DE1488451B2 - Radialgeblaese zum foerdern heisser gase, insbesondere ansauggeblaese fuer einen aussenwandgasheizofen - Google Patents

Description

40

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radialgebläse zum Fördern heißer Gase, insbesondere Absauggebläse für einen Außenwandgasheizofen, mit einem in einer Motorkapsel angeordneten Elektromotor, auf dessen Welle das Radialgebläserad, das von dem Elektromotor durch eine Wand getrennt ist, und ein Motorlüfter befestigt sind, der im Bereich des Elektromotors einen axial auf die Wand zu gerichteten Kühlluftstrom erzeugt, der entlang der von den geförderten heißen Gasen erhitzten Wand allseitig abfließt.

Bei der Förderung von heißen Gasen mittels eines elektromotorisch angetriebenen Gebläses besteht das Problem, den Motor vor zu starker Erwärmung zu schützen. Dies ist leicht möglich, wenn der Motor einen größeren Abstand vom Gebläse hat, z. B. bei Keilriemenantrieben, bei denen Motor und Gebläse naturgemäß einen Abstand voneinander haben und nicht koaxial zueinander angeordnet sind. Wenn aber aus räumlichen und Kostengründen eine möglichst kompakte Bauweise gewählt werden muß, ist es schwierig, die Wärme vom Motor fernzuhalten. Eine besonders gedrängte Bauweise ist erforderlich, wenn an einen Außenwandgasheizofen ein Absauggebläse angebaut werden soll. Außenwandgasheizöfen saugen bekanntlich die Verbrennungsluft aus dem Freien über einen Schacht an; die Abgase entweichen wieder ins Freie. Es hat sich nun gezeigt, daß solche Öfen nicht immer befriedigend arbeiten. So ist das Entweichen der Abgase dann nicht gesichert, wenn die Gebäudewand, an der das Abgas austreten soll, unter Winddruck steht. Auch hat sich gezeigt, daß die Abgase dicht an der Hauswand entlangstreichen und oft in oberhalb der Austrittsöffnung liegende Wohnungen strömen. Auch Verfärbungen der Hauswand kommen vor.

Bei bekannten Gebläsen der eingangs genannten Art (deutsche Gebrauchsmusterschriften 1 786 079, 1 792 667) sitzt der Motorlüfter auf einem Wellenstumpf, der am hinteren Ende des Elektromotors vorgesehen ist. Die Kühlluft wird mit Überdruck über die Oberfläche des Elektromotors geblasen und am vorderen Ende des Motors um 180° umgelenkt und strömt nach dieser Umlenkung durch den sich konisch öffnenden Ringraum nach außen. Eine Verbindung zu dem Raum, in dem sich das Gebläserad befindet, besteht nicht. Bei diesen bekannten Gebläsen kann die Scheibe des Lüfterrades nicht zur zusätzlichen Abschirmung des Motors gegen Hitze beitragen. Auch ist keine direkte Kühlung der Motorwelle möglich, da die Kühlluft mit der Welle nicht in Berührung kommen kann. Die Kühlung des vorderen Wellenlagers, die bei den bekannten Gebläsen dadurch erreicht werden soll, daß die vom Motorlüfter geförderte Kühlluft nahe an das Lager herangeführt wird, kann nur wenig zur Kühlung der Motorwelle selber beitragen.

Bei einem weiteren bekannten Gebläse (schweizerische Patentschrift 290 711) befindet sich nicht nur das Gebläserad, sondern auch der Elektromotor in einem heiße Gase enthaltenden Raum. Am hinteren Ende des Elektromotors befindet sich ein Kühlgebläserad, das kühle Außenluft ansaugt und durch einen das Motorgehäuse umgebenden ringförmigen Kanal bläst. Bei diesem bekannten Gebläse besteht die Gefahr einer Überhitzung der Wellenlager, da die Kühlluft nicht bis in die Nähe des Wellenlagers geführt wird. Eine direkte Kühlung der Welle ist ebenfalls nicht vorgesehen.

Bei einem weiteren bekannten Gebläse (USA-Patentschrift 2 656 973) ist der Elektromotor außerhalb des Raumes angeordnet, in dem sich das Gebläserad befindet, das über eine lange Welle mit dem Motor verbunden ist. Der Motor wird auch hier durch einen am hinteren Ende der Motorwelle befestigten Lüfter gekühlt, jedoch nur an seinem hinteren Lagerschild, der auch einen Schmierölbehälter aufweist. Die Kühlung und Schmierung des Lagers wird durch einen Ölkreislauf bewirkt, in dem Öl zu dem dem Gebläserad zunächst liegenden Lager gefördert wird. Es kann dadurch zwar eine wirksame Kühlung erzielt werden, jedoch ist der Bauaufwand beträchtlich und bei vielen Anwendungsfällen nicht vertretbar. Zusätzlich besteht die Gefahr, daß Lecköl austritt.

Bei einem weiteren bekannten Axialgebläse (französische Patentschrift 590 878) ist der als Radialgebläserad ausgebildete Motorlüfter mit dem Axialgebläserad zu einem Körper vereinigt, der eine Nabe zum Aufsetzen auf die Motorwelle aufweist. Der Motorlüfter saugt die Kühlluft durch den Motor und liefert sie an die Saugseite des Axialgebläserades. Um dies bei der engen Nachbarschaft von Motorlüfter und Gebläserad zu ermöglichen, muß das Gebläserad einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser haben, da

ja dieser mindestens so groß sein muß wie der Außendurchmesser des Motorlüfters. Eine Verzweigung des Kühlluftstromes nach dem Austritt aus dem Motorlüfter ist ebenfalls nicht möglich.

Schließlich ist auch ein Propellergebläse bekannt (deutsche Patentschrift 632 663), bei dem ein spezieller Motorlüfter überhaupt nicht vorgesehen ist. Für die Kühlung des Elektromotors wird der sogenannte Rückstrom ausgenutzt, d. h. eine Strömung, die entgegen der allgemeinen Förderrichtung des Propellers gerichtet ist und der im Zentrum des Förderstromes auf die Propellernabe zufließt. Diese Art der Kühlung ist nur bei Propellergebläsen möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gebläse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem sowohl die Motorwelle unmittelbar als auch die Außenseite des Gebläsegehäuses mit Kühlluft bespült wird und bei dem die Scheibe des Motorlüfters mit zur Abschirmung des Motors gegen Wärmestrahlung dient.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem mit einem Gebläsegehäuse versehenen Radialgebläse die Wand die Außenwand eines Teiles des Gebläsegehäuses ist, daß der Motorlüfter als Radiallüfter zwischen dem Elektromotor und der Außenwand angeordnet ist und daß zumindest ein Teil des von dem Lüfter geförderten Kühlluftstromes entlang der Motorwelle in die Saugseite des Radialgebläserades eintritt. Der in dieser Weise gerichtete und geführte Luftstrom umspült die Motorwelle und führt dadurch Wärme von dieser ab, so daß eine unzuträgliche Erwärmung der Lager durch Wärmeleitung über die Welle vermieden wird. Gleichzeitig werden die Wände zwischen dem Raum, in den das Fördergebläse fördert, und dem Motor, die den Abluftraum zwischen sich enthalten, gekühlt, was weiterhin dazu beiträgt, Wärme vom Motor fernzuhalten. Infolge der Anordnung des Motorlüfters zwischen dem Radialgebläserad und dem Motor schirmt die Scheibe des Motorlüfters den Motor gegen Wärmestrahlung ab. Hierdurch wird insgesamt ein sehr guter Schutz des Motors gegen Erwärmung durch die heißen Gase erzielt.

Die Anordnung kann z. B. so getroffen sein, daß das Gebläsegehäuse aus einem das Radialgebläserad aufnehmenden Spiralgehäuse und einem Ansaugstutzen besteht, der von einer flachen Schale gebildet ist, die im Bereich des Motorlüfters konisch eingezogen ist und an die die den Elektromotor aufnehmende Kapsel unter Belassung eines Spaltes befestigt ist, und daß zwischen dem Motorlüfter und dem Elektromotor ein ringförmiges Abschirmblech angeordnet ist.

Durch die Anordnung des Motorlüfters innerhalb des konischen Teiles des Ansaugstutzens wird an Baulänge gespart, was für viele Anwendungsfälle von Vorteil ist.

Weitere Erfindungsmerkmale, die Gegenstände der Unteransprüche sind, ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigt

A b b. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Gebläse gemäß der Erfindung nach Linie I-I in A b b. 2 und

A b b. 2 eine Außenansicht des Gebläses nach dem Pfeil Π in Abb. 1.

Das Gebläsegehäuse besteht aus drei Teilen, nämlich einem Spiralgehäuse 1, einer den Ansaugstutzen 14 bildenden Schale 2 und einer Kapsel 3. In der Kapsel 3 ist der Elektromotor 4 untergebracht. Auf der Welle 5 dieses Motors sitzt ein innerhalb des Spiralgehäuses 1 rotierendes Radialgebläserad 6. Dicht am Austritt der Welle 5 aus dem Rotor 7 ist ein Lüfter 8 angeordnet. Die Naben der beiden Gebläseräder sind mit 9 und ICl bezeichnet. Die Befestigungsschraube ist jeweils durch eine strichpunktierte Linie 11 bzw. 12 angedeutet.

An das Spiralgehäuse 1 ist die Schale 2 angesetzt und dort durch stumpfes Verkleben an der Fuge 13 mit dem Spiralgehäuse 1 verbunden. Die Schale 2 hat

ίο eine solche Form, daß sie eine Wand des Ansaugstutzens 14 für das heiße Gas bildet; die gegenüberliegende Wand wird durch das Spiralgehäuse 1 gebildet. Zusätzlich zur Klebefestigkeit an der Fuge 13 sind noch Befestigungsschrauben 15 vorgesehen (vgl: hierzu A b b. 2).

Im Bereich des Lüfters 8 ist die Schale 2 konisch eingezogen (bei 16). Am tiefsten Teil der konischen Einziehung ist eine zur Motorwelle 5 konzentrische Öffnung 17 vorhanden, die die Nabe 9 des Radialgebläserades 6 umgibt. Zwischen der Nabe 9 und der Wand der Schale besteht also ein ringförmiger Durchlaß.

Die Kapsel 3 ist an der Schale 2 mittels dreier Befestigungsschrauben 18 befestigt. Zwischen der Kapsei 3 und der Schale 2 ist ein Spalt 19 freigelassen, der nur durch die drei Schrauben 18 bzw. die diese Schrauben umgebenden Abstandsstücke 20 unterbrochen ist. Das Innere der Kapsel 3 ist gegenüber der Schale 2 noch durch ein Trennblech 21, das ebenfalls durch die Schrauben 18 festgehalten wird, abgetrennt. Das Trennblech 21 ist vorzugsweise blank ausgebildet, es besteht beispielsweise aus Chrom-Nickel-Stahl, so daß es, erstens nicht korrodiert und zweitens eine reflektierende Wirkung ausüben kann. Zwischen dem Trennblech 21 und der Schale 2 ist ein Ringraum 22 vorhanden. Der Lüfter 8 ist in den Ringraum 22 so eingebaut, daß zwischen der linken Seite des Lüfters 8 und der Schale 2 im Bereich von deren konischem Teil 16 ein kleiner ringförmiger Zwischenraum 23 frei bleibt.

Der Elektromotor 4 ist ein verhältnismäßig kleiner zweipoliger Motor, dessen Ständerblechpaket 24 unmittelbar an der Kapsel 3 befestigt ist. Die Ständerwicklung ist mit 24' bezeichnet. Die Form der Gehäuseteile ist auch aus A b b. 2 mit erkennbar. Daraus ist ersichtlich, daß in der Kapsel 3 waagerechte Schlitze 25 vorgesehen sind. Der Abgasstutzen 29 am Spiralgehäuse 1 liegt oben an diesem Gehäuse, also dicht unterhalb der Zuflußöffnung 26 des Ansaug-Stutzens 14.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gebläses ist wie folgt.

Bei rotierendem Elektromotor 4 saugt das Radialgebläserad 6 über den Ansaugstutzen 14 heiße Abgase an. Die Strömung der Abgase ist durch Pfeile 27 dargestellt. Es ist daraus ersichtlich, daß die heißen Abgase waagerecht eintreten, dann senkrecht nach unten fallen und an der Oberseite des Spiralgehäuses 1 austreten (vgl. hierzu Abb. 2).

Die Kühlluft wird über die Schlitze 25 angesaugt. Die Strömung der Kühlluft ist durch Pfeile 28 angedeutet. Aus diesen Pfeilen ist ersichtlich, daß die Kühlluft zunächst über den Elektromotor 4 hinwegströmt, da ja die Saugseite des Kühlgebläses jenseits des Motors liegt. An der Druckseite des Lüfters 8 teilt sich der Kühlluftstrom in zwei Teile, wobei der eine dieser Teile nach den Pfeilen 28' radial nach außen strömt und durch den Spalt 19 zwischen Kapsel 3 und

Schale 2 wieder in die Umgebung eintritt, aus der die Kühlluft angesaugt worden war. Der andere Anteil der Kühlluft strömt nach den Pfeilen 28" radial nach innen und gelangt durch die Öffnung 17 in den Saugbereich des Radialgebläserades 6. Dieser Luftanteil strömt mit den Abgasen (Pfeile 27) ins Freie durch den Abgasstutzen29 (vgl. Abb. 2). Durch die intensive Strömung längs des konischen Teiles 16 wird die Schale 2 im Bereich des Motors so stark gekühlt, daß der Elektromotor 4 nicht unzuträglich erwärmt wird. Von der Schale 2 ausgehende Strahlung wird durch das Trennblech 21 und durch die Radscheibe des Lüfters 8 vom Motor ferngehalten. Das Trennblech 21 und die Radscheibe reflektieren die Wärmestrahlung wieder zur Schale 2 zurück.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ist speziell zum Anbau an einen Außenwandgas-

heizofen konstruiert worden. Infolge der geringen Abmessungen und der Geräuschlosigkeit, wozu auch die Herstellung der Gehäuseteile aus Guß beiträgt, ist ein Ofen mit einem solchen Gebläse auch für den Betrieb innerhalb eines Wohnraumes geeignet. Das Maß b (vgl. Abb. 1) kann etwa 120 mm betragen, während das Maß/ (siehe Abb.2) bei etwa 175mm liegen kann. Diese Maße gestatten leicht den Anbau des erfmdungsgemäßen Gebläses an die Seitenwand eines Gasheizofens.

Versuche haben ergeben, daß bei einer Abgastemperatur von 273° C und einer Raumtemperatur von 18° C die Temperatur innerhalb der Kapsel 3 bei 20° C liegt, während an der Außenseite des Trennbleches 21 immerhin noch 42° C gemessen wurden. Die Erfindung bringt also einen sehr wirksamen Schutz des Motors gegen die Abgaswärme.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Radialgebläse zum Fördern heißer Gase, insbesondere Absauggebläse für einen Außenwandgasheizofen, mit einem in einer Motorkapsel angeordneten Elektromotor, auf dessen Welle das Radialgebläserad, das von dem Elektromotor durch eine Wand getrennt ist, und ein Motorlüfter befestigt sind, der im Bereich des Elektromotors einen axial auf die Wand zu gerichteten Kühlluftstrom erzeugt, der entlang der von den geförderten heißen Gasen erhitzten Wand allseitig abfließt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mit einem Gebläsegehäuse versehenen Radialgebläse die Wand die Außenwand eines Teiles des Gebläsegehäuses ist, daß der Motorlüfter (8) als Radiallüfter zwischen dem Elektromotor (4) und der Außenwand angeordnet ist und daß zumindest ein Teil des von dem Lüfter geförderten Kühlluftstromes entlang der Motorwelle (5) in die Saugseite des Radialgebläserades (6) eintritt.

2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsegehäuse aus einem das Radialgebläserad (6) aufnehmenden Spiralgehäuse (1) und einem Ansaugstutzen besteht, der von einer flachen Schale (2) gebildet ist, die im Bereich des Motorlüfters (8) konisch eingezogen ist und an die die den Elektromotor (4) aufnehmende Kapsel (3) unter Belassung eines Spaltes (19) befestigt ist, und daß zwischen dem Motorlüfter und dem Elektromotor (4) ein ringförmiges Abschirmblech (21) angeordnet ist.

3. Radialgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmblech (21) aus einem nicht korrodierenden blanken Metall besteht.