DE2742962A1

DE2742962A1 - Geblaeseanordnung

Info

Publication number: DE2742962A1
Application number: DE19772742962
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Volkrodt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05

Description

Gebläseanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gebläseanordnug, die einet als Außenläufermotor ausgebildeten Antriebsmotor und ein mit dessen Außenläufer gekuppeltes Radialgebtäserad aufweist und bei der dem Radialgebläserad ein die Luftführung bewirkendes und über eine. Achse den Innenständer tragendes Gehäuse zugeordnet ist.
Eine solche Gebläseanordnung ist durch die DT-AS 22 59 326 bekamlt. Diese Anordnung ist als Belüftungseinerichtung vorgesehen und besitzt daher nur eine entsprechend geringe förderleistung.
Fü Staubsauger beispielsweise werden Gebläse mit einer wesentlich größeren Förderleistung benötigt, wobei die Abmessungen des Antriebsmotors und des Gebläses möglichst klein sein sollen.
Diese Bedingungen lassen sich nur durch eine Erhöhung der ßetriebsdrehzah, erreichen. Moderne Staubsaugergebläse haben daher Betriebsdrehzahlen bis zu 25.000 Umdrehungen pro Minute. Eine weitere Steigerung der Betriebsdrehzahl ist nicht ohne weiteres möglich, da die Standfestigkeit der Kollektoren bei noch höheren Drehzahlen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Außerdem führt eine weitere Drehzahlerhöhung zu einem stark ansteigenden Laufgeräusch des Geblases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gebläseanordnung sowohl von der elektrischen als auch von der mechanischen Seite her so auszubilden, daß Betriebsdrehzahlen von 30.000 Umdrehungen pro Minute und mehr möglich sind.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Gebläseanordnung der einegangs beschreibenen Art nach der Erfindung dadurch, daß als Antriebsmotor ein kollektorioser Gleichstrommotor vorgesehen ist, dessen Außenläufer aus einen, ringförmigen Mantel und auf dessen Innenseite angeordneten Dauermagneten gebildet und mit seiner einen Stirnseite mit der Seitenwand des auf der Achse gelagerten Radialgebläserades verbunden ist. Durch Verwendung eines kollektorlosen Gleichstrommotors läßt sich die gewünschte hohe Betriebsdrehzahl ohne weiteres erreicilen. Die bei solchen kollektorlosen Gleichstrommotoren gebräuchlichen spröden Ferritmagnete werden durch den ringförmigen Ilant;el vor dem Zerbersten duch die Fliehkräfte geschützt. Das Radialgebläserad ist direkt auf der Achse gelagert, so daß kritische Durchbiegungen und kritische Drehzahlen weitgehend vermieden werden.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine für die hohen Drehzahlen günstige kurze Baulänge der Anordnung uiid feine wesentliche Geräuschminderung dadurch erreicht, daß die Schaufeln des Radialgebläserades zur Nabe hin in axialer Richtung bogenförmig auslaufen und die die Schaufel tragende Seitenwand ebenfalls zur Nabe hin bogenförmig ausgebildet ist. Die beschriebene Ausbildung der Schaufeln führt zu einer wesentlichen Raduzeirung des Laufgeräusches. Durch die bogenförMige Ausbildung der Seitenwand entsteht ein trichterförmiger Raum, in den die Wickelköpfe des Innenständers des Antriebsmotors hineinragen können, so daß die Baulänge der Anordnung reduziert wird. Eine gute Kühlung des Antriebsmotors wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß in dem Bereich zwischen der Nabe und der Auflagestelle des Außenläufers auf der Seitenwand eine oder mehrere Nebenluftöffnungen vorgesehen sind. Durch diese Nebenluftöffnungen wird Luft über den Innenständer hinweg angesaugt, so daß die Ständerwicklung ausreichend gekühlt wird.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben.
Mit 1 ist der Außenläufer und mit 2 der auf einer Achse 3 angeordnete Innenständer eines Antriebsmotors bezeichnet. Der Außenlaufer 1 besteht aus einem ringförmigen Mantel 4, auf dessen Innenseite Dauermagnete 5 angeordnet sind. Mit N und S ist die Polarität der Dauermagnete angedeutet. Ein Radialgebläserad 7 ist über zwei in seiner Nabe 6 angeordnete Kugellager 8 auf der Achse 3 gelagert. Die Achse 3 ist ihrerseits in einem Tragring 9 befestigt, der seinerseits über Rippen 10 mit einem Gehäuse 11 verbunden ist.
Das Radialgebläserad 7 weist Schaufeln 12 auf, die zur Nabe 6 hin in axialer Richtung bogenförmig auslaufen. Die Schaufeln 12 sind mit einer gemeinsamen Seitenwand, die sich im wesentlichen in einer radialen Ebene erstreckt, verbunden. Der Außenläufer 1 des Antriebsmotors ist auf diese Seitenwand 13 aufgesetzt und mit dieser verbunden. Durch die bogenförmige Gestalt der Schaufeln 12 und die Verbindung derselben mit der Seitenwand 13 erhält das Radialgebläserad 7 eine ausreichende Steifigkeit, so daß der Außenläufer 1 von dem Radialgebläserad 7 getragen werden kann. Durch die gekrümmte Form der Schaufeln 12 ergeben sich außerdem günstige ärodynamische Werte, so daß sich das Gebläse durch einen sehr guten Wirkungsgrad auszeichnet.
Das Gehäuse 11 bildet einen Einlauftrichter für den durch Pfeile angedeuteten Luftstrom. In seinem oberen Bereich ist das Gehäuse 11 dem Verlauf der Schaufeln 12 angepaßt und bildet somit die weitere Seitenwand für das Radialgebläserad 7.
Die Seitenwand 13 verläuft von der Auflagestelle des Außenläufers 1 zur Nabe 6 hin in einer Abschrägung 14. Durch diese Abschrägung entsteht zwischen der Nabe und der Auflagestelle des Außenläufers 1 ein trichterförmiger Raum 15, in den die Wickelköpfe 16 der Ständerwicklung hineinragen können. Auf diese Weise wird die axiale Baulänge des Gebläseaggregates verkürzt. Am oberen Ende der Achse 3 ist ferner ein Tragwinkel 17 befestigt, an dem die zur Erfassung der Stellung des Außenliufers 1 erforderlichen Geberelemente 18, wie z.B. Hallgeneratoren oer Feldplatten, angebracht sind. In der Abschrägung 14 sind Nebenluft- öffnungen 19 vorgesehen, durch die Luft über den Innenständer 2 angesaugt wird. Hierduch ergibt sich eine ausreichende Kühlung des Ständers.
Durch die Verwendung eines kollektorlosen Gleichstrommotors als Antriebsmotor kann die Betriebsdrehzahl der Gebläseanordnung auf iiber 30.000 Umdrehungen pro Minute gesteigert werden. Diese hohen Drezzahlen ermöglichen bei bestimmten Saugleistungen den Übergang von den üblichen zweistufigen Gebläse auf einstufige.
Damit entfallen die bei einem zweistufigen Gebläse durch die Luftumlenkung bedingten Verluste, so daß sich derartige Gebläse durch einen besseren Wirkungsgrad auszeichnen und aucll günstigere Geräuschwerte aufweisen. Die Ausbildung des Antreibsmotors als Außerllciuferrlotor hat weiterhin den Vorzug, daß die üblicherweise verwendeten spröden Ferritmagnete durch deii sie umgebenden Mantel 4 gegen Zerbersten geschützt werden. Durch den Innenständer ergeben sich wesentlich kürzere magnetische Weglängen als ilei einem herkömmlichen Motor mit Innenläufer. Durch diese kürzeren magnetischen Weglängen verringern sich die Eisenverluste.
3 Patentansprüche 1 Figur L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Geblässeanordnung, die einen als Außenläufermotor ausgebildeten Antriebsmotor und ein mit dessen Außenläufer gekuppeltes Radialgebläserad aufweist und bei der dem Radialgebläserad ein die Luftfiihrung bewirkendes und über eine Achse deii Innenständer Tragendes Gehäuse zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß als Antriebsmotor ein Kolektorloser Gleichstromotor vorgesehen ist, dessen Außenläufer (1) aus einem ringförmigen Mantel (4) und auf dessen Innenseite angeordneten Dauermagneten (5) gebildet und mit seiner einen Stirnseite mit der Seitenwand (13) des auf der Achse (3) gelagerten Radialgebläserades (7) verbunden ist.
2. Gebläseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) des Radialgebläserades (7) zur Nabe (eJ) hin in axialer Richtung bogenförmig auslaufen und die die Schaufelr, (12) tragende Seitenwand (15) ebenfalls zur Nabe (6) in bogenförmig ausgebildet ist.
3. Gebläseanordnung nach Arispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich zwischen der Nabe (6) und der Auflagestelle des Außenläufers (1) auf der Seitenwand (13) eine oder mehrere Nebenluftöffnungen (19) vorgesehen sind.