ES2264107T3 - Conjunto motor-compresor para vehiculos de motor. - Google Patents

Abstract

Conjunto motor-compresor (1) para vehículos de motor, que comprende: - un motor eléctrico (2); - un compresor (3) a través del cual circula un líquido de trabajo y que tiene una caja (5) y una rueda móvil (6); y - medios de conexión (4) para fijar de forma desmontable el citado compresor (3) al citado motor (2), y que comprenden un primer miembro de conexión (10) y un segundo miembro de conexión (11); estando separado el citado primer miembro de conexión (10) de y fijado de forma desmontable a la citada caja (5), y definiendo una superficie de posicionamiento (10a) para una parte de conexión (5a) de la citada caja (5), y estando separado el citado segundo miembro de conexión (11) de y fijado de forma desmontable al citado primer miembro de conexión (10) y a la citada caja (5), y definiendo una superficie de guiado (16) para guiar el líquido de trabajo dentro de la caja (5); caracterizado porque el citado segundo miembro de conexión (11) está colocado entre el citado primer miembro de conexión (10) y la citada caja (5), de tal modo que esté axialmente libre del citado primer miembro de conexión (10) cuando la citada caja (5) se libera del citado primer miembro de conexión (10).

Description

Conjunto motor-compresor para vehículos de motor.

La presente invención se refiere a un conjunto motor-compresor para vehículos de motor, en especial para suministrar aire comprimido a sistemas de célula energética.

Se conocen conjuntos de motor-compresor para vehículos de motor que comprenden fundamentalmente un motor eléctrico; y un compresor centrífugo que tiene una caja fijada a y soportada por la caja del motor eléctrico, y una o varias ruedas móviles conectadas a un eje secundario del motor. Más específicamente, en un extremo axial la caja del motor eléctrico tiene una brida de conexión, una superficie circunferencial exterior que la soporta y está fijada a la caja del compresor.

Más específicamente, la caja del compresor define una toma en el extremo axial opuesto de la brida de conexión, y un distribuidor centrífugo de alimentación con la brida. La rueda móvil comprende varias palas fijadas a una parte del eje secundario del motor eléctrico, que se proyecta hacia dentro de la caja del compresor.

En un ciclo de funcionamiento normal, el aire circula desde la toma hasta el distribuidor de alimentación a lo largo de una ruta definida por el contorno interior de la caja del compresor y por el contorno exterior de la rueda móvil, que rota mediante el eje del motor eléctrico.

La superficie circunferencial exterior de la brida de conexión hace posible posicionar la caja del compresor, de tal modo que la brida de conexión produce un grado relativamente alto de precisión dimensional para reducir la holgura entre el contorno interior de la caja y el contorno exterior de la rueda móvil, y de este modo mejorar la eficiencia total del compresor.

La superficie circular, vuelta hacia la caja del compresor, de la brida de conexión es también responsable de guiar la alimentación de aire, de tal modo que cada tamaño de compresor exige una brida de conexión de forma y tamaño específicos.

Si se realizan cambios frecuentes en el tamaño de los turbocompresores aplicados al mismo tipo de motor eléctrico, ya sea por motivos de pruebas o para permitir cierta cantidad de flexibilidad en los equipos de diferentes tipos de vehículos, la configuración del conjunto motor-compresor anterior exige cambiar toda la brida de conexión, que incluye un complicado trabajo de mecanización, en especial a la vista de las estrechas tolerancias dimensionales de la superficie circunferencial sobre la que está situada

\hbox{el compresor.}

El documento US5638796 describe un sobrealimentador eléctrico que comprende un ventilador centrífugo para aire comprimido, montado en un extremo de un eje. Se dispone de un primer cojinete para soportar el ventilador en el extremo antes citado del eje en voladizo. El rotor de un motor eléctrico está montado en el extremo opuesto del eje. Se dispone de un segundo cojinete para soportar el rotor en el extremo opuesto del eje en voladizo. Un contenedor de líquido lubricante está situado entre el primer cojinete y el segundo, para contener una cantidad de líquido lubricante. En el eje también se ha montado un deflector, que atraviesa el contenedor de líquido lubricante, para dirigir el líquido lubricante contra el primer cojinete y el segundo.

El documento US 6375438 describe un compresor centrífugo de dos etapas que presenta una estructura refrigerante simplificada y refrigera con eficacia su motor eléctrico, además de partes de cojinete que usan un ciclo de refrigeración existente sin tener otra unidad de refrigeración exterior. El compresor citado reduce el consumo de energía eléctrica, y mejora la capacidad operativa y la eficiencia del sistema de refrigeración. En el compresor centrífugo de dos etapas se forman regularmente varios pasos de líquido internos sobre la superficie interna de las partes extremas superior e inferior de la caja exterior, de forma que permite que las partes de compresión primera y segunda se comuniquen entre sí a través del espacio interior de la caja exterior. Están montados fijamente alojamientos de cojinete superiores e inferiores a los extremos superiores e inferiores de la caja exterior, formándose regularmente varias aberturas de líquido en los alojamientos de cojinete y comunicándose con ambas cámaras de compresión de las partes de compresión primera y segunda, correspondientes a los pasos de líquido interiores de la caja exterior. La segunda parte de compresión tiene la segunda cámara de compresión dentro de una armadura de compresión, que recibe una parte de entrada de un difusor rodeando la parte exterior del mismo, que dispone de un terminal de descarga de refrigerante, y que tiene una cubierta interior con un paso de líquido que se comunica con las aberturas de líquido de los alojamientos de cojinete superior e inferior.

El documento US 4767285 describe un ventilador eléctrico que comprende un motor eléctrico y una rueda móvil que éste hace rotar de forma motriz. Una caja y una abrazadera extrema conectada a la misma cooperan entre sí para definir un espacio interior, dentro del cual está dispuesto el motor eléctrico. Una pared tubular que rodea un eje secundario del motor se extiende desde una pared extrema hasta la abrazadera extrema dentro de una abertura central en una placa dentada de la rueda móvil. Se ha dispuesto un cojinete entre la pared tubular y el eje secundario para soportar de forma rotatoria el eje secundario. Un conjunto de álabes de guiado está conectado a la abrazadera extrema en un punto radialmente exterior alejado del cojinete. El conjunto de álabes de guiado guía la corriente de aire desde la rueda móvil, hacia aberturas en una pared periférica de la abrazadera extrema.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto motor-compresor para vehículos de motor diseñado para eliminar el inconveniente antes citado asociado a conjuntos motor-compresor conocidos.

Este objeto se consigue mediante un motor-compresor para vehículos de motor según la reivindicación 1.

Para entender más claramente la presente invención se describe una ejecución preferida no limitadora de un conjunto motor-compresor por medio de un ejemplo, haciendo referencia al dibujo adjunto que muestra una vista lateral parcialmente seccional del conjunto.

El número 1 en el dibujo adjunto indica como un todo un conjunto motor-compresor para vehículos de motor, en especial para alimentar aire comprimido a sistemas de célula energética.

El conjunto 1 tiene un eje A, y comprende fundamentalmente un motor eléctrico conocido 2 ilustrado sólo en tanto que es necesario para entender claramente la presente invención; un compresor 3 - en el ejemplo mostrado, un compresor centrífugo; y medios de conexión 4 para conectar el motor eléctrico 2 y el compresor 3.

Más específicamente, del motor eléctrico 2 sólo se muestran una caja 2a, y un eje secundario 7 que se extiende parcialmente dentro de la caja 2a y parcialmente hacia fuera de un lado de la caja 2a.

El compresor 3 comprende una caja 5; y una rueda móvil 6 que tiene varias palas 12 fijas de forma desmontable a la parte del eje secundario 7 que se proyecta desde la caja 2a del motor eléctrico 2. La caja 5 define una cavidad axial pasante, y comprende una parte extrema axial 5a fijada mediante medios de conexión 4 a la armadura 2a del motor eléctrico 2; una parte extrema axial opuesta 5b que define una toma; y una parte intermedia 5c que define un conducto de compresión 8 con rueda móvil 6, y un distribuidor 9 de alimentación de aire comprimido radialmente exterior.

Más específicamente, la parte extrema axial 5b tiene el diámetro mínimo, y está conectada a la parte extrema 5a, que define el diámetro máximo, mediante secciones sucesivas que varían en diámetro e incluyen una primera parte radial 5e, una segunda parte 5f con forma de espiral, y una tercera parte radial 5g.

El distribuidor de alimentación 9 está definido por ello por una parte inicial radial 19 definida entre la parte radial 5e de la parte intermedia 5c y medios de conexión 4 (según se describe con más detalle posteriormente), y por una parte final 20 en forma de espiral 20 definida completamente por la parte 5f de la parte intermedia 5c.

Los medios de conexión 4 comprenden una primera placa 10 fijada coaxialmente a la armadura 2a del motor 2, en el lado desde el que se proyecta el eje 7, y que tiene una superficie circunferencial exterior 10a para posicionar la parte extrema 5a; y una segunda placa 11 retenida coaxialmente con la armadura 2a, situada en el lado opuesto de la placa 10 del motor eléctrico 2, y que define, con la parte intermedia 5c de la caja 5, la parte inicial 19 del distribuidor de alimentación 9.

Más específicamente, la placa 10 está conectada a la armadura 2a mediante medios de fijación desmontables definidos, en el ejemplo mostrado, mediante tornillos 21 cuyas cabezas están alojadas dentro de asientos inactivos 18 respectivos formados en la placa 11. La placa 11 es por ello también responsable de evitar que la resistencia inducida por los tornillos 21 interfiera con la circulación del aire comprimido.

La placa 11 está colocada entre la placa 10 y la caja 5, y comprende preferiblemente varias palas de guía de aire 25. Más específicamente, la caja 5 está fijada a la parte extrema 5a a la parte radialmente más exterior de la placa 10 por medio de medios de fijación desmontables definidos, en el ejemplo mostrado, por pernos 22, y coopera, por medio de un apoyo formado en la parte en forma 5f de espiral, con la placa 11 para mantenerlo en contacto axial con la placa 10. Un anillo de obturación 26 está interpuesto entre el citado apoyo y la placa 11 para obturar de forma estanca a los fluidos la parte 19 del distribuidor de alimentación 9.

En el conjunto, la parte extrema 5a de la caja 5 está fijada de forma rotatoria a la superficie circunferencial 10a de la placa 10, y está enganchada angularmente a la placa 10 mediante pernos 22.

Más específicamente, la parte radialmente más exterior de la placa 10 está amordazada axialmente, por medio de pernos 22, entre la parte radial 5g de la caja 5 y dos miembros de de detención 24 en forma de semi-anillo.

Ambas placas 10, 11 tienen un orificio axial a través del cual se inserta el eje 7 que se proyecta desde el motor eléctrico 2, y ambos se centran en un anillo lateral 23 del motor eléctrico 2.

Como se muestra claramente en el dibujo adjunto, la parte 19 del distribuidor de alimentación 9 está definida entre la parte radial 5e de la caja 5 y una superficie 16 de la placa 11, que es opuesta a la placa de contacto 10 con la superficie y está dotada de palas 25.

Las ventajas del conjunto motor-compresor 1 de acuerdo con la presente invención se verán claramente con la siguiente descripción.

En especial, sencillamente modificando la placa 11, el motor eléctrico 2 puede ser equipado con ruedas móviles 6 y cajas 5 de diferentes formas y tamaños, sin tener que rehacer las placas 10, que son dimensionalmente mucho más precisas y por ello más
caras.

Asimismo, mediante la fijación de la caja 5 al motor eléctrico por medio de pernos 22 y miembros de detención 24 se deja la caja 5 libre para rotar alrededor del eje A del motor eléctrico 2. Una vez alcanzada la posición angular deseada se aprietan los pernos 22, simplificando de este modo la fijación de la caja 5 al motor eléctrico 2.

Claramente pueden realizarse cambios en el conjunto motor-compresor 1, según se describe e ilustra aquí.

Claims (4)

1. Conjunto motor-compresor (1) para vehículos de motor, que comprende:

- un motor eléctrico (2);

- un compresor (3) a través del cual circula un líquido de trabajo y que tiene una caja (5) y una rueda móvil (6); y

- medios de conexión (4) para fijar de forma desmontable el citado compresor (3) al citado motor (2), y que comprenden un primer miembro de conexión (10) y un segundo miembro de conexión (11); estando separado el citado primer miembro de conexión (10) de y fijado de forma desmontable a la citada caja (5), y definiendo una superficie de posicionamiento (10a) para una parte de conexión (5a) de la citada caja (5), y estando separado el citado segundo miembro de conexión (11) de y fijado de forma desmontable al citado primer miembro de conexión (10) y a la citada caja (5), y definiendo una superficie de guiado (16) para guiar el líquido de trabajo dentro de la caja (5); caracterizado porque el citado segundo miembro de conexión (11) está colocado entre el citado primer miembro de conexión (10) y la citada caja (5), de tal modo que esté axialmente libre del citado primer miembro de conexión (10) cuando la citada caja (5) se libera del citado primer miembro de
conexión (10).

2. Conjunto motor-compresor según la reivindicación 1, caracterizado por primeros miembros de fijación (21) para fijar el citado primer miembro de conexión (10) al citado motor (2); definiendo el citado segundo miembro de conexión (11) un asiento (18) para una respectiva parte de proyección de los citados primeros miembros de fijación (21) desmontables.

3. Conjunto motor-compresor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la citada parte de conexión (5a) de la citada caja (5) está fijada de forma rotatoria a la citada superficie de posicionamiento (10a) del citado primer miembro de conexión (10), estando dispuestos segundos miembros de fijación (22) para enganchar la citada caja (5) al citado primer miembro de conexión (10) en la posición angular deseada.

4. Conjunto motor-compresor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el citado segundo miembro de conexión (11) tiene palas (25).