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Title:
IMPELLER MACHINE AND METHOD FOR MOUNTING AN IMPELLER MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/073977
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an impeller machine comprising an impeller housing (15) and a motor housing (19), wherein the motor housing (19) is arranged in an interior of the impeller housing (15). An aerostator (20) forms a connection between the impeller housing (15) and the motor housing (19). A cable (26, 30) extends between the impeller housing (15) and the motor housing (19). The aerostator (20) comprises an aerostator body (34) and an aerostator cover (35) which together span a contour in the form of a wing profile. The cable (26, 30) is guided in a cavity (32) which is arranged between the aerostator body (34) and the aerostator cover (35). The invention also relates to a method for mounting an impeller machine.

Inventors:
SCHÜBELER DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/077395
Publication Date:
April 14, 2022
Filing Date:
October 05, 2021
Export Citation:
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Assignee:
MDGROUP GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
H02K5/22; F04D25/06; H02K7/14
Foreign References:
US20140241920A12014-08-28
US20080219836A12008-09-11
US20180252223A12018-09-06
US3969805A1976-07-20
Other References:
EPPLE ET AL.: "A theoretical derivation of the Cordier diagram for turbomachines, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers", JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING SCIENCE, vol. 225, 2011, pages 354
Attorney, Agent or Firm:
GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Impellermaschine mit einem Impellergehäuse (15) und einem Motorgehäuse (19) , wobei das Motorgehäuse (19) in einem In- nenraum des Impellergehäuses (15) angeordnet ist, mit einem Aerostator (20) , der eine Verbindung zwischen dem Impeller- gehäuse (15) und dem Motorgehäuse (19) bildet, und mit ei- nem Kabel (26, 30) , das sich zwischen dem Impellergehäuse (15) und dem Motorgehäuse (19) erstreckt, wobei der Aero- stator (20) einen Aerostatorkörper (34) und einen Aero- statordeckel (35) umfasst, wobei der Aerostatorkörper (34) und der Aerostatordeckel (35) gemeinsam eine Kontur in Form eines Tragflächenprofils aufspannen und wobei das Kabel (26, 30) in einem Hohlraum (32) geführt ist, der zwischen dem Aerostatorkörper (34) und dem Aerostatordeckel (35) an- geordnet ist.

2. Impellermaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Aerostatoren (20) , die sich zwischen dem Im- pellergehäuse (15) und dem Motorgehäuse (19) erstrecken.

3. Impellermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Hohlraum (32) durch das Impellergehäuse (15) hindurch nach außen offen ist.

4. Impellermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (32) durch das Motorge- häuse (19) hindurch nach innen offen ist.

5. Impellermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (26, 30) ein erstes Ende aufweist, das radial innerhalb des Motorgehäuses (19) und ein zweites Ende aufweist, das radial außerhalb des Impel- lergehäuses (15) angeordnet ist.

6. Impellermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aerostatorkörper (34) eine Aus- nehmung (36) zum Aufnehmen des Kabels (26, 30) ausgebildet ist .

7. Impellermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (36) zum hinteren Ende des Aerostator- körpers (34) hin offen ist.

8. Impellermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerostatordeckel (35) in einer lösbaren Verbindung mit dem Aerostatorkörper (34) steht.

9. Impellermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn- zeichnet durch ein Deckel-Bauteil (38) , in dem der Aero- statordeckel für einen ersten Aerostatorkörper und der Ae- rostatordeckel für einen zweiten Aerostatorkörper zu einem einheitlichen Bauteil zusammengefasst sind.

10. Impellermaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckel-Bauteil (38) einen zentralen Abschnitt um- fasst, der eine Abdeckung für das hintere Ende des Motorge- häuses (19) bildet.

11. Verfahren zum Montieren einer Impellermaschine mit folgen- den Schritten: a. Einsetzen eines Motors (16) in ein Motorgehäuse (19) ; b. Anordnen eines Kabels (26, 30) entlang eines Aero- statorkörpers (34) , wobei der Aerostatorkörper (34) das Motorgehäuse (19) mit einem Impellergehäuse (15) verbindet ; c. Anbringen eines Aerostatordeckels (35) , wobei der

Aerostatorkörper (34) und der Aerostatordeckel (35) gemeinsam eine Kontur in Form eines Tragt lächenpro fils aufspannen so dass das Kabel (26, 30) in einem

Hohlraum (32) zwischen dem Aerostatordeckel (35) und dem Aerostatorkörper (34) angeordnet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aerorotor (14) mit dem Motor (16) verbunden wird.

Description:
Impellermaschine und Verfahren zum Montieren einer

Impellermaschine

Die Erfindung betrif ft eine Impellermaschine mit einem Impel- lergehäuse und einem Motorgehäuse . Das Motorgehäuse ist in ei- nem Innenraum des Impellergehäuses angeordnet . Ein Aerostator bildet eine Verbindung zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorgehäuse . Die Erfindung betrif ft außerdem ein Verfahren zum Montieren einer Impellermaschine .

Mit Impellermaschinen wird eine Luft strömung erzeugt , die sich entlang eines zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorge- häuse eingeschlos senen Ringraums erstreckt . Um einen in dem Motorgehäuse angeordneten Motor mit elektrischer Energie zu versorgen oder um Sensordaten von dem Motor nach außen zu übertragen, sind Kabel erforderlich, die von dem Motorgehäuse radial nach außen geführt sind . Die Kabel kreuzen den Ring- raum, in dem die Luft strömung geführt ist . Es stellt sich das Problem, die Kabel so zu führen, das s die Luft strömung nicht beeinträchtigt wird .

Es ist bekannt , im Inneren des Aerostators einen Kanal aus zu- bilden, innerhalb des sen das Kabel geführt ist . Die s hat zur Folge , das s ein hoher Aufwand bei der Montage der Impellerma- schine anfällt . Parallel zum Einset zen des Motors mus s das Ka- bel in den Kanal eingefädelt werden und in Längsrichtung durch den Kanal hindurchgeführt werden .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Impellerma- schine und ein Verfahren zum Montieren einer Impellermaschine vorzustellen, bei denen der Montageaufwand reduziert ist . Aus- gehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche . Vorteilhafte

Aus führungs formen sind in den Unteransprüchen angegeben .

Bei der erfindungsgemäßen Impellermaschine erstreckt sich ein Kabel zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorgehäuse . Der Aerostator umfas st einen Aerostatorkörper und einen Aero- statordeckel . Das Kabel ist in einem Hohlraum geführt , der zwischen dem Aerostatorkörper und dem Aerostatordeckel ange- ordnet ist .

Die Erfindung hat erkannt , das s auf diese Weise eine wesent- lich erleichterte Montage der Impellermaschine möglich wird . Beim Einset zen des Motors in das Motorgehäuse wird das Kabel so gelegt , das s es sich entlang des Aerostators , mit dem das Motorgehäuse relativ zu dem Impellergehäuse gehalten wird, durch den Ringraum erstreckt . Mit dem Auf set zen des Aero- statordeckels wird der freie Zugang zu dem Kabelkanal abge- deckt , so das s das Kabel in einem Hohlraum angeordnet ist .

Eine Impellermaschine im Sinne der Erfindung ist eine Axial- St römungsmaschine . Die mit dem Aerorotor angetriebene Luft- strömung hat eine Strömungsrichtung, die parallel zu der Achse des Aerorotors ist . Der Aerorotor hat Rotorblätter, die bezo- gen auf die Achse in demselben radialen Abschnitt angeordnet sind wie der zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorgehäuse angeordnete Ringraum .

Die Unterscheidung zwischen Impellermaschinen und anderen Ar- ten von Strömungsmaschinen erfolgt anhand des in Fig . 9 ge- zeigten Cordier-Diagramms , in dem die Lauf zahl σ ( Speed num- ber ) gegen die Durchmes serz δahl (Diameter number ) aufgetragen ist . Von Radial- und Diagonal- Strömungsmaschinen unterschei- den sich die erfindungsgemäßen Impellermaschinen durch einen höheren Wert für die die Lauf zahl σ sowie durch einen niedri- geren Wert für die Durchmesserzahl δ . Von mantellosen Propel- lermaschinen unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Impel- lermaschinen durch einen niedrigeren Wert für die die Laufzahl o sowie durch einen höheren Wert für die Durchmesserzahl δ .

Die Laufzah σl der erfindungsgemäßen Impellermaschine kann zwischen 1 , 8 und 10 liegen . Die Durchmesse δrzahl der erfin- dungsgemäßen Impellermaschine kann zwischen 0 , 8 und 1 , 5 lie- gen .

Die im Cordier-Diagramm verwendete Laufzah σl ist eine dimen- sionslose Kennzahl, die wie folgt definiert ist .

Die Durchmesse δrzahl ist ebenfalls eine dimensionslose Kenn- zahl, die wie folgt definiert ist .

Beide Formeln berücksichtigen den Volumenstrom Q und die spe- zifische Stutzenarbeit Y ( specific head) . Betrachtet man diese beiden Größen als vorgegeben durch die vorgesehene Verwendung der Strömungsmaschine, so hängt die Laufzah σl nur noch von der Drehzahl n und die Durchmesse δrzahl nur noch von dem Durchmesser D des Aerorotors ab . Nähere Erläuterungen dazu finden sich beispielsweise in Epple et al . , A theoretical der- ivation of the Cordier diagram for turbomachines , Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers , Part C : Journal of Mechanical Engineering Science 2011 225 : 354 . Im fertig montierten Zustand der Impellermaschine kann im In- neren des Motorgehäuses ein elektrisch angetriebener Motor an- geordnet sein . Der Motor kann eine Motorwelle antreiben, die sich in Axialrichtung der Impellermaschine erstreckt . An die Motorwelle kann ein Aerorotor angeschlos sen sein, der mit der Motorwelle in Drehung verset zt wird . Der Aerorotor kann Rotor- blätter umfas sen, die sich im Wesentlichen in Radialrichtung nach außen erstrecken . Die Rotorblätter können so angeordnet und dimensioniert sein, das s sie den radialen Abschnitt über- streichen, der von dem Ringraum zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorgehäuse auf gespannt wird .

Der zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorgehäuse einge- schlos sene Ringraum kann einen Abschnitt mit konstantem Quer- schnitt aufweisen . Der Abschnitt kann sich über wengistens 50 % , vorzugsweise wenigstens 70 % , weiter vorzugsweise wenigs- tens 80 % der axialen Länge des Ringraums erstrecken . Konstan- ter Querschnitt bedeutet , das s der Abstand zwischen der Innen- seite des Impellergehäuses sowie der Außenseite des Motorge- häuses konstant ist und das s Außendurchmes ser sowie Innen- durchmes ser des Ringraums konstant sind . Aerostatoren und/oder Kühlstrukturen innerhalb des Ringraums gelten nicht als Ände- rung des Querschnitt s in diesem Sinne . Der Aerorotor kann Ro- torblätter aufweisen, die in Radialrichtung der Impellerma- schine betrachtet den konstanten Querschnitt des Ringraums ab- decken .

Der Aerorotor kann in einem stromaufwärt s gelegenen Abschnitt des Ringraums angeordnet sein, so das s die mit dem Aerorotor angetriebene Luft strömung zuerst den Aerorotor und dann den längeren Abschnitt des Ringraums pas siert . Das stromaufwärt s gelegene Ende der Impellermaschine wird als vordere s Ende be- zeichnet , das stromabwärt s gelegene Ende der Impellermaschine wird als hinteres Ende bezeichnet . Das Impellergehäuse kann eine geschlos sene Hülle bilden, die sich in Umfangs richtung um den Ringraum herum erstreckt . Ein stromaufwärt s angeordneter Abschnitt des Impellergehäuses kann radial außerhalb des Aero- rotors angeordnet sein .

Die Impellermaschine kann eine Mehrzahl von Aerostatoren um- fas sen, die sich zwischen dem Impellergehäuse und dem Motorge- häuse erstrecken und die gemeinsam das Motorgehäuse relativ zu dem Impellergehäuse halten . Die Mehrzahl von Aerostatoren kann in derselben axialen Position angeordnet sein . Die Positionen der Aerostatoren können bezogen auf den Umfang der Impellerma- schine gleichverteilt sein . Es können beispielsweise drei Ae- rostatoren über den Umfang der Impellermaschine verteilt sein . Die Aerostatoren können ein Tragflächenprofil aufweisen, um die mit dem Aerorotor erzeugte Luft strömung zu leiten und gleichzurichten . Das Tragflächenprofil kann von der Luft strö- mung in dem Ringraum umströmt werden, so das s die Luft strömung auf eine Stirnfläche des Tragflächenprofils auftrif ft und sich dann zwischen einer Saugseite und einer Druckseite des Trag- flächenprofils aufteilt . Hinter dem Aerostator kann die von der Saugseite und der Druckseite kommende Luft strömung sich wieder vereinigen .

Der Ringraum kann eine axiale Ausdehnung haben, die sich von der Ebene des Aerorotors bis zu einem stromabwärt s gelegenen Ende des Impellergehäuses erstreckt . Die Aerostatoren können mit ihrem hinteren Ende nach hinten über das Impellergehäuse hinaus nach hinten ragen . Ein vorderer Abschnitt de s Aerosta- tors kann im Innenraum des Impellergehäuses angeordnet sein . Der Hohlraum, innerhalb des sen sich das Kabel erstreckt , kann im Innenraum des Impellergehäuses angeordnet sein . Der Hohl- raum kann durch das Impellergehäuse hindurch nach außen of fen sein . Der Hohlraum kann durch das Motorgehäuse hindurch nach innen of fen sein . Das in dem Hohlraum geführte Kabel kann ein erstes Ende auf- weisen, das radial innerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist . Das Kabel kann ein zweites Ende aufweisen, das radial außer- halb des Impellergehäuses angeordnet ist . Zu den Kabeln können Versorgungskabel gehören, über die der Motor der Impellerma- schine mit elektrischer Energie versorgt wird . Insbesondere können drei Versorgungskabel vorgesehen sein, die an drei Pha- sen des Motors angeschlos sen sind . Eine Batterie , an die die Versorgungskabel angeschlos sen sind, kann radial außerhalb des Impellergehäuses angeordnet sein .

Zu den Kabeln können Sensorkabel gehören, die an in dem Motor- gehäuse angeordnete Sensoren angeschlos sen sind . Die Sensoren können beispielsweise dazu ausgelegt sein, die Drehzahl des Motors oder die Temperatur zu mes sen . Die Sensoren können ei- nen Hall-Sensor und/oder eine IMU ( Inertial Measurement Unit ) umfas sen . Über die Sensorkabel können die gewonnenen Mes sdaten zu einer radial außerhalb des Impellergehäuses angeordneten Steuereinheit geleitet werden .

Der Motor kann einen mit dem Motorgehäuse verbundenen Motor- stator und einen mit dem Aerorotor verbundenen Magnetrotor aufweisen . Das erste Ende des Kabels kann in einem stromab- wärt s angeordneten Abschnitt des Motors angeschlos sen sein, so das s der Motorstator und der Magnetrotor bezogen auf die Axi- alrichtung zwischen dem Aerorotor und dem ersten Ende des Ka- bels angeordnet sind . Dies kann für alle an den Motor ange- schlos senen Kabel gelten .

Die Impellermaschine kann so gestaltet sein, das s ein einzel- nes Kabel in dem Hohlraum des Aerostators angeordnet ist . Drei Versorgungskabel des Motors können nach außen geführt sein, indem j edes Versorgungskabel in dem Hohlraum eines anderen Ae- rostators angeordnet ist . Möglich ist auch, das s eine Mehrzahl von Kabeln in dem Hohl- raum eines einzelnen Aerostators geführt ist . Beispielsweise können alle Versorgungskabel des Motors innerhalb eines Aero- stators angeordnet sein, was Vorteile für die elekt romagneti- sche Verträglichkeit bietet . Zusät zliche Sensorkabel können innerhalb des selben Aerostators oder innerhalb eine s anderen Aerostators geführt sein . Ebenfalls von Vorteil für die elekt- romagnetische Verträglichkeit ist es , wenn der Aerostator mit einer die Kabel umgebenden elektromagnetischen Abschirmung ausgestattet ist .

Ein Aerostator, in dem ein Kabel geführt ist , umfas st einen Aerostatorkörper, über den mechanische Kräfte zwischen dem Im- pellergehäuse und dem Motorgehäuse übertragen werden, und ei- nen Aerostatordeckel , mit dem der Hohlraum abgedeckt wird . Der Aerostator kann so gestaltet sein, das s mechanische Lasten al- leine vom Aerostatorkörper getragen werden, während der Aero- statordeckel nur eine Abdeckfunktion übernimmt . Möglich ist auch, das s der Aerostatordeckel neben dem Aerostatorkörper eine lasttragende Funktion hat .

In dem Aerostatorkörper kann eine Ausnehmung zum Aufnehmen des Kabels ausgebildet sein . Die Ausnehmung kann sich über die Länge des Aerostatorkörpers von dem Motorgehäuse bi s zu dem Impellergehäuse erstrecken . Die Ausnehmung kann im Querschnitt so bemes sen sein, das s das Kabel oder die Kabel , die in dem Aerostator geführt werden, vollständig in der Ausnehmung auf- genommen werden . Es kann dann ein Aerostatordeckel verwendet werden, der flach auf dem Aerostatorkörper aufliegt , um die Ausnehmung zu verschließen und den Hohlraum zu bilden, in dem die Kabel geführt sind . Möglich ist auch, das s der Hohlraum teilweise oder vollständig innerhalb eines Teils der Kontur des Aerostators angeordnet ist , der von dem Aerostatordeckel gebildet wird . Die Ausnehmung kann zum hinteren Ende des Aerostatorkörpers hin of fen sein . Dies ist von Vorteil für eine erleichterte Montage der Impellermaschine , weil beim Einset zen des Motors in das Motorgehäuse gleichzeitig die Kabel in die Ausnehmungen eingelegt werden können . Die Kabel können mit Klebstof f in der Ausnehmung des Aerostatorkörpers fixiert sein .

Der Aerostatordeckel kann so gestaltet sein, das s der Hohlraum über die gesamte Länge des Aerostators zwischen dem Motorge- häuse und dem Impellergehäuse abgedeckt ist . Insbesondere kann der Aerostatordeckel so gestaltet sein, das s der Hohlraum vollständig abgeschlos sen ist , das s also die Kabel in dem Hohlraum von außen nicht sichtbar sind .

Der Aerostatordeckel kann in einer lösbaren Verbindung mit dem Aerostatorkörper stehen, beispielsweise indem der Aero- statordeckel mit dem Aerostatorkörper verschraubt i st oder über eine Rastverbindung mit dem Aerostatorkörper verbunden ist . Möglich ist auch eine Verbindung zwischen dem Aero- statordeckel und dem Aerostatorkörper, die nicht zerstörungs- frei gelöst werden kann, beispielsweise indem der Aero- statordeckel mit dem Aerostatorkörper verklebt oder ver- schweißt ist .

Der Aerostatorkörper und der Aerostatordeckel können gemeinsam eine Kontur des Aerostators auf spannen, die die Form eines Tragflächenprofils hat . Der Übergang zwischen der Oberfläche des Aerostatorkörpers und der Oberfläche des Aerostatordeckels kann glatt sein, so das s die Luft strömung möglichst wenig ge- stört wird .

Die erfindungsgemäße Impellermaschine kann ein Deckel-Bauteil umfas sen, in dem der Aerostatordeckel für einen ersten Aero- statorkörper und der Aerostatordeckel für einen zweiten Aero- statorkörper zu einem einheitlichen Bauteil zusammengefas st sind . Es mus s dann bei der Montage der Impellermaschine ledig- lich ein einzelnes Teil mit der Impellermaschine verbunden werden, um bei einer Mehrzahl von Aerostatoren die Kontur zu vervollständigen . Wenn mehrere Aerostatoren Hohlräume mit da- rin angeordneten Kabeln haben, werden die Hohlräume mit einem einzelnen Montageschritt verschlos sen .

Das Deckel-Bauteil kann einen zentralen Abschnitt umfas sen, der eine Abdeckung für das stromabwärt s gelegene hintere Ende des Motors bildet . Die Oberfläche des Deckel-Bauteils kann ei- nen glatten Übergang zu der Oberfläche des Motorgehäuses bil- den, so das s die Luft strömung möglichst wenig gestört wird .

Das Deckel-Bauteil kann nach hinten in einer abgerundeten Form auslaufen, deren Scheitel mit der Achse der Impellermaschine zusammenfällt . Das Deckel-Bauteil kann mit einer Eingangsöf f- nung für einen Kühlluftkanal versehen sein . Die Eingangsöf f- nung kann insbesondere im zentralen Abschnitt des Deckel-Bau- teils angeordnet sein .

Die Erfindung betrif ft auch ein Verfahren zum Montieren einer Impellermaschine . Bei dem Verfahren wird ein Motor in ein Mo- torgehäuse eingeset zt . Ein Kabel wird entlang eines Aero- statorkörpers angeordnet , wobei der Aerostatorkörper das Mo- torgehäuse mit einem Impellergehäuse verbindet . Ein Aero- statordeckel wird angebracht , so das s das Kabel in einem Hohl- raum zwischen dem Aerostatordeckel und dem Aerostatorkörper angeordnet ist .

Bei einer bevorzugten Aus führungs form folgt das Anordnen des Kabels in einem gemeinsamen Arbeit s schritt mit dem Einset zen des Motors . Möglich sind aber auch andere zeitliche Abfolgen der beiden Arbeit s schritte . Das Kabel kann vor dem Auf set zen des Aerostatordeckels mit Klebstof f an dem Aerostatorkörper befestigt werden . Nach dem Einset zen des Motors kann ein Aero- rotor mit dem Motor verbunden werden . Der Aerorotor kann aus entgegengesetzter Richtung an das Impellergehäuse herangeführt werden wie der Motor .

Das Verfahren kann mit weiteren Schritten fortgebildet werden, die im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Impellermaschine be- schrieben sind . Die Impellermaschine kann mit weiteren Merkma- len fortgebildet werden, die im Zusammenhang des erfindungsge- mäßen Verfahrens beschrieben sind .

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige- fügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungs formen bei- spielhaft beschrieben . Es zeigen :

Fig . 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsge- mäßen Impellers ;

Fig . 2 : eine erfindungsgemäße Impellermaschine in einem

Zwischenzustand bei der Montage ;

Fig . 3 : die Impellermaschine aus Fig . 2 in fertig mon- tiertem Zustand;

Fig . 4 : einen Schnitt durch einen Aerostator einer erfin- dungsgemäßen Impellermaschine ;

Fig . 5 : die Ansicht aus Fig . 4 bei einer alternativen

Ausführungsform der Erfindung;

Fig . 6 : ein Cordier-Diagramm zur Unterscheidung verschie- dener Arten von Strömungsmaschinen .

Eine erfindungsgemäße Impellermaschine umfasst gemäß Fig . 1 einen Aerorotor 14 , der in einem Impellergehäuse 15 angeordnet ist . Ein Elektromotor 16 treibt eine Welle 17 an, so dass der mit der Welle 17 verbundene Aerorotor 14 in Drehung versetzt wird . Die Welle 17 erstreckt sich entlang einer zentralen Achse 18 der Impellermaschine . Der Motor 16 ist in einem Mo- torgehäuse 19 gehalten, das im Innenraum des Impellergehäuses 15 angeordnet ist .

Eine Impellermaschine im Sinne der Erfindung ist eine Axial- St römungsmaschine mit hohem Wirkungsgrad, die im Cordier-Dia- gramm (Fig . 6 ) eine Laufzah σl zwischen 1 , 8 und 10 und eine Durchmesserz δahl zwischen 0 , 8 und 1 , 5 hat . Von Diagonal- und Radial-St römungsmaschinen mit hohem Wirkungsgrad unterscheidet sich die erfindungsgemäße Impellermaschine durch einen höheren Wert für die Laufzah σl und einen niedrigeren Wert für die Durchmesserz δahl . Von mantellosen Propellermaschinen unter- scheidet sich die erfindungsgemäße Impellermaschine durch ei- nen niedrigeren Wert für Laufzahlδ und einen höheren Wert für die Durchmesserzahl δ .

In einem Ringraum 31 , der radial außerhalb des Motorgehäuses 19 und radial innerhalb des Impellergehäuses 15 eingeschlossen ist , ist eine Mehrzahl von Aerostatoren 20 ausgebildet , mit denen das Motorgehäuse 19 relativ zu dem Impellergehäuse 15 in Position gehalten wird . Der Aerorotor 14 umfasst eine Mehrzahl von Rotorblättern 21 , die am vordem Ende des Ringraums 31 um- laufen . Durch die Drehung des Aerorotors 14 wird eine Luft- strömung erzeugt , die sich ausgehend von dem Aerorotor 14 durch den Ringraum 31 hindurch bis zum entgegengesetzten Ende der Impellermaschine erstreckt . Der stromaufwärts gelegene Teil wird als vorderes Ende 22 , der stromabwärts gelegene Teil als hinteres Ende 23 der Impellermaschine bezeichnet .

Die Impellemaschine wird mit einer Steuereinheit 24 angesteu- ert . Die Steuereinheit umfasst eine Batterie 25 , aus der der Elektromotor 16 mit elektrischer Energie gespeist wird . Zur Übertragung der elektrischen Energie von der Batterie 25 zu dem Elektromotor 16 sind drei Versorgungskabel 26 vorgesehen, über die die drei Pole des Elektromotors 16 versorgt werden . Die Versorgungskabel 26 erstrecken sich von der Steuereinheit 24 bis zu einer Steuerplatine 27 , die am hinteren Ende 23 des Motorgehäuses 19 angeordnet ist .

Auf der Steuerplatine 27 sind außerdem ein Temperatursensor 28 und ein Drehzahlsensor 29 angeordnet . Zwei Sensorkabel 30 er- strecken sich zwischen den Sensoren 28 , 29 und der Steuerein- heit 24 .

Die Steuereinheit 24 ist radial außerhalb des Impellergehäuses 15 angeordnet . Die Versorgungskabel 26 und die Sensorkabel 30 kreuzen den radialen Abschnitt , in dem der Ringraum 31 ausge- bildet ist und in dem die mit dem Aerorotor 14 angetriebene Luftströmung geführt ist . Die Versorgungskabel 26 und die Sen- sorkabel 30 sollen so angeordnet sein, dass sie die Luftströ- mung nicht beeinträchtigen . Gemäß den Fig . 2 und 3 wird dies erreicht , indem wenigstens ein Aerostator 20 in seinem Inneren mit einem Hohlraum 32 versehen ist , in dem die Kabel 26, 30 geführt sind .

In Fig . 4 ist ein Schnitt in Axialrichtung der Impellerma- schine durch einen Aerostator 20 gezeigt , wobei die Richtung der Luftströmung mit einem Pfeil 33 angedeutet ist . Das Trag- flächenprofil des Aerostators 20 wird von einem Aerostatorkör- per 34 und einem Aerostatordeckel 35 gebildet . Der Aero- statordeckel 35 schließt an das hintere Ende Aerostatorkörpers 34 an und führt das von dem Aerostatorkörper 34 aufgespannte Profil mit einem glatten Übergang nach hinten fort .

Der Aerostatorkörper 34 hat eine tragende Funktion, indem der Aerostatorkörper 34 Kräfte zwischen dem Impellergehäuse 15 und dem Motorgehäuse 19 überträgt und das Motorgehäuse 19 relativ zu dem Impellergehäuse 15 in Position hält . Der Aerostatorde- ckel 35 hat bei der gezeigten Ausführungsform keine tragende Funktion . Von der Erfindung umfasst sind alternative Ausfüh- rungsformen, bei denen der Aerostatorkörper 34 und der Aero- statordeckel 35 gemeinsam die Kraftübertragung zwischen dem Impellergehäuse 15 und dem Motorgehäuse 19 übernehmen .

Am hinteren Ende des Aerostatorkörpers 34 ist eine Ausnehmung 36 ausgebildet , die sich über die gesamte Länge des Aerosta- tors 20 von dem Motorgehäuse 19 zu dem Impellergehäuse 15 er- streckt . Die Ausnehmung 36 ist durch das Impellergehäuse 15 hindurch nach außen offen und durch das Motorgehäuse 19 hin- durch nach innen offen . Im Querschnitt , der in Fig . 4 gezeigt ist , ist die Ausnehmung 36 so bemessen, dass drei Versorgungs- kabel 26 nebeneinander in der Ausnehmung 36 Platz finden . Der Aerostatordeckel 35 kann mit seinem vorderen Ende flach auf das hintere Ende des Aerostatorkörpers 35 aufgelegt werden, so dass die Ausnehmung 36 zu einem rundherum abgedeckten Hohlraum 32 abgeschlossen wird .

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Fig . 5 hat auch der Aerostatordeckel 35 an seinem vorderen Ende eine Ausnehmung 37 , so dass der Hohlraum 32 aus der Ausnehmung 36 des Aero- statorkörpers 34 und der Ausnehmung 37 des Aerostatordeckels 35 zusammengesetzt wird . Die Sensorkabel 30 sind in einem ent- sprechenden Hohlraum 32 eines zweiten Aerostators 20 geführt .

Gemäß Fig . 3 ist der Aerostatordeckel 35 des Aerostators 20 Element eines einstückigen Deckel-Bauteils 38 . Das Deckel-Bau- teil 38 umfasst einen zentralen Abschnitt , der in einer abge- rundeten Form nach hinten ausläuft . Mit dem zentralen Ab- schnitt des Deckel-Bauteils 38 wird die Steuerplatine 27 nach hinten abgedeckt .

Von dem zentralen Abschnitt erstrecken die drei Aerostatorde- ckel 35 für die Aerostatoren 20 sich radial nach außen . Das Deckel-Bauteil 38 ist in seinem zentralen Abschnitt mit vier über den Umfang verteilten Bohrungen versehen, über die das Deckel-Bauteil 38 mit dem Motorgehäuse 19 verschraubt wird .

Am hinteren Ende seines zentralen Abschnitts ist das Deckel- Bauteil 38 mit einer Eintrittsöffnung 39 eines Lüftungskanals versehen . Der Lüftungskanal erstreckt sich von der Eintritts- öffnung 39 durch den Elektromotor 16 hindurch zu dem Ringraum 31 .

Für die Montage der erfindungsgemäßen Impellermaschine werden das Impellergehäuse 15 und das über die Aerostatoren 20 daran angeschlossene Motorgehäuse 19 als einheitliches Bauteil be- reitgestellt . Das Motorgehäuse 19 hat in seinem Inneren einen für die Aufnahme des Elektromotor 16 bestimmten Raum. Der Elektromotor 16 mit den drei Versorgungskabeln 26, der Steuer- platine 27 und den Sensorkabeln 30 wird von hinten an das Mo- torgehäuse 19 herangeführt und in das Motorgehäuse 19 einge- schoben . Beim Einschieben werden die Versorgungskabel 26 in die von hinten zugänglichen Ausnehmungen 36 eines ersten Aero- stators 20 und die Sensorkabel 30 in die von hinten zugängli- chen Ausnehmungen 36 eines zweiten Aerostators 20 eingesetzt . Die Versorgungskabel 26 und die Sensorkabel 30 werden mit Klebstoff in ihrer Position fixiert .

Wenn der Elektromotor 16 seine endgültige Position in dem Mo- torgehäuse 19 erreicht hat und an einem Anschlag des Motorge- häuses 19 anliegt , wird der Aerorotor 14 von vorne auf die Welle 17 des Elektromotor 16 aufgesetzt und mit der Welle 17 verschraubt .

Anschließend wird das Deckel-Bauteil 38 von hinten auf das Mo- torgehäuse 19 aufgesetzt und mit dem Motorgehäuse 19 ver- schraubt . Mit diesem Schritt werden zugleich die Ausnehmungen 36 der Aerostatoren 20 verschlossen, so dass die Versorgungs- kabel 26 und die Sensorkabel 30 in einem rundherum abgeschlos- senen Hohlraum 32 angeordnet sind . Die radial nach außen über das Impellergehäuse 15 hinausragenden Enden der Kabel 26, 30 können an die Steuereinheit 24 angeschlossen werden .