Dispositivo de ventilación.

Dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) que comprende una hélice (110,

210, 310, 410) apta para serarrastrada en rotación por un motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420) que es solidario de un soporte (130, 230,330, 430) destinado a la fijación del citado dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400), estando compuesta lahélice (110, 210, 310, 410) por una pluralidad de palas (111, 211, 311, 411) que están regularmente repartidasalrededor de un cuenco (112, 212, 312, 412) en el interior del cual están dispuestos nervios internos (113, 213, 313,413) aptos para ventilar el citado motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420), caracterizado porque el soporte (130,230, 330, 430) comprende una parte central (131, 231, 331, 431) que está unida de manera estanca al menos a unaporción periférica del motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/003436.

Solicitante: VALEO SYSTEMES D'ESSUYAGE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Z.A. DE L'AGIOT, BOITE POSTALE 81, 8 RUE LOUIS LORMAND 78321 LA VERRIERE FRANCIA.

Inventor/es: MOREAU, STEPHANE, HENNER,MANUEL, DEMORY,BRUNO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60H1/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60H DISPOSICIONES DE DISPOSITIVOS DE CALEFACCION, REFRIGERACION, VENTILACION O DE OTROS TRATAMIENTOS DEL AIRE, ESPECIALMENTE ADAPTADAS PARA ESPACIOS DE VEHICULOS DESTINADOS A PASAJEROS O MERCANCIAS.Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54).
  • F04D25/08 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 25/00 Instalaciones o sistemas de bombeo especialmente adaptadas para fluídos compresibles (su control F04D 27/00). › siendo el fluido de trabajo, el aire, p. ej. para la ventilación.
  • H02K7/14 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 7/00 Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente asociados con con máquinas dinamo-eléctricas, p. ej. asociación estructural con un motores mecánico de arrastre o máquinas dinamoeléctrica auxiliares. › Asociación constructiva de cargas mecánicas, p. ej. máquina herramienta portátil, ventilador (con ventilación o hélice para la refrigeración de la máquina H02K 9/06).
  • H02K9/06 H02K […] › H02K 9/00 Disposiciones de refrigeración o de ventilación (canales o conductos en las partes del circuito magnético H02K 1/20, H02K 1/32; canales o conductos en o entre los conductores H02K 3/22, H02K 3/24). › con ventiladores o dispositivos de arrastre movido por el árbol de la máquina.

PDF original: ES-2432356_T3.pdf

 

Dispositivo de ventilación.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de ventilación La presente invención concierne a un dispositivo de ventilación destinado a transformar en un desplazamiento de aire, la energía cinética que es facilitada a una hélice por un motor eléctrico.

La invención encuentra una aplicación particularmente ventajosa, pero no exclusiva, en el ámbito del automóvil especialmente para asegurar la función de refrigeración del motor.

De manera clásica, un dispositivo de ventilación está compuesto esencialmente por un soporte de fijación destinado por otra parte a mantener un motor eléctrico encargado de arrastrar en rotación a una hélice. Concretamente, la hélice está constituida por una pluralidad de palas regularmente repartidas alrededor de un cuenco que es solidario del árbol de transmisión del motor eléctrico, siendo a su vez el citado motor solidario del soporte. De manera muy habitual, el soporte está compuesto por una parte central que es mantenida por brazos soporte sensiblemente en la mitad de una parte periférica, que forma marco. La parte central tiene la función de servir de soporte para la fijación del motor eléctrico.

En los dispositivos de ventilación del estado de la técnica, conocidos por ejemplo por los documentos EP1050682A, US 2002/187059 A y US 5 236 306 A, la parte central del soporte presenta generalmente una forma anular cuyo agujero central es apto para recibir al motor eléctrico en posición axial. La fijación propiamente dicha del motor eléctrico con respecto al soporte se efectúa por medio de patas regularmente repartidas, por ejemplo tres patas dispuestas a 120º. Cada pata de fijación es solidaria del motor eléctrico y se fija a la parte central del soporte.

En la práctica, este modo de ensamblaje solamente se concibe utilizando una holgura significativa entre el borde interno del anillo central y el motor eléctrico. En efecto, desde un punto de vista industrial, el montaje de un dispositivo de ventilación debe ser tan rápido como sea posible. Está por consiguiente fuera de cuestión que los operarios tengan que forzar para colocar el motor en el interior del anillo central. Por este motivo, actualmente, los soportes están conformados de manera que exista siempre una holgura relativamente importante entre el borde interno del anillo central y el motor eléctrico, del orden de 3 mm a 10 mm. Por otra parte, esta característica permite a los constructores poder adaptar diferentes motores eléctricos a un mismo soporte, en función de la aplicación considerada.

Otra particularidad de los dispositivos de ventilación del estado de la técnica, reside en el hecho de que el motor eléctrico es generalmente de tipo abierto. Esto significa que hay aire que circula a través de las diferentes piezas que constituyen el motor, y especialmente entre el inducido y el inductor. Naturalmente, los múltiples pasos presentes en el interior del motor desembocan en el exterior, directamente o a través de los orificios pasantes cuando las extremidades de los pasos en cuestión conducen a nivel de un cárter por ejemplo.

Ahora bien, en el ámbito de los motores eléctricos abiertos, hay que saber que el mejor rendimiento se obtiene a bajas temperaturas, siendo las pérdidas magnéticas y por efecto Joule muy superiores a medida que la temperatura se eleva. Una temperatura de funcionamiento baja permite igualmente mejorar de manera significativa la longevidad del motor.

Para hacer disminuir la temperatura de funcionamiento de un motor eléctrico abierto, es conocido utilizar una hélice dotada de un cuenco nervado. El conjunto de los nervios internos actúa como un bomba centrífuga que, por una parte, genera ventajosamente un flujo de atrás hacia delante en el interior del motor eléctrico y, por otra, evacua el citado flujo fuera del cuenco.

En la práctica, este tipo de dispositivo de ventilación presenta sin embargo el inconveniente de no asegurar un nivel de refrigeración satisfactorio al motor eléctrico, lo que es perjudicial en términos de rendimiento, pero igualmente de fiabilidad. En efecto, la rotación de los nervios dispuestos en el interior del cuenco genera un flujo de aire a través del motor eléctrico, pero su caudal es insuficiente para refrigerar el citado motor de manera óptima. La razón de esto viene del hecho de que la aspiración, que es creada por la puesta en rotación de los nervios internos, no genera unflujo únicamente en el motor eléctrico. Ésta genera igualmente un flujo a través de la holgura relativamente importante que existe entre la parte central del soporte y el motor eléctrico. Hay por tanto una doble aspiración, y debido a esto, el caudal del flujo de aire en el interior del motor se ve considerablemente disminuido.

Así pues, el problema técnico que hay que resolver, por el objeto de la presente invención, es proponer un dispositivo de ventilación que comprenda una hélice apta para ser arrastrada en rotación por un motor eléctrico abierto que sea solidario de un soporte destinado a la fijación del citado dispositivo de ventilación, estando compuesta la hélice por una pluralidad de palas que están regularmente repartidas alrededor de un cuenco en el interior del cual están dispuestos nervios internos aptos para ventilar el citado motor eléctrico abierto, dispositivo de ventilación que permitiría evitar los problemas del estado de la técnica al ofrecer al motor eléctrico una refrigeración sensiblemente mejorada.

La solución al problema técnico planteado consiste, de acuerdo con la presente invención, en que el soporte comprenda una parte central que esté unida de manera estanca al menos a una porción periférica del motor eléctrico abierto. En otras palabras, esto significa que la parte central del soporte esté en condiciones de cooperar por contacto de borde con borde continuo con al menos una porción periférica del motor eléctrico abierto.

La invención tal como así es definida presenta la ventaja de no comprender holgura significativa entre la parte central del soporte y el motor eléctrico. Con respecto a sus homólogos del estado de la técnica, la parte central ha sido extendida hasta el motor eléctrico de manera que limita al máximo las entradas de aire a este nivel. La acción de los nervios internos en rotación se concentra ahora únicamente en el motor eléctrico, de modo que el caudal de aire que le atraviesa se ve por consiguiente considerablemente aumentado, en beneficio de la refrigeración del motor.

La presente invención concierne igualmente a las características que surgirán en el transcurso de la descripción que sigue, y que deberán ser consideradas aisladamente o según todas sus combinaciones técnicas posibles.

Esta descripción, dada a título de ejemplo no limitativo, hará comprender mejor cómo puede ser realizada la invención, refiriéndose a los dibujos anexos, en los cuales:

La figura 1 ilustra esquemáticamente los flujos de aire generados durante la utilización de un dispositivo de ventilación.

La figura 2 es una vista trasera parcial del dispositivo de ventilación de la figura 1.

La figura 3 representa esquemáticamente, en corte axial, un dispositivo de ventilación de la técnica anterior.

La figura 4 constituye una vista similar a la figura 3, que ilustra para comparación un dispositivo de ventilación de acuerdo con la invención.

La figura 5 muestra en corte axial, y de manera parcial, un dispositivo de ventilación de acuerdo con un primer modo de realización de la invención.

La figura 6 es una vista similar a la figura 5, que ilustra un dispositivo de ventilación de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención.

La figura 7 constituye una vista similar a las figuras 5 y 6, que representa un dispositivo de ventilación de acuerdo con un tercer modo de realización de la invención.

La figura 8 es una vista similar a las figuras 5 a 7, que hace aparecer un dispositivo de ventilación de acuerdo con un cuarto modo de realización de la invención.

Por razones de claridad, los mismos elementos han sido designados por referencias idénticas. Asimismo, solo se han representado los elementos esenciales para la comprensión de la invención, y esto sin respeto de la escala y de manera esquemática.

Las figuras 1 y 2 permiten visualizar mejor las flujos de aire generados durante la rotación de una hélice 10 cuyo cuenco 12 está provisto de nervios internos 13, pero igualmente comprender mejor cómo se efectúa la refrigeración de un motor eléctrico abierto 20 cuando éste está acoplado con la citada hélice 10.

En estas representaciones esquemáticas, se distingue claramente el posicionamiento relativo del motor eléctrico 20 con respecto a la hélice 10, y... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) que comprende una hélice (110, 210, 310, 410) apta para ser arrastrada en rotación por un motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420) que es solidario de un soporte (130, 230, 330, 430) destinado a la fijación del citado dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) , estando compuesta la hélice (110, 210, 310, 410) por una pluralidad de palas (111, 211, 311, 411) que están regularmente repartidas alrededor de un cuenco (112, 212, 312, 412) en el interior del cual están dispuestos nervios internos (113, 213, 313, 413) aptos para ventilar el citado motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420) , caracterizado porque el soporte (130, 230, 330, 430) comprende una parte central (131, 231, 331, 431) que está unida de manera estanca al menos a una porción periférica del motor eléctrico abierto (120, 220, 320, 420) .

2. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la parte central (131, 231, 331) del soporte (130, 230, 330) comprende un agujero pasante (132, 232, 332) cuya sección es sensiblemente complementaria de la del motor eléctrico abierto (120, 220, 320) , estando destinado el citado agujero pasante (132, 232, 332) a recibir el citado motor eléctrico abierto (120, 220, 320) .

3. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el agujero pasante (132, 232, 332) está delimitado por un borde interno (133, 233, 333) que coopera por contacto de borde con borde continuo con una porción de la superficie periférica del motor eléctrico abierto (120, 220, 320) .

4. Dispositivo de ventilación (100, 200) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el borde interno (133, 233) coopera por contacto de borde con borde continuo con la pared lateral (122, 222) del motor eléctrico abierto (120, 220) .

5. Dispositivo de ventilación (300) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el borde interno (333) coopera por contacto de borde con borde continuo con una porción periférica de la parte trasera (323) del motor eléctrico (320) .

6. Dispositivo de ventilación (400) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la parte central (431) del soporte (430) comprende un agujero ciego (432) apto para recibir al menos parcialmente al motor eléctrico abierto (420) , extendiéndose el fondo (438) del citado agujero ciego (432) sensiblemente enfrente de la parte trasera del citado motor eléctrico abierto (420) .

7. Dispositivo de ventilación (400) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el fondo (438) del agujero ciego (432) es solidario de la parte trasera del motor eléctrico abierto (420) .

8. Dispositivo de ventilación (400) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque el fondo

(438) del agujero ciego (432) es apto para constituir la parte trasera, que forma tapa, del motor eléctrico abierto (420) .

9. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la parte central (131, 231, 331) del soporte (130, 230, 330) es apta para mantener al motor eléctrico (120, 220, 320) por enganche a presión.

10. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la parte central (131, 231, 331) del soporte (130, 230, 330) es apta para mantener el motor eléctrico (120, 220, 320) por montaje con apriete.

11. Dispositivo de ventilación (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la parte central (131) comprende una superficie (134) , denominada activa, que está situada enfrente del fondo (114) del cuenco (112) y que presenta una forma cóncava apta para facilitar el flujo del aire del interior hacia el exterior del citado cuenco (112) .

12. Dispositivo de ventilación (100) de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la superficie activa

(134) de la parte central (131) presenta una sección en forma de cuarto de círculo cuyas dos extremidades se extienden respectivamente de manera sensiblemente axial a nivel del borde interno (133) de la parte central (131) y de manera sensiblemente transversal a nivel del borde externo (135) de la citada parte central (131) .

13. Dispositivo de ventilación (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la parte central (231) comprende una superficie (234) , denominada activa, que está situada enfrente del fondo (214) del cuenco (212) y que presenta una forma sensiblemente plana que se extiende de manera sensiblemente lineal.

14. Dispositivo de ventilación (300, 400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la parte central (331, 431) comprende una superficie (334, 434) , denominada activa, que está situada enfrente del fondo (314, 414) del cuenco (312, 412) y que se extiende de manera discontinua.

15. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la parte central (131, 231, 331, 431) presenta una forma anular cuyo borde externo (135, 235, 335, 435) se extiende sensiblemente enfrente del borde externo del cuenco (112, 212, 312, 412) , y cuyo borde interno (133, 233, 333, 433) delimita un agujero (132, 232, 332, 432) de sección circular.

16. Dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el soporte (130, 230, 330, 430) comprende además una parte periférica (136, 236, 336, 436) , que forma marco, que está unida a la parte central (131, 231, 331, 431) por al menos un brazo soporte (137, 237, 337, 437) .

17. Dispositivo de refrigeración de motor, caracterizado porque comprende al menos un dispositivo de ventilación 10 (100, 200, 300, 400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

18. Vehículo automóvil, caracterizado porque comprende al menos un dispositivo de ventilación (100, 200, 300, 400) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.


 

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