DE1037577B

DE1037577B - Device for guiding the cooling air flow in closed electrical machines with external fan

Info

Publication number: DE1037577B
Application number: DESCH10460A
Authority: DE
Inventors: Emil Zepp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-09-09
Filing date: 1952-09-09
Publication date: 1958-08-28

Description

Einrichtung zur Führung des Kühlluftstromes bei geschlossenen elektrischen Maschinen mit Außenlüfter Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Führung des Kühlluftstromes bei geschlossenen elektrischen Maschinen mit Außenlüfter.Device for guiding the flow of cooling air when the electrical is closed Machines with external fans The invention relates to a device for guidance of the cooling air flow in closed electrical machines with external fans.

Bei elektrischen Maschinen mit von einem Lüfter erzeugten Kühlluftstrom ist der Lüfter in einem Gehäuse untergebracht, das seinerseits auf dem Ständer der Maschine befestigt ist. Bei bekannten Bauarten wird das Gehäuse nach unten als den Ständer überdeckender Kühlmantel verlängert. Es wird aber auch ein besonderer, geschlossener oder auch teilweise offener Kühlmantel um den Ständer herum angeordnet. Das Innere des Raumes zwischen Ständer und Kühlmantel ist hierbei mit Leitblechen verschiedener Ausbildung und Anordnung für die Führung der vom Lüfter erzeugten Kühlluft versehen. Da diese Anordnungen alle mehr oder weniger zusätzlichen Aufwand erfordern und die Zugänglichkeit beeinträchtigen. führt man ferner die Außenwand des Ständers sowie die innere Wand des Lüftergehäuses und des Kühlmantels glatt aus. Bei Anordnung solcher Kübl-Mäntel setzt sich vor allem in Betrieben mit größerem Staubanfall zwischen Ständer und Kühlmantel Staub an. Dieser Staubbelag wirkt wärmeisolierend. Hierdurch wird die Kühlwirkung erheblich herabgesetzt; außerdem kann die tatsächliche Erwärmung des Ständers beim Abfühlen des Kühlmantels mit der Hand nicht mehr zuverlässig festgestellt werden.In electrical machines with a cooling air flow generated by a fan the fan is housed in a housing, which in turn is on the stand of the Machine is attached. In known designs, the housing is down as the Extended cooling jacket covering the stand. But it will also be a special, closed one or partially open cooling jacket arranged around the stator. The inner the space between the stand and the cooling jacket is different with baffles Provided training and arrangement for the guidance of the cooling air generated by the fan. Since these arrangements all require more or less additional effort and the Impair accessibility. one also leads the outer wall of the stand as well the inner wall of the fan housing and the cooling jacket are smooth. When ordered Kübl coats of this kind stand in between, especially in companies with a large amount of dust Stand and cooling jacket dust. This dust layer has a heat-insulating effect. Through this the cooling effect is considerably reduced; also can be the actual warming of the stand no longer reliably determined when touching the cooling jacket by hand will.

Aus diesem Grunde hat man auch den Kühlmantel fortgelassen. Das bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß man die Luft, die aus dem Lüftergehäuse austritt und sich noch in radialer Bewegung befindet, nach dem Verlassen des Lüftergehäuses die eigentliche Ständerwand nicht mehr umspült. sondern durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert wird.For this reason, the cooling jacket has also been omitted. That brings however, with the disadvantage that the air that escapes from the fan housing and is still in radial movement after leaving the fan housing the actual stud wall is no longer washed around. but by centrifugal force is thrown outwards.

Man hat deshalb weiterhin die Lüfterhaube innen mit Rippen versehen, was aber dazu zwingt, diese Lüfterhaube als Gußstück herzustellen; durch diese Rippen soll die radiale Bewegung des Kühlluftstromes in axialer Richtung abgelenkt werden. Abgesehen von der Verteuerung, die solche gegossene Hauben gegenüber als Preßstücke hergestellten Hauben mit sich bringen, wird durch offene Rippen nur eine unvollkommene Verbesserung der Führung der Kühlluft erreicht.That is why the inside of the fan cover has been provided with ribs, but what forces to manufacture this fan cover as a casting; through these ribs the radial movement of the cooling air flow is to be deflected in the axial direction. Apart from the price increase, such cast hoods compared to pressed pieces produced hoods are only imperfect due to open ribs Improvement of the guidance of the cooling air achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Einrichtung von möglichst großer Einfachheit in der Herstellung und Anbringung sowie hoher Wirksamkeit zu schaffen. mittels der es möglich ist. Kühlluftströme bei geschlossenen elektrischen Maschinen mit Außenlüfter in eine bestimmte Richtung umzuleiten, in der die beabsichtigte Wirkung am besten erreicht wird.The object of the invention is now to provide a device as large as possible To create simplicity in manufacture and installation as well as high effectiveness. by means of which it is possible. Cooling air flows in closed electrical machines with external fan in a certain direction in which the intended Effect is best achieved.

Nach der Erfindung besteht diese Einrichtung aus einer innerhalb der Lüfterhaube angebrachten Einlage mit nebeneinanderliegenden Kanälen, die einen axial gerichteten zylindrischen Luftmantel erzeugen, innerhalb dessen die Kühlluft schraubenförmig kreist. Diese in sich abgeschlossenen Kühlluftkanäle geben dem Luftstrom in ihrem Bereich eine gebündelte Richtung. Je nach den vorliegenden Erfordernissen kann die Einlage so angeordnet sein, daß sie nur einen Teil der Luftfuhring ausfüllt. Wenn die Einlage nur am inneren Umfang der Luftführung angebracht ist, der innere Teil der Luftführung aber frei bleibt, dann bildet der gerichtete Teil des Luftstromes eine Hülle um den inneren Teil. der zunächst seine frühere Richtun beibehält. Diese Wirkung ergibt die Möglichkeit. bei luftgekühlten elektrischen Maschinen den Kühlmantel wegzulassen und durch die äußere, gleichermaßen als Luftvorhang wirkende Lufthülle zu ersetzen, innerhalb der der innere Teil der Kühlluft in der Drehrichtung des Lüfters bleibend an der äußeren Wand des Maschinenständers entlang geführt wird. Die Einlage besteht vorteilhaft aus einem zur Bildung von Luftkanälen an sich bekannten gewellten Band. das in sehr einfacher Weise aus Blechstreifen hergestellt und zwischen einem Zahnradpaar hindurchlaufend mit einer Wellung versehen werden kann. Dieses gewellte Band bildet dann mit der inneren Wand der Lüfterhaube eine Reihe nebeneinanderliegender, in sieh abgeschlossener Luftführungskanäle, die axial oder auch schräg verlaufen können, je nach der ge«#iinschten Richtung und Wirkung. Die Anzahl dieser Kanäle kann auf einfache Weise dadurch verinehrtwerden, daß der innere Umfang des gewellten Bandes durch ein glattes Band abgedeckt wird, ferner dadurch, daß auf diesem glatten Band ein weiteres gewellten Band angebracht wird. Diese Aufeinanderfolge kann nach Belieben fortgesetzt werden.According to the invention, this device consists of one within the Fan cover attached insert with adjacent channels, one axially produce directed cylindrical air jacket, within which the cooling air is helical circles. These self-contained cooling air channels give the air flow in their Area a bundled direction. Depending on the requirements at hand, the Insert be arranged so that it fills only part of the Luftfuhring. if the insert is only attached to the inner circumference of the air duct, the inner part the air duct remains free, then forms the directed part of the air flow a sheath around the inner part. which initially retains its earlier direction. These Effect creates the possibility. the cooling jacket for air-cooled electrical machines to be omitted and through the outer envelope of air, which also acts as an air curtain to replace, within which the inner part of the cooling air in the direction of rotation of the Fan is permanently guided along the outer wall of the machine stand. The insert advantageously consists of one known per se for forming air ducts wavy tape. made in a very simple way from sheet metal strips and between can be provided with a corrugation running through a gear pair. This corrugated tape then forms a row of adjacent, See closed air ducts that run axially or at an angle can, depending on the desired direction and effect. The number of these channels can easily be reduced by the inner circumference of the corrugated Tape is covered by a smooth tape, also by the fact that on this smooth Band another wavy Tape is attached. This succession can be continued at will.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments illustrated.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Luftführung; Fig.2, 3 und 4 zeigen Ausschnitte einer Luftführung im Querschnitt mit verschiedenen Anordnungen nach der Erfindung; Fig. 5 zeigt ein Gehäuse eines Lüfters in perspektivischer Darstellung; Fig. 6 zeigt gleichfalls in perspektivischer Darstellung eine luftgekühlte elektrische Maschine mit einer Lüfterhaube nach der Erfindung.Fig. 1 is a longitudinal section through an air duct; Fig. 2, 3 and 4 show details of an air duct in cross section with different arrangements according to the invention; 5 shows a housing of a fan in a perspective illustration; Fig. 6 also shows a perspective view of an air-cooled electric Machine with a fan cover according to the invention.

Auf der inneren Wand eines Luftführungskanals 1 ist das gewellte Band 2, das durch Punktschweißen befestigt sein kann, angebracht. Dieses Band 2 bildet mit der inneren Wand des Kanals 1 innerhalb der Luftführung nebeneinanderliegende, in sich abgeschlossene Luftkanäle 3 in axialer Richtung des Kanals 1. die dem in ihrem Bereich gelangenden, in turbulenter Strömung oder mit einer Drallbewegung in den Kanal 1 eintretenden Luftstrom in ihrem Bereich ihre Richtung geben, während der übrige Luftstrom seine Bewegung beibehält (Fig. 1 und 2).The corrugated band is on the inner wall of an air duct 1 2, which can be attached by spot welding. This band 2 forms with the inner wall of the duct 1 adjacent to one another within the air duct, self-contained air channels 3 in the axial direction of the channel 1 reaching their area, in a turbulent flow or with a swirl movement in the channel 1 entering air flow in their area give their direction while the rest of the air flow maintains its movement (Figs. 1 and 2).

Wenn das gewellte Band 2 auf seiner inneren Seite mittels eines glatten Bandes 4 abgedeckt wird (Fig. 3), dann werden zwischen dem gewellten Band 2 und dem glatten Band 4 weitere in sich abgeschlossene Kanäle 3 gebildet. Die Anzahl der Kanäle kann weiter vermehrt werden, wenn auf das glatte Band 4 wieder ein gewelltes Band 6 folgt. Es entstehen dann zwischen diesen beiden Bändern die Kanäle 7 (Fig. 4). Die Anzahl der in sich abgeschlossenen Kanäle kann auf diese Weise durch aufeinanderfolgende gewellte und glatte Bänder beliebig vermehrt werden bis zur völligen Ausfüllung des Querschnittes des Luftführungskanals.When the corrugated tape 2 on its inner side by means of a smooth Band 4 is covered (Fig. 3), then between the corrugated band 2 and the smooth band 4 further self-contained channels 3 are formed. The number the channels can be increased further if the smooth band 4 is again a corrugated Volume 6 follows. The channels 7 (Fig. 4). The number of self-contained channels can in this way by successive Corrugated and smooth ribbons can be increased at will until they are completely filled the cross section of the air duct.

Bei dem Lüftergehäuse 8 nach Fig. 5 ist innen ein gewelltes Band 2 angebracht. Die Kanäle dieses Bandes 2 bewirken, daß die äußere Zone des vom Lüfter erzeugten und nach außen geschleuderten Luftstromes, der eine Drallbewegung besitzt, axial gerichtet wird und einen axial strömenden Luftvorhang um den inneren Teil des Luftstromes bildet, der hinter den Kanälen des Bandes 2 seine ursprüngliche Richtung zunächst beibehält.In the case of the fan housing 8 according to FIG. 5, there is a corrugated band 2 on the inside appropriate. The channels of this band 2 cause the outer zone of the fan generated and thrown outward air flow, which has a swirl movement, is directed axially and an axially flowing air curtain around the inner part of the air flow forms behind the channels of the belt 2 its original Maintains direction initially.

Die mit der Lüfterhaube 8 nach der Erfindung erzielte Wirkung ist aus Fig. 6 ersichtlich. Oberhalb des Ständers 9 einer elektrischen Maschine ist der Lüfter 10 angeordnet. Über den Lüfter 10 ist die Lüfterhaube 8 gestülpt. Innerhalb der Lüfterhaube 8 ist die als gewelltes Blechband ausgebildete Einlage 2 mit den Kanälen 3 angebracht. Beim Umlaufen des Lüfters 10 entstehen durch die Einlage 2 mit den Kanälen 3 zwei verschiedene Luftströme, und zwar einmal ein zylindrischer Luftmantel 1 in axialer Richtung, ferner innerhalb dieses Mantels der schraubenförmig um den Ständer 9 der Maschine kreisende Kühlluftstrom 12. Die Strömungsrichtung dieser beiden Luftströme ist durch Pfeile angedeutet. Der zylindrische Luftmantel 11 hat dabei dieselbe Wirkung wie ein fester Kühlmantel, ohne daß sich jedoch am Ständer 9 der Maschine Staub absetzen kann.The effect achieved with the fan cover 8 according to the invention can be seen from FIG. The fan 10 is arranged above the stator 9 of an electrical machine. The fan cover 8 is slipped over the fan 10. The insert 2 with the channels 3, which is designed as a corrugated sheet metal strip, is attached inside the fan cover 8. When the fan 10 rotates, the insert 2 with the channels 3 creates two different air currents, namely a cylindrical air jacket 1 in the axial direction, and within this jacket the cooling air flow 12, which circulates helically around the stator 9 of the machine. The direction of flow of these two air flows is indicated by arrows. The cylindrical air jacket 11 has the same effect as a solid cooling jacket, but without dust being able to settle on the stand 9 of the machine.

Die Einlage nach der Erfindung zeichnet sich durch eine sehr einfache Herstellungsweise und Anbringungsart aus. So kann das Gehäuse für den Lüfter als Preßstück mit glatten Wänden ausgebildet werden, auf denen dann eine oder mehrere Einlagen zusätzlich angebracht sind.The insert according to the invention is characterized by a very simple one Manufacturing method and type of attachment. The case for the fan can be used as a Pressed piece are formed with smooth walls, on which then one or more Deposits are also attached.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for guiding the cooling air flow at closed electrical machines with external fans, characterized by a Insert (2, 6) attached inside the fan cover with adjacent Channels (3, 5, 7) that create an axially directed cylindrical air jacket, inside which the cooling air circles helically.

2. Device according to claim 1. characterized in that the insert fills only part of the fan cover.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the insert from bribed with a corrugated band (2).

4. Device according to claim 3, characterized in that that the inner circumference of the corrugated band (2) is covered by a smooth band (4) is.

5. Device according to claim 4, characterized in that on the smooth Band (4) another corrugated band (6) is attached.

6. Device according to claim 3 or 4, characterized in that several corrugated and smooth bands follow one another. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 547 927, 645 329; Austrian Patent Specification No. 134 582.171113; Swiss patents Nos. 203227, 222352, 222 353; French Patent No. 901312; British Patent Nos. 383 594, 622 189; "Siemens-Zeitschrift" 1935, p. 160, para. 1.