Ventilador.

Un ventilador (30) que comprende:

una maza (54);

una pluralidad de aspas (56) que se extienden desde la maza (54);

y

una cubierta (58) unitariamente formada con las aspas (56) y que tiene:

un primer borde (116);

un segundo borde; y

superficies interiores y exteriores (126,128) que se extienden entre los primeros y segundos bordes;

caracterizado por que:

a lo largo de una porción (136) de la cubierta (58) próxima al segundo borde, la superficie exterior (128) esradial e internamente convergente con el segundo borde a lo largo de un espacio longitudinal efectivo paragenerar una burbuja de separación para limitar un flujo de recirculación.

Ventilador.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) . Más en particular, la invención se refiere a ventiladores con cubierta giratorios de flujo axial para tales sistemas.

Los ventiladores son ubicuos en los sistemas de HVAC. Existen numerosas configuraciones de ventiladores. Un grupo de configuraciones de ventiladores es de ventiladores con cubierta giratorios de flujo axial o ventiladores unidos. Estos ventiladores incluyen una cubierta circunferencial en los extremos externos de las aspas. Las aspas y la cubierta de muchos de estos ventiladores están unitariamente moldeadas en plástico para proporcionar ligereza y facilidad de elaboración. A menudo, tales ventiladores se ubican estrechamente corriente abajo de un intercambiador de calor para arrastrar un flujo de aire a través del intercambiador (por ejemplo, un condensador enfriado por aire) .

En el diseño de ventiladores y los ambientes asociados (por ejemplo, armazones o revestimientos) se tiene en cuenta una variedad de cuestiones de eficiencia. Un área de pérdida de la eficiencia resulta de la recirculación de aire cerca de las puntas de las aspas. La presencia de la cubierta puede en cierta medida tratar con esta recirculación. No obstante, se han propuesto numerosos mecanismos adicionales para reducir aún más la recirculación. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos 5.489.186 muestra una de tales propuestas.

Se describe en el documento US-A-4836148 un ventilador que tiene las características del preámbulo de la reivindicación1.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un ventilador que tiene una maza y un número de aspas que se extienden desde la maza. Una cubierta está unitariamente formada con las aspas y tiene primeros y segundos bordes y superficies interiores y exteriores que se extienden entre los primeros y segundos bordes. A lo largo de una porción de la cubierta próxima al segundo borde, la superficie exterior es radial e internamente convergente con el segundo borde a lo largo de un espacio longitudinal efectivo para generar una burbuja de separación para limitar un flujo de recirculación.

En varias implementaciones, el espacio longitudinal puede ser de al menos 3 mm. El primer borde puede tener un primer diámetro y el segundo borde puede tener un segundo diámetro mayor que el primer diámetro. Los primeros y segundos tales ventiladores pueden estar apilados con el primer borde del primer ventilador siendo recibido concéntricamente dentro de una porción de la cubierta del segundo ventilador. El ventilador puede estar combinado con un revestimiento que incluye una primera porción que tiene un primer borde que tiene un tercer diámetro menor que el primer diámetro y una segunda porción que rodea al menos parcialmente la cubierta. La primera porción del revestimiento puede ser una boca acampanada de concavidad longitudinal esencialmente externa. La segunda porción puede una tubería que se extiende más allá de la boca acampanada. El ventilador puede estar orientado de manera tal que el primer borde de la cubierta de hacia arriba. La tubería puede tener un extremo distal más allá del primer borde de la cubierta. La primera porción del revestimiento puede estar parcialmente dentro de la cubierta. La superficie exterior de una porción de la cubierta próxima al segundo borde puede ser radial e internamente convergente con el segundo borde a lo largo de un espacio longitudinal de al menos 3 mm. Una media transversal de una porción de la cubierta próxima al segundo borde puede ser similarmente radial e internamente convergente a lo largo de un espacio longitudinal tal. La maza puede portar un elemento metálico central que tiene una abertura longitudinal central y una superficie lateral. La maza puede estar unitariamente formada con las aspas y la cubierta. La maza puede estar formada como una copa abierta que tiene una pared lateral y una base. La maza puede además comprender un cubo central para engranar un inserto de montaje sobre el eje y un número de nervaduras de extensión sustancialmente radial que se extienden desde el cubo a la pared lateral y a lo largo de la base y que tiene bordes. Para cada una de las aspas puede haber una única nervadura asociada alineada con la estructura de tal aspa. La maza puede además incluir, para cada una de las nervaduras, un poste de extensión longitudinal y transversal formado en una porción exterior de la nervadura asociada. Cada poste puede tener una tiene una sección transversal caracterizada por una red central plana y primeras y segundas protuberancias terminales. Adentro del poste asociado, cada uno de los bordes de las nervaduras de extensión sustancialmente radial generalmente aumenta en su posición longitudinal de adentro hacia fuera. Afuera del poste asociado, cada uno de los bordes de las nervaduras de extensión sustancialmente radial tiene una posición longitudinal generalmente constante de adentro hacia fuera. El ventilador puede además incluir un recubrimiento polimérico asegurado a un extremo abierto de la maza. El ventilador puede estar combinado con un motor que tiene un eje que tiene una porción acoplada a la maza contra rotación y un estator acoplado al eje para operar el ventilador.

Los detalles de una o más realizaciones de la invención se muestran en las figuras adjuntas y la descripción a continuación. Otras características, objetivos y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la descripción y las figuras, y a partir de las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1 es una vista parcialmente explotada de un par de unidades de ventiladores eléctricos.

La FIGURA 2 es una vista de un montaje de un ventilador de una de las unidades de la FIGURA 1.

La FIGURA 3 es una vista seccional longitudinal parcial del montaje de un ventilador de la FIGURA 2.

La FIGURA 4 es una vista del extremo frontal de un inserto del montaje de un ventilador de la FIGURA 2.

La FIGURA 5 es una vista seccional longitudinal del inserto de la FIGURA 4, tomada a lo largo de la línea 5-5.

La FIGURA 6 es una vista de una maza del montaje de un ventilador de la FIGURA 2.

La FIGURA 7 es una vista seccional longitudinal de una porción corriente arriba de una maza del montaje de un ventilador de la FIGURA 2.

La FIGURA 8 es una vista seccional longitudinal de montajes de ventiladores apilados.

La FIGURA 9 es un diagrama de flujo longitudinal parcial de un flujo de aire a través del montaje de un ventilador de la FIGURA 2.

La FIGURA 10 es una vista alargada de una porción corriente arriba del diagrama de flujo de la FIGURA 9.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La FIGURA 1 muestra un par de unidades de ventiladores eléctricos 20 montado a partir de un componente del revestimiento 22 de un sistema de HVAC. Cada unidad de ventilador incluye un motor eléctrico 24 que tiene un eje 26 con una porción saliente del armazón o carcasa 28 que contiene un estator (no mostrado) . En la operación, el eje del motor se opera alrededor de un eje longitudinal central común 500 de la unidad del ventilador para dirigir un flujo de aire 400 en una dirección corriente abajo a lo largo de una vía de flujo (por ejemplo, a partir de un condensador (no mostrado) directamente abajo/corriente arriba) . La unidad de ventilador además incluye un montaje de un ventilador (impulsor/rotor) montado sobre la porción saliente del eje.

En la realización representativa, cada unidad de ventilador 20 se monta sobre el montaje del revestimiento a través de un par de soportes de montaje 32. En la realización representativa, cada montaje de ventilador 30 se monta concéntricamente dentro de un segmento de conducto del revestimiento cilíndrico anular mostrado como una tubería 40 que se extiende desde el extremo proximal en una pared de revestimiento plana 42 a un extremo distal (por ejemplo, un borde corriente abajo 43) llevando una rejilla 44. Otras configuraciones son posibles.

Las FIGURAS 2 y 3 muestran detalles adicionales del montaje de ventilador representativo 30. El montaje de ventilador 30 incluye la combinación de un componente plástico moldeado unitariamente formado 50 (FIGURA 2) y un inserto metálico 52 (FIGURA 3) El inserto metálico está al menos parcialmente incrustado en una porción de maza 54 del componente moldeado. Las aspas 56 se extienden hacia fuera desde los extremos estructurales internos en una pared lateral 57 de la maza. El componente moldeado además incluye una cubierta anular 58 en los extremos exteriores de las aspas. El inserto metálico incluye una abertura longitudinal central 60 para recibir el extremo saliente del eje del motor. La abertura central... [Seguir leyendo]

1. Un ventilador (30) que comprende:

una maza (54) ; una pluralidad de aspas (56) que se extienden desde la maza (54) ; y una cubierta (58) unitariamente formada con las aspas (56) y que tiene:

un primer borde (116) ; un segundo borde; y superficies interiores y exteriores (126, 128) que se extienden entre los primeros y segundos bordes; caracterizado por que:

a lo largo de una porción (136) de la cubierta (58) próxima al segundo borde, la superficie exterior (128) es radial e internamente convergente con el segundo borde a lo largo de un espacio longitudinal efectivo para generar una burbuja de separación para limitar un flujo de recirculación.

2. El ventilador de la reivindicación 1 en el que: el espacio longitudinal es de al menos 3 mm.

3. El ventilador de la reivindicación 1 o 2 en el que:

el primer borde (116) tiene un primer diámetro; y el segundo borde tiene un segundo diámetro mayor que el primer diámetro.

4. Primeros y segundos ventiladores de la reivindicación 3 apilados con el primer borde (116) del primer ventilador

(30) siendo recibido concéntricamente dentro de una porción de la cubierta (58) del segundo ventilador (30) .

5. El ventilador de la reivindicación en combinación con un revestimiento (22) que incluye:

una primera porción (146) que tiene un primer borde que tiene un tercer diámetro, menor que el primer diámetro; y una segunda porción (42) , que rodea al menos parcialmente la cubierta (58) .

6. La combinación de la reivindicación 5 en la que:

la primera porción (146) es una boca acampanada de concavidad longitudinal esencialmente externa; y la segunda porción (42) es una tubería, que se extiende más allá de la boca acampanada.

7. La combinación de la reivindicación 6 en la que:

el primer borde de la cubierta (116) da hacia arriba; y la tubería (42) tiene un extremo distal más allá del primer borde de la cubierta (116) .

8. La combinación de la reivindicación 5, 6 o 7 en la que: la primera porción del revestimiento (146) está parcialmente dentro de la cubierta (116) .

9. El ventilador de cualquier reivindicación precedente en el que una media transversal de una porción de la cubierta

(58) próxima al segundo borde es radial e internamente convergente con el segundo borde a lo largo de un espacio longitudinal de al menos 3 mm.

10. El ventilador de cualquier reivindicación precedente en el que la maza (54) está unitariamente formada con las aspas (56) y la cubierta (58) .

11. El ventilador de cualquier reivindicación precedente en el que la maza (54) está formada como una copa abierta que tiene una pared lateral (57) y una base.

12. El ventilador de la reivindicación 11 en el que la maza además comprende:

un cubo central (102) para engranar un inserto de montaje sobre el eje (52) ; y una pluralidad de nervaduras de extensión sustancialmente radial (104) que se extienden desde el cubo (102) a la pared lateral (57) y a lo largo de la base y que tiene bordes.

13. El ventilador de la reivindicación 12 en el que:

para cada una de las aspas (56) , hay una única nervadura asociada (104) alineada con una estructura de tal aspa (56) .

14. El ventilador de la reivindicación 12 o 13 en el que la maza (54) además comprende:

para cada una de las nervaduras (104) , un poste de extensión longitudinal y transversal (107) formado en una porción exterior de la nervadura asociada (104) .

15. El ventilador de la reivindicación 14 en el que:

cada poste (107) tiene una sección transversal caracterizada por una red central plana y primeras y segundas protuberancias terminales; adentro del poste asociado (107) , cada uno de los bordes de las nervaduras de extensión sustancialmente radial generalmente aumenta en su posición longitudinal de adentro hacia fuera; y afuera del poste asociado (107) , cada uno de los bordes de las nervaduras de extensión sustancialmente radial tiene una posición longitudinal generalmente constante de adentro hacia fuera.

16. El ventilador de cualquier reivindicación precedente que además comprende un recubrimiento polimérico asegurado a un extremo abierto de la maza (54) .

17. El ventilador de cualquier reivindicación precedente en combinación con un motor eléctrico (24) que opera el ventilador.

18. El ventilador de la reivindicación 1 que tiene:

un motor (24) ; dicho ventilador (30) operado por el motor (24) ; y un revestimiento (22) que tiene un conducto que rodea al menos parcialmente la cubierta (58) .

19. El ventilador de la reivindicación 18 en el que:

el revestimiento (22) tiene un borde distal corriente debajo de un borde corriente de la cubierta (58) .

20. El ventilador de la reivindicación 18 en el que:

la cubierta (58) tiene una porción de borde corriente abajo con un diámetro externo menor que un diámetro externo de una porción corriente arriba, efectiva para permitir que una pluralidad de ventiladores idénticos (30) se apilen en una configuración parcialmente anidada cuando el motor esté apagado.