DE3501862A1

DE3501862A1 - Belueftungsvorrichtung fuer einen elektrischen generator

Info

Publication number: DE3501862A1
Application number: DE19853501862
Authority: DE
Inventors: Gérard Caluire Pouzet; Marcel Bron Vogelsberger
Original assignee: Paris Et Du Rhone SA Lyon Rhone Ste; Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1985-08-01
Also published as: FR2558995A1; DE3501862C2; FR2558995B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für einen mit einer luftgekühlten Wärmekraftmaschine verbundenen elektrischen Generator, wobei die Welle des elektrischen Generators vorzugsweise durch einen Keilriemen angetrieben wird und eine Kühlturbine oder Ventilator für die Kühlung der Wärmekraftmaschine trägt, die einen den elektrischen Generator umströmenden und anschließend zur Wärmekraftmaschine geleiteten Luftstrom erzeugt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Kühlung eines Wechselstromgenerators in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor mit Luftkühlung, wobei der Wechselstromgenerator durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird und zur Lieferung der elektrischen Energie für das Fahrzeug dient.

Bei bestimmten Verbrennungsmotoren mit Luftkühlung trägt die Welle des durch einen Keilriemen mit Hilfe der Welle der Wärmekraftmaschine angetriebenen elektrischen Generators, direkt eine Kühlturbine für diese Wärmekraftmaschine, die dementsprechend koaxial zum elektrischen Generator angeordnet ist. Der elektrische Generator selbst hat keinen internen Ventilator

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und wird nur durch den Teil des durch die Kühlturbine erzeugten Luftstromes gekühlt, der um den Generator herumströmt, bevor er zum Motor geleitet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Belüftungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß der Generator in einer wärmeren Umgebung betrieben werden oder aber einen größeren elektrischen Strom liefern kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß an dem der Kühlturbine gegenüberliegenden Ende des Generators eine Luftleitvorrichtung mit wenigstens einem in den Kühlluftstrom ragenden Außenteil zum Aufnehmen und Rückführen eines Teilluftstromes zu dem Generator angeordnet ist. Dadurch wird ein zusätzlicher Teilluftstrom dem Generator direkt zugeführt, so daß dieser dementsprechend besser gekühlt ist. Dadurch kann er entweder bei höheren Temperaturen . oder aber mit höherer Leistungsabgabe betrieben werden.

Eine Äusführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Luft-/"--leitvorrichtung im wesentlichen als haubenartige Luftansaugkappe oder Hutzejausgebildet ist und vorzugsweise ein Aufsatzteil bildet, das auf der dei Kühlturbine abgewandten Seite des Generators befestigt ist. Diese Luftleitvorrichtung kann gut auch nachträglich noch an vorhandene Konstruktionen angebracht werden.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Luftansaugkappe gleichzeitig integriertes Teil eines Schutzdeckels ist, der an dem der Kühlturbine gegenüberliegenden Ende des elektrischen Generators befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Belüftungsvorrich-

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tung auf sehr einfache und wirtschaftliche Weise realisiert werden, ohne daß zusätzliche Teile oder spezielle Befestigungsorgane notwendig sind.

Vorteilhafterweise kann die Luftansaugkappe integriertes Teil eines Schutzdeckels sein, unter dem die mit dem Wechselstromgenerator verbundene Gleichrichtereinheit angeordnet ist. Neben dem Generator selbst wird somit auch die Gleichrichtereinheit besonders gut gekühlt.

Nach einer Ausführungsform weist die Luftansaugkappe einen äußeren, ringförmigen Rand mit gewölbtem Profil auf, der koaxial zu der ringförmigen Ventilationsführung angeordnet ist und in diese Luftführung hineinragt. Durch den Rand wird über den gesamten Umfang der Luftansaugkappe ein Teilluftstrom abgegriffen. Nach einer anderen Ausführungsform kann die Luftansaugkappe an ihrem Umfang flügel- oder ohrenartige, vorzugsweise mit etwa gleichen Abständen angeordnete Ausformungen aufweisen, die in die ringförmige Ventilationsführung hineinragen. Für eine gezielte Teilluftzuführung zu bestimmten Bereichen des Generators kann diese Ausführungsform vorteilhaft sein.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung eines Wechselstromgenerators mit Belüftungsvorrichtung und getrennter Luftansaugkappe und

Fig. 2 ebenfalls eine Längsschnittdarstellung eines Wechselstromgenerators mit Belüftungsvorrichtung und in einen Schutzdeckel einer Gleichrichtereinheit integrierten Luftansaugkappe.

In den Figuren ist ein Wechselstromgenerator 1 erkennbar, dessen hier nicht näher dargestellter Rotor durch eine Welle 2 getragen ist, an deren einem Ende ein mit einer Kühlturbine 4 verbundenes Antriebsrad 3 befestigt ist. Das Antriebsrad 3 wird mittels eines Keilriemens 5 von der Wärmekraftmaschine angetrieben. Die Turbine 4 weist an ihrem Außenumfang eine Reihe von nach außen gerichteten Flügeln 6 auf, durch die ein Kühlluftstrom erzeugt und in eine ringförmige Strömungsführung 7 eingeblasen wird. Die Strömungsführung 7 ist durch eine Halterung 8 des Wechselstromgenerator 1 gebildet und in den Figuren ist ein Ringflansch 9 sowie eine Schraube 10 erkennbar, mittels denen der Wechselstromgenerator 1 mit der Halterung 8 verbunden ist.

Der erzeugte Luftstrom, der die ringförmige, den Wechselstromgenerator 1 umgebende Strömungsführung durchströmt, durchquert dabei öffnungen 11 der Halterung 8 und wird im wesentlichen zu der mit dem Wechselstromgenerator 1 verbundenen Wärmekraftmaschine geleitet und dient zu deren Kühlung. Ein Teil dieser Luftströmung wird nun erfindungsgemäß abgeleitet und zum Wechselstromgenerator 1 geführt.

Zu diesem Zweck kann, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Luftansaugkappe 12 vorgesehen sein, die auf der der Turbine 4 gegenüberliegenden Seite des Wechselstromgenerators 1 an der Halterung 8 befestigt ist. Die Luftansaugkappe 12 weist einen zentralen, im wesentlichen scheibenförmigen Teil 13 auf, der sich etwa in der Nähe eines Schutzdeckels 14 befindet, der eine Gleichrichtereinheit des Wechselstromgene-

rators 1 überdeckt. Weiterhin weist die Luftansaugkappe ein äußeres Teil 15 in Form eines ringförmigen Randes mit gewölbtem Profil auf, der in die ringförmige Luftführung, abströmseitig gegenüber der Öffnung 11 hineinragt. Die Luftansaugkappe 12 ist an einem stirnseitigen Ende des Halters 8 des Wechselstromgenerators 1 mittels Schrauben 16 befestigt.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, wobei der Fig.1 entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen benannt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Luftansaugkappe 12' nicht als separates Teil ausgebildet, sondern bildet ein zum Schutzdeckel 14' gehörendes, integriertes Teil, der die Gleichrichtereinheit 17 des Wechselstromgenerators 1 überdeckt. Dieser gleichzeitig die Luftansaugkappe 12' und den Schutzdeckel 14' bildende Teil ist in an sich bekannter Weise auf der der Turbine 4 gegenüberliegenden Seite mittels Schrauben oder Klipsen befestigt.

Die Luftansaugkappe 12, 12', die durch ein separates Teil oder ein in den Schutzdeckel 14' integriertes Teil gebildet sein kann, kann wahlweise aus Metall, aus Leichtmetalllegierung oder aus Kunststoffmaterial bestehen.

In allen Fällen wird durch die Luftansaugkappe 12, 12' ein Teil des durch die Turbine 4 entwickelten Luftstromes abgegriffen und in das Innere des Wechselstromgenerators 1 geleitet, der somit in axialer Richtung mit einem Kühlluftstrom durchsetzt wird, wie dies durch die Pfeile in den Figuren angedeutet ist. Die Endbereiche des Wechselstromgenerators 1 und/oder der Schutzdeckel 14,14' sind durchbrochen, wie dies in Fig. 2 bei 18 angedeutet ist, um die Zuführung des vom Hauptkühlstrom abgenommenen Teilluft-

Stromes zu ermöglichen. Der den Wechselstromgenerator 1 durchquerte Teilluftstrom wird ausgangsseitig durch eine Reihe von inneren Flügeln 19 der Turbine 4 aufgenommen und in die ringförmige Luftführung 7 zurückgefördert.

Es ist somit erkennbar, daß durch diese verstärkte Luftzirkulierung, die zu der Kühlluftumströmung des Wechselstromgenerators 1 hinzukommt, die Gesamtkühlung des Wechselstromgenerators 1 verbessert wird. Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung beschränkt sich nicht auf die Anwendung für Wechselstromgeneratoren bei Verbrennungsmotoren, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben, sondern es können auch andere Ausführungsund Anwendungsvarianten auf dem gleichen Grundprinzip vorgesehen sein. Beispielsweise könnte die Form der Luftansaugkappe verändert werden, indem der äußere Rand 15 durch flügel- oder ohrenartige Ausformungen ersetzt wird, die mit Abstand am Umfang angeordnet sind. Diese Ausformungen ragen jeweils etwas in den Hauptkühlluftstrom hinein, um einen Teil dieses Turbinen-Kühlluftstromes abzugreifen. Auch besteht die Möglichkeit, die Belüftungsvorrichtung nicht an einen Wechselstromgenerator sondern an einen anderen elektrischen Generator anzupassen, der mit einer Wärmekraftmaschine verbunden ist, die durch stehende Luft oder durch Montage auf ein Fahrzeug gekühlt wird.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

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Claims

Ansprüche

1.! Belüftungsvorrichtung für einen mit einer luftgekühlten tfärmekraftmaschine verbundenen elektrischen Generator, wobei die Welle des elektrischen Generators vorzugsweise durch einen Keilriemen angetrieben wird und eine Kühlturbine oder Ventilator für die Kühlung der Wärmekraftmaschine trägt, die einen den elektrischen Generator umströmenden und anschließend zur Wärmekraftmaschine geleiteten Luftstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Kühlturbine gegenüberliegenden Ende des Generators (1) eine Luftleitvorrichtung mit wenigstens einem in den Kühlluftstrom ragenden Außenteil zum Aufnehmen und Rückführen eines Teilluftstromes zu dem Generator (1) angeordnet ist.

2. ßelüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitvorrichtung im wesentlichen als haubenartige Luftansaugkappe (12) oder Hutze ausgebildet ist und vorzugsweise ein Aufsatzteil bildet, das auf der der Kühlturbine (4) abgewandten Seite des Generators (1) befestigt ist.

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3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugkqpe (12) od.dgl. an einem die ringförmige Ventilationsführung (7) bildenden Halterungsteil (8) des Generators (1) vorzugsweise durch Schraubverbindungen (16) befestigt ist.

4. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugkappe (12') gleichzeitig integriertes Teil eines Schutzdeckels (14¹) ist, der an dem der Kühlturbine (4) gegenüberliegenden Ende des elektrischen Generators (1) befestigt ist.

5. Belüftungsvorrichtung für einen elektrischen Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugkappe (12') integriertes Teil eines Schutzdeckels (14') ist, unter dem die mit dem Wechselstromgenerator (1) verbundene Gleichrichtereinheit (17) angeordnet ist.

6. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugkappe (12) einen äußeren, ringförmigen Rand (15) mit gewölbtem Profil aufweist, der koaxial zu der ringförmigen Ventilationsführung (7) angeordnet ist und in diese Luftführung hineinragt.

7. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugkappe (12) an ihrem Umfang flügel- oder ohrenartige, vorzugsweise mit etwa gleichen Abständen angeordnete Ausformungen aufweist, die in die ringförmige 'Ventilationsführung hineinragen.

8. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlturbine (4) beim turbinenseitigen Ausgang des Generators eine Reihe von inneren Flügeln (19) zur Rückführung des durch die Luft-

ansaugkappe (12, 12¹) abgenommenen Teilluftstromes in den Haupt-Kühlluftstrom hat.

Beschreibung