CN102472290B - 鼓风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于机动车中的发动机冷却鼓风机的鼓风机（99），该鼓风机（99）具有设有冷却空气导引装置（200）的壳体（10），其中所述壳体（10）构造用于将驱动单元（102、103）和所述冷却空气导引装置（200）固定在所述机动车中并且将冷却空气流（20、30、31、32）引导到所述驱动单元（102、103）上，其中所述冷却空气导引装置（200）与所述壳体（10）构造为一体的。

Description

鼓风机

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车中的发动机冷却鼓风机的鼓风机，该鼓风机具有设有冷却空气导引装置的壳体，其中所述壳体构造用于将驱动单元和所述冷却空气导引装置固定在所述机动车中并且将冷却空气流引导到所述驱动单元上。

背景技术

已知设有电机的驱动装置，所述电机具有壳体，所述壳体则具有转子和定子以及用于所述转子的支承结构。所述壳体包括壳体盖，该壳体盖在轴向上布置在所述壳体的一侧上并且将壳体内部空间封闭。为此，DE102006015064A1提出，在转子的每个端面上设有风扇，其中为每个风扇的风扇区段在转子中分配了一条冷却风道，用于将冷却空气输送到转子里面。在此空气导流通过多个单独安装的构件来进行。

发明内容

本发明的任务是，提供一种具有得到改进的冷却空气导流的鼓风机。

该任务通过一种鼓风机得到解决。

该鼓风机用于机动车中的发动机冷却，具有设有冷却空气导引装置的壳体，其中所述壳体构造用于将驱动单元和所述冷却空气导引装置固定在所述机动车中并且将冷却空气流引导到所述驱动单元上。根据本发明，所述冷却空气导引装置与所述壳体构造为一体的，其中所述冷却空气导引装置具有至少一个散热片和一个转向装置，其中所述散热片构造用于确定所述冷却空气流的纵向方向，并且所述转向装置构造用于确定所述冷却空气流的横向方向，其中所述散热片与所述转向装置构造为一体的，其中所述壳体在该壳体的端面的朝向电机的表面上具有多个冷却突头，其中所述冷却空气流在所述壳体的端面上面并且在所述冷却突头上面掠过。

本发明还涉及优选的实施方式。

按本发明认识到，鼓风机中的冷却空气导流可以得到改进，方法是所述壳体与将冷却空气流引导到驱动单元上的冷却空气导引装置构造为一体的。

相对于通常多构件的结构，由于一体的构造方案，在安装所述鼓风机时可以容易并且顺利地将所述壳体与所述冷却空气导引装置一起安装。

在本发明的另一种实施方式中，所述冷却空气导引装置具有至少一个散热片和一个转向装置，其中所述散热片构造用于导引所述冷却空气流动的纵向方向，并且所述转向装置构造用于确定冷却空气流动的横向方向，其中所述散热片与所述转向装置构造为一体结构。这样做的优点是，在所述散热片与转向装置之间不存在会让冷却空气通过的空隙，从而在冷却空气导引装置中降低了泄漏损失。

在本发明的另一种实施方式中，所述散热片具有水平延伸的散热片部分，该散热片部分在其纵轴的取向方面倾斜，用于使冷却空气流涡旋。这样做的优点是，旋转的冷却空气流在所述壳体的被其流过的表面上具有更高的冷却作用。

在本发明的另一种实施方式中，所述散热片至少在周侧上布置在所述壳体上，其中所述转向装置布置在所述散热片的端部区域中，用于将冷却空气流引导到所述壳体的内部区域上。这样做的优点是，更高的用于散热的辐射面被冷却空气流流过。

在本发明的另一种实施方式中，所述壳体与所述冷却空气导引装置一起以压铸法来制造。这样做的优点是，所述壳体和所述冷却空气导引装置能够一起以低廉的成本来制造。

附图说明

下面借助于附图对本发明进行详细解释。在此附图示出如下：

图1是具有按第一种实施方式的壳体的发动机冷却系统的鼓风机的示意性的3D图示；

图2是在图1中示出的壳体的示意性的3D视图；

图3是按第一种实施方式的在图2中示出的壳体的截取部分的俯视图；

图4和图5是在图3中示出的剖面的剖视图；

图6是按第二种实施方式的在图2中示出的壳体的截取部分的俯视图；并且

图7是在图6中示出的冷却空气导引装置的剖视图。

具体实施方式

图1示出了具有按第一种实施方式的壳体10的发动机冷却系统的鼓风机99的示意性的3D图示。所述鼓风机99包括用于驱动机动车中的冷却鼓风机风扇140的电机100。所述电机100在此作为驱动单元具有定子102和布置在转子轴104上的转子103。所述电机100具有无刷的结构作为外转子。在此用于产生交变磁场的线圈110布置在所述定子102上。在所述交变磁场中运动的磁体108布置在所述转子103的极壳101的内部的圆周表面上。此外，在所述极壳101的外侧面上设有风扇106。所述风扇106在此具有布置在周侧上的肋片118以及在径向上布置在端面上的肋片119。所述柱形的极壳101在端面上被所述壳体10封闭，其中在所述壳体10上可以对置于所述驱动单元来布置控制器160。在此所述壳体10连同控制器160可以借助于壳体盖115来封闭。所述壳体10可选在所述端面的朝向电机100的表面91上具有多个冷却突头9。此外，在所述壳体10上一体地设有多个冷却空气导引装置200，所述冷却空气导引装置200给所述电机100的内部空间113进行通风。在周侧上，所述壳体10的冷却空气导引装置200被用于固定鼓风机99的框架150所包围。在所述风扇106与所述框架150之间设有空隙111。

为了将所述电机100和控制器160的在运行中产生的废热排出，所述风扇106构造用于通过所述壳体10来将冷却空气输送到所述电机100的内部空间113中。在此所述风扇106构造用于将冷却空气尤其输送到所述驱动单元的温度关键的部位，比如所述定子102的线圈110以及磁体108上。为了排出热量，所述定子102具有多个通孔109，通过所述通孔109使冷却空气穿过所述定子。此外，所述极壳101具有多个开口，所述冷却空气通过所述开口从所述极壳101中流出。

为了在运行中向所述电机100供给冷却空气，所述风扇106通过在内部空间113中产生负压的方式通过所述冷却空气导引装置200来吸入冷却空气。所述冷却空气导引装置200使所述冷却空气的流向偏转到所述电机100的内部的区域112中。在此在冷却空气朝所述定子102的线圈110的方向流动之前，所述冷却突头9被所述冷却空气所绕流。所述冷却空气通过所述通孔109从所述定子102中穿过并且通过所述极壳101的端面上的开口114离开所述极壳101的内部空间113并且进入到所述风扇106的径向的肋片119的区域中。通过所述径向的肋片119将所述冷却空气径向向外输送，其中所述布置在周侧上的肋片118将所述冷却空气导引给空隙111。所述风扇106将变热的冷却空气通过所述风扇106与所述框架150之间的空隙111从所述电机100中输送出来。所述内部空间113中的负压的产生基本上在所述在径向上布置在所述极壳101的端面上的肋片119的区域中进行。但是，也可以设想所述风扇106的其它的结构类型，比如构造为轴流式风扇。

图2示出了在图1中示出的壳体10的示意性的3D图示。在此下面相同的构件用相同的附图标记来表示。借助于圆圈来标记所述壳体10和冷却空气导引装置200的截取部分，以便在图3和图6中在两种不同的实施方式中示出这个截取部分。为了更加清楚地示出所述冷却空气导引装置200，放弃所述电机100的其它组件的图示。

所述壳体10具有用于向所述电机100供电的接头8。所述壳体10比如构造为盆状，其中在其周侧上设有多个冷却空气导引装置200。所述壳体10可选在端面的表面上具有多个从所述壳体10的表面91中伸出来的冷却突头9。此外，在所述单个的冷却空气导引装置200之间设有多个第一散热片22，所述第一散热片22按构造方式至少部分地在所述壳体10的周侧上并且沿所述壳体10的表面91延伸。

所述冷却空气导引装置200具有多个第二散热片2和一个转向装置3。此外，在所述冷却空气导引装置200上，设有用于将所述壳体10旋紧在所述框架150上的紧固开口6。所述冷却空气导引装置200以大约90°的角度偏移来布置。但是所述冷却空气导引装置200也可以根据其它的冷却空气需求来布置。所述角度偏移能够使冷却空气流过所述壳体10的表面91的大部分。

在图1中示出的风扇106由转子103来驱动并且构造用于在所述电机100的内部空间113中产生负压。由此通过所述冷却空气导引装置200并且沿着所述第一散热片22将冷却空气吸到所述电机100的内部空间113中。在此，所述冷却空气沿着所述第一散热片22流到所述极壳中并且在没有明显的偏转的情况下直接流入到所述转子103的在图1中示出的外部的径向的区域116中，使得所述磁体108得到冷却。通过所述冷却空气导引装置200同样吸入所述冷却空气，但是通过所述转向装置3所述冷却空气流不是如在所述第一散热片22那样在没有明显的弯路的情况下导送给所述转子103，而是在其流向方面偏转大约50到80度，用于就这样也向所述定子102的内部的区域112供给冷却空气。为了扩大所述壳体10的表面91，在所述冷却空气绕流的区域中设有冷却突头9，所述冷却突头9伸入到冷却空气流中，用于就这样将变热的壳体10的较大的热量排放给所述冷却空气流。此外，所述冷却空气导引装置200的第二散热片2在所述壳体10的表面91的端面的区域中延伸。这样做的好处是，经过转向的冷却空气流继续在其流向方面得到导引，以便能够更深地推进到所述电机100的、靠近转子103的转子轴104的、内部的区域112中并且避免冷却空气流的涡流。

一般来说，冷却空气导流借助于多个布置在所述壳体10上的组件来实施。除了单个组件的麻烦的安装之外，通过多构件的结构会出现间隙损耗和涡流，在此可以避免所述间隙损耗和涡流，方法是所述冷却空气导引装置200的转向装置3一体地与所述第二散热片2相连接。为了保证所述壳体10的较高的导热能力，所述壳体10具有铝用作材料。但是该壳体10也可以具有其它的材料比如铜、铁、镍、镁或者塑料，用于不仅影响导热能力而且影响所述壳体10的强度。通过所述一体的实施方式，该壳体10连同冷却空气导引装置可以以低廉的成本用压铸法、挤压法或者注压法来制造。同样简化了将所述电机100与所述壳体10一起安装在所述框架150上。

图3示出了在图2中示出的壳体10的截取部分的俯视图。在该附图中，在此示出了两个垂直于彼此的剖面B-B和C-C。冷却空气流31在此通过在图1中示出的风扇106通过所述冷却空气导引装置200来吸入，其中所述冷却空气流31通过所述转向装置3如此偏转，使得所述冷却空气流31在所述壳体10的端面上面并且在所述冷却突头9上面掠过。因为所述第二散热片2彼此平行地延伸，所以所述冷却空气流31在通过所述转向装置3转向之后在其流向方面得到导引，用于就这样在所述转向装置3上避免涡流。这样做的优点是，能够容易并且可靠地确定所述冷却空气流31的流向。也可以设想，使所述第二散热片2在所述壳体10的端面上散开或者倾斜，用于将所述冷却空气流31相应地分布在所述壳体10的表面91上。

图4和图5示出了在图3中示出的剖面B-B和C-C的剖视图。在此图4示出了所述壳体10的沿着剖面B-B的横截面并且图5示出了所述冷却空气导引装置200的沿着剖面C-C的纵剖面。流入的冷却空气流30在此通过垂直延伸的散热片部分40沿纵向得到导引直到所述冷却空气流30通过所述布置在散热片2的端部区域中的转向装置3来偏转。额外地如此构造所述垂直延伸的散热片40，从而在吸入到所述电机100的壳体中时就已经将热量排放给所述冷却空气流30。在通过所述转向装置3使冷却空气流30转向之后，所述偏转的冷却空气流31通过所述散热片部分21的水平地垂直于壳体10的表面91延伸的散热片轴42得到导引。通过在一个平面上所述水平地延伸的散热片部分21和垂直地延伸的散热片部分40的所示出的相同的取向，来实现所述冷却空气流30、31的特别涡旋少的特性。

图6示出了按第二种实施方式的壳体90的截取部分的俯视图。图7示出了在图6中示出的冷却空气导引装置201的沿着剖面C-C的剖视图。在此垂直地延伸的散热片部分40的散热片轴42连同散热片22相对于所述壳体10的表面91倾斜了角度α。与在图3到图5中示出的实施方式相反，所述垂直地延伸的散热片部分40不垂直于所述壳体90的表面91。由此通过所述电机100的风扇106不再平行于转子轴104通过所述冷却空气导引装置201来吸入冷却空气，而是在这种实施方式中以相对于所述壳体10倾斜了角度α的方式来吸入冷却空气。

所述水平地延伸的散热片部分21在其取向方面也相应于所述水平地延伸的散热片部分21的在图1到5中的布置结构。通过所述垂直地延伸的散热片部分40的斜度，在通过所述转向装置3转向之后使冷却空气流32涡旋，使得旋转的冷却空气流20在所述壳体90的表面91上或者说在所述冷却突头9上发挥提高了的冷却作用。所述冷却空气流32的所期望的旋转在此通过所述垂直地延伸的散热片部分40的斜度来确定。在此以降低了的角度α来提高所述冷却空气流32的旋转程度。

为了以压铸法来制造所述壳体90，所述垂直地延伸的散热片部分40仅仅如此以角度α相对于所述壳体90倾斜，使得为进行制造所必需的半壳可以描绘所述垂直地延伸的散热片部分的几何形状。

在图1到图7中示出的实施方式也适合于比如向电机的电刷的区域供给足够的冷却空气流。也可以设想，按应用情况向鼓风机的示范性地示出的组件中的其它组件供给足够的冷却空气流。

Claims (7)

1.鼓风机（99），用于机动车中的发动机冷却，具有设有冷却空气导引装置（200；201）的壳体（10；90），其中所述壳体（10；90）构造用于将驱动单元（102、103）和所述冷却空气导引装置（200；201）固定在所述机动车中并且将冷却空气流（20、30、31、32）引导到所述驱动单元（102、103）上，其特征在于，所述冷却空气导引装置（200；201）与所述壳体（10；90）构造为一体的，其中所述冷却空气导引装置（200；201）具有至少一个散热片（2）和一个转向装置（3），其中所述散热片（2）构造用于确定所述冷却空气流（20、30、31、32）的纵向方向，并且所述转向装置（3）构造用于确定所述冷却空气流（20、30、31、32）的横向方向，其中所述散热片（2）与所述转向装置（3）构造为一体的，其中所述壳体（10）在该壳体的端面的朝向电机（100）的表面（91）上具有多个冷却突头（9），其中所述冷却空气流（20、30、31、32）在所述壳体（10）的端面上面并且在所述冷却突头（9）上面掠过。

2.按权利要求1所述的鼓风机（99），其特征在于，所述散热片（2）具有水平延伸的散热片部分（21）和垂直延伸的散热片部分（40），其中所述垂直延伸的散热片部分（40）在取向方面相对于所述壳体（10；90）的垂线倾斜，用于使冷却空气流（20、30、31、32）涡旋。

3.按权利要求1或2所述的鼓风机（99），其特征在于，所述散热片（2）至少在周侧上布置在所述壳体（10；90）上，其中所述转向装置（3）布置在所述散热片（2）的端部区域中。

4.按权利要求1或2所述的鼓风机（99），其特征在于，所述冷却空气导引装置（200；201）构造用于向所述壳体的内部的区域（112）供给冷却空气流（20、30、31、32）。

5.按权利要求1或2所述的鼓风机（99），其特征在于，所述壳体（10；90）能够与所述冷却空气导引装置（200；201）一起用压铸法、挤压法或者灰铸法来制造。

6.按权利要求1或2所述的鼓风机（99），其特征在于，所述壳体（10；90）具有铝、铜、镁和/或镍。

7.按权利要求1或2所述的鼓风机（99），其特征在于，所述驱动单元（102、103）包括用于电机（100）的转子（103）和定子（102）。