<Desc/Clms Page number 1>
Compressor met ingebouwde ventilator.
Deze uitvinding heeft betrekking op een compressor die een compressorelement bevat, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor, een koelblok dat boven het compressorelement gelegen is, een radiale koelventilator die tegenover de uitgang het koelblok gelegen is en een kast omheen dit compressorelement, de aandrijfmotor, het koelblok en de koelventilator, welke kast van minstens een inlaatopening voor koellucht en bovenaan tegenover de koelventilator van minstens één uitlaatopening voor deze koellucht voorzien is.
Aan compressoren worden steeds strengere eisen opgelegd wat betreft het geluid.
Een van de voornaamste geluidsbronnen benevens het compressoraggregaat bestaande uit het compressorelement en de aandrijfmotor, is de koelventilator die koellucht via een inlaatrooster in de kast en over het compressoraggregaat en het koelblok zuigt.
Bekende compressoren bevatten doorgaans een axiale koelventilator die zieh net onder een opening in het dak van de omkasting bevindt. Er is geen ruimte voorhanden om het uittredend ventilatorgeluid te dempen.
Het toepassen van een geluidarme radiale koelventilator laat toe van het geluidsniveau te verminderen.
<Desc/Clms Page number 2>
De aanstroming geschiedt op dezelfde manier als bij een axiale ventilator en dus ook axiaal. De uitstroming is evenwel anders, namelijk radiaal.
Het pad dat de koellucht volgt is evenwel niet ideaal en kan turbulenties van de lucht voor gevolg hebben. Het verminderen van deze turbulenties zal een verdere daling van het geluidsniveau brengen.
Deze uitvinding heeft een compressor als doel die voornoemde en andere nadelen niet vertoont en relatief geluidsarm is.
Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt doordat de koelventilator een radiale ventilator is omgeven door een slakkenhuis of volute met minstens twee uitgangen.
Radiale ventilatoren omgeven door een slakkenhuis zijn op zieh gekend, maar een normaal slakkenhuis met een uitgang is in een uitlaatkanaal van een compressor die ontworpen is voor een axiale ventilator niet bruikbaar.
Naast het stroomlijnen van de luchtstroming bij het uittreden van de radiale ventilator zorgt het slakkenhuis voor een verhoging van de opvoerhoogte of drukval die de ventilator kan overbruggen. Hierdoor is een hoger luchtdebiet mogelijk en kan de radiale ventilator kleiner gemaakt worden, hetgeen een bijkomende geluidsreductie met zieh meebrengt.
De koelventilator kan in een luchtuitlaatkanaal met
<Desc/Clms Page number 3>
meerhoekige doorsnede opgesteld zijn, in welk geval het slakkenhuis of de volute bij voorkeur evenveel uitgangen bezit als de doorsnede hoeken bezit.
Bij voorkeur is de radiale koelventilator nagenoeg tegen het dak van de kast opgesteld, met zijn rotatieas verticaal.
De uitlaatopening of uitlaatopeningen kan, respectievelijk kunnen dan in het dak aangebracht zijn, terwijl op elke uitgang van het slakkenhuis een kanaal aansluit dat met zijn vrij uiteinde naar boven gericht is en de radiale uitgaande stroming van de ventilator omgebogen wordt in een opwaarste stroming.
Zonder dergelijk slakkenhuis zou de uitgaande koellucht tegen de wanden van het luchtuitlaatkanaal botsen, waardoor sterke turbulenties zouden ontstaan, hetgeen extra geluid en een ongewenste luchtweerstand voor gevolg heeft.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een compressor volgens de uitvinding weergegeven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een vooraanzicht weergeeft van een compressor volgens de uitvinding ; figuur 2 een zijaanzicht weergeeft van de compressor van figuur 1 ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 3 een bovenaanzicht weergeeft van de compressor van de vorige figuren ; figuur 4 op grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 3 met F4 is aangeduid ; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens de lijn V-V in figuur 4 ; figuur 6 een doorsnede weergeeft volgens de lijn VI-VI in figuur 4 ; figuur 7 een doorsnede weergeeft volgens de lijn VII-VII in figuur 4.
De compressor weergegeven in de figuren bevat een compressorelement 1, een daaraan gekoppelde aandrijfmotor 2 voor het aandrijven van het compressorelement 1, een koelblok 3 dat boven het compressorelement gelegen is, een radiale koelventilator 4 die aan de uitgangszijde ten opzichte van het koelblok 3 gelegen is en een kast 5 omheen dit compressorelement 1, de aandrijfmotor 2, het koelblok 3 en de koelventilator 4.
De kast 5 is onderaan, tegenover de aandrijfmotor 2, van een of meer inlaatopeningen 6 voor koellucht voorzien en bovenaan, tegenover de koelventilator 4, van uitlaatopeningen 7 voor deze koellucht voorzien.
De koelventilator 4 is met zijn rotatieas verticaal nagenoeg tegen het dak van de kast 5 opgesteld, in een luchtuitlaatkanaal 8 met vierhoekige doorsnede dat door een schot 9 binnenin de kast 5 is gevormd en waarin ook het koelblok 3 is gelegen.
<Desc/Clms Page number 5>
Deze koelventilator 4 is een radiale ventilator waarvan de ingang aansluit op een venturi 10 en die omgeven is met een volute of slakkenhuis 11 met meerdere, in het gegeven voorbeeld vier, uitgangen 12 aangezien het luchtuitlaatkanaal 8 vierhoekig is, zoals in detail in figuur 4 is weergegeven.
De uitlaatopeningen 7 zijn trouwens rond een gedeelte 13 van het dak van de kast 5 aangebracht, welk gedeelte 13 gelegen is boven de bovenwand 14 van de koelventilator 4 en de steun van de motor van de koelventilator 4 vormt of draagt. Dit gedeelte 13 sluit trouwens aan op de bovenwand 15 van het slakkenhuis 11, welke bovenwand iets hoger gelegen is dan de bovenwand 14 van de koelventilator 4 en eventueel een gedeelte van het dak van de kast 5 kan vormen.
Op elke tangentieel op de buitenkant uitgevende uitgang 12 van het slakkenhuis 11 sluit een kanaal 16 aan dat met zijn vrij uiteinde naar boven gericht is en uitmondt op een van de uitlaatopeningen 7.
Zoals weergegeven in de figuren 3 tot 7, is dit kanaal 16 begrensd door een gebogen verlengde 17 van de bodem 18 van het slakkenhuis 11 ter plaatse van de uitgang 12 en door een omgebogen verlengde 19 de buitenwand van het slakkenhuis 11 ter plaatse van een uitgang 12, welk verlengde 19 eindigt op de buitzijde van een volgende uitgang 12.
De omdraaiing naar boven over 90 van de tangentieel uit
<Desc/Clms Page number 6>
het slakkenhuis 11 stromende koellucht vindt plaats door de buiging van het verlengde 17 maar kan reeds beginnen zodra deze koellucht de ventilator 4 verlaat doordat de bodem 18 reeds oplopend is vooraleer het kanaal 16 begint, zoals onder meer duidelijk weergegeven is in figuur 7.
De uitlaatopeningen 17 kunnen even groot als de uitmonding van dit kanaal 15, maar kunnen ook groter is en zieh bijvoorbeeld ook tussen de buitenkant van het slakkenhuis 11 en wanden van het luchtuitlaatkanaal 8 uitstrekken.
Deze uitmonding kan, zoals weergegeven in voorbeeld, ter hoogte van de bovenwand van het slakkenhuis 11 gelegen zijn en gedeeltelijk begrensd zijn door de rand van dit bovenvlak op het uieinde van de uitgang 12, welke rand zowel recht als gebogen kan zijn.
Tegen het dak van de kast 5 kan de uitmonding van elk kanaal 16 een weinig verwijd zijn in de richting van het midden van het voornoemde gedeelte 13 door indeukingen 20 die in dit gedeelte 13 aangebracht zijn, zoals weergegeven in de figuren 3 tot 5.
De verhouding tussen de keelafstand A, dit is de kortste radiale afstand tussen de buitenomtrek van de radiale koelventilator 4 en de binnenkant van het slakkenhuis 11, enerzijds, en de buitenstraal Rv van de radiale koelventilator 4, anderzijds, is niet kleiner dan 1/5 en is bij voorkeur ongeveer 1/4. Hierdoor is de geluidamplitude op de bladpasfrequentie van de koelventilator 4 minimaal.
<Desc/Clms Page number 7>
Ter plaatse van de keel en dus daar waar een gedeelte van het slakkenhuis 11 een nieuwe diffusie naar een nieuwe uitgang 12 begint, is de opstaande rand van de buitenwand van dit gedeelte van een afronding 21 voorzien die vloeiend ombuigt tot in de vorige uitgang 12 of het erop aansluitende gedeelte van het slakkenhuis waar de vorige, uitgaande diffusie plaatsvindt, zoals duidelijk weergegeven in figuur 4.
De straal Rk van deze afronding is tussen 5 en 15% gelegen van de buitenstraal Rv van de koelventilator 4 om toename van het breedbandgeluid te beperken.
De expansiehoek a, dit is de radiale verwijding van het slakkenhuis 11 langsheen de omtrek, ligt tussen 7 en 100 om een optimale diffusie in het slakkenhuis 11 teweeg te brengen en dus lossing van de luchtstroom langsheen de wand van het slakkenhuis 11 te vermijden.
De hiervoor beschreven compressor is bijzonder geluidsarm en toch vrij compact.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke compressor kan in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Compressor with built-in fan.
This invention relates to a compressor containing a compressor element, an associated drive motor, a cooling block located above the compressor element, a radial cooling fan located opposite the output of the cooling block and a box surrounding this compressor element, the driving motor, the cooling block and the cooling fan, which cabinet has at least one inlet opening for cooling air and at the top opposite the cooling fan is provided with at least one outlet opening for this cooling air.
Compressors are subject to increasingly strict requirements with regard to noise.
One of the main noise sources in addition to the compressor set consisting of the compressor element and the drive motor is the cooling fan, which draws cooling air through an inlet grille in the cabinet and over the compressor set and the cooling block.
Known compressors usually include an axial cooling fan located just below an opening in the roof of the enclosure. There is no space available to attenuate the outgoing fan noise.
The application of a low-noise radial cooling fan allows to reduce the noise level.
<Desc / Clms Page number 2>
The flow takes place in the same way as with an axial fan and therefore also axially. However, the outflow is different, namely radial.
However, the path followed by the cooling air is not ideal and may result in air turbulences. Reducing these turbulences will further decrease the noise level.
The object of the present invention is a compressor which does not have the above-mentioned and other disadvantages and which is relatively quiet.
This object is achieved according to the invention in that the cooling fan is a radial fan surrounded by a volute or volute with at least two outlets.
Radial fans surrounded by a volute are known, but a normal volute with an outlet is not usable in an outlet duct of a compressor designed for an axial fan.
In addition to streamlining the airflow when the radial fan exits, the volute casing increases the head or pressure drop that the fan can bridge. This allows a higher airflow and makes the radial fan smaller, which means an additional noise reduction.
The cooling fan can be installed in an air outlet duct with
<Desc / Clms Page number 3>
polygonal cross section, in which case the cochlea or volute preferably has as many exits as the cross section has angles.
Preferably, the radial cooling fan is arranged almost against the roof of the cabinet, with its axis of rotation vertical.
The outlet opening or outlet openings can then be arranged in the roof, respectively, while at each outlet of the cochlea a channel connects with its free end pointing upwards and the radial outflow of the fan is turned into an upward flow.
Without such a volute, the outgoing cooling air would collide with the walls of the air outlet channel, causing strong turbulences, resulting in additional noise and unwanted air resistance.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment of a compressor according to the invention is shown below, by way of example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows a front view of a compressor according to the invention; Figure 2 shows a side view of the compressor of Figure 1;
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 3 shows a top view of the compressor of the previous figures; figure 4 shows on a larger scale the part indicated by F4 in figure 3; figure 5 represents a section according to the line V-V in figure 4; figure 6 represents a section according to the line VI-VI in figure 4; figure 7 represents a section according to the line VII-VII in figure 4.
The compressor shown in the figures comprises a compressor element 1, a drive motor 2 coupled thereto for driving the compressor element 1, a cooling block 3 located above the compressor element, a radial cooling fan 4 located on the output side with respect to the cooling block 3 and a box 5 around this compressor element 1, the drive motor 2, the cooling block 3 and the cooling fan 4.
The box 5 is provided at the bottom, opposite the drive motor 2, with one or more inlet openings 6 for cooling air and at the top, opposite the cooling fan 4, with outlet openings 7 for this cooling air.
The cooling fan 4, with its axis of rotation, is arranged almost vertically against the roof of the box 5, in an air outlet channel 8 of quadrilateral section formed by a partition 9 inside the box 5, in which the cooling block 3 is also located.
<Desc / Clms Page number 5>
This cooling fan 4 is a radial fan whose inlet connects to a venturi 10 and which is surrounded by a volute or volute 11 with several outlets 12, in the example given, since the air outlet channel 8 is quadrilateral, as shown in detail in figure 4. displayed.
Moreover, the outlet openings 7 are arranged around a part 13 of the roof of the box 5, which part 13 is located above the top wall 14 of the cooling fan 4 and forms or carries the support of the motor of the cooling fan 4. This part 13 also connects to the top wall 15 of the cochlea 11, which top wall is slightly higher than the top wall 14 of the cooling fan 4 and can optionally form a part of the roof of the box 5.
A channel 16 is connected to each output 12 of the volute casing 11, which extends tangentially to the outside, with its free end pointing upwards and opening onto one of the outlet openings 7.
As shown in Figures 3 to 7, this channel 16 is bounded by a curved extension 17 of the bottom 18 of the cochlea 11 at the location of the exit 12 and by a bent extension 19 of the outer wall of the cochlea 11 at the location of an exit. 12, which elongated 19 ends on the outside of a next exit 12.
The reversal upwards through 90 of the tangential out
<Desc / Clms Page number 6>
the cooling air flowing through the cochlea 11 takes place through the bending of the extension 17, but can already start as soon as this cooling air leaves the fan 4 because the bottom 18 is already ascending before the channel 16 starts, as is shown, inter alia, clearly in Figure 7.
The outlet openings 17 can be the same size as the outlet of this channel 15, but can also be larger and, for example, also extend between the outside of the cochlea 11 and walls of the air outlet channel 8.
As shown in the example, this outlet can be situated at the level of the top wall of the cochlea 11 and be partly bounded by the edge of this top surface on the end of the outlet 12, which edge can be either straight or curved.
Against the roof of the box 5, the outlet of each channel 16 may be slightly widened toward the center of the aforementioned section 13 through indentations 20 provided in this section 13, as shown in Figures 3 to 5.
The ratio between the throat distance A, which is the shortest radial distance between the outer circumference of the radial cooling fan 4 and the inside of the volute 11 on the one hand, and the outer radius Rv of the radial cooling fan 4 on the other, is not less than 1/5 and is preferably about 1/4. As a result, the sound amplitude at the blade pass frequency of the cooling fan 4 is minimal.
<Desc / Clms Page number 7>
At the location of the throat and thus where a part of the cochlea 11 starts a new diffusion to a new outlet 12, the upright edge of the outer wall of this part is provided with a rounding 21 that bends smoothly into the previous outlet 12 or the adjacent part of the cochlea where the previous outgoing diffusion takes place, as clearly shown in figure 4.
The radius Rk of this rounding is between 5 and 15% of the outer radius Rv of the cooling fan 4 to limit increase of the broadband noise.
The expansion angle α, this is the radial widening of the cochlea 11 along its circumference, is between 7 and 100 to effect optimal diffusion in the cochlea 11 and thus avoid airflow discharge along the wall of the cochlea 11.
The compressor described above is very quiet and yet quite compact.
The invention is by no means limited to the embodiment described above and shown in the figures, but such a compressor can be realized in different variants without departing from the scope of the invention.