Ventilador radial con una carcasa auxiliar protegida electromagnéticamente para la electrónica de mando.

Ventilador (1) comprendiendo una carcasa de ventilador (2), una rueda de ventilador (4) dispuesta de manera giratoria en el interior de la carcasa de ventilador (2),

un motor eléctrico (6) destinado para el accionamiento rotacional de la rueda de ventilador (4), así como una carcasa auxiliar (8) con forma de cuenco, dispuesta en el exterior de la carcasa del ventilador (2), en el cual la carcasa auxiliar (8) contiene una electrónica de mando de motor (10),

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) presenta, en su zona de conexión orientada hacia la carcasa del ventilador (2), un elemento de recubrimiento (14) metálico que cubre la electrónica de mando del motor (10) y protege contra una radiación electromagnética que proviene del motor eléctrico (6), en el que el elemento de recubrimiento (14) presenta al menos una conexión a tierra (22) y está realizado en forma de un elemento de refrigeración de semiconductor, en el que el elemento de recubrimiento (14) presenta al menos una zona de apoyo (28) moldeada por estampado, destinada para el contacto transmitiendo calor a un componente semiconductor (30) de la electrónica de mando (10).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12164901.

Solicitante: EBM-PAPST MULFINGEN GMBH & CO.KG.

Inventor/es: HOFMANN, WALTER, DR., HELI,THOMAS, GÜNTHER,JÖRG DIPL.-DESIGN, RIEGLER,PETER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D25/06 SECCION F — 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 la bomba accionada por electricidad (F04D 25/08 tiene prioridad).
  • F04D25/08 F04D 25/00 […] › siendo el fluido de trabajo, el aire, p. ej. para la ventilación.
  • F04D29/42 F04D […] › F04D 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › en bombas radiales o helicocentrífugas.
  • F04D29/58 F04D 29/00 […] › Refrigeración (de las máquinas o motores en general F01P ); Calentamiento; Reducción de las pérdidas de calor por transferencia.
  • H01L23/552 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 23/00 Detalles de dispositivos semiconductores o de otros dispositivos de estado sólido (H01L 25/00 tiene prioridad). › Protección contra las radiaciones, p. ej. la luz.
  • H02K11/00 H […] › 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). › Asociación estructural de máquinas dinamo-eléctricas con dispositivos de medida o de protección o con componentes eléctricos, p. ej. con resistencias o interruptores.
  • H02K5/02 H02K […] › H02K 5/00 Carcasas o envolturas; Recintos; Soportes. › Carcasas o recintos caracterizados por el material que los constituye.

PDF original: ES-2535930_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Ventilador radial con una carcasa auxiliar protegida electromagnéticamente para la electrónica de mando

La presente Invención se refiere, según el concepto general de la reivindicación 1, a un ventilador con una carcasa de ventilador, una rueda de ventilador dispuesta de modo giratorio en el Interior de la carcasa de ventilador, un motor eléctrico destinado para el accionamiento rotacional de la rueda de ventilador, así como una carcasa auxiliar con forma de cuenco, dispuesta en el exterior de la carcasa del ventilador, en el cual la carcasa auxiliar contiene una electrónica de mando de motor.

Un ventilador de este tipo se ha dado a conocer en una realización como ventilador radial por el documento EP 2 236 838 A1. En este caso, el motor eléctrico que, en el interior de la carcasa de ventilador, acciona la rueda de ventilador, está configurado como motor de rotor exterior y está dispuesto en el interior de la rueda radial. Adlclonalmente, el motor eléctrico está realizado como motor de corriente continua conmutado eléctricamente, designado frecuentemente también como motor EC, razón por la cual hace falta una electrónica de mando para la activación electrónica. En caso del ventilador conocido, esta electrónica de mando está alojada en una llamada caja de bornes que está fijada como carcasa auxiliar en el exterior a la carcasa de ventilador. Este ventilador conocido presenta ventajas a través de la utilización de un motor EC, pero en el funcionamiento práctico se ha mostrado que las características de marcha todavía no son óptimas.

Un ventilador similar ha sido descrito también en el documento EP 0 985 829 B1 donde, sin embargo, una carcasa auxiliar sujetada en el exterior de la carcasa de ventilador ha sido revelada exclusivamente como caja de bornes que contiene, al margen de conectares eléctricos destinados para la conexión de empalme entre cables de conexión del motor eléctrico y un cable de conexión exterior, también un condensador de marcha necesario para los motores de corriente alterna.

Finalmente, la publicación EP 1 484 509 B1 describe una disposición de doble ventilador con dos ventiladores radiales, activados conjuntamente de modo coaxial por un motor eléctrico común, encontrándose el motor eléctrico en el exterior, entre las dos carcasas de ventilador, soportando las dos ruedas radiales a través de árboles axialmente opuestos. Asimismo en este caso, en el exterior de una de las dos carcasas de ventilador está sujetada una caja de bornes.

La publicación US 2010/0183457 A1 revela una carcasa auxiliar para la electrónica de mando de un compresor, donde un elemento metálico de recubrimiento protege la electrónica de mando contra una radiación electromagnética y al mismo tiempo sirve como elemento de refrigeración del semiconductor.

La presente invención se basa en el objeto de mejorar un ventilador de la índole genérica, inicialmente indicada, con medios de construcción sencilla en lo que se refiere a las propiedades de marcha del motor eléctrico.

De acuerdo con la invención, este objeto es solucionado a través de las características de la reivindicación independiente 1. Unas características ventajosas de realización de la invención están contenidas en las reivindicaciones dependientes asi como en la descripción siguiente.

De acuerdo con ello, en una configuración según la invención, está previsto en un primer tiempo que la carcasa auxiliar presenta, en su zona de conexión orientada hacia la carcasa de ventilador, un elemento de recubrimiento metálico que cubre la electrónica de mando del motor y protege contra una radiación electromagnética del motor eléctrico.

Esta característica de la invención se basa en el conocimiento de que, en el estado de la operación, el motor eléctrico rotativo tiene una influencia electromagnética desfavorable sobre la electrónica de mando ya que la electrónica de mando, debido al alojamiento en la carcasa auxiliar, está situada bastante cerca al motor eléctrico. Por este motivo puede producirse una transmisión de la radiación electromagnética a la electrónica de mando que puede ser influenciada de modo desfavorable por ello, lo que puede resultar en un accionamiento de motor no realmente óptimo en lo que se refiere a las propiedades de funcionamiento como por ejemplo la estabilidad de marcha del motor.

De modo ventajoso, a través del elemento de recubrimiento según la invención, esta influencia electromagnética es eliminada o al menos reducida considerablemente, por el hecho que el elemento de recubrimiento apantalla la radiación electromagnética generada por el motor eléctrico, de modo que se evita una transmisión a la electrónica de mando. De este modo, el elemento de recubrimiento forma un "blindaje EMV" (EMV = compatibilidad electromagnética). Gracias a la protección obtenida contra las transmisiones electromagnéticas se aseguran unas propiedades mejoradas de marcha.

En una realización ventajosa adicional de la invención, el elemento de recubrimiento está realizado de tal manera que cumple con aun otras funciones adicionales, de modo que se trata de un componente multifuncional.

De esta manera, el elemento de recubrimiento que, de todos modos, para su función como "blindaje EMV" presenta un empalme para un conductor a tierra según la invención, puede estar configurado también para realizar la puesta a tierra, presentando unos empalmes para conductores a tierra dispuestos en dos zonas laterales opuestas. Concretamente, una conexión de conectores a tierra puede ser realizada a partir de una puesta a tierra del estator del lado del motor, con un lado del elemento de recubrimiento. La puesta a tierra se conduce a través del elemento de recubrimiento hacia el otro lado y allí puede ser conectada a través de una conexión por enchufe con un conductor a tierra exterior. De esta manera se genera una puesta a tierra funcional que se extiende a cierta distancia encima de la electrónica de mando y que impide de modo muy eficaz una transmisión EMV, debido a la separación espacial con respecto a la electrónica de mando.

De modo adicional, de acuerdo con la invención, el elemento de recubrimiento está realizado también como elemento de refrigeración del semiconductor. A este efecto, el elemento de recubrimiento dispone de al menos una zona de apoyo moldeada por estampado que, en el estado montado, hace contacto con un componente de semiconductor de la electrónica de mando con el fin de transmitir calor. En caso de que la electrónica de mando dispone de varios componentes de semiconductor a ser enfriados, el elemento de recubrimiento puede estar realizado con un número correspondiente de dichas zonas de apoyo moldeadas por estampado. El calor de pérdida generado por el respectivo componente del semiconductor es recibido de este modo por el elemento de recubrimiento y transmitido hacia el entorno. A este efecto, adicionalmente puede resultar ventajoso si el elemento de recubrimiento dispone de zonas superficiales que están adaptadas, para el contacto con la carcasa de ventilador, a la forma de la misma. De esta manera se obtiene una transmisión de calor a través de la pared de la carcasa hacia el aire transportado que fluye en el interior de la carcasa de ventilador. Adicionalmente la pared de la carcasa puede presentar en la zona de apoyo del elemento de recubrimiento al menos una abertura a través de la cual el elemento de recubrimiento es cubierto directamente por el flujo del aire transportado y de este modo es enfriado de manera eficiente.

Finalmente, la carcasa auxiliar forma con la electrónica de mando y el elemento de recubrimiento según la invención un módulo previamente montado, que puede ser manipulado y transportado, protegido contra el tacto, en el interior de la planta hasta su conexión de montaje con la carcasa de ventilador. En este caso, el elemento de recubrimiento sirve de modo ventajoso, a través de su conexión con la carcasa auxiliar, también como elemento de refuerzo mecánico de modo que la carcasa auxiliar también puede ser realizada de materia plástica, como pieza moldeada económica. Por lo tanto, la estabilidad mecánica es lograda principalmente por el elemento de recubrimiento metálico.

A continuación, a través de un ejemplo de realización preferente, ilustrado en los dibujos, la invención debe ser explicada en detalle. Muestran:

Fig. 1 una vista en perspectiva de un ventilador según la invención, a modo de ejemplo en una realización como ventilador radial doble,

Fig. 2 una vista en perspectiva separada sobre el lado interior de una carcasa auxiliar que contiene una electrónica de mando,

Fig. 3 una vista en perspectiva en despiece de la Fig. 2,

Fig. 4 un corte longitudinal en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Ventilador (1) comprendiendo una carcasa de ventilador (2), una rueda de ventilador (4) dispuesta de manera giratoria en el interior de la carcasa de ventilador (2), un motor eléctrico (6) destinado para el accionamiento rotacional de la rueda de ventilador (4), así como una carcasa auxiliar (8) con forma de cuenco, dispuesta en el exterior de la carcasa del ventilador (2), en el cual la carcasa auxiliar (8) contiene una electrónica de mando de motor (10),

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) presenta, en su zona de conexión orientada hacia la carcasa del ventilador (2), un elemento de recubrimiento (14) metálico que cubre la electrónica de mando del motor (10) y protege contra una radiación electromagnética que proviene del motor eléctrico (6), en el que el elemento de recubrimiento (14) presenta al menos una conexión a tierra (22) y está realizado en forma de un elemento de refrigeración de semiconductor, en el que el elemento de recubrimiento (14) presenta al menos una zona de apoyo (28) moldeada por estampado, destinada para el contacto transmitiendo calor a un componente semiconductor (30) de la electrónica de mando (10).

2. Ventilador de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por el hecho de que el elemento de recubrimiento (14) está realizado como pieza moldeada de chapa metálica.

3. Ventilador de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por el hecho de que el elemento de recubrimiento (14) está conectado con la carcasa auxiliar (8) y con la electrónica de mando (10) para formar un grupo modular previamente montado.

4. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado por el hecho de que el elemento de recubrimiento (14) presenta dos conexiones a tierra (22, 26) dispuestas en zonas laterales opuestas para transmitir la puesta a tierra.

5. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado por el hecho de que una capa (32) termoconductora está dispuesta entre la/cada zona de apoyo (28) del elemento de recubrimiento (14) y el componente semiconductor (30).

6. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) está realizada bajo la forma de una pieza moldeada en materia plástica, en el que el elemento de recubrimiento (14) metálico actúa, a través de su conexión con la carcasa auxiliar (8), como elemento de refuerzo mecánico.

7. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado por una configuración en la forma de un ventilador radial, en el que la rueda de ventilador (4) está realizada en la forma de un rotor de ventilador radial y la carcasa de ventilador (2) está realizada en la forma de una carcasa espiral que comprende una pared periférica (34) que encierra el rotor de ventilador (4), al menos una abertura axial de entrada de flujo (36) y una abertura tangencial de salida por soplado (38), y en el que la pared periférica (34) se extiende de la manera de una espiral, a partir de un radio más pequeño hasta un radio más grande.

8. Ventilador de acuerdo con la reivindicación 7,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) está dispuesta en una zona de la pared periférica (34) que, con un radio más pequeño, está adyacente a la abertura de salida por soplado (38).

9. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) presenta una estructura con forma oblonga que se extiende paralela al eje de giro de la rueda de ventilador (4), sobre toda la anchura, medida de manera axial, de la carcasa del ventilador (2), provista de dos lados frontales opuestos.

10. Ventilador de acuerdo con la reivindicación 9,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) presenta, en la zona de sus dos lados frontales opuestos, respectivamente un elemento de conexión eléctrica (40, 42), destinado por una parte para las líneas de conexión exteriores y por otra parte para las líneas de motor que conducen al motor eléctrico (6).

11. Ventilador de acuerdo con una de las revendicaciones 1 a 10,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) está realizada, vista en una sección transversal perpendicular con respecto al eje de giro de la rueda del ventilador (4), de modo que presenta una forma de triángulo con dos paredes (44, 46) dispuestas aproximadamente en ángulo recto una con respecto a la otra, y con una abertura cubierta por el elemento de recubrimiento (14).

12. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11,

caracterizado por el hecho de que la carcasa auxiliar (8) presenta, con el fin de realizar una conexión de montaje con la carcasa de ventilador (2), en un borde lateral unos salientes de retención (50) destinados para encajar en unas aberturas de retención de la carcasa de ventilador (2) y, en un borde lateral opuesto, unos orificios de tornillo (52) para tornillos de retención.

13. Ventilador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12,

caracterizado por una configuración en la forma de un doble ventilador, en el que el motor eléctrico (6) está dispuesto en el exterior de la carcasa de ventilador (2) de maniera axial entre dicha carcasa y un segundo ventilador (1a) del mismo tipo, y en el que el motor eléctrico (6) está conectado, a través de dos árboles coaxiales opuestos 10 axialmente, con las dos ruedas de ventilador (4, 4a).

14. Ventilador de acuerdo con la reivindicación 13,

caracterizado por el hecho de que el motor eléctrico (6) está suspendido a través de un soporte (54) entre las dos carcasas de ventilador (2, 2a).


 

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