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Die
Erfindung betrifft einen für elektrische Maschinen bestimmten
Radiallüfter, insbesondere für Läufer
von Elektromotoren, mit einem Lüfterschaufeln aufweisenden
Lüfterkörper und mit einem den Lüfterkörper
radial einschließenden, insbesondere zylindrischen Lüftergehäuse.
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Es
sind Elektromaschinen bekannt, deren Kühlung durch einen
Radiallüfter erfolgt, der Luft zentral ansaugt und radial
abgibt. Solche Lüfter werden beispielsweise unmittelbar
auf der Motorwelle drehfest angeordnet, sodass sie sich entsprechend
dem Betrieb der Elektromaschine auf der Motorwelle mitdrehen. Üblicherweise
ist der Kühllüfter für Betriebsbereiche
des Motors unter hoher Motorbelastung und dadurch hoher Motorerwärmung
ausgelegt, die immer dann auftritt, wenn die Elektromaschine unter Last
an der Abtriebswelle betrieben wird.
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Man
unterscheidet bei Radiallüftern zwischen Lüftern
mit einflutiger und solchen mit zweiflutiger Belüftung.
Bei einflutiger Belüftung tritt das zu verdrängende,
insbesondere gasförmige Medium von nur einer Seite des
Lüfters in axialer Richtung, das heißt in Drehachsenrichtung,
in einen Verdrängungsraum des Lüfters ein; bei
zweiseitiger Belüftung hingegen sind auf in axialer Richtung
einander gegenüberliegenden Seiten des Lüfters
ausgebildete Lüfter- beziehungsweise Verdrängungsräume
vorgesehen, sodass das zu verdrängende Medium von beiden
Seiten des Lüfters in die Lüfterräume
gesogen werden kann.
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Es
gibt auch größere Gebläse mit mechanisch
verstellbaren Schaufeln, um den Luftstrom beeinflussen zu können.
Eine solche Verstellung erfordert jedoch einen aufwändigen
Verstellmechanismus derart, dass jede einzelne Schaufel schwenkbar
um eine Schwenkachse gelagert werden muss, wobei die einzelnen Achsen
der Schaufeln mit einem gemeinsamen Verstellmechanismus verbunden
sein müssen. Ein solcher Verstellmechanismus muss äußerst
exakt und insbesondere spielfrei arbeiten, damit keine Unwucht an
der Motorwelle des Antriebsmotors auftritt.
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Aus
der
GB-PS 523 926 ist
ein Radiallüfter für elektrische Maschinen bekannt,
dessen Lüfterkörperscheibe an ihrem äußeren
Bereich beidseitig angeformte Lüfterschaufeln mit unterschiedlicher Schaufelfläche
aufweist. Durch die ungleichen Lüfterschaufeln und die
Form der Lüfterscheibe treten ungleiche Zentrifugalkräfte
an dem Radiallüfter auf, welche die Drehzahlfestigkeit
begrenzen.
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In
der
DE 29 19 843 A1 ist
ein Radiallüfterrad mit rückwärts gekrümmten
Schaufeln und zugeordneter Deckscheibe beschrieben, bei dem aus
Kunststoff bestehende Schaufeln, bei denen axial zu der aus Metall
bestehenden Ronde hinweisende Stirnkanten jeweils rechtwinklig zu
Schaufelaußenkanten verlaufen, an der Deckscheibe befestigt
sind. Die diesen Stirnkanten gegenüberliegenden Kanten
der Schaufeln verbreitern sich von der Peripherie her ausgehend
in radialer Richtung bogenförmig nach innen und sind an
einem in Luftströmrichtung gebogenen Kunststoffring angespritzt.
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Ein
solches Lüfterrad, das in ähnlicher Ausführung
auch in der
DE 72 31
389 U1 beschrieben ist, hat einen guten Wirkungsgrad und
ist mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar.
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Nachteilig
bei allen beschriebenen Radiallüftern ist der vergleichsweise
große Bauraum, der prinzipbedingt aufgrund des axial einströmenden,
hiernach radial abgelenkten und schließlich in axialer Richtung
ausströmenden Mediums erforderlich ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu schaffen, eine wesentlich optimierte Nutzung des gesamten vorhandenen
Lüfterhaubenraums gestattet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Radiallüfter
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist
also ein Radiallüfter vorgesehen, bei dem das Lüftergehäuse
in einer zu dem Lüfterkörper radial benachbarten
Position mit einer ein radiales Ein- oder Abströmen der
Luft gestattenden Ausnehmungen und/oder Durchbrechungen in einer
Lüftergehäusewandung ausgestattet ist. Hierdurch
wird erstmals eine äußerst kompakte Bauform realisierbar,
die eine maximale Lüfterleistung bei größtmöglichem
Lüfter unter Ausnutzung des gesamten Lüfterhaubenraums
gestattet.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform wird auch dann erreicht,
wenn die Ausnehmungen oder Durchbrechungen in der Lüftergehäusewandung
länglich, insbesondere schlitzartig ausgeführt
sind und dabei eine nahezu ungehinderte Durchströmung gestatten.
Das Lüftergehäuse kann hierzu mit universellen
Ausnehmungen und Durchbrechungen ausgestattet sein, die in Abhängigkeit der
individuellen Anforderungen abschnittsweise verschließbar
ausgeführt sein können.
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Eine
ebenso zweckmäßige Ausgestaltung wird dadurch
geschaffen, dass die Durchbrechungen gleichverteilt am Umfang des
Lüftergehäuses angeordnet sind, sodass ein gleichmäßiges
Ab- oder Zuströmen sichergestellt ist.
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Bei
einer anderen, ebenfalls besonders zweckmäßigen
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist den Durchbrechungen
zumindest ein die radiale Strömung begünstigendes
Luftleitelement zugeordnet. Hierdurch werden unerwünschte
Strömungsverluste beim Strömungsdurchgang durch
die Durchbrechungen weitgehend vermieden. Das Luftleitelement kann
hierzu beispielsweise einstellbare Klappen aufweisen, die in einer
Aufnahme gehalten sind.
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Eine
andere besonders sinnvolle Ausführungsform wird hingegen
dann erreicht, wenn zumindest einzelnen der mehreren Durchbrechungen
ein schaufelförmiges Luftleitelement zugeordnet ist, um so
ein gerichtetes radiales Abströmen von den Lüfterschaufeln
in Richtung der Durchbrechungen sicherzustellen. Die Luftleitelemente
sind dabei bevorzugt ähnlich einer an sich bekannten Turbinenschaufel, insbesondere
also konkav ausgeformt und jeder Durchbrechung entsprechend zugeordnet.
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Eine
besonders einfache Abwandlung wird dadurch erreicht, dass die Luftleitelemente
mit dem Lüftergehäuse einteilig verbunden sind,
wobei die Luftleitelemente als eine Abwinklung eines der Durchbrechung
benachbarten Bereichs der Gehäusewandung ausgeführt
sein kann. Die Luftleitbleche können somit als ein integrales
Bestandteil des Gehäuses mit einem geringen Aufwand hergestellt
werden.
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Die
Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon
in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese
zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Radiallüfter 1 für
einen nicht weiter dargestellten Elektromotor. Der Radiallüfter 1 ist
mit einem Lüfterkörper 5 ausgestattet,
welcher in einem zylindrischen Lüftergehäuse 2 eingeschlossen ist.
In einer Lüftergehäusewandung 3 des Lüftergehäuses 2 sind
eine Vielzahl von schlitzartigen Durchbrechungen 4 übereinstimmender
Geometrie und zueinander gleich beabstandet vorgesehen, welche ein radiales
Ein- oder Abströmen der Luft gestatten. Hierdurch wird
der Abstand A zwischen dem Lüfterkörper 5 und
dem Lüftergehäuse 2 minimiert und damit
ein maximaler Durchmesser des Lüfterkörpers 5 unter optimaler
Ausnutzung des Lüfterhaubenraums realisierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - GB 523926 [0005]
- - DE 2919843 A1 [0006]
- - DE 7231389 U1 [0007]