DE973853C

DE973853C - Durch einen Elektromotor angetriebener Schraubenluefter

Info

Publication number: DE973853C
Application number: DESCH6296A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-08
Filing date: 1951-04-08
Publication date: 1960-06-30

Description

Durch einen Elektromotor angetriebener Schraubenlüfter Die Erfindung betrifft einen durch einen Elektromotor angetriebenen Schraubenlüfter zur Erzeugung einer axial gerichteten, gleichmäßigen Luftströmung. Während die zur Durchlüftung von Räumen dienenden üblichen Tisch-, Wand- oder Deckenventilatoren eine Fächerwirkung ausüben und eine Umwirbelung der Luft erzeugen, wird durch die Schraubenlüfter ein axial gerichteter gleichmäßiger linearer Luftstrom hervorgerufen, der meistens durch ein kürzeres oder längeres Rohrende gefördert wird. Daher sind Schraubenlüfter üblicherweise in einem Wandring angeordnet, der durch die in ihm enthaltenen radialen Rippen, die den eigentlichen Lüfter tragen, zur Gleichrichtung der Luft beiträgt und an den sich die kürzere oder längere Rohrleitung anschließt.
Ziel der Erfindung ist es, einen Schraubenlüfter der vorgenannten Art derart zu gestalten, daß der verwendete Elektromotor möglichst klein gehalten werden kann und daher weniger Material und Raum erfordert als bisher. Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck das frei liegende Außenläufer-Blechpaket eines Außenläufer-Asynchronmotors und das mit diesem verbundene Flügelrad in der Strömungsrichtung, also axial, hintereinander angeordnet und sitzen die Wurzeln der Flügelblätter so tief auf der sich stromlinienförmig verjüngenden Nabe des Flügelrades, daß auf dem Außenläufer-Blechpaket ein starker anliegender Kühlluffstrom entsteht. Diese neue Anordnung bringt es mit sich, daß infolge der Ausbildung des Motors und der starken Kühlung, welcher die aktiven Teile des Motors unterworfen sind, ein Motor wesentlich kleinerer Abmessungen verwendet werden kann als bei den bekannten Lüftern. In der Praxis ist es z. B. gelungen, einen Schraubenlüfter gemäß der Erfindung mit einem 6-PS-Motor auszurüsten, der nur die Abmessungen eures normalen Motors von 3 bis 4 PS aufweist. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß sich auch das einen Luftwiderstand bildende zentrale Volumen, wie es der Motor darstellt, verkleinert, daß die- Flügelblätter verhältnismäßig noch näher zur Achse rücken können und daß sich im ganzen der Wirkungsgrad erheblich verbessert.
Bei als Fächer wirkenden Tischventilatoren, die von einem normalen Elektromotor mit Innenläufer angetrieben werden, ist es bereits bekannt, die Wurzeln der Flügelblätter des Flügelrades verhältnismäßig tief auf die sich stromlinienförmig verjüngende Nabe des Flügelrades zu setzen. Bei diesen bekannten Ventilatoren ist jedoch keine Kühlung des Motorgehäuses beabsichtigt und notwendig. Einerseits liegen die aktiven Teile des Motors nicht frei, und andererseits ist dieser so ausgelegt, daß eine intensive Kühlung nicht erforderlich ist.
Es sind auch schon nicht als Schraubenlüfter wirkende Ventilatoren bekanntgeworden, bei denen das Flügelrad mit dem Außenläufer eines Außenläufer-Asynchronmotors verbunden ist. Bei diesen Ventilatoren, die ohnehin keinen axial gerichteten, linearen Luftstrom erzeugen, sind die Flügel zudem unmittelbar auf dem Außenläufer selbst angebracht, so daß ein starker anliegender Kühlluftstrom auf dem Außenläufer auf keinen Fall zustande kommen kann und auch die Abführung der Verlustwärme erschwert ist. Bei einem als Deckenfächer wirkenden Ventilator hat man auch Außenläufer und Flügelrad bereits in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Da das Flügelrad jedoch in diesem Falle einen Luftstrom erzeugt, der im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Ventilators verläuft, kommt eine merkliche Kühlwirkung für den Elektromotor auch in diesem Falle nicht zustande.
Zweckmäßig ist das Flügelrad auswechselbar mit dem Außenläufer verbunden. Hierdurch ist es möglich, auf denselben Motor nach Wahl verschiedene Flügelräder für verschiedene Druckbereiche und Förderleistungen aufzusetzen. Die Nabe des Flügelrades kann zur Aufnahme des mit einem Kurzschlußkäfig versehenen Außenläufer-Blechpaketes zylindrisch verlängert sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache und billige Anordnung.
Zweckmäßig sind für eine Grundtype des Schraubenlüfters Läufer und Ständer mit verschiedenen Paketlängen, Läuferbohrungen und Nutabmessungen verwendbar. Auf diese Weise ist es möglich, nur durch Veränderung der aktiven Teile des Motors in axialer Richtung und unter Beibehaltung aller sonstigen Teile mehrere Lüftertypen mit verschiedener Motorleistung herzustellen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen, teilweise in einer Seitenansicht und teilweise in einem axialen Schnitt Abb. I einen von einem Außenläufer Asynchronmotor angetriebenen Schraubenlüfter gemäß der Erfindung, Abb. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel eines solchen Schraubenlüfters in einer Teildarstellung und Abb.3 das besonders ausgebildete Flügelrad eines Schraubenlüfters gemäß der Erfindung, ebenfalls in einer Teildarstellung.
In Abb. I besitzt das Flügelrad I eine sich stromlinienförmig verjüngende Nabe 2, welche die Flügel 3 trägt, wobei die Wurzeln dieser Flügel verhältnismäßig tief auf der Nabe 2 sitzen. Die Nabe 2 ist mit dem Außenläufer-Blechpaket 4 eines Außenläufer-Asynchronmotors fest verbunden. Sie sitzt auf einer Hohlwelle 5, die gleichzeitig einen Ölbehälter bildet und mit Gleitringen 6 in der weiteren Hohlwelle 7 umläuft. Diese ist in eine Buchse 8 eingeschrumpft, die ihrerseits in das feststehende Gehäuse 9 eingegossen ist. Die Hohlwelle 7 trägt den Stator Io mit der Kupferwicklung II. Diese ist durch eine Abdeckung 12, die aus einem nichtmagnetischen Material, z. B. Kunststoff, Gummi, Silumin, Messing od. dgl., besteht, gegen chemische Einflüsse geschützt.
Das rohrförmige Gehäuse 9 wird mit Hilfe mehrerer radialer Streben 13 in dem Wandring 14 gehalten, so daß Motor und Lüfter in diesem zentriert sind. Die radialen Streben 13 dienen außerdem zu einer weiteren Gleichrichtung des von dem Flügelrad I geförderten Luftstroms.
Dadurch, daß die Flügel 3 mit ihren Wurzeln ziemlich tief auf der sich stromlinienförmig verjüngenden Nabe 2 des Flügelrades I sitzen, entsteht auf dem frei liegenden Außenläufer-Blechpaket 4 ein starker, an diesem eng anliegender Kühlluftstrom. Die entstehende Verlustwärme wird daher sehr schnell und wirkungsvoll abgeführt, so daß der Motor wesentlich kleiner dimensioniert werden kann, als es sonst im Hinblick auf seine Leistung notwendig ist.
In Abb. 2 ist das Flügelrad i mit der Zentrierung 15 an der Nabe 2 auf den Kurzschlußring 16 des Außenläufer-Blechpaketes d. aufgepaßt und auf diesem auswechselbar angeordnet. Das Außenläufer-Blechpaket q. ist über den Kurzschlußkäfig und Kurzschlußring 16 mit der Hohlwelle 5 verbunden und vorteilhaft mit dieser in einer Form gegossen.
In Abb. 3 bildet das Flügelrad i mit der Nabe und der Hohlwelle 5 ein Stück, das in einer Form gegossen worden ist. Die Nabe 2 weist eine zylindrische Verlängerung 17 auf, die das nicht dargestellte Außenläufer-Blechpaket mit dem Kurzschlußläufer aufnimmt.
Durch einfache Veränderung der Paketlängen, Läuferbohrungen und Nutabmessungen an Läufer und Ständer ist es möglich, unter Beibehaltung aller sonstigen Teile und Abmessungen einer Grundtype Motoren verschiedener Leistungen herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Durch einen Elektromotor angetriebener Schraubenlüfter zur Erzeugung einer axial gerichteten, gleichmäßigen Luftströmung, dadurch gekennzeichnet, daß das frei liegende Außenläufer-Blechpaket eines Außenläufer-Asynchronmotors und das mit diesem verbundene Flügelrad in der Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind und die Wurzeln der Flügelblätter so tief auf der sich stromlinienförmig verjüngenden Nabe des Flügelrades sitzen, daß auf dem Außenläufer-Blechpaket ein starker anliegender Kühlluftstrom entsteht.
2. Schraubenlüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad auswechselbar mit dem Außenläufer verbunden ist.
3. Schraubenlüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des Flügelrades zur Aufnahme des mit einem Kurzschlußkäfig versehenen Außenläufer-Blechpaketes zylindrisch verlängert ist.
4. Schraubenlüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Grundtype Läufer und Ständer mit verschiedenen Paketlängen, Läuferbohrungen und Nutabmessungen verwendbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 699 902; österreichische Patentschrift Nr. 12817i; britische Patentschriften Nr. 588276, 646317, 648 665; USA.-Patentschrift Nr. 2 095 223; VDI-Fachberichte, 1949, S. 2o bis 26; Siemens-Zeitschrift, 1928, S. 397 bis 4o5.