DE1008814B - Waermeaustauscher fuer Elektromotoren und Dynamomaschinen - Google Patents

Waermeaustauscher fuer Elektromotoren und Dynamomaschinen

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Publication number
DE1008814B
DE1008814B DES37472A DES0037472A DE1008814B DE 1008814 B DE1008814 B DE 1008814B DE S37472 A DES37472 A DE S37472A DE S0037472 A DES0037472 A DE S0037472A DE 1008814 B DE1008814 B DE 1008814B
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DE
Germany
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fan
disc
electric motors
air
engine
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Application number
DES37472A
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English (en)
Inventor
Johan Walfred Swendsen
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • H02K9/18Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the external part of the closed circuit comprises a heat exchanger structurally associated with the machine casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  • Wärmeaustauscher für Elektromotoren und Dynamomaschinen Elektrische Maschinen, z. B Motoren, werden in zwei bekannten Haupttypen, nämlich als offene und als geschlossene Motoren, hergestellt.
  • Offene Motoren sind verhältnismäßig billig in der Anschaffung, und das Kühlen findet dadurch statt, daß ein kräftiger Luftstrom durch den Motor an den Wicklungen usw. vorbeistreicht. Die Kühlwirkung kann dabei sehr wirksam sein, so daß der Motor im Verhältnis zu seiner Leistung klein gehalten werden kann.
  • Dieser Typ von Motoren hat indessen den Nachteil, daß durch die den Motor durchströmenden Luftmassen die von diesen mitgeführten Staub- und Schmutzteilchen sich auf den Wicklungen und dem Eisenkern des Motors nach und nach ablagern. Unter ungünstigen Verhältnissen können diese Ablagerungen zusammen mit Tau und Feuchtigkeit in der Luft saure Lösungen bilden, die mit der Zeit stark genug werden, um die elektrische Isolation oder -die Eisenteile anzugreifen, so daß der Wirkungsgrad der Maschine abfällt. Diese Auswirkungen machen früher oder später den Motor unbrauchbar und bedingen seine Auswechslung. Ein derart beschädigter Motor läßt sich in der Regel nicht reparieren, da die Teile des Eisenkerns aus weichem Eisen leicht rosten und bereits stark angegriffen sind, wenn sich die Schäden an dessen Leistungsabfall bemerkbar machen.
  • Der vorstehend erwähnte Nachteil tritt bei geschlossenen oder gekapselten Motoren nicht ein. Diese haben eine längere Lebensdauer, da die inneren Teile des Motors von der umgebenden Luft annähernd dicht abgeschlossen sind'. Das Kühlen erfolgt hier durch Wärmeleitung durch die Masse des Motors und deren Ableitung an einen an dem Gehäuse entlang streichenden Luftstrom. Für eine ausreichende Kühlung muß der Motor größere Kühlflächen als ein offener Motor haben, und die Wärme, die in dem Läufer eines geschlossenen Motors entwickelt wird, muß über die eingeschlossene Luftmasse auf den Ständer des Motors übertragen werden, da die durch die Motorwelle und Lager abgeleitete Wärmemenge verhältnismäßig gering ist. Der Motor muß deshalb im Zusatz zu den genannten großen äußeren Kühlflächen auch Luft in einer Menge enthalten, die ausreicht, um genügend Wärme von dem Läufer auf den Ständer zu überführen, ohne daß die Temperatur unzulässig ansteigt.
  • Auf Grund der weniger wirkungsvollen Kühlung von geschlossenen Motoren muß die Isolation, insbesondere im Läufer, besser sein als bei offenen Motoren.
  • Es sind Wärmeaustauscher bekannt geworden, die als Lüfter mit Fächertaschen ausgebildet sind. In der bekannten Anordnung sind diese Fächertaschen selbsttragend. Diese Art der Gestaltung eines solchen Wärmeaustauschers bedingt erhebliche Wandstärken der Austauscherwände und hat somit eine Herabsetzung des Wirkungsgrades des Wärmeaustauschers zur Folge, da sich der Wärmedurchgang entsprechend der Zunahme der Wandstärke verringert.
  • Diese Nachteile sowie die den vorgenannten beiden Motortypen eigenen Nachteile sollen durch die Erfindung ausgeräumt werden. Die Erfindung soll die Herstellung von geschlossenen Motoren in gleicher Größe wie offene Motoren mit gleicher Leistung ermöglichen.
  • Die Erfindung läßt ferner einen einfachen Umbau vorhandener offener Motoren in geschlossene Motoren ohne Herabsetzung der Leistung und ohne wesentliche Änderungen zu.
  • Erfindungsgemäß ist bei einem Wärmeaustauscher für Elektromotoren und Dynamomaschinen, der als doppelseitiger, umlaufend antreibbarer Fächer ausgebildet ist, der Fächer von zwei kreisförmigen Scheibei gebildet, die durch einen inneren und einen äußeren Stehbolzenkranz im Abstand voneinander gehalten sind, um welche ein Band aus gut wärmeleitendem Stoff zickzackförmig herumgeführt ist, so daß es bei dichter Anlage an den Scheiben zwischen diesen sich radial nach außen öffnende Fächertaschen bildet, und die eine Scheibe mit zum Grunde der Fächertaschen führenden Schlitzen und diie andere Scheibe mit Schlitzen für den Ein- und Austritt des zu kühlenden Mittels zu dem von dem Band eingeschlossenen Fächerraum versehen.
  • Die Erfindung ist nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des neuen Wärmeaustauschers, Fig.2 die Anordnung des Wärmeaustauschers in einem Motor im Schnitt nach der -Linie II-11 der Fig. 1, Fig. 3 eine Hälfte des Wärmeaustauschers nach der Fig. 1, von der Seite gesehen.
  • Der Wärmeaustauscher nach den Fig. 1 bis 3 besteht aus zwei runden Scheiben 1 und 2, die durch einen. inneren und einen äußeren Kranz von Stehbolzen 3 zusammengehalten sind. Um die Bolzen 3 herum ist zickzackförmig ein dünnes Metallband 4 mit guter Wärmeleitungsfähigkeit in einer solchen Weise geführt, daß zwischen den Scheiben 1 und 2 ein Fächer mit hohlen Fächerflügeln gebildet wird. (In der Fig.1 ist die linke Hälfte der Scheibe 2 weggelassen.) Diese Scheibe ist mit Löchern 5 versehen, die zum Grund der nach außen offenen Fächer führen, die von der äußeren Fläche des Bandes 4 gebildet werden, so daß Luft oder ein anderes Fluidum bei Umlauf des Fächers durch die Löcher 5 angesaugt und auf Grund der Zentrifugalwirkung zwischen den Scheiben 1 und 2 radial hinausgeschleudert wird. Die kalte. äußere Luft streicht dadurch über die äußere Oberfläche des Bandes 4. Die Scheibe 1 ist in der Nähe der Mitte mit Öffnungen 6 versehen, die nach der Innenseite des Bandes 4 Luft einlassen. Bei Umlauf des Fächers wird diese Luft in die Spitzen der hohlem Fächerflügel gedrückt und strömt durch die an den Spitzen vorgesehenen Öffnungen 7 aus.
  • Wie in Fig.2 und 3 gezeigt, schließt das Band. 4 luftdicht an die Scheiben 1 und 2. Diese sind. außerdem mit je einer Büchse 8 fest auf die Welle 9 des Motors aufgezogen. Wenn der Motor in Betrieb ist, läuft der Wärmeaustauscher mit dem Läufer um, und die äußere, kalte Luft wird" wie beschrieben, durch die Öffnung 5 in der Scheibe 2 angesaugt und tritt radial aus, wobei sie an dem Metallband 4 entlang streicht. Gleichzeitig wird die Luft in dem Innern des Motors durch die Öffnungen 6 in der Nähe der Mitte der Scheibe 1 angesaugt und in die hohlen Fächerflügel gedrückt, wobei sie an der Innenseite des Bandes 4 entlang streicht, das von der äußeren Luft abgekühlt ist. Sie wird somit gekühlt, bevor sie wieder durch die Öffnungen 7 in den Motor hineingedrückt wird. Solange der Wärmeaustauscher umläuft, findet somit ein Wärmeaustausch durch das Band 4 von der warmen Luft im Motor zu der kälteren, äußeren Luft statt. Hierdurch erreicht man eine sehr wirksame Kühlung, ohne daß die Luftmasse im Motor erneuert wird. Der Strömungsverlauf der inneren und der äußeren Luft ist durch Pfeile in Fig.2 angedeutet.
  • Nach den Fig. 1 bis 3 ist die Scheibe 1 durch eine sich um den gesamten Umkreis der Scheibe 1 erstreckende Packung 10 völlig gegen das Motorgehäuse abgedichtet. Sie ist keinen Druckbeanspruchungen ausgesetzt, da zwischen der inneren und der äußeren Luft kein Druckunterschied besteht.
  • Durch die neue. Vorrichtung wird ein so wirksaumer Wärmeaustausch erreicht, daß die Kühlung ebenso wirkungsvoll ist wie bim Durchblasen eines Luftstromes durch die Maschine. Dies führt unter anderem dazu, daß ein geschlossener Motor in der gleichen Größe wie ein offener Motor mit der gleichen Leistung gebaut werden kann, wobei gleichzeitig die sonstigen Nachteile von geschlossenen Motoren vermieden werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Wärmeaustauscher für Elektromotoren und Dynamomaschinen, der als doppelseitiger, umlaufend antreibbarer Fächer ausgebildet ist;: dadurch, gekennzeichnet, daß der Fächer von zwei kreisförmigen Scheiben gebildet ist, diese durch einen inneren und einen äußeren Stehbolzenkranz im Abstand voneinander gehalten sind, um diese ein Band aus gut wärme leitendem Stoff zickzackfö.rmig herumgeführt ist, so daß es bei dichter Anlage an den Scheiben zwischen diesen sich radial nach außen öffnende Fächertaschen bildet, und die eine Seheibe mit zum Grunde der Fächertaschen führenden Schlitzen und die andere Scheibe mit. Schlitzen für den Ein-,und. Austritt des zu kühlenden Mittels zu dem von dem Band eingeschlossenen Fächerraum versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 456009, 520471, 539730.
DES37472A 1953-02-05 1954-02-04 Waermeaustauscher fuer Elektromotoren und Dynamomaschinen Pending DE1008814B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO1092187X 1953-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1008814B true DE1008814B (de) 1957-05-23

Family

ID=19908099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES37472A Pending DE1008814B (de) 1953-02-05 1954-02-04 Waermeaustauscher fuer Elektromotoren und Dynamomaschinen

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT188734B (de)
DE (1) DE1008814B (de)
DK (1) DK86228C (de)
ES (1) ES213478A1 (de)
FR (1) FR1092187A (de)
GB (1) GB757534A (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE456009C (de) * 1928-02-14 Heinrich Lissner Umlaufender Lufterhitzer
DE520471C (de) * 1928-06-05 1931-03-11 Silcock Airadiator Corp Schutz- und Kuehleinrichtung fuer elektrische Maschinen, bei der eine mit Radialnuten versehene, am Rotor befestigte und ueberall gleich dicke Schirmplatte vorgesehen ist, die als Ventilator wirkt
DE539730C (de) * 1931-12-01 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Umlaufender Lufterhitzer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE456009C (de) * 1928-02-14 Heinrich Lissner Umlaufender Lufterhitzer
DE539730C (de) * 1931-12-01 Babcock & Wilcox Dampfkessel W Umlaufender Lufterhitzer
DE520471C (de) * 1928-06-05 1931-03-11 Silcock Airadiator Corp Schutz- und Kuehleinrichtung fuer elektrische Maschinen, bei der eine mit Radialnuten versehene, am Rotor befestigte und ueberall gleich dicke Schirmplatte vorgesehen ist, die als Ventilator wirkt

Also Published As

Publication number Publication date
FR1092187A (fr) 1955-04-19
GB757534A (en) 1956-09-19
ES213478A1 (es) 1955-07-16
DK86228C (da) 1958-09-15
AT188734B (de) 1957-02-11

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