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Title:
RECIPROCATING HERMETIC COMPRESSOR WITH AXIAL FLUX MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/113943
Kind Code:
A1
Abstract:
A reciprocating hermetic compressor comprises: an assembly block (10); a rotating shaft (20) comprising at least one inner axial channel (21), said inner axial channel (21) connected to at least one inner radial channel (22a, 22b) or to a cam (23), the cam (23) being associated with a connecting rod (24), and the connecting rod (24) is associated with a movable piston (25) within a compression cylinder (26); and an oil pump (C). The compressor further comprises an axial flux electric motor comprising a rotor (30) with magnets (31), and a stator (40) with coils (41), the rotor (30) and the stator (40) being fixed to the shaft (20) and to the assembly block (10) respectively by means of bearings or fixing arrangements.

Inventors:
MANKE ADILSON LUIZ (BR)
ESPÍNDOLA ALEANDRO AMAURI (BR)
KREMER RODRIGO (BR)
FELDMANN ALBERTO BRUNO (BR)
STAUDT TIAGO (BR)
PUFF RINALDO (BR)
Application Number:
PCT/BR2020/050540
Publication Date:
June 17, 2021
Filing Date:
December 11, 2020
Export Citation:
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Assignee:
EMBRACO IND DE COMPRESSORES E SOLUCOES EM REFRIGERACAO LTDA (BR)
International Classes:
F04B39/00; F04B39/02; F04B39/12
Domestic Patent References:
WO2015078532A12015-06-04
Foreign References:
US2797857A1957-07-02
US4401419A1983-08-30
US20190242393A12019-08-08
US20170204753A12017-07-20
CN203962324U2014-11-26
Attorney, Agent or Firm:
SOUZA, Marcelo Oliveira De et al. (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Compressor alternativo, compreendendo: um bloco de montagem (10); um eixo rotativo (20) compreendendo pelo menos um canal axial interno (21), canal axial interno (21) este conectado a pelo menos um canal radial interno (22a, 22b), ou a um excêntrico (23); sendo que o excêntrico (23) está associado a uma biela (24), e a biela (24) está associada a um pistão móvel (25) dentro de um cilindro de compressão (26); e uma bomba de óleo (C), caracterizado pelo fato de que compreende: um motor elétrico de fluxo axial compreendendo um rotor (30), com imãs (31), e um estator (40) com bobinas (41); em que o rotor (30) e o estator (40) são fixados ao eixo (20) e ao bloco de montagem (10), respectivamente, por meio de mancais ou arranjos de fixação.

2. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator (40) está situado entre o bloco de montagem (10) e o rotor (30).

3. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o rotor (30) está situado entre o bloco de montagem (10) e o estator (40).

4. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o rotor (30) é fixado no eixo rotativo (20) por meio de um primeiro arranjo de fixação (32).

5. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator (40) é fixado no bloco de montagem (10) por meio de um segundo arranjo de fixação (42).

6. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mancai axial (50a) disposto entre a região inferior da flange superior do eixo rotativo (20) e a região superior do bloco de montagem (10).

7. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mancai axial (50b) disposto entre o rotor (30) e o estator (40).

8. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator (40) compreende adicionalmente um mancai radial disposto ao redor do eixo rotativo (20), em que o mancai radial é definido por uma estrutura anelar (60) que, projetada a partir do estator (40), é disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo (20).

9. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma terceira projeção vertical (11c).

10. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mancai axial (50c) disposto entre o rotor (30) e a terceira projeção vertical (11c).

11. Compressor alternativo, compreendendo: um bloco de montagem (100) compreendendo uma parte superior de bloco de montagem (100a) e uma parte inferior de bloco de montagem (100b); o bloco de montagem compreendendo adicionalmente um primeiro orifício passante (120a) e um segundo orifício passante (120b); um eixo rotativo (200) com uma primeira parte de eixo rotativo (200a) situada no primeiro orifício passante (120a) e com uma segunda parte de eixo rotativo (200b) situada no segundo orifício passante (120b); o eixo rotativo compreendendo um pino excêntrico (230) disposto entre a primeira parte (200a) e a segunda parte (200b), sendo que o pino excêntrico (230) está associado a uma biela (240), e a biela (240) está associada a um pistão móvel (250) dentro de um cilindro de compressão (260); e uma bomba de óleo (C), caracterizado pelo fato de que compreende: um motor elétrico de fluxo axial compreendendo um rotor (300) com imãs (310) e um estator (400) com bobinas elétricas (410); em que o rotor (300) e o estator (400) são fixados ao eixo rotativo (200) e ao bloco de montagem (100), respectivamente, por meio de mancais ou arranjos de fixação.

12. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o rotor (300) ser fixado ao eixo rotativo (200) por meio de um primeiro arranjo de fixação (320).

13. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o estator (400) é fixado ao bloco de montagem (100) por meio de um segundo arranjo de fixação (420).

14. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um primeiro mancai radial hidrodinâmico (500a) formado no espaço entre a face interna do primeiro orifício passante (120a) e a primeira parte de eixo rotativo (200a).

15. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo mancai radial hidrodinâmico (500b) formado no espaço entre a face interna do segundo orifício passante (120b) e a segunda parte de eixo rotativo (200b).

16. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mancai axial (600) disposto entre o pino excêntrico (230) e a parte superior de bloco de montagem (100a).

17. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mancai axial (600) disposto entre o cubo do mancai (700) e o rotor (300).

18. Compressor alternativo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o estator (400) compreende adicionalmente um mancai radial disposto ao redor do eixo rotativo (200), em que o mancai radial é definido por uma estrutura anelar (610) que, projetada a partir do estator (400), é disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo (200).

19. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rotor (30, 300) está acima do estator (40, 400), e o rotor (30, 300) compreende uma estrutura de suporte (A) em formato de "Z" para fixação ao eixo rotativo (20, 200).

20. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rotor (30, 300) e estator (40, 400) são separados por uma primeira folga axial (Fl), e o rotor (30, 300) e bloco de montagem (10, 100) são separados por uma segunda folga axial (F2).

21. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o rotor (30, 300) e estator (40, 400) são separados por uma primeira folga axial (Fl), e o eixo (20, 200) e bloco de montagem (10, 100) são separados por uma segunda folga axial (F3).

22. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira folga (Fl) e a segunda folga (F2),(F3)são ajustáveis por meio da utilização de uma bucha (B) disposta entre o rotor (30, 300) e o eixo rotativo (20, 200).

23. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira folga (Fl) seja formada pelo deslocamento do rotor (30, 300) ou do estator (40,400) e a segunda folga (F2), (F3) seja gerada por meio do deslocamento da bucha (B).

24. Compressor alternativo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma bomba de óleo (Cl) de formato de tronco- cônico provida no canal axial interno (21) do eixo rotativo (20, 200); ou provida no rotor (30, 300).

Description:
"COMPRESSOR ALTERNATIVO HERMETICO COM MOTOR DE FLUXO

AXIAL" .

Campo Técnico

[001] A presente invenção se refere a compressores alternativos herméticos, preferencialmente utilizados em sistemas de refrigeração, adaptados para compreender, como fonte motriz, um motor elétrico de fluxo axial.

[002] Mais especificamente, a presente invenção se refere à disposição dos mancais necessários à implementação de um motor elétrico de fluxo axial em um compressor alternativo hermético e da disposição do rotor, em relação ao bloco e estator. A presente invenção também se refere ao arranjo de suporte de motor elétrico para compressor alternativo, arranjo este que sustenta um motor elétrico de fluxo axial no interior da carcaça hermética de um compressor. Adicionalmente, a presente invenção também se refere à montagem do elemento extensor (que integra a bomba de óleo lubrificante) entre a extremidade inferior do eixo rotativo e o rotor do referido motor elétrico de fluxo axial.

Antecedentes da Invenção

[003] O atual estado da técnica compreende uma vasta gama de construções de compressores alternativos, os quais são amplamente utilizados em compressores de fluido de refrigeração. Em linhas gerais, um compressor alternativo tem por objetivo principal alcançar ciclos intercalados de sucção e de descarga de um fluido de trabalho qualquer, sendo que no caso de compressores de fluido de refrigeração, o compressor alternativo coopera com válvulas que, atuando em sincronia com os ciclos intercalados de sucção e de descarga do referido compressor alternativo, permitem que o fluido de descarga alcance uma pressão superior à pressão do fluido de sucção.

[004] O principio funcional de compressores de refrigeração baseados em compressores alternativos é amplamente conhecido do estado da técnica.

[005] Via de regra, o elemento de força motriz capaz de movimentar o pistão móvel compreende um motor elétrico de fluxo radial, o qual é esquematicamente ilustrado na figura 1 do estado da técnica.

[006] Neste sentido, um motor elétrico de fluxo radial é fundamentalmente integrado por um rotor e por um estator, os quais são construídos de modo a estabelecerem interação eletromagnética. São conhecidas topologias nas quais o rotor é circularmente envolvido pelo estator e topologias nas quais o estator é circularmente envolvido pelo rotor, sendo que em ambas, o campo magnético rotativo entre o rotor e o estator (vide setas ilustrativas na figura 1) é gerado entre o espaçamento físico (folga) radial existente entre o referido rotor e o referido estator.

[007] Naturalmente, um motor elétrico de fluxo radial pode ser associado de forma simples a um compressor alternativo.

[008] Por outro lado, recentes avanços tecnológicos na área de motores foram capazes de otimizar os motores elétricos de fluxo axial, de modo que estes passaram a ser energeticamente mais eficazes que os de fluxo radial. Uma construção básica de um motor elétrico de fluxo axial pode ser observada na figura 2 do estado da técnica.

[009] Em linhas gerais, um motor elétrico de fluxo axial é fundamentalmente integrado por um rotor e por um estator, os quais são construídos de modo a estabelecerem interação eletromagnética. São conhecidas topologias nas quais o rotor é disposto sobre o estator e topologias nas quais o estator é disposto sobre o rotor, sendo que em ambas, o campo magnético rotativo entre o rotor e o estator (vide setas ilustrativas na figura 2) é gerado entre o espaçamento físico (folga) axial existente entre o referido rotor e o referido estator.

[0010] Um problema do estado da técnica consiste no fato de que, por compreenderem topologias essencialmente diferentes das topologias de motor elétrico de fluxo radial, os motores elétricos de fluxo axial não são utilizados em compressores alternativos, afinal, seriam necessárias inúmeras adaptações técnicas em um compressor alternativo para que este passe a compreender, como elemento de força motriz, um motor elétrico de fluxo axial.

[0011] Outro problema do estado da técnica é o fato de que, diferentemente do que ocorre em motores elétricos de fluxo radial, nos quais a integração eletromagnética entre estator e rotor gera forças magnéticas rotativa (torque) e radiais no rotor, motores elétricos de fluxo axial também estão sujeitos, além da força magnética rotativa (torque) no rotor, a uma força magnética de atração, em sentido axial, entre o rotor e o estator. Isto significa que um eixo rotativo vinculado ao rotor de um motor elétrico de fluxo axial também tende a sofrer, além do movimento rotativo, um deslocamento axial. Consequentemente, por compreender este outro vetor de força de deslocamento entre rotor e estator, motores elétricos de fluxo axial não são aplicados em compressores alternativos, afinal, as concretizações tradicionais de compressores alternativos não incluem elementos mecânicos capazes de formar as folgas axiais de montagem do subconjunto eixo e rotor no subconjunto bloco e estator e lidar com a movimentação axial do eixo rotativo em condições de transporte e funcionamento do compressor.

Sumário

[0012] Um objetivo da presente invenção consiste em prover compressor alternativo com motor de fluxo axial.

[0013] Este objetivo é alcançado por meio de um compressor alternativo, compreendendo: um bloco de montagem; um eixo rotativo compreendendo pelo menos um canal axial interno, canal axial interno este conectado a pelo menos um canal radial interno, ou a um excêntrico; sendo que o excêntrico está associado a uma biela, e a biela está associada a um pistão móvel dentro de um cilindro de compressão; e uma bomba de óleo, compreendendo : um motor elétrico de fluxo axial compreendendo um rotor com imãs, e um estator com bobinas; em que o rotor e o estator são fixados ao eixo e ao bloco de montagem, respectivamente, por meio de mancais ou arranjos de fixação.

[0014] Uma das vantagens da presente invenção é o fato de proporcionar um compressor alternativo compreendendo um motor de fluxo axial.

[0015] Convenientemente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que o estator está situado entre o bloco de montagem e o rotor. [0016] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste ainda no fato de que o rotor está situado entre o bloco de montagem e o estator.

[0017] Além disso, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que o rotor é fixado no eixo rotativo por meio de um primeiro arranjo de fixação.

[0018] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que o estator é fixado no bloco de montagem por meio de um segundo arranjo de fixação.

[0019] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um mancai axial disposto entre a região inferior da flange superior do eixo rotativo e a regiões superior do bloco de montagem.

[0020] Ainda, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um mancai axial disposto entre o rotor e o estator.

[0021] Além disso, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que fato de que o estator compreende adicionalmente um mancai radial disposto ao redor do eixo rotativo, em que o mancai radial é definido por uma estrutura anelar que, projetada a partir do estator, é disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo.

[0022] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente uma terceira projeção vertical.

[0023] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende um mancai axial disposto entre o rotor e a terceira projeção vertical.

[0024] A presente invenção também provê um compressor alternativo, compreendendo: um bloco de montagem compreendendo uma parte superior de bloco de montagem e uma parte inferior de bloco de montagem; o bloco de montagem compreendendo adicionalmente um primeiro orifício passante e um segundo orifício passante; um eixo rotativo com uma primeira parte de eixo rotativo situada no primeiro orifício passante e com uma segunda parte de eixo rotativo situada no segundo orifício passante; o eixo rotativo compreendendo um pino excêntrico disposto entre a primeira parte e a segunda parte, sendo que o pino excêntrico está associado a uma biela, e a biela está associada a um pistão móvel dentro de um cilindro de compressão; e uma bomba de óleo, compreendendo : um motor elétrico de fluxo axial compreendendo um rotor com imãs e um estator com bobinas elétricas; em que o rotor e o estator são fixados ao eixo rotativo e ao bloco de montagem, respectivamente, por meio de mancais ou arranjos de fixação.

[0025] Convenientemente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de o rotor ser fixado ao eixo rotativo por meio de um primeiro arranjo de fixação.

[0026] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste ainda no fato de que o estator é fixado ao bloco de montagem por meio de um segundo arranjo de fixação.

[0027] Além disso, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um primeiro mancai radial hidrodinâmico formado no espaço entre a face interna do primeiro orificio passante e a primeira parte de eixo rotativo.

[0028] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um segundo mancai radial hidrodinâmico formado no espaço entre a face interna do segundo orificio passante e a segunda parte de eixo rotativo.

[0029] Compressor alternativo, de acordo com a presente invenção em que o estator compreende adicionalmente um mancai radial disposto ao redor do eixo rotativo, em que o mancai radial é definido por uma estrutura anelar que, projetada a partir do estator, é disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo.

[0030] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um mancai axial disposto entre o pino excêntrico e a parte superior do bloco de montagem.

[0031] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende ainda um mancai axial disposto entre o cubo do mancai e o rotor.

[0032] Ainda, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste ainda no fato de que o rotor está acima do estator, e o rotor compreende uma estrutura de suporte em formato de "Z" para fixação ao eixo rotativo.

[0033] Além disso, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que o rotor e estator são separados por uma primeira folga axial, e o rotor e bloco de montagem são separados por uma segunda folga axial.

[0034] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que a primeira folga é ajustável por meio da utilização de uma bucha disposta entre o estator e o bloco de montagem ou entre o rotor e o eixo rotativo. [0035] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que a segunda folga é ajustável preferencialmente por meio da utilização de uma bucha disposta entre o rotor e o eixo rotativo.

[0036] O compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste também no fato de que a primeira folga é formada pelo deslocamento do rotor ou estator e a segunda folga é gerada por meio do deslocamento de uma bucha ou arranjo de fixação.

[0037] Adicionalmente, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção consiste no fato de que compreende adicionalmente uma bomba de óleo provida no canal axial interno do eixo rotativo; ou provida no rotor.

[0038] Ainda, o compressor alternativo de acordo com a presente invenção compreende adicionalmente um meio de fixação que vincula fisicamente a bomba de óleo, o rotor e o eixo rotativo.

[0039] Uma vantagem adicional do método de acordo com a presente invenção consiste em proporcionar um compressor alternativo simples e prático, de dimensões significativamente reduzidas em relação a um compressor alternativo de motor radial, com regulagens de suas folgas axiais de forma independentes, permitindo uma fácil produção industrial e gerando uma configuração robusta para as operações de transporte e operação.

Breve Descrição dos Desenhos

[0040] Os objetivos e vantagens da presente invenção irão se tornar mais claros através da seguinte descrição detalhada dos exemplos e desenhos não-limitativos apresentados no final deste documento:

[0041] A Figura 1 ilustra uma vista simplificada do estado da técnica de um motor de fluxo radial. [0042] A Figura 2 ilustra uma vista simplificada do estado da técnica de um motor de fluxo axial.

[0043] A Figura 3 ilustra uma vista lateral interna de acordo com uma primeira concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0044] A Figura 4 ilustra uma outra vista lateral interna de acordo com uma primeira concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0045] A Figura 5 ilustra outra vista lateral interna de acordo com uma primeira concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0046] A Figura 6 ilustra uma vista lateral interna de acordo com uma segunda concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0047] A Figura 7 ilustra outra configuração possível da segunda concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0048] A Figura 8 ilustra uma possível alteração no compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0049] A Figura 9 ilustra outra possível alteração no compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0050] A Figura 10 ilustra uma alteração adicional no compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada [Primeira Concretização]

[0051] A Figura 3 ilustra uma primeira concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0052] De acordo com a Figura 3, o compressor alternativo compreende um bloco de montagem 10, um eixo rotativo 20, uma bomba de óleo C e um motor elétrico de fluxo axial composto, basicamente, por um rotor 30 e um estator 40.

[0053] O bloco de montagem 10 compreende pelo menos uma primeira projeção vertical 11a e pelo menos uma segunda projeção vertical 11b para fixação do estator 40. Adicionalmente, o bloco de montagem 10 compreende um orifício passante para a recepção do eixo rotativo 20.

[0054] O referido eixo rotativo 20 compreende pelo menos um canal axial interno 21 para circulação de óleo lubrificante, canal axial interno 21 este estendendo-se desde a extremidade inferior até a extremidade superior do referido eixo rotativo 20. Além disso, o canal axial interno 21 está conectado a pelo menos um canal radial interno 22a, 22b para saída de óleo lubrificante, sendo que o canal axial interno 21 e o pelo menos um canal radial interno 22a, 22b estão fluidicamente conectados entre si, de modo que o óleo lubrificante que entra no canal axial interno 21 sai pelos canais radiais internos 22a, 22b. Além disso, a extremidade superior do eixo rotativo 20 compreende um excêntrico 23 associado a uma biela 24, sendo que a biela 24 também está associada a um pistão móvel 25 dentro de um cilindro de compressão 26.

[0055] O rotor 30 compreende imãs 31 e é fixado no eixo rotativo 20 por meio de um primeiro arranjo de fixação 32, primeiro arranjo de fixação 32 este podendo compreender qualquer arranjo de fixação conhecido (por interferência, soldagem, adesivo, parafuso, dentre outros). O arranjo de fixação 32 tendo como função transmitir o movimento do rotor 30 ao eixo rotativo 20.

[0056] O estator 40 compreende bobinas elétricas 41 e é fixado no bloco de montagem 10 por meio de um segundo arranjo de fixação 42, segundo arranjo de fixação 42 este compreendendo qualquer arranjo de fixação conhecido (por interferência, soldagem, adesivo, parafuso, dentre outros). O arranjo de fixação 42 tendo como função manter estático o posicionamento do estator 40 em relação ao bloco de montagem 10.

[0057] Ainda de acordo com a Figura 3, o rotor 30 está disposto sobre o estator 40. Nesta condição, é previsto um mancai axial 50a, utilizado para limitar o deslocamento axial relativo entre o rotor 30 e o estator 40 e, disposto entre a região inferior da flange superior do eixo rotativo 20 e a região superior do bloco de montagem 10. Este mancai axial 50a (que pode compreender, por exemplo, um mancai plano de escorregamento, rolamento ou buchas de materiais de baixo coeficiente de atrito), além de auxiliar a rotação do eixo rotativo 20, também evita que o referido eixo rotativo 20 sofra deslocamentos axiais em função da atração magnética existente entre o rotor 30 e o estator 40 quando o motor é acionado.

[0058] De acordo com a Figura 4, o estator 40 está sobre o rotor 30. Nessa condição, é previsto um mancai axial 50b, utilizado para limitar o deslocamento axial relativo entre o rotor 30 e o estator 40, disposto entre o rotor 30 e o estator 40 ou entre o rotor 30 e a estrutura anelar 60.

[0059] Adicionalmente, a primeira concretização da presente invenção também provê um mancai radial que, integrado ao estator 40, é disposto ao redor do eixo rotativo 20. O referido mancai radial pode compreender qualquer tipo de mancai já conhecido, como por exemplo, um mancai hidrodinâmico (mancai com suprimento de algum tipo de lubrificante entre a folga mínima de superfícies paralelas e, neste caso, axialmente alinhadas) ou um mancai hidrostático (mancai com suprimento forçado de algum tipo de lubrificante injetado sob pressão entre duas superfícies paralelas e, neste caso, axialmente alinhadas), ou buchas de algum material de baixo atrito ou auto-lubrificante.

[0060] De acordo com a presente invenção a própria estrutura geral do estator 40 é utilizada para possibilitar a formação de um mancai radial para o referido eixo rotativo 20, de modo que o eixo rotativo 20 não apresente problemas de excentricidade e desalinhamento.

[0061] Conforme ilustrado nas figuras 3 e 4, o mancai radial é definido por uma estrutura anelar 60 integrada ao estator 40 e disposta ao redor do eixo rotativo 20. Mais particularmente, a estrutura anelar 60 está disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo 20 onde se situa o canal radial interno 22a.

[0062] Assim, o espaço formado entre a estrutura anelar 60 e o segmento do eixo rotativo 20 é adaptado para reter uma película de óleo lubrificante (oriundo do canal radial interno 22a), formando um mancai radial hidrodinâmico .

[0063] Dessa forma, ao aproveitar a própria estrutura do estator 40 para a formação de um mancai radial hidrodinâmico para o eixo rotativo 20, é possível construir um bloco de montagem 10 mais simples e compacto.

[0064] Opcionalmente, de acordo com a Figura 5, o bloco de montagem 10 pode compreender uma terceira projeção vertical 11c. Nessa configuração, o estator 40 está disposto sobre o rotor 30. Adicionalmente, é previsto um mancai axial 50c entre o rotor 30 e a terceira projeção vertical 11c.

[Segunda Concretização]

[0065] A Figura 6 ilustra uma segunda concretização do compressor alternativo com motor de fluxo axial de acordo com a presente invenção.

[0066] De acordo com a Figura 6, o compressor alternativo compreende um bloco de montagem 100, com uma parte superior de bloco de montagem 100a e uma parte inferior de bloco de montagem 100b, um eixo rotativo 200, com uma primeira parte de eixo rotativo 200a e uma segunda parte de eixo rotativo 200b, uma bomba de óleo C e um motor elétrico de fluxo axial composto, basicamente, por um rotor 300 e um estator 400.

[0067] O bloco de montagem 100 compreende um primeiro orifício passante 120a e um segundo orifício passante 120b para a recepção da primeira parte de eixo rotativo 200a e da segunda parte de eixo rotativo 200b respectivamente.

[0068] O eixo rotativo 200 compreende um pino excêntrico 230 disposto entre a primeira parte 200a e a segunda parte 200b, sendo que o pino excêntrico 230 associado a uma biela 240, sendo que a biela 240 também está associada a um pistão móvel 250 dentro de um cilindro de compressão 260.

[0069] O rotor 300 compreende imãs 310 e é fixado no eixo rotativo 200 por meio de um primeiro arranjo de fixação 320, primeiro arranjo de fixação 320 este podendo compreender qualquer arranjo de fixação conhecido (soldagem, adesivo, parafuso, dentre outros). O arranjo de fixação 320 tendo como função transmitir o movimento do rotor 300 ao eixo rotativo 200.

[0070] O estator 400 compreende bobinas elétricas 410 e é fixado no bloco de montagem 100 por meio de um segundo arranjo de fixação 420, segundo arranjo de fixação 420 este compreendendo qualquer arranjo de fixação conhecido (soldagem, adesivo, parafuso, dentre outros). O arranjo de fixação 420 tendo como função manter estático o posicionamento do estator 400 em relação ao bloco de montagem 100.

[0071] Conforme pode ser observado na Figura 6, o espaço entre a face interna do primeiro orifício passante 120a e a primeira parte de eixo rotativo 200a recebe uma película de óleo lubrificante, formando um primeiro mancai radial hidrodinâmico 500a. Similarmente, o espaço entre a face interna do segundo orifício passante 120b e a segunda parte de eixo rotativo 200b também recebe uma película de óleo lubrificante, formando um segundo mancai radial hidrodinâmico 500b. Esses mancais evitam o desgaste prematuro do eixo rotativo 200 e dos primeiro e segundo orifícios passantes 120a e 120b.

[0072] De acordo com a Figura 6, a segunda concretização da presente invenção provê um mancai axial 600 para manter estável o espaçamento axial entre o rotor 300 e o estator 400. Assim sendo, o mancai axial 600 pode ser disposto entre o pino excêntrico 230 e a parte superior de bloco de montagem 100a. [0073] Opcionalmente, o mancai axial 600 também poderia ser montado entre o cubo do mancai (700) e o rotor 300.

[0074] Adicionalmente, a segunda concretização da presente invenção também provê um mancai radial que, integrado ao estator 400, é disposto ao redor do eixo rotativo 200. O referido mancai radial pode compreender qualquer tipo de mancai já conhecido, como por exemplo, um mancai hidrodinâmico (mancai com suprimento de algum tipo de lubrificante entre a folga mínima de superfícies paralelas e, neste caso, axialmente alinhadas) ou um mancai hidrostático (mancai com suprimento forçado de algum tipo de lubrificante injetado sob pressão entre duas superfícies paralelas e, neste caso, axialmente alinhadas), ou buchas de algum material de baixo atrito ou auto-lubrificante.

[0075] De acordo com a presente invenção a própria estrutura geral do estator 400 é utilizada para possibilitar a formação de um mancai radial para o referido eixo rotativo 200, de modo que o eixo rotativo 200 não apresente problemas de excentricidade e desalinhamento.

[0076] Conforme ilustrado nas figuras 6 e 7, o mancai radial é definido por uma estrutura anelar 610 integrada ao estator 400 e disposta ao redor do eixo rotativo 200. Mais particularmente, a estrutura anelar 610 está disposta ao redor de um segmento do eixo rotativo 200 onde se situa o canal radial interno 222a.

[0077] Assim, o espaço formado entre a estrutura anelar 610 e o segmento do eixo rotativo 200 é adaptado para reter uma película de óleo lubrificante (oriundo do canal radial interno 222a), formando um mancai radial hidrodinâmico . [0078] A Figura 7 ilustra uma configuração opcional da segunda concretização. Nessa configuração, o motor está acima do cilindro.

[Configurações Aplicáveis à Primeira Concretização e à Segunda Concretização]

[0079] A presente invenção também provê configurações aplicáveis à primeira concretização e à segunda concretização .

[0080] De acordo com a Figura 8, em uma configuração em que o rotor 30, 300 está acima do estator 40, 400, o rotor 30, 300 compreende uma estrutura de suporte A em formato de "Z" para fixação ao eixo rotativo 20, 200.

[0081] De acordo com a Figura 9, o rotor 30, 300 e o estator 40, 400 podem ser separados por uma segunda folga axial F2, e o eixo rotativo 30, 300 e o bloco de montagem 10, 100 podem ser separados por uma primeira folga axial F1. A primeira folga F1 e a segunda folga F2 são ajustáveis por meio da utilização de uma bucha B disposta entre o rotor 30, 300 e o eixo rotativo 20, 200. Adicionalmente, a segunda folga F2 é formada pelo deslocamento do rotor 30, 300, sobre a bucha B ou pelo deslocamento do estator 40, 400 sobre o bloco de montagem 10, 100, enquanto a primeira folga F1 é formada por meio do deslocamento da bucha B sobre o eixo rotativo 20, 200.

[0082] A bucha B é uma peça anelar (deslizante) disposta entre o rotor 30, 300 e o eixo 20, 200, permitindo que a primeira folga F1 seja formada independente da formação da segunda folga F2.

[0083] A folga F1 define um campo de deslocamento (por exemplo, de 0,1 a 0,5mm) para o eixo, evitando que ele fique travado (se F1 = 0) ou com deslocamento muito elevado, gerando problemas principalmente em transporte. Uma vez formada a folga Fl, a folga F2 (entre rotor e estator) pode ser ajustada sem que Fl seja alterada.

[0084] De acordo com a Figura 10, uma bomba de óleo Cl de formato tronco-cónico pode ser provida no canal axial interno 21 do eixo rotativo 20, 200 ou pode ser provida no rotor 30, 300. Assim, a captação de óleo é otimizada. Adicionalmente, a bomba de óleo Cl também exerce a função de uma interface de contato físico entre o rotor 30, 300 e o eixo rotativo 20, 200, garantindo a fixação desses elementos e transmitindo o movimento do rotor 30, 300 para o eixo rotativo 20, 200. A bomba de óleo Cl pode ser encaixada sob interferência no eixo rotativo 20, 200.

[0085] Além das concretizações apresentadas anteriormente, o mesmo conceito inventivo poderá ser aplicado a outras alternativas ou possibilidades de utilização da invenção, como por exemplo, em compressores de ar.

[0086] Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação a certas concretizações preferidas, deve ser entendido que não se pretende limitar a invenção a essas concretizações particulares. Ao contrário, pretende-se abranger todas as alternativas, modificações e equivalências possíveis dentro do espírito e escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.