DE102006019328A1

DE102006019328A1 - Ansauggebläseanordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage

Info

Publication number: DE102006019328A1
Application number: DE200610019328
Authority: DE
Inventors: Harald Müller; Norman Dr. Schaake; Holger Dipl.-Ing. Wanke (Fh)
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2007-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ansauggebläseanordnung mit einem Ansauggebläse (1) und mindestens einem, insbesondere zwei in eine Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1) einmündenden Luftkanälen (2, 3), mittels derer vom Ansauggebläse (1) angesaugte Luft durch die Eintrittsöffnung (1') in das Gehäuse des Ansauggebläses (1) gelangen kann, wobei mindestens einer der Luftkanäle (2, 3) zumindest in einem Teilabschnitt kurz vor dem Ansauggebläse (1) einen größeren Querschnitt aufweist als die Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1'), und dass im Bereich kurz vor oder kurz vor und in der Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1) mindestens eine Führungsstruktur (4) ausgebildet ist, welche den freien Strömungsquerschnitt mindestens eines der Luftkanäle (2 und/oder 3) verringert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansauggebläseanordnung, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Kraftfahrzeug-Klimaanlagen ist üblicherweise ein Ansauggebläse vorgesehen, welches Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum und/oder Frischluft aus der Umgebung ansaugt, anschließend der Kraftfahrzeug-Klimaanlage oder einem einfachen Heizer zum Temperieren bzw. Erwärmen zuführt, und nachfolgend die temperierte bzw. erwärmte Luft über ein Luftkanalnetz bedarfsgerecht verteilt und mit Hilfe von weiteren Klappen geregelt in den Fahrzeuginnenraum einleitet.
Für die Zufuhr der Luft sind zwei – ggf. auch verzweigte – Luftkanäle vorgesehen, über welche die Umluft vom Fahrzeuginnenraum bzw. die Frischluft aus der Umgebung des Fahrzeugs dem Ansauggebläse zugeführt werden kann. Die Luftkanäle sind in der Regel etwa in Verlängerung voneinander und einander entgegengesetzt durchströmt angeordnet, und der Eintritt der Luft in das Ansauggebläse erfolgt senkrecht hierzu, wobei der Eintritt in das Ansauggebläse am Ende der beiden Luftkanäle angeordnet ist, so dass sich eine etwa T-förmige Ausgestaltung der Luftkanäle und des Lufteintritts in das Ansauggebläse ergibt. Die Regelung der Luftströme, die vom Ansauggebläse angesaugt werden, erfolgt üblicherweise mittels einer oder ggf. auch mehreren Klappen, die im Endbereich der Luftkanäle angeordnet sind.
Eine derartige Ausgestaltung des Ansauggebläses samt Luftkanälen lässt noch Wünsche offen, insbesondere in Hinblick auf die Geräuschbildung in den Luftkanälen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anordnung eines Ansauggebläses mit Luftkanal, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ansauggebläseanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Ansauggebläseanordnung mit einem Ansauggebläse mit mindestens einem Luftkanal, vorzugsweise mit genau zwei in das Ansauggebläse einmündenden Luftkanälen, vorgesehen, mittels derer vom Ansauggebläse angesaugte Luft durch die Eintrittsöffnung in das Gehäuse des Ansauggebläses gelangen kann. Dabei weist mindestens einer der Luftkanäle zumindest in einem Teilabschnitt kurz vor dem Ansauggebläse einen größeren Querschnitt auf als die Eintrittsöffnung des Ansauggebläses. Ferner ist im Bereich kurz vor oder kurz vor und in der Eintrittsöffnung des Ansauggebläses mindestens eine Führungsstruktur ausgebildet, welche den freien Strömungsquerschnitt mindestens eines der Luftkanäle verringert. Durch das Vorsehen einer oder bevorzugt zweier derartiger Führungsstrukturen lässt sich der Strömungsverlauf der Luft optimieren, so dass keine unerwünschten Geräusche, insbesondere Geräusche mit einer niedrigen Fre quenz, in Folge von Wirbelbildungen im Einströmbereich auftreten. Ferner verbessert sich der Wirkungsgrad des Gebläses. Die Führungsstruktur kann durch eine Seitenwand des Ansauggebläses gebildet sein, die bis an den Rand der Einlaufzarge geführt ist. Ebenfalls kann die Führungsstruktur durch Rippen oder Einbauten gebildet sein. Beliebige andere Ausgestaltungen sind möglich.
Das Gehäuse des Ansauggebläses kann ggf. auch den Endbereich der Luftkanäle bilden, jedoch wird auch in diesem Fall die Eintrittsöffnung durch einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt definiert, der kurz vor dem im Gehäuse angeordneten Rotor angeordnet ist.
Bevorzugt ist vor der Eintrittsöffnung eine Umlenkung der Luft vorgesehen. Diese beträgt vorzugsweise 90°. Es ist jedoch auch eine beliebige andere Zuführrichtung der Luft möglich. So kann bspw. die Luft auch direkt in Ansaugrichtung zugeführt werden. In der Regel liegt der Krümmungswinkel des Luftkanals kurz vor der Eintrittsöffnung zwischen 0 und 90°.
Bevorzugt verringert die Führungsstruktur den Querschnitt des Luftkanals um 25% bis 75%, insbesondere um 30% bis 40%. Diese maximale Verengung ist nur in einem sehr kurzen Bereich, vorzugsweise nur in einem Querschnitt, vorgesehen, wobei die Führungsstruktur bevorzugt abgerundet ausgebildet ist. Hierbei liegen die maximalen Krümmungsradien im Bereich der engsten Stelle bevorzugt in Bereichen von 15 bis 20 mm. Die Verengung des Luftkanals erfolgt bevorzugt in einer Richtung senkrecht zur Einströmrichtung der Luft in das Ansauggebläse.
Bevorzugt sind genau zwei Luftkanäle vorgesehen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise bei einem der Luftkanäle um einen Umluftkanal und beim anderen der Luftkanäle um einen Frischluftkanal. Durch die beiden Luftkanäle kann – je nach Bedarf – Umluft und/oder Frischluft vom Ansauggebläse angesaugt werden.
Vorzugsweise sind die beiden Luftkanäle in Verlängerung voneinander, einander gegenüberliegend und entgegengesetzt durchströmbar angeordnet, so dass sich eine T-förmige Struktur ergibt.
Die Führungsstruktur der Luftkanäle kann jeweils einander entsprechend ausgebildet sein, d.h. die Anordnung ist symmetrisch. Diese Ausgestaltung ist dann sinnvoll, wenn ausreichend Bauraum vorhandenen ist. Insbesondere im Falle beengter Bauverhältnisse oder ungünstiger Anströmverhältnisse kann die Führungsstruktur jedoch auch asymmetrisch ausgebildet sein, um einen optimierten Strömungsverlauf zu ermöglichen, bei dem Wirbelbildungen möglichst vermieden werden können.
In Sonderfällen kann es sinnvoll sein, dass mindestens eine Führungsstruktur im Bereich ihrer maximalen Höhe etwas in den Querschnitt der Eintrittsöffnung hineinragt, um einen optimalen Strömungsverlauf der Luft zu ermöglichen.
Eine derartige Ansauggebläseanordnung wird vorzugsweise bei Kraftfahrzeug-Klimaanlagen verwendet, bei denen sowohl Um- als auch Frischluft einem Verdampfer und/oder Heizer zwecks Temperierung der Luft zugeführt wird. Ebenfalls kann eine derartige Ansauggebläseanordnung auch für Fahrzeuge verwendet werden, die lediglich einen Heizer oder ggf. auch nur einen Verdampfer aufweisen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine stark schematisierte Draufsicht auf ein Ansauggebläse einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Teil eines Umluftkanals und eines Frischluftkanals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine stark schematisierte Draufsicht auf ein Ansauggebläse einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Teil eines Umluftkanals und eines Frischluftkanals zur Verdeutlichung des Prinzips, und
3 eine Draufsicht auf ein Ansauggebläse einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Teil eines Umluftkanals gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage (nicht näher dargestellt) weist ein Ansauggebläse 1 auf, von dem in 1 nur das Spiralgehäuse mit seiner Eintrittsöffnung 1' und seiner Austrittsöffnung 1" dargestellt ist. Ferner weist die Klimaanlage einen ersten Luftkanal 2 zum Ansaugen von Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum und einen zweiten Luftkanal 3 zum Ansaugen von Frischluft aus der Umgebung des Fahrzeugs auf, die in die Eintrittsöffnung 1' einmünden. Die Luftkanäle 2 und 3 sind in der Zeichnung nur in den jeweiligen Endbereichen, kurz vor dem Einmünden in die Eintrittsöffnung 1' des Ansauggebläses 1 dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich, sind die Endbereiche der Luftkanäle 2 und 3 in Verlängerung voneinander angeordnet, wobei sie einander entgegengesetzt von vom Ansauggebläse 1 angesaugter Luft durchströmbar sind. Die Regelung der Luftströme, dargestellt durch Pfeile in 1, erfolgt mittels einer nicht in der Zeichnung dargestellten Klappe.
Die Luftkanäle 2 und 3 weisen – zumindest in einer Ebene senkrecht zur Einströmrichtung der Luft in das Gehäuse des Ansauggebläses 1 – eine größere Breite B auf als der Durchmesser D der Eintrittsöffnung 1'. Kurz vor dem Er reichen der Eintrittsöffnung 1' sind auf beiden Seiten der Luftkanäle 2 und 3 Führungsstrukturen 4 angeordnet, welche die Breite B bis nahezu auf den Durchmesser D der Eintrittsöffnung 1' verringern. Die Gestalt der Führungsstrukturen 4 entspricht vorliegend einer Gauß'schen Glockenkurve, deren Maximum jeweils diametral einander gegenüberliegend in Höhe der Mitte der Eintrittsöffnung 1' liegt und an den Rand derselben heranragt. Die Breite B wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa um ein Drittel durch die beiden Führungsstrukturen 4 verringert. Die Ausgestaltung der Führungsstrukturen 4 ist vorliegend spiegelbildlich zur Mittelquerebene E, d.h. die Führungsstrukturen 4, die in den Luftkanal 2 ragen sind spiegelbildlich zu den Führungsstrukturen 4 ausgebildet, die in den Luftkanal 3 ragen.
2 zeigt das Schema der Querschnittsveränderung. Hierbei sind die Führungsstrukturen 4 durch Dreiecke dargestellt, welche etwa beginnend in einem Abstand vom Mittelpunkt der Eintrittsöffnung 1' in der Größe des Durchmessers D der Eintrittsöffnung 1' von beiden Seiten her die Breite der Luftkanäle 2 und 3 um etwa ein Drittel verringern. Die engste Stelle liegt in der Höhe des Mittelpunkts der Eintrittsöffnung 1'. Diese stark schematisierte Ausgestaltung wird an den vorhandenen Bauraum und den optimalen Strömungsverlauf angepasst, so dass bei der tatsächlichen Ausführungsform durchaus auch Asymmetrien – sowohl zwischen den beiden Seiten der Luftkanäle als auch in Bezug auf die Luftkanäle – auftreten können. Die Krümmungsradien liegen im Bereich von bis zu 20 mm. Ferner können die Führungsstrukturen auch etwas, bspw. etwa 5 mm, in den Querschnitt der Eintrittsöffnung hineinragen.
Gemäß dem zweiten, in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen sind, ist ein Ansauggebläse 1 vorgesehen, bei dem die Luftkanäle versetzt angeordnet sind, so dass in der Schnittebene der Darstellung lediglich der Umluftkanal 2 liegt, der gemäß der Darstellung von unten her von Umluft durchströmt wird, geregelt mittels zweier Umluftklappen 5. Der Luftstrom des Luftkanals 2 wird für den Eintritt in das Ansauggebläse 1 um 90° umgelenkt.
Wie aus 3 ersichtlich sind links und rechts der Eintrittsöffnung 1', die von der Gebläse-Einlaufzarge freigegeben ist, Führungsstrukturen 4, gebildet durch Wandbereiche, vorgesehen, welche die Breite des Luftkanals 2 im Wesentlichen links und rechts der Mitte der Eintrittsöffnung 1' verringern, wobei die rechts dargestellte Führungsstruktur 4 sogar etwas in den Querschnitt der Eintrittsöffnung 1' hineinragt. In der Ebene des Luftkanals 2, die parallel zur Querschnittsebene der Eintrittsöffnung 1' angeordnet ist, erweitert sich der Querschnitt hinter der Engstelle, die durch die Führungsstrukturen 4 gebildet ist, wieder und reicht bis über die Eintrittsöffnung 1' hinaus. Die Führungsstrukturen 4 sind bauraumbedingt asymmetrisch ausgebildet und die engste Stelle zwischen den beiden Führungsstrukturen 4 liegt leicht versetzt zum Mittelpunkt der Eintrittsöffnung 1'.
Die linke Führungsstruktur 4 wird lediglich durch eine leichte Wölbung der Wand in Richtung Mitte der Eintrittsöffnung 1' gebildet. Die rechte Führungsstruktur 4 ist deutlich höher und nasenartig ausgebildet, wobei luftabströmseitig ein Teilbereich der die Führungsstruktur 4 bildenden Wand nahezu senkrecht zur Anströmrichtung verlaufend ausgebildet ist.

Claims

Ansauggebläseanordnung mit einem Ansauggebläse (1) und mindestens einem, insbesondere zwei in eine Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1) einmündenden Luftkanälen (2, 3), mittels derer vom Ansauggebläse (1) angesaugte Luft durch die Eintrittsöffnung (1') in das Gehäuse des Ansauggebläses (1) gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Luftkanäle (2, 3) zumindest in einem Teilabschnitt kurz vor dem Ansauggebläse (1) einen größeren Querschnitt aufweist als die Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1'), und dass im Bereich kurz vor oder kurz vor und in der Eintrittsöffnung (1') des Ansauggebläses (1) mindestens eine Führungsstruktur (4) ausgebildet ist, welche den freien Strömungsquerschnitt mindestens eines der Luftkanäle (2 und/oder 3) verringert.
Ansauggebläseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (4) den Querschnitt des Luftkanals (2, 3) um 25% bis 75%, insbesondere um 30% bis 40%, verringert.
Ansauggebläseanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (4) den Luftkanal (2, 3) in einer Richtung senkrecht zur Einströmrichtung der Luft in seinem Querschnitt verringert.
Ansauggebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Luftkanäle (2, 3) vorgesehen sind.
Ansauggebläseanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Luftkanäle (2, 3) in Verlängerung voneinander, einander gegenüberliegend und entgegengesetzt durchströmbar angeordnet sind.
Ansauggebläseanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (1') senkrecht zu den Luftkanälen (2, 3) angeordnet ist.
Ansauggebläseanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (4) der Luftkanäle (2, 3) jeweils einander entsprechend ausgebildet ist.
Ansauggebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei Seiten eines Luftkanals (2, 3) einander entsprechend ausgebildete Führungsstrukturen (4) angeordnet sind.
Ansauggebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (4) asymmetrisch ausgebildet ist.
Ansauggebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Führungsstruktur (4) im Bereich ihrer maximalen Höhe etwas in den Querschnitt der Eintrittsöffnung (1') hineinragt.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage gekennzeichnet durch eine Ansauggebläseanordnung mit einem Ansauggebläse (1) und Luftkanälen (2, 3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.