DE9308082U1 - Sealing for a fan motor designed as an external rotor motor - Google Patents

Sealing for a fan motor designed as an external rotor motor

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Description

HAGEMANN & KEHLHAGEMANN & KEHL

PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

EUROPEAN PATENTATTORIJEYSEUROPEAN PATENT ACTIONS

MÜNCHEN ■ HANNOVERMUNICH ■ HANOVER

DR. HEINRICH HACEMANN * DIPL-PHYS. GÜNTHER KEHL*DR. HEINRICH HACEMANN * DIPL-PHYS. GÜNTHER KEHL*

dipl.-ing. dieter braunDipl.-Ing. Dieter Braun

* München* Munich

Fa. Wistro
Jacobsstraße 2
3000 Hannover 91Wistro
Jacobsstrasse 2
3000 Hanover 91

u. Z.: Wis-23-G 24. Mai 1993o.z.: Wis-23-G 24 May 1993

Abdichtung für einen als Außenläufer-Motor ausgebildeten LüftermotorSealing for a fan motor designed as an external rotor motor

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung für einen als Außenläufer-Motor ausgebildeten Lüftermotor, dessen Stator im wesentlichen innerhalb einer napfförmigen Aufnahme einer Lüfterhaube eines fremdbelüfteten Elektromotors angeordnet ist.The invention relates to a seal for a fan motor designed as an external rotor motor, the stator of which is arranged essentially within a cup-shaped receptacle of a fan cover of a forced-ventilation electric motor.

Es ist an sich bereits bekannt, in der Lüfterhaube von fremdbelüfteten Elektromotoren als Außenläufer-Motor ausgebildete Lüftermotoren einzusetzen (DE-GM 92 11 441). Diese Elektromotoren weisen gegenüber den Innenläufer-Motoren den Vorteil auf, daß sie einen 0 deutlich besseren Wirkungsgrad aufweisen. Die am Rotor angeordneten Lüfterflügel stellen zusätzliche große Kühlflächen für die Blechpakete dar. Aufgrund des besseren Wirkungsgrades sind Außenläufer-Motoren grundsätzlich kleiner und leichter als Innenläufer-Motoren mit vergleichbarer Leistung. Außenläufer-Motoren zeichnen sich hier zudem durch eine kurze Baulänge aus, die sich daraus ergibt, daß die Lüfterflügel direkt auf dem Rotor 5 angeordnet sind.It is already known to use fan motors designed as external rotor motors in the fan cover of externally ventilated electric motors (DE-GM 92 11 441). These electric motors have the advantage over internal rotor motors that they are significantly more efficient. The fan blades arranged on the rotor provide additional large cooling surfaces for the laminated cores. Due to their better efficiency, external rotor motors are generally smaller and lighter than internal rotor motors with comparable performance. External rotor motors are also characterized by a short overall length, which results from the fact that the fan blades are arranged directly on the rotor.

Außenläufer-Motoren sind jedoch aufgrund des Ringspaltes zwischen dem Stator und dem Rotor empfindlich gegenüber einem unzulässigen Eindringen von Staub und Flüssigkeiten in das Innere. Aus diesem Grunde werden, sofern die Schutzklassen IP 55 oder IP 54 erreicht 0 werden müssen, als Lüftermotoren Innenläufer-Motoren eingesetzt, die durch eine Kapselung geschützt werden können.However, external rotor motors are sensitive to the ingress of dust and liquids into the interior due to the annular gap between the stator and the rotor. For this reason, if protection classes IP 55 or IP 54 must be achieved, internal rotor motors are used as fan motors, which can be protected by encapsulation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendung eines als Außenläufer-Motor ausgebildeten Lüftermotors auch unter Einsatzbedingungen zu ermöglichen, die die Schutz-5 klasse IP 55 erfordert.The invention is based on the object of enabling the use of a fan motor designed as an external rotor motor even under operating conditions that require protection class IP 55.

3000 Hannover 1 ■ Npttelbecksiraße 25 Teltfon 05 :1/85 8100 · Telefax 05 11/81 99113000 Hannover 1 ■ Npttelbecksiraße 25 Tel. 05 :1/85 8100 · Fax 05 11/81 9911

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention by the feature of claim 1. The further development of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß Motoren, deren stromführende Bauteile vergossen sind, zum Erreichen der Schutzklasse IP 55 lediglich gegen Strahlwasser geschützt werden müssen. Wie es sich überraschenderweise gezeigt hat, ist ein derartiger Schutz auf sehr einfache Weise erreichbar, indem ein sich in Richtung auf den Rotor erstreckender Abschnitt der napfförmigen Aufnahme als ringförmige Dichtfläche ausgebildet 0 wird, indem am Rotor des Lüftermotors eine Dichtungshülse angeordnet wird, die sich wenigstens teilweise in der Nähe der Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche verlaufend in die napfförmige Aufnahme hinein erstreckt und mit dieser einen Dichtspalt bildet, indem die napfförmige Aufnahme bodenseitig eine Ringkammer bildet, die an ihrem Boden mit mehreren über den Umfang verteilten, etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen ver-5 sehen ist und indem der Rotor des Lüftermotors mit mehreren über den Umfang verteilten, von dessen Innenraum etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen versehen wird.The invention makes use of the fact that motors whose current-carrying components are encapsulated only need to be protected against water jets in order to achieve protection class IP 55. As has surprisingly been shown, such protection can be achieved in a very simple manner by designing a section of the cup-shaped holder extending in the direction of the rotor as an annular sealing surface, by arranging a sealing sleeve on the rotor of the fan motor, which extends at least partially into the cup-shaped holder near the inner wall of the annular sealing surface and forms a sealing gap with it, by the cup-shaped holder forming an annular chamber on the bottom side, which is provided on its bottom with several drainage openings distributed over the circumference and directed approximately radially outwards, and by providing the rotor of the fan motor with several drainage openings distributed over the circumference and directed approximately radially outwards from its interior.

Die Absicherung gegen das Eindringen von Strahlwasser kann dadurch zusätzlich verbessert werden, indem die Dichtungshülse an ihrem an den Rotor geführten Ende an ihrem Umfang 0 mit einem umlaufenden Dichtflansch versehen ist, der mit Abstand über das Ende der ringförmigen Dichtfläche der napfförmigen Aufnahme greift. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche der napfförmigen Aufnahme in ihrem inneren Bereich in Richtung auf den Boden verlaufend konisch ausgebildet ist. Durch die genannten Merkmale wird ein sicherer Schutz gegen das Eindringen von Strahlwasser erreicht. 25The protection against the ingress of water jets can be further improved by providing the sealing sleeve with a circumferential sealing flange on its circumference 0 at the end that is guided to the rotor, which extends at a distance over the end of the annular sealing surface of the cup-shaped holder. It is also advantageous if the inner wall of the annular sealing surface of the cup-shaped holder is conical in its inner area, running towards the bottom. The above-mentioned features provide reliable protection against the ingress of water jets. 25

In der Zeichnung ist ein an der Lüfterhaube eines Elektromotors angeordneter Lüftermotor dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.The drawing shows a fan motor arranged on the fan cover of an electric motor and is described in more detail below.

Mit 1 ist eine Lüfterhaube bezeichnet, die über Ansätze 2 mit einem Stator 3 eines Lüf-0 termotors 4 verschraubt ist. Die Lüfterhaube 1 ist mit Luftdurchtrittsöffnungen 5 versehen, deren Stege 6 mit einem strömungsgünstigen Profil versehen sind.1 designates a fan cover which is screwed to a stator 3 of a fan motor 4 via lugs 2. The fan cover 1 is provided with air passage openings 5, the webs 6 of which are provided with a streamlined profile.

An der Lüfterhaube 1 ist außerdem eine napfförmige Aufnahme 7 für den Lüftermotor 4 vorgesehen, deren sich in Richtung auf einen Rotor 8 des Lüftermotors 4 erstreckender 5 Abschnitt als ringförmige Dichtfläche 9 ausgebildet ist. Am Rotor 8 des Lüftermotors 4 ist eine Dichtungshülse 10 angeordnet , die sich in die napfförmige Aufnahme 7 hineinerstreckt. Die Dichtungshülse 10 deckt den Stator 3 des Lüftermotors 4 ab und verläuft teilweise inThe fan cover 1 also has a cup-shaped receptacle 7 for the fan motor 4, the section of which extending in the direction of a rotor 8 of the fan motor 4 is designed as an annular sealing surface 9. A sealing sleeve 10 is arranged on the rotor 8 of the fan motor 4 and extends into the cup-shaped receptacle 7. The sealing sleeve 10 covers the stator 3 of the fan motor 4 and runs partially in

unmittelbarer Nähe der Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche 9 der napfförmigen Aufnahme 7. Dabei wird in diesem Bereich ein ringförmiger Dichtspalt 11 gebildet. Die Dichtungshülse 10 deckt im übrigen außerdem einen Ringspalt 12 zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 8 des Lüftermotors 4 ab.
5in the immediate vicinity of the inner wall of the annular sealing surface 9 of the cup-shaped holder 7. An annular sealing gap 11 is formed in this area. The sealing sleeve 10 also covers an annular gap 12 between the stator 3 and the rotor 8 of the fan motor 4.
5

Die napfförmige Aufnahme 7 der Lüfterhaube 1 bildet bodenseitig eine Ringkammer 13. Die Ringkammer 13 ist an ihrem Boden 14 angrenzend an die ringförmige Dichtfläche 9 mit mehreren über den Umfang verteilten, etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen 15 versehen. Die Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche 9 der napfförmigen Aufnahme 7 0 ist in ihrem inneren Bereich 16 in Richtung auf den Boden 14 verlaufend konisch ausgebildet. Die am Rotor 8 befestigte Dichtungshülse 10 ist an ihrem an den Rotor 10 geführten Ende an ihrem Umfang mit einem umlaufenden Dichtflansch 17 versehen, der mit Abstand über das Ende der ringförmigen Dichtfläche 9 der napfförmigen Aufnahme 7 greift.The cup-shaped holder 7 of the fan cover 1 forms an annular chamber 13 on the bottom side. The ring chamber 13 is provided on its bottom 14 adjacent to the annular sealing surface 9 with several drainage openings 15 distributed over the circumference and directed approximately radially outwards. The inner wall of the annular sealing surface 9 of the cup-shaped holder 7 0 is conical in its inner region 16 running towards the bottom 14. The sealing sleeve 10 attached to the rotor 8 is provided on its circumference at its end guided to the rotor 10 with a circumferential sealing flange 17 which extends at a distance over the end of the annular sealing surface 9 of the cup-shaped holder 7.

5 Der Rotor 8 des Lüftermotors 4 ist an seiner Außenseite mit Lüfterflügeln 18 versehen. Der Innenraum 19 des Rotors 8 ist im Bereich seiner vom Stator 3 abgewandten Stirnfläche 20 mit über seinen Umfang verteilten etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen 21 versehen.5 The rotor 8 of the fan motor 4 is provided with fan blades 18 on its outside. The interior 19 of the rotor 8 is provided with drainage openings 21 distributed around its circumference and directed approximately radially outwards in the area of its front surface 20 facing away from the stator 3.

0 Mittels der erfindungsgemäßen Abdichtung wird das unzulässige Eindringen von Strahlwasser in das Innere des Lüftermotors 4 über den zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 8 stets vorhandenen Ringspalt 12 verhindert. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann in der dort dargestellten Einbaulage des Lüftermotors 4 Strahlwasser zwar unter Umständen den ringförmigen Dichtspalt 11 passieren, gelangt dann aber in die Ringkammer 13 der 5 napfförmigen Aufnahme 7. In der Ringkammer 13 wird das Wasser abgefangen und fließt durch deren Abflußöffnungen 15 ab. Der konisch gestaltete innere Bereich 16 der ringförmigen Dichtfläche 9 verhindert dabei im unteren Bereich der Ringkammer 13, in den das eingedrungene Wasser abfließt, daß das Wasser an die Dichtungshülse 10 und weiter an den kritischen Ringspalt 12 zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 8 gelangt. Der Dichtflansch 0 17 der Dichtungshülse 10 stellt eine zusätzliche Sicherung gegen ein Eindringen von Strahlwasser in den ringförmigen Dichtspalt 11 dar.0 The seal according to the invention prevents the unacceptable penetration of water jets into the interior of the fan motor 4 via the annular gap 12 that is always present between the stator 3 and the rotor 8. As can be seen from the drawing, in the installation position of the fan motor 4 shown there, water jets can under certain circumstances pass through the annular sealing gap 11, but then enters the annular chamber 13 of the cup-shaped holder 7. The water is intercepted in the annular chamber 13 and flows out through its drainage openings 15. The conical inner area 16 of the annular sealing surface 9 prevents the water from reaching the sealing sleeve 10 and then the critical annular gap 12 between the stator 3 and the rotor 8 in the lower area of the annular chamber 13, into which the water that has penetrated flows out. The sealing flange 0 17 of the sealing sleeve 10 provides additional protection against the penetration of jet water into the annular sealing gap 11.

Sofern der Lüftermotor 4 in einer Position betrieben wird, in der seine Längsachse gegen die Horizontale geneigt ist, stellen wahlweise die Abflußöffnungen 15 der Ringkammer 13 bzw. die Abflußöffnungen 21 des Innenraumes 19 des Rotors 8 sicher, daß etwa eingedrungenes Wasser abfließen kann. Es kommt im Innern des Lüftermotors 4 bzw. in der unmittelbarenIf the fan motor 4 is operated in a position in which its longitudinal axis is inclined against the horizontal, the drain openings 15 of the annular chamber 13 or the drain openings 21 of the interior 19 of the rotor 8 ensure that any water that has penetrated can drain away. This occurs inside the fan motor 4 or in the immediate vicinity

Umgebung des Lüftermotors 4 auf keinen Fall zu einer Ansammlung von größeren Mengen von Wasser.Under no circumstances should large amounts of water accumulate in the area surrounding the fan motor 4.

Claims (3)

Anmelder: Fa. Wistro Jacobsstraße 2 Hannover 91 u. Z.: Wis-23-G 24. Mai 1993 SchutzansprücheApplicant: Wistro Jacobsstraße 2 Hannover 91 u. Z.: Wis-23-G 24 May 1993 Protection claims 1. Abdichtung für einen als Außenläufer-Motor ausgebildeten Lüftermotor (4), dessen Stator (3) im wesentlichen innerhalb einer napfförmigen Aufnahme (7) einer Lüfterhaube (1) eines fremdbelüfteten Elektromotors angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Seal for a fan motor (4) designed as an external rotor motor, the stator (3) of which is arranged essentially within a cup-shaped receptacle (7) of a fan cover (1) of a forced-ventilated electric motor, characterized by the following features: a) alle stromführenden Bauteile des Lüftermotors (4) sind vergossen.a) all current-carrying components of the fan motor (4) are encapsulated. 0 b) ein sich in Richtung auf den Rotor (8) erstreckender Abschnitt der napfförmigen Aufnahme (7) ist als ringförmige Dichtfläche (9) ausgebildet,0 b) a section of the cup-shaped receptacle (7) extending in the direction of the rotor (8) is designed as an annular sealing surface (9), c) am Rotor (8) des Lüftermotors (4) ist eine Dichtungshülse (10) angeordnet, die sich wenigstens teilweise in der Nähe der Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche (9) verlaufend in die napfförmige Aufnahme (7) hinein erstreckt und mit dieser einen 5 Dichtspalt (11) bildet,c) a sealing sleeve (10) is arranged on the rotor (8) of the fan motor (4), which extends at least partially near the inner wall of the annular sealing surface (9) into the cup-shaped receptacle (7) and forms a sealing gap (11) with it, d) die napfförmige Aufnahme (7) bildet bodenseitig eine Ringkammer (13), die an Ihrem Boden (14) mit mehreren über den Umfang verteilten, etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen (15) versehen ist,d) the cup-shaped holder (7) forms an annular chamber (13) on the bottom side, which is provided on its bottom (14) with several drainage openings (15) distributed around the circumference and directed approximately radially outwards, e) der Rotor (8) des Lüftermotors (4) ist an seiner vom Stator (3) abgewandten Stirnseitee) the rotor (8) of the fan motor (4) is on its front side facing away from the stator (3) 0 (20) mit mehreren über den Umfang verteilten, von dessen Innenraum (19) etwa radial nach außen geführten Abflußöffnungen (21) versehen.0 (20) is provided with a plurality of drainage openings (21) distributed around the circumference and extending approximately radially outwards from its interior (19). 2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Dichtungshülse (18) an ihrem an den Rotor (8) geführten Ende an Ihrem Umfang mit einem umlaufenden 5 Dichtflansch (17) versehen ist, der mit Abstand über das Ende der ringförmigen Dichtfläche (9) der napfförmigen Aufnahme (7) greift.2. Seal according to claim 1, characterized in that the sealing sleeve (18) is provided on its circumference with a circumferential sealing flange (17) at its end guided to the rotor (8), which extends at a distance over the end of the annular sealing surface (9) of the cup-shaped receptacle (7). 3. Abdichtung nach Anspruch 1 und gegebenenfalls Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der ringförmigen Dichtfläche (9) der napfförmigen Aufnahme (7) in ihren inneren Bereich (16) in Richtung auf den Boden (14) verlaufend konisch ausgebildet ist.
53. Seal according to claim 1 and optionally claim 2, characterized in that the inner wall of the annular sealing surface (9) of the cup-shaped receptacle (7) is conical in its inner region (16) extending in the direction of the bottom (14).
5
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