-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Derartige in Fahrzeugheizgeräten eingesetzte Gebläse sind beispielsweise als so genannte Seitenkanalgebläse aufgebaut, bei welchen ein ringartiger Förderkanal von einem Förderrad überdeckt ist. Das Förderrad weist in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Vielzahl von Förderradschaufeln auf, welche bei Rotation des Förderrads eine Luftzirkulation entlang des ringartigen Förderkanals erzeugen. Der ringartige Förderkanal ist in einem Unterbrecherbereich unterbrochen. Überstreichen die Förderradschaufeln den Unterbrecherbereich, so entstehen Geräusche, deren Frequenz im Wesentlichen bestimmt ist durch die Drehzahl des Förderrads und die Anzahl der im Förderrad vorgesehenen Förderradschaufeln. Im normalen Verbrennungsluftförderbetrieb liegt diese Frequenz im Bereich von etwa 3000 Hz. Dies ist ein für das menschliche Gehör besonders gut wahrnehmbarer Frequenzbereich.
-
Die Druckschrift
US 3 360 193 A offenbart ein Gebläse mit einem Gehäuseboden und einer an den Gehäuseboden anschließenden und einen Gehäuseinnenraum umgrenzenden Umfangswandung und einer den Gehäuseinnenraum in einen Motoraufnahmeraum und einen Schalldämmungsraum unterteilende Trennwandung. In dem Schalldämmungsraum ist beidseitig einer Schalldämmungskammer schallabsorbierendes Dämmmaterial vorgesehen. Zum Fixieren des Dämmmaterials innerhalb des Schalldämmungsraums sind perforierte Rückhalteplatten vorgesehen, zwischen welchen die Schalldämmungskammer gebildet ist.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, vorzusehen, bei welchem eine effiziente Minderung der im Förderbetrieb auftretenden Geräusche vorgesehen ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gebläse gemäß Anspruch 1, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse mit einem Gehäuseboden und einer an den Gehäuseboden anschließenden und einen Gehäuseinnenraum umgrenzenden Umfangswandung und eine den Gehäuseinnenraum in einen Motoraufnahmeraum und einen Schalldämmungsraum unterteilende, vorzugsweise in einem dem Gehäuseboden zugewandt liegenden Endbereich an den Gehäuseboden anschließende Trennwandung.
-
Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Gebläse nimmt das Gebläsegehäuse nicht nur einen Motor zum Antrieb eines Förderrads auf, sondern durch das Vorsehen der Trennwandung und die Unterteilung des Gehäuseinnenraums in den Motoraufnahmeraum und den Schalldämmungsraum wird ein Volumenbereich bereitgestellt, der insbesondere hinsichtlich der erforderlichen Schalldämmung bzw. der dafür vorzunehmenden Maßnahmen optimiert gestaltet werden kann.
-
Um im Schalldämmungsraum eine definierte Führung der zu fördernden Luft zu ermöglichen und weiterhin zur Geräuschminderung geeignete Schalldämmungsmaßnahmen vorsehen zu können, ist vorgesehen, dass ein Luftströmungsrohr sich von einem vom Gehäuseboden abgewandt liegenden Endbereich des Schalldämmungsraums in den Schalldämmungsraum erstreckt. Weiter ist vorgesehen, dass ein dem Gehäuseboden zugewandt liegender Endbereich des Luftströmungsrohrs einen Abstand zum Gehäuseboden aufweist. Durch die Beabstandung des Luftströmungsrohrs zum Bodenbereich entsteht ein Volumen, in welchem die Luftströmung im Wesentlichen begrenzt ist durch die Trennwandung und die Umfangswandung des Gebläsegehäuses. Dieser Volumenbereich wird dazu genutzt, dass zwischen dem dem Gehäuseboden zugewandt liegenden Endbereich des Luftströmungsrohrs und dem Gehäuseboden eine Schalldämmungskammer gebildet ist. In der Schalldämmungskammer werden in der geförderten Luft sich ausbreitende Schallwellen an den diese begrenzenden Wandungen reflektiert, so dass ein substantieller Schalldämmungsbeitrag durch Schallreflexion genutzt wird.
-
Um in demjenigen Volumenbereich der Schalldämmungskammer, in welchem sich auch das Luftströmungsrohr erstreckt, einen Schalldämmungsbeitrag durch Absorption bereitstellen zu können, ist weiter vorgesehen, dass in dem Schalldämmungsraum das Luftströmungsrohr umgebendes Schalldämmungsmaterial angeordnet ist, wobei die Schalldämmungskammer durch das Schalldämmungsmaterial begrenzt ist, so dass Reflexion und Absorption sich in besonders vorteilhafter Weise ergänzen.
-
Dabei füllt das Schalldämmungsmaterial im Wesentlichen das gesamte Volumen zwischen einer Außenoberfläche des Luftströmungsrohrs und dem Schalldämmungsraum zugewandt liegenden Oberflächen der Umfangswandung und der Trennwandung aus, wodurch der durch das Schalldämmungsmaterial eingeführte Absorptionsaspekt in besonders effizienter Weise genutzt wird, wobei ein dem Gehäuseboden zugewandt liegender Endbereich des Schalldämmungsmaterials einen Abstand zum Gehäuseboden aufweist.
-
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Umfangswandung und die Trennwandung in Richtung einer Gehäuselängsachse im Wesentlichen die gleiche Erstreckungslänge aufweisen. Dies bedeutet, dass der gesamte Gehäuseinnenraum in den Motoraufnahmeraum und den Schalldämmungsraum unterteilt ist. Eine beispielsweise durch kürzere Ausgestaltung der Trennwandung entstehende Verbindung dieser beiden Räume wird somit vermieden.
-
Der vorangehend angesprochene Aspekt der Schalldämmung durch Reflexion in demjenigen Bereich, in welchem ein Strömungsübergang vom Luftströmungsrohr zum Gehäuseboden erfolgt, noch effizienter nutzen zu können, wird vorgeschlagen, dass in einem dem Gehäuseboden zugewant liegenden Endbereich des Luftströmungsrohrs eine dem Gehäuseboden gegenüberliegende Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist, dass im Gehäuseboden eine Luftdurchtrittsöffnung vorgesehen ist und dass die Luftaustrittsöffnung und die Luftdurchtrittsöffnung zueinander wenigstens bereichsweise versetzt liegen.
-
Weiter kann vorgesehen sein, dass in einer Rohrwandung des Luftströmungsrohrs eine Mehrzahl von Öffnungen vorgesehen ist.
-
Bei einer baulich einfach zu realisierenden Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen, dass der Gehäuseboden mit der Umfangswandung oder/und der Trennwandung integral, vorzugsweise als Metalldruckgusskörper, ausgebildet ist. Im Motoraufnahmeraum kann ein am Gehäuseboden getragener Gebläsemotor angeordnet sein, wobei eine Motorwelle des Gebläsemotors eine Wellenöffnung im Gehäuseboden durchsetzt und ein einer Außenseite des Gehäusebodens gegenüberliegendes Förderrad trägt, wobei vorzugsweise an der Außenseite des Gehäusebodens ein von dem Förderrad überdeckter, ringartiger Luftförderkanal angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist vorteilhafterweise der ringartige Luftförderkanal in den Bodenbereich eingearbeitet, also als Einsenkung an der Außenseite des Gehäusebodens vorgesehen, so das auf weitere Bauteile zum Bereitstellen des Luftförderkanals verzichtet werden kann.
-
Um insbesondere auch das Austreten von Motorgeräuschen zu verhindern, wird weiter vorgeschlagen, dass an einem von dem Gehäuseboden abgewandt liegenden Endbereich der Umfangswandung ein den Motoraufnahmeraum und den Schalldämmungsraum abschließendes Abschlusselement vorgesehen ist. Dabei kann ein derartiges Abschlusselement, beispielsweise als Abschlussdeckel ausgebildet, vorteilhafterweise auch das Luftströmungsrohr tragen.
-
Das Gebläse kann weiter derart aufgebaut sein, dass eine Motoransteuereinheit im Motoraufnahmeraum angeordnet ist. Auch hier kann eine Funktionenverschmelzung und damit ein vereinfachter Aufbau dadurch erreicht werden, dass die Motoransteuereinheit am Abschlusselement getragen ist.
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
-
1 eine Axialansicht eines Gebläsegehäuses in Blickrichtung I in 2;
-
2 eine Schnittansicht des Gebläsegehäuses der 1, geschnitten längs einer Linie II-II in 1;
-
3 eine Seitenansicht eines Abschlusselements für das Gebläsegehäuse der 1 und 2;
-
4 eine Ansicht des Abschlusselements der 3 in Blickrichtung IV;
-
5 eine Seitenansicht eines aus Schalldämmungsmaterial aufgebauten Schalldämmungskörpers für das Gebläsegehäuse der 1 und 2;
-
6 eine Ansicht des in 5 dargestellten Schalldämmungskörpers in Blickrichtung VI in 5;
-
7 eine der 2 entsprechende Ansicht des Gebläsegehäuses mit daran angeordnetem Abschlusselement gemäß 3.
-
In den 1, 2 und 7 ist ein allgemein mit 10 bezeichnetes Gebläsegehäuse eines beispielsweise zum Fördern von Verbrennungsluft in einem Fahrzeugheizgerät einsetzbaren Gebläses 12 dargestellt. Das Gebläsegehäuse 10 umfasst einen Gehäuseboden 14 und einen in Richtung einer Längsachse L sich von diesem erstreckende Umfangswandung 16. Ebenfalls in Richtung der Längsachse L erstreckt sich ausgehend vom Gehäuseboden 14 eine Trennwandung 18. Die Trennwandung 18 unterteilt den grundsätzlich von der Umfangswandung 16 umgrenzten Gehäuseinnenraum 20 in einen Motoraufnahmeraum 22 und einen Schalldämmungsraum 24. Ausgehend von dem Gehäuseboden 14 weisen die Umfangswandung 16 und die Trennwandung 18 die gleiche Erstreckungslänge in Richtung der Längsachse L auf. Ein nachfolgend noch detaillierter beschriebenes und in den 3, 4 und 7 erkennbares deckelartiges Abschlusselement 26 kann im zusammengesetzten Zustand den Gehäuseinnenraum 20 und damit sowohl den Motoraufnahmeraum 22 als auch den Schalldämmungsraum 24 an der vom Gehäuseboden 14 abgewandten axialen Seite abschließen.
-
An der dem Gehäuseinnenraum 20 zugewandten Innenseite 28 des Gehäusebodens 14 ist ein als Elektromotor ausgebildeter Gebläsemotor 30 vorgesehen und beispielsweise durch Verschraubung am Gehäuseboden 14 fest getragen. Eine den Gehäuseboden 14 im Bereich einer in den Figuren nicht dargestellten Wellenöffnung durchgreifende Motorwelle 32 trägt an der vom Gehäuseinnenraum 20 abgewandten Außenseite 34 ein Förderrad 36.
-
An der Außenseite 34 bzw. zur Außenseite 34 offen ist im Gehäuseboden 14 ein um die Längsachse L sich ringartig erstreckender Förderkanal 38 beispielsweise mit halbkreisartigem Querschnitt angeordnet, der an einer in den Figuren nicht dargestellten Positionen durch einen Unterbrecher in Umfangsrichtung unterbrochen sein kann. Das Förderrad 36 weist in seinem radial äußeren Bereich eine zur Querschnittsgeometrie des Förderkanals 38 komplementäre Querschnittsgeometrie auf und trägt dort eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderradschaufeln 40. Bei Rotation des Förderrads 36 um die Längsachse L, welche also vorteilhafterweise auch der Drehachse der Motorwelle 32 entsprechen kann, wird die zu fördernde Luft über eine im Gehäuseboden 14 vorgesehene Luftdurchtrittsöffnung 41 angesaugt und über eine in der Figur nicht dargestellte, vom Förderkanal 38 weg führende Öffnung abgegeben.
-
Da die im Gehäuseboden 14 ausgebildete Luftdurchtrittsöffnung 41 im Bereich des durch die Trennwandung 18 vom Motoraufnahmeraum 22 getrennten Schalldämmungsraums 24 liegt, wird die durch das Förderrad 36 zu fördernde Luft über den Schalldämmungsraum 24 in den Förderkanal 38 geleitet. Da der Schalldämmungsraum 24 ebenso wie der Motoraufnahmeraum 22 an dem vom Gehäuseboden 14 abgewandten axialen Endbereich durch das beispielsweise deckelartig ausgebildete und mit der Umfangswandung 16, ggf. unter Zwischenlagerung eines Dichtungselements oder dergleichen durch Verschraubung, Verrastung oder dergleichen verbundene Abschlusselement 26 abgeschlossen ist, ist zum Ermöglichen eines Lufteintritts in den Schalldämmungsraum 24 am Abschlusselement 26 ein Luftströmungsrohr 42 getragen. Dieses erstreckt sich ausgehend von dem vom Gehäuseboden 14 abgewandt liegenden Endbereich 44 der Trennwandung 18 und somit auch des Schalldämmungsraums 24 in diesen Schalldämmungsraum 24 hinein. Das Luftströmungsrohr 42 weist mit seinem ausgehend vom Abschlusselement 26 sich in den Schalldämmungsraum 24 hinein erstreckenden Abschnitt eine kürzere axiale Länge auf, als die Trennwandung 18 bzw. die Umfangswandung 16, jeweils ausgehend vom Gehäuseboden 14. Dies führt dazu, dass ein dem Gehäuseboden 14 nahe liegender Endbereich 46 des Luftströmungsrohrs 22 sowie eine in diesen Endbereich 46 gebildete und dem Gehäuseboden 14 gegenüberliegende bzw. zugewandte Luftaustrittsöffnung 48 des Luftströmungsrohrs 42 in axialem Abstand zur Innenseite 28 des Gehäusebodens 14 und somit auch zur darin ausgebildeten Luftdurchtrittsöffnung 41 liegen.
-
Das Luftströmungsrohr 42 weist in seinem in dem Schalldämmungsraum 24 sich erstreckenden Längenabschnitt eine Perforation bzw. eine Vielzahl von Öffnungen 50 auf. Ferner ist im Schalldämmungsraum 24 den darin sich erstreckenden Abschnitt des Luftströmungsrohrs 42 umgebend ein aus Schalldämmungsmaterial, beispielsweise offenporigem Schaummaterial, aufgebauter Schalldämmungskörper 52 angeordnet. Dieser weist eine an die Außenumfangskontur und Außenumfangsabmessung des Luftströmungsrohrs 42 angepasste Öffnung 54 auf, so dass der Schalldämmungskörper 52 das Luftströmungsrohr 42 im Wesentlichen ohne Zwischenräume umgibt bzw. direkt an dessen Außenseite anliegt. Entsprechend ist die Außenumfangskontur und Außenabmessung des Schalldämmungskörpers 52 an die Kontur und Abmessung des Schalldämmungsraums 24 angepasst, so dass der Schalldämmungskörper 52 mit seiner Außenumfangsfläche 56 bündig und im Wesentlichen ohne Zwischenräume an der Umfangswandung 16 bzw. der Trennwandung 18 in ihren den Schalldämmungsraum 24 umgrenzenden Oberflächenbereichen anliegt.
-
Die axiale Erstreckung des Schalldämmungskörpers 52 entspricht derjenigen des im Schalldämmungsraum 24 sich erstreckenden Abschnitts des Luftströmungsrohrs 42, so dass der Schalldämmungskörper 52 an dem vom Gehäuseboden 14 abgewandt liegenden axialen Ende beispielsweise bündig, also ohne Zwischenräume, an der Innenseite des Abschlusselements 26 anliegt und im Endbereich 46 des Luftströmungsrohrs 42 mit diesem im Wesentlichen bündig endet.
-
Durch die Vielzahl von Öffnungen 50 im Luftströmungsrohr 42 und das das Luftströmungsrohr 42 im Schalldämmungsraum 24 umgebende Schalldämmungsmaterial des Schalldämmungskörpers 52 ist ein durch Absorption von Schallwellen definierter Schalldämmungsaspekt vorgesehen. Im Endbereich 46 des Luftströmungsrohrs 42 und der damit auch bündig liegenden Stirnseite 58 des Schalldämmungskörpers 52 ist in Verbindung mit der gegenüberliegenden Oberfläche des Gehäusebodens 14 und der Umfangswandung 16 bzw. der Trennwandung 18 eine Schalldämmungskammer 60 gebildet, in welcher in der Verbrennungsluft transportierte Schallwellen durch Reflexion gestreut werden, so dass ein wesentlicher Schalldämmungsbeitrag durch Reflexion in diesem Volumenbereich auftreten kann. Hierzu trägt auch bei, dass die Öffnungen 42 und 48 im Gehäuseboden 14 einerseits bzw. im Luftströmungsrohr 42 andererseits zueinander zumindest teilweise versetzt liegen, also sich nicht vollständig überdeckend positioniert sind, so dass ein geradliniger, direkter Luft- bzw. Schallwellendurchtritt in weiten Bereichen unterbunden werden kann.
-
Man erkennt insbesondere in 7, dass neben dem Luftströmungsrohr 42 am deckelartig ausgebildeten Abschlusselement 26 auch eine Ansteuereinheit 62 für den Gebläsemotor 30 getragen sein kann. Die Ansteuereinheit 62 kann über eine Leitungsverbindung mit dem Gebläsemotor 30 elektrisch verbunden sein. Im Abschlusselement 26 können beispielsweise Steckkontakte vorgesehen sein, über welche ein von der Außenseite heranzuführender Stecker in Leitungsverbindung mit der Ansteuereinheit 62 gebracht werden kann. Da diese neben dem Gebläsemotor 30 liegend im Motoraufnahmeraum 22 angeordnet ist, müssen keine weiteren Volumenbereiche, beispielsweise an der Außenseite der Umfangswandung 16, bereitgehalten werden, was zu einem kompakten Aufbau beiträgt und des Weiteren die Ansteuereinheit 62 vor äußeren Einflüssen schützt.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau eines Gebläses, beispielsweise zum Einsatz bei einem Fahrzeugheizgerät als Verbrennungsluftgebläse, wird durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums des Gebläsegehäuses und die Bereitstellung eines separaten Schalldämmungsraums die Ausbreitung von im Rotationsbetrieb eines Förderrads entstehenden Schallwellen über die zum Gebläse geführte Luft weitestgehend vermieden. Hierzu können im Bereich des Schalldämmungsraums verschiedene Dämmungsmechanismen, wie z. B. Schallabsorption und Schallreflexion, vorteilhaft genutzt und kombiniert werden. Insbesondere können durch Dimensionierung verschiedener Komponenten, beispielsweise durch geeignete Auswahl der Länge des Luftströmungsrohrs bzw. auch des Schalldämmungskörpers und dementsprechende Dimensionierung der Schalldämmungskammer, der Aspekt der Schalldämmung durch Reflexion und der Aspekt der Schalldämmung durch Absorption jeweils optimiert eingesetzt werden. Hierzu können auch die im Luftströmungsrohr vorgesehenen Öffnungen hinsichtlich ihrer Anzahl und ihrer Formgebung optimiert ausgewählt werden. Beispielsweise könnten diese auch als in Längsrichtung des Luftströmungsrohrs oder/und in Umfangsrichtung sich erstreckende längliche Öffnungen ausgebildet sein.
-
Der Aufbau des Gebläses ist besonders einfach, da das Gebläsegehäuse mit dem Gehäuseboden, der Umfangswandung und der Trennwandung als integraler Körper beispielsweise als Aluminiumbauteil in einem Druckgussverfahren hergestellt werden kann. Dabei kann gleichzeitig auch der an der Außenseite des Gehäusebodens vorgesehene ringartige Förderkanal vorgesehen sein, wobei zum Bereitstellen der insbesondere im Bereich des Förderkanals erforderlichen Fertigungspräzision eine Nachbearbeitung stattfinden kann.
