DE1503501C3 - Querstromgebläse, insbesondere Raumlüfter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromotorisch angetriebenes Querstromgebläse, insbesondere Raumlüfter, dessen Gebläserotor zugleich Anker des Antriebsmotors ist und dessen Schaufeln als Stromleiter ausgebildet sind.

Die bisher bekannten Querstromgebläse und insbesondere die mit solchen Querstromgebläsen ausgestatteten Raumlüfter sind in mancher Hinsicht nachteilig, beispielsweise deshalb, weil Gebläse und Motor zwei Baugruppen bilden, die einzeln gelagert, miteinander gekoppelt und auf gemeinsamen Tragteilen angeordnet und befestigt werden müssen. Zudem entsteht eine gewisse Problematik durch die Notwendigkeit, die aus Preis- und Gewichtsgründen knapp dimensionierten Elektromotoren zu kühlen. Ein solcher Kühlluftstrom erfordert entweder eine gesonderte Luftfördereinrichtung, beispielsweise in Form eines Propellers auf der Motorachse, oder es muß ein Anteil des durch das Querstromgebläse geförderten Luftstromes durch entsprechende Leitbleche zur Motorkühlung abgezweigt werden. Handelt es sich um einen sogenannten Raumheizlüfter, so muß der zur Motorkühlung benötigte Luftstrom bereits aus demjenigen Bereich der Luftströmung abgezweigt, werden, der noch nicht aufgeheizt worden ist; letzteres bereitet insofern häufig Schwierigkeiten, da die Heizeinrichtungen aus Platzgründen häufig sehr nahe der Lüfterwalze angeordnet sind.
Ferner sind — meistens aus dünnen Blechen gefertigte — genau profilierte Abdeckungen für das Gebläsegehäuse erforderlich, um die erwünschte Wirkung des Gebläses zu erzielen. Sind die Wandstärken des Gebläsegehäuses zu dünn, so neigen sie zum Vibrieren

ίο und demnach zu einer Geräuschentwicklung, was besonders unerwünscht ist; dickere Wandstärken hinge-. gen erhöhen nicht nur das Gewicht des Gerätes, sondern schlagen sich auch in den Kosten und Werkzeugkosten nieder.

Für Gebläse oder Pumpen anderer als der eingangs geschilderten Art sind Maßnahmen vorgeschlagen worden, um die bei diesen Geräten auftretenden Nachteile, die den eben genannten Nachteilen bei Querstromgebläsen vielfach ähneln, zu mindern. Beispielsweise wird für eine Kreiselpumpe vorgeschlagen, den Läufer des Elektromotors und das Laufrad der Kreiselpumpe als bauliche Einheit auszubilden, wodurch Saugstutzen und Druckstutzen gleichachsig anordenbar sind und gleichzeitig eine Einbeziehung des Motors in ein gegenüber vorher bekannten Konstruktionen weniger aufwendiges Gehäuse möglich ist (CH-PS 329 151). Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, in den hohlen Läufer eines Antriebsmotors das anzutreibende Axialgebläse anzuordnen (FR-PS 1312 504). Schließlich ist es auch bekannt, zur Selbstkühlung hochbelasteter, großer Elektromotoren Luftfördereinrichtungen und Luftleit- und Luftumlenkprofile innerhalb des Rotors anzuordnen, wobei diese Teile gleichzeitig auch als Funktionsteile des Rotors dienen können (GB-PS 886 378).

Diese bekannten Maßnahmen sind ausnahmslos auf sehr spezielle Bedürfnisse und Forderungen zugeschnitten und nicht geeignet, die eingangs genannten Nachteile bei Querstromgebläsen, wie sie insbesondere bei Raum- und Heizlüftern oder ähnlichen Kleingeräten Anwendung finden, zufriedenstellend und wirtschaftlich vertretbar zu beseitigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile weitgehend zu eliminieren oder wenigstens zu mindern, d. h. ein Querstromgebläse, insbesonders eines für einen Raumlüfter zu schaffen, dessen Motor sich selbst kühlt und dessen Verlustwärme nutzbringend zur Erwärmung der ausströmenden Luft herangezogen wird; dabei ist es häufig wünschenswert und daher auch Aufgabe der Erfindung, den Aufbau der gesamten Einheit kompakt zu gestalten und möglichst wenig Teile außer den Motorteilen und der Gebläsewalze montieren zu müssen, ferner, die auftretenden Geräuschprobleme (Lagergeräusche und Schwingungsgeräusche von Blechträgern und Abdeckungen) möglichst einfach zu lösen, ohne die Werkzeug-, Material- und Montagekosten zu belasten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Teil des Gebläsemantels vom Stator des Motors und dessen seitlich der Gebläseläuferachse angeordneter Feldspule gebildet wird.

Zweckmäßig ist es, die beiden Stirnbleche des Statorpaketes zugleich als Lagerschilde und Bürstenhalter auszubilden, wodurch gesonderte Teile für die Lage-

rung des Läufers und für die Bürstenhalterung entbehrlich werden.

Vorteilhaft kann das Statorpaket zugleich das Lüftergehäuse bilden, wenn sich seine beiden Polschuhe

auf einem Durchmesser des Trommelläufers gegenüberstehen, wobei ein die Lufteintrittsöffnung ganz oder teilweise darstellender Polschuh mindestens einen Durchbruch für den Luftdurchlaßschlitz enthält und der andere Polschuh an seiner Vorderkante in den Diffusor übergeht. Die dem Trommelläufer zugekehrte Seite der Feldspule ist vorteilhaft mit einer Verkleidung versehen, welche als Luftführung zwischen den Polschuhen dient.

Um den magnetischen Widerstand für den an den Polen des Statorpaketes austretenden magnetischen Fluß beim Durchgang durch den Trommelläufer möglichst klein zu halten, sind im Inneren des Trommelläufers mit Vorteil parallel zur Läuferachse anzuordnende Leitschaufeln anbringbar, die gleichzeitig dem austretenden Luftstrom eine Geschwindigkeitskomponente erteilen. Darüber hinaus können die Leitschaufeln bei Verwendung des Querstromgebläses als Heizlüfter als Heizleiter ausgebildet sein.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die ausströmende erwärmte Luft ungehindert den Diffusor passieren kann, weil darin kein Heizregister angeordnet ist, das den Luftstrom bremst und die Luftaustrittsweite unnötig beschränkt. Um ein möglichst hochwirksames Magnetfeld zu erhalten, kann der unmittelbar in den Diffusor übergehende Polschuh des Statorpaketes mit mehreren Rippen versehen sein.

An Hand figürlicher Darstellung und der Beschreibung hierzu sollen die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf ein Querstromgebläse,

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Gebläse in F i g. 1 gemäß dem Schnittlinienverlauf I-I,

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform eines Querstromgebläses in Draufsicht und

F i g. 4 einen Querschnitt durch das Gebläse in F i g. 3 gemäß dem Schnittlinienverlauf U-II.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Querstromgebläse mit seinen wesentlichen Einzelheiten, nämlich dem zugleich das Gehäuse bildenden Statorpaket 1 mit den Polschuhen 2, 3 und dem unmittelbar daran angrenzenden Diffusor 4 sowie dem Trommelläufer 5 dargestellt. Eine das Joch des Statorpaketes umgebende Feldspule 6 erzeugt das Magnetfeld des Statorpaketes. Der Trommelläufer ist zwischen den beiden Stirnblechen 7, 8 des Statorpaketes mit seinen Stirnscheiben 9, 10 aus Isolierwerkstoff gelagert, zwischen denen die Lüfterschaufeln 11 angeordnet sind. Diese sind als elektrische Leiter ausgebildet und mittels einer gedruckten Schaltung auf der Außenfläche der Stirnscheibe 9 verbunden, die zugleich als Scheibenkollektor 12 ausgebildet ist, dem der Strom durch die in dem Statorenblech 8 gelagerten Bürsten 13 zugeleitet wird.

Der an die beiden Polschuhe anschließende Diffusor 4 bildet mit seinem an den oberen Polschuh 2 angrenzenden Stück noch ein Teil der Lufteintrittsöffnung, die sich über fast die gesamte Länge des Polschuhes 2 erstreckt und einen Winkel von etwa 140° ausmacht (Winkel α). Der Polschuh selbst ist mit mehreren Ausnehmungen 14 versehen, während der gegenüberliegende Polschuh 3 geschlossen ist und rippenartige Erhöhungen 15 zur Verbesserung des Polbildes besitzt. Das Statorpaket wird als aus zwei Blechschnitten geschichtet, die so geformt und sortiert sind, daß sich die Ausnehmungen 14 und Rippen 15 bilden. Um eine günstige Luftführung des durch .den Trommelläufer im Inneren des Gebläses in Drehung versetzten Luftstromes zu gewährleisten, ist die dem Trommelläufer zugekehrte Seite der Feldspule 6 mit einer aushärtbaren kunststoffmasse 16 ausgefüllt. In dem Trommelläufer angeordnete (aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellte) Leitschaufeln aus magnetischem Werkstoff dienen der Verringerung des Luftspaltes zwischen den Polschuhen.

Durch entsprechende Bemessung der Länge und des Querschnittes der die Lüfterschaufeln bildenden elektrischen Leiter kann bei mäßigem, durch einen nicht dargestellten Walzenschalter regelbarem Stromverbrauch eine bewußt hohe Erwärmung (beim normalen Motor mit Verlustwärme bezeichnet) herbeigeführt werden, die an den austretenden Luftstrom abgegeben wird und das Querstromgebläse zum Raumheizlüfter macht.

In den F i g. 3 und 4 ist ein Querstromgebläse dargestellt, das dem in F i g. 1 und 2 gezeigten im Aufbau prinzipiell gleich ist. Hierbei ist lediglich das Statorpaket 18 mit der Feldspule 19 anders angeordnet, und zwar sind die beiden Polschuhe 20,21 unter einem Winkel von etwa 90° gegen den Trommelläufer 22 gerichtet, vergleichbar mit einem geteilten Vierpolmotor. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in der Vergrößerung der Lufteintrittsöffnung, die hier einen Winkel von fast 180° (Winkel ß) ausmacht und eine höhere Förderleistung ermöglicht. Zur Verbesserung des Polbildes ist der Polschuh 20 wiederum mit zum Trommelläufer hin gerichteten Rippen 23 versehen.

Die in F i g. 1 bis 4 erläuterten beispielsweisen Ausführungsformen der Erfindung erlauben die Anwendung des Querstromgebläses als Raumlüfter, dessen Abmessungen äußerst klein sind, weil kein Raum mehr für einen zusätzlichen Antriebsmotor benötigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromotorisch angetriebenes Querstromgebläse, insbesondere Raumlüfter, dessen Gebläserotor zugleich Anker des Antriebsmotors ist und dessen Schaufeln als Stromleiter ausgebildet sind, d a durch gekennzeichnet, daß ein Teil des Gebläsemantels vom Stator (1, 18) des Motors und dessen seitlich der Gebläseläuferachse angeordneter Feldspule (6) gebildet ist.

2. Querstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirnbleche (7, 8) des Statorpaketes zugleich als Lagerschilde und Bürstenhalter (13) ausgebildet sind.

3. Querstromgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Polschuh (3, 20) des Paketes an seiner Vorderkante in den Austrittsdiffusor (4) des Querstromgebläses übergeht und die dem Trommelläufer zugekehrte Seite der Feldspule mit einer unmagnetischen Verkleidung (16) versehen ist, die als Luftführung zwischen den Polschuhen dient.

4. Querstromgebläse nach den Ansprüchen 2 und

3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Polschuhe (2,3) des Statorpaketes (1) auf einem Durchmesser des Trommelläufers (5) gegenüberstehen und der auf der Lufteintrittsseite des Lüfters liegende Polschuh (2) mindestens einen Durchbruch (14) besitzt (F ig. 1,2).

5. Querstromgebläse nach den Ansprüchen 2 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar in die Luftaustrittsöffnung übergehende Polschuh (2, 20) des Statorpaketes mehrere dem Trommelläufer zugekehrte und senkrecht zu dessen Achse liegende Rippen (15,23) aufweist.

6. Querstromgebläse nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Trommelläufers parallel zur Läuferachse an sich bekannte Leitschaufeln aus einem magnetisierbaren Werkstoff angeordnet sind.