DE102008035570A1

DE102008035570A1 - Elektromotor mit Motorkondensator

Info

Publication number: DE102008035570A1
Application number: DE200810035570
Authority: DE
Inventors: Stefan Unger; Matthias Dipl.-Ing. Herbst (FH)
Original assignee: Wolf GmbH
Current assignee: Wolf GmbH
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System aus Elektromotor und Motorkondensator, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Motorkondensator im Wesentlichen von dem Elektromotor thermisch entkoppelt gehaltert wird. Weiterhin betrifft sie eine Halterung zum Halten eines Motorkondensators eines Elektromotors, wobei der Motorkondensator im Wesentlichen von dem Elektromotor thermisch entkoppelt gehaltert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus Elektromotor und Motorkondensator gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7.
Motorkondensatoren finden sich in zahlreichen elektrischen Vorrichtungen des privaten wie auch industriellen Gebrauchs. Hierbei können Motorkondensatoren die Aufgaben eines Anlaufkondensators, aber auch die eines Betriebskondensators übernehmen. Betriebskondensatoren werden vornehmlich in Verbindung mit Elektromotoren zur Darstellung eines für den Betrieb des Elektromotors notwendigen Mehrphasenstromes eingesetzt. Als Anlaufkondensator verwendet stellt der Motorkondensator die zur Überwindung des Anlaufmotormomentes notwendige elektrische Energie zur Verfügung und wird typischerweise nach Anlauf des Elektromotors von dem Elektromotor schaltungstechnisch getrennt. Im häuslichen Bereich finden sich Motorkondensatoren als Anlaufkondensatoren in Pumpenmotoren, Waschmaschinenmotoren, Spülmaschinenmotoren oder auch Trocknermotoren. Zudem gibt es zahllose industrielle Vorrichtungen, die mit Elektromotoren betrieben werden und einen Motorkondensator benötigen.
Im Folgenden sollen Motorkondensatoren ausschließlich im Sinne eines Anlaufkondensators verstanden werden. Dennoch ist es einem Fachmann ohne weiteres verständlich, dass auch Betriebskondensatoren prinzipiell von vorliegender Erfindung mit umfasst sein können.
Obwohl Motorkondensatoren normalerweise für eine Lebensdauer von mehreren 10.000 Betriebsstunden ausgelegt sind, kommt es nicht selten vor, dass sie aufgrund von extremen Umgebungseinflüssen vorzeitig altern und ersetzt werden müssen. Insbesondere zu hohe Umgebungstemperaturen führen nach nur geringer Betriebsdauer zu einer Verminderung der Kapazität des Motorkondensators, und damit zu einer verringerten Fähigkeit, elektrische Energie in Form von elektrischen Ladungen zu speichern.
Untersuchungen an defekten Motorkondensatoren, welche in Verbindung mit Elektromotoren zum Betrieb einer Flüssigbrennstoffpumpe an Vorrichtungen zur Verbrennung dieses Flüssigbrennstoffes ausgeführt wurden, haben ergeben, dass bei überhöhter Temperatureinwirkung die ursprüngliche Kapazität von 3 μF auf Werte von 0,3 bis 0,6 μF bereits deutlich vor Ablauf der Lebensdauer vermindert werden können. Als Grund hierfür wurden die Einflüsse von zu hoher Umgebungstemperatur erkannt. Die untersuchten Motorkondensatoren waren für eine Betriebstemperatur von 85°C bei einer maximalen Lebensdauer von 30.000 Betriebsstunden ausgelegt, wiesen jedoch bereits deutlich vor Ablauf der Lebensdauer eine signifikante Reduzierung Ihrer Kapazität auf. Aufgrund der Einbauposition des Motorkondensators wurde dieser während des Betriebes Temperaturen von deutlich mehr als 85°C und bis zu 95°C ausgesetzt. Die Temperatureinflüsse wurden einerseits durch Wärmestrahlung des Elektromotors, bzw. seines Gehäuses, als auch durch Wärmeleitung über einen direkt mit dem Elektromotor verbundenen Befestigungsflansch verursacht. Bedingt durch die Einbauposition des Elektromotors an der Vorrichtung zur Verbrennung von Flüssigbrennstoff konnte eine ausreichende Luftzirkulation bzw. Kühlung durch Wärmeabfuhr nicht gewährleistet werden. Aufgrund dieser nachteiligen, die Temperatureinwirkung auf den Motorkondensator bestimmenden Faktoren wurde der Alterungsprozess der Motorkondensatoren so stark beschleunigt voran getrieben, dass die Lebensdauer der Motorkondensatoren deutlich geringer als 30.000 Betriebsstunden war.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung bzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche den Motorkondensator, der in Verbindung mit einem Elektromotor verwendet wird, vor zu hohen Temperatureinflüssen durch den Elektromotor bewahrt.
Diese Aufgabe wird durch ein System aus Elektromotor und Motorkondensator nach Patentanspruch 1 gelöst. Weiter wird die Aufgabe durch eine Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors nach Patentanspruch 7 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein System aus Elektromotor und Motorkondensator gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Motorkondensator im Wesentlichen von dem Elektromotor thermisch entkoppelt gehaltert wird.
Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gelöst, wobei der Motorkondensator im Wesentlichen von dem Elektromotor thermisch entkoppelt gehaltert wird.
Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Motorkondensator zu haltern, so dass er den thermischen Einflüssen des Elektromotors nicht oder nur vermindert ausgesetzt wird, also thermisch entkoppelt von dem Elektromotor angebracht ist. Die thermische Entkopplung bezieht sich hierbei auf eine Entkopplung bezüglich der Wärmestrahlung und/oder einer Entkopplung mit Hinblick auf eine direkte Wärmeleitung der bei Betrieb des Elektromotors erzeugten Wärme von dem Elektromotor auf den Motorkondensator. Die thermische Entkopplung gewährleistet geringere Betriebstemperaturen des Motorkondensators und folglich einen verminderten bzw. zeitlich langsameren Alterungsprozess. Die Lebensdauer des Motorkondensators wird erhöht und verlängert dementsprechend die Zeitspannen zwischen den nötigen Wartungen bzw. die Laufzeiten des Elektromotors.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor zum Betrieb einer Pumpe und zur Befestigung an einer sich mit der Pumpe in direkter oder indirekter Wechselwirkung befindenden technischen Vorrichtung, insbesondere einer Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes, vorgesehen ist. Bei zahlreichen technischen Vorrichtungen ist eine Luftzirkulation zur Kühlung seiner Funktionsbauteile oft technisch nicht oder nur unter aufwendigen technischen Vorkehrungen realisierbar. Auch weitere technische Kühlmaßnahem sind entweder nicht realisierbar oder zu teuer. Dies trifft insbesondere zu auf Vorrichtungen zur Verbrennung von Brennstoffen, wie Ölbrenner, deren Ölpumpen typischerweise in der Nähe eines Wärme abstrahlenden Brennraumes bzw. Heizkessels vorgesehen sind. Durch ein thermisch entkoppeltes Haltern des Motorkondensators des Elektromotors zum Betrieb der Pumpe, insbesondere einer Ölpumpe, kann die Lebensdauer des Motorkondensators deutlich erhöht werden, da der Motorkondensator von der zusätzlichen Wärmeübertragung durch die Abwärme des Elektromotors effektiv entkoppelt werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Halterung umfasst wird, welche den Motorkondensator haltert, wobei die Halterung zur im Bezug zum Elektromotor räumlich getrennten Befestigung an der technischen Vorrichtung vorgesehen ist. Die räumliche Trennung sorgt hierbei zum einen für einen verminderten Wärmeübertrag durch Wärmestrahlung, zum anderen auch für die Erhöhung eines Wärmeleitwiderstandes in Bezug auf eine direkte Wärmeleitung zwischen Elektromotor und Motorkondensator.
Weiterhin kann die Halterung derart ausgebildet sein, dass sie diese beiden Temperatureinflüsse durch eine geeignete Formgebung zusätzlich vermindert. Insbesondere ist das Vorsehen eines Wärmeschildes denkbar, welcher die Wärmeübertragung durch Wärmestrahlung zwischen dem Elektromotor und dem Motorkondensator vermindert. Überdies kann sich die Halterung dadurch auszeichnen, dass sie einen hohen Wärmewiderstand aufweist, welcher eine direkte Wärmeleitung zwischen Elektromotor und Motorkondensator auf ein vorteilhaftes Maß herabsetzt. Die Halterung erfüllt demnach die Funktion eines thermischen Isolationselements, welches zwischen dem Motorkondensator und dem Elektromotor vorgesehen ist. Hierbei ist nicht erforderlich, dass die Halterung selbst am Elektromotor befestigt ist. Vielmehr ist es auch möglich, dass sie zur Befestigung an einer vom Elektromotor räumlich getrennten Vorrichtung vorgesehen ist.
In einer weiterführenden Ausführungsform der Erfindung umfasst die Halterung thermisch nicht oder schlecht leitendes Material. Typische Materialien mit einem hohen Wärmewiderstand sind Kunststoffe, Gläser oder Keramiken sowie Verbundstoffe aus den vorgenannten Materialien. Besonders vorteilhaft hat sich eine Materialmischung aus Polyamid 66 mit einem Glasfaseranteil von 30% erwiesen. Aufgrund der thermisch schlecht leitenden Eigenschaften des Materials der Halterung wird der Wärmewiderstand für direkte Wärmeleitung von Wärme zwischen dem Elektromotor und dem Motorkondensator stark erhöht, mit der Folge, dass der Wärmeübertrag von dem Elektromotor auf den Motorkondensator durch Wärmeleitung deutlich vermindert ist. Überdies kann auch der Einfluss von Wärmestrahlung auf den Motorkondensator vermindert werden, wenn etwa die Halterung eine entsprechende Abschirmung des Motorkondensators vorsieht. Aufgrund der schlecht wärmeleitenden Eigenschaften des Materials wird selbst bei hoher Wärmeabstrahlung, das heißt auch bei hoher Erwärmung der Abschirmung der Halterung, ein direkter Wärmeübertrag auf den Motorkondensator vermindert, da die Wärmeleitung in der Abschirmung selbst nur schlecht erfolgen kann.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die technische Vorrichtung eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes und die Halterung ist weiterhin zur Aufnahme eines Flammenwächters ausgebildet. Ein Flammenwächter, der zur Überwachung des Brennvorganges in der Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes vorgesehen ist, bedarf einer mechanisch stabilen Halterung. Diese wird durch vorliegende Halterung gewährleistet. Wird ausführungsgemäß vorgesehen, dass sowohl Motorkondensator als auch Flammenwächter mittels nur einer Halterung gehaltert werden, folgt daraus eine strukturelle und konstruktive Vereinfachung der Anordnung der Funktionsbauteile des Systems aus Brennstoffpumpe und Elektromotor mit Motorkondensator zur Befestigung an der Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes. Weiterführend kann die Halterung auch noch zur Aufnahme weiterer Funktionselemente des Elektromotors und/oder der Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes ausgebildet sein. Hierbei ergibt sich eine weitere konstruktionstechnische Vereinfachung, da mehrere Funktionselemente in einer Halterung bzw. mittels einer Halterung gehaltert werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Motorkondensator eine Kapazität zwischen 0,1 μF und 100 μF, vorzugsweise zwischen 1 μF und 10 μF und besonders vorzugsweise 3 μF hat. Derartige Kapazitäten sind typisch für Motorkondensatoren, die in Verbindung mit Elektromotoren in Waschmaschinen, Spülmaschinen, Trocknern sowie auch Pumpen, beispielsweise zur Verwendung in Vorrichtungen zur Verbrennung eines Brennstoffes, verwendet werden. Fernerhin handelt es sich um typische Kapazitäten von industrieüblichen Kondensatoren, so dass ausführungsgemäß auch herkömmliche Kondensatoren als Motorkondensatoren eingesetzt werden können.
In einer Ausführungsform der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor zur Befestigung an einer technischen Vorrichtung, insbesondere an einer Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes vorgesehen ist. Der Elektromotor kann hierbei zum Betreiben einer Brennstoffpumpe vorgesehen sein, welche Brennstoff von einem Brennstoffreservoir an die Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes liefert. Speziell in der Umgebung von Vorrichtungen zur Verbrennung von Brennstoff treten derart hohe Temperaturen auf, so dass eine zusätzliche Wärmeeinwirkung auf den Motorkondensator durch die zusätzliche Abwärme des Elektromotors leicht zu einer Überschreitung der empfohlenen Mindesttemperatur führt und ferner zu einem vorzeitigen Altern des Motorkondensators. Eine thermische Entkopplung von Elektromotor und Motorkondensator erlaubt demzufolge, die Lebensdauer des Motorkondensators kostengünstig und effizient zu verlängern.
In einer weiterführenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors kann die Halterung eine vorzugsweise passgeformte Aufnahme aufweisen, in welche der Motorkondensator zum Haltern einge setzt werden kann. Die Halterung ermöglicht zudem auch einen geeigneten elektrischen Anschluss des Elektromotors mit dem Motorkondensator. Die passgeformte Aufnahme der ausführungsgemäßen Halterung erlaubt eine stabile mechanische Halterung des Motorkondensators. Eine passgeformte Aufnahme kann hierbei den Motorkondensator in einer Position halten, die für einen geringen Wärmeübertrag von dem Elektromotor auf den Motorkondensator besonders geeignet ist, bzw. die Passformung selbst kann vergleichbar einer Abschirmung einen Wärmeübertrag auf den Motorkondensator wenigstens teilweise vermindern.
In einer weiteren Ausführungsform der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors kann die Halterung eine Rastvorrichtung aufweisen, mittels welcher der Motorkondensator durch Verrastung an der Halterung lösbar befestigt werden kann. Die Rastvorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass sie mit entsprechenden Formelementen des Motorkondensators wechselwirkt und eine Befestigung durch Verrastung erlaubt. Die Befestigung ist ausführungsgemäß lösbar, kann jedoch auch nicht lösbar ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Motorkondensator Rastnuten an seiner Außenseite bzw. Gewindenuten eines Schraubengewindes aufweisen, welches in eine in der Halterung vorgesehenen Öffnung mit Rastnasen eingesetzt und verrastet werden kann, wobei das Verrasten durch entsprechende Kraftbeaufschlagung des Motorkondensators bewirkt wird. Alternativ hierzu können auch weitere Befestigungsmittel vorgesehen sein, die eine Befestigung zwischen Halterung und Motorkondensator ermöglichen. Solche Befestigungsmittel können Verschraubungen, Klemmverbindungen, Clipverbindungen bzw. Verhakungen sein. Trotz einer stabilen Befestigung des Motorkondensators an der Halterung kann ausführungsgemäß durch eine Rastvorrichtung ein schnelles Entfernen des Motorkondensators, etwa zu Reparatur- bzw. Wartungszwecken, ohne Bedarf an weiteren Werkzeugen ermöglicht werden.
In einer weiterführenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Halterung noch zum Haltern wenigstens eines weiteren Funktionsbauteils des Elektromotors und/oder der Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes ausgebildet sein. Durch die gleichzeitige Halterung verschiedener Funktionsbauteile des Elektromotors und/oder der Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes resultiert eine verbesserte und übersichtlichere mechanische Anordnung der Funktionsbauteile. Insbesondere können all die Funktionsbauteile durch die Halterung gehaltert werden, die einer regelmäßigen Wartung bzw. Überprüfung bedürfen. Die Wartungs- und Überprüfungstätigkeit wird dadurch erleichtert, dass lediglich ein räumlich kleiner Bereich alle überprüfungs- bzw. wartungsbedürftigen Funktionsbauteile aufweist.
Weiterhin kann sich die erfindungsgemäße Halterung in einer Ausführungsform dadurch auszeichnen, dass die Halterung einen Kunststoff oder einen Kunststoffverbund umfasst. Hierdurch wird ein verminderter Wärmeübertrag von dem Elektromotor auf den Motorkondensator gewährleistet, da Kunststoffe sowie Kunststoffverbunde einen hohen Wärmewiderstand aufweisen. Eine direkte Wärmeleitung zwischen Motorkondensator und Elektromotor kann folglich vorteilhaft vermindert werden. Zudem können vorliegend die Kunststoffe oder Kunststoffverbunde flammenfest sein.
In einer weiterführenden Ausführungsform kann die technische Vorrichtung eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes sein und das wenigstens eine weitere Funktionsbauteil ein Flammenwächter. Flammenwächter werden vorzugsweise mit Vorrichtungen zur Verbrennung eines Brennstoffes eingesetzt, wobei der Flammenwächter den Ablauf, die Qualität und das Vorliegen einer Verbrennungsreaktion bzw. eines Verbrennungsvorganges erfasst und überwacht.
In einer weiteren Ausführungsform der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors kann vorgesehen sein, dass die Halterung einen Kanal aufweist, welcher eine Aufnahme, die zur Halterung des Flammenwächters vorgesehen ist, mit einer Befestigungsvorrichtung verbindet, welche erlaubt, die Halterung zu befestigen. Die Befestigung der Halterung kann derart ausgeführt sein, dass der Kanal eine optische Sichtlinie in den Verbrennungsraum einer entsprechend angepassten Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes freigibt, so dass der Flammenwächter über eine optische Messung durch den Kanal den Brennvorgang in der Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes überwachen bzw. erfassen kann. Der Flammenwächter muss hierzu an dem Bereich für seine Aufnahme in der Halterung so angebracht werden, dass ein gasdichter Abschluss des Kanals erfolgt. Aufgrund der Integration des Kanals in die Halterung kann eine platzsparende Halterung des Flammenwächters sowie ein geeigneter optischer Zugang zur Vorrichtung zur Verbrennung des Brennstoffes erreicht werden.
Weiterhin kann die Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors eine weitere Befestigungsvorrichtung aufweisen, zur Befestigung wenigstens eines stromführenden Leiters. Insbesondere in technischen Vorrichtungen, welche mit Hochspannung versorgte Funktionsbauteile umfassen, kann es ohne Weiteres dazu kommen, dass unbeabsichtigt eine Hochspannungsversorgungsleitung mit dem gegenüber elektrischen und/oder magnetischen Feldern relativ anfälligen Flammenwächter in Kontakt gerät, und den Flammenwächter entweder in seiner Funktionstüchtigkeit stört oder darin enthaltene elektronische Bauteile sogar zerstört. Insbesondere elektrische Leitungen zur Übertragung von Hochspannung zur Zündung eines Brennvorganges in einer Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes können kurzzeitig Spannungen bis zu 15.000 Volt liefern. Die in unmittelbarer Umgebung solcher elektrischer Leitungen entstehenden Felder reichen bereits aus, um einen Flammenwächter in seiner Funktion zu beeinträchtigen oder sogar zu zerstören. Bei Verwendung von Halterungen zum Haltern hochspannungsführender Leiter in einer von dem Flammenwächter vorbestimmten Entfernung kann jedoch erreicht werden, dass die mit dem Flammenwächter wechselwirkenden elektrischen und/oder magnetischen Felder des hochspannungsführenden Leiters ausreichend gering sind, um eine Beeinträchtigung des Flammenwächters und seiner Funktionen nicht befürchten zu müssen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Seitenansicht;
2a eine perspektivische Seitenansicht der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der ersten Ausführungsform in 1;
2a eine weitere perspektivische Seitenansicht der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der ersten Ausführungsform in 1;
3a eine perspektivische Seitenansicht eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß einer weiteren Ausführungsform des Systems aus Elektromotor mit Motorkondensator;
3b eine Seitenansicht des Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der Ausführungsform des Systems aus Elektromotor mit Motorkondensator in 3a;
3c eine Aufsicht des Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der Ausführungsform des Systems aus Elektromotor mit Motorkondensator in 3a und 3b;
4a eine perspektivische Seitenansicht der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
4b eine Seitenansicht der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der Ausführungsform der Erfindung aus 4a;
4c eine Ansicht von oben der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der Ausführungsform der Erfindung aus 4a und 4b;
4d eine Ansicht von unten der Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors gemäß der Ausführungsform der Erfindung aus 4a, 4b und 4c;
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche oder gleich wirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Seitenansicht. Dargestellt ist eine Vorrichtung zum Aufsetzen auf eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes, insbesondere ein Aufsatz 10 eines Ölbrenners (vorliegend nicht bezeichnet) mit Flammenröhre 100. Zur Luftzufuhr in den Verbrennungsraum des Ölbrenners ist ein Ventilator 11 vorgesehen, welcher mittels eines integrierten Elektromotors und einer geeigneten Luftansaugvorrichtung Luft aus der Umgebung ansaugt und in den Krümmer 12 des Aufsatzes 10 befördert. Die angesaugte Luft wird nach Vermischung mit flüssigem Brennstoff, Öl, in dem Krümmer 12 in die Flammröhre 100 zur weiteren Verbrennung eingeführt. Das Öl selbst wird aus einem Reservoir entnommen, welches vorliegend nicht gezeigt ist. Mittels der Pumpe 13, die von dem Elektromotor 14 angetrieben wird, wird das Öl über die Ölleitung 15 in den Krummer 12 zur Vermischung mit der Luft einbracht. Die Ölleitung 16 mündet in einen Leitungsanschluss 16, welcher über eine Schraubverbindung mit dem Krümmer 12 fluiddicht verbunden ist.
Benachbart zum Leitungsanschluss 16 ist am Krummer 12 eine Halterung 20 angeordnet, welche zur gleichzeitigen Halterung eines Motorkondensators 40 und eines Flammenwächters 50 vorgesehen ist. Der Flammenwächter 50 wacht vorliegend über die Betriebsbedingen des Verbrennungsvorganges in der Vorrichtung zur Verbrennung von Brennstoff und gibt Messinformationen an eine vorliegend nicht gezeigte Steuerung zur Regulierung etwa der Brennstoffzufuhr weiter. Die Messungen des Flammenwächters 50 können akustisch oder optisch erfolgen, vorliegend jedoch erfolgen sie ausschließlich optisch.
Der Motorkondensator 40 fungiert als Anlaufkondensator des Elektromotors 14, welcher die Pumpe (Ölpumnpe) 13 antreibt. Die elektrische Verbindung von Motorkondensator und Elektromotor 14 ist vorliegend nicht gezeigt, erfolgt aber typischerweise über eine einfache und frei liegende elektrische Verbindungsleitung. In herkömmlichen Ausführungsformen wird der Motorkondensator 40 über einen Flansch 17 mit dem Elektromotor 14 verbunden. Hierbei ist der Flansch 17 etwa mit dem Gehäuse des Elektromotors 14 einstückig als Formgussteil (Graugussteil) aus Metall ausgeführt. Demzufolge ist es möglich, dass mittels direkter Wärmeleitung die Abwärme des Elektromotors 14, welche aufgrund des Betriebs des Elektromotors 14 erzeugt wird, über den Flansch 17 an den dort angebrachten Motorkondensator 40 abfließen kann. Zudem ist der Motorkondensator 40 in der Position, in welcher er an dem Elektromotor 14 angebracht ist, sehr nah an dem Gehäuse des Elektromotors 14 angeordnet, wodurch auch die von dem Gehäuse des Elektromotors 14 abgestrahlte Strahlungswärme eine deutliche Erwärmung des Motorkondensators 40 bewirkt. Die Erwärmung kann folglich zu einem beschleunigten Alterungsprozess des Motorkondensators 40 und damit zu einer Verkürzung seiner Lebens- bzw. Funktionsdauer führen.
Entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich der Motorkondensator 40 in der Halterung 20 gehaltert. Anstelle einer Anbringung an dem Elektromotor 14 ist die Halterung 20 an dem Krummer 12 des Ölbrenners vorgesehen und gewährleistet folglich eine thermische Entkopplung von Elektromotor 14 und Motorkondensator 40. Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform der Halterung 20 auch der Flammenwächter 50 gehaltert. Alternativ wäre es jedoch denkbar, für Flammenwächter 50 und Motorkondensator 40 jeweils eine eigene Halterung vorzusehen. Weiterhin kann in einer anderen Ausführungsform der Motorkondensator 40 über eine thermisch isolierte bzw. isolierende Halterung direkt an dem Elektromotor 14 bzw. jedem weiteren zur Befestigung einer Halterung geeigneten Abschnitt der Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes vorgesehen sein.
Die 2a und 2b zeigen eine perspektivische Seitenansicht der Halterung 20 zum Haltern des Motorkondensators 40 des Elektromotors 14 gemäß der Ausführungsform aus 1. Die Halterung 20 weist eine wenigstens teilweise kreisförmige Manschette 21 auf, welche zur Aufnahme des Motorkondensators 40 ausgebildet ist. Zur Einführung des Motorkondensators 40 in die Manschette 21 wird der Motorkondensator von oben (Orientierung entsprechend der vorliegenden Darstellung) in die Manschette 21 eingeführt. Der Motorkondensator 40 ist derart geformt, dass er einen Gewindebereich am unteren Kondensatorende (in Bezug auf seine Längserstreckung) aufweist und mit diesem durch eine Öffnung 23 eines Fußbereiches 22 geführt werden kann, wobei der Fußbereiches 22 als Begrenzung wirkt und ein weiteres Einführen des Motorkondensators 40 durch die Manschette 21 verhindert. Bei vollständiger Einführung des Motorkondensators 40 in die durch die Manschette 21 sowie durch den Fußbereich 22 definierte Aufnahme der Halterung 20 ist der Motorkondensator gegen mechanische äußere Einflüsse relativ stabil gehaltert.
Weiterhin umfasst die vorliegende Ausführungsform der Halterung 20 eine weitere Aufnahme 24 zum Haltern des Flammenwächters 50. Die Aufnahme 24 ist von der durch die Manschette 21 sowie durch den Fußbereich 22 definierten Aufnahme für den Motorkondensator 40 durch eine Trennwand 28 abgeteilt. Die Trennwand 28 kann zudem weitere Formelemente (vorliegend nicht bezeichnet) aufweisen, welche die Ausformung einer geeigneten räumlichen und möglicherweise passgenauen Aufnahme für den Motorkondensator 40 zu definieren erlauben. An dem oberen Ende (Orientierung entsprechend der vorliegenden Darstellung) der Aufnahme 24 für den Flammenwächter 50 befindet sich eine Rastvorrichtung 25 angeordnet, welche in Form einer Rastlippe ausgeführt ist. Bei vollständigem Einführen des Flammenwächters 50 von oben in die Aufnahme 24 beaufschlagt ein nach unten weisender Flächenbereich der Rastvorrichtung 25 die obere Begrenzungsfläche des Gehäuses des Flammenwächters 50 mit einer Haltekraft und bewahrt diesen vor dem ungewollten Herausrutschen des Flammenwächters 50 nach oben aus der Aufnahme 24. Erst nach geeigneter Öffnung der Rastvorrichtung 25 durch eine elastische Biegebewegung von dem Flammenwächter 50 weg kann der Flammenwächter 50 aus der Aufnahme 24 ungehindert entnommen werden. Die Aufnahme 24 ist zudem derart ausgebildet, dass seine Sensorik in Verlängerung der Befestigungsvorrichtung 27 angeordnet ist. Die Befestigungsvorrichtung 27 umfasst einen vorliegend nicht bezeichneten Kanal, welcher die Aufnahme 24 mit dem in Bezug auf die Aufnahme 24 gegenüberliegenden Ende der Befestigungsvorrichtung 27 verbindet. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die Befestigungsvorrichtung 27 sich auf alle unterhalb der Aufnahme 24 angeordneten Abschnitte bezieht. Der Kanal ist geeignet, eine optische oder akustische Verbindung zu definieren, über welche der Flammenwächter bei geeigneter Befestigung der Befestigungsvorrichtung 27 an einer Brennkammer, bzw. dem in 1 gezeigten Ölbrenner, mit Hilfe seiner Sensorik den Brennvorgang überwachen bzw. metrisch erfassen kann.
Weiterhin kann die vorliegende Halterung 20 eine weitere Befestigungsvorrichtung 26 umfassen, welche als Kabelhalterung ausgeführt ist. Die Befestigungsvorrichtung 26 besteht vorliegend aus zwei parallel angeordneten Hakenvorsprüngen (nicht einzeln bezeichnet) sowie einem zwischen diesen angeordneten Klemmelement (nicht bezeichnet) zur klemmenden Befestigung eines elektrischen Leiters bzw. Kabels (nicht gezeigt) in den zur Aufnahme 24 weisenden Aussparungen der Hakenvorsprünge. Die Befestigungsvorrichtung 26 ist vorliegend an der der Manschette 21 abgewandten Außenwand der Halterung 20 vorgesehen, kann jedoch auch an jedem anderen geeignetem Ort angebracht sein. Vorzugsweise kann in der Befestigungsvorrichtung 26 ein oder mehrere Kabel aufgenommen und gehaltert werden, die vor allem zur elektrischen Leitung von Hochspannung vorgesehen sind. Derartige Kabel können etwa bei unbeabsichtigtem Kontakt mit dem Flammenwächter 50 aufgrund der hohen elektrischen und magnetischen Felderstärken, welche in den Flammenwächter 50 eingekoppelt werden könnten, zu Funktionsstörungen oder sogar zu einer Zerstörung des Flammenwächters 50 selbst führen, soweit nicht ein vorbestimmter Mindestabstand zum Flammenwächter 50 gesichert ist. Neben Gesichtspunkten einer vorteilhaften Kabelführung dient die Befestigungsvorrichtung 26 auch zur Sicherung dieses Mindestabstandes eines Hochspannung führenden Kabels bzw. Leiters von dem Flammenwächter 50 entfernt.
3a, 3b und 3c zeigen verschiedene Ansichten eines Motorkondensators 40 eines Elektromotors 14 gemäß einer weiteren Ausführungsform des Systems aus Elektromotor 14 mit Motorkondensator 40. Der gezeigte Motorkondensator 40 ist weitgehend mit dem Motorkondensator 40 in 1 identisch. Typischerweise handelt es sich um einen industrieüblichen, kunststoffverkapselten Elektrolytkondensator bzw. einen Metall-Papier-Kondensator. Die Kunststoffverkapselung kann weiterhin ein Material umfassen, welches flammenfest ist. Das Haltern des Motorkondensators 40 mittels der in den beiden 2a und 2b gezeigten Halterung 20 erfordert ein Einführen in die Manschette 21 von oben in Längsrichtung des Motorkondensators 40. Hierbei wird ein am unteren Kondensatorende 42 (Orientierung entsprechend der vorliegenden Darstellung) angeordneter und abstehender Gewindebereich 43 mit Außengewinde in die Öffnung 23 eines Fußbereiches 22 geführt. Die elektrische Verbindung erfolgt vorliegend über nicht weiter gezeigte elektrische Kontakte innerhalb des Gewindebereiches 43. Die Einführung ist erfolgreich beendet, wenn das untere Kondensatorende 42 gegen den Fußbereich 22 der Halterung 20 stößt, wodurch eine mechanische Einfuhrsperre definiert ist. Der Gewindebereich ist bevorzugt als Gewinde, etwa als M8-Gewinde, ausgeführt. In weiteren möglichen Ausführungsformen des Motorkondensators 40 kann auch der Gewindebereich 43 durch einen anderen Formabschnitt ersetzt sein, bzw. vollkommen fehlen. Da er, wie weiter unten noch ausgeführt, vornehmlich zur Befestigung des Motorkondensators 40 an der Halterung 20 dient, kann seine Funktion auch durch andere geeignete Formabschnitte erfüllt werden.
Das dem einen unteren Kondensatorende 42 gegenüberliegende obere Kondensatorende 41 (Orientierung entsprechend der vorliegenden Darstellung in 3a und 3b) definiert die obere Begrenzung des Motorkondensators 40. Der vorliegende Kondensator 40 ist zudem zweiteilig aufgebaut und umfasst eine das obere Kondensatorende 41 definierende Abschlusskappe 44, welche mit einem unteren, das untere Kondensatorende 42 definierenden Kondensatorkörper 45 verbunden ist. Obwohl vorliegend die elektrische Kontaktierung des Motorkondensators 40 über nicht gezeigte Kontakte innerhalb des Gewindebereiches 43 erfolgt, ist es auch möglich, die elektrischen Kontakte des Kondensators an jedem anderen zugänglichen Bereich anzubringen. Insbesondere können die elektrischen Kontakte am oberen Kondensatorende 41 angeordnet sein.
4a, 4b, 4c und 4d zeigen unterschiedliche Ansichten der Halterung 20 zum Haltern des Motorkondensators 20 eines Elektromotors 14 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist jedoch die vorliegende Ausführungsform weitgehend mit der in den beiden 2a und 2b gezeigten Ausführungsform identisch.
Neben den bereits weiter oben beschriebenen Merkmalen der Halterung 20, soll vorliegend die Befestigung des Motorkondensators 40 an der Halterung 20 näher beschrieben werden. In den 4a, 4c und 4d sind in der Öffnung 23 des Fußbereiches 22 angeordnete Rastvorsprünge 30 einer Rastvorrichtung 31 deutlich zu erkennen. Die Öffnung 23, welche kreisförmig im Längsquerschnitt ist, ist vorliegend dem Durchmesser des Gewindebereiches 43 des unteren Kondensatorendes 42 zur Aufnahme angepasst. Innerhalb der Öffnung 23 sind insgesamt sechs Rastvorsprünge 30 angeordnet, die zusammen einen effektiven Durchmesser definieren, welcher kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 23 im Querschnitt ist. Zum Einsetzen des Motorkondensators 40 in die durch die Manschette 21 und den Fußbereich 22 definierte Aufnahme von oben wird der Gewindebereich 43 am unteren Kondensatorende 42 in die Öffnung 23 eingeführt. Hierbei greifen die Rastvorsprünge 30 in die Gewindenuten des Gewindebereiches 43 ein und bewirken eine Befestigung des Motorkondensators 40 an der Halterung 20 durch Verrasten. Erst durch Beaufschlagung des Motorkondensators 40 mit einer zum oberen Kondensatorende 41 hin gerichteten Kraft kann die Verrastung überwunden und der Motorkondensator wieder frei gegeben werden.
In 4a ist weiterhin der Kanal 29, welcher als optischer Sichtkanal 29 ausgeführt ist, an der Befestigungsvorrichtung 27 leicht zu erkennen, welcher dem Flammenwächter 50 erlaubt, durch den Boden der Aufnahme 24 den Flammen- bzw. den Brennvorgang in der Vorrichtung zur Verbrennung von Brennstoff zu überwachen. Hierbei ist der Kanal dazu angepasst, an dem in 1 dargestellten Krummer 12 gasdicht angeschlossen zu werden, um so ein Entweichen von Verbrennungsgasen aus der Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes zu verhindern.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

10: Aufsatz
11: Ventilator
12: Krümmer
13: Pumpe/Ölpumpe
14: Elektromotor
15: Ölleitung
16: Leitungsanschluss
17: Flansch
20: Halterung
21: Manschette
22: Fußbereich
23: Öffnung
24: Aufnahmebereich
25: Rastvorrichtung
26: Befestigungsvorrichtung
27: Befestigungsvorrichtung
28: Trennwand
29: Kanal
30: Rastvorsprung
31: Rastvorrichtung
40: Motorkondensator
41: oberes Kondensatorende
42: unteres Kondensatorende
43: Gewindebereich
44: Abschlusskappe
45: Kondensatorkörper
50: Flammenwächter
100: Flammenröhre

Claims

System aus Elektromotor und Motorkondensator, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorkondensator (40) im Wesentlichen von dem Elektromotor (14) thermisch entkoppelt gehaltert wird.
System aus Elektromotor und Motorkondensator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (14) zum Betrieb einer Pumpe (13) und zur Befestigung an einer sich mit der Pumpe (13) in direkter oder indirekter Wechselwirkung befindenden technischen Vorrichtung, insbesondere einer Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes, vorgesehen ist.
System aus Elektromotor und Motorkondensator nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Halterung (20) umfasst wird, welche den Motorkondensator (40) haltert, wobei die Halterung (20) zur im Bezug zum Elektromotor (14) räumlich getrennten Befestigung an der technischen Vorrichtung vorgesehen ist.
System aus Elektromotor und Motorkondensator nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) thermisch nicht oder schlecht leitendes Material umfasst.
System aus Elektromotor und Motorkondensator nach einem der Patentansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die technischen Vorrichtung eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes ist und die Halterung (20) weiterhin zur Aufnahme eines Flammenwächters (50) ausgebildet ist.
System aus Elektromotor und Motorkondensator nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorkondensator (40) eine Kapazität zwischen 0.1 μF und 100 μF, vorzugsweise zwischen 1 μF und 10 μF und besonders vorzugsweise 3 μF hat.
Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorkondensator (40) im Wesentlichen von dem Elektromotor (14) thermisch entkoppelt gehaltert wird.
Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (14) zur Befestigung an einer technischen Vorrichtung, insbesondere an einer Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes vorgesehen ist.
Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) eine vorzugsweise passgeformte Aufnahme aufweist, in welche der Motorkondensator (40) zum Haltern eingesetzt werden kann.
Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung eine Rastvorrichtung (30) aufweist, mittels welcher der Motorkondensator (40) durch Verrastung an der Halterung (20) lösbar befestigt werden kann.
Halterung zum Halter eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) zum Halter wenigstens eines weiteren Funktionsbauteils des Elektromotors (14) und/oder der technischen Vorrichtung ausgebildet ist.
Halterung zum Haltern eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die technische Vorrichtung eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffes ist und das wenigstens eine weitere Funktionsbauteil ein Flammenwächter (50) ist.
Halterung zum Halter eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Halterung (20) einen Kunststoff oder einen Kunststoffverbund umfasst.
Halterung zum Halter eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) einen Kanal aufweist, welcher eine Aufnahme (24), die zur Halterung des Flammenwächters (50) vorgesehen ist, mit einer Befestigungsvorrichtung (27) verbindet, welche erlaubt, die Halterung (20) zu befestigen.
Halterung zum Halter eines Motorkondensators eines Elektromotors, nach einem der Patentansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (20) eine weitere Befestigungsvorrichtung (26) aufweist, zur Befestigung wenigstens eines stromführenden Leiters.