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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lüfterbaugruppe zum Einbau in einem Gerät, das eine zu durchlüftende Vorrichtung enthält, insbesondere in einem Kältegerät.
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Bei vielen Haushaltskältegeräten ist ein Verflüssiger, der aus einem Kühlfach abgezogene Wärme an die Umgebung abgibt, in einem Maschinenraum untergebracht, der sich den im Kältegerät verfügbaren Platz mit dem Kühlfach teilen muss. Um bei gegebenen Außenmaßen des Kältegeräts ein geräumiges Kühlfach unterbringen zu können, muss der Maschinenraum möglichst klein und müssen die darin untergebrachten Vorrichtungen möglichst kompakt sein. Je kompakter die Vorrichtungen, umso größer ist der Strömungswiderstand, den sie einem durch sie hindurch laufenden Kühlluftstrom entgegensetzen, und umso größere Effizienzeinbußen ergeben sich bei der Durchlüftung dadurch, dass die Kühlluft, anstatt durch die zu kühlende Vorrichtung zu fließen, einen Weg mit geringerem Strömungswiderstand nimmt.
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Für einen geräuscharmen Betrieb des Kältegeräts müssen bewegte Komponenten wie etwa der Motor eines Lüfters von benachbarten, schwingfähigen Teilen des Geräts möglichst vollständig entkoppelt sein. Dies geschieht herkömmlicherweise über Puffer aus elastischem Material.
WO2011/009784 A1 beschreibt eine Lüfterbaugruppe, bei der solche elastischen Puffer bei einem Kompaktlüfter bekannter Bauart, mit einem außen quaderförmigen, im Innern einen zylindrischen Durchgang begrenzenden Rahmen an den Ecken des Rahmens angeordnet sind. Das Anfügen der Puffer an den Lüfter macht den Einbau des Lüfters zeitaufwändig. Außerdem erweist der Wirkungsgrad eines so gelagerten Lüfters sich bei immer weitergehender Verdichtung der Vorrichtungen im Maschinenraum als unbefriedigend.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Lüfterbaugruppe zu schaffen, die schnell und einfach zu montieren ist und einen guten Wirkungsgrad erreicht.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Lüfterbaugruppe mit einem Lüfter, der ein Lüfterrad, einen das Lüfterrad antreibenden Motor und einen Rahmen umfasst, der das Lüfterrad umgibt und an dem der Motor gehalten ist, sowie einem Gehäuse zur Anbringung an einer zu durchlüftenden Vorrichtung, wobei der Lüfter in dem Gehäuse aufgenommen und durch elastische Puffer von Wänden des Gehäuses beabstandet gehalten ist, die elastischen Puffer Teile einer sich einteilig um den Rahmen erstreckenden Hülse sind. Indem die Puffer in einem einzigen Bauteil zusammengefasst sind, vermindert sich die Zahl der zu handhabenden Bauteile, was den Zusammenbau effektiviert. Darüber hinaus kann die Hülse, indem sie sich rings um den Rahmen des Lüfters erstreckt, im Gehäuse eine lückenlos dichte Absperrung zwischen Saug- und Druckseite des Lüfters bilden und so einen Kurzschlussstrom von Luft von der Druck-zur Saugseite unter Umgehung der zu durchlüftenden Vorrichtung verhindern.
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Wenn der Rahmen im Schnitt quer zu einer Drehachse des Lüfterrades eine quadratische Außenkontur und einen typischerweise zylindrischen, das Lüfterrad aufnehmenden Durchgang aufweist, kann jeder elastische Puffer in axialer Richtung gesehen einen von der Außenkontur und dem Durchgang begrenzten Zwickel überdecken, um so zwischen einer Stirnseite des Rahmens und einer dieser gegenüberliegenden Wand des Gehäuses eingeklemmt zu werden.
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Die Hülse selber liegt vorzugsweise an sich parallel zur Achse erstreckenden Außenflanken des Rahmens an.
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Da auch die Hülse zur Fixierung des Lüfters beitragen kann, indem sie zwischen den Außenflanken des Rahmens und diesen gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses geklemmt wird, müssen die Puffer nicht an allen Ecken des Rahmens vorhanden sein, um den Rahmen unbeweglich zu halten. Vorzugsweise sind genau zwei elastische Puffer vorgesehen, die einander an einer Stirnseite des Rahmens diagonal gegenüberliegende Zwickel überdecken.
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Die elastischen Puffer sind vorzugsweise plattenförmig mit abstehenden Noppen. Die Noppen können verschiedene Funktionen haben. Ein Noppen an einer der Stirnseite zugewandten Oberfläche eines Puffers kann zur Verankerung der Hülse am Rahmen beitragen, indem er in eine Bohrung des Rahmens eingreift. Ein Noppen an einer vom Rahmen abgewandten Seite des Puffers kann dazu dienen, die Kontaktfläche zwischen Puffer und Gehäuse zu verkleinern und so die Übertragung von Schwingungen des Lüfters auf das Gehäuse zu minimieren.
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Vorzugsweise weist die Hülse an den Ecken der Außenkontur Abschnitte auf, die eine höhere Wandstärke aufweisen als zwischen den Ecken liegende Abschnitte der Hülse. Indem sie die Ecken des Lüfters im Gehäuse fixieren, während zwischen ihnen die Wandstärke der Hülse verringert ist, tragen auch sie dazu bei, die Kontaktfläche mit dem Gehäuse zu minimieren, über die Schwingungen übertragen werden können.
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Um den Abschnitten höherer Wandstärke ein hohes Maß an Nachgiebigkeit zu verleihen, kann die Hülse in den Abschnitten höherer Wandstärke Hohlräume aufweisen.
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Um ein Spritzformen der Hülse mit einem einfachen, nach Möglichkeit schieberlosen Formwerkzeug zu ermöglichen, sollten die Hohlräume in axialer Richtung langgestreckt sein.
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Um Luftzirkulation über die Hohlräume zu unterbinden, sollten diese als Sacklöcher ausgeführt sein.
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Vorzugsweise sind auch die Abschnitte höherer Wandstärke nicht auf ihrer gesamten Ausdehnung mit dem Gehäuse in Kontakt, sondern die Kontaktfläche ist weiter reduziert, indem Rippen von den Abschnitten höherer Wandstärke abstehen. Indem diese an den Abschnitten hoher Wandstärke angeordnet sind, brauchen die Rippen nicht hoch zu sein, um den Kontakt zum Gehäuse herzustellen, und daher genügt eine geringe Wandstärke der Rippen, um den Lüfter im Gehäuse sicher zu fixieren.
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Vorzugsweise erstrecken sich diese Rippen in axialer Richtung; auch dies erleichtert die Fertigung der Hülse mit einem einfachen Formwerkzeug. Die Rippen sollten sich ferner über die gesamte axiale Ausdehnung der Hülse oder des Rahmens erstrecken, um ein Schlingern der Lüfterachse um eine zu ihr orthogonale Achse zu unterdrücken bzw. wirksam zu dämpfen.
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Um einen Kurzschlussstrom der Luft von der Druckseite zur Saugseite des Lüfters über einen Spalt zwischen der Hülse und dem umgebenden Gehäuse oder zwischen der Hülse und dem Rahmen zu unterbinden, sollte die Hülse eine umlaufende Dichtlippe aufweisen.
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Vorzugsweise enden die oben erwähnten Sacklöcher an einer durch die Dichtlippe definierten Ebene.
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Die zu durchlüftende Vorrichtung kann selber auch Teil der erfindungsgemäßen Baugruppe sein.
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Insbesondere kann es sich bei dieser Vorrichtung um einen Verflüssiger handeln.
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Um den Zusammenbau zu erleichtern, können die zu durchlüftende Vorrichtung und das Gehäuse zusammenwirkende Rastmittel aufweisen.
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Diese Rastmittel können insbesondere Vorsprünge an voneinander abgewandten Seiten des Verflüssigers und die Vorsprünge umgreifende elastische Bügel des Gehäuses umfassen. Alternativ kann das Gehäuse an einer Seite an die zu durchlüftende Vorrichtung angelenkt sein, und die Rastmittel sind an einer der Gelenkachse gegenüberliegenden Seite des Gehäuses und der zu durchlüftenden Vorrichtung vorgesehen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
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1 eine Baugruppe mit einem Verflüssiger und einem an dem Verflüssiger verrasteten Lüfter;
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2 eine Lüfterbaugruppe, gesehen in Richtung einer Drehachse ihres Lüfters;
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3 einen Schnitt entlang der Ebene III-III der 2; und
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4 ein vergrößertes Detail einer Hülse der Lüfterbaugruppe.
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5 eine Variante des Schnitts der 3;
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6 eine erste Hülse der Variante von 5; und
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7 eine zweite Hülse der Variante.
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1 zeigt eine Lüfter-Verflüssiger-Baugruppe gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Die Lüfter-Verflüssiger-Baugruppe ist vorgesehen für den Einbau im Maschinenraum eines Haushaltskältegeräts und umfasst einen Verflüssiger 1 und eine Anordnung mit einem Axiallüfter 2 und einem den Axiallüfter 2 aufnehmenden Gehäuse 3, die als eine Lüfterbaugruppe 4 gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung angesehen werden kann.
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Der Verflüssiger 1 hat ein Gehäuse 5 mit einer Lufteinlassöffnung an seiner vom Betrachter abgewandten Seite und einer Luftauslassöffnung an der dem Betrachter zugewandten Seite, die durch die Lüfterbaugruppe 4 großenteils verdeckt ist. Der innere Aufbau des Verflüssigers 1 ist für die vorliegende Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Ihre Vorteile kommen besonders zum Tragen bei einem kompakten Verflüssiger mit hoher Leistungsdichte und hohem Strömungswiderstand, der z.B. mit einer MPE-(Multiport Extruded)Kältemittelleitung realisierbar ist. Anwendbar ist sie jedoch auch auf einen Verflüssiger in beliebiger anderer Bauweise, sofern dieser eine Lufteinlass- oder -auslassöffnung aufweist, an der die Lüfterbaugruppe 4 montierbar ist.
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Das Gehäuse 3 der Lüfterbaugruppe ist flach quaderförmig mit vier schmalen Seitenwänden 6 und einer dem Betrachter zugewandten Stirnwand, die durch eine große zentrale Öffnung auf vier in etwa dreieckige Zwickel 7 an den Ecken des Gehäuses 3 reduziert ist. Entlang der dem Verflüssiger 1 zugewandten Kante einer der Seitenwände 6 erstreckt sich eine Welle 8, die hinter zwei vom Gehäuse 5 abstehenden Haken 9 eingreift und so eine Achse definiert, um die das Gehäuse 3 relativ zum Verflüssiger 1 schwenkbar ist. Das Gehäuse 3 der Baugruppe 4 ist in einer Stellung, in der die vom Betrachter abgewandten Kanten der Seitenwände 6 dicht an das Gehäuse 5 des Verflüssigers 1 anschließen, durch eine Verrastung fixiert, die hier einen von einer Seitenwand des Gehäuses 5 abstehenden Rastvorsprung 10 und einen Bügel 11 umfasst, der von der der Welle 8 gegenüber gelegenen Seitenwand 6 zum Verflüssiger 1 hin übersteht und den Rastvorsprung 10 umgreift.
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Der Axiallüfter 2 ist ein Kompaktlüfter von an sich bekannter Bauart, mit einem Rahmen 12 mit quadratischer Außenkontur und kreisrunder Innenkontur, sowie einem Motor 13 und einem von dem Motor 13 angetriebenen, um eine Achse 19 drehbaren Lüfterrad 14, die in dem Rahmen 12 Platz finden. Wie insbesondere im Schnitt der 3 deutlich wird, setzt sich der Rahmen 12 zusammen aus zwei quadratischen Stirnseiten 15, 16 mit einer geräumigen zentralen Öffnung und einem kreisrunden rohrförmigen Abschnitt 17, der die Ränder der Öffnungen der Stirnseiten 15, 16 verbindet. An einer der Stirnseiten 15, 16 erstrecken sich Streben 18 von den Rändern zur Mitte der Öffnung, um dort den Motor 13 zu halten.
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Die Außenabmessungen des Rahmens 12 sind geringfügig kleiner als die Innenabmessungen des den Axiallüfter 2 aufnehmenden Gehäuses 3. Um den Axiallüfter 2 im Gehäuse 3 schwingungsgedämpft zu fixieren, ist er von einer Hülse 20 aus gummielastischem Material umgeben, die in 2 auf dem Axiallüfter 2 in einer axialen Draufsicht zu sehen ist.
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Die Hülse 20 umfasst vier einteilig zusammenhängende, sich lückenlos rings um den Rahmen 12 erstreckende Wandflächen 21, jeweils mit zentralen Abschnitten 22 von geringer Wandstärke und äußeren Abschnitten 23 größerer Wandstärke, die jeweils an abgerundeten Kanten 24 ineinander übergehen. In Richtung der Achse 19 entspricht die Ausdehnung der Wandflächen 21 der Kantenlänge des Gehäuses 3, so dass, wie in 3 gezeigt, die zentralen Abschnitte 22 auf ihrer gesamten axialen Länge außen am rohrförmigen Abschnitt 17 abgestützt sind, während die äußeren Abschnitte 23 jeweils nur an ihren in Richtung der Achse 19 vorderen und hinteren Rändern durch die Stirnseiten 15, 16 abgestützt sind.
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An wenigstens zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken sind die äußeren Abschnitte 23 zweier Wandflächen 21 ferner jeweils durch einen Puffer 25 in Form einer sich über die Stirnseite 15 erstreckenden, in etwa dreieckigen Platte verbunden. 2 zeigt diese Puffer 25 an der linken oberen und der rechten unteren Ecke des Lüfters, an den beiden anderen Ecken liegt die Stirnseite 15 des Rahmens 12 frei. Abweichend von der Darstellung der 2 können die Puffer 25 auch an allen vier Ecken der Stirnseite 15 vorgesehen sein.
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An dem in 3 gezeigten Querschnitt des Puffers 25 sind auf beiden Seiten Noppen 26, 27 zu sehen. Die Noppen 26 an der vom Axiallüfter 2 abgewandten Seite des Puffers 25 liegen mit ihrer Spitze an einem der Zwickel 7 des Gehäuses 3 an, indem sie einen großflächigen Kontakt zwischen Puffer 25 und Zwickel 7 verhindern und überdies leichter verformbar sind als der Puffer 25 selber, dämpfen sie die Übertragung von Schwingungen des Lüfters 2 vom Puffer 25 auf den Zwickel 7. Der Noppen 27 an der dem Lüfter 2 zugewandten Seite des Puffers 25 kann ebenfalls der Schwingungsdämpfung durch Reduzierung der Kontaktfläche zwischen Puffer 25 und Rahmen 12 dienen; hier sorgt er für einen sicheren Sitz der Hülse 20 am Lüfter 2, indem er in eine Bohrung 28 an der Stirnseite 15 des Rahmens 12 eingreift.
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Um in den äußeren Abschnitten 23 trotz ihrer hohen Wandstärke eine ausreichende Flexibilität zu gewährleisten, sind diese durch Hohlräume 29 geschwächt. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Hohlräume 29 Form von Sacklöchern, die sich in Richtung der Achse 19 von beiden Seiten her in die äußeren Abschnitte 23 hinein erstrecken.
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Eine Rippe erstreckt sich jeweils in der Mitte der Wandflächen 21 rings um die Hülse 20. Während die Innenseiten der Wandflächen dicht an den Außenkanten der Stirnseiten 15, 16 des Rahmens 12 anliegen, berührt die Rippe von innen die Seitenwände 6 des Gehäuses 3 und bildet so eine Dichtlippe 30, die den Zwischenraum zwischen dem Rahmen 12 und dem Gehäuse 3 luftdicht verschließt und so ein Zurückfließen von Luft von der Druckseite zur Saugseite des Axiallüfters 2 innerhalb des Gehäuses 3 verhindert. In den äußeren Abschnitten 23 ist die Höhe der Dichtlippe 30 kleiner als in den zentralen Abschnitten 22; so wird ein Ausgleich für die Tatsache geschaffen, dass die zentralen Abschnitte 22 dadurch, dass sie unmittelbar am rohrförmigen Abschnitt 17 anliegen, einem zwischen der Dichtlippe 30 und den Seitenwänden 6 wirkenden Druck nicht durch Ausweichen zur Achse 19 ausweichen können, die jeweils nur an den Stirnseiten 15, 16 abgestützten äußeren Abschnitte 23 hingegen schon, so dass die Dichtlippe 30 mit einem über zentrale und äußere Abschnitte hinweg wenig veränderlichen Druck an den Seitenwänden 6 anliegt.
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Wie in der in 4 gezeigten perspektivischen Detailansicht der Hülse 20 zu erkennen, tragen die äußeren Abschnitte 23 ferner Rippen 31, die sich parallel zur Achse 19 erstrecken und dabei die Dichtlippe 30 kreuzen. Da diese Rippen 31 an ihren Enden von den Außenkanten der Stirnseiten 15, 16 unterstützt sind, üben sie dort einen höheren Druck auf die Seitenwände 6 aus als in ihren nicht unterstützten mittleren Bereichen und verhindern so ein Schlingern des Lüfters 2 um eine quer zur Achse 19 orientierte Achse.
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Da die Hülse 20 einschließlich der Puffer 25 in Richtung der Achse 19 hinterschneidungsfrei ist, kann sie mit einem einfachen, schieberfreien Formwerkzeug kostengünstig im Spritzguss gefertigt werden; das Formwerkzeug benötigt lediglich zwei in Richtung der Achse 19 gegeneinander bewegliche Formen, die an der Außenseite der Hülse 20 an der durch die umlaufende Dichtlippe 30 definierten Ebene und im Innern der Hülse in Höhe der Puffer 25 aufeinandertreffen. Stifte dieser Formen, die zur Erzeugung der Hohlräume 29 dienen, enden vorzugsweise kurz vor der Ebene der Dichtlippe 30 und liegen somit geschützt im Innern der Formen.
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5 zeigt eine Variante der Lüfterbaugruppe in einem zu 3 analogen Schnitt. Anstelle einer einzigen Hülse 20 sind hier zwei Hülsen 20a, 20b vorgesehen, von denen die eine über Stirnseite 15 und die andere über die Stirnseite 16 gestülpt ist. Die Hülse 20b bildet Puffer 25 auch zwischen dem Rahmen 12 und dem Verflüssiger 1. Jede Hülse 20a, 20b hat eine umlaufende Dichtlippe 30, wie mit Bezug auf 4 beschrieben. Diese Dichtlippe 30 kann, wie im Falle der Hülse 20a gezeigt (siehe auch 6) mittig zwischen den Stirnseiten 15, 16 angeordnet sein. Im Falle der Hülse 20b liegt die Dichtlippe 30 in einer gleichen Ebene mit der Stirnseite 16. Indem sie von dieser nach innen abgestützt ist, kann sie mit höherem Druck dichtend an den Seitenwänden 6 anliegen als eine mittig zwischen den Stirnseiten 15, 16 angeordnete Dichtlippe. Daher kommt es auch bei der Ausgestaltung der 3 und 4 in Betracht, die Dichtlippe 30 benachbart zu einer der Stirnseiten 15, 16 zu platzieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verflüssiger
- 2
- Axiallüfter
- 3
- Gehäuse
- 4
- Lüfterbaugruppe
- 5
- Gehäuse
- 6
- Seitenwand
- 7
- Zwickel
- 8
- Welle
- 9
- Haken
- 10
- Rastvorsprung
- 11
- Bügel
- 12
- Rahmen
- 13
- Motor
- 14
- Lüfterrad
- 15
- Stirnseite
- 16
- Stirnseite
- 17
- rohrförmiger Abschnitt
- 18
- Strebe
- 19
- Achse
- 20
- Hülse
- 21
- Wandfläche
- 22
- zentraler Abschnitt
- 23
- äußerer Abschnitt
- 24
- Kante
- 25
- Puffer
- 26
- Noppen
- 27
- Noppen
- 28
- Bohrung
- 29
- Hohlraum
- 30
- Rippe
- 31
- Rippe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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