DE2323203A1

DE2323203A1 - Geblaesevorrichtung

Info

Publication number: DE2323203A1
Application number: DE2323203A
Authority: DE
Inventors: Edmund Murphy
Original assignee: COOLING DEV Ltd
Current assignee: COOLING DEV Ltd
Priority date: 1972-05-12
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1973-12-13
Also published as: GB1423350A; FR2185257A5; JPS4949249A; IT983694B; US3860064A; AU5425173A; CA971078A; AU462588B2

Description

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COOLING DEVELOPMENTS LIMITED Burgerstra3e 17, Lüzern, Schweiz

Gebläsevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Gebläsevorrichtung, die beispielsweise in einem Flüssigkeitskühler wie einem Wärmetauscher verwendet werden kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Gebläse in Form eines Ventilators oder eines Propellers, der durch fluidbetätigte Antriebsmittel wie beispielsweise eine Wasser-, turbine bewegbar ist und mit einem oder mehreren Wärmetauschern zusammenwirkt, insbesondere mit solchen, die wie z.B. ein Rippenrohr eine luftgekühlte vergrößerte Oberfläche aufweisen. Bei bekannten Kühleinrichtungen ist das Antriebsmittel, z.B. ein elektrischer oder hydraulischer Motor, gewöhnlich direkt mit dem Ventilator oder dem Propeller gekoppelt, indem entweder Motor und Propeller auf einer gemeinsamen vom Motor getriebenen Welle sitzen oder ,jeder Teil auf einer gesonderten drehbaren Welle angeordnet ist und Deide Wellen mittels eines geeigneten Zahnoder Riemengetriebes miteinander gekoppelt sind. Im Falle eines hydraulischen Motors müssen in beiden Teilen zwischen den sich zueinander drehenden Elementen Fluiddichtungen vorgesehen sein,₍

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deren Gebrauch unwirtschaftlich ist und die häufig ausgewechselt werden müssen, wenn ein Durchsickern des Antriebsmediums vermieden oder minimal gehalten werden soll.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Torrichtung geschaffen, die nicht nur den vorgenannten Nachteil beseitigt sondern ausserdem einfach und wirtschaftlich ist.

Die erfindungsgemäße Gebläsevorrichtung enthält einen Ventilator, einen fluidbetätigten Antrieb zur Drehung des Ventilators und eine magnetische Kopplung zur Kraftübertragung zwischen Antrieb und Ventilator. Vorzugsweise besteht diese magnetische Kopplung aus einem ersten mit dem Antrieb verbundenen Magneten und einem zweiten mit dem Ventilator verbundenen Magneten, wobei die beiden Magneten so angeordnet sind, daß die durch den Antrieb herbeigeführte Drehung des ersten Magneten eine Drehung des zweiten Magneten und das mit ihm verbundenen Ventilators zur Folge hat. Andererseits kann eines der Kopplungselemente auch aus einem nicht magnetisieren ferromagnetischen Material bestehen. Vorzugsweise ist eine feste und leckfreie Membran zwischen dem Antrieb und dem Ventilator vorgesehen, wobei die Magnete eine magnetische Kraft über diese Membran hinweg übertragen.

Das vorstehend beschriebene Gebläse ist besonders dazu geeignet, ein Kühlgar, (insbesondere Luft) über Wärmetauscher zu blasen, und zwar insbesondere über Wärmetauscher mit luf tgekühltex* vergrößerter Oberfläche wie z.B. ein Rippenrohr. Die Erfindung umfaßt auch die Kombination eines Gebläses der oben beschriebenen Art mit einer Wärme aus Flüssigkeiten oder anderen Strömungsmitteln abführenden Einrichtung, die ein Rippenrohr oder ein matrixartiges Gefüge aufweist, um das dort hindurchfließende Strömungsmittel zu kühlen.

Bei der erfindungsgemässen Gebläsevorrichtung ist das Antriebsmittel für den Ventilator vorzugsweise eine Wasserturbine, deren Bot or um ein. Rohr drehbar ist, welches von der stationären HaI-

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terung der Ventilatornabe getragen wird. Die stationäre Halterung für die Ventilatornabe besteht vorzugsweise aus einer feststehenden Stange oder Welle, die oben festgeigt ist und sich durch das genannte den Turbinenrotor tragende Rohr erstreckt.

Der zweite der beiden zusammenwirkenden Magnete, der vorzugsweise ein ringförmiger Permanentmagnet ist, ist vorzugsweise an der Nabe des Ventilators befestigt, während der erste Magnet vorzugsweise aus einem von dem Turbinenrotor getragenen ringförmigen Magneten besteht.

Die leckfreie Membran kann aus einer flachen Deckscheibe bestehen, durch deren Mitte das die Turbine tragende Rohr geführt ißt und deren äusserer Rand am Gehäuse der Wasserturbine anliegt und dicht mit diesem abschließt, was zum Beispiel durch Schweißen erreicht ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen an .„ ^. einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die aus einem Gerät mit einem Rippenrohr-Wärmetausch* und einer Gebläsevorrichtung besteht«

Figur 1 ist eine Seitenansicht des Geräts, wobei die Gebläsevorrichtung im Schnitt dargestellt"ist;

Figur 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie A-A der Figur 1;

Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch das Zentrum einer Abwandlung der in Figur ^Λ· gezeigten Vorrichtung.

Das in Figur 1 dargestellte Gerät enthält einen Wärmetauscher mit einer Vielzahl von tfippenrohren 2, sowie einem Einlaß 5 und einem Auslaß 4 für das zu kühlende Strömungsmittel. Mit dem Wärmetauscher verbunden ist eine durch die Wandung 5 gebildete Luftkammer, die dafür sorgt, daß die von Gebläseflügeln 6 bewegte Kühlluft in beiden Richtungen zwischen den Rippenrohren hindurchtreten kann.

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Die Gebläseflügel 6 sitzen auf einer Nabe 7, die über ein Lager auf einem Rohr 9 um eine feste Welle 10 drehbar ist» Die Welle ist mit ihrem oberen Ende am Aufbau des Wärmetauschers befestigt und läuft durch das Gehäuse 11 der Kammer einer Wasserturbine und endet bei 12. Das Rohr 9 kann mit dem Gehäuse 11 fest verbunden (z.B. verkittet) sein oder nicht. Innerhalb des Gehäuses 11 befindet sich eine Turbine 13, im vorliegenden Fall eine Wasserturbine vom Francis-Typ, die sich über ein Lager 14- auf dem Rohr 9 dreht. Das Gehäuse wird auf der festen Welle mittels einer Mutter 15 und einer Unterlegscheibe 16 festgehalten, die am Ende 12 der Welle sitzen.

Der Turbinenrotor 17 trägt einen Magneten, der die Form eines Rings 18 hat. Ein zweiter, ebenfalls ringförmiger Magnet 19 befindet sich in der Nabe 7 des Ventilators. Die Magneten 18 und 19 erzeugen ein Magnetfeld, welches durch die nicht-magnetische Membran 20 dringt, die fest mit dem Gehäuse 11 verbunden ist, um einen fluiddichten (z.B. wasserdichten) Abschluß über der Turbinenkammer zu bilden.

Beim Betrieb tritt Wasser in den Einlaß 21 ein und wird von der Kammer 22 über die Direktionsschaufeln 23 in die sich drehende Turbine 13 verteilt, worauf es am Auslass 24 wieder austritt. Die Strömungsrichtung ist in den Figuren 1 und 2 durch Pfeile angezeigt. Figur 2 zeigt die Anordnung der Direktionsschaufeln 23 und der Rotorschaufeln 25 der Turbine. Die sich drehende Turbine 13 dreht den ersten Magneten 18, der seinerseits den zweiten Magneten19 und somit die Ventilatornabe 7 und die Gebläseflügel 6 dreht, so daß Kühlluft in der durch die Pfeile gezeigten Richtung über die Rippenrohre 2 streicht.

Bei der Ausführungsforra nach Figur 3 dreht sich die Wasserturbine auf dem Rohr 9 wie im Falle der Figur 1, jedoch läuft die Ventilatornabe auf einem inneren Rohr 26, welches konzentrisch mit dem Rohr 9 und der festen »velle 10 ist.

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Claims

Ansprüche

1./Gebläsevorrichtung, gekennzeichnet ckirch einen Ventilator ^^ (6, 7), einen fluidbetätigten Antrieb (13) zur Drehung-des Ventilators und eine magnetische Kopplung (18-19) zur Kraftübertragung zwischen Antiieb und Ventilator.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung aus einem ersten mit dem Antrieb (13) verbundenen Magneten (18) und einem zweiten mit dem Ventilator (6, 7) verbundenen Magneten (19) besteht, wobei die beiden Magneten derart angeordnet sind, daß die durch den Antrieb bewirkte Drehung des ersten Magneten eine Drehung des zweiten Magneten und des damit verbundenen Ventilators hervorruft.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eines der Eleaente der Kopplung ein entweder am Antrieb (13) oder am Ventilator (6, 7) befestigter Magnet ist, während di* andere Element der Kopplung aus nicht magnetisiertem ferromagnetischem Material besteht, und daß die beiden Elemente der Kopplung so angeordnet sind, daß das am Antrieb befestigte Element eine Drehung des Ventilators über das an diesem befestigte Element bewirkt.

4-, Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb (13) und Ventilator (6, 7) eine feste leckfreie Membran (20) vorgesehen ist, und daß die Magneten (19t 20) bzw. die Elemente der Kopplung eine Magnetkraft über diese Membran übertragen.

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5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (13) für den Ventilator (6, 7) eine Wasserturbine ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (17) der Wasserturbine (13) drehbar auf einem Rohr (9) gelagert ist, welches von der stationären Halterung (1o) der Ventilatornabe (7) getragen wird.

7« Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Halterung für die Ventilatornabe (7) aus einem festen Rohr (26) und/oder einer, festen Welle (10) besteht, welche oder welches durch das den Turbinenrotor (17) tragende Rohr (9) läuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 4- - 7» dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnet ein ander Kabe (7) des Ventilators (6, 7) befestigter ringförmiger Permanentmagnet (19) ist, und daß der erste Magnet ein vom Turbinenrotor (17) getragener ringförmiger ' . .Magnet (18) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die leckfreie Membran (20) eine flache Abdeckscheibe ist, durch deren Mitte das die Turbine (13) tragende Rohr (9) verläuft und deren Aussenrand an das Gehäuse (11) der Wasserturbine (13) stößt und mit diesem dicht abschließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben ausgebildet ist.

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'11. Einrichtung zur tfärmeabfuhr von Strömungsmitteln, mit einem Rippenrohr oder einem matrixförmigen Gefüge, welches eine Kühlung des dort hindurchfliessenden Strömungsmittels erlaubt, gekennzeichnet durch ihre funktioneile Kombination mit einer Gebläsevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben ausgebildet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen wie im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben ausgebildet ist.

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