ES2254584T3 - Grupo motor-ventilador. - Google Patents
Grupo motor-ventilador.Info
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Abstract
Grupo moto-ventilador (1) que comprende una voluta (10), una turbina (12) alojada en la voluta para engendrar un flujo de aire dentro de ésta, un motor (14) de accionamiento de la turbina, un soporte (20) para el motor que forma igualmente una cubierta de obturación de la voluta por un lado (10a) de ésta, y un módulo (30) de mando del motor asociado a al menos un radiador (36) disipador de calor engendrado por componentes del módulo de mando y expuesto al flujo de aire engendrado dentro de la voluta, caracterizado por el hecho de que el módulo de mando (30) se monta sobre la cubierta soporte motor (20) por el lado exterior de ésta y el radiador (36) se introduce al menos en parte a través de al menos una abertura (28) formada en la cubierta soporte motor y que desemboca lateralmente en la voluta.
Description
Grupo motor-ventilador.
La invención concierne un grupo
moto-ventilador, principalmente para una
instalación de calefacción y/o de climatización, en particular para
un vehículo automóvil.
Para una aplicación como esa, se conoce el
utilizar un grupo moto-ventilador del tipo que
comprende una voluta, una turbina alojada en la voluta para
engendrar un flujo de aire dentro de ésta, un motor de
accionamiento de la turbina, un soporte para el motor que forma
igualmente cubierta de obturación de la voluta por un lado de ésta,
y un módulo de mando del motor que permite hacer variar la
velocidad del motor según las necesidades.
El documento
EP-A-652 375 muestra un grupo
moto-ventilador 10 que comprende una voluta 12, una
turbina 14 alojada en la voluta para engendrar un flujo de aire
dentro de ésta, un motor 16 de accionamiento de la turbina, un
soporte 30 para el motor que forma igualmente una cubierta de
obturación de la voluta por un lado de ésta, un módulo 36 de mando
del motor y al menos un radiador 38 disipador de calor engendrado
por componentes del módulo de mando y expuesto al flujo de aire
engendrado dentro de la voluta, estando montado el módulo de mando
36 sobre la cubierta soporte motor 30 por el lado exterior
de
ésta.
ésta.
Un problema por resolver es la refrigeración del
módulo de mando del motor. Es conocido con este fin el asociar al
módulo de mando uno o varios radiadores para disipar el calor
engendrado por los componentes eléctricos y electrónicos de este
módulo. Se ha propuesto en particular exponer el o los radiadores
al flujo de aire engendrado dentro de la voluta, pero disponiendo
los radiadores a la salida de la voluta, lo que impone un
alejamiento entre componentes del módulo de mando y el motor a
accionar.
Además, la presencia de aletas de radiadores que
penetran a lo largo de una distancia relativamente importante en el
flujo de aire procedente de la voluta engendra perturbaciones de
flujo y ruido.
La invención tiene como objetivo resolver el
problema de la refrigeración del módulo de mando conservando al
mismo tiempo la posibilidad de alojar el módulo lo más cerca
posible del motor, con el fin de reducir las conexiones eléctricas
y el volumen ocupado, permitiendo al mismo tiempo un desmontaje y
un nuevo montaje fáciles del módulo de mando cuando sea necesario,
y asegurándose una refrigeración eficaz de éste.
Este objetivo se alcanza gracias a un grupo
moto-ventilador del tipo definido en el preámbulo de
la presente descripción y en el que el módulo de mando se monta
sobre la cubierta soporte motor por el lado exterior de ésta y el o
cada radiador disipador asociado al módulo de mando se introduce al
menos en parte a través de al menos una abertura formada en la
cubierta soporte motor y que desemboca lateralmente en la
voluta.
De este modo, puede obtenerse una refrigeración
eficaz por medio de la exposición del o de los radiadores del
módulo de mando a las fuertes turbulencias de aire que reinan en la
voluta, permitiendo al mismo tiempo un desmontaje y un nuevo
montaje fáciles del módulo de mando ya que éste, en caso de
necesidad, puede ser extraído del grupo
moto-ventilador sin necesidad de un desmontaje de la
cubierta soporte motor.
Ventajosamente, el módulo de mando comprende al
menos un radiador que presenta varias partes que son introducidas a
través de aberturas separadas de formas correspondientes. La
formación de varias aberturas, en vez de una abertura única y
necesariamente más grande, permite no afectar a la rigidez de la
cubierta soporte motor.
La o cada parte de radiador se introduce en una
abertura formada ventajosamente en una zona situada entre el
contorno exterior de la cubierta soporte motor y la parte central
de ésta situada enfrente de la turbina. De este modo, la o cada
parte de radiador sobresale lateralmente dentro de la voluta fuera
del trayecto de la turbina.
La distancia de penetración de la o de cada parte
de radiador en la voluta no está pues limitada por la necesidad de
no interferir con la turbina.
Sin embargo, con el fin de evitar la generación
de ruidos indeseables, esta distancia de penetración puede ser
relativamente reducida, por ejemplo comprendida entre 1 mm y 20 mm,
preferentemente entre 1 mm y 15 mm.
Cuando el o cada radiador penetra al menos en
parte ligeramente dentro de la voluta, incluso aflora prácticamente
en el lado de ésta, una superficie suficiente de intercambio con el
aire puede ser presentada al aumentar las dimensiones, medidas en
el plano del lado de la voluta, y por consiguiente las dimensiones
de la o de las aberturas formadas en la cubierta soporte motor.
De forma conocida, la superficie de intercambio
puede también incrementarse proveyendo al o a cada radiador de
relieves con diferentes formas, como nervaduras, por ejemplo
curvadas, o cuñas.
La invención tiene también como objeto una
instalación de calefacción y/o de climatización que comprende un
grupo moto-ventilador como el que se define más
arriba.
La invención será mejor comprendida con la
lectura de la descripción hecha a continuación, a título
indicativo aunque no limitativo, haciendo referencia a las figuras
anexas, en las cuales:
- la figura 1 es una vista muy esquemática de una
instalación de calefacción y climatización para vehículo
automóvil;
- la figura 2 es una vista superior de un grupo
moto-ventilador según un modo de realización de la
invención;
- la figura 3 es una vista parcial lateral del
grupo moto-ventilador de la figura 2;
- la figura 4 es una vista muy esquemática en
perspectiva que muestra la cubierta soporte motor y la turbina del
grupo moto-ventilador de la figura 2;
- la figura 5 es una vista muy esquemática en
perspectiva y a escala aumentada que muestra el módulo de mando
motor del grupo moto-ventilador de la figura 2;
y
- las figuras 6 y 7 son vistas de detalle a
escala aumentada que muestran variantes de realización de los
radiadores del módulo de mando motor en un grupo
moto-ventilador como el de las figuras 2 a 5.
Un modo de realización de la invención será
descrito a continuación en el marco de la aplicación a una
instalación de calefacción y/o de climatización de vehículo
automóvil. Un grupo moto-ventilador según la
invención puede sin embargo ser utilizado para otras aplicaciones
que requieran la generación de un flujo de aire u otro gas.
La figura 1 muestra muy esquemáticamente una
instalación de calefacción y climatización de aire que comprende,
de forma bien conocida, un grupo moto- ventilador 1, o soplante, que
entrega un flujo de aire 2 dentro de un conducto 3. En este último,
se disponen un evaporador 4 de un circuito de refrigeración (cuando
la opción climatización de aire está presente), un radiador
intercambiador de calor por líquido 5 recorrido por el líquido de
enfriamiento del motor del vehículo y un radiador eléctrico
adicional eventual 6. En modo climatización, el aire es desviado a
un pasaje 7 en derivación del radiador 5. Aguas abajo de los
radiadores 5 y 6, el conducto 3 distribuye el aire hacia bocas de
salida en el habitáculo del vehículo. La distribución y la mezcla
eventual del aire se hacen con ayuda de trampillas accionadas (no
representadas).
El grupo moto-ventilador 1
comprende (figuras 1 a 3) una voluta 10 en el interior de la cual
se aloja una turbina 12. En uno de sus lados 10a, la voluta
presenta una abertura cerrada por una cubierta 20 que forma soporte
de un motor 14 de accionamiento de la turbina 12. El motor 14
(mostrado esquemáticamente en trazo mixto en las figuras 2 y 3) y
la turbina 12 son coaxiales. La turbina es montada por brazos
radiales 12a en el árbol 14a de salida del motor 14.
El soporte 20 delimita un alojamiento 22 para el motor que sobresale
lateralmente por el lado 10a de la voluta. El lado de la
voluta opuesto al lado 10a presenta una abertura central de
admisión de aire. El aire aspirado y puesto en circulación por la
turbina es extraído de la voluta 10 por una salida 10c
empalmada al conducto 3.
En el grupo moto-ventilador según
la invención, se monta un módulo de mando motor 30, que permite
accionar el motor a una velocidad de rotación variable en función
del caudal de aire deseado a la salida de la voluta, sobre la
cubierta soporte motor 20, por el lado exterior de ésta.
Más precisamente, se monta el módulo 30 sobre una
parte de un reborde 24 de la cubierta soporte motor que rodea la
abertura del alojamiento motor 22. El reborde 24 presenta un
contorno 24a circular que se adapta a la abertura lateral
formada en el lado 10a de la voluta. La obturación de esta
abertura se realiza por ejemplo por montaje del tipo "cuarto de
vuelta" o a bayoneta de la cubierta soporte motor 20 en el lado
10a de la voluta.
Ventajosamente, el eje del alojamiento motor 22
(que se confunde con el eje del motor y de la turbina) está
desplazado con respecto al del contorno 24a de la cubierta
soporte motor. De este modo, el reborde 24 presenta una amplitud
variable y el módulo 30 se monta en la zona 26 del reborde 24, de
mayor amplitud. De este modo se dispone un espacio suficiente para
el montaje del módulo 30, limitando al mismo tiempo el volumen
total ocupado.
El montaje del motor 14 sobre la cubierta soporte
motor 20 está garantizada por tornillos o conjuntos tornillo
tuerca 27 que atraviesan pasadores de fijación 25 formados por
partes embutidas del reborde 24 en los cuales se alojan patas de
montaje del motor.
El módulo de mando 30 comprende una placa de
circuito impreso (no representada) que soporta un conjunto de
componentes eléctricos y electrónicos y componentes 31 para recibir
una tensión de alimentación y señales de mando de velocidad motor y
para entregar la alimentación necesaria al motor. Para simplificar,
las conexiones de entrada y de salida del módulo de mando y del
motor no se han representado. La figura 4 muestra sin embargo que
el módulo de mando 30 está provisto de una cubierta 34 que recubre
la placa de circuito impreso y los componentes soportados por ésta,
y que está fijada a un radiador 36 sobre el cual se disponen la
placa de circuito impreso y los componentes soportados por
ésta.
El radiador 36 comprende partes que sobresalen
como bornes o aletas 38 en su superficie inferior, los bornes o
aletas 38 se introducen en aberturas 28 de la parte del reborde 24
a la que el módulo 30 está fijado. En el ejemplo ilustrado, los
bornes 38 son en sección sensiblemente en forma de sectores de
anillo, presentando las aberturas 28 formas correspondientes.
Las aberturas 28 están formadas en una zona del
reborde 24 situada entre el contorno 24a y la parte central
de la cubierta soporte motor situada enfrente de la turbina 12. De
este modo, las aberturas 28 desembocan lateralmente en la voluta 10
fuera del recorrido de la turbina (el límite 12a del
recorrido de la turbina está indicado en trazo discontinuo en la
figura 2).
Por supuesto, el número y la forma de los bornes
o aletas 38 podrán variar sin salir del marco de la invención. Se
puede considerar introducir el radiador 36, provisto o no de bornes
o de aletas, a través de una abertura que abrace su contorno. Sin
embargo, debido a sus dimensiones, una abertura como esa puede
afectar a la rigidez de la cubierta soporte motor 20. Esta es la
razón, de que se prefiera la realización de varias aberturas 28 de
menores dimensiones a través de las cuales se introducen partes del
radiador que sobresalen. En efecto, la rigidez de la cubierta
soporte motor es entonces preservada por las bandas de materia
28a que forman tirantes que separan las aberturas unas de
otras.
También señalaremos que el módulo de mando puede
estar provisto de varios radiadores distintos en su parte inferior.
Según el tamaño de estos radiadores, podrán ser introducidos
totalmente, o parcialmente por medio de relieves o de aletas
formados en su superficie inferior, en aberturas de la cubierta
soporte motor.
El módulo de mando 30 está fijado por ejemplo por
medio de tornillos 32 que pasan por patas 30a en los
extremos del módulo y que se atornillan en pasadores 29 formados
solidariamente con la cubierta soporte motor 20.
De este modo, en caso de avería, el módulo de
mando 30 puede ser desmontado fácilmente del grupo
moto-ventilador ya que después de retirar los
tornillos 32, puede ser extraído sin necesidad de desmontar la
cubierta soporte motor. El nuevo montaje de un módulo de mando es
también igual de sencillo.
Los bornes o aletas 38 del radiador que penetran
en el interior de la voluta 10 se sitúan fuera del recorrido de la
turbina 12, en las cercanías de la periferia de la voluta, y no
pueden interferir con la turbina cuando ésta está en rotación.
Sin embargo es deseable, para evitar la
generación de ruido indeseable, limitar la penetración de los
bornes o aletas 38 en la voluta. Una distancia de penetración de 1
mm a 20 mm, incluso hasta de 1 mm a 15 mm es preferible. Incluso en
el caso en el que los bornes o aletas 38 prácticamente afloren en
el lado de la voluta, puede realizarse un intercambio térmico con
el aire satisfactorio gracias a las turbulencias que reinan en la
voluta. En efecto, como lo muestra la figura 2, la zona de montaje
del módulo 30 puede situarse netamente aguas arriba de la salida de
la voluta, salida al nivel de la cual el flujo de aire es menos
turbulento. La zona 26 del reborde 24 donde están formadas las
aberturas 28 presenta una posición angular mediana que está
desfasada preferentemente de al menos 90º en retraso con respecto a
la salida de la voluta, lo que sitúa al módulo del radiador en la
zona de mayor turbulencia de la voluta y mejora de este modo
considerablemente su refrigeración.
A pesar de una escasa penetración en la voluta,
los bornes o aletas 38 pueden presentar individualmente o
globalmente, dimensiones suficientes, medidas en el plano del lado
10a de la voluta, para ofrecer una gran superficie de
intercambio, estando dimensionadas las aberturas 28 de forma
correspondiente.
De forma conocida en sí misma, un aumento de la
superficie de intercambio puede ser obtenido formando relieves
particulares en los bornes o aletas 38.
La figura 5 muestra bornes o aletas 38 que
presentan en su superficie de extremo nervaduras 38a de
forma curva, que están sensiblemente alineadas en la dirección
general del flujo de aire dentro de la voluta con el fin de limitar
las perturbaciones causadas a este flujo.
Según otra variante mostrada por la figura 6, los
bornes o aletas 38 presentan en la superficie externa relieves en
forma de cuñas 38b, dispuestos por ejemplo al
tresbolillo.
Claims (13)
1. Grupo moto-ventilador (1) que
comprende una voluta (10), una turbina (12) alojada en la voluta
para engendrar un flujo de aire dentro de ésta, un motor (14) de
accionamiento de la turbina, un soporte (20) para el motor que
forma igualmente una cubierta de obturación de la voluta por un
lado (10a) de ésta, y un módulo (30) de mando del motor
asociado a al menos un radiador (36) disipador de calor engendrado
por componentes del módulo de mando y expuesto al flujo de aire
engendrado dentro de la voluta, caracterizado por el hecho
de que el módulo de mando (30) se monta sobre la cubierta soporte
motor (20) por el lado exterior de ésta y el radiador (36) se
introduce al menos en parte a través de al menos una abertura (28)
formada en la cubierta soporte motor y que desemboca lateralmente
en la voluta.
2. Grupo moto-ventilador según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
módulo de mando (30) comprende al menos un radiador (36) que
presenta varias partes (38) que sobresalen de una superficie
externa del radiador y que se introducen en aberturas separadas
(28) formadas en la cubierta soporte motor (20).
3. Grupo moto-ventilador según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
por el hecho de que el o cada radiador (36) se introduce al menos
en parte en una abertura (28) formada en una zona (26) situada
entre un contorno exterior (24a) de la cubierta soporte
motor y una parte central de ésta situada enfrente de la turbina
(12).
4. Grupo moto-ventilador según la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la
distancia de penetración de al menos una parte (38) del o de cada
radiador en el interior de la voluta (10) está comprendida entre 1
mm y 20 mm.
5. Grupo moto-ventilador según la
reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la
susodicha distancia de penetración está comprendida entre 1 mm y
15 mm.
6. Grupo moto-ventilador según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
por el hecho de que el módulo de mando se monta en una zona (26) de
un reborde (24) de la cubierta soporte motor (20) que rodea un
alojamiento (22) para el motor
(14).
(14).
7. Grupo moto-ventilador según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el
reborde (24) presenta un contorno circular (24a) que
presenta un centro desplazado con respecto al eje del motor (14) y
del alojamiento del motor (22) y el módulo (30) se monta en la zona
(26) del reborde (24) de mayor amplitud.
8. Grupo moto-ventilador según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado
por el hecho de que la zona (26) del reborde (24) presenta una
posición angular mediana desfasada de al menos 90º en retraso con
respecto a la salida de voluta.
9. Grupo moto-ventilador según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
por el hecho de que cada parte de radiador (38) introducida a
través de una abertura de la cubierta soporte motor presenta
relieves en su superficie de extremo.
10. Grupo moto-ventilador según
la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que los
susodichos relieves son nervaduras curvadas (38a).
11. Grupo moto-ventilador según
la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que las
susodichas nervaduras (38a) están sensiblemente alineadas en
la dirección general del flujo de aire dentro de la voluta
(10).
12. Grupo moto-ventilador según
la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que los
susodichos relieves son cuñas (38b).
13. Instalación de calefacción y/o de
climatización, caracterizada por el hecho de que comprende
un grupo moto-ventilador (1) según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 12 empalmado a un conducto (3)
provisto de al menos un dispositivo de calentamiento (5, 6) o de
enfriamiento de aire (4).
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