EP1337795A1 - Antrieb eines gebläses für einen kältegeräteverdichter - Google Patents

Antrieb eines gebläses für einen kältegeräteverdichter

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Publication number
EP1337795A1
EP1337795A1 EP01989462A EP01989462A EP1337795A1 EP 1337795 A1 EP1337795 A1 EP 1337795A1 EP 01989462 A EP01989462 A EP 01989462A EP 01989462 A EP01989462 A EP 01989462A EP 1337795 A1 EP1337795 A1 EP 1337795A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic
magnetizable
housing
shaft
drive
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01989462A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Holzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1337795A1 publication Critical patent/EP1337795A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/026—Units comprising pumps and their driving means with a magnetic coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/003—General constructional features for cooling refrigerating machinery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2323/00—General constructional features not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2323/002—Details for cooling refrigerating machinery
    • F25D2323/0028—Details for cooling refrigerating machinery characterised by the fans
    • F25D2323/00281—Two or more fans

Definitions

  • the invention relates to a drive of a blower for 'the ventilation of a cold seal seal and a condenser, in which the drive motor driving the drive shaft of the cold seal seal and the cold seal seal are arranged within a closed housing and the fan is mounted outside of this housing.
  • the present invention is therefore based on the problem of developing a drive for a blower of a cold pack compressor, which consumes little energy during operation and requires little assembly effort.
  • the drive shaft directly or indirectly drives at least one magnetic or magnetizable component arranged inside the housing, so that at least one of its magnetic poles is moved in a circular path around the part of the shaft connected to the magnetic or magnetizable component.
  • at least one second magnetic or magnetizable component connected to a shaft is arranged, which is connected directly or indirectly to a rotationally moved fan, at least one of the poles of the magnetic or magnetizable component being moved in a circular path around the shaft.
  • the magnetic or magnetizable components are inside and outside of the Housing adjacent and are separated by a non-magnetizable housing wall. At least one of the magnetic or magnetizable components generates a magnetic field during operation.
  • the drive of the blower is coupled to the drive motor of the cold seal compressor using a magnetic field.
  • the additional energy requirement of the drive motor of the cold device seal is low.
  • This motor works with better efficiency than an electric motor that only drives the blower. It is also omitted e.g. the heat radiation from the fan motor, e.g. affects the efficiency of the cold pack seal.
  • the arrangement of the drive of the fan works with the help of the magnetic. Field more energy efficient than a separate drive for the blower.
  • the condenser or condenser pipes are located in the air flow of the blower.
  • magnétique or magnetizable components arranged nearby inside and outside the housing, e.g. one be a permanent magnet or electromagnet and the other e.g. also a permanent magnet or a magnetizable metallic material.
  • the poles of the magnets can be arranged eccentrically along the shaft or arranged perpendicular to the shaft.
  • the housing In the area between the magnetic or magnetizable components, the housing consists of a non-magnetizable material. As a result, no magnetization energy is lost when the field lines pass through the non-magnetizable area. Especially when the direction of the magnetic field changes, no magnetic loss is generated. At least one of the magnetic or magnetizable components builds up a magnetic field during operation. When the drive is operating, there is therefore a magnetic field between the inner and the outer component, which transmits a force effect from inside the housing to the outside or from outside the housing to the inside.
  • the component that builds up a magnetic field can be, for example, a permanent magnet or an electromagnet.
  • the shaft arranged inside and outside can be arranged approximately in alignment. In such an arrangement, the angular velocity of the rotational movements of the two shafts is only differentiated by the amount of slip.
  • the assembly tolerance of the magnetic or magnetizable components to one another can be large. At least one “PoJ” of a magnetic or magnetizable component sweeps over the center of the other wave on its circular path. The magnetic field builds up between these components and exerts a force between the components.
  • At least one of the magnetic or magnetizable components can be a permanent magnet.
  • the adjacent component separated by the non-magnetizable housing wall can also be a permanent magnet, for example. But it can also consist of a magnetizable material or be designed as an electromagnet.
  • one of the magnetic or magnetizable component is an electromagnet.
  • the adjacent component can then, for example, also be an electromagnet, consist of a magnetizable material or be a permanent magnet.
  • FIG. 1 shows a drive diagram of an externally driven blower for a cold equipment compressor.
  • An electric motor (20) is arranged in the housing (10) and drives a refrigeration device compressor (30). This can e.g. a single-acting reciprocating compressor _ein.
  • the shaft (23) of the electric motor (20) is i.a. connected to a magnet (40) arranged in the vicinity of an inner wall of the housing (10).
  • a second magnet (50) is arranged outside the housing (10) and is connected to a blower (70).
  • the housing (10) is, for example, cuboid. At least one area (12) of its outer wall is made of a non-magnetizable material, e.g. X 5 CrNi 18 9. This area (12) is e.g. Part of a side wall of the housing (10).
  • the electric motor (20) is electrically connected to a voltage source (8).
  • a voltage source (8) This can deliver a direct or alternating voltage, for example.
  • the motor can be, for example, a shunt or series motor, in the case of an alternating voltage source, for example, a commutator motor or a squirrel cage motor.
  • the rotor of the electric motor (20) is seated on a shaft (23) which drives the cold device seal (30) " .
  • This shaft (23) has a free end (24).
  • the permanent magnet (40) is arranged on this.
  • This permanent magnet (40) is aligned in such a way that the connecting line of its north (42) and south pole (43) is perpendicular to the shaft (23) and the magnet (40) - so as not to create an imbalance - is aligned symmetrically to the shaft (23)
  • the shaft (23) is arranged normal to the non-magnetizable region (12) of the housing (10.)
  • the center line of the permanent magnet (40) is aligned parallel to the region (12).
  • This area (12) has at least the area of a circle, the diameter of which corresponds to a diagonal of the magnet (40) arranged perpendicular to the shaft (23).
  • a second permanent magnet (50) is arranged outside the housing (10). He has approximately the same dimensions as the permanent magnet (40) arranged inside the housing (10). This magnet (50) is arranged such that the connecting line between its two poles is parallel to the non-magnetizable area (12).
  • the permanent magnet (50) is connected to a shaft (60), which is arranged normal to the non-magnetizable area (12) of the housing wall.
  • the unc is mounted in the bearing (80).
  • the center of gravity of the magnet (50) is on the center line of the shaft (60). When installed, the shaft (60) is aligned with the shaft (23) located inside the housing (10).
  • the blower (70) for example in the form of a two-bladed propeller, is arranged on the end (64) of the shaft (60) opposite the permanent magnet (50).
  • the magnetic field (56) connects the north (42) and the south pole (43) of the permanent magnet (40).
  • the infinitesimally small parts of magnetizable components that are located in the area of the field (56) are aligned in the direction of the field (56).
  • the second permanent magnet (50) aligns itself by rotating the shaft (60) in the .agerü ⁇ g (80) ⁇ so that its south pole (53) has the shortest distance to the " north pole (42) of the permanent magnet (40) and its north pole (52) has the shortest distance from the south pole (43) of the permanent magnet (40).
  • two magnetic fields (56) penetrate the non-magnetizable area (12), which separate the north pole (42, 52) connect one with the south pole (43, 53) of the other magnet (40, 50).
  • the permanent magnet (40) rotates through the same angle of rotation as the shaft (23).
  • the magnetic fields (56) change.
  • This change in the fields (56) causes a force effect of the magnets (40, 50) on one another, which increases with increasing difference in the angular position of the magnets (40, 50).
  • the externally arranged magnet (50) in of the bearing (80) is freely rotatable, this force causes this magnet (50) to rotate with the shaft (60) as soon as the forces directed against the rotation, such as the friction in the bearing (80) and the moment of inertia, are overcome.
  • the shaft (60) outside the housing (10) is rotated with a delay until the poles (42, 53 or 43, 52) of the »magnets (40, 50) have again reached the shortest distance from each other.
  • the permanent magnet (50) arranged outside the housing (10) tends to be aligned parallel to the magnet (40) arranged inside.
  • the rotational movement of the magnet (50) is delayed compared to that of the leading permanent magnet (40). A slip occurs between the two movements.
  • This slip during acceleration is smaller, the smaller the moment of inertia of the permanent magnet (50), its shaft (60) and the fan (70) arranged outside the housing (10).
  • magnet (50) and blower (70) e.g. a reduction stage may be arranged.
  • the mass moment of inertia of the blower (70) reduced to the shaft (60) on the magnet (50) then decreases in the ratio of the square of the reduction ratio.
  • the slip is primarily determined by the force of the magnetic fields (56) and the friction in the bearing (80).
  • the non-magnetizable area (12) can also be made of a non-metallic material, e.g. Plastic. This does not or only slightly deflects the imaginary field lines that form around the magnets (40 or 50). For example, the magnetic forces of the permanent magnet (40) arranged inside the housing (10) act unhindered and almost loss-free on the permanent magnet (50) arranged outside the housing (10).
  • the permanent magnet (40) arranged in the housing (10) can also be connected to the via a step-up or step-down ratio Electric motor (20) can be connected.
  • a magnetizable material can also be used outside the housing (10). Since only one magnetic field is generated in such an arrangement, the force effect between the rotating parts is lower in this case, the slip between the rotational movements is thus greater than when two permanent magnets (40, 50) are used.
  • an electromagnet can also be used. This is then fed, for example, electrically with a DC voltage. A magnetic field is only built up when an electrical voltage is applied. This will be dismantled again, as soon as. the. the DC voltage is switched off. This is e.g. the risk of contamination from deposits of magnetizable parts is reduced compared to the use of permanent magnets (40).
  • the magnet (40) or magnetizable material arranged inside the housing (10) can also be arranged concentrically to the magnet (50) or magnetizable material arranged outside the housing (10).
  • the housing (10) can have a bulge in the area of the non-magnetizable area (12), via which the magnet (50) arranged outside is arranged as a bell. With such an arrangement, the density of the magnetic field lines in the space between the two partners is large compared to the parallel arrangement.
  • the magnetic poles (42, 43, 52, 53) then lie, for example, in one plane " .
  • a plurality of north (42, 52) and south (43, 53) poles can also be arranged alternately on the circumference.
  • the driving part can be permanent or electromagnetic.
  • the outer part then consists, for example, of an armature ring which carries electromagnetic windings as poles. These are then connected via short-circuit cages. When a DC voltage is applied to the outer windings, the system then acts as an induction coupling. If there is a speed difference between the input and output side, the magnetic flux changes and induces a current in the short-circuit cage, which causes the poles of the electromagnetic windings to be carried along.
  • the magnet (40, 50) arranged inside and / or outside the housing (10) can also be arranged such that only one pole (42, 43, 52, 53) points in the direction of the non-magnetizable region (12).
  • the magnet (40, 50) is then arranged, for example, parallel to the shaft (23 or 60), so that the pole (42, 43, 52, 53) does not lie on the center line of the shaft (23, 60)
  • the pole (42, 43, 52, 53) of the magnet (40, 50) pointing in the direction of the non-magnetizable area sweeps over the axis of rotation of the other magnetic or magnetizable component ( 40, 50).
  • the rotational movements of the shafts (23, 60) thus run in the same direction.
  • the two shafts (23, 60) can also be arranged at an angle to one another. Since the shortest distances between the poles (42, 53 or 43,., 52) change during a rotation in such an arrangement, the force effect of the magnetic and / or magnetizable components on one another changes. The slip between the rotational movement inside the housing (10) and the rotational movement outside the housing (10) is not constant.
  • a hydraulic or pneumatic motor for example, can also be used.
  • the fan (70) can comprise a multi-bladed propeller. It can be designed as an axial or radial fan, for example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines Gebläses für die Belüftung eines Kältegeräteverdichters und eines Verflüssigers, bei dem der eine Antriebswelle treibende Antriebsmotor des Kältegeräteverdichters und der Kältegeräteverdichter innerhalb eines geschlossenen Gehäuses angeordnet sind und das Gebläse außerhalb dieses Gehäuses gelagert ist. Hierzu treibt die Antriebswelle direkt oder indirekt mindestens ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil rotatorisch an. Außerhalb des Gehäuses ist mindestens ein zweites an einer Welle angebundenes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil angeordnet, das direkt oder indirekt mit einem rotatorisch bewegten Gebläse verbunden ist. Die magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile sind innerhalb und außerhalb des Gehäuses benachbart und sind durch eine nicht magnetisierbare Gehäusewand getrennt. Mindestens eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile erzeugt bei Betrieb ein Magnetfeld.

Description

Antrieb eines Gebläses für einen Kaltegerateverdichter
Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines Gebläses für' die Belüftung eines Kaltegerateverdichters und eines Verflüssigers, bei dem der eine Antriebswelle treibende Antriebsmotor des Kaltegerateverdichters und der Kaltegerateverdichter innerhalb eines geschlossenen Gehäuses angeordnet sind und das Gebläse außerhalb dieses Gehäuses gelagert ist.
Aus der DE 199 07 077 A1 ist der Antrieb eines Gebläses für die Konvektion an einen Kaltegerateverdichter bekannt. Dieser Antrieb ist ein Elektromotor, der direkt die Welle des Gebläses antreibt. Dieser Antrieb des Gebläses wird separat von einer Spannungsquelle aus gespeist. Für den elektrischen Anschluss ist das Verlegen und der Anschluss elektrischer Leitungen erforderlich. Der für die geringe Leistung erforderliche Motor hat einen schlechten Wirkungsgrad und verschlechtert u.a. durch seine Wärmeabgabe die Effizienz der Kälteerzeugung. Die für den Antrieb des Gebläses erforderliche Energie addiert sich zusätzlich zu den Energien der anderen Verbraucher.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, einen Antrieb für ein Gebläse eines Kaltegerateverdichters zu entwickeln, der beim Betrieb wenig Energie verbraucht und einen geringen Montageaufwand erfordert.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Hierzu treibt die Antriebswelle direkt oder indirekt mindestens ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil rotatorisch an, so dass mindestens einer seiner magnetischen Pole auf einer Kreisbahn um den mit dem magnetischen oder dem magnetisierbaren Bauteil verbundenen Teil der Welle bewegt wird. Außerhalb des Gehäuses ist mindestens ein zweites an einer Welle angebundenes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil angeordnet, das direkt oder indirekt mit einem rotatorisch bewegten Gebläse verbunden ist, wobei mindestens einer der Pole des magnetischen oder magnetisierbaren Bauteils auf einer Kreisbahn um die Welle bewegt wird. Die magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile sind innerhalb und außerhalb des Gehäuses benachbart und sind durch eine nicht magnetisierbare Gehäusewand getrennt. Mindestens eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile erzeugt bei Betrieb ein Magnetfeld.
Bei dieser Anordnung wird die Antrieb des Gebläses mit Hilfe eines magnetischen Feldes mit dem Antriebsmotor des Kaltegerateverdichters gekoppelt. Hierdurch kann auf einen separaten Motor für das Gebläse verzichtet werden. Der zusätzliche Energiebedarf des Antriebsmotors des Kaltegerateverdichters ist gering. Dieser Motor arbeitet mit einem besserem Wirkungsgrad als ein Elektromotor, der nur das Gebläse antreibt. Es entfällt auch z.B. die Wärmeabstrahlung des Gebläsemotors, die z.B. die Effizienz des Kaltegerateverdichters beeinflusst. Somit arbeitet die Anordnung des Antriebs des Gebläses mit Hilfe des. magnetischen. Feldes energieeffizienter als ein separater Antrieb für das Gebläse.
Durch den Wegfall des Motors entfallen die Kosten des Motors sowie auch der Montageaufwand des Motors einschließlich des Montageaufwands für die z.B. elektrische Ansteuerung des Motors. Das Gebläse ist mit seinen Befestigungsteilen nur am Gehäuse des Kaltegerateverdichters auszurichten. Diese Einheit, ist daher montagefreundlicher als ein separater Antrieb.
Im Luftstrom des Gebläses liegen die Rohrleitungen des Kondensators bzw. des Verflüssigers.
Von den innerhalb und außerhalb des Gehäuses in der Nähe angeordneten magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile kann z.B. eines ein Permanentmagnet oder Elektromagnet sein und das andere z.B. ebenfalls ein Permanentmagnet oder ein magnetisierbarer metallischer Werkstoff. Hierbei können die Pole der Magneten entlang der Welle exzentrisch angeordnet sein oder senkrecht zur Welle angeordnet sein.
Das Gehäuse besteht im Bereich zwischen den magnetischen oder magnetisierbaren Bauteilen aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff. Hierdurch wird beim Durchtritt der Feldlinien durch den nicht magnetisierbaren Bereich keine Magnetisierungsenergie verloren. Vor allem bei Änderung der Richtung des Magnetfeldes werden keine Ummagnetisierungsverluste erzeugt. Mindestens eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile baut bei Betrieb ein Magnetfeld auf. Bei Betrieb des Antriebs besteht somit zwischen dem inneren und dem äußeren Bauteil ein Magnetfeld, das eine Kraftwirkung von innerhalb des Gehäuses nach außen oder von außerhalb des Gehäuses nach innen überträgt. Das ein Magnetfeld aufbauende Bauteil kann beispielsweise ein Permanent- oder ein Elektromagnet sein.
Die innen und die außen angeordnete Welle können annährend fluchtend angeordnet sein. Bei einer solchen Anordnung ist die Winkelgeschwindigkeit der Rotationsbewegungen der beiden Wellen nur um den Betrag des Schlupfes unterschieden. Hierbei kann die Montagetoleranz der magnetischen bzw. magnetisierbaren Bauteile zueinander groß sein. Mindestens ein „ PoJ eines magnetischen oder magnetisierbaren Bauteils überstreicht auf seiner Kreisbahn den Mittelpunkt der anderen Welle. Das magnetische Feld baut sich zwischen diesen Bauteilen auf und übt eine Kraftwirkung der Bauteile aufeinander aus.
Mindestens eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile kann ein Permanentmagnet sein. Das durch die nichtmagnetisierbare Gehäusewand getrennte benachbarte Bauteil kann beispielsweise ebenfalls ein Permanentmagnet sein. Es kann aber auch aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehen oder als Elektromagnet ausgeführt sein.
Ähnliche Varianten~sind denkbar, wenn eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile ein Elektromagnet ist. Das benachbarte Bauteil kann dann z.B. ebenfalls ein Elektromagnet sein, aus einem magnetisierbaren Werkstoff bestehen oder ein Permanentmagnet sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
Figur 1 : Antriebsschema eines fremdangetriebenen Gebläses für einen Kaltegerateverdichter Die Figur 1 zeigt ein Antriebsschema eines fremdangetriebenen Gebläses für einen Kaltegerateverdichter.
in Gehäuse (10) ist ein Elektromotor (20) angeordnet, der einen Kältege- äteverdichter (30) antreibt. Dies« kann z.B. ein einfach wirkender Hubkolbenverdichter _ein. Die Welle (23) des Elektromotors (20) ist u.a. mit einem in der Nähe einer Innenwand des Gehäuses (10) angeordneten Magneten (40) verbunden. Außerhalb des Gehäuses (10) ist ein zweiter Magnet (50) angeordnet, der mit einem Gebläse (70) verbunden ist.
Das Gehäuse (10) ist beispielsweise quaderförmig aufgebaut. Mindestens ein Bereich (12) seiner, äußeren Wand ist aus..einem nicht magnetisierbaren Werkstoff, z.B. X 5 CrNi 18 9, ausgeführt. Dieser Bereich (12) ist im Einbauzustand z.B. Teil einer Seitenwand des Gehäuses (10).
Der Elektromotor (20) ist elektrisch an eine Spannungsquelle (8) angeschlossen. Diese kann beispielsweise eine Gleich- oder Wechselspannung liefern. Bei einer Gleichstromquelle kann der Motor beispielsweise ein Neben- oder Reihenschlussmotor sein, bei einer Wechselspannungsquelle beispielsweise ein Kommutator-Motor oder ein Kurzschlussläufer-Motor.
Der Rotor des Elektromotors (20) sitzt auf einer Welle (23), die den Kaltegerateverdichter (30)" antreibt. Diese Welle (23) hat ein freies Ende (24). An diesem ist z.B. der Permanentmagnet (40) angeordnet. Dieser Permanentmagnet (40) ist so ausge- richtet, dass die Verbindungslinie seines Nord- (42) und Südpols (43) senkrecht zur Welle (23) steht und der Magnet (40) - um keine Unwucht zu erzeugen - symmetrisch zur Welle (23) ausgerichtet ist. Im Einbauzustand der Welle (23) im Gehäuse (10) ist die Welle (23) normal zum nichtmagnetisierbaren Bereich (12) des Gehäuses (10) angeordnet. Die Mittellinie des Permanentmagneten (40) ist parallel zum Bereich (12) ausgerichtet. Dieser Bereich (12) hat mindestens die Fläche eines Kreises, dessen Durchmesser einer senkrecht zur Welle (23) angeordnete Diagonale des Magneten (40) entspricht.
Außerhalb des Gehäuses (10) ist ein zweiter Permanentmagnet (50) angeordnet. Er hat etwa die gleichen Abmessungen wie der innerhalb des Gehäuses (10) angeordnete Permanentmagnet (40). Dieser Magnet (50) ist so angeordnet, dass die Verbindungslinie zwischen seinen beiden Polen parallel zum nichtmagnetisierbaren Bereich (12) liegt. Der Permanentmagnet (50) ist mit einer Welle (60) verbunden, die normal zum nichtmagne- tisierbaren Bereich (12) der Gehäusewand angeordnet .ist unc die in der, Lagerung (80) gelagert ist. Hierbei liegt der Schwerpunkt des Magneten (50) auf der Mittellinie der Welle (60). Die Welle (60) fluchtet im Einbauzustand mit der innerhalb des Gehäuses (10) gelegenen Welle (23). An der dem Permanentmagneten (50) gegenüberliegenden Ende (64) der Welle (60) ist das Gebläse (70), z.B. in Form eines zweiblättrigen Propel- lers, angeordnet.
Wird . der . Elektromotor, (20) an das elektrische JN,3tz, angeschlossen,, wird die Rotationsbewegung des Rotors (22) auf die Welle (23) übertragen. Der am freien Ende (24) der Welle (23) angeordnete Permanentmagnet (40) rotiert mit der Drehzahl der Welle (23). Um den Permanentmagneten (40) besteht ein magnetisches Feld.
Das magnetische Feld (56) verbindet den Nord- (42) und den Südpol (43) des Permanentmagneten (40). Die infinitesimal kleinen Teile magnetisierbarer Bauteile, die sich im Bereich des Feldes (56) befinden, werden in Richtung der Feldes (56) ausgerichtet.
Der zweite Permanentmagnet (50) richtet sich durch Drehung der Welle (60) in der .agerüήg (80)~sö aus, dass sein Südpol (53) den kürzesten Abstand zum "Nordpol (42) des Permanentmagneten (40) hat und sein Nordpol (52) den kürzesten Abstand zum Südpol (43) des Permanentmagneten (40) hat. Zwischen den beiden Magneten (40, 50) bilden sich zwei den nichtmagnetisierbaren Bereich (12) durchdringende Magnetfelder (56), die den Nordpol (42, 52) des einen mit dem Südpol (43, 53) des anderen Magneten (40, 50) verbinden.
Bei der Rotation der Motorwelle (23) dreht sich der Permanentmagnet (40) um den gleichen Drehwinkel wie die Welle (23). Bei Änderung der Lage des Magneten (40) ändern sich die magnetischen Felder (56). Diese Änderung der Felder (56) verursacht eine Kraftwirkung der Magnete (40, 50) zueinander, die mit zunehmender Differenz der Winkellage der Magneten (40, 50) zunimmt. Da der außen angeordnete Magnet (50) in der Lagerung (80) frei drehbar gelagert ist, verursacht diese Kraft eine Drehung dieses Magneten (50) mit der Welle (60), sobald die entgegen der Rotation orientierten Kräfte wie z.B. die Reibung in der Lagerung (80) und das Massenträgheitsmoment überwunden sind. Die Welle (60) außerhalb des Gehäuses (10) wird verzögert mitgedreht, bis die Pole (42, 53 bzw. 43, 52) der» Magneten (40, 50) wieder den kürzesten Abstand, zueinander erreicht haben.
Wird die Drehzahl der Welle (23) erhöht, beschleunigt sich die Geschwindigkeit der Änderung der Feldlinien. Der außerhalb des Gehäuses (10) angeordnete Permanentmagnet (50) hat das Bestreben, sich parallel dem innen angeordneten Magneten (40) auszurichten. Je nach dem Massenträgheitsmoment des außerhalb des Gehäuses (10), angeordneten Systems sowie der Reibung der Welle (60) in .d.eη Lagerung (80) verzögert sich die Rotationsbewegung des Magneten (50) gegenüber der des vorauseilenden Permanentmagneten (40). Zwischen beiden Bewegungen stellt sich ein Schlupf ein.
Dieser Schlupf während der Beschleunigung ist umso kleiner, je kleiner das Massenträgheitsmoment des außerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Permanentmagneten (50), seiner Welle (60) und des Gebläses (70) ist. Zwischen Magnet (50) und Gebläse (70) kann z.B. eine Untersetzungsstufe angeordnet sein. Das auf die Welle (60) am Magneten (50) reduzierte Massenträgheitsmoment des Gebläses (70) sinkt dann im Verhältnis des Quadrates des Untersetzungsverhältnisses. Bei konstanter Drehzahl wird der Schlupf vor allem durch die Kraftwirkung der magnetischen Felder (56) und die Reibung in der Lagerung (80) bestimmt.
Der nicht magnetisierbare Bereich (12) kann auch aus einem nichtmetallischem Werkstoff, wie z.B. Kunststoff, bestehen. Dieser lenkt die gedachten Feldlinien, die sich um die Magneten (40 bzw. 50) bilden, nicht oder gering ab. So können z.B. die magnetischen Kräfte des innerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Permanentmagneten (40) ungehindert und annähernd verlustfrei auf den außerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Permanentmagneten (50) wirken.
Statt des direkten Antriebes kann der im Gehäuse (10) angeordnete Permanentmagnet (40) auch über eine Über- oder Untersetzungsstufe an den Elektromotor (20) angebunden sein.
Statt des z.B. außerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Permanentmagneten (50) kann auch ein magnetisierbarer Werkstoff eingesetzt werden. Da bei einer derartigen Anordnung-nur ein Magnetfeld erzeugt wird, ist die Kraftwirkung -zwischen .den rotierenden Teilen in diesem Falle geringer, der Schlupf zwischen den Rotationsbewegungen ist somit größer als beim Einsatz zweier Permanentmagneten (40, 50).
Anstelle eines innerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Permanentmagneten (40) kann auch ein Elektromagnet verwendet werden. Dieser ist dann beispielsweise elektrisch mit einer Gleichspannung gespeist. Nur bei Anlegen einer elektrischen Spannung wird ein Magnetfeld aufgebaut. Dieses wird wieder abgebaut,, sobald . der. die Gleichspannung abgeschaltet wird. Hiermit wird z.B. die Gefahr der Verschmutzung durch Ablagerung magnetisierbarer Teile verringert gegenüber dem Einsatz von Permanentmagneten (40).
Der innerhalb des Gehäuses (10) angeordnete Magnet (40) oder magnetisierbare Werkstoff kann auch konzentrisch zum außerhalb des Gehäuses (10) angeordneten Magnet (50) oder magnetisierbaren Werkstoff angeordnet sein. Hierbei kann das Gehäuse (10) im Bereich des nichtmagnetisierbaren Bereichs (12) eine Beule aufweisen, über die der außerhalb angeordnete Magnet (50) als Glocke angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung ist im Zwischenraum zwischen beiden Partnern die Dichte der magnetischen Feldlinien groß gegenüber der parallelen Anordnung. Die magnetischen Pole (42, 43, 52, 53) liegen dann beispielsweise in einer Ebene".
Bei einer solchen Anordnung können auch mehrere Nord- (42, 52) und Südpole (43, 53) abwechselnd am Umfang angeordnet sein. Hierbei kann z.B. der treibende Teil permanent- oder elektromagnetisch ausgeführt sein. Der äußere Teil besteht dann beispielsweise aus einem Ankerring, der elektromagnetische Wicklungen als Pole trägt. Diese sind dann über Kurzschlusskäfige verbunden. Bei Anlage einer Gleichspannung an die äußeren Wicklungen wirkt das System dann als Induktionskupplung. Bei einem Drehzahlunterschied zwischen Antriebs- und Abtriebsseite ändert sich der magnetische Fluss und induziert im Kurzschlusskäfig einen Strom, der die Mitnahme der Pole der elektromagnetischen Wicklungen bewirkt. Der innerhalb und/oder der außerhalb des Gehäuses (10) angeordnete Magnet (40, 50) kann auch so angeordnet sein, dass nur ein Pol (42, 43, 52, 53) in Richtung des nicht magnetisierbaren Bereichs (12) zeigt. Der Magnet (40, 50) ist dann z.B. parallel zu der Welle (23 bzw. 60) angeordnet, so dass der Pol (42, 43, 52, 53) nicht auf der Mittellinie der Welle (23, 60) liegt.- Der in«.Richtung..des nichtmagnetisierbaren Bereichs zeigende Pol (42, 43, 52, 53) des Magneten (40, 50) überstreicht während der Rotation der Welle (23, 60) mit seiner Kreisbahn die Rotationsachse des anderen magnetischen oder magnetisierbaren Bauteils (40, 50). Somit laufen die Rotationsbewegungen der Wellen (23, 60) gleichsinnig.
Die beiden Wellen (23, 60) können auch in einem Winkel zueinander angeordnet sein. Da sich bei einer .solchen .Anordnung .die kürzesten Abstände der Pole (42, 53 bzw. 43,.,52) während der Rotation ändert, ändert sich die Kraftwirkung der magnetischen und/oder magnetisierbaren Bauteile zueinander. Der Schlupf zwischen der Rotationsbewegung innerhalb des Gehäuses (10) und der Rotationsbewegung außerhalb des Gehäuses (10) ist nicht konstant.
Anstatt eines Elektromotors (20) kann beispielsweise auch ein hydraulischer oder., pneumatischer Motor eingesetzt werden.
Das Gebläse (70) kann einen mehrflügeligen Propeller umfassen. Es kann z.B. als Axialoder Radiallüfter ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste
Spannungsquelle
Gehäuse nicht magnetisierbarer Bereich, nicht magnetisierbare Gehäusewand
Elektromotor
Welle, Antriebswelle freies Ende von (23)
Kaltegerateverdichter
Permanentmagnet innerhalb (10), Magnet, magnetisches oder magnetisierbares Bauteil Nordpol von (40), magnetischer Pol Südpol von (4ö); magnetischer Pol
Permanentmagnet außerhalb (10), Magnet, magnetisches oder magnetisierbares Bauteil Nordpol von (50), magnetischer Pol Südpol von (50), magnetischer Pol Magnetfeld, Feld
Welle Ende von (60)
Gebläse Lagerung

Claims

Patentansprüche
1. Antrieb eines Gebläses für' die Belüftung eines Kaltegerateverdichters und eines Verflüssigers, bei dem der eine Antriebswelle treibende Antriebsmotor des Kaltegerateverdichters und der Kaltegerateverdichter innerhalb eines geschlossenen Gehäuses angeordnet sind und das Gebläse außerhalb dieses Gehäuses gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Antriebswelle (23) direkt oder indirekt mindestens ein innerhalb des Gehäuses (10) angeordnetes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil (40) rotatorisch antreibt, so- dass mindestens einer seiner magnetischen Pole (42, 43) auf einer Kreisbahn um den mit dem magnetischen oder dem magnetisierbaren Bauteil (40) verbundenen Teil der Welle (23) bewegt wird - dass außerhalb des Gehäuses (10) mindestens ein zweites an einer Welle (60) angebundenes magnetisches oder magnetisierbares Bauteil (50) angeordnet ist, das direkt oder indirekt mit einem rotatorisch bewegten Gebläse (70) verbunden ist, wobei mindestens einer der Pole (52, 53) des magnetischen oder magnetisierbaren Bauteils (50) auf einer Kreisbahn um die Welle (60) bewegt wird. - dass die magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile (40, 50) innerhalb und außerhalb des Gehäuses (10) benachbart sind und durch eine nicht magnetisierbare Gehäusewand (12) getrennt sind, dass mindestens eines der magnetischen oder magnetisierbaren Bauteile (40, 50) bei Betrieb ein Magnetfeld erzeugt.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (23, 60) annähernd fluchtend angeordnet sind.
3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bauteile (40, 50) permanentmagnetisch ist.
4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bauteile (40, 50) elektrisch magnetisierbar ist.
5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse(70) ein Axialgebläse ist.
6-* Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass--das Gebläse (70) einen mehrflügeligen Propeller umfasst.
7. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein dem nichtmagnetisierbaren Bereich (12) zugewandter Pol (42, 43, 52, 53) eines magnetischen oder magnetisierbaren Bauteils (40, 50) bei Rotation der mit ihm verbundene Welle (23, 60) den Mittelpunkt der jeweils anderen Welle (23, 60) überstreicht.
8. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die nicht magnetisierbare Gehäusewand (12) aus dem Werkstoff X 5 CrNi 18 9 besteht.
9. Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Pole (42, 43, 52, 53) innerhalb und außerhalb des Gehäuses (10) auf einer Ebene angeordnet sind.
10. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht magnetisierbare Bereich (12) größer ist als die Fläche, die durch die Kreisbahn der am weitesten von den
Wellen (23, 60) in einer Richtung parallel zum nichtmagnetisierbaren Bereich (12) entfernten Polen (42, 43, 52, 53) aufgespannt wird.
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