ES2238840T3 - Ventilador. - Google Patents
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Abstract
Ventilador, en especial para vehículos, con un rodete de ventilador (11) equipado con aletas que presenta una parte de rodete cilíndrica (25), y un motor eléctrico (12) que acciona el rodete de ventilador (11) que presenta un estator (13) y un rotor (16) que se asienta de forma solidaria en rotación sobre un árbol de accionamiento (21), estando configurado el rotor (16) como ventilador exterior con una caja de polos (17) en forma de campana, que se solapa con el estator (13), y el rodete de ventilador (11) es solidario en rotación con la caja de polos (17), caracterizado porque la parte de rodete cilíndrica (25) se solapa axialmente con la caja de polos (17) al menos en parte con una rendija radial (28) y se apoya, con talones de amortiguación (29, 33) que resaltan radialmente hacia el interior, sobre la caja de polos (17) por su extremo frontal próximo al borde de campana (171) de la caja de polos (17).
Description
Ventilador.
La invención se basa en un ventilador, en
especial para vehículos, según el preámbulo de la reivindicación
1.
En un ventilador conocido de esta clase, también
llamado ventilator o soplador (documento DE 43 29 804 A1), el
rodete del ventilador está metido a presión en el árbol del motor y
se ha previsto, para fijar el motor a una pieza constructiva en el
vehículo, una sujeción que sujeta el motor eléctrico en su estator
que forma la caja de polos. La sujeción se ha fabricado en dos
piezas con un soporte del motor y un adaptador, y entre el soporte
del motor y el adaptador estás dispuestos varios elementos de apoyo
goma-elásticos, que desacoplan la unidad formada
por motor eléctrico y rodete de ventilador con relación a las
vibraciones y, de este modo, atenúan una transferencia de ruidos a
las partes del vehículo.
En el caso de motores eléctricos en forma
constructiva de rotor exterior (documento DE 196 52 263.3) ya se ha
propuesto, para reducir la fuerte generación de ruidos obligada por
la forma constructiva de rotor exterior, fabricar la caja de polos
en forma de campana, caperuza, taza o cuba que se solapa con el
estator con una chapa de material compuesto de tres capas, en la
que se ha incrustado una capa de material sintético entre dos chapas
coberteras de hierro y acero.
Del documento EP 0 762 051 A2 se conoce un
soplador de quemador para quemadores de premezclado de gas, que
presenta un rodete de soplador accionado por un motor eléctrico. El
motor de accionamiento del soplador, que está configurado con
preferencia como un motor de rotor exterior sin colector, está
circundado con ello por un rebajo en forma de cubeta del rodete del
soplador. Una parte portante, que está configurada como cubeta,
contiene el rodete de soplador con paletas que están conformadas,
con preferencia, como pieza enteriza de inyección o fundición. La
cubeta está fijada con ello, por medio de pegado y/o encaje a
presión, sobre la envuelta exterior del rotor en forma de cubeta del
motor de accionamiento del soplador. El rodete del soplador con las
paletas está unido de este modo fijamente, a través de la cubeta,
al rotor del motor de accionamiento. Para la protección térmica de
la electrónica de accionamiento el fondo de campana del rotor está
vuelto hacia la cámara de combustión del soplador del quemador.
Del documento EP 0 757 181 A2 se conoce un
ventilador axial que, con su núcleo de rodete que soporta las
aletas del ventilador, está desplazado sobre la carcasa del motor
de accionamiento y, además, está fijado sobre el árbol del motor de
accionamiento. El motor de accionamiento está configurado con ello
normalmente como motor de rotor exterior.
Del documento EP 0 488 961 A1 se conoce un
soplador, en especial un soplador para usarse en vehículos de
motor, cuyo rodete de soplador centrífugo dotado de laminillas es
accionado por un motor eléctrico con rotor exterior. Con ello el
rodete del soplador está unido solidario en rotación al rotor
externo. El motor presenta una carcasa que comprende una parte fija
con al menos una abertura pasante para recibir aire para enfriar el
interior del motor, así como una parte giratoria con al menos una
abertura pasante, que sirve de canal de salida para el aire de
ventilación interno. Al menos una abertura pasante en la parte
giratoria de la carcasa del motor está formada con ello por una
tubería, cuya sección transversal disminuye en la dirección en la
que sale el aire de ventilación interior. El rodete del soplador
está embutido con ello con un alojamiento en forma de cangilón, al
menos en parte embutido sobre el motor eléctrico, y está fijado al
árbol del motor eléctrico.
El ventilador conforme a la invención con las
particularidades de la reivindicación 1 tiene la ventaja de que,
por una parte, a causa del uso de un motor eléctrico en la forma
constructiva de rotor exterior tiene una estructura muy compacta y
que ahorra espacio y, por otro lado, posee una carencia de ruidos
suficiente para los fines del ventilador, de tal manera que puede
prescindirse de una fabricación costosa de la caja de polos del
motor eléctrico de chapa de material compuesto. Esto se consigue
conforme a la invención por medio de que el rodete de ventilador
está situado en diferentes puntos sobre el perímetro de la caja de
polos y con esto amortigua la misma, es decir, impide que oscile. De
este modo se amortiguan con intensidad ondas acústicas corporales,
que se producen a causa de las fuerzas y los momentos que actúan
sobre la caja de polos, y ya sólo pueden radiarse muy reducidas
sobre la superficie lateral de la caja de polos. Esta acción
amortiguadora, aunque no es tan buena al uso de una chapa de
material compuesto para la caja de polos, es totalmente suficiente
para los fines del ventilador, ya que los ruidos remanentes que
todavía se radian desde el rotor son inferiores al nivel acústico
del rodete del ventilador. La calidad de la amortiguación depende
entre otras cosas, de forma decisiva, de las fuerzas con las el
rodete del ventilador presiona en los puntos de contacto sobre la
caja de polos, así como de la acción amortiguadora del propio rodete
del ventilador, que representa un sistema de amortiguador elástico.
La acción amortiguadora del ventilador recibe la influencia de la
configuración geométrica y de la elección de material.
Mediante las medidas mencionadas en las otras
reivindicaciones son posibles perfeccionamientos y mejoras
ventajosos del ventilador indicado en la reivindicación 1.
Conforme a una forma de ejecución ventajosa de la
invención los puntos de contacto del rodete del ventilador están
situados en aquellos puntos de la caja de polos, en los que se
producen las mayores amplitudes de oscilación en la caja de polos.
Debido a que la caja de polos en forma de campana, caperuza, taza o
cubeta muestra, de forma similar a una campana, en el borde
delantero la máxima amplitud de oscilación, están adaptados
conforme a una forma de ejecución preferida de la invención los
puntos de contacto del rodete del ventilador específicamente a esta
región y están formados con preferencia por talones de
amortiguación, que resaltan radialmente hacia dentro sobre el
extremo frontal del rodete del ventilador, próximo al borde de
campana de la caja de polos, de forma enteriza desde el mismo.
Esto se consigue de forma constructivamente
sencilla por medio de que, conforme a una forma de ejecución
ventajosa de la invención, el rodete del ventilador está dotado de
una parte de rodete cilíndrica que, con una rendija radial, se
solapa axialmente con la caja de polos al menos en parte y se apoya
con los talones de amortiguación citados, que con preferencia están
dispuestos repartidos uniformemente por el perímetro, sobre la caja
de polos, estando practicadas rendijas axiales distribuidas con
preferencia uniformemente por el perímetro, para mejorar la acción
amortiguadora, en la parte cilíndrica del rodete del
ventilador.
Alternativa o adicionalmente puede disponerse,
conforme a una forma de ejecución ventajosa de la invención,
también piezas perfiladas amortiguadoras entre el rodete del
ventilador y la caja de polos. En el caso de la configuración del
rodete del ventilador con una parte de rodete cilíndrica, en el caso
de una pieza perfilada configurada como anillo, ésta se aloja en un
segmento extremo de mayor diámetro de la caja de polos, apoyándose
la pieza perfilada en la pared interior del segmento extremo y
sobre la envuelta exterior de la caja de polos.
La invención se explica con más detalle en la
siguiente descripción con base en ejemplos de ejecución
representados en el dibujo. Aquí muestran:
la figura 1, de forma fragmentaria, un corte
longitudinal de un ventilador para un vehículo,
la figura 2, de forma fragmentaria, una vista en
el sentido de la flecha II en la figura 1, faltando el estator del
motor eléctrico,
la figura 3 la misma representación que en la
figura 1 con un rodete de ventilador modificado,
la figura 4, de forma fragmentaria, una vista del
ventilador en el sentido de la flecha IV en la figura 3, faltando
el estator del motor eléctrico,
la figura 5, de forma fragmentaria, un corte
longitudinal de un ventilador conforme a otro ejemplo de ejecución,
faltando el estator del motor eléctrico.
El ventilador representado en la figura 1 en
corte longitudinal con su mitad de corte superior (ventilator o
soplador) presenta un rodete de ventilador 11 y un motor eléctrico
12, que acciona el rodete de ventilador 11, en forma constructiva
de rotor exterior. Como es usual, el motor eléctrico posee un
estator 13 que, en un paquete de chapa de hierro 14 ranurado,
soporta un arrollamiento rotórico 15, y un rotor 16 que presenta
una caja de polos 17 en forma de campana, caperuza, taza o cubeta
que se solapa con el estator 13 así como polos excitadores 18,
fijados a la pared interior cilíndrica de la caja de polos 17 y que
aquí están configurados como segmentos de imán permanente. El
estator 13 está fijado a un cuerpo básico 19 con un tubo hueco 20
concéntrico configurado de forma enteriza, estando presionado el
paquete de chapa de hierro 14 sobre el tubo hueco 20 de forma
solidaria en rotación. En el interior del tubo hueco 20 está
montado de forma giratoria un árbol de motor, rotor o salida 21 a
través de elementos de soporte 10 y protegido contra desplazamiento
axial. Sobre el árbol de salida 21 se ha presionado la caja de
polos 17.
El rodete de ventilador 11 posee una corona de
paletas o aletas 22 que están fijadas, dispuestas unas tras otras
sobre el perímetro exterior de un travesaño anular 23 de forma
equidistante en la dirección periférica, y rigidizadas con un
anillo de apoyo 24 periférico. Del travesaño anular 23 sobresale una
parte de rodete cilíndrica 25, que está rigidizada sobre el
travesaño anular 23 con nervios 26 que se extienden radialmente.
Tras la fijación del travesaño anular 23 a la cara exterior del
fondo de campana de la caja de polos 17, lo que se produce en la
figura 1 por medio de uniones roscadas 27 pero que también puede
materializarse mediante pinzado, la parte de rodete cilíndrica 25 se
solapa con la caja de polos 17, dejando una rendija anular 28, y se
apoya con talones de contacto 29, que resaltan radialmente hacia el
interior en su extremo frontal próximo al borde de campana 171 de
la caja de polos 17 y están dispuestos de forma equidistante sobre
el perímetro, sobre la envuelta exterior de la caja de polos
17.
El ventilador, representado en la figura 4
igualmente en corte longitudinal con su mitad de corte inferior
conforme a otro ejemplo de ejecución, se diferencia del ventilador
descrito anteriormente en que el rodete de ventilador 11 no está
fijado a la caja de polos 17, sino que está presionado sobre el
árbol de salida 21 con un núcleo de rodete 30 configurado
interiormente sobre el travesaño anular 23, y se apoya axialmente
con un travesaño axial 31 exteriormente sobre el fondo de campana
de la caja de polos 17. Por lo demás, este ventilador coincide con
el ventilador descrito en las figuras 1 y 2, de tal modo que las
mismas piezas constructivas están dotadas de los mismos símbolos de
referencia y las ejecuciones de las figuras 1 y 2 también son aquí
válidas en cierta medida.
Para optimizar la amortiguación de la caja de
polos 17 del rotor 16 producida por el rodete de ventilador 11 se
han practicado en la parte cilíndrica 25 del rodete de ventilador
11 rendijas axiales 32, que están dispuestas de forma equidistante
sobre el perímetro y desembocan libremente por el extremo frontal
de la parte de rodete 25 vuelto hacia el borde de campana 171.
El ventilador representado de forma fragmentaria
en corte longitudinal en la figura 5 se corresponde en su
estructura con el ventilador, como el que se ha representado en las
figuras 1 y 2 y se ha descrito anteriormente, con la diferencia de
que la amortiguación de la caja de polos 17 del rotor 16 no se
realiza a través de talones de contacto 29, conformados de forma
enteriza sobre la parte cilíndrica 25 del rodete de ventilador 11,
sino mediante piezas perfiladas 33. Las piezas perfiladas 33 se
apoyan a su vez en las paredes vueltas entre sí de la parte de
rodete cilíndrica 25 y de la caja de polos 17. En el ejemplo de
ejecución de la figura 5 la parte de rodete cilíndrica 25 está
dotada, en su extremo frontal próximo al borde de campana 171 de la
caja de polos 17, de un segmento extremo 34 de mayor diámetro que
aloja la pieza perfilada 33 configurada como anillo.
Alternativamente también pueden estar dispuestos, en lugar de un
anillo de pieza perfilada, piezas o partes perfiladas aisladas de
forma equidistante sobre el perímetro de la parte de rodete 25 y de
la caja de polos 17, que después se alojan en conformaciones
correspondientes de la parte de rodete cilíndrica 25.
En todos los ejemplos de ejecución del ventilador
representados en las figuras 1 - 5, el rodete de ventilador 11 y la
caja de polos 17 están diseñados de tal modo mediante elección de
material y geometría, de que poseen una resonancia propia
claramente diferenciada.
Claims (12)
1. Ventilador, en especial para vehículos, con un
rodete de ventilador (11) equipado con aletas que presenta una
parte de rodete cilíndrica (25), y un motor eléctrico (12) que
acciona el rodete de ventilador (11) que presenta un estator (13) y
un rotor (16) que se asienta de forma solidaria en rotación sobre un
árbol de accionamiento (21), estando configurado el rotor (16) como
ventilador exterior con una caja de polos (17) en forma de campana,
que se solapa con el estator (13), y el rodete de ventilador (11)
es solidario en rotación con la caja de polos (17),
caracterizado porque la parte de rodete cilíndrica (25) se
solapa axialmente con la caja de polos (17) al menos en parte con
una rendija radial (28) y se apoya, con talones de amortiguación
(29, 33) que resaltan radialmente hacia el interior, sobre la caja
de polos (17) por su extremo frontal próximo al borde de campana
(171) de la caja de polos (17).
2. Ventilador según la reivindicación 1,
caracterizado porque los puntos de contacto (29) del rodete
del ventilador (11) están situados en aquellos puntos de la caja de
polos (17), en los que se producen las mayores amplitudes de
oscilación en la caja de polos (17).
3. Ventilador según la reivindicación 2,
caracterizado porque los puntos de contacto (29) están
situados a lo largo del borde de campana (171) de la caja de polos
(17).
4. Ventilador según la reivindicación 3,
caracterizado porque los puntos de contacto (29) están
dispuestos distribuidos de forma equidistante sobre el perímetro de
la caja de polos (17).
5. Ventilador según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque entre el rodete de ventilador (11)
y la caja de polos (17) están dispuestas piezas perfiladas (33)
amortiguadoras.
6. Ventilador según la reivindicación 5,
caracterizado porque en la parte cilíndrica (25) del rodete
de ventilador (11) se han practicado rendijas axiales (32)
distribuidas, con preferencia uniformemente, por el perímetro,
desembocando libremente las rendijas axiales (32), con preferencia,
en el extremo frontal de la parte de rodete (25) vuelto hacia el
borde de campana (171) de la caja de polos (17).
7. Ventilador según la reivindicación 5,
caracterizado porque la parte cilíndrica (25) del rodete de
ventilador (11) está dotada, en su extremo frontal próximo al borde
de campana (171) de la caja de polos (17), de un segmento extremo
(34) de mayor diámetro que aloja las piezas perfiladas (33).
8. Ventilador según la reivindicación 7,
caracterizado porque las piezas perfiladas (33) forman un
anillo macizo, que se apoya en la pared interior del segmento
extremo (34) y en la envuelta exterior de la caja de polos (17).
9. Ventilador según una de las reivindicaciones 6
a 8, caracterizado porque la parte de rodete cilíndrica (25)
está conformada sobre un travesaño anular (23) inmovilizado sobre
la caja de polos (17) o el árbol de accionamiento (21) y que, sobre
su borde exterior, soporta una corona de aletas de ventilador
(22).
10. Ventilador según la reivindicación 9,
caracterizado porque el travesaño anular (23) está fijado al
fondo de campana de la caja de polos (17), con preferencia
atornillado o pinzado.
11. Ventilador según la reivindicación 9,
caracterizado porque el travesaño anular (23) está
presionado sobre el árbol de accionamiento (21) y se apoya
axialmente sobre el fondo de campana de la caja de polos (17).
12. Ventilador según una de las reivindicaciones
1 a 11, caracterizado porque la caja de polos (17) y el
rodete de ventilador (11) poseen una resonancia propia claramente
diferenciada.
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