ITMI981351A1

ITMI981351A1 - COOLING DEVICE FOR ELECTRIC MOTORS ESPECIALLY FOR EXPLOSION PROOF MOTORS

Info

Publication number: ITMI981351A1
Application number: IT98MI001351A
Authority: IT
Inventors: Enrico Malfa; Francesco Morrone; Piero Bodini
Original assignee: Consorz Abb Sviluppo Tecnol; Abb Sistemi Ind Spa
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-12-12
Also published as: IT1301705B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato riguarda un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, in particolare per motori antideflagranti. The present invention relates to a cooling device for electric motors, in particular for explosion-proof motors.

Come è noto, nelle macchine elettriche rotanti il calore generato durante il loro funzionamento per effetto Joule deve essere asportato al fine di mantenere ad una temperatura operativa stabilita la macchina elettrica stessa. As is known, in rotating electric machines the heat generated during their operation by the Joule effect must be removed in order to keep the electric machine itself at a set operating temperature.

In caso contrario, l'innalzamento della temperatura causerebbe il danneggiamento dell'isolamento degli avvolgimenti della macchina elettrica ed il deterioramento delle parti non metalliche. Otherwise, the rise in temperature would damage the insulation of the electrical machine windings and deteriorate the non-metallic parts.

Il problema del raffreddamente delle macchine elettriche rotanti è stato affrontato in molti e differenti modi a seconda della potenza termica che risulta necessario dissipare. Per motori di piccola taglia vengono, per esempio, utilizzate alettature poste esternamente alla carcassa del motore, oppure viene montato direttamente sull'albero motore un ventilatore che ha lo scopo di forzare un passaggio di aria attraverso l'intercapedine che circonda il motore stesso. The problem of the cooling of rotating electrical machines has been faced in many and different ways depending on the thermal power that it is necessary to dissipate. For small size motors, for example, fins placed outside the motor casing are used, or a fan is mounted directly on the motor shaft to force a passage of air through the interspace surrounding the motor itself.

Per motori di taglia maggiore, il calore generata viene rimosso generalmente mediante uno scambiatore di calore, posto esternamente alla cassa del motore. For larger engines, the heat generated is generally removed by means of a heat exchanger, located outside the engine casing.

La figura 1 illustra una struttura tipica di un motore elettrico convenzionale, indicato dal numero di riferimento 100, il quale è dotato di uno scambiatore di calore 101 disposto esternamente alla cassa del motore. Figure 1 illustrates a typical structure of a conventional electric motor, indicated by the reference number 100, which is equipped with a heat exchanger 101 arranged externally to the motor casing.

Tale scambiatore di calore può essere ad esempio uno scambiatore tubolare aria-aria. In tal caso l’aria calda interna al motore fluisce all’esterno dei tubi dello scambiatore di calore spinta da una o più ventole rese solidali con l'albero motore, mentre l'aria di raffreddamento, prelevata dall'ambiente circostante, viene convogliata da un'ulteriore ventola all’interno dei tubi dello scambiatore di calore. Such a heat exchanger can be, for example, a tubular air-air exchanger. In this case the hot air inside the engine flows outside the heat exchanger pipes pushed by one or more fans made integral with the crankshaft, while the cooling air, taken from the surrounding environment, is conveyed by an additional fan inside the heat exchanger tubes.

Convenzionalmente, ci si riferisce al lato del fluido (aria) che scorre all’esterno dei tubi come lato "esterno" motore, mentre al fluido (aria) che scorre all’esterno dei tubi come lato "interno1’motore. Conventionally, we refer to the side of the fluid (air) that flows outside the pipes as the "external" side of the engine, while the fluid (air) that flows outside the pipes as the "inside1 side of the engine."

Quando viene impiegato un liquido (acqua o olio) come fluido di raffreddamento, il motore viene generalmente equipaggiato con una camicia esterna nella quale vengono realizzati canali di passaggio del liquido. La realizzazione di tali canali può risultare particolarmente critica ed accresce quindi in modo significativo il costo del motore stesso. When a liquid (water or oil) is used as a cooling fluid, the engine is generally equipped with an external jacket in which channels for the passage of the liquid are made. The realization of these channels can be particularly critical and therefore significantly increases the cost of the motor itself.

Nel caso specifico di un motore antideflagrante è essenziale che i punti di comunicazione esistenti tra la parte interna del motore e l'atmosfera siano dimensionati in modo tale da evitare la propagazione all'esterno di un’eventuale fiamma che si sviluppa all'interno del motore stesso e/o la fuoriuscita di gas combusti ad elevata temperatura. In the specific case of an explosion-proof motor, it is essential that the communication points existing between the internal part of the motor and the atmosphere are sized in such a way as to avoid the propagation outside of any flame that develops inside the motor. itself and / or the escape of high temperature flue gases.

La potenza dissipata viene quindi rimossa mediante uno scambiatore di calore posto internamente alla cassa del motore stesso. The dissipated power is then removed by means of a heat exchanger placed inside the motor case itself.

Un’attuale versione di motore antideflagrante illustrata in sezione nelle figure 2a e 2b prevede una ventilazione di tipo simmetrico, con due ventole centrifughe interne 102 e 103, disposte contrapposte rispetto agli avvolgimenti del motore, ed una ventola centrifuga esterna 104 destinata ad immettere l’aria fredda dall'ambiente internamente ai tubi dello scambiatore. A current version of an explosion-proof motor illustrated in section in figures 2a and 2b provides for a symmetrical type of ventilation, with two internal centrifugal fans 102 and 103, arranged opposite each other with respect to the motor windings, and an external centrifugal fan 104 intended to introduce the cold air from the environment inside the exchanger pipes.

In questo modo, si ha una ventilazione simmetrica, illustrata nella figura 2b, in cui le frecce indicate dai numeri di riferimento 105 e 106 indicano la direzione dei flussi di aria generati dai ventilatori 102 e 103 rispettivamente, mentre la freccia indicata dal numero di riferimento 107 indica la direzione del flusso di aria generato dal ventilatore 104. In this way, there is a symmetrical ventilation, illustrated in figure 2b, in which the arrows indicated by the reference numbers 105 and 106 indicate the direction of the air flows generated by the fans 102 and 103 respectively, while the arrow indicated by the reference number 107 indicates the direction of the air flow generated by the fan 104.

Un setto 108 è previsto nello scambiatore tubolare, al fine di separare il circuito di ventilazione destro da quello sinistro. La funzione di tale setto è, come detto, anche quella di sostenere i tubi dello scambiatore di calore ed evitarne le vibrazioni durante l'esercizio. A septum 108 is provided in the tubular exchanger, in order to separate the right ventilation circuit from the left one. The function of this septum is, as mentioned, also to support the heat exchanger tubes and avoid vibrations during operation.

Le ventole 102 e 103 sono rese solidali all'albero 109 del motore. Tale soluzione tuttavia comporta un inconveniente dovuto al fatto che, come chiaramente illustrato nella figura 2b (che è una vista in sezione dello scambiatore di calore), la simmetria del dispositivo di ventilazione fa sì che lo scambiatore di calore lavori per metà in controcar.7 rente, con elevata efficienza e per metà in equicorrente con un sensibile deterioramento delle prestazioni di raffreddamento. Ciò comporta quindi uno sfruttamento non ottimale della superficie di scambio termico. The fans 102 and 103 are made integral with the shaft 109 of the motor. However, this solution entails a drawback due to the fact that, as clearly illustrated in figure 2b (which is a sectional view of the heat exchanger), the symmetry of the ventilation device causes the heat exchanger to work half in counterchar. 7 rent, with high efficiency and half in co-current with a significant deterioration in cooling performance. This therefore involves a non-optimal exploitation of the heat exchange surface.

Compito precipuo del presente trovato è quindi quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente per motori antideflagranti, in cui la superficie di scambio del dispositivo di raffreddamento sia sfruttata al meglio, pur mantenendo basse le perdite di carico. The aim of the present invention is therefore to provide a cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, in which the exchange surface of the cooling device is exploited to the fullest, while keeping the load losses low.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato à quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente per motori antideflagranti, in cui il flusso raffreddatore esternamente ai tubi sia diretto con un angolo tale da incrementare il coefficiente di scambio termico. Within this aim, an object of the present invention is to provide a cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, in which the cooling flow externally to the tubes is directed at an angle such as to increase the heat exchange coefficient. .

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente per motori antideflagranti, in cui il coefficiente globale di scambio termico sia il più elevato possibile a parità di perdite di carico. Another object of the present invention is to provide a cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, in which the overall heat exchange coefficient is as high as possible with the same load losses.

Un altro scopo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente per motori antideflagranti, che eviti la comunicazione tra le parti interne del motore e l'atmosfera esterna, al fine di evitare deflagrazioni dovute a sviluppi di eventuali fiamme all'esterno del motore stesso. Another object of the present invention is to provide a cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, which avoids communication between the internal parts of the motor and the external atmosphere, in order to avoid deflagrations due to developments of any flames on the outside of the engine itself.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente motori antideflagranti, che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione, ed a costi competitivi. Not least object of the present invention is to provide a cooling device for electric motors, particularly explosion-proof motors, which is highly reliable, relatively easy to manufacture, and at competitive costs.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di raffreddamento per motori elettrici, particolarmente per motori antideflagranti, caratterizzato dal fatto di comprendere: This task, as well as these and other purposes which will appear better below, are achieved by a cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, characterized in that it comprises:

- uno scambiatore di calore tubolare disposto entro la cassa del motore, il fascio tubiero costituente detto scambiatore di calore essendo formato da tubi sostanzialmente allineati con l'asse del motore; - a tubular heat exchanger arranged inside the engine casing, the tube bundle constituting said heat exchanger being formed by tubes substantially aligned with the axis of the engine;

- una ventola solidale all'albero motore del motore e disposta internamente alla cassa, detta ventola essendo atta ad imporre al fluido da raffreddare una circolazione asimmetrica rispetto ad una sezione di mezzeria del motore perpendicolare all'asse del motore stesso. - a fan integral with the motor shaft of the motor and arranged inside the casing, said fan being able to impose an asymmetrical circulation to the fluid to be cooled with respect to a section of the motor center line perpendicular to the axis of the motor itself.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno, maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite del dispositivo secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description of preferred embodiments of the device according to the invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 è una vista schematica di un motore elettrico convenzionale dotato di scambiatore di calore esterno; Figure 1 is a schematic view of a conventional electric motor equipped with an external heat exchanger;

la figura 2a è una vista laterale, parzialmente in sezione, illustrante un motore elettrico dotato di scambiatore di calore esterno; figure 2a is a side view, partially in section, illustrating an electric motor equipped with an external heat exchanger;

la figura 2b è una vista in dettaglio, in sezione laterale, dello scambiatore di calore esterno del motore elettrico della figura 2a, di tipo noto; Figure 2b is a detail view, in lateral section, of the external heat exchanger of the electric motor of Figure 2a, of known type;

la figura 3 è una vista schematica illustrante, in sezione parziale, un motore elettrico dotato di scambiatore di calore secondo il presente trovato ; Figure 3 is a schematic view showing, in partial section, an electric motor equipped with a heat exchanger according to the present invention;

la figura 4 à una vista in pianta del motore illustrato nella figura 3; Figure 4 is a plan view of the engine illustrated in Figure 3;

la figura 5 è una vista dettagliata della disposizione dei fasci tubiera dello scambiatore di calore del motore illustrato nelle figure 3 e 4; Figure 5 is a detailed view of the arrangement of the tube bundles of the engine heat exchanger illustrated in Figures 3 and 4;

la figura 6 è una vista schematica del motore dotato di scambiatore di calore secondo il trovato, in cui è evidenziata la direzione del flusso di fluido di raffreddamento; Figure 6 is a schematic view of the engine equipped with a heat exchanger according to the invention, in which the direction of the flow of cooling fluid is highlighted;

la figura 7 è una vista in pianta dello scambiatore tubolare interno al motore antideflagrante secondo il presente trovato; figure 7 is a plan view of the tubular exchanger inside the explosion-proof motor according to the present invention;

la figura 8 è una vista illustrante una possibile disposizione di setti nello scambiatore tubolare secondo il trovato; figure 8 is a view illustrating a possible arrangement of baffles in the tubular exchanger according to the invention;

la figura 9a illustra il campo di moto del fluido di raffreddamento quando sono presenti quattro setti verticali nello scambiatore di calore secondo il trovato, illustrato in pianta; Figure 9a illustrates the flow field of the cooling fluid when there are four vertical baffles in the heat exchanger according to the invention, shown in plan;

la figura 9b è una vista analoga alla figura 9a, ma con la presenza di otto setti verticali; figure 9b is a view similar to figure 9a, but with the presence of eight vertical septa;

la figura 9c è una vista laterale del campo di moto del fluido di raffreddamento nello scambiatore di calore secondo il trovato, in presenza di tre setti orizzontali; e figure 9c is a side view of the flow field of the cooling fluid in the heat exchanger according to the invention, in the presence of three horizontal baffles; And

la figura 9d è una vista laterale del campo di moto del fluido di raffreddamento nello scambiatore di calore secondo il trovato, in presenza di tre setti orizzontali aventi una disposizione differente rispetto a quella illustrata nella figura 9c. figure 9d is a side view of the flow field of the cooling fluid in the heat exchanger according to the invention, in the presence of three horizontal baffles having a different arrangement with respect to that shown in figure 9c.

Le figure da 1 a 2b, già precedentemente descritte, non verranno qui più ulteriormente trattate. Figures 1 to 2b, already described previously, will not be further discussed here.

Con riferimento quindi alle figure da 3 a 9d, in cui ad elementi uguali fanno riscontro numeri di riferimento uguali, il motore elettrico dotato di scambiatore di calore secondo il presente trovato viene qui indicato da numeri di riferimento differenti dai numeri di riferimento usati nelle analoghe figure corrispondenti al motore della tecnica nota. With reference therefore to Figures 3 to 9d, in which identical elements are matched by equal reference numbers, the electric motor equipped with a heat exchanger according to the present invention is here indicated by reference numbers different from the reference numbers used in the analogous figures. corresponding to the engine of the known art.

Nelle figure da 3 a 9d, i numeri di riferimento usati sono invece sempre i medesimi. In Figures 3 to 9d, the reference numbers used are instead always the same.

Con riferimento quindi alla figura 3, il motore elettrico è dotato di una cassa esterna indicata dal numero di riferimento 4, e presenta un elemento di supporto 2 atto a sostenere lo statore 3 del motore. L’elemento di supporto 2 e la cassa 4 di forma cilindrica delimitano un’intercapedine 20 che si sviluppa attorno alle parti attive, statore 3 e rotore 5, del motore elettrico. Entro tale intercapedine 20 sono disposti in direzione longitudinali travi 6 e/o tondini 7 con funzione di rinforzo strutturale. With reference therefore to Figure 3, the electric motor is equipped with an external casing indicated by the reference number 4, and has a support element 2 adapted to support the stator 3 of the motor. The support element 2 and the cylindrical case 4 define a gap 20 that develops around the active parts, stator 3 and rotor 5, of the electric motor. Within this interspace 20, beams 6 and / or rods 7 are arranged in the longitudinal direction with the function of structural reinforcement.

Le travi 6 delimitano un numero di settori circolari 15 (si osservi la vista in pianta della figura 4) entro i quali vengono disposti tubi 1 il cui asse è allineato con l’asse del motore. The beams 6 delimit a number of circular sectors 15 (observe the plan view of figure 4) within which pipes 1 are arranged, the axis of which is aligned with the axis of the motor.

Ciascuno dei settori circolari 15 costituisce un modulo dello scambiatore di calore che è indicato dal numero di riferimento 9. I tubi 1, come illustrato in dettaglio nella figura 5, sono disposti a quinconce e sono mandrinati alle estremiti di due piastre tubiere 8 che chiudono la cassa 4 del motore elettrico. Each of the circular sectors 15 constitutes a module of the heat exchanger which is indicated by the reference number 9. The tubes 1, as illustrated in detail in Figure 5, are arranged in a quincunx and are expanded at the ends of two tube plates 8 which close the 4 case of the electric motor.

Il passo longitudinale e trasversale con cui vengono disposti i tubi può variare da applicazione ad applicazione. The longitudinal and transverse pitch with which the tubes are arranged can vary from application to application.

Un ventilatore 10, ad esempio di tipo centrifugo, è disposto internamente alla cassa 4 del motore elettrico ed è reso solidale all'albero 30 del motore stesso, ed ha lo scopo di far fluire verso l'esterno del motore, e quindi esternamente ai tubi dello scambiatore, l'aria calda interna al motore. A fan 10, for example of the centrifugal type, is arranged inside the casing 4 of the electric motor and is made integral with the shaft 30 of the motor itself, and has the purpose of making it flow towards the outside of the motor, and therefore outside the pipes of the exchanger, the hot air inside the engine.

Il ventilatore 10 è atto ad imporre al fluido da raffreddare una circolazione asimmetrica rispetto ad una sezione di mezzeria del motore perpendicolare all'asse del motore stesso. The fan 10 is able to impose on the fluid to be cooled an asymmetrical circulation with respect to a center section of the motor perpendicular to the axis of the motor itself.

In particolare, come illustrato in figura 6, il ventilatore 10 forza il fluido il fluido da raffreddare in ingresso allo scambiatore con direzione sostanzialmente perpendicolare all’asse dei tubi e scorre all'interno di esso in direzione sostanzialmente parallela a tale asse. In particular, as shown in Figure 6, the fan 10 forces the fluid to be cooled entering the exchanger with a direction substantially perpendicular to the axis of the pipes and flows inside it in a direction substantially parallel to this axis.

In aggiunta al ventilatore 10 è presente un secondo ventilatore 11 disposto esternamente alla cassa 4 del motore il quale è pure solidale all'albero 30 del motore ed ha lo scopo di immettere il fluido di raffreddamento, in questo caso l’aria prelevata dall'ambiente esterno, entro i tubi dello scambiatore di calore. In addition to the fan 10 there is a second fan 11 disposed externally to the motor casing 4 which is also integral with the motor shaft 30 and has the purpose of introducing the cooling fluid, in this case the air drawn from the environment outside, within the heat exchanger pipes.

I due flussi di aria generati dalle ventole 10 e 11 hanno una direzione che è illustrata in dettaglio nella figura 6 mediante frecce, di cui la freccia 31 indica la direzione del flusso di aria di raffreddamento prelevata dall'esterno ed immessa mediante la ventola 11 entro i tubi dello scambiatore di calore, mentre la freccia 32 illustra la direzione del flusso di aria calda spinta dalla ventola 10 esternamente al motore. The two flows of air generated by the fans 10 and 11 have a direction which is illustrated in detail in Figure 6 by arrows, of which the arrow 31 indicates the direction of the flow of cooling air taken from the outside and introduced by the fan 11 within the tubes of the heat exchanger, while the arrow 32 illustrates the direction of the flow of hot air pushed by the fan 10 outside the engine.

In questo modo si ha un'efficienza termodinamica più elevata poiché i due fluidi, quello di raffreddamento proveniente dall'esterno dello scambiatore di calore e l'aria calda che proviene dall’interno del motore, scorrono in versi opposti internamente ed esternamente ai tubi; tale funzionamento in controcorrente permette in particolare di massimizzare il calare estratto a parità di superficie di scambio. In this way, there is a higher thermodynamic efficiency since the two fluids, the cooling one coming from the outside of the heat exchanger and the hot air coming from inside the engine, flow in opposite directions inside and outside the pipes; this counter-current operation allows in particular to maximize the extracted drop with the same exchange surface.

Le estremità dell'elemento di supporto 2 sono dotate di opportuni prolungamenti 12 atti a convogliare l'aria calda proveniente dal motore esternamente al fascio tubiero 1 ed a ridurre il più possibile le zone di ricircolazione del fluido nella zona di ingresso ed uscita dello scambiatore di calore. The ends of the support element 2 are equipped with suitable extensions 12 adapted to convey the hot air coming from the engine outside the tube bundle 1 and to reduce the recirculation areas of the fluid in the inlet and outlet area of the heat exchanger as much as possible. heat.

Inoltre, il coefficiente di scambio termico aumenta sensibilmente se il fluido che cede calore investe i tubi 1 dello scambiatore di calore con direzione perpendicolare all'asse dei tubi. Furthermore, the heat exchange coefficient increases significantly if the fluid which releases heat hits the pipes 1 of the heat exchanger with a direction perpendicular to the axis of the pipes.

La configurazione a quinconce utilizzata, come illustrato nella figura 5, rispetto a quella in linea, accentua quest'ultimo vantaggio e richiede meno volume a parità di numero di tubi 1 utilizzati e quindi di superficie di scambia. The quincunx configuration used, as shown in Figure 5, with respect to the in-line one, accentuates this latter advantage and requires less volume for the same number of tubes 1 used and therefore of exchange surface.

Vantaggiosamente, internamente ad ogni settore angolare 15 dello scambiatore di calore sono posti una serie di diaframmi 16. Tali diaframmi possono variare di numero e di posizione, sia assialmente che trasversalmente che longitudinalmente. Advantageously, a series of diaphragms 16 are located inside each angular sector 15 of the heat exchanger. These diaphragms can vary in number and position, both axially, transversely and longitudinally.

I setti 16 sono atti a convogliare il flusso di fluido da raffreddare in modo longitudinale-trasversale rispetto al fascio tubiero e permettere di massimizzare il coefficiente di scambio termico a parità di perdite di carico. Tali setti 16 inoltre sostengono i tubi 1 consentendo di evitare fastidiose vibrazioni durante il funzionamento del motore. The baffles 16 are adapted to convey the flow of fluid to be cooled longitudinally-transversely with respect to the tube bundle and allow to maximize the heat exchange coefficient with the same load losses. These baffles 16 also support the tubes 1 allowing to avoid annoying vibrations during the operation of the engine.

Le figure 7 e B illustrano una possibile disposizione dei setti 16 nello scambiatore tubolare interno al motore antideflagrante secondo il trovato. Figures 7 and B illustrate a possible arrangement of the baffles 16 in the tubular exchanger inside the explosion-proof motor according to the invention.

Sono state individuate due passibili alternative per la disposizione dei setti o diaframmi 16, con l'obiettivo di ridurre al minimo le perdite di pressione, determinata la quantità di calore da smaltire. Two passable alternatives have been identified for the arrangement of the septa or diaphragms 16, with the aim of reducing pressure losses to a minimum, once the quantity of heat to be disposed of has been determined.

In una prima forma di realizzazione si prevedono ad esempio tre setti di 72° ciascuno disposti su corone circolari, il primo in corrispondenza del limite dello statore del motore, il secondo il corrispondenza della fine dello statore ed il terzo in posizione intermedia. In a first embodiment, for example, three baffles of 72 ° each arranged on circular crowns are provided, the first in correspondence with the limit of the stator of the motor, the second in correspondence with the end of the stator and the third in an intermediate position.

Tale soluzione è illustrata nella figura 9d, in vista laterale, in cui è altresì evidenziato il campo di.moto del fluido di raffreddamento dello scambiatore di calore. This solution is illustrated in figure 9d, in side view, in which the motion range of the cooling fluid of the heat exchanger is also highlighted.

Le figure 9a e 9b illustrano in vista in pianta i campi di moto rispettivi quando sono impiegati quattro setti verticali ed otto setti verticali rispettivamente. Figures 9a and 9b illustrate in plan view the respective fields of motion when four vertical and eight vertical septa are used respectively.

Al contrario, le figure 9c e 9d, come detto, illustrano i campi di moto quando sono previsti tre setti orizzontali di dimensione differente. La figura 9c illustra una disposizione di setti 16, in cui l'ultimo setto è più lungo dei primi due. Al contrario, la figura 9d illustra una disposizione sempre di tre setti orizzontali 16, in cui il primo è il più lungo. On the contrary, figures 9c and 9d, as mentioned, illustrate the fields of motion when three horizontal baffles of different size are provided. Figure 9c illustrates an arrangement of septa 16, where the last septum is longer than the first two. On the contrary, Figure 9d illustrates an arrangement always of three horizontal septa 16, in which the first is the longest.

I setti possono essere disposti, come visto, sostanzialmente perpendicolarmente all'asse dei tubi e sfalsati tra loro lungo tale asse in profondità e/o in altezza. The baffles can be arranged, as seen, substantially perpendicular to the axis of the tubes and offset from each other along this axis in depth and / or in height.

Nella figura 9a e nelle figure seguenti i setti 16 sono disposti a scalare. In figure 9a and in the following figures the partitions 16 are arranged to scale.

Dato che, come detto in precedenza, in un motore antideflagrante è essenziale poter ridurre allo stretto indispensabile i punti di comunicazione fra 1'interno del motore e l'atmosfera esterna in modo tale da evitare la propagazione all'esterno di un'eventuale fiamma che può svilupparsi entro il motore stesso, la potenza dissipata viene rimossa mediante lo scambiatore tubolare disposto internamente alla cassa 4 del motore. Given that, as previously said, in an explosion-proof motor it is essential to be able to reduce the communication points between the inside of the motor and the external atmosphere to the bare minimum in order to avoid the propagation outside of a possible flame that can develop within the motor itself, the dissipated power is removed by means of the tubular exchanger arranged inside the motor casing 4.

In tale modo l'insieme del motore più scambiatore di calore non presenta punti di comunicazione fra l'interno del motore e l'esterno se non attraverso opportuni labirinti che sono comunque dimensionati per evitare la fuoriuscita di un'eventuale fiamma. In this way the whole motor plus heat exchanger has no communication points between the inside of the motor and the outside except through suitable labyrinths which are in any case sized to prevent any flame from escaping.

Si è in pratica constatato come il dispositivo di raffreddamento secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente di aumentare il calore scambiato a parità di superficie mediante impiego di un sistema di raffreddamento asimmetrico, ed al contempo di mantenere basse le perdite di carico, evitando inoltre vibrazioni del fascio tubiero dello scambiatore di calore durante il funzionamento del motore. In practice it has been found that the cooling device according to the invention fully achieves the intended aim as it allows to increase the heat exchanged with the same surface area by using an asymmetrical cooling system, and at the same time to keep the pressure drops low, also avoiding vibrations of the tube bundle of the heat exchanger during engine operation.

Inoltre, si ha il vantaggio di ridurre la superficie di scambio a parità di calore generato dal motore o, viceversa, a parità di superficie dello scambiatore, di poter smaltire più calore e quindi potenzialmente incrementare la potenza erogata dal motore stesso. Furthermore, there is the advantage of reducing the exchange surface for the same heat generated by the engine or, vice versa, for the same surface area of the exchanger, of being able to dispose of more heat and therefore potentially increase the power supplied by the engine itself.

Il dispositivo cosi concepito à suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The device thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

CLAIMS 1. Cooling device for electric motors, particularly for explosion-proof motors, characterized in that it comprises: - a tubular heat exchanger arranged inside the engine casing, the tube bundle constituting said heat exchanger being formed by tubes substantially aligned with the axis of the engine; - a fan integral with the motor shaft of the motor and arranged inside the casing, said fan being able to impose an asymmetrical circulation to the fluid to be cooled with respect to a mid-section of the motor perpendicular to the axis of the motor itself.

2. Cooling device according to claim 1 characterized by the fact that the fluid to be cooled is forced into the exchanger with a direction substantially perpendicular to the axis of the pipes and flows inside it in a direction substantially parallel to said axis.

3. Cooling device according to one or more of the preceding claims, characterized by the fact that it comprises a fan integral with the motor shaft of the motor and arranged externally to the casing, said fan being adapted to force the cooling fluid to circulate inside the pipes of the counter-current exchanger with respect to the fluid to be cooled.

4. Cooling device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the tubes of the heat exchanger are arranged in quincunx.

5. Cooling device according to one or more of claims 2 to 4 characterized in that it provides a plurality of baffles, arranged inside said heat exchanger, suitable for conveying the flow of the fluid to be cooled longitudinally-transversely with respect to the bundle tube and to support the tubes.

6. Cooling device according to claim 5 characterized in that said baffles are arranged substantially perpendicular to the axis of the tubes and offset from each other along said axis in depth and / or height.

7. Cooling device according to one or more of the preceding claims, characterized in that said baffles are arranged within a gap defined by a support element adapted to support the stator of the electric motor.

8. Cooling device according to claim 7 characterized in that said interspace is divided into a plurality of circular sectors within which said pipes are arranged.

9. Cooling device according to claim 8 characterized in that said support element is provided with extensions suitable for conveying the fluid to be cooled into the exchanger.