DE10002951C1 - Radialgebläse zur Belüftung einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse zur Belüftung einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit zwei Gebläsefluten, von denen jede ein Spiralgehäuse mit axialer Luftansaugöffnung und tangentialer Luftausblasöffnung sowie ein in dem Spiralgehäuse aufgenommenes Mehrschaufel-Zentrifugal-Lüfterrad aufweist, wobei jedes Lüfterrad auf einem von zwei beidseitig axial vorstehenden Wellenenden der Abtriebswelle eines Antriebsmotors drehfest sitzt. Zwecks Schaffung eines kompakt bauenden und platzsparend in der Fahrgastzelle integrierbaren zweiflutigen Radialgebläses zur Fondbelüftung ist in Einbaulage des Radialgebläses die Abtriebswelle des Antriebsmotors in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet und jede Gebläseflut in einem zu dem Fond der Fahrzgastzelle führenden Luftkanal angeordnet. Die beiden Gebläsefluten sind im Bereich des Antriebsmotors durch einen Spalt geeigneter Größe gegeneinander gedichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse zur Belüftung einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein bekanntes vierflutiges Radialgebläse (DE 198 47 158 A1) für eine Klimaanlage zur Klimatisierung der Fahrgastzelle ist in dem Klimakasten der Klimaanlage so integriert, daß die Abtriebswelle des Antriebsmotors sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Auf jedem Wellenende sitzt ein Paar Lüfterräder, von denen jedes in einem Spiralgehäuse aufgenommen ist. Das eine Spiralgehäuse eines jeden Gehäusepaars steht mit seiner Ansaugöffnung mit einem Außenluft-Einlaß und das andere Spiralgehäuse des Gehäusepaars mit einem Innenluft-Einlaß in Verbindung. Die Spiralgehäuse sind so ausgebildet, daß die angesaugte Außenluft nach oben geblasen und die angesaugte Innenluft nach unten geblasen und dort jeweils in entsprechenden Kanälen des Klimakastens weitergeleitet wird.

Bei einem bekannten zweiflutigen Radialgebläse für eine Heizungs- oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge (EP 0 261 490 B1) sitzen zwei identische Lüfterräder mit einem Lüfterschaufelkranz, der über Speichen im radialen Abstand zu einer auf der Lüfterwelle befestigten Lüfterradnabe gehalten wird, axial beiderseits eines gemeinsamen Antriebsmotors auf dessen einem bzw. anderem Lüfterwellenende. Zwecks kostengünstiger Fertigung des Radialgebläses als leichtes Massenprodukt sind die Lüfterräder einstückig aus Kunststoff gespritzt und um einen Verdrehungs-Umfangswinkel derart gegeneinander versetzt auf der Lüfterwelle befestigt, daß die Speichen des einen Lüfterrades relativ zu den Speichen des anderen Lüfterrades in Achsrichtung gesehen auf Lücke angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweiflutiges Radialgebläse zur getrennten Führung von zwei Luftströmen für die Fondbelüftung zu schaffen, das kompakt baut und platzsparend in der Fahrgastzelle integrierbar ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Radialgebläse hat den Vorteil, daß es platzsparend in der Fahrgastzelle untergebracht und dort problemlos in den zu dem Fondraum führenden Luftkanälen integriert werden kann. Dabei können in den Luftkanälen entweder zwei temperierte Mischluftströme zur Klimatisierung zweier Fondzonen oder ein Warm- und Kaltluftstrom getrennt zur Temperierung des Fonds durch Einstellen entsprechend ausgeblasener Luftmengen geführt werden. Das Radialgebläse verbessert die Effektivität der Fondbelüftung und - klimatisierung und ermöglicht kurze Wartezeiten bis zum Erreichen einer eingestellten Wunschtemperatur. Der konstruktive Aufwand des sich aus zwei Spiralgehäusen und einem Aufnahmezylinder für den Antriebsmotor zusammensetzenden Lüftergehäuses ist gering, und die Fertigung läßt sich kostengünstig durchführen. Die gegenseitige Abdichtung der beiden Gebläsefluten erfordert keine zusätzlichen Maßnahmen und wird durch einen Spalt zwischen einem rotierenden und einem stehenden Teil erreicht. Alternativ kann dabei der Spalt entweder zwischen einem Lüfterrad und dem zugeordneten Spiralgehäuse oder zwischen einem axial vorstehenden Wellenende der Abtriebswelle und dem das Wellenende umschließenden Spiralgehäuse liegen. Die Größe des Spalts richtet sich nach Bewegungs- und Einbautoleranzen und der zulässigen Vermischungstoleranz der Luftströme und wird beispielsweise so eingestellt, daß bei Führung eines maximal aufgeheizten Warmluftstroms über die eine Gebläseflut und eines maximal gekühlten Kaltluftstroms über die andere Gebläseflut eine Temperaturänderung der beiden Luftströme von weniger als ±2°C eingehalten wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Radialgebläses mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Gebläsefluten zwischen den beiden im Parallelabstand zueinander in Fahrzeugslängsrichtung verlaufenden Luftkanälen angeordnet und dabei vorzugsweise auf den zwischen den Frontsitzen am Boden der Fahrgastzelle verlaufenden Tunnelkanal, auch Kardantunnel genannt, befestigt. Diese Anordnung der Gebläsefluten ermöglicht eine vorteilhafte Unterbringung des Radialgebläses in der Fahrgastzelle.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Draufsicht einer mit Front- und Fondsitzen sowie mit einem Radialgebläse zur Fondbelüftung ausgestatteten Fahrgastzelle eines Fahrzeugs,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Radialgebläses in Fig. 1, vergrößert dargestellt,

Fig. 3 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 mit einer Modifizierung des Radialgebläses.

In Fig. 1 ist der Innenraum einer Fahrgastzelle 10 eines Fahrzeugs in Draufsicht schematisch dargestellt. Am Boden 11 der Fahrgastzelle 10 sind zwei Frontsitze, nämlich der Fahrersitz 12 und der Beifahrersitz 13, und ein als Sitzbank ausgebildeter Fondsitz 14 mit zwei Sitzplätzen 15, 16 befestigt. Dem Fahrersitz 12 ist das Lenkrad 17 vorgeordnet, und mit 18 ist das sich über die gesamte Breite der Fahrgastzelle 10 erstreckende Armaturenbrett angedeutet. Mittig im Boden 11 ist ein Tunnelkanal 19 (Kardantunnel) nach oben ausgewölbt, der in Fahrzeuglängsrichtung über die gesamte Fahrgastzelle 10 bis in den der Fahrgastzelle vorgeordneten Motorraum des Fahrzeugs verläuft. Im vorderen Bereich der Fahrgastzelle 10 ist auf den Tunnelkanal 19 eine Mittelkonsole 20 aufgesetzt, die eine Verbindung zu dem Armaturenbrett 18 herstellt.

Die Fahrgastzelle 10 wird mittels einer hier nicht dargestellten Klimaanlage mit konditionierter Luft klimatisiert, wobei der Frontraum 21 mit den beiden Frontsitzen 12, 13 und der Fond 22 mit den beiden Sitzplätzen 15, 16 des Fondsitzes 14 getrennt klimatisiert werden können. Hierzu führen von der unterhalb des Armaturenbretts 18 angeordneten Klimaanlage zu dem Fond 18 zwei Luftkanäle 23, 24, die im Fußraum eines jeden Sitzplatzes 15, 16 des Fondsitzes 14 münden. Die Mündungen der Luftkanäle 23, 24 sind mit einem Luftaustrittsgitter 25 bzw. 26 abgedeckt. Mit den beiden Luftkanälen 23, 24 ist eine getrennte Klimatisierung der beiden Sitzplätze 15, 16 des Fondsitzes 14 mit unterschiedlich konditionierter Luft möglich. Alternativ kann auch der eine der beiden Luftkanäle 23, 24 an den Warmluftausgang der Klimaanlage angeschlossen sein und nur einen Warmluftstrom führen und der andere der beiden Luftkanäle 23, 24 nur Kaltluft führen. In diesem Fall sind die beiden Mündungen der beiden Luftkanäle 23, 24 im Fond 22 zusammengefaßt, und in den Luftkanälen 23, 24 sind Dosiermittel zum Steuern der Luftmengen angeordnet.

Zur Verbesserung der Wirksamkeit der Fondbelüftung bzw. Fondklimatisierung und zur Erzielung kurzer Anpaßzeiten bei vorgenommenen Temperaturänderungen ist ein zweiflutiges Radialgebläse 27 vorgesehen, das in die beiden Luftkanäle 23, 24 integriert ist.

Das in Fig. 2 im Längsschnitt schematisch dargestellte Radialgebläse 27 weist zwei Gebläsefluten 28, 29 auf, von denen jeweils eine in einem der zu dem Fond 22 führenden Luftkanäle 23, 24 angeordnet ist. Jede Gebläseflut 28 bzw. 29 weist ein Spiralgehäuse 30 bzw. 31 mit einer axialen Luftansaugöffnung 32 bzw. 33 und einer tangentialen Luftausblasöffnung 34 bzw. 35 sowie ein in dem Spiralgehäuse 30 bzw. 31 aufgenommenes Mehrschaufel-Zentrifugal-Lüfterrad 36 bzw. 37 auf. Die beiden Lüfterräder 36, 37 sitzen jeweils drehfest auf einem Wellenende 38 bzw. 39 einer aus einem elektrischen Antriebsmotor 40 beidseitig axial vorstehenden Abtriebswelle, die in Einbaulage des Radialgebläses 27 in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist. Das Spiralgehäuse 30 der Gebläseflut 28 ist in dem Luftkanal 23 so integriert, daß seine axiale Luftansaugöffnung 32 an dem vorderen Kanalabschnitt 231 des Luftkanals 23 angeschlossen und seine tangentiale Luftausblasöffnung 34 mit dem hinteren Kanalabschnitt 232 des Luftkanals 23 verbunden ist. In gleicher Weise ist der Luftkanal 24 durch das integrierte Spiralgehäuse 31 in einen vorderen Kanalabschnitt 241, der an der axialen Luftansaugöffnung 33 des Spiralgehäuses 31 mündet, und in einen hinteren Kanalabschnitt 242 unterteilt, der von der tangentialen Luftansaugöffnung 33 des Spiralgehäuses 31 zum Fond 22 führt. Die beiden Spiralgehäuse 30, 31 sind über einen in jedem Spiralgehäuse 30, 31 mündenden, koaxialen Aufnahmezylinder 41 miteinander verbunden, in dem der Antriebsmotor 40 gehalten ist. Der Antriebsmotor 40 ist als Elektromotor mit Stator und Rotor ausgebildet, dessen Stator unmittelbar oder über ein den Stator umschließendes Motorgehäuse in den Aufnahmezylinder 41 paßgenau eingesetzt ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die beiden Spiralgehäuse 30, 31 mit dem Aufnahmezylinder 41 als ein einstückiges Lüftergehäuse 42 ausgebildet und das Lüftergehäuse 42 ist zwischen den beiden im Parallelabstand zueinander verlaufenden Luftkanälen 23, 24 angeordnet und auf dem Tunnelkanal 19 befestigt.

Die beiden Gebläsefluten 28, 29 sind durch einen Spalt 43 geeigneter Größe gegeneinander gedichtet, wobei in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 der Spalt 43 zwischen dem Lüfterrad 36 und dem Spiralgehäuse 30 der Gebläseflut 28 liegt. Die Größe des Spalts 43 richtet sich nach Bewegungs- und Einbautoleranzen und der zulässigen Vermischungstoleranz der Luftströme zwischen den beiden Gebläsefluten 28, 29.

Das in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellte modifizierte Radialgebläse 27 unterscheidet sich von dem zu Fig. 2 beschriebenen Radialgebläse 27 nur dadurch, daß der Aufnahmezylinder 41 des Lüftergehäuses 42 an seiner dem Spiralgehäuse 30 zugekehrten Stirnseite nicht in dem Spiralgehäuse 30 frei mündet, sondern durch eine Gehäusewand 301 abgeschottet ist, durch die das Wellenende 38 der Abtriebswelle des Antriebsmotors 14 mit Spiel hindurchtritt. Bei dieser konstruktiven Ausführung liegt der Spalt 43' zur gegenseitigen Dichtung der Gebläsefluten 28, 29 zwischen dem Wellenende 38 und der das Wellenende 38 umschließenden Gehäusewand 301 des Spiralgehäuses 30. Der Spalt 43' ist in gleicher Weise bemessen wie der Spalt 43 in Fig. 2. Im übrigen stimmt das Radialgebläse gemäß Fig. 3 mit dem Radialgebläse gemäß Fig. 2 überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Claims (8)

1. Radialgebläse zur Belüftung einer Fahrgastzelle (10) eines Fahrzeugs, mit zwei Gebläsefluten (28, 29), von denen jede ein Spiralgehäuse (30, 31) mit einer axialen Luftansaugöffnung (32, 33) und einer tangentialen Luftausblasöffnung (34, 35) sowie ein in dem Spiralgehäuse (30, 31) aufgenommenes Mehrschaufel-Zentrifugal-Lüfterrad (36, 37) aufweist, und mit einem Antriebsmotor (40), der auf beidseitig axial vorstehenden Wellenenden (38, 39) seiner Abtriebswelle jeweils eines der Lüfterräder (36, 37) drehfest trägt, dadurch gekennzeichnet,
daß in Einbaulage des Radialgebläses (27) die Abtriebswelle des Antriebsmotors (40) in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet und jede Gebläseflut (28, 29) in einem zu dem Fond (22) der Fahrgastzelle (10) führenden Luftkanal (23, 24) angeordnet ist
und daß die beiden Gebläsefluten (28, 29) im Bereich des Antriebsmotors (40) durch einen Spalt (43; 43') geeigneter Größe gegeneinander gedichtet sind.

2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spiralgehäuse (30, 31) über einen koaxialen Aufnahmezylinder (41) miteinander verbunden sind und daß der Antriebsmotor (40) im Aufnahmezylinder (41) gehalten ist.

3. Radialgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Spiralgehäuse (30, 31) und Aufnahmezylinder (41) ein einstückiges Lüftergehäuse (42) mit zwei axialen Luftansaugöffnungen (32, 33) und zwei tangentialen Luftausblasöffnungen (34, 35) bilden.

4. Radialgehäuse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmezylinder (41) in jedem Spiralgehäuse (30, 31) frei mündet und daß der Spalt (43) zur gegenseitigen Dichtung der Gebläsefluten (28, 29) zwischen einem Lüfterrad (36) und dem zugeordneten Spiralgehäuse (30) liegt.

5. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmezylinder (41) an seiner einen Stirnseite durch eine Gehäusewand (301) des Spiralgehäuses (30) abgedeckt ist, durch die das eine Wellenende (38) der Abtriebswelle des Antriebsmotors (14) mit Spiel hindurchgeführt ist, und daß der Spalt (43') zur gegenseitigen Dichtung der Gebläsefluten (28, 29) zwischen dem Wellenende (38) und der das Wellenende umschließenden Gehäusewand (301) des Spiralgehäuses (30) liegt.

6. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftergehäuse (42) in Einbaulage des Radialgebläses (27) zwischen den beiden im Parallelabstand zueinander in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Luftkanälen (23, 24) angeordnet ist.

7. Radialgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftergehäuse (42) in Einbaulage des Radialgebläses (27) zwischen zwei in der Fahrgastzelle (11) aufgenommenen Frontsitzen (12, 13), vorzugsweise auf einem im Boden (11) der Fahrgastzelle (10) ausgewölbten Tunnelkanal (19), befestigt ist.

8. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (40) als Elektromotor mit Stator und Rotor ausgebildet ist, dessen Stator unmittelbar oder über ein den Stator umschließendes Motorgehäuse in den Aufnahmezylinder (41) paßgenau eingesetzt ist.