∋ 0 dentro del intervalo de L/H ∀ g (k4!) , cuando una porción curvada que se extiende desde el camino de aire (2c) hasta la salida de soplado (2b) de la carcasa helicoidal (2) que está más cerca de la porción periférica exterior del ventilador (1) sirve como una porción de lengua, y cuando en una sección 5 transversal longitudinal de la tobera (3) un punto de extremo en una porción de abertura mínima de la tobera (3) se define como punto A, un punto que es simétrico al punto A alrededor de un centro de la tobera (3) se define como punto A’, un punto de extremo en una porción de abertura máxima de la tobera (3) se define como punto B, un punto que es simétrico al punto B alrededor del centro de la tobera (3) se define como punto B’, un punto de intersección de una línea recta trazada desde el punto B en una dirección hacia el ventilador (1) y una superficie lateral de la 10 carcasa helicoidal (2) se define como punto C, un punto de intersección de una línea recta trazada desde el punto B’ en la dirección hacia el ventilador (1) y la superficie lateral de la carcasa helicoidal (2) se define como punto C’, un punto de intersección de un segmento de línea AA’ y la línea de extensión del eje de giro del ventilador (1) se define como punto O, un punto en una línea de intersección de una superficie plana que pasa por el punto A, el punto O, y el punto A’, y la porción de lengua (2b1, 4) , que tiene la distancia menor desde el ventilador (1) se define como punto15 D, un punto en la tobera (3) , que está más cerca del punto D se define como punto E, un punto que está situado a un ángulo de 65 grados con relación al punto E en un sentido en contra del giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto F, un punto que está situado a un ángulo de 40 grados con relación al punto F en contra del sentido de giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto G, un punto que está situado a un ángulo de 40 grados con relación al punto F en un sentido de giro del ventilador (1)

alrededor del punto O como un centro se define como punto H, un punto que está situado a un ángulo de 180 grados con relación al punto F en el sentido de giro del ventilador (1) alrededor del punto O como un centro se define como punto I, una longitud de un segmento de línea BC de un arco HFG aproximadamente circular que conecta el punto H, el punto F, y el punto G se define como X, y una longitud de un segmento de línea BC de un arco HIG aproximadamente circular que conecta el punto H, el punto I, y el punto G se define como Y.


 

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