ITBO20070379A1

ITBO20070379A1 - VENTILATION UNIT.

Info

Publication number: ITBO20070379A1
Application number: IT000379A
Authority: IT
Inventors: Filippis Pietro De
Original assignee: Spal Automotive Srl
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-11-30
Also published as: WO2008146155A2; WO2008146155A3

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

UNITA DI VENTILAZIONE. VENTILATION UNIT.

La presente invenzione concerne un’unità di ventilazione per sistemi di raffreddamento. The present invention relates to a ventilation unit for cooling systems.

In particolare, la presente invenzione concerne un’unità di ventilazione del tipo comprendente una ventola assiale abbinata, tramite il rispettivo mozzo, ad un motore elettrico di azionamento della ventola stessa. Di particolare interesse in questa trattazione sono le unità di ventilazione azionate da un motore elettrico di tipo aperto, ossia dotato di una carcassa esterna presentante una pluralità di fori passanti di aerazione. Usualmente, il motore è almeno parzialmente alloggiato all’interno del mozzo ed è opportunamente posizionato e sostenuto da un anello di supporto che circonda perifericamente la carcassa. In tal modo, il mozzo scherma il motore proteggendolo in parte da agenti atmosferici, porco, polvere, ecc., ma, nello stesso tempo, ne limita il raffreddamento. Secondo una configurazione nota, nella quale le pale della ventola generano un flusso d'aria diretto dalla parte anteriore dell'unità di ventilazione verso la parte posteriore, e nella quale la carcassa del motore presenta uno scudo anteriore interno al mozzo ed uno scudo posteriore esterno al mozzo, entrambi gli scudi presentano rispettive pluralità di fori passanti di aerazione, in modo che l'aria esterna possa attraversare il motore dalla parte posteriore verso la parte anteriore, raffreddandone gli avvolgimenti, il circuito magnetico in ferro, i componenti elettronici di controllo eventualmente integrati ed, in generale, le fonti di calore presenti all’interno. In particular, the present invention relates to a ventilation unit of the type comprising an axial fan combined, through the respective hub, to an electric motor for driving the fan itself. Of particular interest in this discussion are the ventilation units operated by an electric motor of the open type, ie equipped with an external casing having a plurality of through-holes for ventilation. Usually, the motor is at least partially housed inside the hub and is suitably positioned and supported by a support ring that peripherally surrounds the casing. In this way, the hub shields the motor protecting it in part from atmospheric agents, swine, dust, etc., but, at the same time, limits its cooling. According to a known configuration, in which the fan blades generate a direct air flow from the front of the ventilation unit towards the rear, and in which the motor casing has a front shield inside the hub and an external rear shield to the hub, both shields have respective plurality of through-holes for ventilation, so that the external air can pass through the motor from the rear to the front, cooling the windings, the iron magnetic circuit, the electronic control components if necessary integrated and, in general, the heat sources present inside.

Per generare un flusso di aria forzata che dall’esterno venga risucchiata all’interno del motore sono note diverse soluzioni tecniche, tutte basate sulla generazione di una depressione all’interno del mozzo rispetto alla pressione dell’ambiente esterno. To generate a flow of forced air that is sucked into the engine from the outside, various technical solutions are known, all based on the generation of a vacuum inside the hub with respect to the pressure of the external environment.

Secondo una soluzione tecnica, che prevede che la parete anteriore del mozzo sia totalmente chiusa, ossia priva di fori di aerazione, la depressione viene generata dall’effetto Venturi che si manifesta nell'intercapedine tra il mozzo della ventola e l’anello di supporto del motore a causa del flusso d’aria generato dalle pale della ventola. Alla circolazione di aria forzata originata dall’effetto Venturi generalmente si sovrappone una circolazione di aria forzata generata, sulla faccia interna del mozzo, dalle razze radiali di irrigidimento della parete anteriore di quest’ultimo. According to a technical solution, which provides that the front wall of the hub is totally closed, i.e. without ventilation holes, the depression is generated by the Venturi effect which occurs in the gap between the fan hub and the support ring of the engine due to the air flow generated by the fan blades. The circulation of forced air originated by the Venturi effect is generally superimposed on a circulation of forced air generated, on the internal face of the hub, by the radial spokes stiffening the front wall of the latter.

Secondo un’altra soluzione tecnica, che prevede che la parete anteriore del mozzo sia dotata di una pluralità di fori passanti di aerazione, la circolazione dell’aria attraverso il motore viene generata dal salto di pressione che si stabilisce ai capi della ventola. In questo caso, infatti, i fori del mozzo, insieme a quelli degli scudi anteriore e posteriore della carcassa del motore, aprono una via di richiusura fluidodinamica al flusso d’aria generato dalle pale della ventola. According to another technical solution, which provides that the front wall of the hub is equipped with a plurality of through-holes for ventilation, the circulation of air through the motor is generated by the pressure jump that is established at the ends of the fan. In this case, in fact, the holes in the hub, together with those of the front and rear shields of the engine casing, open a fluid-dynamic closing path to the air flow generated by the fan blades.

Entrambe le soluzioni sopra esposte risultano poco soddisfacenti per smaltire il calore prodotto dal motore elettrico, e dagli eventuali componenti elettronici in esso integrati, in applicazioni dove è previsto che l’unità di ventilazione funzioni a temperature ambiente elevate, come, ad esempio, nel settore automobilistico, per il raffreddamento di radiato- Both of the above solutions are not very satisfactory for dissipating the heat produced by the electric motor, and by any electronic components integrated in it, in applications where the ventilation unit is expected to operate at high ambient temperatures, such as, for example, in the sector. automotive, for radiated cooling

ri re

In questo contesto, compito tecnico precipuo della presente invenzione è proporre un'unità di ventilazione che sia in grado di smaltire più efficacemente il calore prodotto dal motore elettrico di azionamento della stessa e dagli eventuali componenti elettronici in esso integrati. Un ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un’unità di ventilazione che permetta di estendere il campo di potenze dei motori elettrici utilizzabili per l'azionamento della ventola. In this context, the main technical task of the present invention is to propose a ventilation unit which is able to more effectively dispose of the heat produced by the electric motor driving it and by any electronic components integrated therein. A further purpose of the present invention is to propose a ventilation unit that allows to extend the power range of the electric motors that can be used to drive the fan.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un’unità di ventilazione che sia impiegabile a temperature ambiente maggiori rispetto alle temperature di impiego delle unità di ventilazione note. In accordo con la presente invenzione, perii raggiungimento dei suddetti scopi, viene realizzata una unità di ventilazione secondo quanto riportato nelle rivendicazioni allegate. A further purpose of the present invention is to propose a ventilation unit that can be used at ambient temperatures higher than the operating temperatures of the known ventilation units. In accordance with the present invention, in order to achieve the aforementioned purposes, a ventilation unit is provided according to what is reported in the attached claims.

L'invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The invention will now be described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 illustra una prima preferita forma di realizzazione di un’unità di ventilazione secondo la presente invenzione, in una vista laterale schematica, non in proporzione e parzialmente in sezione, con alcune parti asportate per maggiore chiarezza; Figure 1 illustrates a first preferred embodiment of a ventilation unit according to the present invention, in a schematic side view, not in proportion and partially in section, with some parts removed for greater clarity;

la figura 2 illustra una seconda preferita forma di realizzazione di un'unità di ventilazione secondo la presente invenzione, in una vista laterale schematica, non in proporzione e parzialmente in sezione, con alcune parti asportate per maggiore chiarezza; Figure 2 illustrates a second preferred embodiment of a ventilation unit according to the present invention, in a schematic side view, not in proportion and partially in section, with some parts removed for greater clarity;

la figura 3 è una vista prospettica schematica di un organo rotante facente parte dell’unità di ventilazione di figura 1 ; Figure 3 is a schematic perspective view of a rotating member forming part of the ventilation unit of Figure 1;

la figura 4 è una vista prospettica schematica di un particolare dell’organo rotante di figura 3; e Figure 4 is a schematic perspective view of a detail of the rotating member of Figure 3; And

la figura 5 illustra il particolare di figura 4 in una differente vista prospettica schematica rispetto alla figura 4. Figure 5 illustrates the detail of Figure 4 in a different schematic perspective view with respect to Figure 4.

Con riferimento alla figura 1 , con il numero 1 è indicata nel suo complesso un’unità di ventilazione secondo la presente invenzione. Secondo quanto illustrato, l’unità 1 di ventilazione trova vantaggiosa applicazione in un sistema 2 di raffreddamento, ad esempio per l’estrazione del calore da un radiatore 3 di un veicolo non illustrato. L’unità 1 di ventilazione comprende un motore 4 elettrico il cui albero 5 motore è girevole attorno ad un asse R di rotazione, sostanzialmente ortogonale alle facce maggiori del radiatore 3. Il motore 4 è di tipo aperto, ossia dotato di una carcassa 6 esterna che presenta una pluralità di fori 6f passanti di aerazione. In particolare, la carcassa 6 si sviluppa attorno all’asse R secondo una conformazione sostanzialmente cilindrica ed è delimitata assialmente da uno scudo 7 anteriore e da uno scudo 8 posteriore, entrambi ortogonali all’asse R. L’albero 5 si protende verso l’esterno della carcassa 6, dalla parte del radiatore 3, attraverso lo scudo 7 anteriore. With reference to Figure 1, the number 1 indicates as a whole a ventilation unit according to the present invention. As illustrated, the ventilation unit 1 finds advantageous application in a cooling system 2, for example for the extraction of heat from a radiator 3 of a vehicle not shown. The ventilation unit 1 comprises an electric motor 4 whose motor shaft 5 is rotatable around a rotation axis R, substantially orthogonal to the major faces of the radiator 3. The motor 4 is of the open type, ie equipped with an external casing 6 which has a plurality of through-holes 6f for aeration. In particular, the casing 6 develops around the R axis according to a substantially cylindrical conformation and is axially delimited by a front shield 7 and a rear shield 8, both orthogonal to the R axis. The shaft 5 extends towards the outside of the casing 6, on the side of the radiator 3, through the front shield 7.

I fori 6f passanti di aerazione sono previsti sia nello scudo 7 anteriore che nello scudo 8 posteriore, ed in entrambi sono distribuiti uniformemente attorno all’asse R. Preferibilmente, ciascun foro 6f dello scudo 7 anteriore è assialmente allineato ad un corrispondente foro 6f dello scudo 8 posteriore. The through holes 6f for ventilation are provided both in the front shield 7 and in the rear shield 8, and in both they are uniformly distributed around the axis R. Preferably, each hole 6f of the front shield 7 is axially aligned to a corresponding hole 6f of the shield 8 rear.

Nella preferita forma realizzativa illustrata, l’unità 1 comprende dei mezzi 14 elettronici di controllo del motore 4, preferibilmente alloggiati all'interno della carcassa 6, nello scudo 8 posteriore, in posizione tale da non ostruire i fori 6f di quest’ultimo. In the preferred embodiment illustrated, the unit 1 comprises electronic means 14 for controlling the motor 4, preferably housed inside the casing 6, in the rear shield 8, in a position such as not to obstruct the holes 6f of the latter.

Le caratteristiche elettriche e magnetiche del motore 4 sono di tipo noto e non sono oggetto della presente invenzione. The electrical and magnetic characteristics of the motor 4 are of a known type and are not the subject of the present invention.

L’unità 1 comprende dei propri mezzi di supporto 9, i quali sono associati al motore 4 in corrispondenza dello scudo 8 posteriore della carcassa 6 e sono strutturati per connettere l’unità 1 di ventilazione a strutture esterne di sostegno non facenti parte della presente invenzione. The unit 1 comprises its own support means 9, which are associated with the motor 4 at the rear shield 8 of the casing 6 and are structured to connect the ventilation unit 1 to external support structures which are not part of the present invention. .

In particolare, i mezzi di supporto 9 comprendono un elemento 10 anulare di supporto del motore 4. In particular, the support means 9 comprise an annular support element 10 for the motor 4.

Tale elemento 10 anulare circonda lo scudo 8 posteriore della carcassa 6 ed è bloccato allo stesso. This annular element 10 surrounds the rear shield 8 of the casing 6 and is locked thereto.

Un organo 11 rotante, meglio illustrato in figura 3, è connesso all’albero 5 ed è azionato dal motore 4. A rotating member 11, better illustrated in figure 3, is connected to the shaft 5 and is driven by the motor 4.

L’organo 11 rotante comprende una pluralità di pale 12 primarie, supportate radialmente da un mozzo 13 centrale, il quale è conformato a tazza ed è vincolato coassialmente all’albero 5 in modo da racchiudere la carcassa 6 ad eccezione del suo scudo 8 posteriore. Le pale 12, azionate dai motore 4, servono a generare un flusso F principale di aria per l’asportazione di calore dal radiatore 3. Il flusso F è diretto dal radiatore 3 verso l’unità 1 di ventilazione. Fra la carcassa 6 del motore 4 ed il mozzo 13 risulta definita un'intercapedine 15 necessaria alla libera rotazione dell’organo 11 rotante. The rotating member 11 comprises a plurality of primary blades 12, supported radially by a central hub 13, which is cup-shaped and is coaxially constrained to the shaft 5 so as to enclose the casing 6 with the exception of its rear shield 8. The blades 12, driven by the motor 4, serve to generate a main flow F of air for the removal of heat from the radiator 3. The flow F is directed from the radiator 3 towards the ventilation unit 1. Between the casing 6 of the motor 4 and the hub 13 there is defined a gap 15 necessary for the free rotation of the rotating member 11.

Nella figura 1 l’intercapedine 15 è illustrata non in proporzione con gli altri elementi dell’unità 1 di ventilazione per meglio evidenziare le caratteristiche della stessa, come sarà chiarito in seguito. In figure 1 the interspace 15 is shown not in proportion with the other elements of the ventilation unit 1 to better highlight the characteristics of the same, as will be clarified later.

Con particolare riferimento alle figure 3, 4 e 5, si osserva che il mozzo 13 comprende un primo elemento 16 sostanzialmente tubolare cilindrico ed un secondo elemento 17, anch'esso sostanzialmente tubolare cilindrico, disposto esternamente al primo elemento 16 tubolare. With particular reference to Figures 3, 4 and 5, it can be observed that the hub 13 comprises a first substantially tubular cylindrical element 16 and a second element 17, also substantially tubular cylindrical, disposed externally to the first tubular element 16.

li primo ed il secondo elemento 16, 17 tubolare sono fra loro coassiali e girevoli attorno all'asse R. The first and second tubular elements 16, 17 are coaxial to each other and rotate around the R axis.

Una parete 18 chiude anteriormente il primo elemento 16 tubolare, e a mezzo di questa il mozzo 13 è reso solidale all’albero 5 motore. Il mozzo 13 comprende una pluralità di pale 19 secondarie, non illustrate nella figura 1 ma soltanto nelle figure 3, 4 e 5, disposte fra il primo elemento 16 tubolare ed il secondo elemento 17 tubolare per generare un flusso F1 di raffreddamento del motore 4. A wall 18 closes the first tubular element 16 at the front, and by means of this the hub 13 is made integral with the motor shaft 5. The hub 13 comprises a plurality of secondary blades 19, not shown in Figure 1 but only in Figures 3, 4 and 5, arranged between the first tubular element 16 and the second tubular element 17 to generate a cooling flow F1 for the motor 4.

Più in particolare, il primo elemento 16 tubolare ed il secondo elemento 17 tubolare definiscono un condotto 20 anulare all'interno del quale sono posizionate le pale 19. Le pale 19 si sviluppano preferibilmente radialmente fra il primo elemento 16 tubolare ed il secondo elemento17 tubolare, all’interno del condotto 20 anulare. In altre parole, il primo elemento 16 tubolare, il secondo elemento 17 tubolare e le pale 19 definiscono una ventola 21 assiale che risulta così contenuta tra due superfici cilindriche. More specifically, the first tubular element 16 and the second tubular element 17 define an annular duct 20 inside which the blades 19 are positioned. The blades 19 preferably extend radially between the first tubular element 16 and the second tubular element 17, inside the annular duct 20. In other words, the first tubular element 16, the second tubular element 17 and the blades 19 define an axial fan 21 which is thus contained between two cylindrical surfaces.

Il condotto 20 anulare e l’intercapedine 1 5 definiscono, a lmeno parzialmente, un circuito 22 fluidodinamico per il flusso F1 di raffreddamento del motore 4. The annular duct 20 and the interspace 1 5 define, at least partially, a fluid-dynamic circuit 22 for the cooling flow F1 of the engine 4.

Nella preferita forma realizzativa illustrata, le pale 19 si sviluppano radialmente in misura funzione del diametro complessivo dell’organo 11 rotante ovvero delle dimensioni radiali delle pale 12. In the preferred embodiment illustrated, the blades 19 develop radially according to the overall diameter of the rotating member 11 or the radial dimensions of the blades 12.

Più in particolare, in un organo 11 rotante avente le pale 12 presentanti dimensione radiale compresa fra circa 20 mm e circa 200 mm, le pale 19 si sviluppano radialmente in misura pari a circa il 20% e, rispettivamente, a circa il 10% rispetto alla dimensione radiale delle pale 12. In pratica nel caso di pale 12 aventi le dimensioni radiali minori le pale 19 sono percentualmente più grandi. More specifically, in a rotating member 11 having the blades 12 having a radial dimension between about 20 mm and about 200 mm, the blades 19 develop radially to an extent equal to about 20% and, respectively, to about 10% with respect to to the radial dimension of the blades 12. In practice, in the case of blades 12 having the smallest radial dimensions, the blades 19 are larger in percentage terms.

Nel caso di pale 12 aventi le dimensioni radiali maggiori le pale 19 sono percentualmente più piccole. In the case of blades 12 having the largest radial dimensions, the blades 19 are smaller in percentage terms.

Preferibilmente le pale 19 sono del tipo noto con il nome “slotted splitted biade” per operare con alta prevalenza. Preferably the blades 19 are of the type known by the name "slotted splitted biade" to operate with a high head.

Le pale 19 sono conformate per generare alte prevalenze minimizzando il distacco dalla pala della vena fluida e la conseguente generazione di vortici. The blades 19 are shaped to generate high heads minimizing the detachment of the fluid vein from the blade and the consequent generation of vortices.

In generale la ventola 21 risulta dimensionata per generare in uscita una componente tangenziale del flusso F1 degli stessi ordini di grandezza della sua componente assiale. In general, the fan 21 is sized to generate at its output a tangential component of the flow F1 of the same orders of magnitude as its axial component.

Secondo quanto illustrato in particolare nelle figure 4 e 5, ogni pala 19 è definita da una pluralità di palette 23, tre nell’esempio illustrato. According to what is shown in particular in figures 4 and 5, each blade 19 is defined by a plurality of blades 23, three in the illustrated example.

Le palette 23 presentano angolazioni fra loro distinte e crescenti a seconda della lontananza assiale dalla parete 18 anteriore. The vanes 23 have distinct and increasing angles from each other according to the axial distance from the front wall 18.

Vantaggiosamente, le palette 23 sono fra loro completamente assialmente disallineate per evitare sottosquadri e permettere una realizzazione per stampaggio dell’organo 11 rotante. Advantageously, the vanes 23 are completely axially misaligned to each other to avoid undercuts and allow a realization by molding of the rotating member 11.

Al fine di ottimizzare il raffreddamento del motore 4, ovvero per canalizzare il flusso F1 di raffreddamento nel circuito 22, l’unità 1 di ventilazione comprende un d eviatore 24 d i flusso. I n p ratica, i I d eviatore 24 contribuisce alla chiusura del circuito 22 fluidodinamico ed è posizionato rispetto alla ventola 21 in modo che il flusso F i di raffreddamento interessi interamente il deviatore 24 stesso. In order to optimize the cooling of the motor 4, or to channel the cooling flow F1 in the circuit 22, the ventilation unit 1 comprises a flow diverter 24. In practice, the diverter 24 contributes to the closure of the fluid-dynamic circuit 22 and is positioned with respect to the fan 21 so that the cooling flow F i entirely affects the diverter 24 itself.

In particolare, con riferimento alla figura 1, in cui l’applicazione illustrata comprende da sinistra verso destra, il radiatore 3, l'organo 11 rotante ed il motore 4, il deviatore 24 è opportunamente posizionato per incanalare all’interno del condotto 20 anulare il flusso F1 d’aria che le pale 19 richiamano dail’intercapedine 15, In particular, with reference to Figure 1, in which the illustrated application comprises from left to right, the radiator 3, the rotating member 11 and the motor 4, the diverter 24 is suitably positioned to channel inside the annular duct 20 the flow F1 of air that the blades 19 recall from the interspace 15,

Il deviatore 24 di flusso è ricavato almeno parzialmente nello scudo 8 posteriore della carcassa 6 ed almeno parzialmente nei mezzi di supporto 9 dell’unità 1. The flow diverter 24 is obtained at least partially in the rear shield 8 of the casing 6 and at least partially in the support means 9 of the unit 1.

Secondo quanto illustrato nella figura 1 , il deviatore 24 comprende un deflettore 25 anulare a sezione sostanzialmente curvilinea, ricavato nello scudo 8 posteriore ed assialmente affacciato aH’intercapedine 15. As shown in Figure 1, the diverter 24 comprises an annular deflector 25 with a substantially curvilinear section, obtained in the rear shield 8 and axially facing the interspace 15.

Il deviatore 24 di flusso comprende inoltre un secondo deflettore 26 anulare a sezione sostanzialmente curvilinea raccordato con il deflettore 25 e sostanzialmente affacciato al condotto 20 anulare ovvero alle pale 19. The flow diverter 24 also comprises a second annular deflector 26 with a substantially curvilinear section connected to the deflector 25 and substantially facing the annular duct 20 or the blades 19.

Il deflettore 26 è ricavato nel citato elemento 10 anulare di supporto del motore 4. The deflector 26 is obtained in the aforementioned annular support element 10 for the motor 4.

II deflettore 25 ruota il flusso F1 di circa 90 gradi ed il deflettore 26 lo ruota di ulteriori 90 gradì in quanto il condotto 20 anulare e l’intercapedine 15 si sviluppano sostanzialmente paralleli. The deflector 25 rotates the flow F1 by about 90 degrees and the deflector 26 rotates it by a further 90 degrees since the annular duct 20 and the interspace 15 develop substantially parallel.

Preferibilmente, la carcassa 6 presenta, sulla propria superficie esterna, una pluralità di nervature (non illustrate) che ne ottimizzano il raffreddamento. Tali nervature si estendono preferibilmente longitudinalmente lungo la carcassa 6 e definiscono delle discontinuità che rompono il moto laminare del flusso di raffreddamento attorno al motore 4 aumentando lo scambio termico. Preferably, the casing 6 has, on its external surface, a plurality of ribs (not shown) which optimize its cooling. These ribs preferably extend longitudinally along the casing 6 and define discontinuities which break the laminar motion of the cooling flow around the motor 4, increasing the heat exchange.

In uso, con riferimento alla figura 1 , la rotazione dell’organo 11 genera nel nell’intercapedine 15 ed in corrispondenza dei deflettori 25 e 26 una depressione che richiama aria all’interno del motore 4 attraverso i fori 6f dello scudo 8 posteriore. In use, with reference to Figure 1, the rotation of the member 11 generates a depression in the interspace 15 and in correspondence of the deflectors 25 and 26 that draws air into the engine 4 through the holes 6f of the rear shield 8.

Il flusso F1 passando attraverso la carcassa 6 e nell’intercapedine 15 asporta calore dal motore 4 contribuendo in maniera sensibile al raffreddamente dello stesso. The flow F1 passing through the casing 6 and in the interspace 15 removes heat from the motor 4, contributing significantly to its cooling.

Si osservi che, posto V il verso di avanzamento del sopracitato veicolo (non illustrato), il flusso F è opposto al verso V, mentre il flusso F1 è concorde al verso V nel condotto 20 anulare ed opposto al verso V nell’intercapedine 15. In particolare, nel condotto 20 il flusso F1 proviene dal deviatore 24 di flusso e fuoriesce dal mozzo 13. It should be observed that, having set the direction of advancement of the aforementioned vehicle (not illustrated) V, the flow F is opposite to the direction V, while the flow F1 is concordant with the direction V in the annular duct 20 and opposite to the direction V in the interspace 15. In particular, in the duct 20 the flow F1 comes from the flow diverter 24 and exits from the hub 13.

In altre parole, l’aria esterna attraversa il motore 4, entrando nella carcassa 6 dai fori 6f dello scudo 8 posteriore e fuoriuscendo dalla carcassa 6 dai fori 6f dello scudo 7 anteriore, richiamata dalla azione della ventola 21 attraverso l’intercapedine 15 ed il deviatore 24 di flusso. II circuito 22 fluidodinamico per il flusso F1 si chiude all’esterno del mozzo 13 fra l’uscita anteriore del condotto 20 anulare ed i fori 6f dello scudo 8 posteriore. All’esterno del mozzo 13 il flusso F1 si miscela dunque al maggior flusso F d’aria che ha attraversato il radiatore 3 e muove verso le pale 12. In other words, the external air passes through the motor 4, entering the casing 6 from the holes 6f of the rear shield 8 and exiting the casing 6 from the holes 6f of the front shield 7, attracted by the action of the fan 21 through the interspace 15 and the flow diverter 24. The fluid dynamic circuit 22 for the flow F1 closes outside the hub 13 between the front outlet of the annular duct 20 and the holes 6f of the rear shield 8. Outside the hub 13 the flow F1 therefore mixes with the greater flow F of air that has passed through the radiator 3 and moves towards the blades 12.

E' importante osservare che la funzione delle pale 12 azionate dal mozzo 13, definenti una ventola 27 per asportare calore dal radiatore 3, è sostanzialmente estranea al raffreddamento del motore 4. Secondo la variante illustrata nella figura 2, l’unità 1 di ventilazione è posizionata diversamente rispetto al radiatore 3. In particolare, osservando la figura 2, il radiatore 3, l’organo 11 rotante ed il motore 4 sono disposti in quest’ordine da sinistra verso destra. Di fatto l’unità 1 di ventilazione è speculare a quella illustrata nella figura 1 rispetto ad un piano ortogonale all’asse R, ma l’organo 11 rotante ruota con verso opposto rispetto a quanto sopra descritto in modo che il flusso F per l'asportazione di calore dal radiatore 3 sia ugualmente diretto dal radiatore 3 verso l’unità 1 di ventilazione. Chiaramente, in conseguenza di ciò, si inverte anche la direzione del flusso F1 all’interno del condotto 20. In particolare, nel condotto 20 il flusso F1 proviene dall'esterno del mozzo 13 ed è orientato verso il deviatore 24 di flusso. It is important to note that the function of the blades 12 driven by the hub 13, defining a fan 27 to remove heat from the radiator 3, is substantially unrelated to the cooling of the engine 4. According to the variant illustrated in Figure 2, the ventilation unit 1 is positioned differently with respect to the radiator 3. In particular, observing Figure 2, the radiator 3, the rotating member 11 and the motor 4 are arranged in this order from left to right. In fact, the ventilation unit 1 is the mirror image of that illustrated in Figure 1 with respect to a plane orthogonal to the axis R, but the rotating member 11 rotates in the opposite direction with respect to that described above so that the flow F for the heat removal from the radiator 3 is equally directed from the radiator 3 towards the ventilation unit 1. Clearly, as a consequence of this, the direction of the flow F1 is also reversed inside the duct 20. In particular, in the duct 20 the flow F1 comes from the outside of the hub 13 and is oriented towards the flow diverter 24.

In uso, con riferimento alla figura 2, la rotazione dell’organo 11 genera in corrispondenza del deviatore di flusso 24 e nel nell'intercapedine 15 una sovrapressione che spinge il flusso F1 all’interno del motore 4 attraverso i fori 6f dello scudo 7, in questo caso posteriore. In use, with reference to Figure 2, the rotation of the member 11 generates in correspondence with the flow diverter 24 and in the interspace 15 an overpressure which pushes the flow F1 inside the motor 4 through the holes 6f of the shield 7, in this latter case.

Si osservi che, posto V il verso di avanzamento del sopracitato veicolo (non illustrato), il flusso F è opposto al verso V, mentre il flusso F1 è concorde al verso V nel condotto 20 anulare ed opposto al verso V nell'intercapedine 15. It should be observed that, having set the direction of advancement of the aforementioned vehicle (not illustrated) V, the flow F is opposite to the direction V, while the flow F1 is concordant with the direction V in the annular duct 20 and opposite to the direction V in the interspace 15.

In altre parole, l'aria esterna attraversa il motore 4 entrando nella carcassa 6 dai fori 6f dello scudo 7 e fuoriuscendo dalla carcassa 6 dai fori 6f dello scudo 8, spinta dalla azione della ventola 21 attraverso il deviatore 24 di flusso e l’intercapedine 15. Il circuito 22 fluidodinamico per il flusso F1 si chiude all’esterno del mozzo 13 fra i fori 6f dello scudo 8 e l’ingresso posteriore del condotto 20 anulare. All’esterno del mozzo 13 il flusso F1 si miscela dunque al maggior flusso F d’aria che ha attraversato il radiatore 3 e muove verso le pale 12. In other words, the external air passes through the motor 4 entering the casing 6 from the holes 6f of the shield 7 and exiting the casing 6 from the holes 6f of the shield 8, pushed by the action of the fan 21 through the flow diverter 24 and the interspace. 15. The fluid-dynamic circuit 22 for the flow F1 closes outside the hub 13 between the holes 6f of the shield 8 and the rear inlet of the annular duct 20. Outside the hub 13 the flow F1 therefore mixes with the greater flow F of air that has passed through the radiator 3 and moves towards the blades 12.

In entrambe le forme realizzale sopra descritte appare evidente che la ventola 21 è in grado di assicurare un flusso F1 di raffreddamento di notevole portata e velocità, tale da smaltire molto efficacemente il calore prodotto dal motore elettrico e dai componenti elettronici in esso integrati. In both embodiments described above it is evident that the fan 21 is capable of ensuring a cooling flow F1 of considerable capacity and speed, such as to very effectively dispose of the heat produced by the electric motor and by the electronic components integrated therein.

Ciò permette sia di estendere il campo di potenze dei motori elettrici utilizzabili sia di impiegare l’unità di ventilazione a temperature ambiente maggiori rispetto alle temperature di impiego delle unità di ventilazione note. This allows both to extend the power range of the usable electric motors and to use the ventilation unit at ambient temperatures higher than the operating temperatures of the known ventilation units.

L'invenzione così descritta può essere oggetto di modifiche e varianti senza per questo allontanarsi daH'ambito del concetto inventivo come definito dalle rivendicazioni. The invention thus described can be subject to modifications and variations without thereby departing from the scope of the inventive concept as defined by the claims.

Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

Claims

CLAIMS 1. Ventilation unit comprising an open motor (4) provided with a casing (6) and a motor shaft (5) rotatable around a respective rotation axis (R), a rotating member (11) comprising a hub (13 ) connecting to the shaft (5) and a plurality of first blades (12) connected to the hub (13); the motor (4) being at least partially housed in the hub (13) and defining with it a gap (15); the unit (1) being characterized in that it comprises means (21, 24) for defining a fluid-dynamic circuit (22) for a cooling flow (F1) of the engine (4), the circuit (22) comprising at least partially said interspace (15).

2. Unit according to claim 1, characterized in that said means (21, 24) for defining the fluid-dynamic circuit (22) comprise means (21) for generating the cooling flow (F1) and at least one diverter (24) for flow to channel said flow (F1) into the interspace (15).

3. Unit according to claim 2, characterized in that said flow diverter (24) and said means (21) for generating the cooling flow (F1) are mutually positioned so that the cooling flow (F1) entirely affects the flow diverter (24).

4. Unit according to claim 2 or 3, characterized in that said means (21) for generating the cooling flow (F1) comprise a plurality of second blades (19) associated with said hub (13).

5. Unit according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said means (21, 24) for defining the fluid-dynamic circuit (22) comprise means (21) for generating the cooling flow (F1) defined by a fan (21); said fan (21) for generating the cooling flow (F1) being integrated into the hub (13) inside the hub (13) itself and being coaxial to a fan (27) defined by said first blades (12).

6. Unit according to claim 5, characterized in that said fan (21) for generating the cooling flow (F1) is an axial fan (21) comprising a plurality of second blades (19) associated with said hub (13).

7. Unit according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said hub (13) comprises a first tubular element (16) and a second tubular element (17) arranged externally to the first tubular element (16); the first and second tubular elements (16, 17) defining an annular duct (20) forming part of said fluid-dynamic circuit (22); said interspace (15) being defined between said first tubular element (16) and said carcass (6).

8. Unit according to claim 7, wherein said means (21, 24) for defining the fluid-dynamic circuit (22) comprise means (21) for generating the cooling flow (F1) and at least one flow diverter (24) for channeling said flow (F1) into the interspace (15), characterized in that the flow diverter (24) is at least partially facing said annular conduit (20) to connect the annular conduit (20) with said interspace (15).

9. Unit according to claim 8, characterized in that said means (21) for generating said cooling flow (F1) are confined in said annular duct (20).

10. Unit according to claim 8 or 9, wherein said means (21) for generating the cooling flow (F1) comprise a plurality of second blades (19) associated with said hub (13), characterized in that said first element (16) tubular, said second tubular element (17) and said second blades (19) define an axial fan (21).

11. Unit according to claim 10, characterized in that said second blades (19) extend radially between said first tubular element (16) and said second tubular element (17).

Unit according to any one of claims 7 to 11, characterized in that said flow diverter (24) comprises at least a first annular deflector (25) with a substantially curvilinear section associated with said motor (4) and axially facing said interspace (15).

13. Unit according to claim 12, characterized in that said first deflector (25) is obtained in said motor (4), in particular in a shield (8) of said casing (6).

14. Unit according to claim 13, characterized in that it comprises electronic means (14) for controlling said motor (4) arranged in said shield (8).

Unit according to any one of claims 12 or 14, characterized in that said flow deflector (24) comprises at least a second annular deflector (26) with a substantially curvilinear section connected to said first deflector (25) and substantially facing said annular duct (20).

16. Unit according to claim 15, characterized in that it comprises means (9) for supporting said motor (4), said second deflector (26) being obtained in said means (8) for supporting said motor (4).

17. Unit according to claim 4 or 6, characterized in that said second blades (19) develop radially to an extent equal to a value between 10% and 20% of the radial dimension of said first blades (12).

18. Unit according to claim 4 or 6 or 17, characterized in that at least one of said second blades (19) is divided into at least two blades (23).

19. Unit according to claim 18, characterized in that said vanes (23) are axially misaligned.

20. Rotating member (11) operable by a respective motor (4) open to generate a first flow (F) of air, said rotating member (11) comprising a hub (13) and a plurality of first blades (12) associated with said hub (13) for generating said first flow (F); said rotating member (11) being characterized in that said hub (13) comprises a first tubular element (16) and a second tubular element (17) arranged externally to said first tubular element (16), and a plurality of second ones (19 ) blades arranged between said first tubular element (16) and said second tubular element (16); said first and second tubular elements (16, 17) defining an annular duct (20) of a fluid-dynamic cooling circuit (22) for said motor (4).

21. Rotating member according to claim 20, characterized in that said second blades (19) develop radially to an extent equal to a value between 10% and 20% of the radial dimension of said first blades (12) to generate a second cooling flow (F1) of said motor, movable in said fluid-dynamic circuit (22).

Rotating member according to claim 20 or 21, characterized in that at least one of said second blades (19) is divided into at least two blades (23).

23. Rotating member according to claim 22, characterized in that said vanes (23) are axially misaligned.