Ventilador axial y rotor de ventilador.

Ventilador axial y rotor de ventilador

Campo de uso de la invención

La presente invención está relacionada con ventiladores axiales y en particular con un rotor de ventilador para un ventilador axial. También se describe un método para fabricar este tipo de rotor de ventilador, que no forma parte de la presente invención.

Más a menudo, un ventilador axial comprende un tubo de soplante esencialmente cilíndrico-circular que tiene un diámetro interno y en donde el tubo de soplante se configura con un rotor de ventilador, dicho rotor de ventilador tiene un vástago de rotor que coincide esencialmente con el eje central del tubo de soplante cilíndrico-circular, y en donde el rotor de ventilador comprende un buje de rotor dispuesto centradamente que, por medio de un vástago de rotor, se conecta a un impulsor de motor, y varias aspas de rotor, cada una de las cuales se extiende completa o parcialmente de manera radial desde el buje de rotor y hacia el tubo de soplante cilíndrico-circular, y en donde cada aspa tiene un extremo proximal asegurado al buje de rotor, y un extremo distal en el diámetro exterior del rotor que es ligeramente más pequeño que el diámetro interno del tubo de soplante, y en donde el tubo de soplante se provee de bridas de montaje tanto aguas arriba como aguas abajo de dicho rotor, dichos bridas de montaje se extienden esencialmente en ángulos rectos con el exterior del tubo de soplante, dichos bridas de montaje comprenden medios para montar el rotor de ventilador en, p. ej., un sistema de tubos con fines de ventilación.

Estado de la técnica

Actualmente se conocen varias realizaciones diferentes de ventiladores axiales del tipo mencionado anteriormente. El documento US 2022417 describe una hélice de aire con aspas metálicas soldadas al metal del buje.

Así un constante desafío en el desarrollo de tales ventiladores axiales es lograr que, siendo todo lo demás igual y a una potencia de motor dada para impulsar el rotor de ventilador, se logra el aumento de presión más alto posible y/o la producción de aire más alta posible, mientras simultáneamente los costes de producción asociados con la fabricación del ventilador axial se mantienen los bajos posible.

Objeto de la invención

Basado en eso, el objeto de la presente invención es proporcionar un ventilador axial de la clase descrita anteriormente que, en un grado más alto que los ventiladores axiales conocidos, permite obtener un alto grado de eficiencia para el ventilador axial sin que esto necesite altos costes incrementales para la fabricación del ventilador axial.

Según la invención, esto se consigue por medio de un ventilador axial según la reivindicación 1 que comprende un rotor de ventilador como el presentado anteriormente y en donde el buje de rotor comprende una carcasa exterior que tiene en su exterior una superficie de buje que es esencialmente simétrico-rotacional alrededor del eje central del buje de rotor; y en donde el buje de rotor tiene un extremo delantero y un extremo trasero y una sección divergente entremedio; en donde el radio de la superficie de buje en la sección divergente se aumenta la distancia al extremo delantero en el buje; y en donde el buje de rotor y las aspas se hacen como piezas metálicas separadas; y en donde las aspas de rotor se montan con seguridad en la sección divergente en la superficie de buje.

De ese modo también se permite que el rotor de ventilador como tal se pueda fabricar óptimamente con relación a eficiencia en un escenario de funcionamiento dado; y que el rotor se pueda hacer de muy pocos componentes parciales sin que esto conlleve la necesidad de comprometer configuración y optimización del rotor individual para diferentes condiciones de funcionamiento.

La seguridad óptima de las aspas en la superficie de buje se obtiene porque las aspas se sueldan por fusión o soldadura blanda a la superficie de buje.

Según la presente invención, un grado de libertad particularmente alto con vista de optimizar la eficiencia del rotor de ventilador se consigue en que el buje comprende además una parte de vástago que se extiende dentro de la carcasa exterior a lo largo del eje central del buje de rotor, dicha parte de vástago comprende medios para montar el buje de rotor en un vástago de impulsor y que está conectado a la carcasa exterior en el extremo delantero del mismo; y en donde, para cada aspa individual en el rotor de ventilador, se configura una primera nervadura de refuerzo que se extiende entre la parte de vástago y la carcasa exterior y que soporta la carcasa exterior por debajo del aspa respecto a la parte de vástago.

En este contexto, se proporcionan también además ventajosamente, para cada aspa, dos o más nervaduras de refuerzo adicionales que se extienden de manera semejante entre la parte de vástago y la carcasa exterior y se disponen junto a la primera nervadura de refuerzo de tal manera que soportan áreas en la carcasa exterior en ambos lados del área que es soportada por la primera nervadura de refuerzo. Esto conlleva un grado de libertad particularmente alto con relación a la fijación del aspa sobre la superficie de buje en cualquier ángulo o posición deseados para el efecto de que la carcasa exterior en el buje de rotor sea soportada por debajo del área donde el spa se asegura a la superficie de buje, sin importar la posición o ángulo seleccionados.

Como se ha mencionado anteriormente, también se describe un método para fabricar un rotor de ventilador, que no forma parte de la presente invención, dicho rotor de ventilador comprende un buje y varias aspas; y en donde el buje de rotor tiene una superficie de buje esencialmente simétrico-rotacional; y en donde el buje de rotor tiene un extremo delantero y un extremo trasero y una sección divergente entremedio; en donde el radio de la superficie de buje en la sección divergente se aumenta la distancia al extremo delantero en el buje; en donde el buje de rotor y las aspas se hacen primero como piezas de metal separadas; y en donde cada una de las aspas de rotor tiene un extremo proximal y uno distal; y en donde el extremo proximal de cada aspa se va a soldar por fusión o soldadura blanda a la superficie de buje; y en donde, para cada aspa, se selecciona una posición y una orientación con las que el aspa se va a soldar por fusión o soldadura blanda a la superficie de buje, tras lo que el extremo proximal de cada aspa se forma de manera que se puede soldar a la superficie de buje en la posición de selección, y posteriormente cada aspa se puede asegurar mediante soldadura por fusión o blanda en su posición seleccionada.

Como se ha mencionado anteriormente, esto proporciona un grado de libertad particularmente alto con respecto a diseñar el rotor de ventilador para una finalidad específica, dado que es posible, por medio de pocos componentes estándar, construir un ventilador o un rotor de ventilador que se optimiza para una finalidad de funcionamiento dado. Esto se consigue en que es posible, mediante una única configuración de buje y una configuración de aspa, construir varios rotores diferentes seleccionando específicamente la posición y/o el ángulo con el que el aspa se va a asegurar a la superficie de buje del buje de rotor a fin de que el rotor de ventilador acabado sea el más óptimo para una finalidad dada.

El método es ventajoso además si, en la producción del rotor de ventilador, se selecciona un diámetro de rotor deseado y si el extremo distal de cada aspa se configura de manera que cada aspa sobresalga con precisión completamente dentro del diámetro de rotor seleccionado, visto con centro en el eje central del rotor de ventilador.

La subsiguiente formación del extremo distal de las aspas se puede hacer ventajosamente después de haber soldado por fusión o soldadura blanda las aspas a la superficie de buje en la posición seleccionada. De ese modo se consigue que el rotor se pueda hacer con holgura de punta muy pequeña entre los extremos distales de las aspas y el tubo de soplante que circunda el aspa tras el montaje de la misma en el ventilador axial.

Se consigue un alto grado de libertad para diseñar tanto aspas de rotor como buje de rotor si tanto buje como aspas se hacen en un proceso de moldeo.

En este contexto, ventajosamente las aspas de rotor y el buje de rotor se pueden hacer esencialmente de aluminio o una aleación que comprende aluminio.

Lista de figuras

Figura 1: es una vista en perspectiva de un ventilador axial según la presente invención, vista en una vista inclinada desde arriba.

Figura 2: es una vista en perspectiva de un buje de...