DE8704712U1 - Electric motor with at least one associated fan - Google Patents
Electric motor with at least one associated fanInfo
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Description
Seite 1
Beschreibung page 1
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit wenigstens einem zugeordneten Gebläse gemäß den Oberbegriffliehen Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to an electric motor with at least one associated fan according to the preamble features of claim 1.
Derartige Elektromotoren mit zugeordnetem Gebläse dienen z.B. in der Klimatechnik zur Erzeugung eines Kühlluftstromes oder in der Fördertechnik zur Erzeugung eines Förderluftstroms z.B. zum Absaugen von Spänen, Staub, Flüssigkeiten und dergleichen. Auch zur Eigenkühlung des Elektromotors werden Gebläseräder auf der Rotorwelle des Motors eingesetzt. Für hochtourige Geräte wie Staubsauger ist die Kühlung der Motorwicklungen meist unentbehrlich, insbesondere wenn ein Hochfrequenz-Drehstrommotor als Antrieb dient. Zur Erzeugung der Hochfrequenz wird hierbei als Steuerteil ein Frequenzumrienter verwendet, dessen Leistungshalbleiter, wie MOSFET-Transistor, besonders intensiv gekühlt werden muß. Deshalb wird das gesamte Steuerteil zur Kühlung im Luftstrom angeordnet.Such electric motors with an associated fan are used, for example, in air conditioning technology to generate a cooling air flow or in conveyor technology to generate a conveying air flow, e.g. for vacuuming chips, dust, liquids and the like. Blower wheels on the motor's rotor shaft are also used for the self-cooling of the electric motor. For high-speed devices such as vacuum cleaners, cooling of the motor windings is usually indispensable, especially if a high-frequency three-phase motor is used as the drive. To generate the high frequency, a frequency converter is used as the control part, the power semiconductor of which, such as a MOSFET transistor, must be cooled particularly intensively. Therefore, the entire control part is arranged in the air flow for cooling.
Im Laufe der Betriebszeit des Gebläses lagert sich jedoch, insbesondere beim Anwendungsfall des Staubsaugers und den damit verbundenen Schmutzaufwirbelungen, auf den Klektronikbauteilen des Steuerteils Staubteilchen ab, da der Kühlluftstrom kleinste Staubkörnchen mitsichführt. Als Folge können durch Brückenbildung Kurzschlüsse verursacht werden, die den sofortigen Ausfall der empfindlichen Bauteile nach sich ziehen.However, over the course of the blower's operating time, dust particles settle on the electronic components of the control unit, especially when the vacuum cleaner is used and the associated dirt is stirred up, as the cooling air flow carries the smallest dust particles with it. As a result, short circuits can be caused by bridging, which leads to the immediate failure of the sensitive components.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen Elektromotor mit zugeordentem Gebläse eine Luftstromführung zu finden, die bei ausreichender Kühlung des Steuerteils eine Staubbelastung ihrer Elektronikbauteile durch den Kühlluftstrom ausschließt.Accordingly, the invention is based on the object of finding an air flow guide for an electric motor with an associated fan which, while providing sufficient cooling of the control part, excludes dust contamination of its electronic components by the cooling air flow.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale in Anspruch ] gelöst.This problem is solved by the characterizing features in claim ].
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Kühlkörpers des Steuerteils in dem Luftkanal wird eine sehr gute Kühlung der Bauteile erreicht, wobei der Kühlkörper zugleich das Stsuerteil gegenüber dem Luftstrom räumlich abtrennt. Durch diese hermetische Abkapselung der Steuerbauteile wird eine hohe Betriebssicherheit des Steuerteils auch bei hohem Staubanfall erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen wie die Ausbildung des Kühlkörpers zugleich als Luftschacht sind Gegenstand der Unteransprüche. Zur Steigerung der Wärmeabfuhr kann der Luftstrom auch derart geführt v/erden, daß er den etwa U-förmigen oder zu einem Ring geschlossenen Kühlkörper sowohl an den Außen- als auch den Innenflächen umströmt.The inventive arrangement of the cooling body of the control part in the air duct achieves very good cooling of the components, whereby the cooling body simultaneously spatially separates the control part from the air flow. This hermetic encapsulation of the control components ensures a high level of operational reliability of the control part even when there is a lot of dust. Advantageous designs such as the design of the cooling body as an air duct are the subject of the subclaims. To increase heat dissipation, the air flow can also be guided in such a way that it flows around the cooling body, which is roughly U-shaped or closed into a ring, on both the outer and inner surfaces.
Durch die Staubempfindlichkeit ist die Anordnung des Steuerteils mit zugeordnetem Kühlkörper weitgehend beliebig. So kann es sogar in den Förderluftkanal z.B. eines Staubsaugers angeorc\iet werden, sowohl saugäls auch druckseitig, und damit ein gesonderter, speziell Über Filter abgedichteter Kühlluftkreislauf mit einem zweiten Gebläse eingespart/ werden.Due to the sensitivity to dust, the arrangement of the control unit with associated cooling element is largely arbitrary. It can even be arranged in the conveying air duct of a vacuum cleaner, for example, both on the suction and pressure side, thus saving a separate cooling air circuit with a second fan that is specially sealed with a filter.
Anhand der Zeiehnüiig soll ein ÄüifÜhruHgäbeispiel der Erfindung Häher erläutert und beschrieben werden»An example of the invention will be explained and described using the drawings.
Es zeigenShow it
Fig I eine Seitenansicht eines teilweise dargestellten Staubsaugers mit einem gesteuerten ElektromotorFig I a side view of a partially shown vacuum cleaner with a controlled electric motor
Fig 2 einen Querschnitt gemäß Fig. 1Fig 2 a cross section according to Fig. 1
In Fig. 1 ist ein Staubsauger teilweise dargestellt, der durch den Elektromotor 1 angetrieben wird. Das Gebläse 2 ist hier als Saugturbine ausgeführt, die den Luftstrom 4 über die Lufteinsaugöffnung 9, die Außenseite des KUhlkörpers 5 und die Ansaugöffnung 7 in das innere des Kühlkörpers 5 saugt. Über die AuslaQöffnung 8 und den weiteren Luftkanal 3 gelangt der KUhlluftstrom 4 zudem durch den Motor 1 z.B. entlang den Statorwicklungen zum Gebläse 2. Anstatt der Saugturbine kann auch ein bruckgebläse vorgesehen sein, wobei sich dse Richtung des Luftstroms 4 durch den Luftkanal 3 sinngemäß umkehrt und dann bei der Lufteinsaugöffnung 9 austreten würde. Dies könnte vorteilhaft der Fall sein bei einem Staubsauger, der über nur eine einzige Saugturbine Staub fördert und dann die vom Staubfilter gereinigte Abluft durch den Luftkanal 3, in den der Kühlkörper 5 hineinragt, ausbläst.Fig. 1 partially shows a vacuum cleaner which is driven by the electric motor 1. The blower 2 is designed here as a suction turbine which sucks the air flow 4 through the air intake opening 9, the outside of the heat sink 5 and the intake opening 7 into the interior of the heat sink 5. The cooling air flow 4 also passes through the motor 1, e.g. along the stator windings, to the blower 2 via the outlet opening 8 and the further air duct 3. Instead of the suction turbine, a bridge blower can also be provided, in which case the direction of the air flow 4 through the air duct 3 is reversed and would then exit at the air intake opening 9. This could advantageously be the case with a vacuum cleaner which conveys dust via only a single suction turbine and then blows out the exhaust air cleaned by the dust filter through the air duct 3, into which the heat sink 5 projects.
Die Lufteinsaugöffnung 9 kann bei geringerem KUhlbedarf auch mit der Ansaugöffnung 7 zusammenfallen, sodaß der durch den Luftkanal 3 strömende Luftstrom 4 den Kühlkörper 5 nur von innen herüberstreicht.If the cooling requirement is lower, the air intake opening 9 can also coincide with the intake opening 7, so that the air flow 4 flowing through the air duct 3 only brushes over the heat sink 5 from the inside.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt bei der Auslaßöffnung 8 durch den Luftkanal 3 dargestellt, der hier weitgehend von den etwa U-förmigem Kühlkörper gebildet ist. Zwischen Kühlkörper 5 und der Abdeckung 10 ist durch Kreuze die äußere, durch Punkte die innere Luftströmung 4 angedeutet. Über dem in den Luftkanal 3 hineinragenden Kühlkörper 5 ist das Steuerteil 6 mit der Platine 11, den Leistungshalbleitern 12 und nicht näher bezeichneten Elektronikbauteilen auf der Platine 11 angeordnet. Die Leistungshalbleiter 12 sind zur guten Wärmeabfuhr unmittelbar am Kühlkörper 5 befestigt. Das Steuerteil 6 ist hier durch den Kühlkörper 5 und die Abdeckung 10 vollständig gegenüber dem Luftstrom 4 abgekapselt.In Fig. 2, a cross section is shown at the outlet opening 8 through the air duct 3, which is here largely formed by the approximately U-shaped heat sink. Between the heat sink 5 and the cover 10, the outer air flow 4 is indicated by crosses and the inner air flow 4 by dots. Above the heat sink 5 protruding into the air duct 3, the control part 6 with the circuit board 11, the power semiconductors 12 and unspecified electronic components on the circuit board 11 is arranged. The power semiconductors 12 are attached directly to the heat sink 5 for good heat dissipation. The control part 6 is here completely encapsulated from the air flow 4 by the heat sink 5 and the cover 10.
Je nach Kählbedarf der Leistungselektronik des Steuerteils 6 nimmt der Kühlkörper 5 nur einen Bruchteil oder auch, wie hier dargestellt, einen Großteil des Luftkanals 3 ein und ist in erfindungsgemäßer Weise in diesen integriert, wobei der kühlkörper 5 zumindest teilweise als Trennfläche zwischen Luftstrom 4 und Steuerteil 6 dient. Dabei kann z.B. bei einem rohrförmigen Luftkanal der Kühlkörper 5 auch als Ringabschnitt ausgebildet sein, dessen Innenfläche der Luftstrom 4 überstreicht und an dessen Außenumfang die Steuerteilelektronik befestigt ist.Depending on the cooling requirements of the power electronics of the control part 6, the heat sink 5 takes up only a fraction or, as shown here, a large part of the air duct 3 and is integrated into it in accordance with the invention, with the heat sink 5 serving at least partially as a separating surface between the air flow 4 and the control part 6. In this case, for example, in the case of a tubular air duct, the heat sink 5 can also be designed as a ring section, the inner surface of which is swept by the air flow 4 and the outer circumference of which the control part electronics is attached.
Claims (7)
wenigstens teilweise durch einen Luftkanal strömenden Luftstrom zur Kühlung und/oder zur Förderung erzeugt, wobei der Elektromotor
über ein, durch kühlkörpergekühltes Steuerteil, insbesondere einen
Frequenzumformer, angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kühlkörper (5) als Bestandteil des Luftkanals (3) ausgebildet
ist und das Steuerteil (6) gegenüber dem Luftstrom (4) durch den
Kühlkörper (5) abgedichtet ist.1) Electric motor with at least one associated fan, which has a
at least partially through an air duct air flow for cooling and/or conveying, wherein the electric motor
via a control unit cooled by a heat sink, in particular a
Frequency converter, characterized in that
the heat sink (5) is designed as a component of the air duct (3)
and the control part (6) is opposite the air flow (4) through the
Heat sink (5) is sealed.
Luftstrom (4) lediglich zur Kühlung vorgesehen ist3) Electric motor according to claim 1, characterized in that the
Air flow (4) is intended only for cooling
eine Ansaugöffnung (7) und andernends eine Auslaßöffnung (8) zum
Gebläse (2) hin a· fweist.5) Electric motor according to claim 2, characterized in that the cooling body (5) is designed as a U-shaped rail, with one end
an intake opening (7) and at the other end an outlet opening (8) for
Fan (2) points towards.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8704712U DE8704712U1 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Electric motor with at least one associated fan |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE8704712U DE8704712U1 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Electric motor with at least one associated fan |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8704712U1 true DE8704712U1 (en) | 1987-10-08 |
Family
ID=6806490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8704712U Expired DE8704712U1 (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Electric motor with at least one associated fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8704712U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0415076A2 (en) * | 1989-08-26 | 1991-03-06 | WAP Reinigungssysteme GmbH & Co. | Suction cleaner |
| DE19532976A1 (en) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Huber Gerhard Dr Ing | Machine tool motor spindle drive |
| US5789829A (en) * | 1991-03-13 | 1998-08-04 | Heesemann; Juergen | Motor control system mounted on a motor casing |
-
1987
- 1987-03-31 DE DE8704712U patent/DE8704712U1/en not_active Expired
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| EP0415076A2 (en) * | 1989-08-26 | 1991-03-06 | WAP Reinigungssysteme GmbH & Co. | Suction cleaner |
| EP0415076A3 (en) * | 1989-08-26 | 1992-06-03 | Wap Reinigungssysteme Gmbh & Co. | Suction cleaner |
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