BR112014022131B1 - Ventilador axial e métodos para produzir um ventilador axial - Google Patents

Abstract

ventilador axial e método para produzir um ventilador axial. o motor axial possui um motor (1), no qual, no lado do rotor está presa uma roda móvel, a partir de cujo cubo salientam-se aletas do ventilador (24) que possuem uma aresta dianteira e uma aresta traseira (26, 27). o motor (1) está preso em um alojamento (3) por meio de uma suspensão (2). a suspensão apresenta, pelo menos, um segmento de escoras (4 até 8), constituído de material plano, que interliga o motor (1) com o alojamento (3) e que na direção do fluxo do ar está disposto aproximadamente em posição vertical. para configurar o ventilador axial de tal maneira que apresente um ângulo de eficácia global elevado, bem como uma resistência ao fluxo somente reduzida, o segmento de escora (4 até 8), por uma parte de sua projeção longitudinal, possui, pelo menos, um recorte (7). pelo recorte, será minimizada a resistência ao fluxo através do segmento de escora. o recorte diminui o peso do ventilador axial. a geração de ruído do ventilador axial é acentuadamente reduzida porque o tamanho de campos de separação com turbilhões é acentuadamente reduzido pelo recorte.

Description

[001] A invenção refere-se a um ventilador axial de acordo com opreâmbulo da reivindicação 1, bem como a um método para produzir um ventilador de acordo com o preâmbulo da reivindicação 8.

[002] Ventiladores axiais são empregados para os usos mais diversificados. Embora os ventiladores axiais tenham um grau de eficácia global suficiente, tendo reduzida resistência ao fluxo, existem sempre mais usos, nos quais são formuladas exigências ainda maiores ao grau de eficácia global e/ou à resistência ao fluxo.

[003] São conhecidos ventiladores axiais (DE 25 29 541 B2), nosquais o motor é preso no alojamento através de uma suspensão. A suspensão é formada por escoras de projeção radial, as quais se estendem entre um cubo de estator e o alojamento. As escoras estão posicionadas na direção de fluxo do ar aproximadamente de canto, sendo curvadas pela sua altura. Como as escoras são configuradas contínuas pelo seu comprimento e altura, a resistência ao fluxo ainda é demasiado alta. As escoras também resultam em um aumento do peso do ventilador axial e contribuem para uma formação de ruídos na operação do ventilador axial.

[004] Em outro ventilador axial conhecido (DE 10 2004 017 727A1), o motor está preso no alojamento por meio de filetes. Os filetes são também configurados contínuos e se estendem transversalmente para com a direção de fluxo do ar, com o que surgem elevada resistência ao fluxo e um peso correspondente do ventilador axial, bem como um ruído de trabalho intenso.

[005] Também são conhecidos ventiladores axiais (DE 10 2011015 784 A1), nos quais o motor está unido com o alojamento através de escoras aproximadamente de projeção radial. As escoras são con- figuradas como aletas condutoras sequenciais, estando dispostas aproximadamente de canto. São também configuradas contínuas de forma massiva.

[006] Em um ventilador axial conhecido (GB 429 958), o motorestá unido com o alojamento através de escoras de projeção radial. Na área de acoplamento ao alojamento, as escoras são configuradas alargadas. As escoras também conduzem a uma elevada resistência ao fluxo, em peso elevado do ventilador axial e em uma formação de ruído durante a operação do ventilador axial.

[007] Finalmente, são conhecidos ventiladores axiais (EP 0 259061 A2), nos quais o motor está unido com o alojamento sobre escoras de configuração em L.

[008] A invenção tem como objetivo configurar de tal maneira oventilador axial desta espécie e o método desta espécie que o ventilador axial apresenta um alto grau de eficácia global, bem como uma resistência ao fluxo somente reduzida. No caso, o ventilador axial deve ter apenas peso reduzido, deve poder ser produzido a custo vantajoso e, especialmente, durante a operação, deverá produzir apenas poucos ruídos.

[009] Esta tarefa será solucionada no ventilador desta espécie,de acordo com a invenção, com as características marcantes da reivindicação 1 e com o método desta espécie, consoante a invenção, com as características marcantes da reivindicação 8.

[0010] O ventilador axial de acordo com a invenção, segundo areivindicação 1, destaca-se pelo fato de que pelo menos uma parte da seção de escora, sobre uma parte de seu comprimento, possui um recesso, formado por um recorte no material plano. Pelo recesso, a resistência ao fluxo será minimizada através da seção da escora. A forma e/ou o tamanho e/ou a posição do recesso poderá ser adequada às condições de uso do ventilador axial, de maneira que, de acordo com o caso de uso, poderá ser ajustada a resistência de fluxo ótima. O recesso na seção da escora faz com que o peso do ventilador axial seja mantido em nível reduzido. Quanto mais componentes de escora forem usados como suspensão, tanto maior será a redução de peso do ventilador axial em comparação com ventiladores axiais com escoras configuradas continuas pelo comprimento e altura. A geração de ruído do ventilador axial, de acordo com a invenção, é acentuadamen- te reduzida, porque o tamanho de áreas de separação, afetadas por turbilhões, é muito reduzida em virtude do recesso. Como, além disso, a seção da escora está disposta aproximadamente em posição de canto no ar em fluxo, juntamente com o tamanho e/ou forma e/ou posição do recesso, a resistência ao fluxo poderá ser mantida em nível mínimo.

[0011] Vantajosamente, a seção da escora é constituída por umcomponente de chapa. O uso de chapa resulta em reduzidos custos de produção do ventilador axial. O componente de chapa, em caso de necessidade, poderá ser simplesmente deformado quando isto seja necessário para a montagem. Poderá ser montado e desmontado de forma simples. Especialmente não é necessário que este componente de chapa seja soldado nas suas extremidades, mas poderá ser atarra- xado, rebitado ou preso de forma semelhante com suas extremidades nos componentes de construção correspondente do ventilador axial. O recesso - quando a seção da escora consistir de chapa - poderá ser produzido de forma muito simples por meio de estampagem.

[0012] Para conseguir uma resistência ótima da suspensão comresistência mínima ao fluxo, os flancos da seção da escora, que cir-cunscrevem o recesso, serão, vantajosamente, configurados em uma largura que corresponde, preferencialmente, a cinco vezes a espessura do material plano.

[0013] O recesso na seção da escoa pode, vantajosamente, ser formado pelo fato de que está prevista uma abertura correspondente no material plano que é, especialmente, estampada no caso de chapa.

[0014] Em uma modalidade especialmente vantajosa, o recesso éde tal maneira configurado na seção da escora que, inicialmente, a partir de uma borda do recesso se salienta, pelo menos, uma seção de suporte. Assim, torna-se, por exemplo, possível configurar em uma chapa uma estampagem em forma de u e a seção de chapa existente entre as bordas do recorte, seria dobrada para fora do plano da chapa. Desta maneira, será formado o componente e suporte que se salienta do componente da escora e, vantajosamente, é configurado inteiriço com a seção da escora. Desta forma, a seção da escora poderá receber um ou vários componentes de suporte, os quais, além disso, aumentam consideravelmente a estabilidade da seção da escora e, com isto, também de todo o ventilador axial.

[0015] Em uma seção de escora podem ser previstos tanto recortes com uma seção de suporte deste tipo que se salienta transversalmente, como também recessos com borda circundante.

[0016] O ventilador axial de acordo com a invenção pode apresentar vários componentes de escora que podem ser previstos em uma disposição simétrica rotacional e/ou simétrica especular. Desta maneira, o motor poderá ser apoiado no alojamento de uma forma ótima.

[0017] Em uma forma de realização vantajosa, para receber o motor poderá ser prevista uma gamela, na qual será presa a extremidade interna da seção da escora.

[0018] De acordo com a configuração do ventilador axial e/ou domotor, esta gamela poderá ser configurada cilíndrica, ou seja, em formato tubular, ou também em formato angular. Também é possível configurar a gamela em forma de u, de maneira que não apresenta uma parede circundante. O motor poderá então ser montado, de forma adequada, na gamela em forma de u. Também em uma gamela assim configurada, as seções da escora podem ser montadas de forma simples.

[0019] O ventilador axial poderá ser configurado de tal maneiraque a suspensão do motor seja formada por pás condutoras que se encontram na direção de fluxo do ar através da roda móvel. A suspensão do motor possui, assim, a função de uma roda condutora sequencial, com a qual é logrado um aumento adicional do grau de eficácia. Este ventilador axial se destaca por um grau de ação global muito elevado, porque as aletas do ventilador apresentam no cubo da roda móvel uma relação de comprimento da corda para com o aumento da lâmina na faixa de cerca de 0, 5 até cerca de 0.65, preferencialmente cerca de 0, 57.

[0020] As pás condutoras projetam-se, vantajosamente, de talforma curvadas pela sua altura que a resistência ao fluxo é mínima. Em conexão com a relação do comprimento da corda para com a altura da lâmina, o ventilador axial poderá ser configurado com um grau de eficácia muito elevado, com resistência mínima ao fluxo.

[0021] As pás condutoras estendem-se, vantajosamente, a partirde um tubo interno do ventilador axial. Este tubo interno está situado coaxialmente para com o alojamento e pelas pás condutoras é unido com o tubo interno.

[0022] Em uma forma de realização preferida, no tubo interno estáprevisto um flange fixador para o motor. Poderá ser inserido parcialmente dentro do tubo interno, sendo preso no flange fixador.

[0023] Para lograr um alto grau de eficácia, é vantajoso que asaletas do ventilador sejam configuradas torcidas.

[0024] Será vantajoso que as aletas do ventilador possam ser reguladas ao redor de um eixo situado transversalmente para com o eixo de giro da roda móvel. Desta maneira, o ângulo escalonado das aletas do ventilador poderá ser regulado para aperfeiçoar o grau de eficácia.

[0025] Outro aperfeiçoamento do grau de eficácia global resulta,vantajosamente, quando as aletas do ventilador apresentarem, na sua livre extremidade, uma relação do cumprimento de corda para com a altura da lamina na faixa de cerca de 0, 75 até cerca de 0, 90, preferencialmente de cerca de 0, 84.

[0026] Vantajosamente, a roda móvel apresenta uma relação decubo de cerca de 0, 2 até cerca de 0, 6, preferencialmente de cerca de 0, 45. Também esta relação de cubo, especialmente em conexão com as relações do comprimento da corda para com a altura da lâmina da aleta do ventilador, contribui para o elevado grau de eficácia do ventilador axial.

[0027] Uma forma de realização vantajosa resulta quando a arestatraseira das aletas do ventilador for constituída em forma biônica. Tal configuração contribui para um grau de eficácia global extraordinário do ventilador axial. Desta forma, em comparação com ventiladores axiais conhecidos, poderá ser logrado um grau de eficácia global em ventiladores axiais conhecidos. A conformação biônica da aresta traseira das aletas do ventilador resulta, além disso, em uma emissão de ruído apenas reduzida, de maneira que o ventilador axial de acordo com a invenção, além do seu alto grau de eficácia global, também apresenta apenas reduzida geração de ruídos.

[0028] Uma configuração vantajosa resulta quando a aresta traseira das aletas do ventilador apresentar - pelo menos sobre uma parte do seu comprimento - formato ondular ou dentado. Com uma configuração adequada da perfilação da aresta traseira, poderá, desta forma, ser influenciada a emissão de ruído.

[0029] Vantajosamente, a aresta traseira das aletas do ventiladorprojeta-se curvada, em forma convexa, e a aresta dianteira em forma de foice.

[0030] O método de acordo com a invenção se destaca pelo fato de que para as aletas do ventilador, essencialmente são empregadas peças brutas de aletas iguais. Recebem um contorno, sendo que a peça bruta da aleta, para produzir o contorno, é usinada com remoção de aparas ou, no caso de plásticos, é trabalhada com termodeformaçâo.

[0031] A peça bruta de aleta poderá, também, receber o respectivodiâmetro externo e/ou ângulo escalonado por meio de uma ação de corte. Assim, as peças brutas de aletas recebem não somente um corte cilíndrico, porém podem também receber um contorno especial, ajustado ao respectivo diâmetro externo e ao respectivo ângulo escalonado das aletas de ventilador. Desta forma, surge uma flexibilidade muito alta.

[0032] Vantajosamente, para a produção de aletas com diâmetrosexternos diferenciados e/ou ângulos escalonados, são usadas peças brutas de aletas essencialmente idênticas de componentes fundidos.

[0033] Em outra configuração de acordo com a invenção, peçasbrutas de aletas, essencialmente idênticas, por meio fixação em corpos de cubos de diâmetro variável são ajustadas a diâmetros externos diferenciados.

[0034] É especialmente vantajoso quando forem usadas peçasbrutas de aletas que já possuem uma peça bruta de asa. A partir desta peça poderá ser produzida a asa ótima para o respectivo ventilador axial por meio de usinagem correspondente.

[0035] O objeto do pedido resulta não somente do objeto das diferentes reivindicações, porém também de todas as indicações e características reveladas nos desenhos e na descrição. Também quando não forem objeto das reivindicações, são reivindicadas como essenciais da invenção, desde que, individualmente ou em combinação, constituírem inovação, comparado com o estado da técnica.

[0036] Outras características de invenção resultam das demaisreivindicações, da descrição e dos desenhos.

[0037] A invenção será explicada mais detalhadamente com baseem duas formas de realização mostradas nos desenhos. As figuras mostram:

[0038] Figura 1 - em apresentação de perspectiva, uma primeiramodalidade de um ventilador axial de acordo com a invenção;

[0039] Figura 2 - uma vista lateral do ventilador axial de acordocom a figura 1,

[0040] Figuras 3 e 4 - em apresentações correspondentes às figuras 1 e 2, uma segunda forma de realização de um ventilador axial de acordo com a invenção,

[0041] Figuras 5 e 6 - em apresentações de perspectiva, outrasformas de realização de segmentos de escoras do ventilador axial de acordo com a invenção,

[0042] Figuras 7 e 8 - em apresentação de perspectiva, diferentesconfigurações de encaixes para o motor do ventilador axial de acordo com a invenção,

[0043] Figura 9 - em corte, diferentes configurações de recortesnos flancos que circunscrevem os segmentos de escoras do ventilador axial de acordo com a invenção,

[0044] Figura 10 - diferentes exemplos de execução de peças brutas de aletas para produção de aletas do ventilador axial de acordo com a invenção e aletas de ventilador assim produzidas do ventilador axial de acordo com a invenção, com contornos de asas.

[0045] Os ventiladores axiais de acordo com as figuras de 1 a 4 sedestacam por um alto grau de eficácia, bem como, por uma suspensão do motor otimizada consoante o fluxo, que contribui essencialmente para o elevado grau de eficácia. O ventilador axial apresenta uma roda móvel otimizada sob o ponto de vista de técnica de fluxo com uma geometria que ainda será descrita e um elevado grau de eficácia da roda móvel. Para o ventilador axial, são empregados motores de aciona- mento com elevado grau de eficácia, por exemplo, motores trifásicos de rotor interno ou motores com rotores externos, comutados em forma eletrônica. Além disso, os ventiladores axiais de acordo com a figuras de 1 a 4 se destacam por suspensões de motor, otimizadas conforme o fluxo.

[0046] O ventilador axial de acordo com as figuras 1 e 2 possui ummotor 1, o qual, no exemplo de execução, é um motor de rotor interno. Através de uma suspensão 2, está montado em um alojamento cilíndrico 3 que envolve o motor 1 com distância radial. É formado um tubo externo do ventilador 1, estando disposto em sentido coaxial para com o motor 1. Como mostra a figura 2, o motor 1 está de tal modo disposto que não se estende axialmente além do alojamento 3.

[0047] A suspensão 2, a qual, vantajosamente, é constituída depeças de seções de chapa, está presa no lado interno do alojamento 3 e no lado externo do motor 1. No exemplo de execução apresentado, a suspensão 2 é constituída de três segmentos de escora 4 a 6, bem como, de uma seção de fixação 8. Os segmentos da escora 4 e 5 são configurados em simetria especular convergente, possuindo um recorte 7 que se estende por uma grande parte de sua seção longitudinal. Os segmentos de escoras 4 e 5, através da seção de fixação 8 do lado do motor, convergem reciprocamente, de forma inteiriça, sendo que os segmentos das escoras 4, 5, estão presas em um bloco de fixação 9 através do componente de fixação 8. O bloco de fixação 9 está previsto no lado externo do motor 1 e possui uma face de encosto plana para com a seção de fixação plana 8. Na modalidade exemplificada, o bloco de fixação 9 encontra-se distanciado em relação a um plano axial do motor 1 e se estende em paralelo para com a sua face de apoio.

[0048] A seção, ou seja, o componente de fixação 8, estende-setransversalmente em sentido para com o eixo do motor 1, em reduzida extensão, sobre o bloco de fixação 9 (figura 1) para depois se projetar com um ângulo obtuso nos segmentos de escoras 4, 5 com o recorte 7, cuja livre extremidade 11 está de tal modo angulada que pode ser presa apoiada na parede interna do alojamento 3. Em virtude do recorte 7, os segmentos de escoras 4, 5 apresentam dois flancos 12, 13 que estão situados em um plano. Os flancos 12, 13 se estendem em uma direção voltada para a livre extremidade 11 em forma convergente. Os recortes 7 não se estendem até as extremidades dos segmentos de escoras 4, 5 de maneira que os segmentos de escoras 4, 5 são configurados massivos nas suas extremidade e, desta forma, apresentam resistência suficiente na área da fixação no motor 1, bem como, no alojamento 3.

[0049] Vantajosamente, os flancos 12, 13 apresentam uma larguraque corresponde aproximadamente de 3 a 15 vezes a espessura da chapa, preferencialmente a 5 vezes a espessura da chapa. Desta maneira, resulta uma resistência ótima da suspensão, com resistência a fluxo mínimo.

[0050] A seção de suporte 6 é configurada aproximadamente emU e possui dois flancos 14, 15 que se projetam convergentes na direção do alojamento 3 e que convergem reciprocamente por um segmento transversal 16 curto. O segmento transversal 16 encosta na parede interna do alojamento 3 e estará ali fixado de uma maneira adequada, por exemplo, com pelo menos um parafuso 17. O segmento transversal 16 poderá também estar soldado na parede interna do alojamento 3.

[0051] As livres extremidades 18, 19 dos flancos 14, 15 estão previstos em forma angular para o exterior em sentido recíproco convergente. Como resulta da figura 1, as livres extremidades 18, 19 descansam na seção de fixação 18 dos segmentos de escora 4, 5. Desta maneira, a seção de fixação de 8 e a seção de suporte 6 podem ser presos conjuntamente no bloco de fixação 9 do motor 1. A fixação pode ser feita por meio de parafusos 20, como também, por uma soldadura.

[0052] Os segmentos de escora 4 até 6 são produzidos de um material plano, preferencialmente de seções de chapa, sendo que a seção de chapa para os segmentos de escora 4 e 5, são curvados e estampados para a formação dos recortes 7. A seção de suporte 6 será dobrada para a configuração em formato de U aproximadamente, conforme já descrito. Com relação à direção de fluxo do ar, as seções de chapa estão dispostas aproximadamente vertical, de maneira que apresentam apenas uma reduzida resistência ao fluxo. Os flancos 14, 15 estão posicionados paralelos para com um plano axial do motor 1.

[0053] A seção de suporte 6 está situada no centro, entre os doissegmentos de escoras 4, 5. Desta maneira, o motor 1 está suspenso no alojamento 3 de forma segura. Os segmentos de escora podem ser produzidos de seções de chapas de uma forma muito simples e a custo vantajoso. A resistência ao fluxo dos segmentos de escoras 4 a 6 podem ser adequados pela escolha do tamanho e/ou da configuração e/ou da posição dos recortes 7 dos segmentos de escoras 4, 5 de uma forma ótima ao respectivo caso de uso. Também o ângulo sob o qual os segmentos de escora 4 a 6 estão posicionados um em relação ao outro, poderá ser adequado às condições do fluxo. No exemplo apresentado, os segmentos de escoras 4 e 6, ou seja, 5 e 6, estão posicionados sob ângulos > 90° em sentido recíproco oposto. De acordo com a resistência de fluxo necessária, este ângulo entre os segmentos das escoras poderá ser modificado, por exemplo, 90°, inferior a 90° ou também nitidamente superior a 90°. Como os flancos 12, 13 dos segmentos de escora 4, 5 estão dispostos sequencialmente na direção de fluxo do ar através do alojamento 3 e como os flancos 14, 15 se projetam com sua dimensão larga na direção de fluxo do ar, a resistência ao fluxo da suspensão 2 é mínima.

[0054] Como resulta das figuras 1 e 2, os segmentos das escoras 4 até 6 se estendem desde o bloco de fixação 9 do motor 1 obliquamente na direção da extremidade de entrada 21 do alojamento 3. Os pontos de fixação dos dois segmentos de escora 4, 5 no alojamento 3 se encontram na mesma altura, ao passo que o segmento transversal 16 do segmento de escora 6 apresenta uma distância maior da extremidade de entrada 21 do que as livres extremidades 11 dos segmentos de escora 4, 5.

[0055] Está montado na árvore do motor 22 (figura 2), à prova degiro, um corpo de cubo 23, a partir do qual se salientam aletas de ventilador 24. São configuradas torcidas e possuem uma seção transversal perfilada. De acordo com o tamanho do ventilador axial, no corpo de cubo 23 está previsto um número diferenciado de aletas de ventilador 24. Por exemplo, podem ser previstas de 3 a 5 aletas de ventilador 24, distribuídas pela circunferência do corpo de cubo 23 de uma maneira uniforme ou irregular. Como se pode depreender da figura 2, as aletas do ventilador 24 possuem um perfil que é configurado de modo semelhante ao perfil da face de sustentação de uma aeronave. Os corpos do cubo 23 e as aletas do ventilador 24 neles presas consistem, vantajosamente, de materiais diferenciados.

[0056] Assim, é vantajoso que o corpo do cubo 23 seja um componente fundido de alumínio que pode ser produzido a custo vantajoso e possui apenas peso reduzido. Vantajosamente, as aletas do ventilador 24 consistem de plástico reforçado com fibras, com o que também é possível é uma produção a custo vantajoso. No caso, as aletas do ventilador 24 possuem peso reduzido, bem como elevada resistência. Para poder regular o ângulo escalonado das aletas do ventilador 24, as aletas do ventilador 24, de forma conhecida, estão previstas no corpo de cubo 23, giráveis preferencialmente em sentido perpendicular para com o eixo de giro da roda móvel 23, 24.

[0057] As aletas do ventilador 24 possuem uma aresta dianteira 26 de curvatura côncava, bem como uma aresta traseira 27 de curvatura convexa. Para minimizar a emissão de ruídos na operação do ventilador axial, a aresta traseira 27 está configurada de acordo com as leis da biônica. Assim, a aresta traseira 27 poderá ser configurada ondulada ou, conforme no exemplo de execução, em forma dentada. Esta perfilação da aresta traseira 27 está prevista vantajosamente por todo o comprimento.

[0058] O perfil 25 da leta do ventilador 24 é configurado de tal maneira que a aleta do ventilador, na área da aresta traseira 27, termina essencialmente de forma pontiaguda, ao passo que o perfil 25 é arredondado na área da aresta dianteira 26. Esta configuração de perfil está prevista vantajosamente por todo o comprimento da aleta do ventilador 24.

[0059] Na sua borda 28 radial externa, as aletas do ventilador 24possuem um segmento cilíndrico, independente do ângulo escalonado respectivo escolhido. Desta maneira, vistos na direção axial do ventilador, as bordas 28 encontram-se em uma camisa de cilindro comum, cujo eixo constitui o eixo de giro do corpo de cubo 23. Desta maneira, o interstício 29 entre a borda externa 28 das aletas do ventilador 24 e da parede interna do alojamento 3 poderá ser ajustado de tal maneira que é alcançada uma capacidade de deslocamento ótima com mínima formação de ruído. O segmento cilíndrico descrito poderá ser realizado por usinagem sequencial com remoção de aparas na roda móvel 23, 24 já montada, por exemplo, por fresagem ou por serrar as aletas do ventilador 24. Desta maneira, a geometria do interstício pode ser otimizada de uma forma simples e confiável. Igualmente, desta maneira, o interstício 29 pode ser ajustado em forma muito pequena de maneira que é reduzido o fluxo perdido.

[0060] Em uma modalidade (não mostrada), as aletas do ventilador 24 possuem na borda externa 28 uma asa. Através desta unidade, o fluxo de ar pelo interstício 29 pode ser adicionalmente e reduzido, porque juntamente com um interstício 29 estreito é formada uma elevada resistência para o fluxo perdido ao redor da borda 28 externa. As asas podem ser produzidas na borda externa 28 por uma usinagem sequencial das aletas do ventilador 24. Para tanto, as aletas do ventilador 24 são usinadas com remoção de aparas de tal forma que na borda 26 surge a respectiva asa. Esta usinagem com remoção de aparas será realizada de tal maneira que pelo lado da pressão para o lado da sucção das asas do ventilador 24 é formada uma passagem arredondada. As asas podem ser previstas no lado da sucção e/ou da pressão das aletas do ventilador 24.

[0061] O motor 1, bem como a roda móvel 23, 24, estão situadosdentro do alojamento 3 cilíndrico. Através da suspensão 2, o motor 1 com a roda móvel 23, 24 é mantido preso no alojamento 3, de forma segura. A suspensão 2, em consequência da configuração descrita do segmento de escora 4 até 6, oferece somente uma resistência mínima ao fluxo. Em combinação com a configuração descrita das aletas do ventilador 24, resultando em um elevado grau de eficácia da roda móvel, resulta um ventilador axial que se destaca por um alto grau de eficácia global.

[0062] Contribui para o elevado grau de eficácia global o fato deque a relação do cubo Da/Dn da roda móvel 23, 24 está situada em uma faixa de cerca de 0, 2 até cerca de 0, 6, preferencialmente, cerca de 0, 45. Da é o diâmetro externo da roda móvel e Dn é o diâmetro do cubo.

[0063] No cubo 23, as aletas do ventilador 24 apresentam umarelação de comprimento de corda S para altura de lâmina H na faixa de cerca 0, 5 até cerca de 0, 65, preferencialmente, de cerca de 0, 57 e, na livre extremidade, apresentam uma relação na faixa de cerca de 0, 75 até cerca de 0, 90, preferencialmente, cerca de 0, 84.

[0064] Na modalidade de acordo com as figuras 3 e 4, as aletas doventilador 24 são configuradas de forma igual, estando dispostas no corpo de cubo 23 como na modalidade precedente. Vantajosamente, as aletas do ventilador 24, para o efeito do ajuste do ângulo escalonado, estão unidas de forma regulável no corpo de cubo 23. As aletas do ventilador 24 possuem a aresta traseira 27 perfilada, bem como, o perfil 25 que é configurado de acordo com a modalidade precedente.

[0065] A suspensão do motor 1 será formada por pás condutorassequenciais 30 que estão previstas na direção de f luxo do ar transportado, a distância axial atrás da roda móvel 23, 24. As pás de condução sequencial 30 consistem vantajosamente de chapa, mas também podem ser produzidas de plástico de resistência correspondente. As pás de condução sequencial 30 estendem-se entre o alojamento 3, bem como, entre um tubo interno 31, disposto em sentido coaxial para com o alojamento 3. As pás condutoras 30 estão presas de uma forma adequada no lado interno do alojamento 3, bem como no lado externo do tubo 31, por exemplo, por soldadura ou atarraxamento. O número das pás condutoras sequenciais 30 depende do tamanho do ventilador axial. Por exemplo, podem estar previstos de 3 a 25 destas pás condutoras sequenciais. No exemplo de execução apresentado, estão previstas 7 pás condutoras sequenciais 30 que formam a suspensão do motor.

[0066] Dentro do tubo 31 está preso um flange anelar 32 que éconfigurado como disco anelar plano e no qual poderá ser preso o motor 1. O tubo 31 está aberto na extremidade do lado do motor, de maneira que o motor 1 poderá ser inserido no tubo 31 para efeito de fixação no flange anelar 32. Vantajosamente, o motor 31 possui um contraflange que passa a se apoiar no flange anelar 32 sendo adequadamente com este unido, preferencialmente por parafusos. Por exemplo, o motor 1 poderá ser um moto de flange ou uma moto de rotor externo EC em cuja árvore de motor está preso a prova de giro, à roda móvel 23, 24.

[0067] As pás condutoras sequenciais 30 vantajosamente pela suaextensão de largura estão continuamente curvadas. A curvatura é escolhida de tal maneira que é logrado um bom grau de eficácia. Em conexão com a configuração da roda móvel 23, 24, descrita com base nas figuras 1 e 23, resulta um grau de eficácia global elevado, sendo mínima a formação de ruídos durante a operação.

[0068] Quando as pás condutoras sequenciais 30 consistirem dechapa, poderão ser produzidas a custo vantajoso, por meio de recorte e enrolamento.

[0069] Para conseguir uma boa refrigeração do motor 1, o tubo 31,na altura do flange anelar 32, possui recortes 33, previstos distribuídos pela sua circunferência.

[0070] No demais, a roda móvel 23, 24 é configurada de formaidêntica à roda móvel da forma de realização precedente, de maneira que pode ser feita referência à descrição relativamente à esta modalidade.

[0071] Os ventiladores axiais descritos podem ser construídos nosmais diferenciados tamanhos. Por exemplo, o diâmetro interno do alojamento 3 poderá estar situado em uma faixa de cerca de 200 mm até cerca de 1.800 mm.

[0072] Quando as aletas do ventilador 24, de modo preferido, consistirem do plástico descrito, existe a possibilidade de usar para as alturas de construção diferenciados do ventilador, para a produção das aletas do ventilador 24, apenas um único molde para o processo de moldagem por injeção. Esta ajusta ao maior comprimento das aletas do ventilador 24. No caso de serem necessárias aletas de ventilador 24 mais curtas, serão cortadas para o comprimento necessário. O mesmo também se aplica para aletas de ventilador 24 que são produ- zidas de metal fundido.

[0073] A figura 5 apresenta os dois segmentos de escora 4, 5 queestão interacoplados através do componente de fixação 8. Os segmentos de escora 4, 5 possuem um recorte 7. Diferente em relação às formas de realização precedentes, estes recortes não possuem uma borda circunferencial. Ao contrário, na borda adjacente para o componente de fixação 8, em sentido transversal é dobrado para fora uma seção de suporte 34, 35 que possui, cada qual, possuindo um recorte 7'. As seções de suporte 34, 35, bem como as partes dos segmentos de escoras 4, 5 que contém os recortes 7, se estendem convergentes em sentido oblíquo, de maneira que com o segmento de fixação 8 plano circunscrevem um ângulo. As livres extremidades 36, 37 dos segmentos de suporte 34, 35 apresentam formato angular na mesma direção como as livres extremidades 11 dos segmentos de escora 4, 5. A seção angular 11, 36, 37 é escolhida de tal maneira que os segmentos de escora 4, 5 e as seções de suporte 34, 35, encostados na parede interna do alojamento 3, podem ser presos de forma segura. As seções angulares apresentam no exemplo de execução, duas aberturas de passagem para parafusos fixadores ou semelhantes dispositivos.

[0074] As seções angulares 36, 37 podem também apontar parauma outra direção, diferente das seções angulares 11 dos segmentos de escora 4, 5.

[0075] Os recortes 7' serão também circunscritos por dois flancos38, 39; 40, 41 que se projetam convergentes na direção da livre extremidade 36, 37. Os recortes 7' terminam a distância tanto do componente de fixação 8, como também das livres extremidades 36, 37.

[0076] São também imagináveis formas de realização similaresque não possuem um recorte 7' adicional.

[0077] Os segmentos de suporte 34, 35 são produzidos pelo fatode que nos componentes de escora 4, 5 é realizada uma estampagem aproximadamente em formato de u, que os segmentos de suporte 34, 35 podem ser dobrados para fora na posição apresentada na figura 6.

[0078] Os segmentos de escora 4, 5, o componente de fixação 8,bem como, os segmentos de suporte 34, 35 vantajosamente são configurados inteiriços entre si e consistem de material de chapa. Desta maneira, torna-se possível uma produção simples e de custo vantajoso. Baseado nos elementos de suporte 34, 35, adicionais em comparação com os exemplos de execução precedentes, aumenta consideravelmente a estabilidade da suspensão. Além disso, é assegurada uma fixação ainda mais segura do motor 1 no alojamento 3. Os segmentos de escora 4, 5, o componente de fixação 8 e os componentes de suporte 34, 35 podem ser montados e desmontados de forma simples, por exemplo, através de parafusos ou rebites. Estes componentes não precisam ser soldados, de uma eira que poderá ser poupado um processo de soldadura complexo.

[0079] Os recortes 7, 7', no tocante ao seu tamanho e/ou formatoe/ou posição, poderão ser previstos de tal maneira que é mínima a resistência ao fluxo do ar. Como na forma descrita, a suspensão é constituída de material plano, apresentando os recortes 7, 7', não obstante {a elevada estabilidade, a suspensão possui apenas peso reduzido.

[0080] A figura 6 apresenta uma outra possibilidade configuraçãoda suspensão. Os dois componentes de escora 4, 5 são configurados da mesma maneira como no exemplo de execução precedente. O segmento de fixação 8 apresenta, por exemplo, na metade do seu comprimento uma lingueta 42, dobrada para fora, cujas livres extremidades, por exemplo, possuem uma abertura de passagem para um parafuso fixador ou semelhante peça. A livre extremidade possui formato angular de maneira que pode ser montado no ponto necessário dentro do ventilador axial.

[0081] Em virtude da lingueta 42 dobrada para fora, o segmento de fixação apresenta um recorte 7''. Os dois segmentos de escora 4, 5 se estendem, como nos exemplos de execução precedentes, a partir do segmento de fixação 8, em forma divergente, pelo mesmo lado do segmento de fixação. A lingueta 42 estende-se obliquamente sobre o outro lado do segmento de fixação 8.

[0082] As figuras 5 e 6 apresentam apenas exemplos de execuçãopara a configuração dos segmentos de escora com os recortes. Estes exemplos de execução devem ser entendidos em forma não restritiva.

[0083] A figura 7 apresenta esquematicamente que o alojamento 3pode ser unido com uma bacia 44 através de vários segmentos de escora 43, sendo acondicionado o motor 1 nesta bacia. A bacia 44 é de configuração cilíndrica e está situada em sentido coaxial para com o alojamento 3. As escoras 43 entre si apresentam configuração idêntica e possuem o recorte 7 que será limitado pelos flancos 12, 13 e que se estendem para o exterior em sentido radial convergente. As extremidades 11, 16, radiais externas e radiais internas, apresentam um formato angular de tal maneira que os segmentos de escora 43 podem ser presos na parede interna do alojamento 3 e na parede externa da bacia 44. Como nos exemplos de execução precedentes, os segmentos de escora 43 são configurados em posição vertical.

[0084] Como mostra a figura 8, a título de exemplo, a bacia 43 poderá também ser configurada como um u.

[0085] Os segmentos de escora 43 estão presos nos flancos convergentes em paralelo 45, 46 da bacia 44. Os segmentos de escora 43 são configurados idênticos à modalidade de acordo com a figura 7. Sua extremidade 11 radial externa está presa no lado interno do alojamento 3 e a sua extremidade 16 radial interna está presa nos lados externos, reciprocamente afastados, dos flancos 45, 46 da bacia 44. O motor 1 (não mostrado) é sustentado pela bacia 44 em formato de u.

[0086] Além disso, a bacia 44 pode, além disso, também, apresen- tar um contorno angular e - conforme o exemplo de execução da figura 7 - pode envolver completamente o motor.

[0087] Como resulta das figuras 7 e 8, os segmentos de escora 43vantajosamente estão dispostas com simetria rotacional e/ou simetria especular convergente.

[0088] A figura 9 apresenta diferentes configurações possíveis dasseções transversais dos flancos 12, 13, 38 e 41 dos segmentos de escora 4, 5, 34, 35, 43. Por meio de corte oblíquo e arredondamento ou fresagem das arestas de cote, o recorte 7 poderá ser configurado de tal maneira que é mínima a geração de ruídos.

[0089] A figura 9a apresenta uma seção transversal retangularcomo resulta inicialmente no recorte ou no corte a laser. As arestas de corte são pontiagudas e as faces de corte estão situadas aproximadamente em sentido perpendicular para com a superfície do material plano.

[0090] Na seção transversal da figura 9d, todas as arestas possuem uma seção arredondada. Isto pode resultar em uma considerável redução da geração de ruído, por ser fragmentada a aresta pontiaguda. É também possível que somente uma parte das arestas da seção transversal possua uma seção arredondada.

[0091] Em uma forma de realização com um corte corresponde àfigura 9b, é logrado um efeito similar como na forma de realização da figura 9d. No exemplo de execução da figura 9d a aresta recebe um chanfro.

[0092] Na modalidade de acordo com a figura 9e, vantagens acústicas e aerodinâmicas são logradas pelo fato de que o corte é aplicado não em sentido perpendicular para com a superfície do material plano, porém, obliquamente em relação a esta superfície. P alinhamento da face de corte poderá ser ajustada de uma forma melhor à direção de fluxo do que em um corte aplicado perpendicularmente para com a su perfície do material plano.

[0093] Nas modalidades de execução especialmente vantajosasde acordo com as figuras 9c e 9f, são combinadas as possibilidades de configuração do corte oblíquo correspondente à figura 9e e da configuração do arredondamento, ou seja, aplicação de um chanfro, a fim de obter propriedades acústicas ótimas.

[0094] Em conexão com a respectiva configuração dos recortes,também os cortes transversais dos flancos dos segmentos de escoras como dos segmentos de suporte, que limitam os recortes, podem ser otimizados de tal maneira que passa a ser mínima a resistência ao fluxo, bem como, à formação de ruídos. Os recortes, bem como os flancos, podem ser de tal modo reciprocamente ajustados que, de acordo com o caso de emprego do ventilador axial, são obtidas resistências a fluxo e valores de ruídos baixos de uma forma ótima. Em ligação com a relação descrita da largura para com a espessura dos flancos do segmento de escora que forma o recorte, bem como, do respectivo segmento de suporte na faixa de cerca de 3 até cerca de 15, resulta, portanto, com uma resistência ótima da suspensão, uma resistência de fluxo mínima e também uma formação de ruído mínimo.

[0095] Conforme já descrito, é vantajosamente possível regular oângulo de escalonamento das aletas de ventilador 24, estando estas previstas de modo correspondentemente reguláveis no corpo de cubo do corpo do cubo 23.

[0096] Aletas adicionais neste sentido, ou também, reguláveis nolugar das aletas anteriores, em uma configuração vantajosa, viabilizam a concretização de diâmetros externos diferenciados a partir de peças brutas essencialmente idênticas, sendo estas peças brutas cortadas para diâmetros externos diferenciados. Nestas peças brutas pode se tratar de peças fundidas que inicialmente são produzidas essencialmente, de forma idêntica, sendo ajustadas ao respectivo diâmetro ex- terno desejado.

[0097] Em forma adicional, ou alternativa, é possível concretizardiferentes diâmetros externos das aletas do ventilador 24 pelo fato de que essencialmente serem montados peças brutas de aletas individuais em corpos de cubos com diferentes diâmetros e, caso necessário, sendo cortados ou usinados no diâmetro externo.

[0098] Se as aletas do ventilador 24 tiverem que ser produzidas naborda radial externa 28 com uma asa, então, estas também podem ser produzidas das peças brutas. Estas asas especificamente ainda não podem ser previstas na ferramenta porque a sua geometria, ou seja, a sua posição depende do diâmetro externo da roda móvel, bem como do ângulo do escalonamento. Portanto, será vantajoso cortar as peças brutas das aletas não somente - conforme acima descrito - com um corte cilíndrico, porém, prever nestas peças, especialmente por uma usinagem com remoção de aparas, ou seja, nos plásticos eventualmente por uma deformação térmica, atribuir ainda um contorno especial que pode estar ajustado do respectivo diâmetro externo e ao respectivo ângulo de escalonamento. Desta maneira, é formada uma flexibilidade muito elevada na construção, ou seja, montagem, do respectivo ventilador. Para cada diâmetro externo e ângulo de escalonamento podem, portanto, ser conseguidos propriedades acústicas ótimas das lâminas das aletas e, portanto, do próprio ventilador.

[0099] As figuras 10a e 10d apresentam, por exemplo, possibilidades como pode ser configurada uma peça bruta individual para a letra de ventilador, em um corte aproximadamente perpendicular para com a face do lado da sucção ou da pressão da aleta. No exemplo de execução de acordo com a figura 10a, a peça bruta 24 possui formato retangular com lados oblongos paralelos convergentes e um lado estreito 47 que se estreita em sentido retangular correlato. Esta forma resulta especialmente quando na configuração da ferramenta original de fundição da aleta, a configuração de uma asa ainda não esteve prevista.

[00100] No exemplo de execução de uma peça bruta de aleta, segundo a figura 10d, na área da ponta da aleta já está prevista uma seção mais espessa, ou seja, um acúmulo de material 48 (peça bruta da asa) a partir da qual, posteriormente, será configurada a asa final no efetivo ângulo escalonado adequado ao respectivo ângulo escalonado e ao diâmetro externo. Neste exemplo de execução, a peça bruta da asa 48 possui uma seção transversal retangular, mas, em princípio pode ter qualquer seção transversal aleatória.

[00101] Nas figuras 10b e 10c são esquematicamente apresentadas duas formas de realização de asas que surgiram por usinagem sequencial de uma peça bruta de modo correspondente à figura 10a. A forma de realização de acordo com a figura 10c possui, na seção transversal, um contorno retilíneo da asa, contrário à forma de realização da figura 10b que apresenta um contorno arredondado. Ambas as asas, todavia, são produzidas da mesma peça bruta de asa. Também são imagináveis outras formas aleatórias, desde que possam ser produzidas de uma peça bruta de aleta, como aqui, a peça bruta de acordo com a figura 10a. A ideia da invenção reside especialmente em produzir asas de uma forma de ajuste ótimo em diâmetros externos aleatórios e com ângulos de escalonamento igualmente aleatórios, o que é feito em um passo de trabalho posterior a partir de uma peça bruta. As asas de contorno diferenciado podem também ser produzidas de uma peça bruta, sendo adequadas de forma ótima às respectivas condições de fluxo.

[00102] De modo análogo, a descrição precedente das figuras 10b e 10c, nas figuras 10e e 10f, são mostradas asas em seção transversal que foram produzidas a partir de uma peça bruta de acordo com a figura 10d. Na figura 10f é indicada uma aleta de ventilador comprimento menor (diâmetro externo menor), porém, com contorno de asas semelhantes como a asa de ventilador de acordo com a figura 10e. Ambas as aletas de ventilador podem ser produzidas da mesma peça bruta.

[00103] A seção espessa 48 na peça bruta de acordo com a figura 19d apresenta a vantagem de que existem maiores possibilidades de configuração para a asa. Para alcançar estas possibilidades de configuração adicionais, está, todavia, previsto um espessamento 48 desde logo na ferramenta de fundição da asa.

[00104] A configuração do contorno da asa na direção longitudinal da aleta pode ser aleatória. É apenas decisivo que todas as asas a serem produzidas estejam situadas de modo correspondente ao diâmetro externo e ângulo de escalonamento a ser realizado, de forma geométrica dentro do contorno da peça bruta correspondente. Em um passo de trabalho adicional, as asas serão aplicadas após a fundição das peças brutas.

[00105] A configuração descrita das peças brutas para a aleta do ventilador e para as asas independe de os ventiladores apresentarem a suspensão, descrita conforme a figura 1 a 9, ou as condições especiais das geometrias das aletas de ventilador descritas. Pelo emprego das peças brutas, as aletas do ventilador (com e sem asas) podem ser ajustadas de uma forma ótima ao respectivo ventilador, especialmente te também ao respeito diâmetro externo da roda móvel e do ângulo de escalonamento, de maneira que, de forma simples, com as peças brutas poderá ser obtida a configuração ótima do respectivo ventilador.

[00106] Além disso, é possível que as peças brutas da aleta já possuam uma peça bruta de asa que, depois, poderá ser adequada de uma forma ótima ao respectivo caso de uso por uma usinagem correspondente. O formato de asa da peça bruta basicamente pode ser aleatório.

Claims (15)

1. Ventilador axial com um motor (1), no qual, do lado do rotor, está montada uma roda móvel (23, 24), de cujo cubo (23) se salientam asas de ventilador (24), tendo uma aresta dianteira e uma aresta traseira (26, 27) e com uma suspensão (2), com a qual o motor (1) está preso em um alojamento (3) e que apresenta, pelo menos, uma seção de escora (4, 5, 8, 43), constituída, pelo menos, de material plano que une o motor (1) com o alojamento (3) e que, na direção do fluxo do ar, está disposta aproximadamente de canto na direção do fluxo de ar, caracterizado pelo fato de que a seção de escora (4, 5, 8, 43), em uma seção de seu comprimento, possui pelo menos um recorte (7), formado por uma seção estampada no material plano, o qual está limitado lateralmente por flancos (12, 13), que estão dispostos opostos com distanciamento entre si e estão dispostos um atrás do outro na direção de fluxo do ar através do alojamento (3), que o motor (1) e a seção de escora (4, 5, 8, 43) estão dispostos dentro do alojamento (3), e que as seções de escora (4, 5, 8, 43) estão fixadas com sua extremidade externa no lado interno do alojamento (3).

2. Ventilador axial de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as seções de escora (4, 5, 8, 43) são dispostas na direção de fluxo do ar através do alojamento (3) através da roda móvel (23, 24).

3. Ventilador axial de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a seção de escora (4, 5, 8, 43) é formada por um componente de chapa.

4. Ventilador axial, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos a partir de uma borda do recorte (7) salienta-se, pelo menos, um seção de suporte (34, 35).

5. Ventilador axial de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado pelo fato de que a seção de suporte (34, 35) é formada como uma peça única com a seção de escora (4, 5, 8, 43).

6. Ventilador de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a relação da largura para com a espessura de flancos (12, 13; 38 a 41) da seção de escora (4, 5, 8, 34, 35, 43) que limitam o recesso (7, 7’) está situada na faixa de cerca de 3 a 15.

7. Ventilador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a relação da largura para com a espessura de flancos (12, 13; 38 a 41) da seção de escora (4, 5, 8, 34, 35, 43) que limitam o recesso (7, 7’) está situada em 5.

8. Ventilador axial de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que várias seções da escora (4, 5, 8, 43) estão posicionadas aproximadamente em simetria rota- cional e/ou em simetria especular recíproca.

9. Ventilador axial de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a extremidade situada internamente na extremidade da seção de escora (4, 5, 8, 43) está presa em uma gamela (44) que recebe o motor (1).

10. Ventilador axial de acordo com a reivindicação 9, carac-terizado pelo fato de que a gamela (44) é de configuração cilíndrica, angular ou em forma de u.

11. Método para produzir um ventilador axial com um motor (1) para o acionamento de uma roda móvel (23, 24), apresentando ale- tas de ventilador (24) para as quais é usada uma peça bruta de aleta, caracterizado pelo fato de que a peça bruta da aleta recebe um contorno, sendo a peça bruta usinada com remoção de aparas para formar o contorno, ou, no caso de materiais plásticos, é produzida por termodeformação.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracteriza- do pelo fato de que para a produção de aletas com diâmetros externos diferenciados e/ou ângulos escalonados, são usadas, essencialmente, peças brutas de aletas (24) idênticas a peças fundidas.

13. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a peça bruta de aletas possui um tubo de asas (48), a partir do qual é formada a asa para o respectivo ventilador axial através de uma usinagem correspondente.

14. Método para produção de um ventilador axial com um motor (1) para o acionamento de uma roda móvel (23, 24) que apresenta aleta de ventilador (24) para a qual é usada uma peça bruta de aleta caracterizado pelo fato de que por meio de fixação em corpos de cubos (23) de diâmetro diferenciado, peças brutas de aletas substancialmente idênticas (24) são reguladas para diâmetros externos diferenciados.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a peça bruta de aletas (24), por meio de recorte é aplicada ao respectivo diâmetro externo e/ou ângulo escalonado.

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