Ventilador centrífugo.

Un ventilador centrífugo que comprende:

un impulsor centrífugo (4) que puede rotar alrededor de un eje de rotación

(R);

un motor de accionamiento (3) del impulsor centrífugo (4);

una carcasa (2) que comprende una parte central (18) para alojar el motor (3) y el impulsor centrífugo (4) y un canal de salida tangencial (18) en comunicación con la parte central (17), la carcasa (2), que tiene una abertura de entrada (15) en la parte central (17) y una abertura de salida (16) en el canal de salida tangencial (18),

un sistema (4, 14, 28, 29) para refrigerar el motor (3) que comprende el impulsor (4) y un canal de ventilación (30, 31), que funciona entre el canal de salida tangencial (18) y la parte central (17) para generar un flujo de aire de refrigeración, el ventilador caracterizado por que el sistema de refrigeración (4, 14, 28, 29) comprende un collar (28), integrado con el impulsor centrífugo (4) que se extiende axialmente desde el impulsor centrífugo (4) alrededor del motor (3) y una pluralidad de palas radiales (29) soportadas por el collar (28) y orientadas hacia el motor (3) para generar una componente tangencial de enfriamiento que se combina con el flujo de aire de refrigeración generando como resultado un vórtice RF helicoidal alrededor del motor (3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2012/001865.

Solicitante: SPAL AUTOMOTIVE S.R.L..

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via per Carpi, 26/B 42015 Correggio ITALIA.

Inventor/es: DE FILIPPS,PIETRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos... > F04D29/58 (Refrigeración (de las máquinas o motores en general F01P ); Calentamiento; Reducción de las pérdidas de calor por transferencia)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección... > Instalaciones o sistemas de bombeo especialmente... > F04D25/08 (siendo el fluido de trabajo, el aire, p. ej. para la ventilación)

PDF original: ES-2540253_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Ventilador centrífugo.
Ilustración 2 de Ventilador centrífugo.
Ilustración 3 de Ventilador centrífugo.
Ilustración 4 de Ventilador centrífugo.
Ver la galería de la patente con 7 ilustraciones.
Ventilador centrífugo.

Fragmento de la descripción:

Ventilador centrífugo Campo técnico

La presente invención se refiere a un ventilador centrífugo y, en particular, a un ventilador centrífugo que comprende un sistema de refrigeración del motor del ventilador.

Técnica antecedente

En el campo de la automoción (para coche, camión y aplicaciones similares) está muy extendido el uso de ventiladores centrífugos accionados por motores de CC de tipo abierto.

Estos ventiladores están convenientemente provistos de sistemas para refrigerar los motores de accionamiento basados en una circulación forzada del aire de refrigeración.

La figura 1 ilustra un ventilador centrífugo de la técnica anterior, en una vista esquemática parcialmente en sección transversal.

Este tipo de ventilador comprende una carcasa exterior en forma de espiral 1, formado por una parte central 11 y un canal de salida 12 en comunicación con la parte central 11.

La carcasa 1 tiene una abertura de entrada 13 formada en la parte central 11 y una abertura de salida 14 formada en el extremo del canal 12.

Un motor 15, generalmente del tipo "abierto" y equipado con orificios de aireación 15a, está montado dentro de la espiral para accionar un impulsor centrífugo 16, que rota alrededor de su eje R, que aspira el aire en la abertura de entrada 13 e introduce el aire soplado en el canal 12 de la espiral 2.

Después de ponerse en rotación, el impulsor 16 genera una diferencia de presión entre la abertura de entrada 13 y la abertura de salida 14 a fin de generar un flujo de aire F a lo largo del canal 12. Generalmente, se indica que hay una presión alta en la salida, o fuera, del ventilador, mientras que hay una presión negativa (en comparación con la salida) en la entrada, o dentro.

El sistema de refrigeración del motor 15 comprende un conducto de recirculación 17, que tiene una entrada en comunicación con el canal 12 y una salida en comunicación con la parte central 11. El conducto 17 recoge aire a presión en la salida de la carcasa 1, a fin de formar un flujo RF de aire de refrigeración que se empuja desde la sobrepresión procedente del impulsor 16 hasta la parte central 11 en la parte trasera del motor 15. De este modo, el flujo RF de aire de refrigeración pasa a través de los orificios de aireación 15a del motor 15 eliminando el calor directamente de los devanados del motor 15, llegando nuevamente dentro del impulsor 16 y desde allí reintroduciéndose en el canal 12.

Los mercados de referencia para estos ventiladores requieren soluciones más avanzadas desde el punto de vista del accionamiento electrónico del motor, que debe estar integrado en el motor si es del tipo sin escobillas o del tipo CC, y al mismo tiempo desde el punto de vista de la vida útil y la fiabilidad del motor en condiciones de funcionamiento duras. Otro ventilador centrífugo que presenta una solución de refrigeración del motor se muestran en el documento US 2 26 42.

El principal obstáculo para la adopción de estas soluciones se debe al rendimiento relativamente pobre de los sistemas de refrigeración del motor de la técnica anterior que no pueden garantizar las condiciones óptimas de funcionamiento de los ventiladores puestos en funcionamiento.

Considérese, por ejemplo, que, en el caso de la electrónica de accionamiento integrada en el motor, la temperatura de funcionamiento límite debe ser hasta 5 °C menos que la temperatura de los devanados y, por lo tanto, es esencial un sistema de refrigeración del motor que pueda eliminar grandes cantidades de calor a fin de no sobrepasar los límites de las condiciones de funcionamiento.

Cabe señalar que, tanto la vida útil del producto como la posibilidad de ponerlo en funcionamiento bajo condiciones de funcionamiento duras, están estrechamente vinculadas a la posibilidad de garantizar una refrigeración adecuada y eficiente del motor y la electrónica relativa.

Divulgación de la invención

En este contexto, la principal finalidad técnica de la presente invención es proporcionar un ventilador centrífugo que esté exento de los inconvenientes anteriormente mencionados.

Un propósito de la presente invención es proporcionar un ventilador centrífugo equipado con un sistema de refrigeración altamente eficiente.

Otro propósito de la presente invención es proporcionar un ventilador equipado con un sistema de refrigeración que pueda eliminar grandes cantidades de calor del motor que acciona el impulsor, también, por ejemplo, en el caso de la adopción de un motor cerrado en el que los componentes de refrigeración no puedan estar expuestos directamente a un flujo forzado de aire de refrigeración.

La finalidad técnica indicada y los propósitos especificados se logran sustancialmente mediante un ventilador centrífugo, según la reivindicación independiente 1.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la invención son más evidentes en la descripción no limitativa que sigue de una forma de realización preferente de un ventilador centrífugo como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 ilustra una vista esquemática de un ventilador centrífugo de la técnica anterior.

- la figura 2 ilustra una vista esquemática en sección transversal de una primera forma de realización de un ventilador centrífugo según la presente invención;

- la figura 3 ilustra una vista en planta superior de una segunda forma de realización de un ventilador centrífugo según la presente invención;

- la figura 4 ilustra una sección transversal esquemática según la línea IV-IV del ventilador de la figura 3;

- la figura 5 ilustra una parte en escala aumentada del ventilador de la figura 4;

- la figura 6 ilustra una vista en planta superior del ventilador de la figura 3, con algunas partes omitidas para ilustrar mejor otras;

- la figura 7 ilustra una primera vista en perspectiva de una primera forma de realización de un impulsor de un ventilador centrífugo según la presente invención;

- la figura 8 ilustra una segunda vista en perspectiva del impulsor de la figura 7;

- la figura 9 ilustra una sección transversal parcialmente esquemática de una parte de una tercera forma de realización de un ventilador según la presente invención;

- la figura 1 ilustra una vista en perspectiva esquemática de un detalle del impulsor centrífugo del ventilador de la figura 9.

Descripción de las formas de realización preferentes de la invención

Con referencia a los dibujos adjuntos, con referencia particular a la figura 2, el número 1 designa un ventilador centrífugo según la presente invención.

El ventilador 1, que tiene un eje de rotación R, comprende una carcasa, o voluta o espiral 2, un motor eléctrico 3, preferentemente del tipo de cerrado o "sellado", que tiene un eje 3a correspondiente, situado dentro de la carcasa 2 y soportado por ella, y un impulsor centrífugo 4 ilustrado en particular en las figuras 7 y 8, accionado por el motor 3. El impulsor 4, que puede rotar alrededor del eje R, comprende una pluralidad de palas centrífugas 5, que tiene una extensión principal según el eje R, y un primer y un segundo anillo de soporte 6, 7 entre el que se extienden las palas 5.

El impulsor 4 tiene una primera entrada 8, formada por la abertura delimitada por el anillo de soporte 7, coaxial al eje R, y una salida tangencial 9 definida, en la práctica, por los espacios entre las palas 5. El impulsor 4 comprende un buje 1, conectado al primer anillo de soporte 6 para acoplarse con el motor 3.

El buje 1 tiene un manguito 11 para acoplarse con el eje 3a, del cual se extiende una pluralidad de brazos 12 para conectar con el anillo 6. El buje 1 también comprende... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un ventilador centrífugo que comprende:

un impulsor centrífugo (4) que puede rotar alrededor de un eje de rotación (R); un motor de accionamiento (3) del impulsor centrífugo (4);

una carcasa (2) que comprende una parte central (18) para alojar el motor (3) y el impulsor centrífugo (4) y un canal de salida tangencial (18) en comunicación con la parte central (17), la carcasa (2), que tiene una abertura de entrada (15) en la parte central (17) y una abertura de salida (16) en el canal de salida tangencial (18),

un sistema (4, 14, 28, 29) para refrigerar el motor (3) que comprende el impulsor (4) y un canal de ventilación (3, 31), que funciona entre el canal de salida tangencial (18) y la parte central (17) para generar un flujo de aire de refrigeración, el ventilador caracterizado por que el sistema de refrigeración (4, 14, 28, 29) comprende un collar (28), integrado con el impulsor centrífugo (4) que se extiende axialmente desde el impulsor centrífugo (4) alrededor del motor (3) y una pluralidad de palas radiales (29) soportadas por el collar (28) y orientadas hacia el motor (3) para generar una componente tangencial de enfriamiento que se combina con el flujo de aire de refrigeración generando como resultado un vórtice RF helicoidal alrededor del motor (3).

2. El ventilador según la reivindicación 1, en el que la carcasa (2) comprende una cubierta (19) que cierra la parte central (17) colocada coaxialmente respecto del motor (3) en el lado opuesto con respecto al impulsor centrífugo (4), estando el canal de ventilación formado al menos parcialmente entre la superficie exterior del collar y la tapa.

3. El ventilador según la reivindicación 2, en el que el canal de ventilación tiene una salida anular (31b), delimitada entre la cubierta (19) y el impulsor centrífugo (4), y que tiene una dimensión (h) del mismo orden de magnitud que la dimensión (h1) del canal de ventilación (31) entre el collar (28) y la cubierta (19).

4. El ventilador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de refrigeración comprende una pluralidad de palas centrífugas (4), que se extienden desde el lado opuesto del motor (3), con respecto al collar, para forzar el flujo de refrigeración a lo largo del canal de salida tangencial (18).

5. El ventilador según la reivindicación 4, en el que las palas centrífugas (4) se extienden desde el collar y forman un solo cuerpo con el collar.

6. El ventilador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el collar (28) y las primeras palas radiales (29) están hechas en un solo cuerpo con el impulsor centrífugo (4).

7. El ventilador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor (3) está al menos parcialmente insertado en el impulsor centrífugo (4).

8. El ventilador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa (2) comprende una cubierta (19) que cierra la parte central (17) colocada coaxialmente respecto del motor (3) en el lado opuesto con respecto al impulsor centrífugo (4) teniendo la cubierta (19) una pared lateral interior cilindrica (21) y una pared trasera interior (22) que delimita un alojamiento (2) en el que se inserta el motor (3) estando formado el canal de ventilación (3, 31), entre el collar (28) y la pared lateral interior cilindrica, estando formada una zona de circulación de aire (32) formada entre la pared trasera interior (22) y una superficie trasera (33) del motor (3), estando el canal de ventilación (3, 31) y la zona de circulación (32) en comunicación fluida entre sí.

9. El ventilador según la reivindicación 1, en el que el canal de ventilación está formado por un conducto de recirculación (3) fuera de la carcasa (2) que tiene la entrada (26) en el canal de salida tangencial y la salida (18) en la parte central (17).