Claims (4)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Flüssigkeitsdetektor an einem Elektromotor zum Feststellen einer in das Gehäuse des Elektromotors eingedrungenen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Flüssigkeitsfühler aufweist, der im in der Gebrauchslage des Elektromotors untersten Bereich des Innern des Gehäuses angebracht ist, und mit Anschlussdrähten für einen Steuerstromkreis versehen ist.1. Liquid detector on an electric motor for detecting a liquid that has penetrated into the housing of the electric motor, characterized in that the detector has a liquid sensor which is attached in the lowermost area of the interior of the housing when the electric motor is in the operating position, and is provided with connecting wires for a control circuit is.
2. Flüssigkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfühler ein Kalt- oder Heissleiter-element ist.2. Liquid detector according to claim 1, characterized in that the liquid sensor is a PTC or NTC thermistor element.
3. Flüssigkeitsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeitsfühler offene, mit der in das Gehäuse eingedrungenen Flüssigkeit in Berührung kommende Kontaktelektroden vorgesehen sind.3. Liquid detector according to claim 1, characterized in that open contact electrodes which come into contact with the liquid which has penetrated into the housing are provided as liquid sensors.
4. Verwendung des Flüssigkeitsdetektors nach Anspruch 1 in einem Tauchpumpenmotor.4. Use of the liquid detector according to claim 1 in a submersible pump motor.
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsdetektor an einem Elektromotor zum Feststellen einer in das Gehäuse des Elektromotors eingedrungenen Flüssigkeit.The invention relates to a liquid detector on an electric motor for detecting liquid that has penetrated into the housing of the electric motor.
Das Eindringen einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, in das Gehäuseinnere eines Elektromotors ruft die Gefahr einer Beschädigung oder eines Kurzschlusses im Elektromotor hervor. Besonders in nasser Umgebung betriebene Elektromotoren, zum Beispiel Tauchpumpenmotoren, sind dieser Gefahr ausgesetzt.The penetration of a liquid, in particular water, into the housing interior of an electric motor creates the risk of damage or a short circuit in the electric motor. Electric motors operated in a wet environment, such as submersible pump motors, are particularly exposed to this risk.
Zur Überwachung von Elektromotoren bezüglich Nässe sind Relaisvorrichtungen bekannt und im Gebrauch. Deren unvollständige Betriebssicherheit und grossen Abmessungen erlauben jedoch kein in jedem Fall befriedigendes Anzeigen des Eindringens einer Flüssigkeit in das Motorinnere bzw. ein sicheres Abschalten des Motors.Relay devices are known and in use for monitoring electric motors with regard to moisture. However, their incomplete operational safety and large dimensions do not always allow a satisfactory indication of the penetration of a liquid into the interior of the motor or a safe shutdown of the motor.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsdetektor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei geringster Raumbeanspruchung im Gehäu-seinnern jedes Elektromotors angebracht werden kann und das Eindringen einer Flüssigkeit in das Gehäuse mit Sicherheit feststellt, um dann eine Anzeige oder eine Abschaltung auslösen zu können.The object of the present invention is to provide a liquid detector of the type mentioned at the outset, which can be installed in the housing interior of any electric motor while taking up very little space and reliably detects the penetration of a liquid into the housing, in order to then trigger a display or a shutdown to be able to
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch kann in den Motor eindringende Flüssigkeit, die sich im untersten, tiefsten Punkt von dessen Innenraum ansammelt, von dem dort angeordneten Flüssigkeitsfühler festgestellt werden, wobei die von der Flüssigkeit am Fühler bewirkte physikalische Wirkung als Auslösekriterium für eine Schaltfunktion heranziehbar ist.This object is solved by the characterizing part of patent claim 1. As a result, liquid penetrating the engine and accumulating in the lowest, deepest point of its interior can be detected by the liquid sensor arranged there, the physical effect caused by the liquid on the sensor being used as a triggering criterion for a switching function.
Bei elektrisch nicht leitenden Flüssigkeiten kann dabei zweckmässigerweise als Feuchtigkeitsfühler ein Kalt- oder Heissleiterelement dienen, wobei als Auslösekriterium die Temperaturänderung dient. Bei leitenden Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Wasser, Laugen usw., ist es vorteilhaft, wenn als Fühler offene, mit der sich ansammelnden Flüssigkeit in Berührung kommende Kontaktelektroden vorgesehen sind. Dabei wird der sich zwischen den offenen KontaktelektrodenIn the case of electrically non-conductive liquids, a PTC thermistor or thermistor element can expediently serve as a moisture sensor, with the temperature change serving as the triggering criterion. In the case of conductive liquids, such as water, alkalis, etc., it is advantageous if open contact electrodes that come into contact with the accumulating liquid are provided as sensors. In this case, the between the open contact electrodes
ändernde Widerstand zur Auslösung einer Schaltfunktion herangezogen.changing resistance used to trigger a switching function.
Bei einer Ausführungsform wird an der tiefsten Stelle im Innern des Gehäuses des Elektromotors eine Halterung, zum Beispiel eine Lüsterklemme, befestigt, von welcher aus zwei elektrische Leitungen mit den für die Speisung des Elektromotors vorhandenen Leitungen nach aussen geführt sind und ausserhalb des Elektromotors mit einem Steuerstromkreis verbunden sind. Die Halterung dient zum Festhalten eines vorzugsweise perlenförmigen Kaltleiterelements, das sich demnach am tiefsten Punkt des Gehäuseinnern befindet.In one embodiment, a bracket, for example a luster terminal, is attached at the lowest point inside the housing of the electric motor, from which two electrical lines with the lines available for feeding the electric motor are routed to the outside and outside of the electric motor with a control circuit are connected. The holder serves to hold a preferably bead-shaped PTC thermistor element, which is therefore located at the lowest point of the housing interior.
Dieses Kaltleiterelement wird bei elektrisch nicht leitenden Flüssigkeiten vorgesehen, wobei dessen Sprungfunktion unter dem Siedepunkt des eindringenden Mediums liegt (bei Wasser etwa 80 °C). Die Funktion des Fühlers ist beim Start des Elektromotors mittels Zeitrelais (Zeitschalter) bis zur Erreichung seiner Sprungtemperatur überbrückt. Nach erfolgter Öffnung des Steuerstromkreises innerhalb der normalen Zeit wird der Stromkreis des Motors mit einem Steuerschütz geschlossen und in Betrieb gesetzt. Ist Flüssigkeit eingedrungen, erreicht die Kaltleiterperle ihre Sprungtemperatur infolge der vergrös-serten Abkühlung nicht und der Motor kann nicht eingeschaltet werden. Dringt während des Betriebs Flüssigkeit ein, sammelt sich diese automatisch an der tiefsten Stelle, an der die Kaltleiterperle angeordnet ist und kühlt diese unter die Temperatur ihrer Sprungfunktion ab. Der Steuerstromkreis wird dadurch geschlossen und der Motor mittels Steuerschütz elektrisch unterbrochen. Wie schon vorerwähnt, kann die Kaltleiterperle als Verbindung an einer Lüsterklemme montiert werden.This PTC thermistor element is intended for electrically non-conductive liquids, and its step function is below the boiling point of the penetrating medium (for water, around 80 °C). When the electric motor starts, the function of the sensor is bridged by means of a timer relay (timer switch) until its transition temperature is reached. After the control circuit has been opened within the normal time, the circuit of the motor is closed with a control contactor and put into operation. If liquid has penetrated, the PTC thermistor pearl does not reach its transition temperature due to the increased cooling and the motor cannot be switched on. If liquid penetrates during operation, it automatically collects at the lowest point where the PTC bead is located and cools it below the temperature of its step function. This closes the control circuit and electrically interrupts the motor by means of a control contactor. As already mentioned, the PTC thermistor bead can be mounted on a luster terminal as a connection.
Als Flüssigkeitsfühler kann anstelle eines Kaltleiterelements auch ein Heissleiterelement mit entsprechender Anpassung des Steuerstromkreises dienen.Instead of a PTC thermistor element, a NTC thermistor element can also be used as the liquid sensor, with appropriate adaptation of the control circuit.
Bei elektrisch leitenden Flüssigkeiten (Wasser, Laugen usw.) wird der Steuerstromkreis mit Vorteil durch einen Luftspalt, wie er in einer Lüsterklemme oder ähnlichem Anschlussorgan vorhanden ist oder durch eine Isolationsschicht zwischen zwei Anschlussklemmen, die aber von der eindringenden Flüssigkeit allseitig berührt werden können, unterbrochen. Die Anordnung der Lüsterklemme oder dergleichen erfolgt ebenfalls wie bei der Kaltleiterperle am tiefsten Punkt im Innern des Motorgehäuses. Eindringende Flüssigkeit bewirkt eine elektrische Verbindung der Kontaktelektroden und somit ein Schlies-sen des Steuerstromes. Der Motor wird über einen Steuerschütz, wie bei der Verwendung eines Kalt- oder Heissleiters, elektrisch abgeschaltet.In the case of electrically conductive liquids (water, lye, etc.), the control circuit is advantageously interrupted by an air gap, such as that found in a luster terminal or similar connection device, or by an insulating layer between two connection terminals, which can be touched on all sides by the penetrating liquid . As with the PTC thermistor, the luster terminal or the like is also arranged at the lowest point inside the motor housing. Penetrating liquid causes an electrical connection of the contact electrodes and thus a closing of the control current. The motor is switched off electrically via a control contactor, as when using a PTC thermistor.
Mit der Anordnung einer Lüsterklemme besteht die Möglichkeit der Wahl, ein Kaltleiterelement, ein Heissleiterelement oder offene Kontaktelektroden als Flüssigkeitsfühler vorzusehen und somit das Eindringen einer beliebigen, elektrisch leitenden oder nicht leitenden Flüssigkeit im Innern des Motorgehäuses zu detektieren. Der beschriebene Flüssigkeitsfühler ist dabei betriebssicher, von kleiner Abmessung und kostengünstig. Die elektrische Steuerung selbst (Steuerschütz, Steuerstromschütz, Motorschütz usw.) wird in ihrem Aufbau einfach. Die Steuerspannung des Steuerstromkreises kann beispielsweise 50 bis 250 Volt betragen.With the arrangement of a luster terminal, there is the possibility of choosing to provide a PTC element, a NTC thermistor element or open contact electrodes as a liquid sensor and thus to detect the penetration of any electrically conductive or non-conductive liquid inside the motor housing. The liquid sensor described is reliable, small in size and inexpensive. The electrical control itself (control contactor, control current contactor, motor contactor, etc.) becomes simple in its structure. The control voltage of the control circuit can be 50 to 250 volts, for example.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des vorliegenden Flüssigkeitsdetektors in einem Tauchpumpenmotor.The use of the present liquid detector in a submersible pump motor is particularly advantageous.
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