ITTO20010038A1

ITTO20010038A1 - ELECTRIC.

Info

Publication number: ITTO20010038A1
Application number: IT2001TO000038A
Authority: IT
Inventors: Marco Bussa
Original assignee: Gate Spa
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-19
Also published as: ITTO20010038A0; US20020110456A1; EP1225341B1; EP1225341A3; HK1048351A1; EP1225341A2; DE60230347D1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un elettroventilatore, utilizzabile ad esempio per il raffreddamento di uno scambiatore di calore, quale un radiatore associato al motore a combustione interna di un autoveicolo. The present invention relates to an electric fan, usable for example for cooling a heat exchanger, such as a radiator associated with the internal combustion engine of a motor vehicle.

Più specificamente l'invenzione ha per oggetto un elettroventilatore del tipo comprendente una girante a pale e un associato motore elettrico di azionamento includente una parte rotorica comprendente una corona di magneti permanenti fissati ad un anello periferico della girante, e una parte statorica che si estende affacciata ad una porzione di detta corona di magneti del rotore e che comprende un avvolgimento, ed una struttura di supporto in cui è montata girevole la girante e a cui è fissata detta parte statorica del motore. More specifically, the invention relates to an electric fan of the type comprising a blade impeller and an associated electric drive motor including a rotor part comprising a ring of permanent magnets fixed to a peripheral ring of the impeller, and a stator part which extends facing to a portion of said ring of rotor magnets and which comprises a winding, and a support structure in which the impeller is rotatably mounted and to which said stator part of the motor is fixed.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un elettroventilatore del tipo sopra speci-ficato, che presenti una struttura particolarmente semplice, assemblabile ed installabile in modo semplice ed economico. The object of the present invention is to provide an electric fan of the type specified above, which has a particularly simple structure, which can be assembled and installed in a simple and economical way.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo 1'invenzione con un elettroventilatore del tipo sopra specificato, caratterizzato dal fatto che la suddetta struttura di supporto comprende una staffa di forma generale allungata, presentante una prima estremità provvista di mezzi di supporto a rotazione per la girante, e una seconda estremità cui è fissata detta parte statorica del motore elettrico. This and other purposes are achieved according to the invention with an electric fan of the type specified above, characterized in that the aforementioned support structure comprises a generally elongated bracket, having a first end provided with rotational support means for the impeller, and a second end to which said stator part of the electric motor is fixed.

In un modo preferito di realizzazione, in detta seconda estremità della staffa è realizzato un ricettacolo atto ad accogliere mezzi circuitali di controllo accoppiati alla parte statorica del motore elettrico. Vantaggiosamente la staffa è allora realizzata con un materiale metallico, quale alluminio, ed è in relazione di scambio termico con almeno alcuni componenti dei suddetti mezzi circuitali, in vista di favorirne la dissipazione termica. In a preferred embodiment, in said second end of the bracket there is a receptacle adapted to receive control circuit means coupled to the stator part of the electric motor. Advantageously, the bracket is then made of a metallic material, such as aluminum, and is in a heat exchange relationship with at least some components of the aforementioned circuit means, with a view to favoring their thermal dissipation.

Secondo un'ulteriore caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, l'avvolgimento della parte statorica è realizzato con pacchi di lamierini di materiale elettricamente conduttore, quali rame o sue leghe, portati da una piastra di supporto che reca conduttori di collegamento per la loro interconnessione. According to a further advantageous characteristic of the invention, the winding of the stator part is made with packs of laminations of electrically conductive material, such as copper or its alloys, carried by a support plate which carries connection conductors for their interconnection.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell<'>elettroventilatore secondo l'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the electric fan according to the invention will appear from the following detailed description, carried out purely by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista prospettica, in parte esplosa, di un elettroventilatore secondo l'invenzione; Figure 1 is a perspective view, partly exploded, of an electric fan according to the invention;

la figura 2 è una vista parziale in sezione assiale di una porzione periferica della girante dell'elettroventilatore secondo l'invenzione; Figure 2 is a partial axial sectional view of a peripheral portion of the impeller of the electric fan according to the invention;

la figura 3 è una vista parziale in sezione assiale del mozzo della girante; Figure 3 is a partial axial sectional view of the impeller hub;

la figura 4 è una vista prospettica di una staffa di supporto dell'elettroventilatore; Figure 4 is a perspective view of a support bracket for the electric fan;

la figura 5 è una vista prospettica di una variante di realizzazione della staffa di supporto; la figura 6 è una vista prospettica che mostra la staffa della figura 5 in associazione a una struttura di sostegno e di convogliamento dell'aria per l'elettroventilatore; Figure 5 is a perspective view of a variant embodiment of the support bracket; figure 6 is a perspective view showing the bracket of figure 5 in association with a supporting and conveying structure for the air for the electric fan;

le figure 7 ed 8 sono viste sezionate secondo le linee VII-VII e rispettivamente VIII-VIII della figura 5; Figures 7 and 8 are sectional views along the lines VII-VII and VIII-VIII respectively of Figure 5;

la figura 9 è una vista prospettica parziale che mostra un modo particolare di realizzazione della parte statorica di un elettroventilatore secondo l <' >invenzione; figure 9 is a partial perspective view showing a particular way of making the stator part of an electric fan according to the invention;

la figura 10 è una vista prospettica, in scala maggiorata, di un particolare secondo la freccia X della figura 9; e Figure 10 is a perspective view, on an enlarged scale, of a detail according to the arrow X of Figure 9; And

la figura 11 è una vista prospettica che mostra il particolare della figura 10 visto secondo la freccia XI di tale figura. figure 11 is a perspective view showing the detail of figure 10 seen according to the arrow XI of that figure.

Con riferimento alla figura 1, un elettroventilatore 1 secondo l'invenzione comprende un involucro di sostegno 2 nel quale è definito un passaggio 3 essenzialmente circolare. All'uscita di tale passaggio, cioè essenzialmente sul lato posteriore del corpo di sostegno 2, si estende un anello di supporto 4 interconnesso al corpo 2 mediante una serie di razze 5. With reference to Figure 1, an electric fan 1 according to the invention comprises a support casing 2 in which an essentially circular passage 3 is defined. At the exit of this passage, i.e. essentially on the rear side of the support body 2, a support ring 4 extends interconnected to the body 2 by means of a series of spokes 5.

L 'elettroventilatore 1 comprende una girante complessivamente indicata con 6, presentante un mozzo 7 dal quale si estende una corona di pale arcuate 8. Le estremità esterne di tali pale si raccordano ad un anello periferico 9. The electric fan 1 comprises an impeller indicated as a whole with 6, having a hub 7 from which a crown of arcuate blades 8 extends. The outer ends of these blades are connected to a peripheral ring 9.

Convenientemente, secondo una tecnica per sé già nota, il mozzo 7, le pale 8 e l'anello periferico 9 della girante sono realizzate in un sol pezzo, con materia plastica stampata. Conveniently, according to a technique already known per se, the hub 7, the blades 8 and the peripheral ring 9 of the impeller are made in one piece, with molded plastic material.

Con 10 nelle figure 1 e 2 è indicato un anello metallico, sulla cui superficie esterna è fissata, ad esempio mediante incollaggio, una corona 11 di magneti permanenti 12. The numeral 10 in figures 1 and 2 indicates a metal ring, on the outer surface of which a crown 11 of permanent magnets 12 is fixed, for example by gluing.

Come si vede nella figura 2, l'anello 10 e la corona 11 formata dai magneti 12 sono inglobati nell'anello periferico 9 della girante palettata 6 all'atto dello stampaggio di quest'ultima, in modo tale per cui la parte rotorica del motore associato a tale girante è praticamente monolitica con quest'ultima. As can be seen in Figure 2, the ring 10 and the crown 11 formed by the magnets 12 are incorporated in the peripheral ring 9 of the bladed impeller 6 when the latter is molded, so that the rotor part of the motor associated with this impeller it is practically monolithic with the latter.

Come si vede nella figura 3, nel mozzo 7 della girante 6 è convenientemente inglobato nello stampaggio un inserto metallico tubolare 13, alle cui estremità sono definite due sedi a diametro maggiorato 14 e 15 atte a consentirvi il calettamento di rispettivi supporti a cuscinetto 16 e 17 (figura 1). As can be seen in Figure 3, a tubular metal insert 13 is conveniently incorporated into the molding in the hub 7 of the impeller 6, at the ends of which two seats with increased diameter 14 and 15 are defined, suitable for allowing the keying of respective bearing supports 16 and 17 (Figure 1).

L'elettroventilatore 1 comprende inoltre una staffa di supporto, complessivamente indicata con 20 nelle figure 1 e 4. The electric fan 1 also comprises a support bracket, indicated as a whole with 20 in figures 1 and 4.

Tale staffa di supporto 20 è convenientemente realizzata in materiale metallico, quale alluminio o sue leghe. Essa presenta una forma generale allungata, e una sua prima estremità 20a reca un perno 21 che si inserisce nei supporti a cuscinetto 16 e 17 della girante 6, per fungere da albero fisso per la rotazione di quest'ultima. Said support bracket 20 is conveniently made of metallic material, such as aluminum or its alloys. It has an elongated general shape, and a first end 20a of it carries a pin 21 which fits into the bearing supports 16 and 17 of the impeller 6, to act as a fixed shaft for the rotation of the latter.

L'estremità 20a della staffa 20 presenta inoltre tre fori passanti 22, per il passaggio di viti che, impegnate in corrispondenti fori dell'anello 4 del corpo di sostegno 2, concorrono al fissaggio della staffa 20 a tale corpo. The end 20a of the bracket 20 also has three through holes 22, for the passage of screws which, engaged in corresponding holes in the ring 4 of the support body 2, contribute to fixing the bracket 20 to this body.

L'altra estremità 20b della staffa 20 forma un ricettacolo 23 in cui è convenientemente alloggiata una piastra circuitale (non illustrata) con i componenti di circuiti di controllo associati al motore dell'elettroventilatore. In particolare, almeno alcuni di tali componenti nella condizione montata risultano in relazione di scambio termico con la staffa 20, che funge dunque anche da dissipatore del calore sviluppato nel funzionamento da tali componenti . The other end 20b of the bracket 20 forms a receptacle 23 in which a circuit board (not shown) is conveniently housed with the control circuit components associated with the motor of the electric fan. In particular, at least some of these components in the assembled condition result in a heat exchange relationship with the bracket 20, which therefore also acts as a dissipator of the heat developed in operation by these components.

La porzione di estremità 20b della staffa 20 presenta una coppia di fori passanti 24 (dei quali soltanto uno è visibile nella figura 4) per il pas-saggio di corrispondenti viti di fissaggio che con-sentono di ancorare anche tale estremità della staffa 20 al corpo di sostegno 2. The end portion 20b of the bracket 20 has a pair of through holes 24 (of which only one is visible in Figure 4) for the passage of corresponding fixing screws which also allow to anchor this end of the bracket 20 to the body. support 2.

In adiacenza al ricettacolo 23 definito nella staffa 20, a quest 'ultima è fissata una morsettiera 25 di materiale elettricamente isolante, da cui si estendono terminali 26 che sono destinati ad essere collegati ai circuiti alloggiati in detto ricettacolo, e una pluralità di terminali elettrici 27 destinati al collegamento degli avvolgimenti della parte statorica del motore dell<' >elettroventilatore . Adjacent to the receptacle 23 defined in the bracket 20, a terminal board 25 of electrically insulating material is fixed to the latter, from which terminals 26 extend which are intended to be connected to the circuits housed in said receptacle, and a plurality of electrical terminals 27 intended for the connection of the windings of the stator part of the electric fan motor.

La parte statorica comprende un pacco di lamierini di statore 28, a forma di segmento arcuato, formante una pluralità di denti 29, alternati a cave 30. Intorno a tali denti e in dette cave sono avvolti i conduttori che formano l'avvolgimento 31 (figura 1) della parte statorica. The stator part comprises a pack of stator laminations 28, in the form of an arcuate segment, forming a plurality of teeth 29, alternating with slots 30. The conductors forming the winding 31 are wound around these teeth and in said slots (figure 1) of the stator part.

Il pacco di lamierini di statore 28 e la morsettiera 25 sono convenientemente fissati alla staffa 20 mediante una medesima coppia di viti. The stator lamination pack 28 and the terminal board 25 are conveniently fixed to the bracket 20 by means of the same pair of screws.

Nell'esempio di realizzazione illustrato nelle figure 1 e 4, la porzione intermedia della staffa di supporto 20 presenta una pluralità di fessure longitudinali 32, destinate a consentire il passaggio dell'aria che nel funzionamento viene sospinta dalla girante 20 nel passaggio 3 del corpo di so-stegno 2. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 4, the intermediate portion of the support bracket 20 has a plurality of longitudinal slots 32, intended to allow the passage of air which in operation is pushed by the impeller 20 into the passage 3 of the body. support 2.

Con riferimento alle figure da 5 a 8, verrà ora descritta una variante di realizzazione della staffa di supporto 20. In tali figure, a parti ed elementi uguali od essenzialmente equivalenti a parti ed elementi già descritti sono stati attribuiti nuovamente gli stessi numeri di riferimento. With reference to Figures 5 to 8, a variant embodiment of the support bracket 20 will now be described. In these figures, parts and elements that are the same or essentially equivalent to parts and elements already described have again been attributed the same reference numbers.

Nella variante mostrata in particolare nella figura 5, la staffa di supporto 20 nella sua porzione intermedia forma una pluralità di elementi deflettori o raddrizzatori di flusso 40, angolarmente spaziati. Una serie di analoghi elementi deflettori o raddrizzatori di flusso, indicati con 41 nella figura 6, si estende dall'anello di supporto 4 all'uscita del condotto convogliatore 3. I deflettori o raddrizzatori di flusso 41 formano un insieme angolarmente complementare a quello formato dai deflettori o raddrizzatori di flusso 40 della staffa di supporto 20. In altri termini, quando la staffa 20 è montata in posizione nel corpo 2, i suoi deflettori o raddrizzatori di flusso 40 si integrano con quelli 41, per formare nel complesso una corona di deflettori o raddrizzatori angolarmente equispaziati. In the variant shown in particular in Figure 5, the support bracket 20 in its intermediate portion forms a plurality of angularly spaced flow deflector or straightening elements 40. A series of similar flow deflector or straightener elements, indicated by 41 in Figure 6, extends from the support ring 4 to the outlet of the conveyor duct 3. The flow deflectors or straighteners 41 form an angularly complementary assembly to that formed by the flow deflectors or straighteners 40 of the support bracket 20. In other words, when the bracket 20 is mounted in position in the body 2, its flow deflectors or straighteners 40 integrate with those 41, to form a ring of deflectors as a whole or angularly equally spaced rectifiers.

Come è mostrato nelle figure 7 ed 8, ciascun deflettore o raddrizzatore di flusso 40 presenta nella zona radialmente più interna una sezione trasversale essenzialmente diritta, come mostrato nella figura 7, e si incurva progressivamente in direzione della sua porzione radialmente più esterna, in corrispondenza della quale, come si vede nella figura 8, la sua sezione trasversale presenta una curvatura accentuata. Lo stesso vale ovviamente per i raddrizzatori di flusso 41 del corpo di sostegno 2. As shown in Figures 7 and 8, each deflector or flow straightener 40 has an essentially straight cross section in the radially innermost zone, as shown in Figure 7, and bends progressively in the direction of its radially outermost portion, in correspondence with the which, as can be seen in figure 8, its cross section has an accentuated curvature. The same obviously applies to the flow rectifiers 41 of the support body 2.

Per il resto, la staffa di supporto 20 corrisponde essenzialmente a quella precedentemente descritta con riferimento alle figure 1 e 4. For the rest, the support bracket 20 essentially corresponds to that previously described with reference to Figures 1 and 4.

In generale, in un elettroventilatore dei tipi sopra descritti, l'avvolgimento della parte statorica del motore elettrico dovrebbe essere realizzato con conduttori aventi elevata sezione, al fine di assicurare un elevato rendimento. Tuttavia, la realizzazione di avvolgimenti con filo conduttore di elevata sezione è operazione complicata. In general, in an electric fan of the types described above, the winding of the stator part of the electric motor should be made with conductors having a large section, in order to ensure a high efficiency. However, the production of windings with a large cross-section conductor wire is a complicated operation.

I problemi connessi con la bobinatura di filo di elevata sezione possono essere evitati con la soluzione che verrà ora descritta con riferimento alle figure da 9 a 11. The problems connected with the winding of large cross-section wire can be avoided with the solution which will now be described with reference to Figures 9 to 11.

In tali figure sono mostrate porzioni della parte statorica del motore associato all'elettroventilatore, in cui l'avvolgimento 31 è realizzato con pacchi 50 di lamierini 51 di materiale elettricamente conduttore, quale rame o sue leghe, portati da una piastra di supporto 52 di materiale elettricamente isolante, che reca conduttori di collegamento 53 per la loro interconnessione (figura 11). In these figures portions of the stator part of the motor associated with the electric fan are shown, in which the winding 31 is made with packs 50 of laminations 51 of electrically conductive material, such as copper or its alloys, carried by a support plate 52 of material electrically insulating, which bears connecting conductors 53 for their interconnection (Figure 11).

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and details of construction may be varied widely with respect to what has been described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Electric fan (1) comprising a blade impeller (6, 8) e an associated electric drive motor including a rotor part (11, 12) comprising a plurality of permanent magnets (12) fixed to a peripheral ring (9) of the impeller (6), and a stator part (28, 31) which extends facing a portion of said ring (11) of rotor magnets (12) and which comprises a winding (31), and a support structure (2; 20) in which the impeller (6) is rotatably mounted and to which said stator part of the motor is fixed; The electric fan being characterized in that said support structure comprises a bracket (20) of generally elongated shape, having a first end (20a) provided with rotating support means (21) for the impeller (6), and a second end (20b) to which said stator part (28-31) of the electric motor is fixed.

2. Electric fan according to claim 1, wherein in the second end (20b) of the support bracket (20) there is a receptacle (23) suitable for receiving control circuit means coupled to the stator part (28-31) of said electric motor .

3. Electric fan according to claim 2, wherein the support bracket (20) is of metallic material, in particular aluminum, and is in a heat exchange relationship with at least some components of said circuit means to favor their heat dissipation.

4. Electric fan according to any one of the preceding claims, in which the ends (20a, 20b) of said support bracket (20) are provided with means (22, 24) suitable for allowing their anchoring to a supporting structure for use (2).

5. Electric fan according to any one of the preceding claims, in which the impeller (6) is of molded plastic material and the magnets (12) of the rotor part (11) are fixed, for example by gluing, to a metal support ring (10), and said ring (10) and the magnets (12) are incorporated in the plastic material of the impeller (6).

6. Electric fan according to any one of the preceding claims, in which a pin (21) adapted to act as a fixed shaft is fixed to said first end (20a) of the bracket (20), and in which the impeller (6) has a hub (6) provided with rotating supports (16, 17) rotatably mounted on said pin or fixed shaft (21).

An electric fan according to any one of the preceding claims, wherein in the intermediate portion the support bracket (20) forms a plurality of angularly spaced flow deflector or straightening elements (40).

8. Electric fan according to any one of the preceding claims, in which the winding (31) of the stator part (28-31) is made with packs (50) of laminations (51) of electrically conductive material, such as copper or its alloys, carried by a support plate (52) which carries connection conductors (53) for their interconnection. All substantially according to what has been described and illustrated, and for the specified purposes.