BR202014016348U2 - Cooling device for axial fan - Google Patents

Abstract

disposição de resfriamento para um ventilador axial. a disposição compreende um duto (10) com uma direção axial (x-x). um motor elétrico (20) é posicionado dentro do duto (10) e encerrado por um invólucro (28). o motor elétrico (20) compreende um eixo (21) que tem uma primeira extremidade (21a) que se protubera a partir de uma primeira extremidade (28a) do invólucro (28). um primeiro ventilador (30) é conectado à primeira extremidade (21a) de um eixo (21). um alojamento (50) encerra o invólucro (28) de modo que o primeiro ventilador (30) permaneça fora do alojamento (50). um canal de ventilação (55) é formado entre o invólucro (28) e o alojamento (50). pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) está situado em uma segunda extremidade (52) do alojamento (50) e se estende a partir do exterior do duto (10) para o interior do alojamento (50). pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (70, 71a, 72a) está situada em uma primeira extremidade (51) do alojamento (50) voltada em direção ao primeiro ventilador (30).

Description

“DISPOSIÇÃO DE RESFRIAMENTO PARA UM VENTILADOR AXIAL” CAMPO DE APLICAÇÃO

[0001] O presente modelo de utilidade refere-se a uma disposição de resfriamento para um ventilador axial de acordo com o preâmbulo das reivindicações 1 e 7.

[0002] Os ventiladores axiais são usados em dutos de ventilação para a passagem de ar através do duto de ventilação a partir de um ponto para outro ponto. O motor de acionamento elétrico de um ventilador axial é posicionado dentro do duto de ventilação.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0003] Um ventilador radial é normalmente usado em aplicações nas quais o ar que passa no duto de ventilação está quente. O ventilador é posicionado dentro do duto de ventilação e o motor elétrico que aciona o ventilador é posicionado fora do duto de ventilação. O eixo do motor elétrico passa através da superfície lateral do duto de ventilação e o ventilador é montado no eixo dentro do duto de ventilação. O motor elétrico está, desse modo, situado no ar exterior, o que significa que o motor elétrico pode ser resfriado diretamente pelo ar externo. O ar quente que passa no duto de ventilação não irá aquecer o motor elétrico. Um motor elétrico padrão pode ser usado, desse modo, como o motor de acionamento em um ventilador radial. Um motor elétrico padrão é planejado para uma temperatura ambiental máxima de 40 graus Celsius.

[0004] Há, entretanto, muitas aplicações em que não é possível usar um ventilador radial. Uma razão pode ser, por exemplo, falta de espaço para o motor fora do duto de ventilação. Os ventiladores radiais também são evitados devido ao fato de que os mesmos são mais caros do que os ventiladores axiais.

[0005] Uma solução é usar um motor elétrico sobredimensiona-do no ventilador axial. Somente uma porção da energia do motor elétrico so- bredimensionado seria necessária para acionar o ventilador axial. O motor elétrico irá produzir, desse modo, menos calor residual quando comparado à situação em que o motor elétrico está funcionando em carga nominal. Isso ajudará a manter a temperatura do motor elétrico abaixo de um nível aceitável.

[0006] Outro problema em um ventilador axial em que o eixo do motor elétrico está na direção vertical está relacionado ao atrito dos mancais. Os mancais estão em motores elétricos com eixos verticais submetidos a mais atrito quando comparado com a situação em que o eixo está na direção horizontal. É, desse modo, especialmente importante que um motor elétrico que tem o eixo na direção vertical seja dotado de um resfriamento apropriado mantendo a temperatura de operação do motor elétrico em um nível aceitável.

[0007] Outra solução é usar um motor elétrico especial no ventilador axial. O motor elétrico especial foi dimensionado de modo que o mesmo possa operar em uma temperatura mais alta. Tal motor elétrico usa materiais de isolamento especiais e materiais especiais de lubrificação para os mancais a fim de ter a capacidade de tolerar temperaturas mais altas. Tal motor elétrico especial se torna muito mais caro quando comparado a um motor elétrico padrão. Tais motores elétricos especiais podem ser dimensionados para operar em uma temperatura ambiental de cerca de 70 ou 80 graus Celsius.

[0008] Há, desse modo uma necessidade de ter a capacidade de usar um motor elétrico padrão em um ventilador axial posicionado dentro de um duto de ventilação que conduz ar quente a partir de um aparelho que produz calor residual.

BREVE DESCRIÇÃO

[0009] Um objetivo do presente modelo de utilidade é alcançar uma disposição de resfriamento aperfeiçoada para um ventilador axial.

[0010] A disposição de resfriamento para um ventilador axial, de acordo com o modelo, é caracterizada pelo que é estabelecido na porção que caracteriza as reivindicações 1 e 7.

[0011] A disposição de resfriamento para um ventilador axial compreende: [0012] um duto cilíndrico que tem uma direção axial e que compreende uma primeira extremidade, uma segunda extremidade oposta e uma circunferência que se estende na direção axial entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do duto, [0013] um motor elétrico dentro do duto que compreende um eixo giratório que se estende na direção axial do duto e que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta, um rotor no eixo, e um es-tator que circunda o rotor, [0014] um invólucro dentro do duto que encerra o estator do motor elétrico, sendo que o dito invólucro compreende uma primeira extremidade voltada em direção à primeira extremidade do duto, uma segunda extremidade oposta, e uma circunferência que se estende na direção axial entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do invólucro, [0015] pelo menos um primeiro ventilador dentro do duto conectado à primeira extremidade do eixo que se protubera a partir da primeira extremidade do invólucro, sendo que o dito pelo menos um primeiro ventilador faz com que o ar flua no duto em uma direção a partir da segunda extremidade em direção à primeira extremidade do duto.

[0016] A disposição em uma primeira modalidade de acordo com a reivindicação 1 é caracterizada pelo fato de que a mesma compreende adicionalmente: [0017] um alojamento dentro do duto que compreende uma primeira extremidade voltada em direção à primeira extremidade do duto, uma segunda extremidade oposta, e uma circunferência que se estende na direção axial entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do alojamento, através da qual pelo menos a segunda extremidade e a circunferência do invólucro é encerrada pelo alojamento de modo que um canal de ventilação seja formado no espaço entre a circunferência do invólucro e a circunferência do alojamento, o pelo menos um primeiro ventilador permanece fora do alojamento, o invólucro é sustentado no alojamento, [0018] pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento na segunda extremidade do alojamento que se estende a partir do exterior da circunferência do duto para o interior do alojamento, [0019] pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento na primeira extremidade do alojamento.

[0020] A disposição em uma segunda modalidade de acordo com a reivindicação 7 é caracterizada pelo fato de que a mesma compreende adicionalmente: [0021] um alojamento dentro do duto que compreende uma primeira extremidade voltada em direção à primeira extremidade do duto, uma segunda extremidade oposta, e uma circunferência que se estende na direção axial entre a primeira extremidade e a segunda extremidade do alojamento, através da qual o invólucro é completamente encerrado pelo alojamento de modo que um canal de ventilação seja formado no espaço entre a circunferência do invólucro e a circunferência do alojamento, o pelo menos um primeiro ventilador permanece fora do alojamento, o invólucro é sustentado no alojamento, [0022] pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento situado em uma extremidade do alojamento e que se estende a partir do exterior da circunferência do duto para o interior do alojamento, [0023] pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento situado em uma extremidade oposta do alojamento em relação ao pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento, [0024] um segundo ventilador disposto dentro do alojamento em uma segunda extremidade oposta do eixo que protubera a partir da segunda extremidade do invólucro no espaço entre a segunda extremidade do invólucro e a segunda extremidade do alojamento, através do qual o segundo venti- lador é disposto para fazer com que o ar de resfriamento flua a partir de pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento para o interior do alojamento e adicionalmente ao longo do canal de ventilação para o pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento e adicional mente para o exterior do duto.

[0025] Um motor elétrico padrão pode ser usado, desse modo, no ventilador axial na disposição de acordo com o presente modelo de utilidade. A temperatura ambiental do motor elétrico pode ser mantida em um máximo de 40 graus Celsius devido ao resfriamento do motor elétrico com ar de resfriamento externo.

[0026] A disposição, de acordo com o presente pedido, pode ser usada, por exemplo, em conexão com usinas de energia diesel. Há uma necessidade para remover o calor residual produzido pelo gerador acionado pelo mecanismo motor a diesel. As usinas de energia diesel são construídas de modo mais compacto possível e não deve haver espaço em excesso para motores de ventilador fora dos dutos de ar. O motor elétrico que aciona o ventilador deve ser posicionado, desse modo, dentro do duto de ar de ventilação. É vantajoso posicionar o ventilador diretamente no eixo do motor elétrico sem o uso de uma transmissão. Se o motor for posicionado fora do duto de ar, o ventilador no interior do duto pode ser acionado, por exemplo, através de uma correia. Tal solução causaria facilmente problemas de vibração na disposição de fixação do motor elétrico.

[0027] A temperatura do calor residual a ser removida a partir do gerador pode estar na faixa de 80 a 100 graus Celsius. A quantidade de ar quente a ser removida a partir de um gerador em uma usina de energia diesel pode ser na ordem de 10 metros cúbicos por segundo. A energia do motor elétrico que aciona o ventilador no ventilador axial pode ser na ordem de 10 kW. Isso significará que a produção de calor residual a partir do motor elétrico que aciona o ventilador será na ordem de 1 kW. Isso significa que o ar de resfriamento deve transportar uma energia de calor de cerca de 1 kW afastando-se do motor elétrico. O diâmetro do duto pode ser na faixa de 0,5 a 1,5 me- tros.

[0028] A área de corte transversal total do pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento deve ser na mesma ordem da área de corte transversal livre do duto no alojamento. O circuito inteiro de ar de resfriamento deve ter naturalmente aproximadamente a mesma área de corte transversal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] A seguir, o modelo de utilidade será descrito com maiores detalhes por meio de modalidades preferenciais com referência aos desenhos anexos, em que: [0030] A Figura 1 é um corte transversal vertical de uma primeira modalidade de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial de acordo com o presente modelo.

[0031] A Figura 2 é um corte transversal vertical do motor elétrico no ventilador axial.

[0032] A Figura 3 é um corte transversal vertical de uma segunda modalidade de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial de acordo com o presente modelo.

[0033] A Figura 4 é um corte transversal vertical de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial usado para remover ar quente produzido por uma máquina elétrica.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0034] A Figura 1 é um corte transversal vertical de uma primeira modalidade de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial de acordo com o presente modelo. A Figura 2 é um corte transversal vertical do motor elétrico no ventilador axial.

[0035] A disposição de resfriamento compreende um duto 10, um motor elétrico 20, um primeiro ventilador 30 e um alojamento 50.

[0036] O duto 10 tem uma forma cilíndrica com uma direção axial X-X e uma direção R perpendicular à direção axial X-X. O duto 10 compre- ende uma primeira extremidade 11, uma segunda extremidade oposta 12, e uma superfície de circunferência 13 que se estende na direção axial X-X entre a primeira extremidade 11 e a segunda 12 do duto 10. O duto 10 é dotado de um flange 15, 16 em cada extremidade axial X-X 11, 12 tornando possível conectar o duto 10 em outros dutos ou equipamento de ventilação.

[0037] O motor elétrico 20 compreende um eixo 21 que tem uma primeira extremidade 21A e uma segunda extremidade oposta 21B. O eixo 21 tem adicionaimente um eixo geométrico central X-X que se estende na direção axial do duto 10. O eixo 21 é sustentado de modo giratório com mancais 25, 26 em ambas as extremidades. Um rotor 22 é fornecido na porção central do eixo 21.0 rotor 22 é preso ao eixo 21 e gira com o eixo 21. Um estator 23 circunda o rotor 22. Há um vão G entre o rotor 22 e o estator 23. O motor elétrico 20 compreende adicionalmente um invólucro 28 que encerra as partes do motor elétrico 20. O invólucro 28 tem uma forma cilíndrica e compreende uma primeira extremidade 28A, uma segunda extremidade oposta 28B e uma circunferência 28C que se estende na direção axial X-X entre a primeira extremidade 28A e a segunda extremidade 28B do invólucro 28. O motor elétrico 20 pode ser adicionalmente dotado de um ventilador interno 27 que insufla ar de resfriamento através do o motor elétrico 20. Isso significa que o motor elétrico 20 é dotado de passagens de ar nas duas extremidades axiais X-X 28A, 28B a fim de que o ar de resfriamento tenha a capacidade de passar através do motor elétrico 20. O ventilador interno 27 não é, entretanto, necessariamente exigido na disposição inventiva. O ventilador interno 27 pode ser, desse modo, deixado fora e o motor elétrico 20 pode ser fechado nas duas extremidades axiais X-X 28A, 28B. O motor elétrico 20 pode compreender adicionalmente um suporte 29 para prender o motor elétrico 20 a uma estrutura de sustentação externa.

[0038] O primeiro ventilador 30 é conectado a uma primeira extremidade 21A do eixo 21 do motor elétrico 20. A primeira extremidade do eixo 21 do motor elétrico 20 protubera a partir da primeira extremidade 28A do invólucro 28 do motor elétrico 20. O primeiro ventilador 30 compreende pás 31 que têm uma forma de modo que a rotação do primeiro ventilador 30 com o motor elétrico 20 faz com que o ar L1 flua no duto 10. O primeiro ventilador 30 forma, desse modo, um propulsor. As pás 31 do primeiro ventilador 30 insuflam ar L1 em uma direção a partir da segunda extremidade 12 do duto 10 em direção à primeira extremidade 11 do duto 10. A primeira extremidade 11 do duto 10 é, desse modo, uma extremidade a jusante e a segunda extremidade 12 do duto 10 é uma extremidade a montante.

[0039] O alojamento 50 circunda pelo menos a segunda extremidade 28B e a circunferência 28C do invólucro 28 do motor elétrico 20. O motor elétrico 20, o primeiro ventilador 30 e o alojamento 50 são todos situados dentro do duto 10. O alojamento 50 tem uma primeira extremidade 51, uma segunda extremidade 52 e uma circunferência 53 que se estende na direção axial X-X a partir da primeira extremidade 51 para a segunda extremidade 52 do alojamento 50. A segunda extremidade 52 e a circunferência 53 do alojamento 50 formam uma superfície fechada. A segunda extremidade 52 do alojamento 50 é pelo menos parcialmente aberta. A primeira extremidade 51 do alojamento 50 é voltada em direção à primeira extremidade 11 do duto 10. A segunda extremidade 52 do alojamento 50 é voltada em direção à segunda extremidade 12 do duto 10. A segunda extremidade 52 do alojamento 50 é, desse modo, uma extremidade a jusante e a primeira extremidade 51 do alojamento 50 é uma extremidade a montante. A primeira extremidade 51 do alojamento 50 é posicionada essencialmente no mesmo plano radial da primeira extremidade 28A do invólucro 28 do motor elétrico 20. Há uma abertura de saída de ar de resfriamento 70 na primeira extremidade 51 do alojamento 50. A abertura de saída de ar de resfriamento 70 é formada entre a circunferência 28C do invólucro 28 do motor elétrico 20 e a circunferência 53 do alojamento 50 na primeira extremidade 51 do alojamento 50. Um canal de ventilação 55 é formado entre a circunferência 28C do invólucro 28 do motor elétrico 20 e a circunferência 53 do alojamento 50 entre a primeira extremidade 51 e a segunda extremidade 52 do alojamento 50. A sucção causada pelo primeiro ventilador 30 dentro do canal de ventilação 55 é mais eficaz quando a primeira extremidade 51 do alojamento 50 está aproximadamente na mesma posição axial X-X da primeira extremidade 28A do invólucro 28. A abertura de saída de ar de resfriamento 70 deve ser vantajosamente formada em um plano radial.

[0040] A disposição compreende adicionalmente dois dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 que passam radialmente a partir do exterior da circunferência 13 do duto 10 para o interior do alojamento 50. Os dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 têm uma abertura de entrada 61 A, 62A no exterior do duto 10 e uma abertura de saída 61B, 62B no interior do alojamento 50. Os dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 são posicionados na segunda extremidade a montante 52 do alojamento 50.

[0041] O primeiro ventilador 30 pode ser usado para ventilar ar quente L1 a partir de um aparelho que produz calor residual através do duto 10 e adicionalmente através de dutos de ventilação conectados ao duto 10 fora do espaço em que o aparelho que produz calor residual está situado. O ar quente L1 passa no duto 10 ao longo das superfícies externas do alojamento 50 isto é, ao longo da segunda extremidade 52 e ao longo da circunferência 53 do alojamento 50. O ar quente L1 não entra em contato com o invólucro 28 do motor elétrico 10 de maneira nenhuma e não irá aquecer, desse modo, o motor elétrico 20.

[0042] O primeiro ventilador 30 é adicionalmente disposto para causar uma pressão insuficiente na abertura de saída de ar de resfriamento 70 na primeira extremidade 51 do alojamento 50. A pressão insuficiente na abertura de saída de ar de resfriamento 70 faz com que o ar de resfriamento L10 flua a partir do exterior do duto 10 através dos dutos de ar de resfriamento 61, 62 para o interior do alojamento 50 na segunda extremidade 52 do alojamento 50 e adicionalmente ao longo do canal de ventilação 55 dentro do alojamento 50 para a abertura de saída de ar de resfriamento 70 na primeira extremidade 51 do alojamento 50. O ar de resfriamento L10 é, desse modo, aspirado a partir das aberturas de entrada 61A, 62A posicionadas no exterior da circunferência 13 do duto de ventilação 10 para os dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 e adicionalmente a partir das aberturas de saída 61B, 62B para o interior do alojamento 50. O ar de resfriamento L10 que passa para fora a partir da abertura de saída de ar de resfriamento 70 será misturado com o fluxo de ar quente L1 e passará adicionalmente com o fluxo de ar quente L1 ao longo do duto 10 para fora do espaço em que o aparelho que produz calor está situado. O motor elétrico 20 será, desse modo, resfriado, com o ar de resfriamento L10 passando ao longo do canal de ventilação 55 no alojamento 50 ao longo da superfície externa do invólucro 28 do motor elétrico 20. O ar de resfriamento L10 é, desse modo, obtido a partir do exterior do duto 10 a partir do espaço que circunda o duto 10. O ar de resfriamento L10 pode ser obtido diretamente a partir do espaço que circunda o duto 10 ou o ar de resfriamento L10 pode ser direcionado, por exemplo, com dutos a partir de um espaço mais remoto para o espaço que circunda o duto 10.

[0043] Essa primeira modalidade compreende dois dutos de ar de resfriamento 61, 62 que avançam a partir do exterior do duto 10 para o interior do alojamento 50. A disposição naturalmente não é limitada ao uso de dois dutos de ar de resfriamento 61, 62. Pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento 61, 62 é necessário no presente modelo de utilidade. O número de dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 a ser usado depende, por exemplo, se os dutos de entrada de ar de resfriamento 61,62 também são usados para sustentar o alojamento 50 dentro do duto 10.

[0044] O alojamento 50 pode ser, nessa primeira modalidade, sustentado no duto 10 somente através de um número adequado de dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62. Os dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 terá, desse modo, uma função dupla. Pelo menos três dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 serão necessários em tal caso. O alojamento 50 pode ser, por outro lado, sustentado por palhetas de sustentação separadas 81, 82 que se estendem entre a superfície externa do alojamento 50 e a superfície interna do duto 10. Então, apenas um duto de entrada de ar de resfriamento 61, 62 pode ser usado.

[0045] O motor elétrico 20 deve ser naturalmente sustentado no alojamento 50. O motor elétrico 20 pode ser fixado com parafusos, por exemplo, através do suporte normal 29 do motor elétrico 20 para uma estrutura de sustentação 56 dentro do alojamento 50. O motor elétrico 20 também pode ser sustentado com palhetas de sustentação radiais (não mostradas nas Figuras) que se estendem entre a superfície externa do invólucro 28 do motor elétrico 20 e a superfície interna do alojamento 50.

[0046] Há um motor elétrico 20, um eixo 21 e um primeiro ventilador 30 na modalidade na Figura 1. O primeiro ventilador 30 tem uma dupla função nessa modalidade. O primeiro ventilador 30 faz com que o ar quente L1 flua no duto 10 a partir da segunda extremidade 12 em direção à primeira extremidade 11 do duto 10. O primeiro ventilador faz com que ar de resfriamento adicional L10 flua a partir dos dutos de entrada de resfriamento 61, 62 ao longo do canal de ventilação 55 e adicionalmente para fora do canal de ventilação 55 através da abertura de saída 70 de ar de resfriamento L10.

[0047] A Figura 3 é um corte transversal vertical de uma segunda modalidade de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial de acordo com o presente modelo.

[0048] Essa segunda modalidade compreende, além do primeiro ventilador 30, um segundo ventilador 40 conectado a uma segunda extremidade oposta 21B do eixo 21 do motor elétrico 20 em uma extremidade oposta do motor elétrico 20. Essa modalidade compreende somente um duto de entrada de ar de resfriamento 61. O segundo ventilador 40 compreende pás 41 que têm uma forma de modo que a rotação do segundo ventilador auxiliar 40 produza ar para fluir através do interior do alojamento 50 que circunda o invólucro 28 do motor elétrico 20. O alojamento 50 tem uma primeira extremidade 51, uma segunda extremidade 52 e uma circunferência 53 que se estende na direção axial X-X a partir da primeira extremidade 51 para a segunda extremidade 52 do alojamento 50. A primeira extremidade 51, a segunda extremidade 52 e a circunferência 53 do alojamento 50 formam superfícies fechadas. O alojamento 50 encerra o invólucro 28 do motor elétrico 20 completamente de modo que o ar quente L1 que flui no duto 10 não possa penetrar no alojamento 50 de modo algum. O segundo ventilador 40 está situado dentro do alojamento 50 entre a segunda extremidade 52 do alojamento 50 e a segunda extremidade 28B do invólucro 28 do motor elétrico 20.

[0049] O único duto de entrada de ar de resfriamento 61 passa radialmente a partir do exterior da circunferência 13 do duto de ventilação 10 para o centro do duto de ventilação 10 e adicionalmente de modo axial para a segunda extremidade 52 do alojamento 50. O duto de entrada de ar de resfriamento 61 tem uma abertura de entrada 61A no exterior do duto 10 e uma abertura de saída 61B no interior do alojamento 50. A abertura de saída 61B é posicionada no meio da segunda extremidade 52 do alojamento 50.

[0050] A disposição compreende adicionalmente dois dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 que passam radialmente R a partir do interior do alojamento 50 para o exterior do duto 10. Os dutos de entrada saída de ar de resfriamento 71, 72 têm uma abertura de entrada 71 A, 72A na superfície de circunferência 53 do alojamento 50 e uma abertura de saída 71B, 72B no exterior do duto 10. Os dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 são posicionados na primeira extremidade 51 do alojamento 50.

[0051] O primeiro ventilador 30 ventila ar quente L1 a partir de um aparelho que produz calor residual através do duto 10 e adicionalmente através de outros dutos conectados ao duto 10 para um espaço fora do espaço em que o aparelho que produz calor residual está situado. O ar quente L1 passa no duto 10 a partir da segunda extremidade 12 do duto 10 em direção à primeira extremidade 11 do duto 10 ao longo das superfícies externas do alojamento 50 isto é, ao longo da segunda extremidade 52 e da superfície de circunferência 53 do alojamento 50.

[0052] 0 segundo ventilador 40 é disposto para fazer com que o ar de resfriamento L10 passe no duto de entrada de ar de resfriamento 61 a partir da abertura de entrada 61A do duto de entrada de ar de resfriamento 61 e adicionalmente a partir da abertura de saída 61B para o interior do alojamento 50. O ar de resfriamento L10 irá, então, fluir através do canal de ventilação 55 a partir da segunda extremidade 52 do alojamento 50 para a primeira extremidade 51 do alojamento 50. O ar de resfriamento L10 flui adicionalmente a partir da primeira extremidade 51 do alojamento 50 para as aberturas de entrada 71A, 72A dos dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72. O ar de resfriamento L10 passa adicionalmente ao longo dos dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 e adicionalmente a partir de aberturas de saída 71B, 72B dos dutos de saída de ar de resfriamento 71,72 para o exterior do duto 10.

[0053] O alojamento 50 pode ser, nessa segunda modalidade, sustentado no duto 10 somente através de um número adequado de dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72. Os dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 terá, desse modo, uma função dupla. Pelo menos três dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 serão necessários em tal caso. O duto de entrada de ar de resfriamento 61 também pode formar uma sustentação adicional para o alojamento 50. O alojamento 50 pode ser, por outro lado, sustentado por palhetas de sustentação separadas 81, 82 que se estendem entre a superfície de circunferência 53 do alojamento 50 e a superfície de circunferência 13 do duto 10.

[0054] O segundo ventilador 40 pode ser, nessa segunda modalidade, disposto altemativamente para fazer com que o ar de resfriamento L10 flua na direção oposta, isto é, a partir dos dutos de saídas de resfriamento 71, 72 para o duto de entrada de resfriamento 61. Isso se deve ao fato de que o alojamento 50 encerra o invólucro 28 do motor elétrico 20 totalmente e que um segundo ventilador separado 40 é usado para transferir o ar de resfriamento L10.

[0055] Há um motor elétrico 20, um eixo 21, um primeiro ventila- dor 30 e um segundo ventilador 40 na modalidade na Figura 3. O primeiro ventilador 30 faz com que o ar quente L1 flua no duto 10 a partir da segunda extremidade 12 em direção à primeira extremidade 11 do duto 10. O segundo ventilador 40 faz com que o ar de resfriamento L10 flua a partir do duto de entrada de resfriamento 61 ao longo do canal de ventilação 55 e adicionalmente para fora do canal de ventilação 55 através do duto de saída de ar de resfriamento L10 71, 72. Dois fluxos de ar diferentes L1, L10 são produzidos com dois ventiladores 30, 40 posicionados em um único eixo 21 do motor elétrico 20.

[0056] A Figura 4 é um corte transversal vertical de uma disposição de resfriamento para um ventilador axial usado para remover ar quente produzido por uma máquina elétrica.

[0057] Uma máquina elétrica 100 é fornecida dentro de um alojamento 200 que forma um espaço fechado ao redor da máquina elétrica 100. A máquina elétrica 100 compreende um rotor 110 encaixado em um eixo giratório 130. O eixo 130 é sustentado nas duas extremidades em mancais 141, 142. O eixo 130 tem um eixo geométrico central A-A. A máquina elétrica 100 compreende adicionalmente um estator 120 que circunda o rotor 110. A máquina elétrica 100 pode ser um gerador ou um motor. O rotor 110 é dotado de canais de ar axiais A-A 111 e canais de ar radiais 112. Os canais de ar axiais 111 se abrem nos canais de ar radiais 112. O estator 120 é dotado de canais de ar radiais 121.

[0058] As duas superfícies de extremidade do alojamento 200 são dotadas de passagens de ar P11, P12 permitindo que o ar de resfriamento L1 passe a partir do exterior do alojamento 200 para o alojamento 200 em direção às duas extremidades da máquina elétrica 100. O ar de resfriamento L1 pode ser adicionalmente direcionado a partir das duas extremidades do rotor 110 para os canais de ar axiais 111 e adicionalmente a partir dos canais de ar axiais 111 para os canais de ar radiais 112. O ar passará, então, a partir dos canais de ar radiais 112 do rotor 110 através do vão G entre o rotor 110 e o estator 120 para os canais de ar radiais 121 no estator 120.

[0059] O ar L1 que foi aquecido ao passar através do rotor 110 e do estator 120 na máquina elétrica 100 passa adicionalmente a partir dos canais de ar radiais 121 no estator 120 através de passagens de ar P11 no teto do alojamento 200 para uma câmara de pressão de distribuição de ar 210 na parte superior do alojamento 200 acima do estator 120 da máquina elétrica 100 e adicionalmente para o duto 10, que é conectado através do segundo flange 12 para a câmara de pressão de distribuição de ar 210. O ar quente L1 será, então ventilado com o ventilador axial 30 através do duto 10 e adicionalmente através de um duto externo 300, que é conectado ao duto 10 através do primeiro flange 11.0 duto externo 300 pode ser direcionado a um espaço fora do espaço em que a máquina elétrica 100 está ou para o ar externo.

[0060] O corte transversal do duto cilíndrico 10 é vantajosamente circular. A forma do invólucro 50 é, de maneira vantajosa, essencialmente cilíndrica em um caso em que o motor elétrico 20 é essencialmente cilíndrico. O corte transversal dos dutos de entrada de ar de resfriamento 61, 62 e os dutos de saída de ar de resfriamento 71, 72 é, de maneira vantajosa, essencialmente circular. A passagem de saída de ar de resfriamento 70 no invólucro 50 forma, vantajosamente, um anel circular ao redor do motor elétrico 20.

[0061] O duto 10 é, nas Figuras, apresentado para percorrer na direção vertical. O duto 10 também pode, entretanto, percorrer na direção horizontal ou em uma direção inclinada. O eixo geométrico X-X do motor elétrico 20 percorre em todos os casos na direção axial X-X do duto 10.

[0062] A máquina elétrica 100 é vantajosamente um gerador em uma estação de energia diesel.

[0063] O presente modelo de utilidade e as modalidades do mesmo não são limitadas aos exemplos descritos acima, mas podem variar dentro do escopo das reivindicações.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Disposição de resfriamento para um ventilador axial que compreende: um duto (10) que tem uma direção axial (X-X) e que compreende uma primeira extremidade (11), uma segunda extremidade oposta (12) e uma circunferência (13) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (11) e a segunda extremidade (12) do duto (10), um motor elétrico (20) dentro do duto (10) que compreende um eixo giratório (21) que se estende na direção axial (X-X) do duto (10) e que tem uma primeira extremidade (21 A) e uma segunda extremidade oposta (21B), um rotor (22) no eixo (21), e um estator (23) que circunda o rotor (22), um invólucro (28) dentro do duto (10) que encerra o estator (23) do motor elétrico (20), sendo que o dito invólucro (28) compreende uma primeira extremidade (28A) voltada em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), uma segunda extremidade oposta (28B), e uma circunferência (28C) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (28A) e a segunda extremidade (28B) do invólucro (28), pelo menos um primeiro ventilador (30) dentro do duto (10) conectado à primeira extremidade (21 A) do eixo (21) que se protubera a partir da primeira extremidade (28A) do invólucro (28), o dito pelo menos um primeiro ventilador (30) faz com que o ar (L1) flua no duto (10) em uma direção a partir da segunda extremidade (12) em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), CARACTERIZADA pelo fato de que a disposição compreende adicionalmente: um alojamento (50) dentro do duto (10) que compreende uma primeira extremidade (51) voltada em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), uma segunda extremidade oposta (52), e uma circunferência (53) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (51) e a segunda extremidade (52) do alojamento (50), através da qual pelo menos a segunda extremidade (28B) e a circunferência (28C) do invólucro (28) é encerrada pelo alojamento (50) de modo que um canal de ventilação (55) seja formado no espaço entre a circunferência (28C) do invólucro (28) e a circunferência (53) do alojamento (50), o pelo menos um primeiro ventilador (30) permanece fora do alojamento (50), o invólucro (28) é sustentado (29, 56) no alojamento (50), pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) na segunda extremidade (52) do alojamento (50) que se estende a partir do exterior da circunferência (13) do duto (10) para o interior do alojamento (50), pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (70, 71 A, 72A) na primeira extremidade (51) do alojamento (50).

2. Disposição de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: a primeira extremidade (51) do alojamento (50) é posicionada na mesma posição axial (X-X) da primeira extremidade (28A) do invólucro (28), a pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (70) é formada na primeira extremidade (51) do alojamento (50) no espaço entre a circunferência (28C) do invólucro (28) e a circunferência (53) do alojamento (50), através do qual a pelo menos um primeiro ventilador (30) é disposto para produzir pressão insuficiente na pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (70) de modo que o ar de resfriamento (L10) flua a partir do pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) para o interior do alojamento (50) na segunda extremidade (52) do alojamento (50) e adicionalmente ao longo do canal de ventilação (55) para a pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (70) e adicionalmente para fora a partir da abertura de saída de ar de resfriamento (70) para o interior do duto de ventilação (10).

3. Disposição de resfriamento, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que: o invólucro (28) é completamente encerrado pelo alojamento (50), a pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (71 A, 71B) é conectada a pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento (71, 72) que passa a partir do interior do alojamento (50) através do interior do duto (10) e através da circunferência (13) do duto (10) para o exterior do duto (10), um segundo ventilador (40) é disposto dentro do alojamento (50) em uma segunda extremidade oposta (21B) do eixo (21) que se protubera a partir da segunda extremidade (28B) do invólucro (28) no espaço entre a segunda extremidade (28b) do invólucro (28) e a segunda extremidade (52) do alojamento (50), através do qual o segundo ventilador (40) é disposto para fazer com que o ar de resfriamento (L10) flua a partir do pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) para o interior do alojamento (50) e adicionalmente ao longo do canal de ventilação (55) para a pelo menos uma abertura de saída de ar de resfriamento (71 A, 71B) e adicionalmente ao longo do pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento (71, 72) para o exterior do duto (10).

4. Disposição de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a forma do invólucro (28) do motor elétrico (20) é essencialmente cilíndrica.

5. Disposição de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a forma do alojamento (50) é essencialmente cilíndrica.

6. Disposição de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o duto (10) compreende flanges de fixação (15, 16) em ambas as extremidades (11, 12) do duto (10).

7. Disposição de resfriamento para um ventilador axial que compreende: um duto (10) que tem uma direção axial (X-X) e que compreende uma primeira extremidade (11), uma segunda extremidade oposta (12) e uma circunferência (13) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (11) e a segunda extremidade (12) do duto (10), um motor elétrico (20) dentro do duto (10) que compreende um eixo giratório (21) que se estende na direção axial (X-X) do duto (10) e que tem uma primeira extremidade (21A) e uma segunda extremidade oposta (21B), um rotor (22) no eixo (21) e um estator (23) que circunda o rotor (22), um invólucro (28) dentro do duto (10) que encerra o estator (23) do motor elétrico (20), sendo que o dito invólucro (28) compreende uma primeira extremidade (28A) voltada em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), uma segunda extremidade oposta (28B), e uma circunferência (28C) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (28A) e a segunda extremidade (28B) do invólucro (28), pelo menos um primeiro ventilador (30) dentro do duto (10) conectado à primeira extremidade (21 A) do eixo (21) que se protubera a partir da primeira extremidade (28A) do invólucro (28), o dito pelo menos um primeiro ventilador (30) faz com que o ar (L1) flua no duto (10) em uma direção a partir da segunda extremidade (12) em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), CARACTERIZADA pelo fato de que a disposição compreende adicionalmente: um alojamento (50) dentro do duto (10) que compreende uma primeira extremidade (51) voltada em direção à primeira extremidade (11) do duto (10), uma segunda extremidade oposta (52), e uma circunferência (53) que se estende na direção axial (X-X) entre a primeira extremidade (51) e a segunda extremidade (52) do alojamento (50), através da qual o invólucro (28) é completamente encerrado pelo alojamento (50) de modo que um canal de ventilação (55) seja formado no espaço entre a circunferência (28C) do invólucro (28) e a circunferência (53) do alojamento (50), o pelo menos um primeiro ventilador (30) permanece fora do alojamento (50), o invólucro (28) é sustentado (29, 56) no alojamento (50), pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) situado em uma extremidade (51, 52) do alojamento (50) e que se estende a partir do exterior da circunferência (13) do duto (10) para o interior do alojamento (50), pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento (71, 72) situado em uma extremidade oposta (51, 52) do alojamento (50) em relação ao pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62), um segundo ventilador (40) disposto dentro do alojamento (50) em uma segunda extremidade oposta (21B) do eixo (21) que se protubera a partir da segunda extremidade (28B) do invólucro (28) no espaço entre a segunda extremidade (28b) do invólucro (28) e a segunda extremidade (52) do alojamento (50), através do qual o segundo ventilador (40) é disposto para fazer com que o ar de resfriamento (L10) flua a partir do pelo menos um duto de entrada de ar de resfriamento (61, 62) para o interior do alojamento (50) e adicionalmente ao longo do canal de ventilação (55) para o pelo menos um duto de saída de ar de resfriamento (71, 72) e adicionalmente para o exterior do duto (10).

8. Disposição de resfriamento, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADA pelo fato de que a forma do invólucro (28) do motor elétrico (20) é essencialmente cilíndrica.

9. Disposição de resfriamento, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a forma do alojamento (50) é essencialmente cilíndrica.

10. Disposição de resfriamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, CARACTERIZADA pelo fato de que o duto (10) compreende flanges de fixação (15, 16) em ambas as extremidades (11, 12) do duto (10).