DE102012100502A1

DE102012100502A1 - Gebläse

Info

Publication number: DE102012100502A1
Application number: DE102012100502A
Authority: DE
Inventors: Piergiorgio INNOCENTI; Davide Parodi
Original assignee: Gate SRL
Current assignee: Johnson Electric Asti It Srl
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2032-01-24
Also published as: CN102606527B; DE102012100502B4; ITTO20110058A1; IT1404254B1; US20120189451A1; US8899930B2; CN102606527A

Abstract

Ein Gebläse für eine Belüftungsanordnung hat Flügel, die sich von einer becherförmigen zentralen Nabe erstrecken. Die Nabe hat eine ringförmige Seitenwand sowie eine Bodenwand und definiert eine Aufnahme für einen Elektromotor. Die Nabe hat innere Rippen zur Belüftung des Motors. Jede Rippe hat einen Längsbereich, der sich entlang der Seitenwand erstreckt, einen radialen Bereich, der sich entlang der Bodenwand erstreckt, und einen Zwischenbereich mit einem bogenförmigen, transversal vorspringenden Profil. Der Längsbereich hat ein Profil, dessen Abstand von der Seitenwand der Nabe sich von einem Minimalwert an einer von der Bodenwand entfernten Position bis zu einem Maximalwert an einer der Bodenwand benachbarten Position vergrößert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Gebläse und insbesondere ein Gebläse für eine Belüftungsanordnung für einen Wärmeaustauscher, zum Beispiel einen Kühler, eines Motorfahrzeugs.
Im Speziellen betrifft die Erfindung ein Gebläse des Typs mit einer Mehrzahl von einem Winkel beabstandeten äußeren Flügeln, die sich von einer zentralen Nabe erstrecken, die im Wesentlichen becherförmig ist und eine ringförmige Seitenwand sowie eine Bodenwand hat und in ihrem Inneren ein Gehäuse definiert, das zumindest teilweise einen Elektromotor für den Antrieb des Gebläses aufnehmen kann. Die Nabe ist ferner mit einer Mehrzahl von inneren Rippen zur Belüftung des Motors versehen, wobei jede Rippe einen Längsbereich, der sich von der Seitenwand der Nabe erstreckt, und einen radialen Bereich hat, der sich entlang des Bodens der Nabe erstreckt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1 der anliegenden Zeichnungen zeigt ein Gebläse diesen Typs, das nach dem Stand der Technik gebaut ist. Das allgemein mit Bezugsziffer 1 gekennzeichnete Gebläse hat eine Mehrzahl von äußeren Flügeln 2, die sich von einer zentralen becherförmigen Nabe 3 erstrecken. Die Nabe hat eine ringförmige Seitenwand 3a und eine Bodenwand 3b. Die inneren Rippen oder Flügel 4 der Nabe haben einen Längsbereich 4a, der sich von der Seitenwand 3a der Nabe erstreckt, und einen radialen Bereich 4b, der sich von und entlang der Bodenwand 3b dieser Nabe erstreckt. Es wird auch auf 3 verwiesen, in der eine solche innere Rippe gemäß dem Stand der Technik dargestellt ist.
Die inneren Rippen 4 erstrecken sich zwischen der Seitenwand 3a der Nabe 3 und einem zentralen Vorsprung 5 ihrer Bodenwand 3b, der für eine Keilverbindung der Welle mit dem Motor (nicht dargestellt) verwendet werden kann.
Wie 3 noch deutlicher zeigt, ist das Profil jeder inneren Rippe 4 gemäß dem Stand der Technik im Wesentlichen L-förmig: Der Längsbereich 4a des Flügels hat ein Profil, das sich annähernd parallel zur Seitenwand 3a erstreckt, mit Ausnahme des einen Endes, an dem es ”radial” und konkav ist, um die beiden Abschnitte des Flügels zu verbinden, und des anderen Endes, an dem es konvex bogenförmig ist. Die Erstreckung des Längsbereichs 4a in der Richtung quer zur Achse A-A (3) der Nabe 3 ist klar stärker ausgeprägt als die Erstreckung des radialen Bereichs 4b in der zu dieser Achse im Wesentlichen parallelen Richtung.
Bei dem vorstehend beschriebenen Gebläse nach dem Stand der Technik ist die Formgebung der inneren Rippen 4 der Nabe 3 derart, dass das Gebläse aufgrund des Ventilatoreffekts hohe Verluste aufweist: Der Längsbereich 4a der Flügel 4 führt dazu, dass hinsichtlich des Motor ein erhebliches Widerstandsdrehmoment ausgeübt wird. Während die Wirksamkeit der Belüftung des Motors eingeschränkt sein kann, wird die verlustbedingte zusätzliche Last von dem Elektromotor als zusätzliches Widerstandsdrehmoment ”wahrgenommen”.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aus diesem Grund besteht der Wunsch nach einem verbesserten Gebläse, mit welchem die Nachteile der vorstehend beschriebenen bekannten Gebläse beseitigt oder zumindest gemindert werden können.
Dies wird in der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung eines Gebläses erreicht, bei dem jede innere Rippe ein Zentrifugalflügel ist, der einen Zwischenbereich mit einem transversal vorspringenden bogenförmigen Profil hat, wobei der Längsbereich jeder inneren Rippe ein Profil aufweist, dessen Abstand von der Seitenwand der Nabe sich von einem Minimalwert an einer von der Bodenwand der Nabe entfernten Position annähernd linear in Richtung auf die Bodenwand der Nabe bis zu einem Maximalwert vergrößert.
Dementsprechend wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Gebläse angegeben, insbesondere für eine Belüftungsvorrichtung für einen Wärmeaustauscher eines Motorfahrzeugs, das eine Mehrzahl von in einem Winkel beabstandete äußere Flügel umfasst, die sich von einer im Wesentlichen becherförmigen Nabe erstrecken, wobei die Nabe eine ringförmige Seitenwand und eine Bodenwand hat und in ihrem Inneren einen Raum definiert, um einen Elektromotor zumindest teilweise aufzunehmen, wobei die Nabe für die Belüftung des Motors ferner mit eine Mehrzahl von Rippen versehen ist, deren jede einen sich von der Seitenwand der Nabe erstreckenden Längsbereich und einen sich von und entlang der Bodenwand der Nabe erstreckenden radialen Bereich aufweist, wobei jede innere Rippe einen Zwischenbereich hat, der ein im Wesentlichen bogenförmiges, transversal vorspringendes Profil aufweist, wobei der Längsbereich jeder inneren Rippe ein Profil hat, dessen Abstand von der Seitenwand der Nabe sich von einem Minimalwert an einer von der Bodenwand der Nabe entfernten Position zumindest annähernd linear bis zu einem Maximalwert an einer der Bodenwand benachbarten Position vergrößert.
Vorzugsweise ist das Profil des Längsbereichs jeder inneren Rippe im Wesentlichen konkav.
Vorzugsweise haben die inneren Rippen der Nabe in einer Draufsicht ein radial innerstes Ende, das im Wesentlichen tangential zu einem zur Nabe koaxialen Umfang ist.
Vorzugsweise haben die inneren Rippen der Nabe in der Draufsicht ein bogenförmiges Profil ohne Wendepunkte.
Vorzugsweise haben die inneren Rippen der Nabe in Draufsicht einen gekrümmten radial inneren Bereich, einen im Wesentlichen geradlinigen Zwischenbereich und einen gekrümmten radial äußersten Bereich.
Vorzugsweise sind der Längsbereich und der Zwischenbereich jeder inneren Rippe in der Draufsicht gebogen, wobei der radiale Bereich jeder Rippe in der Draufsicht einen gebogenen radial inneren Bereich und einen im Wesentlichen geradlinigen Zwischenbereich umfasst.
Vorzugsweise haben der radial innere Bereich und der Zwischenbereich jeder Rippe bei der Betrachtung von oben jeweils eine radiale Erstreckung, die zumindest annähernd gleich einem Viertel der gesamten radialen Erstreckung der Rippe entspricht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, tragen in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, die gleichen Bezugszeichen. Die Abmessungen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren dargestellt sind, sind allgemein im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
1 wurde bereits beschrieben und ist eine perspektivische Teilansicht eines Gebläses nach dem Stand der Technik;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Nabe für eine Gebläse gemäß der vorliegender Erfindung zeigt;
3 wurde ebenfalls bereits beschrieben und ist eine axiale Schnittansicht eines Teils des bekannten Gebläses von 1;
4 ist eine axiale Schnittansicht eines Teils eines Gebläses gemäß der vorliegender Erfindung zeigt;
5 ist eine graphische Darstellung, die in der Draufsicht, der Verlauf eines Innenflügels eines Gebläses gemäß der vorliegender Erfindung zeigt;
6 ist eine axiale Schnittansicht eines Teils eines motorisierten Ventilators mit einem Gebläse gemäß der vorliegender Erfindung zeigt;.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird auf die 2 und 4 Bezug genommen. Bei einem Gebläse gemäß der vorliegenden Erfindung hat jede innere Rippe 4 der Nabe 3 einen Zwischenbereich 4c mit einem transversal vorspringenden konvexen Bogenprofil.
Der Längsbereich 4a jeder Rippe 4 hat ein Profil 4f, dessen Abstand von der Seitenwand 3a der Nabe 3 sich von einem minimalen Wert nahe Null an einem von der Bodenwand 3b der Nabe entfernten Ende in Richtung auf die Bodenwand zumindest annähernd linear bis zu einem maximalen Wert vergrößert.
Der schraffierte Bereich in 4 zeigt auch das entsprechende Profil einer inneren Rippe 4 gemäß dem Stand der Technik. 4 macht deutlich, dass bei dem Gebläse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Oberfläche der Rippen 4 im Wesentlich gleich oder kleiner als die der üblichen inneren Rippen ist, eine ”Bewegung” eines Bereichs der Oberfläche der Rippe in Richtung auf die Achse A-A der Nabe 3 und in Richtung auf die Bodenwand 3b der Nabe vorhanden ist. Aufgrund dieses Merkmals wird das Trägheitsmoment der Nabe 3 reduziert, und es wird während der Beschleunigungsphasen das Widerstandsdrehmoment reduziert, das auf den das Gebläse antreibenden Motor ausgeübt wird.
Das Hauptergebnis des vorstehend beschriebenen Merkmals beinhaltet die Verbesserung der Zwangskühlung des Motors. Des Weiteren verfügt die Nabe 3 des Gebläses über eine hohe konstruktive Stabilität. Wie insbesondere 4 zeigt, kann das Profil 4f des Längsbereichs 4a jeder inneren Rippe 4 leicht konkav sein.
Es wird nunmehr auf 5 Bezug genommen, die schematisch als eine Draufsicht ein Viertel einer Nabe 3 eines Gebläses gemäß vorliegender Erfindung zeigt. Wie in 5 zu erkennen ist, hat jede innere Rippe 4 der Nabe 3 bei Betrachtung von oben vorzugsweise ein innerstes Ende, das im Wesentlichen tangential zu einem zur Achse A-A der Nabe koaxialen Umfang (zentraler Vorsprung 5) ist, und ein radial äußerstes Ende 4a jeder Rippe, das stattdessen im Wesentlichen orthogonal zur Seitenwand 3a der Nabe angeordnet ist.
Allgemein haben die inneren Rippen 4 der Nabe 3 bei Betrachtung von oben ein bogenförmiges Profil, das keine Wendepunkte hat. Insbesondere hat jede Rippe 4 bei Betrachtung von oben einen gekrümmten radial inneren Bereich 4b', einen im Wesentlichen geradlinigen Zwischenbereich 4b'' und einen radial weiter außen liegenden Bereich 4c + 4a, der ebenfalls gekrümmt ist.
Mit anderen Worten: Der vorgenannte äußere Bereich 4a und der Zwischenbereich 4c jeder inneren Rippe 4 der Nabe 3 sind von oben betrachtet gekrümmt und der innere Bereich 4b hat bei Betrachtung von oben einen radial innersten Bereich 4b', der gekrümmt ist, und einen radial äußersten Bereich 4b'', der im Wesentlichen geradlinig ist.
Wie in 5 zu erkennen ist, haben sowohl der vorstehend genannte radial innere Bereich 4b' als auch der Zwischenbereich 4b'' jeder Rippe 4 in vorteilhafter Weise in radialer Richtung jeweils eine Erstreckung, die von oben betrachtet zumindest annähernd gleich einem Viertel der gesamten radialen Erstreckung der Rippe 4 entspricht.
6 ist ein Axialschnitt eines Teils eines motorisierten Ventilators, der ein Gebläse 1 gemäß der Erfindung umfasst, das mit einem Elektromotor verbunden ist, der allgemein mit dem Bezugszeichen M gekennzeichnet ist.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedenen Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.
Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente vorhanden sind.

Claims

Gebläse, insbesondere für eine Belüftungsanordnung für einen Wärmeaustauscher eines Motorfahrzeugs, umfassend eine Mehzahl von in einem Winkel beabstandete äußere Flügel (2), die sich von einer im Wesentlichen becherförmigen Nabe (3) erstrecken, die eine ringförmige Seitenwand (3a) und eine Bodenwand (3b) hat und im Inneren einen Raum definiert, um einen Elektromotor (M) zumindest teilweise aufzunehmen, wobei die Nabe (3) zur Belüftung des Motors (M) ferner mit eine Mehrzahl von inneren Rippen (4) versehen ist, wobei jede Rippe (4) einen sich von der Seitenwand (3a) der Nabe erstreckenden Längsbereich (4a) und einen sich von und entlang der Bodenwand (3b) der Nabe (3) erstreckenden radialen Bereich (4b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede innere Rippe (4) einen Zwischenbereich (4c) hat, der ein im Wesentlichen bogenförmiges, transversal vorspringendes Profil aufweist, wobei der Längsbereich (4a) jeder inneren Rippe (4) ein Profil (4f) hat, dessen Abstand von der Seitenwand (3a) der Nabe (3) sich von einem Minimalwert an einer von der Bodenwand (3b) der Nabe (3) entfernten Position zumindest annähernd linear bis zu einem Maximalwert an einer der Bodenwand (3) benachbarten Position vergrößert.
Gebläse nach Anspruch 2, wobei das Profil (4f) des Längsbereichs (4a) jeder inneren Rippe (4) im Wesentlichen konkav ist.
Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die inneren Rippen (4) der Nabe (3) in einer Draufsicht ein radial innerstes Ende (4b') haben, das im Wesentlichen tangential zu einem zu der Nabe (3) koaxialen Umfang (5) ist.
Gebläse nach Anspruch 3, wobei die inneren Rippen (4) der Nabe (3) in der Draufsicht ein bogenförmiges Profil ohne Wendepunkte haben.
Gebläse nach Anspruch 4, wobei die inneren Rippen (4) der Nabe (3) in der Draufsicht einen gekrümmten radial inneren Bereich (4b'), einen im Wesentlichen geradlinigen Zwischenbereich (4b'') und einen gekrümmten radial äußersten Bereich (4c, 4a) haben.
Gebläse nach Anspruch 5, wobei der Längsbereich (4a) und der Zwischenbereich (4c) jeder inneren Rippe (4) in der Draufsicht gekrümmt sind, wobei der radial Bereich (4b) jeder Rippe (4) in der Draufsicht einen radial inneren Bereich (4b'), der gekrümmt ist, und ein radial dazwischenliegenden Bereich (4b'') hat, der im Wesentlichen geradlinig ist.
Gebläse nach Anspruch 5 oder 6, wobei der radial innere Bereich (4b') und der Zwischenbereich (4b'') jeder Rippe (4) bei einer Betrachtung von oben jeweils eine radiale Erstreckung hat, die zumindest annähernd gleich einem Viertel der gesamten radialen Erstreckung der Rippe (4) entspricht.