DE2012760A1

DE2012760A1 - Vorrichtung zum Fördern gasförmiger Medien

Info

Publication number: DE2012760A1
Application number: DE19702012760
Authority: DE
Inventors: Reiner 8130 Starnberg; Baader Henning Fritz Dipl.-Ing· 8000 München; Linde Robert von Dipl.-Ing. 8032 Gräfelfing Friedl
Original assignee: Webasto-Werk GmbH, 803I Stockdorf
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1970-11-05
Also published as: FR2039000A5; AT289244B; GB1249093A

Description

WEBASTO-WERK G.M.B.H. Stoukdorf, den I8.4/I969

PA-Baa/fi L 19

Vorrichtung zum Fördern gasförmiger Medien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern gasförmiger Medien, die mit einem Elektromotor und einem Gebläserad arbeitet,

■Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art sind in den verschiedensten Ausführungsformen bereits bekannt geworden. Um damit unterschiedliche Luftmengen fördern zu können, hat man im allgemeinen einen Elektromotor verwendet, der eine zusätzliche Wicklung aufwies, d.h. bei Nennspannung mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden konnte* Da derartige Elektromotoren verhältnismässig teuer sind, hat man für billigere Anlagen auch schon einen einfach gewickelten Elektromotor mit einem Vorwiderstand ver-. wendet und dabei in Kauf genommen, dass bei der Schaltung mit Vorwiderstand trotz der geringeren Luftleistung die gleiche elektrische Aufnahmeleistung verbraucht wurde.

Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Fördern gasförmiger Medien zu schaffen, die mit einem einfach gewickelten Elektromotor in zwei Luftleistungsbereichen arbeiten kann.

Diese Aufgabe wird durch den mit der Erfindung gemachten Vorschlag gelöst, nach welchem man an der eingangs beschriebenen Vorrichtung folgende Merkmalkombination vorsieht:

a) eine Schaltvorrichtung zum Umpolen des Elektromotors

b) Verwendung eines Gebläserades, das in beiden Drehrichtungen in gleicher ^ Förderrichtung fördert und

c) Verwendung eines im Anschluss an den Gebläseradaustritt ringförmigen zum Elektromotor koaxial verlaufenden Druckkanalteiles.

Als Gebläserad kommt hier nur ein Radial- oder ein Halbaxialrad in Frage, da nur diese Räder bei unterschiedlichen Drehrichtungen in gleicher Förderrichtung fördern. Durch unterschiedliche Wahl der Schaufeleintrittswinkel des gewählten Rades lässt sich ein relativ grosser Bereich von Leistungspaaren erzielen. Die Förderleistung bei Antrieb in verschiedenen Drehrichtungen wird umso stärker von einander abweichen, je stärker die Schaufelkrümmung des Gebläserades ist. Die Verwendung des ringförmigen zum Elektromotor koaxial verlaufenden Druckkanalteiles im Gegensatz zu den bei mit Radialrädern üblichen Schneckengehäusen.beschränkt die Verluste

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bei Umkehr dor Drehrichtung erheblich. Im Gegensatz zu der Lösung mit Vorwiderstand beansprucht bei der vorgeschlagenen Lösung der Elektromotor bei kleinerer Förderleistung des Rades auch eine erheblich niedrigere elektrische AufnahmeIeistung.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Oxydmagnetmotors, da derartige Motoren ausserordentlich leicht umzupolen sind.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für ein mit flüssigem Brennstoff gespeistes Heizgerät eine Nachlaufeinrichtung zu schaffen, die darin besteht, dass bei Abschalten des Heizgerätes die Brennstofförderung unterbrochen, aber eine bestimmte Zeit weiterhin"noch Luft gefördert wird. Ein derartiger Nachlauf wurde bisher entweder durch ein Magnetventil in der Brennstoffleitung erzielt oder durch ein Abkuppeln der Brennstoffpumpe beim Ausschalten des Gerätes erreicht, wobei in beiden Fällen die Luftförderung über einen thermisch gesteuerten Unterbrecher noch bis zum Abkühlen des Gerätes aufrecht erhalten wurde.

Es wird nunmehr der Vorschlag gemacht, den erwähnten Nachlauf durch Kombination mit der vorgeschlagenen Vorrichtung zu bewirken, indem man den umpolbaren Elektromotoren noch eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Hoizmediums, sowie eine brennstoffpumpe für einen Brenner antreiben lässt und das in beiden Drehrichtungen in gleicher Förderrichtung fördernde Gebläse zur Förderung der Verbrennungsluft verwendet«

Eine andere Lösung besteht darin, dass der umpolbare Elektromotor als Gebläse das Heizluftgebläse des Heizgerätes und eine Brennstoffpumpe zur Speisung des Brenners des Heizgerätes antreibt.

In beiden Fällen kann man einen Nachlauf dadurch erreichen, dass man die Brennstoffördereinrichtung so ausbildet, dass sie nur in einer der beiden Drehrichtungen der Antriebswelle fördert. Hierbei verwendet man entweder ein Rückschlagventil in der Brennstoffsaugleitung oder wählt das Antriebsmittel der Brennstoffpumpe bzw. die Brennstoffpumpe so aus, dass nur in einer Drehrichtung der Antriebswelle eine Förderung erfolgt.

Der Nachlauf wird jedoch bei den beiden vorgeschlagenen Lösungswegen auch ohne die erwähnte Ausbildung der Brennstoffordereinrichtung erzielt. Man muss jedoch in diesem Falle dann in Kauf nehmen, dass dor Brennstoff von der Fördereinrichtung bei Umkehr der Drehrichtung der Antriebswelle je nach Art der Brennstoffpumpe ganz oder teilweise in den Vorratsbehälter

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zurückgefordert wird. Letzteres kann beim Start des Brenners zu Schwierigkeiten führen," wenn man keinen Vorlauf vorsieht und die Brennstoffleitung verhältnismässig lang ist, d.h. es einer zu langen Zeit bedarf, bis in der leergepumpten Leitung Brennstoff zum Brenner gefördert.wird. Zur Steuerung des Nachlaufs wird ferner vorgeschlagen, von den Eontakten der Umpoleinrichtung einen mit dem Elektromotor über einen thermisch gesteuerten Unterbrecher zu verbinden.

Bei der Lösung, in der der umpolbare Elektromotor als Gebläse das Heizluftgebläse eines Heizgerätes antreibt, kann man das Verbrennungsluftgebläse des Heizgerätes gesondert antreiben und eine der Stromzuführungslcitungen des "Antriebsmotors des Verbrennungsluftgebläses über einen der Kontakte der Umpoleinrichtung und einen thermisch gesteuerten Unterbrecher führen. Hierdurch wird der Antriebsmotor des Verbrennungsluftgebläsct in den Nachlauf mit einbezogen. Wenn man bei dieser Ausführungsform eine Umpolung des Antriebsmotors des Verbrennungsluftgebläses vermeiden will, * so ist einer der Kontakte des thermisch gesteuerten Unterbrechers direkt mit dem Antriebsmotor des Verbrennungsluftgebläses und über einen vorzugsweise mit der Umpoleinrichtung betätigbaren weiteren Schalter mit dem Antriebsmotor des Heizluftgebläses zu verbinden.

In der nachstehenden Zeichnungserläuterung werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung ,beschrieben und dabei noch weitere Merkmale der Erfindung aufgezeigt.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Gebläse gemäss der Erfindung, dargestellt.

Die Fig. 2 veranschaulicht einen Längsschnitt durch ein mit der erfindungs- ^ gemessen Vorrichtung ausgerüstetes Heizgerät mit Nachlaufeinrichtung und in ^

Fig. 3 ist schematisch ein Heizgerät mit getrenntem Antrieb für ein Heizluftgebläse und ein Verbrennungsluftgebläse in Verbindung mit der gemäss der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung gezeigt.

Das in Fig. 1 abgebildete Gebläse besteht aus einem Elektromotor 1 und einem Halbaxialrad 2, die beide in einem Gehäuse 3 sitzen, durch das ein koaxial zur Achse des Elektromotors 1 verlaufender Druckkanal 4.gebildet wird. Durch die elektrische Umpoleinrichtung, die aus den Schaltkontakten 5 bis 7 und den SchaItzungeη 8 und 9 besteht, kann der Elektromotor 1 mit wahlweiser Polung an die Stromquelle 10 angeschlossen werden.

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Je nach Krümmung dor Schaufeln des Halbaxialrades 2 und der Polung des Elektromotors 1 arbeitet das dargestellte Gebläse in der gezeigten Schaltstellung im Vollastbetrieb und bei Schaltung der Zunge 8 gegen den Kontakt 6 und der Zunge 9 gegen den Kontakt 7 i^m Halblastbotrieb, bzw, umgekehrt.

Das in Fig. 2 dargestellte Heizgerät besteht aus einem Elektromotor 11 und einem als Heizluftgebläse arbeitenden Radialgebläse 12, sowie einem als Verbrennungsluftgebläse arbeitenden Halbaxialrad 13, die beide in unterschiedlicher Drehrichtung betrieben werden können. Das Gleiche gilt für die von dem Elektromotor 11 angetriebene Brennstoffpumpe 14> die über die Druckleitung 15 Brennstoff zum Drehzerstäuber 16 fördert, der V3r. ihr über die Saugleitung I7 aus einem nicht dargestellten Brennstoffvor~ ratsbehälter angesaugt wird. Der Elektromotor 11 und die Fördervorrichtungen 12 bis I4 sind so ausgewählt, dass das Gerät in der dargestellten

™ Schaltstellung der Umpoleinrichtung 18 im Normalbetrieb arbeitet. Beim Abschalten des Gerätes wird die Schaltzunge I9 gegen den Kontakt 20 und die Schaltzunge 21 gegen den Kontakt 22 geschaltet und damit einerseits eine Umpolung des Elektromotors 11 bewirkt, andererseits aber in die Stromzuführungsleitung der thermisch gesteuerte Unterbrecher 23 eingeschaltet, der bei Abkühlen des ^Gerätes öffnet und damit den Elektromotor abschaltet. Durch die Umpolung des Elektromotors 11 arbeitet die Welle 24 innerhalb der Nachlaufperiode, d.h. so lange der thermisch gesteuerte Unterbrecher 23 geschlossen ist, in entgegengesetztem Sinne, wobei sich die Förderrichtung der Brennstoffpumpe I4 umkehrt, d.h. in dem dargestellten Fell durch das in der Saugleitung 17 vorgesehene Rückschlagventil 25 zum Stillstand kommt. Die beiden Gebläse 12 und 13 fördern dagegen mit re-

^ duzierter Leistung innerhalb dieser Nachlaufperiode noch Luft durch den Heizluftkanal 26, bzw. die Brennkammer 27 und den Abgaskanal 28.

In dem in Fig. 3 veranschaulichten Schema stellt der Elektromotor 29 den gemäss der Erfindung umpolbaren Motor dar, der ein als Hoizluftgebläse arbeitendes Halbaxialrad 30 und eine Brennstoffpumpe 3I antreibt. Der Antrieb des Verbrennungsluftgebläses 32 erfolgt durch einen gesondc-rten Elektromotor-33j der nicht umpolbar ist. In der dargestellten Schaltstellunf arbeiten die Motoren und die erwähnten Fördervorrichtungen im Normalbetrieb Bei der Umpolung, wie sie beim Abschalten des Gerätes erfolgt, werden die Zungen 34» 35 und 36 gegen die rechts neben ihnen liegenden Kontakte 37, 38 und 39 geschaltet. Hierdurch wird sowohl dem Elektromotor 29 als auch

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dem Elektromotor 33 der Strom über den Kontakt 38 und den thermisch gesteuerten Unterbrecher 40 zugeführt. Öffnet infolge der Abkühlung des Gerätes der Unterbrecher 40, so erhalten damit beide Elektromotoren keinen Strom mehr, und die Nachlaufperiode, in der der Elektromotor in umgekehrter Drehrichtung arbeitet, ist beendet. Wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 beschrieben,.lässt sich durch die Änderung des Drehsinnes in der Nachlaufperiode die Brennstofförderung der Brennstoffpumpe 31 unterbrechen. Die bisher hierfür erforderlichen" verhältnismässig teueren und auch störanfälligen Elektromagnetventile oder gar eine elektromagnetische Kupplung können hierdurch entfallen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern lässt sich unter Anwendung der mit ihr gegebenen Lehre in verschiedener Weise abwandeln und ergänzen.

Claims

Patentansprüche

1,/Vorrichtung zum Fördern gasförmiger Medien mit einem Elektromotor und einem Gebläserad gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) oine Schaltvorrichtung (5-9) zum Umpolen des Elektromotors (1)

b) Verwendung eines Gebläserades (2), das in beiden Drehrichtungen in gleicher Förderrichtung fördert

c) Verwendung eines im Anschluss an den Gebläseradaustritt ringförmigen zum Elektromotor (1) koaxial verlaufenden Druckkanaltailes (4)·

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsmotor ein Oxydmagnotmotor verwendet wird,

3, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Elektromotor (1) noch eine Fördervorrichtung (12) zur Förderung eines Heizmediums sowie eine Brennstoffpumpe (14) für einen Brenner antreibt und das Gebläse (13) zur Förderung der Verbrennungsluft dient.

4, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,dadurch gekonnzeichne t , dass das Gebläse (30) als Heizluftgebläse eines Heizgerätes dient und der Elektromotor (29) eine brennstoffpumpe (31) zur Speisung des Brenners dieses Heizgerätes antreibt,

5, Vorrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet dass das V_ert)_rennung_Si_uftgebläse (32) des H_ei_Zg_erätes gesondert angetrieben wird, wobei eine/Stromzuführungsleitungen des Antriebsmotors (33) des Verbrennungsluftgebläses iⁿ einer der beiden Schaltstellungen der Umpoleinrichtung (34, 35, 37, 38) über einen (38) der Kontakte (37-39) der Umpoleinrichtung (34> 35» 37 > 38) und einen thermisch gesteuerten Unterbrecher (4O) geführt ist,

6, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet , dass die Brennstoffördereinrichtung (14> 15» 17, 25) so ausgebildet ist, dass sie nur in einer der beiden Drehrichtungen der Antriebswelle (24) fördert.

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7. Vo3?richtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass in der Brennstoffsaugleitung (17) der Brennstoffpumpe (Η) ein Rückschlagventil (25) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis f, d a d u r c h gekennzeichnet , dass von den Kontakten (20, 22) der Umpolcinrichtung (18) einer mit dem Elektromotor (11) über einen thermisch gesteuerten Unterbrecher, (25) verbunden ist»

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8, d a d u r c h gekennzeich net, dass einer der Kontakte des thermisch gesteuerten Unterbrechers (40) direkt mit der Antriebsvorrichtung (33) des V_Grbrennurigsluftgebläses (32) und über einen, vorzugsweise mit der Umpoleinrichtung (34, 35, 37, 38) betätigbaren weiteren Schalter (36, 39) mit dem Antriobsnotor (29) des ^eizluftgc-bläses (30) verbunden ist.

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