DE102010028067A1 - Air conditioning system for cooling or warming air that is supplied to inner compartment of motor vehicle, has heating device warming air that is supplied to compartment, and running wheel provided with shield to shield water from motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugklimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an automotive air conditioning system according to the preamble of claim 1.
Kraftfahrzeugklimaanlagen werden in Kraftfahrzeugen zum Kühlen und/oder Erwärmen von einem Innenraum des Kraftfahrzeuges zuzuführender Luft eingesetzt. Die Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst dabei im Allgemeinen einen Kältemittelverdampfer zum Kühlen der Luft und eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der Luft. Ein Gebläse dient zum Umwälzen bzw. Fördern der Luft durch die Kraftfahrzeugklimaanlage. Von dem Gebläse wird die Luft aus der Umgebung des Kraftfahrzeuges oder aus dem Innenraum des Kraftfahrzeuges angesaugt, anschließend zu dem Kältemittelverdampfer und der Heizeinrichtung geleitet und darauffolgend dem Kraftfahrzeuginnenraum zugeführt. Das Gebläse ist innerhalb eines Gebläsegehäuses angeordnet und weist dabei ein Laufrad, eine Antriebswelle und einen Elektromotor auf. Mittels des Elektromotors wird das Laufrad angetrieben, so dass an dem Laufrad ausgebildete Schaufeln an einer Nabe die Luft fördern bzw. umwälzen können.Automotive air conditioning systems are used in motor vehicles for cooling and / or heating of an interior of the motor vehicle to be supplied air. The motor vehicle air conditioning system generally comprises a refrigerant evaporator for cooling the air and a heating device for heating the air. A blower serves to circulate or convey the air through the motor vehicle air conditioning system. From the fan, the air is sucked in from the environment of the motor vehicle or from the interior of the motor vehicle, then passed to the refrigerant evaporator and the heater and subsequently supplied to the motor vehicle interior. The fan is disposed within a fan housing and has an impeller, a drive shaft and an electric motor. By means of the electric motor, the impeller is driven, so that formed on the impeller blades on a hub can promote or circulate the air.
Beim Ansaugen der Luft durch das Gehäuse kann Wasser oder Feuchtigkeit, beispielsweise in Form von Dampf oder Nebel, zu dem Laufrad und dem Elektromotor gelangen und insbesondere den Elektromotor beschädigen. Auch bei der Anordnung eines saugseitigen Luftfilters in der Kraftfahrzeugklimaanlage kann Wasser oder Feuchtigkeit zu dem Laufrad oder dem Gebläse gelangen. Bei Temperaturen von weniger als 0°C besteht außerdem die Gefahr des Festfrierens des Laufrades an einem Motorhalter für den Elektromotor.When the air is drawn through the housing, water or moisture, for example in the form of vapor or mist, can reach the impeller and the electric motor and, in particular, damage the electric motor. Even with the arrangement of a suction-side air filter in the automotive air conditioning system, water or moisture can reach the impeller or blower. At temperatures of less than 0 ° C there is also the risk of freezing of the impeller on a motor holder for the electric motor.
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Kraftfahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, bei welcher der Elektromotor vor Wasser und Feuchtigkeit geschützt und ein Festfrieren des Laufrades im Wesentlichen angeschlossen ist.The object of the present invention is therefore to provide an automotive air conditioning system in which the electric motor is protected from water and moisture and a freezing of the impeller is substantially connected.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend ein Gehäuse, ein Gebläse mit einem Laufrad, einer Antriebswelle und einem Elektromotor, wobei das Laufrad eine Nabe und Schaufeln zum Umwälzen der Luft aufweist und der Elektromotor unterhalb des Laufrades angeordnet ist, vorzugsweise einen Kältemittelverdampfer zum Kühlen einer einem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, eine Heizeinrichtung zum Erwärmen der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, wobei das Laufrad mit einem flüssigkeitsdichten geschlossenen Schirm versehen ist zur Abschirmung von Wasser von dem Elektromotor.This object is achieved with an automotive air conditioning system comprising a housing, a fan with an impeller, a drive shaft and an electric motor, wherein the impeller has a hub and blades for circulating the air and the electric motor is arranged below the impeller, preferably a refrigerant evaporator for cooling an air to be supplied to a vehicle interior, a heater for heating the air to be supplied to the vehicle interior, the impeller being provided with a liquid-tight closed screen for shielding water from the electric motor.
Die Ausbildung des Laufrades, insbesondere der Nabe, oberhalb des Elektromotors als ein flüssigkeitsdichter geschlossener Schirm bewirkt, dass von oben in Richtung zu dem Elektromotor geführtes Wasser, insbesondere in Form von Dampf, Nebel oder Wassertropfen, nicht zu dem Elektromotor gelangt und von dem Schirm radial nach außen abgeleitet wird.The formation of the impeller, in particular the hub, above the electric motor as a liquid-tight closed screen causes that guided from above toward the electric motor water, especially in the form of steam, mist or water droplets, does not reach the electric motor and the screen radially is derived to the outside.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist der flüssigkeitsdichte geschlossene Schirm keine Öffnung auf, so dass in einer Richtung von oben nach unten der Schirm flüssigkeitsdicht ist und somit durch den Schirm keine Flüssigkeit durchgeleitet werden kann.In a supplementary embodiment, the liquid-tight closed screen has no opening, so that in a direction from top to bottom of the screen is liquid-tight and thus no liquid can be passed through the screen.
Insbesondere ist die Nabe als der flüssigkeitsdichte geschlossene Schirm ausgebildet und/oder das Laufrad ist in axialer Richtung der Antriebswelle oberhalb des Elektromotors als der flüssigkeitsdichte geschlossene Schirm ausgebildet und/oder die Nabe ist an einem Projektionsabschnitt des Elektromotors auf die Nabe parallel zu einer Achse der Antriebswelle als ein flüssigkeitsdichter geschlossener Schirm ausgebildet und vorzugsweise ist die Nabe zusätzlich in einem radialen Abstand von weniger als 5 cm, 2 cm oder 1 cm zu dem Projektionsabschnitt als der flüssigkeitsdichte geschlossene Schirm ausgebildet.In particular, the hub is formed as the liquid-tight closed screen and / or the impeller is formed in the axial direction of the drive shaft above the electric motor as the liquid-tight closed screen and / or the hub is at a projection portion of the electric motor to the hub parallel to an axis of the drive shaft is formed as a liquid-tight closed screen, and preferably the hub is additionally formed at a radial distance of less than 5 cm, 2 cm or 1 cm to the projection portion as the liquid-tight closed screen.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist das Laufrad radial außerhalb des Elektromotors als der flüssigkeitsdichte geschlossene Schirm ausgebildet.In an additional embodiment, the impeller is formed radially outside of the electric motor as the liquid-tight closed screen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Schirm als eine Scheibe oder ein Dom ausbildet.In a further embodiment, the screen is formed as a disk or a dome.
In einer ergänzenden Ausführungsform weist der als Dom ausgebildete Schirm in radialer Richtung nach außen oberseitig ein, insbesondere stetiges, Gefälle auf.In a supplementary embodiment, the shield formed as a dome in the radial direction outwards on the upper side, in particular continuous, gradient.
Vorzugsweise weist der als Dom ausgebildete Schirm in radialer Richtung nach außen unterseitig ein, insbesondere stetiges, Gefälle auf.Preferably, the shield formed as a dome in the radial direction outwards on the underside, in particular continuous slope.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Schirm an einer Oberseite eine konvexe Oberfläche auf und/oder an einer Unterseite eine konkave Oberfläche.In a further embodiment, the screen has on one upper side a convex surface and / or on one lower side a concave surface.
In einer Variante ist die Antriebswelle im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.In a variant, the drive shaft is oriented substantially vertically.
Eine im Wesentlichen vertikale Ausrichtung der Antriebswelle bedeutet vorzugsweise, dass die Antriebswelle mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10°, 5° oder 2° zu einer vertikalen Ebene oder vertikale Gerade ausgerichtet ist.A substantially vertical orientation of the drive shaft preferably means that the Drive shaft is aligned with a deviation of less than 30 °, 20 °, 10 °, 5 ° or 2 ° to a vertical plane or vertical line.
Zweckmäßig ist der flüssigkeitsdichte Schirm an einem radialen Endabschnitt als ein Ring ausgebildet und das Gefälle des Ringes ist oberseitig kleiner als das Gefälle des Schirmes innerhalb des Ringes oberseitig. Der Ring weist somit auch an der Oberseite ein geringes Gefälle auf, so dass Wasser, welches aus dem Schirm im Bereich innerhalb des Ringes zu dem Ring strömt, auch am Ring radial nach außen abströmen kann.Suitably, the liquid-tight screen is formed at a radial end portion as a ring and the slope of the ring is upper side smaller than the slope of the screen within the ring on the upper side. The ring thus also has a slight downward gradient on the upper side, so that water which flows out of the screen in the area inside the ring to the ring can also flow out radially on the ring to the outside.
In einer weiteren Ausführungsform ist der flüssigkeitsdichte Schirm an einem radialen Endabschnitt als ein Ring ausgebildet und das Gefälle des Ringes unterseitig ist kleiner als das Gefälle des Schirmes innerhalb des Ringes unterseitig.In another embodiment, the liquid-tight screen is formed at a radial end portion as a ring and the slope of the ring at the bottom is smaller than the slope of the screen within the ring below.
Insbesondere ist der flüssigkeitsdichte Schirm, insbesondere der Ring, unterseitig in einem radialen Endbereich mit einer ringförmigen Tropfnase versehen. An der ringförmigen Tropfnase kann das von der Oberseite des Ringes zu der Unterseite des Ringes strömende Wasser abtropfen, so dass dieses Wasser gezielt an der Tropfnase unterhalb des Laufrades nach unten abtropft. Damit soll ein gezieltes und kontrolliertes Ableiten des Wassers ermöglicht werden.In particular, the liquid-tight screen, in particular the ring, is provided on the underside in a radial end region with an annular drip nose. At the annular drip nose flowing from the top of the ring to the bottom of the ring water dripping, so that this water drips targeted at the drip tip below the impeller down. This should allow a targeted and controlled discharge of the water.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Antriebswelle an einer Fixierungsöffnung in der Nabe befestigt.In a further embodiment, the drive shaft is fastened to a fixing opening in the hub.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Fixierungsöffnung als eine die Nabe vollständig durchstoßende Bohrung ausgebildet und die Antriebswelle bezüglich der Nabe ist an der Bohrung flüssigkeitsdicht abgedichtet oder die Fixierungsöffnung ist als eine lediglich nach unten ausgebildete Bohrung ausgebildet und oberhalb der Fixierungsöffnung ist der flüssigkeitsdichte Schirm der Nabe fortgesetzt und/oder das Laufrad ist einteilig, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet. Die Nabe bzw. der Schirm ist damit auch im Bereich der Fixierungsöffnung mit der darin angeordneten Antriebswelle flüssigkeitsdicht ausgebildet.In a further embodiment, the fixation opening is formed as a bore completely piercing the hub and the drive shaft with respect to the hub is sealed liquid-tight at the bore or the fixation opening is formed as a downwardly formed bore and above the fixation opening of the liquid-tight screen of the hub is continued and / or the impeller is integrally formed, in particular made of plastic. The hub or the screen is thus formed liquid-tight in the region of the fixing opening with the drive shaft arranged therein.
In einer ergänzenden Variante ist der Elektromotor mit einem den Elektromotor wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, umschließenden Motorhalter an dem Gehäuse befestigt und/oder der Elektromotor ist ein BLDC-Elektromotor.In a supplementary variant, the electric motor is fastened to the housing by means of a motor holder that encloses the electric motor at least partially, in particular completely, and / or the electric motor is a BLDC electric motor.
In einer weiteren Variante weist der Motorhalter in radialer Richtung nach außen oberseitig und/oder unterseitig ein, insbesondere stetiges, Gefälle auf. Damit kann auf dem Motorhalter auftreffendes Wasser radial nach außen abgeleitet werden, so dass zu dem radial innerhalb des Motorhalters angeordneten Elektromotor kein Wasser gelangen kann.In a further variant, the motor holder in the radial direction outwards on the top and / or bottom side, in particular continuous slope on. Thus, impinging water on the motor holder can be discharged radially outward, so that no water can reach the electric motor arranged radially inside the motor holder.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Gefälle des Motorhalters in einem Ringabschnitt unterhalb des flüssigkeitsdichten Schirmes ausgebildet und vorzugsweise zusätzlich radial außerhalb des Ringabschnittes.In a further embodiment, the gradient of the motor holder is formed in a ring portion below the liquid-tight screen and preferably additionally radially outside of the ring portion.
Insbesondere ist in dem Ringabschnitt und vorzugsweise außerhalb des Ringabschnittes wenigstens eine ringförmige Stufe ausgebildet.In particular, at least one annular step is formed in the ring portion and preferably outside the ring portion.
In einer weiteren Ausgestaltung sind innerhalb des Gehäuses der Kraftfahrzeugklimaanlage der Kältemittelverdampfer und die, vorzugsweise elektrische, Heizeinrichtung angeordnet.In a further embodiment, the refrigerant evaporator and the, preferably electrical, heating device are arranged within the housing of the motor vehicle air conditioning system.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens einen Kanal zum Durchleiten von Luft auf.In a further embodiment, the motor vehicle air conditioning system has at least one channel for passing air through.
Zweckmäßig umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens einen Luftfilter.Suitably, the motor vehicle air conditioning system comprises at least one air filter.
In einer Variante sind der Kältemittelverdampfer und/oder die, vorzugsweise elektrische, Heizeinrichtung und/oder der wenigstens eine Luftfilter innerhalb des wenigstens einen Kanales angeordnet.In a variant, the refrigerant evaporator and / or the, preferably electrical, heating device and / or the at least one air filter are arranged within the at least one channel.
In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine Luftfilter in Strömungsrichtung der Luft vor dem Gebläse als saugseitiger Luftfilter angeordnet und/oder in Strömungsrichtung der Luft nach dem Gebläse als druckseitiger Luftfilter.In a further embodiment, the at least one air filter in the flow direction of the air upstream of the fan is arranged as a suction-side air filter and / or in the flow direction of the air downstream of the fan as a pressure-side air filter.
In einer ergänzenden Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens eine Luftleiteinrichtung, z. B. wenigstens eine Luftklappe und/oder wenigstens einen Schirm und/oder wenigstens ein Rollband, auf, mittels der oder denen die durch den wenigstens einen Kanal leitbare Luftmenge steuerbar ist.In a supplementary embodiment, the motor vehicle air conditioning system has at least one air guiding device, for. B. at least one air damper and / or at least one screen and / or at least one roller tape, on, by means of which or which can be controlled by the at least one channel conductive air quantity.
Insbesondere besteht das Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens teilweise aus Kunststoff.In particular, the housing of the motor vehicle air conditioning at least partially made of plastic.
Zweckmäßig ist der wenigstens eine Kanal zum Durchleiten von Luft von einer Wandung des Gehäuses begrenzt.Suitably, the at least one channel for the passage of air from a wall of the housing is limited.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Eine Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Gehäuse
Zum Umwälzen bzw. Fördern der Luft durch die Kraftfahrzeugklimaanlage ist diese ferner mit einem Gebläse
Die Nabe
Der Elektromotor
Von dem Gebläse
Dieses an der Oberseite
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklimaanlage wesentliche Vorteile verbunden. Aufgrund der Ausbildung der Nabe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Achse der AntriebswelleAxle of the drive shaft
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Gebläsefan
- 44
- Gebläsegehäusefan housing
- 55
- LaufradWheel
- 66
- Antriebswelledrive shaft
- 77
- Elektromotorelectric motor
- 88th
- Nabehub
- 99
- Schaufelnshovel
- 1010
- Schirmumbrella
- 1111
- Domcathedral
- 1212
- Oberseite des SchirmesTop of the screen
- 1313
- Unterseite des SchirmesBottom of the screen
- 1414
- Ring an radialen Endabschnitt des SchirmesRing at the radial end portion of the screen
- 1515
- Ringförmige TropfnaseRing-shaped drip nose
- 1616
- Fixierungsöffnungfixing opening
- 1717
- Bohrungdrilling
- 1818
- Oberer StabilisierungsringUpper stabilizing ring
- 1919
- MotorhalterMotorhalter
- 2020
- Oberseite des MotorhaltersTop of the motor holder
- 2121
- Stufestep
- 2222
- Nut-Feder-VerbindungTongue and groove
- 2323
- Ansaugöffnungsuction
- 2424
- Strömungsraumflow chamber
- 2525
- Projektionsabschnittprojecting section
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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