ES2607841T3 - Ventilador radial - Google Patents

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ES2607841T3 ES09004232.6T ES09004232T ES2607841T3 ES 2607841 T3 ES2607841 T3 ES 2607841T3 ES 09004232 T ES09004232 T ES 09004232T ES 2607841 T3 ES2607841 T3 ES 2607841T3
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Rainer Müller
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Abstract

Ventilador radial con al menos una abertura de entrada de aire axial (1) y una abertura de expulsión de aire radial (2), compuesto por un grupo constructivo de carcasa y un grupo constructivo de ventilador, que comprende un motor eléctrico (3) y un rodete del ventilador (4), en donde el grupo constructivo de carcasa presenta al menos una parte de sujeción (5), que está dispuesta en la zona de la abertura de entrada de aire axial (1) y se usa para el alojamiento de una pieza de soporte (6) del grupo constructivo de ventilador, de forma que descansa, y dos piezas de coquilla (71, 72), que pueden unirse una a la otra de forma desmontable y que dividen la abertura de entrada de aire (1), entre las cuales está fijada la parte de sujeción (5) en el estado de montaje, así como una caja de bornes (13) para alojar conexiones del motor (12), caracterizado porque el motor eléctrico (3) del grupo constructivo de ventilador es un motor de corriente continua conmutado electrónicamente, que presenta una electrónica de control (19) que está dispuesta separada del motor eléctrico (3) en el grupo constructivo de carcasa, y precisamente en la caja de bornes (13) para alojar las conexiones del motor (12).

Description

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DESCRIPCION
Ventilador radial
La invencion se refiere a un ventilador radial, con al menos una abertura de entrada de aire axial y una abertura de expulsion de aire radial, compuesto por un grupo constructivo de carcasa y un grupo constructivo de ventilador, que comprende un motor electrico y un rodete del ventilador, en donde el grupo constructivo de carcasa presenta al menos una parte de sujecion, que esta dispuesta en la zona de la abertura de entrada de aire axial y se usa para el alojamiento de una pieza de soporte del grupo constructivo de ventilador, de forma que descansa, y dos piezas de coquilla, que pueden unirse una a la otra de forma desmontable y que dividen la abertura de entrada de aire, entre las cuales esta fijada la parte de sujecion en el estado de montaje, asf como una caja de bornes para alojar conexiones del motor.
Un ventilador de esta clase es conocido del documento de patente aleman DE 198 41 762 C2 y ha dado un buen resultado en la practica.
En muchas aplicaciones domesticas, aplicaciones de climatizacion asf como otros campos se usan cada vez mas los llamados ventiladores radiales de doble flujo. Doble flujo significa que el ventilador radial posee dos aberturas de entrada, que se encuentran en lados axialmente opuestos del ventilador. Tambien para el ventilador descrito en el documento DE 198 41 762 C2 se describe como modo de realizacion preferido un modo de realizacion de doble flujo de este tipo. A este respecto se usa un motor electrico, que esta montado a ambos lados en un elemento elastico de forma que afsla las vibraciones. A traves de un eje parcialmente hueco el cable de conexion, partiendo del motor, es guiado a traves de un brazo soporte hasta una caja de bornes perteneciente al grupo constructivo de carcasa. En el caso del motor electrico se trata de un motor de corriente alterna, que esta realizado como motor cerrado de ventilador exterior. En la caja de bornes, los extremos de las lmeas de conexion del motor estan conectados y estan alojados tanto un condensador de funcionamiento necesario, unos fusibles asf como una regleta de conexion para conectar de forma enchufable un cable de conexion del motor.
La invencion se ha impuesto la tarea de producir un ventilador del genero expuesto, de la clase descrita anteriormente que, en comparacion con los ventiladores conocidos, presente una clara reduccion de peso y que, con un consumo de energfa menor, pueda impulsar al menos el mismo volumen de aire. A este respecto tampoco deben aumentar los valores de ruido del ventilador. Esta tarea esta relacionada con los requisitos de los legisladores y los consumidores sobre una mejores relaciones masa-potencia.
Esta tarea es resuelta conforme a la invencion mediante las caractensticas de la reivindicacion 1.
De este modo se trata, en el caso del motor electrico conforme a la invencion, de una maquina de corriente continua sin escobillas, en la que el rotor presenta imanes permanentes y el estator varias bobinas magneticas. El estator puede estar realizado en especial trifasicamente. Los ramales de bobina del estator se conectan para la conmutacion electronica a traves de un circuito puente, en la que pueden usarse transistores, como de forma preferida transistores de efecto de campo metal-oxido semiconductor (MOSFET) o transistores bipolares con electrodo bipolar de puerta aislada (IGBT). En especial con potencias pequenas el circuito puede estar realizado como circuito de conmutacion (IC de potencia), de tal manera que tambien se habla de una electronica de conversion. Esta electronica representa la naturaleza de un regulador de corriente alterna, como el que se utiliza tambien de forma similar en convertidores de frecuencia, de tal manera que el motor electrico puede alimentarse con tension continua. Debido a que una electronica de este tipo puede cumplir tambien adicionalmente otras funciones, a partir de ahora se utiliza con relacion a esto la expresion electronica de control.
Con el ventilador conforme a la invencion puede conseguirse ventajosamente unas potencias mayores - o iguales con unos volumenes constructivos y unas masas menores - a causa del elevado grado de efectividad del motor y su modo constructivo compacto, con unos volumenes constructivos iguales y unas masas claramente menores con respecto a los ventiladores conocidos.
El motor puede presentar a este respecto un eje ngido, como el motor de corriente alterna del ventilador conocido, en donde el estator del motor esta fijado al eje. Por lo tanto se trata conforme a la invencion tambien de un motor de rotor exterior, cuyos extremos de eje a ambos lados pueden fijarse en elementos soporte del ventilador.
A este respecto puede realizarse un desacoplamiento del accionamiento de forma acreditada, que se usa para reducir el sonido corporal y los ruidos de cojinete - como se ha citado al comienzo - a traves de elementos elasticos, como piezas elastomericas, que estan acopladas al eje a traves de una pieza de fijacion. Mediante el motor EC relativamente con muy poca masa puede conseguirse de este modo un resultado de acoplamiento muy bueno.
Un ventilador conforme a la invencion puede estar estructurado modularmente de forma ventajosa, como se representa seguidamente con mas detalle, en donde los elementos basicos aislados pueden montarse mediante un enchufe mutuo y pinzado o atornillado. Los tiempos de montaje pueden mantenerse de este modo extremadamente cortos.
En lo que se refiere a la conmutacion electronica puede estar previsto, conforme a la invencion, que el motor este
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controlado por sensor, en donde la posicion del rotor se detecta mediante al menos un sensor de posicion magnetico, electrico u opcionalmente optico, p.ej. un sensor Hall, una celula fotorresistiva o un potenciometro.
Sin embargo, es especialmente preferido usar un motor EC de este tipo, que este controlado sin sensor, en donde la posicion del rotor se detecte mediante una contratension inducida en las bobinas del estator y esta contratension se utilice, a traves de una senales tratadas de forma correspondiente, para fijar los momentos de conmutacion.
La contratension depende linealmente del numero de revoluciones del motor y de la intensidad de excitacion y por ello tambien puede usarse para ajustar exactamente el numero de revoluciones. Por lo tanto, con ello existe asimismo ventajosamente la posibilidad de aprovechar en el ventilador conforme a la invencion estas y otras funciones de control y regulacion del Motor EC. La ventaja adicional con respecto a un motor EC controlado por sensor consiste tambien, para la deteccion de posicion a traves de la contratension, en que no es necesario utilizar ningun sensor de posicion - que a veces son propensos a las avenas.
En los motores EC la electronica de control esta integrada habitualmente en el motor y, segun la potencia del motor, puede ser correspondientemente grande. A este respecto esta electronica, que no es necesaria en los motores de corriente alterna, se encuentra en especial en la zona de aspiracion del ventilador, porque allf mediante el aire aspirado tambien puede realizarse una refrigeracion suficiente, para que no se supere una temperatura de trabajo prescrita. Una refrigeracion es precisamente imprescindible para la capacidad de funcionamiento de la electronica. De este modo, sin embargo, se produce en la zona de aspiracion del ventilador un cierto bloqueo, a causa del cual puede producirse inconvenientemente una distribucion no homogenea del aire aspirado, precisamente en los ventiladores que aspiran por dos lados.
En la forma de realizacion de la invencion puede estar previsto por ello que la electronica de control este alojada en una caja de bornes separada del motor Ec, como es conocido tambien del estado de la tecnica en motores de corriente alterna - si bien allf para alojar las conexiones del motor, del condensador de funcionamiento, etc. Debido a que la electronica esta distanciada a una distancia espacial del motor en la caja de bornes, se eliminan las influencias mutuas desfavorables, y los componentes del motor y de la electronica se complementan optimamente.
En especial puede emplearse un modulo electronico en especial a refrigerar, es decir fundamentalmente una pletina, sobre la que esta dispuesta o conectada la electronica de control, en una escotadura de la caja de bornes o en un punto de enchufe en el lado inferior del ventilador. Un cuerpo de refrigeracion del modulo electronico puede penetrar a este respecto en una escotadura correspondiente sobre la coquilla de carcasa inferior y, de este modo, estar en contacto directo con la corriente de aire en el interior del ventilador. Mediante la aplicacion del aire del ventilador se produce un flujo optimo alrededor del cuerpo de refrigeracion, sin que con ello sin embargo se reduzca el volumen interior del ventilador o se perturbe la corriente de aire.
Debido a que en el motor no es necesario tener en cuenta ninguna limitacion de temperatura a causa de componentes electronicos, mediante la separacion entre el motor y la electronica puede admitirse un mayor calentamiento propio del motor, precisamente por ejemplo como el que se obtiene conforme a la carga termica admisible de los materiales empleados para aislar el motor.
El estator del motor EC puede estar encapsulado completamente con un material de refundicion, de forma preferida un duroplastico, con lo que puede conseguirse una evacuacion de calor optima, ademas de que todas las piezas conductoras de corriente estan aisladas y protegidas contra contactos.
Mediante la citada combinacion separada espacialmente entre el motor EC y el modulo electronico es posible tambien, de forma rapida y sencilla, una adaptacion del ventilador conforme a la invencion a los adaptadores mas diferentes del cliente. Un campo aplicativo preferido son a este respecto las tolvas de evacuacion de vaho, en donde puede utilizarse el ventilador conforme a la invencion. En especial en este campo se emplean hasta ahora, a causa del aire de escape humedo y que con frecuencia contiene grasa, ventiladores con motores de corriente alterna cerrados. La invencion representa para ello una alternativa eficiente y que ahorra energfa con una posibilidad sencilla de sustitucion. Mediante el ventilador conforme a la invencion puede cubrirse cualquier margen de potencia, ya sea sin o con electronica requerida adicionalmente, con electronica parcial o electronica completa. A este respecto pueden adaptarse a las diferentes potencias de aire del ventilador los posibles diferentes escalonamientos de los modulos electronicos.
En las reivindicaciones dependientes y en la siguiente descripcion estan contenidos unos modos de realizacion ventajosos de la invencion. En base a un ejemplo de realizacion representado en las figuras del dibujo adjuntas se explica la invencion con mas detalle. Aqrn muestran:
la fig. 1 una vista lateral en perspectiva de un modo de realizacion de un ventilador radial conforme a la invencion, la fig. 2 un corte longitudinal en perspectiva a traves del ventilador radial conforme a la invencion, representado en la
fig. 1,
la fig. 3 un corte longitudinal a traves de un estator del ventilador radial conforme a la invencion,
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las figuras 4 a 6, respectivamente, en una exposicion en perspectiva diferentes estados de montaje del ventilador radial conforme a la invencion,
la fig. 7 un corte representado en perspectiva a traves del ventilador radial conforme a la invencion, transversalmente a su eje longitudinal,
la fig. 8 una exposicion en perspectiva del ventilador radial conforme a la invencion en una vista desde arriba con una caja de bornes extrafda.
En las diferentes figuras del dibujo las piezas iguales estan dotadas tambien siempre de los mismos sfmbolos de referencia, de tal manera que normalmente tambien solo se describen respectivamente una vez.
Como se deduce en primer lugar de la fig. 1, un ventilador conforme a la invencion presenta al menos una abertura de entrada de aire axial 1 - en el presente caso preferido, configurada con doble flujo, como muestra la fig. 2, dos aberturas de entrada de aire axialmente opuestas una respecto a la otra - y una abertura de expulsion de aire radial 2.
El ventilador conforme a la invencion se compone a este respecto de un grupo constructivo de carcasa y de un grupo constructivo de ventilador, en donde el ultimo comprende un motor electrico 3 y un rodete del ventilador 4. La invencion es adecuada en especial para un modo de realizacion, en el que el motor electrico 3 esta configurado como motor de rotor exterior, como en la exposicion mostrada.
El grupo constructivo de carcasa comprende al menos una pieza de sujecion 5, en el caso representado dos piezas de sujecion 5, que estan dispuestas respectivamente en la zona de la abertura de entrada de aire axial 1 y se usan para el alojamiento de una pieza de soporte 6 del grupo constructivo de ventilador, de forma que descansa.
La pieza de soporte 6 esta configurada, como muestran las figuras 2 a 5, como un eje soporte alargado, sujetado con sus extremos en las piezas de sujecion 5, sobre el que por un lado se asienta el estator 30 del motor electrico 3 de forma solidaria en rotacion, como se ha representado en detalle en la fig. 3, y sobre el que por otro lado esta montado de forma giratoria el rotor 40 como rotor exterior.
El grupo constructivo de carcasa comprende asimismo dos piezas de coquilla 71, 72 que dividen la abertura de entrada de aire 1, que pueden unirse una a la otra de forma desmontable, una pieza de semicoquilla superior 71 y una pieza de semicoquilla inferior 72, entre las cuales se sujeta la pieza de sujecion 5 en el estado de montaje. El punto de separacion entre las piezas de coquilla 71, 72 esta situado a este respecto en un plano, que discurre por ejemplo centralmente a la abertura de expulsion 2 y a la posicion axial del motor 3. Las piezas de coquilla 71, 72 se componen de forma preferida de material sintetico, de tal manera que los componentes aislados del grupo constructivo de carcasa pueden fabricarse ventajosamente en un procedimiento de moldeo por inyeccion.
Las piezas de coquilla 71, 72 pueden unirse en el modo de realizacion mostrado una a la otra a traves de unas grapas 8. Para mantener unidas la parte de coquilla superior y la inferior 71, 72, estan aplicadas en total cuatro grapas 8, de las que dos estan dispuestas, en la exposicion conforme a la fig. 1, en la zona trasera de la carcasa y dos en la zona delantera de la carcasa, lateralmente respecto a las aberturas de entrada de aire 1 y a la abertura de expulsion de aire 2.
Las piezas de sujecion 5 presentan en especial en su configuracion basica un marco reforzado 9 en forma de anillo circular. El refuerzo esta formado a este respecto por tres brazos soporte 10 unidos entre sf en forma de estrella. Los brazos soporte 10 discurren respectivamente desde el centro de la pieza de sujecion 5, en forma de arco hacia fuera y estan allf unidos al bastidor 9. El espacio entre los puntales y los marcos 9 de la pieza de sujecion 5 forma respectivamente la abertura de entrada de aire axial 1.
Como muestra la fig. 2 desde el motor electrico 3 se grna hacia fuera por ambos lados la pieza de soporte 6 como eje soporte estacionario, es decir, no rotatorio. Al menos un extremo de la pieza de soporte sujetado en la pieza de sujecion 5 - esto se muestra mas claramente tambien en la fig. 3 - presenta a este respecto un canal de guiado interior 11 para alojar unas lmeas de conexion 12 para el motor electrico 3. El eje esta realizado de este modo parcialmente como eje hueco, que sale de un extremo axial. Las lmeas de conexion 12 se acercan al estator 30 a traves del canal de guiado 11 en el interior del motor electrico 3. La forma hueca garantiza tambien que se ajuste un elevado momento de inercia superficial de la pieza de soporte 6, lo que es importante en cuanto a una carga por flexion - y eventualmente tambien por torsion. El momento de inercia superficial es, junto con el modulo de elasticidad, una medida de la rigidez de una seccion transversal plana en cuanto a los citados casos de carga. De este modo no es necesario emplear un arbol de acero, sin que con ello se reduzca la resistencia o la estabilidad del estator 30 y sin que para ello sea necesario aumentar las dimensiones geometricas.
Los extremos de las lmeas de conexion 12 no conectados respectivamente al estator 30 pueden ser guiados mediante un brazo soporte 10a realizado ventajosamente como canal de cables y terminan en una caja de bornes 13, en la que se encuentran por ejemplo unos fusibles y componentes similares, asf como una regleta de conexion para conectar con enchufe un cable de conexion del motor exterior no representado.
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La caja de bornes 13, que esta representada en las figuras 1, 7 y 8, pertenece al grupo constructivo de carcasa y puede fijarse de forma desmontable a una de las piezas de coquilla 71, 72, en especial a la pieza de coquilla inferior 72. Para la fijacion puede estar previsto un atornillado o tambien - como se ha representado - un enclavamiento.
Conforme a la invencion esta previsto que el motor electrico 3 del grupo constructivo de ventilador sea un motor de corriente continua conmutable electronicamente. Mediante la reducida masa de un motor EC de este tipo, con el que por otro lado puede conseguirse una mayor potencia de ventilador con relacion a un ventilador conocido, puede conseguirse ademas con medios conocidos tambien un muy buen resultado de desacoplamiento, en lo que se refiere a la reduccion de ruido corporal y ruidos de cojinete.
Para desacoplar vibraciones estan colocados sobre los dos extremos del eje soporte - como muestra la fig. 2 - unos elementos elasticos 14, que se usan para sujetar con aislamiento de vibraciones el motor electrico 3 en las piezas de sujecion 5. A este respecto el elemento elastico 14 fijado en el lado de las lmeas de conexion electricas 12 es atravesado por estas lmeas. Como se ve a este respecto claramente en la exposicion en corte de la fig. 12, los elementos elasticos 14 estan configurados de forma preferida respectivamente de forma enteriza, si bien se componen respectivamente de tres segmentos situados axialmente unos tras otros, no designados con mas detalle. Estos son un segmento de union al soporte unido de forma solidaria en rotacion a la pieza de sujecion 5, un segmento de union al motor unido de forma solidaria en rotacion a la pieza de soporte 6 y un segmento intermedio torsionable elasticamente, dispuesto entre los dos segmentos de union. El respectivo elemento elastico 14 puede unirse a la pieza de soporte 6 y/o a la pieza de sujecion 5 a traves de unos conectores de enchufe, que unen en union positiva de forma en el sentido de giro del motor electrico 3 y de este modo impiden giros relativos.
El estator 30 del motor 3 puede estar a este respecto encapsulado ventajosamente y, de este modo, protegido contra influencias ambientales, mientras que el rotor 40 puede estar abierto de forma preferida por ambos lados, de tal manera que pueda evacuarse facilmente del motor 3 el calor que se produce en el estator 30.
En especial a este respecto la exposicion en la fig. 3 muestra que el estator esta rodeado por completo por un material de refundicion 15 para el paquete de chapas de estator 16, los devanados 17 y todos los otros componentes existentes de forma conocida, como las lmeas de conexion 12. En el caso del material puede tratarse de forma preferida de un duroplastico. Todas las piezas conductoras de corriente estan de este modo aisladas y no pueden contactarse, lo que, como se ha mencionado anteriormente, garantiza una elevada clase de proteccion IP y predestina especialmente el ventilador conforme a la invencion para su uso en tolvas de evacuacion de vaho.
El encapsulado del estator 30 permite, sin que se pierda calidad en el grado de proteccion y tambien en las aplicaciones con clima mas adverso, dotar el rotor giratorio 40 por ambos lados de unas aberturas 18 en sus lados frontales, como puede verse en las figuras 1, 4 y 5. Las aberturas 18 hacen posible a este respecto que el aire - que actua como aire de refrigeracion - circule alrededor del estator 30 y de este modo garantice una evacuacion de calor optima. Ligado al encapsulado del estator 30, en muchos casos tambien puede utilizarse un grupo constructivo de motor mas corto, lo que esta ligado ventajosamente a unos menores costes de produccion.
El empleo conforme a la invencion de un motor EC implica, como se ha citado, la necesidad de la presencia de una electronica especial para la conmutacion electronica. De este modo el motor 3 puede controlarse de forma preferida sin sensor, en donde la posicion del rotor 40 se detecta mediante una contratension inducida en los devanados de estator 17 del estator 30. A modo de ejemplo, en las figuras 7 y 8 se han designado con el sfmbolo de referencia 19 los componentes que representan esta electronica de control.
Como ya se ha explicado y mostrado en el modo de realizacion representado, la electronica de control 19 puede estar dispuesta ventajosamente en el grupo constructivo de carcasa separada del motor 3. De este modo se evita un bloqueo de la aspiracion de aire, existente en los motores EC conocidos.
La electronica de control 19 puede estar dispuesta en especial a este respecto en la caja de bornes 13, que de este modo asume al mismo tiempo ventajosamente la funcion de una carcasa electronica. De este modo puede prescindirse de una carcasa electronica aparte.
La electronica de control 19 puede formar de forma preferida un modulo electronico, que puede montarse como un todo y que puede insertarse, en especial enchufarse, en una escotadura o en un lugar de montaje para ello previsto de la caja de bornes 13. A este respecto puede estar previsto para refrigerar la electronica 19 un cuerpo de refrigeracion 20, que penetra en una escotadura 21 en la coquilla de carcasa 72, desde la caja de bornes 13 hasta el espacio formado por las coquillas de carcasa 71, 72, y que de este modo esta en contacto directo con la corriente de aire en el interior del ventilador. Mediante la aplicacion del aire de ventilador se realiza un flujo optimo alrededor del cuerpo de refrigeracion 20.
A este respecto, en el sentido de una minimizacion de las perdidas por flujo del aire, es especialmente ventajoso que el cuerpo de refrigeracion 20, como se muestra en especial en la fig. 7, presente una forma que este adaptada a la pared de la carcasa, es decir, que este por ejemplo curvada en forma de arco. Asimismo es ventajoso, en el sentido de una proteccion de la electronica 19 en la caja de bornes 13 a la hora de sufrir las influencias ambientales, que el cuerpo de refrigeracion cierre la escotadura 21 en la coquilla de carcasa 72, en especial que la cierre de forma
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estanca, dado el caso en presencia de una junta adicional, de tal manera que el aire cargado eventualmente con sustancias daninas, que actuan de forma danina sobre la electronica de control 19, no entre en la caja de bornes 13. Ademas de esto el cuerpo de refrigeracion 20, bajo el aspecto de una refrigeracion eficiente y en adaptacion al espacio constructivo en la caja de bornes 13 - como puede verse tambien en la fig. 7 - puede presentar una forma basica acodada, por ejemplo en forma de V, en donde un brazo del codo representa la superficie refrigerada por el aire del ventilador, que esta dotada habitualmente de aletas de refrigeracion, mientras que el otro brazo se extiende por completo en el interior de la caja de bornes 13 y esta dimensionado de forma suficientemente grande para absorber el calor procedente de la electronica de control 19, en especial de sus componentes KT que deben refrigerarse en particular. A este respecto puede estar tambien previsto adicionalmente que el cuerpo de refrigeracion 20 y un componente KT a refrigerar en especial - como se muestra - esten fijados o puedan fijarse uno al otro.
La produccion o el montaje del ventilador conforme a la invencion es sencillo, en donde mediante una estructura modular, en la que los elementos basicos aislados pueden montarse mediante una sencilla union por enchufe y grapado o un atornillado, pueden conseguirse un tiempo de montaje corto y tambien una optima posibilidad de adaptacion a diferentes adaptadores del cliente.
Para fabricar el ventilador conforme a la invencion, en primer se realiza la produccion del estator 30 o de un grupo constructivo de estator (incluyendo la pieza de soporte 6), como se ha representado en la fig. 3. El grupo constructivo de estator comprende el paquete de chapas de estator 16 y el devanado de estator 17 con la lmea de conexion 12, que es guiada a traves del eje hueco por un lado hasta los puntos de conexion sobre el estator. El grupo constructivo de estator se encapsula con la refundicion de material plastico 15.
A continuacion, como muestran las figuras 4 y 5, se desplaza primero una brida frontal 22 del rotor 40 a traves del cable de conexion 12 y despues se enchufa sobre el eje (pieza de soporte 6). Esta unidad y tambien la brida 22 opuesta del rotor 40 se fijan despues a una unidad de ventilador prefabricada, que se muestra en la fig. 6, mediante unos tornillos 23 que son guiados a traves de los taladros 24 sobre la brida de rotor 22.
Unidad de ventilador prefabricada significa a este respecto que la misma comprende tanto el rodete del ventilador 4 con sus paletas de ventilador 25, asf como tambien el rotor 40 del motor 3. El rodete del ventilador 4 con las paletas de ventilador 25 y el rotor 40 forman un componente enterizo. El rotor 40 puede estar a este respecto - veanse las figuras 2 y 7 - formado por un anillo de reflujo 26, al que estan fijados unos segmentos magneticos interiores 27 y que esta extrmdo (o extrudido) exteriormente casi tubularmente con una envuelta de material plastico 28. Los segmentos magneticos 27 pueden estar premontados, como muestra la fig. 2, en dos filas situadas axialmente una junto a la otra respectivamente con varios segmentos magneticos 27 y presentar, perimetricamente unos respecto a los otros, un pequeno desplazamiento angular perimetrico. Como es natural son posibles tambien, en funcion del tamano constructivo del motor, unos segmentos magneticos 27 en una fila o una cinta magnetica.
La envuelta de material plastico 28 se transforma en el modo de realizacion representado de la invencion, a traves de una zona 29 en forma de arandela dispuesta en angulo recto respecto al eje del motor, en especial centralmente, en las paletas de ventilador 25. Mediante esta envuelta 28 del anillo de reflujo 26 metalico con los segmentos magneticos 27, por un lado, asf como mediante el rodete de ventilador 4 configurado con la envuelta de material plastico 28, la unidad de ventilador premontada presenta un modo constructivo ventajosamente compacto. La unidad cumple la funcion electrotecnica del rotor 40 y esta configurada al mismo tiempo como disposicion de aletas de ventilador para cumplir las tareas tecnicas de flujo. A este respecto el empleo de material metalico se limita al anillo de reflujo 26, de tal manera que puede conseguirse tambien una reduccion de peso con respecto a grupos constructivos de ventilador habituales. Puede prescindirse ventajosamente de un tratamiento superficial del cuerpo del rotor en el sentido de una proteccion contra corrosion, a causa de la extrusion completa de material plastico 28. Tampoco puede producirse una descarga en el anillo de reflujo 26 cargado electrostaticamente a causa de corrientes externas, por ejemplo a traves de un arbol de rotor (que como tal no existe en el ventilador conforme a la invencion) o a traves de los apoyos de arbol 60, que se asientan centralmente en las bridas frontales y que forman por lo tanto unas bridas de cojinete del motor 3, ya que el rotor 40 esta completamente aislado mediante el material plastico.
Despues de que el motor 3 este montado en el interior de la unidad de ventilador conforme a la fig. 6, esta unidad se equipa por ambos lados de la pieza de soporte 6 con los elementos elasticos 14 aislados de vibraciones representados en la fig. 2, que se insertan de forma preferida en unos elementos soporte 70 adicionales de tipo campana, existentes en el exterior de los elementos elasticos 14. Esta unidad se une a continuacion centralmente a las piezas de sujecion 5, en especial se enchufa en las piezas de sujecion 5 y se encaja entre las piezas de coquilla 71, 72 del grupo constructivo de carcasa.
Finalmente se realiza el montaje de la caja de bornes 13 o de la carcasa electronica sobre la pieza de coquilla inferior 72. A este respecto se introduce el cuerpo de refrigeracion 20 en la escotadura 21 de la pieza de coquilla 72, de tal manera que durante el funcionamiento del ventilador puede fluir corriente de aire sobre el mismo y de este modo puede refrigerarse.
En resumen pueden constatarse las siguientes ventajas importantes, que caracterizan un ventilador conforme a la
10
invencion:
- una relaciOn masa-potencia relativamente reducida con un empleo de material Optimo, un pequeno tamano constructivo y un elevado grado de eficacia del motor,
- una reducciOn del numero de variantes de componentes mediante un modo constructivo modular normalizado adaptable a diferentes fases de potencia, en especial del motor, de la carcasa y de la electrOnica,
- un montaje sencillo y adaptable a diferentes adaptadores del cliente de mOdulos funcionales preparados para enchufarse,
- una elevada protecciOn IP,
- una gestiOn termica Optima con una elevada temperatura admisible de funcionamiento del motor.
La presente invenciOn no esta limitada al ejemplo de realizaciOn representado, sino que comprende todos los medios y las medidas con el mismo efecto en el sentido de la invenciOn, p.ej., tambien un ventilador de un solo flujo en el marco de las siguientes reivindicaciones.
Simbolos de referencia
1 Abertura de entrada de aire
2 Abertura de expulsiOn de aire
3 Motor electrico
30 Estator de 3
4 Rodete del ventilador
40 Rotor de 3
5 Pieza de sujeciOn
6 Pieza de soporte (eje)
70 Elemento soporte para 6 con 14
71 Pieza de coquilla superior
72 Pieza de coquilla inferior
8 Grapas para 71, 72
9 Marco de 5
10 Brazo soporte de 5
10a Brazo soporte de 5 con canal de cables
11 Canal de guiado en 6
12 Lmea de conexiOn
13 Caja de bornes
14 Elemento elastico
15 Material de refundiciOn de 30
16 Paquete de chapas de estator de 30
17 Devanados de 30
18 Aberturas en 40 (22)
19 ElectrOnica de control (componentes)
20 Cuerpo de refrigeraciOn
21 Escotadura en 71
22
23
24
25
26
27
28 29
KT
Brida de 40
Tornillo
Taladro en 22
Paletas de ventilador en 4
Anillo de reflujo de 40
Segmento magnetico de 40
Envuelta de material plastico alrededor de 4
Zona en forma de arandela de 4
Pieza a refrigerar en particular de 19

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. - Ventilador radial con al menos una abertura de entrada de aire axial (1) y una abertura de expulsion de aire radial (2), compuesto por un grupo constructivo de carcasa y un grupo constructivo de ventilador, que comprende un motor electrico (3) y un rodete del ventilador (4), en donde el grupo constructivo de carcasa presenta al menos una parte de sujecion (5), que esta dispuesta en la zona de la abertura de entrada de aire axial (l) y se usa para el alojamiento de una pieza de soporte (6) del grupo constructivo de ventilador, de forma que descansa, y dos piezas de coquilla (71, 72), que pueden unirse una a la otra de forma desmontable y que dividen la abertura de entrada de aire (1), entre las cuales esta fijada la parte de sujecion (5) en el estado de montaje, asf como una caja de bornes (13) para alojar conexiones del motor (12), caracterizado porque el motor electrico (3) del grupo constructivo de ventilador es un motor de corriente continua conmutado electronicamente, que presenta una electronica de control (19) que esta dispuesta separada del motor electrico (3) en el grupo constructivo de carcasa, y precisamente en la caja de bornes
    (13) para alojar las conexiones del motor (12).
  2. 2. - Ventilador segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el motor electrico (3) esta controlado por sensor, en donde la posicion del rotor (40) se detecta mediante al menos un sensor de posicion magnetico, electrico u optico, p.ej. un sensor Hall, una celula fotorresistiva o un potenciometro.
  3. 3. - Ventilador segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el motor electrico (3) se controla sin sensor, en donde la posicion del rotor (40) se detecta mediante una contratension inducida en los devanados (17) de estator (30).
  4. 4. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la caja de bornes (13) esta fijada al lado inferior de una pieza de coquilla inferior (72) del grupo constructivo de carcasa.
  5. 5. - Ventilador segun la reivindicacion 4, caracterizado porque la electronica de control (19) forma un modulo electronico, que puede montarse insertarse, en especial enchufarse, en una escotadura o en un lugar de montaje de la caja de bornes (13), en donde un cuerpo de refrigeracion (20) del modulo electronico penetra en una escotadura (21) en la coquilla de carcasa (72) y, de este modo, esta en contacto directo con la corriente de aire en el interior del ventilador.
  6. 6. - Ventilador segun la reivindicacion 5, caracterizado porque el cuerpo de refrigeracion (20) presenta una forma que esta adaptada a la pared de la carcasa, es decir, esta por ejemplo curvada en forma de arco.
  7. 7. - Ventilador segun la reivindicacion 5 o 6, caracterizado porque el cuerpo de refrigeracion (20) cierra la escotadura (21) en la coquilla de carcasa (72), en especial de forma estanca, dado el caso en presencia de una junta adicional.
  8. 8. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el cuerpo de refrigeracion (20) presenta una forma basica acodada, por ejemplo en forma de V, en donde un brazo del codo esta en contacto con la corriente de aire en el interior del ventilador, mientras que el otro brazo se extiende por completo en el interior de la caja de bornes (13).
  9. 9. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el grupo constructivo de carcasa estan configuradas dos aberturas de entrada de aire (1) axialmente opuestas.
  10. 10. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la pieza de soporte (6) esta configurada como un eje soporte alargado, sujetado con sus extremos en las piezas de sujecion (5), sobre el que por un lado se asienta el estator (30) del motor electrico (3) de forma solidaria en rotacion, y sobre el que por otro lado esta montado de forma giratoria el rotor (40) como rotor exterior.
  11. 11. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la pieza de soporte (6) esta realizada como eje hueco, al menos parcialmente, partiendo de un extremo del eje, en donde la pieza de soporte (6) presenta un canal de guiado interior (11) para alojar unas lmeas de conexion (12) para el motor electrico (3).
  12. 12. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la pieza de soporte (6) esta unida a la parte de sujecion (5) respectivamente a traves de unos elementos elasticos (14), en donde el elemento elastico
    (14) se compone de forma preferida de tres segmentos situados axialmente unos tras otros, y precisamente de un segmento de union al soporte unido de forma solidaria en rotacion a la pieza de sujecion (5), un segmento de union al motor unido de forma solidaria en rotacion a la pieza de soporte y un segmento intermedio deformable elasticamente, dispuesto entre los dos segmentos de union.
  13. 13. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el estator (30) del motor electrico (3) esta encapsulado, de forma preferida rodeado por completo por un material de refundicion (15) para el paquete de chapas de estator (16), los devanados (17) asf como otro componentes existentes, como las lmeas de conexion (12) electricas.
  14. 14. - Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el rotor (40) del motor electrico (3)
    presenta unas aberturas (18), de forma preferida en unas bridas (22) que estan fijadas a sus dos lados frontales.
  15. 15.- Ventilador segun una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el rotor (40) con el rodete de ventilador (4) forma una unidad de ventilador prefabricada, en donde de forma preferida el rodete del ventilador (4) con sus paletas de ventilador (25) y rotor (40) forman un componente enterizo.
    5 16.- Ventilador segun la reivindicacion 15, caracterizado porque el rotor (40) esta formado por un anillo de reflujo
    (26), al que estan fijados interiormente unos segmentos magneticos (27) y que esta rodeado exteriormente, en especial tubularmente, por una envuelta de material plastico (28).
  16. 17.- Ventilador segun la reivindicacion 16, caracterizado porque la envuelta de material plastico (28) se transforma a traves de una zona (29) en forma de arandela dispuesta en angulo recto respecto al eje del motor, en especial 10 centralmente, en las paletas de ventilador (25), en donde la envuelta de material plastico (28) esta configurada con el mismo material que el rodete de ventilador (4).
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