ITTO970070U1

ITTO970070U1 - DEVICE FOR COOLING THE ELECTRONIC CONTROL CIRCUIT OF THE ELECTRIC MOTOR OF A FAN

Info

Publication number: ITTO970070U1
Application number: IT97TO000070U
Authority: IT
Original assignee: Bitron Spa
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-09-28
Also published as: IT236029Y1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo per il raffreddamento del circuito elettronico di comando del motore elettrico di una ventola di raffreddamento in particolare un’elettroventola montata sul radiatore di un motore a combustione interna di un autoveicolo. The present invention refers to a device for cooling the electronic control circuit of the electric motor of a cooling fan, in particular an electric fan mounted on the radiator of an internal combustion engine of a motor vehicle.

Nelle vetture di recente progettazione, per motivi di ingombro, può succedere che il gruppo radiatore-motoventilatore del liquido di raffreddamento a circolazione forzata del motore a combustione interna, venga posto in una posizione arretrata all'interno del cofano motore, più vicino a fonti di calore elevato, quali, ad esempio, il condotto di scarico. In cars of recent design, for reasons of space, it may happen that the radiator-motor fan unit of the forced circulation coolant of the internal combustion engine is placed in a rear position inside the bonnet, closer to sources of high heat, such as, for example, the exhaust duct.

Una tale sistemazione, se da una parte consente sempre un sufficiente raffreddamento del liquido refrigerante, dall'altra fa lavorare il motoventilatore in condizioni di temperatura più critiche. Sebbene il motore elettrico in se non risenta in modo preoccupante di questo innalzamento di temperatura, chi ne subisce maggiormente le conseguenze è la parte elettronica di comando e controllo del motore stesso che, trovandosi in posizione più esposta al calore, può passare da temperature di esercizio di circa 90° a temperature di circa 120°, che risultano decisamente eccessive. While such an arrangement always allows sufficient cooling of the coolant liquid on the one hand, on the other hand it makes the motor fan work in more critical temperature conditions. Although the electric motor itself is not affected in a worrying way by this rise in temperature, the one who suffers the most from it is the electronic part of command and control of the motor itself which, being in a position more exposed to heat, can change from operating temperatures. of about 90 ° at temperatures of about 120 °, which are decidedly excessive.

Si rende allora necessario impiegare un dispositivo di raffreddamento di questa componente elettronica che ne mantenga la temperatura a condizioni accettabili, senza peraltro comportare una spesa di impianto elevata, e senza che sia necessaria una manutenzione periodica che comporterebbe anch'essa dei costi indesiderati. It is therefore necessary to use a cooling device for this electronic component which maintains its temperature at acceptable conditions, without however entailing a high system cost, and without requiring periodic maintenance which would also entail unwanted costs.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare un tale dispositivo di raffreddamento. The object of the present invention is to provide such a cooling device.

Detto ed altri scopi vengono raggiunti dal presente trovato tramite un dispositivo di raffreddamento del circuito elettronico di comando e controllo di un motoventilatore, supportato tramite una struttura centrale avvolgente collegata da almeno tre razze al convogliatore d’aria di un radiatore per il raffreddamento del liquido a circolazione forzata di un motore a combustione interna/ in cui sulla parte del motore del motoventilatore opposta alla ventola, superiormente al circuito elettronico, è ricavato un vano collegato, sia ad una presa d'aria disposta a sbalzo sulla parte superiore, posteriore del radiatore, sia ad uno scarico dell’aria disposto nelle parte inferiore, posteriore del radiatore in prossimità del bordo esterno della ventola del motoventilatore . Said and other objects are achieved by the present invention by means of a cooling device of the electronic command and control circuit of a motor fan, supported by a central enveloping structure connected by at least three spokes to the air conveyor of a radiator for cooling the liquid to forced circulation of an internal combustion engine / in which on the part of the motor of the motor fan opposite the fan, above the electronic circuit, there is a compartment connected, both to an air intake positioned overhanging on the upper, rear part of the radiator, and to an air outlet located in the lower, rear part of the radiator near the outer edge of the fan motor fan.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno chiari dalla descrizione che segue, riferita ai disegni allegati, forniti a titolo di esempio non limitativo e di cui: Further characteristics and advantages will become clear from the following description, referring to the attached drawings, provided by way of non-limiting example and of which:

- la figura 1 è una vista dal vano motore della parte posteriore di un radiatore per motore di autoveicolo, con un motoventilatore di raffreddamento supportato su di esso tramite una struttura rigida di convogllamento dell'aria; Figure 1 is a view from the engine compartment of the rear part of a radiator for a motor vehicle engine, with a cooling motor fan supported thereon by means of a rigid structure for conveying the air;

- la figura 2 è una vista in sezione secondo la linea II-II di figura 1; Figure 2 is a section view along the line II-II of Figure 1;

la figura 3 è un ingrandimento di un particolare di figura 1 e, Figure 3 is an enlargement of a detail of Figure 1 and,

la figura 4 è un ingrandimento di un particolare di una seconda forma di realizzazione del dispositivo del trovato. Figure 4 is an enlargement of a detail of a second embodiment of the device of the invention.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicato un radiatore di un motore a combustione interna per un autoveicolo di forma sostanzialmente rettangolare. With reference to the figures, 1 indicates a radiator of an internal combustion engine for a motor vehicle having a substantially rectangular shape.

Sulla parte posteriore del radiatore 1 è posto un motoventilatore 2 composto da una ventola 3 a flusso assiale, azionata da una motore elettrico 4 del tipo in corrente continua senza spazzole ed a commutazione elettronica con regolazione continua della velocità in PWM integrato nel motore stesso. Il motoventilatore 2 è supportato da una struttura centrale 6, sostanzialmente a corona circolare, avvolgente il motore e solidale tramite almeno tre razze 8 ad un convogliatore di aria 10, il quale copre la parte posteriore del radiatore che non è interessata dalla ventola 2. Tale convogliatore è fissato al corpo del radiatore tramite mezzi noti non illustrati. Sia il convogliatore che le razze 8, come anche la struttura avvolgente 6, nell'esempio illustrato, sono preferibilmente realizzati in materiale plastico rigido, per motivi di rumorosità e leggerezza, ma qualsiasi altro materiale adatto allo scopo potrà essere impiegato, senza per questo uscire dall'ambito del trovato. Sìa le razze 8 che la struttura centrale avvolgente 6 presentano, per motivi di rigidezza e resistenza, una sezione trasversale ad U, aperta verso la parte opposta a quella rivolta al radiatore 1. Sulla faccia del motore 4 opposta a quella di calettamento della ventola 3, è fissato, solidale al detto motore un alloggiamento 14, preferìbilmente in alluminio, provvisto di un coperchio in lamiera 15. Tale alloggiamento 14 è atto a contenere il circuito stampato, schematizzato nel rettangolo indicato con 16, portante l’elettronica di comando e controllo del funzionamento del motore elettrico della ventola, in dipendenza da parametri rilevati sul motore termico. Questa disposizione viene adottata per isolare il più possibile le parti elettriche dagli agenti esterni che potrebbero comprometterne l'affidabilità. A tale alloggiamento 14 si collega, tramite sporgenze interne non illustrate, la struttura centrale 6 per supportare l’intero gruppo motoventilatore, di modo che il gruppo stesso sia smontabile per eventuali sostituzioni o riparazioni. Il passaggio tra la parte inferiore dell’alloggiamento 14 ed la struttura 6 viene chiuso all'aria tramite una guarnizione circonferenziale 20, allo scopo di impedire eventuali rumori aerodinamici ed anche l'infiltrazione di impurità. Secondo il trovato, il vano 22, lateralmente definito alla struttura centrale 6, occupato dall'alloggiamento 14 e chiuso dalla guarnizione 20, viene chiuso, dalla parte opposta al motore 4, da un coperchio 24, preferibilmente, ma non necessariamente, realizzato in alluminio oppure in resina con rivestimento esterno in alluminio. Tale coperchio è dimensionato in modo da inserirsi sulla parete interna della struttura centrale ad U. All'interno di tale sezione a U della struttura centrale 6 (vedi figura 3 in particolare). Sulla struttura 6 sono previsti dei passaggi 28, in corrispondenza di dette razze 8, che mettono in comunicazione il vano 22 con l'esterno. Dei condotti 32, 34 e 36, in materiale plastico semirigido e di diametro opportuno, sono inseriti ad interferenza in tali passaggi 28, e corrono all'interno delle rispettive razze 8, per collegarsl l'uno con una presa d'aria 37 disposta sulla parte superiore posteriore del radiatore, e gli altri due con degli scarichi 38, 39 sempre di aria, collocati sulla parte inferiore posteriore del radiatore in prossimità del bordo esterno della ventola 3, dove normalmente, durante il funzionamento del motoventilatore 2, si crea una depressione. La presa d'aria 37 è sistemata in modo da sporgere dalla parte superiore del radiatore ed è sostenuta da una staffa 40 integrale al convogliatore 10. Essa presenta la bocca 42 rivolta verso il basso e protetta da una griglia 44 contro l'ingresso di impurità che potrebbero otturare il condotto 32. Le uscite aria 38 e 39/ con le bocche 45 rivolte verso l'alto e protette da una griglia 46, sono anch'esse ricavate integrali al convogliatore 10, ma non sporgono dal profilo esterno del radiatore, sia per evitare la contropressione di aria generata dal movimento della vettura, sia per sfruttare al meglio la depressione creata dalla ventola 3. Così si genera un ricambio di aria all'interno del vano 22; infatti l'aria entra in leggera pressione dalla presa 37 passa nel condotto 32 e raggiunge la camera 22 attraverso uno dei passaggi 28. Essa viene quindi risucchiata dalla depressione attraverso gli altri passaggi 28, i condotti 34 e 35 e le uscite 38 e 39. In questo modo la temperatura all'interno del vano 22 non raggiunge mai dei livelli pericolosi per il buon funzionamento della parte elettronica di comando del motoventilatore 2. Il dispositivo inoltre presenta dei costi di produzione veramente bassi e non necessita di alcuna manitenzione. Naturalmente con realizzazioni e disposizioni particolari del radiatore, il condotto di scarico dell’aria potrà essere anche singolo, associato ad un singolo scarico, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. On the rear part of the radiator 1 there is a motor fan 2 composed of an axial flow fan 3, driven by an electric motor 4 of the direct current type without brushes and electronically commutated with continuous regulation of the PWM speed integrated in the motor itself. The motor fan 2 is supported by a central structure 6, substantially with a circular crown, enveloping the motor and integral with at least three spokes 8 to an air conveyor 10, which covers the rear part of the radiator which is not affected by the fan 2. This conveyor is fixed to the radiator body by known means not shown. Both the conveyor and the spokes 8, as well as the enveloping structure 6, in the example illustrated, are preferably made of rigid plastic material, for reasons of noise and lightness, but any other material suitable for the purpose can be used, without thereby exiting from the scope of the invention. The spokes 8 and the central enveloping structure 6 have, for reasons of stiffness and resistance, a U-shaped cross section, open towards the side opposite to that facing the radiator 1. On the face of the motor 4 opposite to that of the keying of the fan 3 , a housing 14, preferably in aluminum, provided with a sheet metal cover 15, is fixed, integral with said motor. of the operation of the electric motor of the fan, depending on the parameters detected on the heat engine. This arrangement is adopted to isolate the electrical parts as much as possible from external agents that could compromise their reliability. The central structure 6 is connected to this housing 14, via internal protrusions not shown, to support the entire fan motor unit, so that the unit itself can be dismantled for any replacements or repairs. The passage between the lower part of the housing 14 and the structure 6 is closed to the air by means of a circumferential gasket 20, in order to prevent any aerodynamic noises and also the infiltration of impurities. According to the invention, the compartment 22, defined laterally to the central structure 6, occupied by the housing 14 and closed by the gasket 20, is closed, on the opposite side to the motor 4, by a cover 24, preferably, but not necessarily, made of aluminum or in resin with external aluminum coating. This cover is sized so as to fit on the internal wall of the central U-shaped structure. Inside this U-shaped section of the central structure 6 (see Figure 3 in particular). Passages 28 are provided on the structure 6, in correspondence with said spokes 8, which put the compartment 22 in communication with the outside. Ducts 32, 34 and 36, made of semi-rigid plastic material and of suitable diameter, are inserted by interference into these passages 28, and run inside the respective spokes 8, to connect one with an air intake 37 arranged on the rear upper part of the radiator, and the other two with drains 38, 39 always of air, located on the lower rear part of the radiator near the outer edge of the fan 3, where normally, during the operation of the motor fan 2, a depression is created . The air intake 37 is arranged so as to protrude from the upper part of the radiator and is supported by a bracket 40 integral with the conveyor 10. It has the mouth 42 facing downwards and protected by a grille 44 against the ingress of impurities. which could clog the duct 32. The air outlets 38 and 39 / with the outlets 45 facing upwards and protected by a grille 46, are also made integral with the conveyor 10, but do not protrude from the external profile of the radiator, either to avoid the back pressure of air generated by the movement of the car, and to make the most of the depression created by the fan 3. Thus, a change of air is generated inside the compartment 22; in fact the air enters under slight pressure from the intake 37 passes into the duct 32 and reaches the chamber 22 through one of the passages 28. It is then sucked by the depression through the other passages 28, the ducts 34 and 35 and the outlets 38 and 39. In this way the temperature inside the compartment 22 never reaches dangerous levels for the proper functioning of the electronic control part of the motor fan 2. The device also has very low production costs and does not require any maintenance. Of course, with particular embodiments and arrangements of the radiator, the air exhaust duct can also be single, associated with a single exhaust, without thereby departing from the scope of the present invention.

In figura 4 è illustrata una variante di realizzazione del trovato. In questa forma di realizzazione, che tuttavia raggiunge gli stessi scopi della forma di realizzazione precedentemente descritta, l'alloggiamento 14 è privo del coperchio 15, e viene chiuso assieme al vano 22 da un unico coperchio preferibilmente ma non necessariamente in alluminio. I passaggi dell'aria sono ricavati integrali all'alloggiamento 14, in corrispondenza dei passaggi 28 sul corpo centrale 6, di modo che la corrente di aria fresca proveniente dalla presa d'aria 37 raggiunge direttamente il vano interno 52 all'alloggiamento 14 raffreddando più efficacemente l'elettronica 16 a scapito di un'eventuale maggiore deposito di impurità sull'elettronica stessa. E' chiaro che l'impiego dell'una o dell'altra forma di realizzazione, andrà stabilito di volta in volta, a seconda della posizione più o meno critica del gruppo radiatore-motoventilatore, e della conformazione del vano motore dell'autoveicolo. Figure 4 illustrates a variant embodiment of the invention. In this embodiment, which however achieves the same purposes as the previously described embodiment, the housing 14 has no lid 15, and is closed together with the compartment 22 by a single lid preferably but not necessarily made of aluminum. The air passages are made integral with the housing 14, in correspondence with the passages 28 on the central body 6, so that the stream of fresh air coming from the air intake 37 directly reaches the internal compartment 52 to the housing 14, cooling more effectively the electronics 16 to the detriment of a possible greater deposit of impurities on the electronics itself. It is clear that the use of one or the other embodiment will be established from time to time, according to the more or less critical position of the radiator-motor-fan unit, and the shape of the engine compartment of the motor vehicle.

Claims

CLAIMS 1) Cooling device of the electronic command and control circuit of a motor fan, supported by a central enveloping structure connected by at least three spokes to the air conveyor of a radiator for cooling the forced circulation liquid of an internal combustion engine, characterized by the fact that on the part of the motor of the motor fan opposite the fan, above the electronic circuit (16), there is a compartment (22,52) connected to both an air intake (37) arranged overhanging on the upper part, of the radiator (1), and to at least one air outlet (38, 39) arranged in the lower, rear part of the radiator near the fan (3) of the motor fan (2), in the depression area created by said fan.

2) Device according to claim 1 characterized by the fact that there are at least two outlets (38,39).

3) Device according to claims 1 and 2 characterized by the fact that the compartment (22,52) is connected to the air intake (37) and to the outlets (38, 39) by means of inserted ducts (32,34, 36) in passages (28) communicating with it.

4) Device according to claims 1 and 2, characterized in that the ducts (32,34,36) are contained inside the spokes (8).

5) Device according to claim 1 characterized in that the compartment (22) is defined by the internal wall of the central structure 6 and by a cover (24,50) arranged on it, and by a gasket (20).

6) Device according to claim 1 characterized in that the bottom wall of the compartment (22) is constituted by the electronic circuit housing.

7) Device according to claims 1, 5 and 6 characterized in that said compartment (22) is defined by said cover (24,50) and by another metal cover (15) arranged on the housing (14) of the electronic circuit.

8) Device according to claim 5 characterized in that said cover (24, 50) is made of resin and is equipped with aluminum insulation.

9) Device according to claim 5 characterized in that said cover (24, 50) is made of aluminum.

10) Device according to claim 1 characterized in that the air intake has its mouth (42) facing downwards and protected by a grid (44).

11) Device according to claim 1 characterized by the fact that the air discharges (38,39) have the mouth (45) facing downwards and protected by a grid (46).