I ventilatori sono ormai diffusissimi nelle case, negli uffici, nelle fabbriche e in numerosi altri contesti, grazie alla loro capacità di muovere grandi volumi d’aria per il ricambio e la climatizzazione degli ambienti. Andiamo a scoprire com’è fatto un ventilatore e tutti i componenti che costituiscono questo utilissimo elettrodomestico, analizzandone la struttura interna e il funzionamento.
La girante: Cuore Pulsante di un Ventilatore
Com’è fatto un ventilatore? Il cuore del ventilatore è senza dubbio la girante. La girante è un rotore composto da numerose pale sagomate e fissate tramite bulloni a dischi metallici. Questi dischi sono solitamente in alluminio o acciaio. La girante è montata sull’albero motore tramite il mozzo, un elemento tubolare al quale le pale sono imbullonate.
La forma delle pale è studiata appositamente per massimizzare la portata d’aria. Hanno una sezione maggiore verso l’estremità e si assottigliano progressivamente verso il mozzo. Inoltre, sono leggermente incurvate in avanti nel verso di rotazione, in modo da prendere meglio l’aria aspirata. La girante è il cuore pulsante del ventilatore, responsabile della circolazione dell’aria.
La chiocciola: Ottimizzazione del Flusso d’Aria
Attorno alla girante troviamo la chiocciola. La chiocciola è una struttura conica che convoglia e accelera il flusso d’aria generato dalla rotazione delle pale. Questa chiocciola è costruita in lamiera metallica, di solito acciaio o alluminio. Essenzialmente, la chiocciola funge da “diffusore” che ottimizza le prestazioni della girante, aumentando la velocità dell’aria in uscita.
La forma affusolata della chiocciola serve anche a ridurre le turbolenze e attriti viscosi, migliorando ulteriormente il rendimento del ventilatore.
I supporti laterali: Sostegno Robusto per una Rotazione Fluida
I due lati della girante poggiano su robusti supporti laterali. Qui sono alloggiati gli appositi cuscinetti a sfera o a rulli che consentono la rotazione fluida e priva di vibrazioni dell’albero. Questi supporti sono solitamente realizzati in ghisa o in acciaio stampato. Svolgono la fondamentale funzione di sostenere il peso della girante e di compensare eventuali disallineamenti.
Possono essere costituiti da un unico blocco di fusione oppure da due metà distinte, bullonate tra loro intorno all’albero. In alcuni modelli, sono previsti dei tappi di ispezione per facilitare la sostituzione dei cuscinetti in manutenzione.
Le tenute: Sigillatura e Protezione
Un aspetto critico è la tenuta tra l’albero rotante e l’involucro fisso del ventilatore. Qui si utilizzano guarnizioni in gomma speciale o altri materiali elastici, come il teflon. Queste guarnizioni sigillano il gioco tra l’albero e la sede senza attriti eccessivi. Le tenute fungono anche da protezione contro l’ingresso di polveri e contaminanti che potrebbero danneggiare i cuscinetti o sbilanciare la girante.
Nel caso di ventilatori per impieghi gravosi, si ricorre a tenute a labirinto multiple o con camera d’aria.
L’isolamento acustico: Riduzione del Rumore
Un altro aspetto cruciale nella progettazione di un ventilatore è l’isolamento acustico. Infatti la girante in rotazione e il flusso d’aria generano rumore, che aumenta con la velocità di rotazione. Per ridurre il rumore, si interpone uno strato di materiale fonoassorbente, tipicamente lana di roccia, tra la chiocciola e l’involucro esterno.
Un rivestimento metallico protegge la coibentazione acustica dagli urti e dall’usura. L’isolante contribuisce ad abbattere in modo significativo la rumorosità percepita in ambienti o aree adiacenti.
Il motore elettrico: Cuore Energetico del Ventilatore
Per azionare il ventilatore, occorre ovviamente un motore, quasi sempre di tipo elettrico. I motori più diffusi sono quelli a induzione monofase oppure a commutazione elettronica (brushless), scelti per l’elevata efficienza e affidabilità. Il motore è fissato all’involucro del ventilatore e collegato alla girante tramite un giunto che compensa disallineamenti.
I parametri del motore (potenza, numero di poli, tipo di rotore) vengono dimensionati in base alla portata e pressione richieste al ventilatore nell’applicazione finale. Il motore deve garantire un funzionamento fluido e privo di vibrazioni a tutte le velocità di esercizio.
Conclusioni: Evoluzione Continua e Prestazioni Ottimizzate
La progettazione di un ventilatore efficiente e affidabile richiede quindi l’ottimizzazione della geometria di molteplici componenti. È essenziale anche scegliere i materiali più idonei in base all’impiego e alla potenza necessaria. Ogni dettaglio costruttivo influenza le prestazioni finali
