DE102018216672A1 - Fan system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lüftersystem (10) für einen Kühler (12) eines Kraftfahrzeugs insbesondere eines Elektrofahrzeugs, mit einen Lüfter (14), aufweisend ein Lüfterrad (16) und eine Lüfterzarge (18), und zumindest einem Luftführungselement (20), wobei das Luftführungselement (20) dazu ausgebildet ist, die vom Lüfter (14) abströmende Luft durch eine Öffnung (22) des Kraftfahrzeugs aus dem Kraftfahrzeug herauszuleiten. Es wird vorgeschlagen, dass die Lüfterzarge (18) eine Kopplungsstelle (30) aufweist, an welcher das zumindest eine Luftführungselement (20) befestigt, insbesondere lösbar befestigt ist.The invention relates to a fan system (10) for a cooler (12) of a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with a fan (14), having a fan wheel (16) and a fan frame (18), and at least one air guide element (20), the Air guiding element (20) is designed to lead the air flowing out of the fan (14) out of the motor vehicle through an opening (22) in the motor vehicle. It is proposed that the fan frame (18) have a coupling point (30) to which the at least one air guiding element (20) is attached, in particular is detachably attached.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lüftersystem nach Gattung des unabhängigen Anspruches.The invention relates to a fan system according to the type of the independent claim.
Stand der TechnikState of the art
Es sind bereits Lüftersysteme für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche einen Lüfter und ein Luftfühungselement aufweist, welches dazu ausgebildet ist die von einem Lüfter abströmende Luft zu sogenannten „Hot-Spots“ im Kraftfahrzeug zu leiten. Derartige Luftführungselemente sind am Kraftfahrzeug selbst befestigt.Fan systems for a radiator of a motor vehicle are already known, which have a fan and an air guiding element, which is designed to direct the air flowing out of a fan to so-called “hot spots” in the motor vehicle. Such air guide elements are attached to the motor vehicle itself.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteileadvantages
Die Erfindung geht aus von einem Lüftersystem für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs insbesondere eines Elektrofahrzeugs, mit einen Lüfter, aufweisend ein Lüfterrad und eine Lüfterzarge, und zumindest einem Luftführungselement, wobei das Luftführungselement dazu ausgebildet ist, die vom Lüfter abströmende Luft durch eine Öffnung des Kraftfahrzeugs aus dem Kraftfahrzeug herauszuleiten. Es wird vorgeschlagen, dass die Lüfterzarge eine Kopplungsstelle aufweist, an welcher das zumindest eine Luftführungselement befestigt, insbesondere lösbar befestigt ist.The invention is based on a fan system for a radiator of a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with a fan, having a fan wheel and a fan frame, and at least one air guide element, the air guide element being designed to discharge the air flowing out of the fan through an opening in the motor vehicle to lead out the motor vehicle. It is proposed that the fan frame has a coupling point, to which the at least one air guiding element is attached, in particular detachably attached.
Das erfindungsgemäße Lüftersystem hat den Vorteil, dass das Luftfühungselement an der Lüfterzarge einfach und flexibel befestigt werden kann, wobei insbesondere aufgrund der Anbindung der Luftführungselemente an der Lüfterzarge relative Toleranzen zwischen den Luftführungselementen und der Lüfterzarge in vorteilhafter Weise reduziert und somit Strömungsverluste und -turbulenzen minimiert werden können. Dies wirkt sich ferner positiv auf den Wirkungsgrad und die Geräuschanregung eines solchen Lüftersystems aus. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Kopplungsstelle eine einfache und flexible Anbindung von Luftführungselementen, was insbesondere im Elektrofahrzeug welches neue Fahrzeugtopologien, wie beispielsweise der Positionierungen von Aus- und Eintritt der Kühlluft, aufweist, als besonders vorteilhaft anzusehen ist.The fan system according to the invention has the advantage that the air guide element can be attached to the fan frame in a simple and flexible manner, in particular due to the connection of the air guide elements to the fan frame, relative tolerances between the air guide elements and the fan frame are advantageously reduced and flow losses and turbulence are thus minimized can. This also has a positive effect on the efficiency and noise excitation of such a fan system. Furthermore, the coupling point according to the invention enables a simple and flexible connection of air guidance elements, which is particularly advantageous in the electric vehicle, which has new vehicle topologies, such as the positioning of the outlet and inlet of the cooling air.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem Luftführungselement ein Bauteil verstanden werden, welches aufgrund seiner Form in der Lage ist zumindest einen Teilstrom der vom Lüfterrad abströmenden Luft in eine vordefinierte Richtung zu führen. Vorzugsweise handelt es sich bei einem solchen Luftfühungselement um einen Luftfühungskanal oder ein Luftfühungsrohr. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Luftfühungselement lediglich als Blende ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Luftfühungselement eine strömungsoptimierte Kontur auf.In the context of the present invention, an air guiding element can be understood to mean a component which, due to its shape, is able to guide at least a partial flow of the air flowing out of the fan wheel in a predefined direction. Such an air guide element is preferably an air guide channel or an air guide tube. However, it is also conceivable that the air-guiding element is only designed as an aperture. The air guiding element preferably has a flow-optimized contour.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Lüftersystems möglich.Advantageous further developments of the fan system are possible through the features listed in the subclaims.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Einströmrichtung der Luft in den Kühler winkelversetzt, insbesondere um zumindest 60°, vorzugsweise 80°, besonders bevorzugterweise um 90° winkelversetzt zur Ausströmrichtung der Luft aus dem Luftführungselement angeordnet ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the inflow direction of the air into the cooler is angularly offset, in particular at least 60 °, preferably 80 °, particularly preferably offset by 90 ° to the outflow direction of the air from the air guide element.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Öffnung um einen Kotflügel und alternativ hierzu oder zusätzlich um eine Motorhaube und alternativ hierzu oder zusätzlich um einen Radkasten und alternativ hierzu oder zusätzlich um einen Kofferraumdeckel und alternativ hierzu oder zusätzlich um einen Unterboden. Eine oder mehrere Luftführungselemente können somit besonders vorteilhaft die Luft zu verschiedenen Öffnungen am Kraftfahrzeug aus dem Kraftfahrzeug herausleiten.The opening is preferably a fender and, alternatively, or additionally, a bonnet and, alternatively, or additionally, a wheel arch and alternatively, or additionally, a trunk lid and alternatively, or additionally, an underbody. One or more air guiding elements can thus lead the air out of the motor vehicle to various openings in the motor vehicle in a particularly advantageous manner.
Eine besonders flexible Anpassung an die Fahrzeugtopologie, insbesondere an die Fahrzeugtopologie in einem Elektrofahrzeug kann insbesondere dadurch bereitgestellt werden, dass die Kopplungsstelle derart ausgebildet ist, dass die Anzahl der Luftführungselemente und alternativ hierzu oder zusätzlich die Anordnung der Luftführungselemente an der Lüfterzarge und alternativ hierzu oder zusätzlich die Anbindungsquerschnittsflächen der Luftführungselemente einstellbar ausgebildet ist. Das heißt die Ausgestaltung der Luftführungselemente und deren Anbindung an der Lüfterzarge kann in vorteilhafter Weise flexibel an Bauraumanforderungen im Elektrofahrzeug angepasst werden. Auch der Kühler selbst kann hierbei unter einem Winkel zur Einströmrichtung oder alternativ hierzu oder zusätzlich dezentral zwischen den Fahrzeugseiten angeordnet sein.A particularly flexible adaptation to the vehicle topology, in particular to the vehicle topology in an electric vehicle, can in particular be provided in that the coupling point is designed in such a way that the number of air guidance elements and, alternatively, or additionally, the arrangement of the air guidance elements on the fan frame and, alternatively, or additionally the connection cross-sectional areas of the air guide elements is adjustable. This means that the design of the air guide elements and their connection to the fan frame can advantageously be flexibly adapted to the space requirements in the electric vehicle. The cooler itself can also be arranged at an angle to the inflow direction or alternatively or additionally in a decentralized manner between the vehicle sides.
Bei einer solchen neuartigen Topologie kann es sich beispielsweise um einen winklig zur Einströmrichtung der Luft in das Kraftfahrzeug angeordneten Kühler handeln. Ferner ist es auch denkbar, dass der Kühler dezentral zwischen den Seitenflächen eines solchen Fahrzeugs angeordnet ist. Die Kopplungsstelle ermöglicht eine besonders einfache Anbindung der Luftführungselemente bei einer solchen winkligen und alternativ hierzu oder zusätzlich asymmetrischen Anordnung des Kühlers im Kraftfahrzeug.Such a new type of topology can be, for example, a radiator arranged at an angle to the direction of air flow into the motor vehicle. Furthermore, it is also conceivable that the cooler is arranged decentrally between the side surfaces of such a vehicle. The coupling point enables a particularly simple connection of the air guiding elements in the case of such an angled and alternatively or additionally asymmetrical arrangement of the radiator in the motor vehicle.
Eine besonderes einfache und kostengünstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kopplungsstelle als Nut oder Feder einer Nut-Feder-Verbindung zwischen der Lüfterzarge und dem Luftführungselement ausgebildet ist. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen einer solchen Kopplungsstelle denkbar. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass die Kopplungsstelle als Schraubdom für eine Schraubverbindung ausgebildet ist. Ferner kann die Kopplungsstelle als Teil einer Schnappverbindung, eines Bajonettverschlusses, einer Clipverbindung, oder einer Verklammerung ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Kopplungsstelle als Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungselementes, wie beispielsweise einer Speednut oder als Komponente einer Steckverbindung wie beispielsweise einer Schwalbenschwanzversteckung ausgebildet ist. Auch eine einfache Anlagewandung ist als Kopplungsstelle denkbar. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass die Kopplungsstelle in der Lage ist den Bewegungsfreiheitsgrad zwischen der Lüfterzarge und den Luftführungselementen in zumindest einer Richtung zu begrenzen.A particularly simple and inexpensive embodiment of the invention provides that the coupling point is designed as a tongue or groove of a tongue and groove connection between the fan frame and the air guiding element. There are however, other embodiments of such a coupling point are also conceivable. For example, it is also conceivable that the coupling point is designed as a screw dome for a screw connection. Furthermore, the coupling point can be designed as part of a snap connection, a bayonet lock, a clip connection, or a clamp. In addition, it is also conceivable that the coupling point is designed as a bore for receiving a securing element, such as a speed groove, or as a component of a plug connection, such as a dovetail hiding place. A simple system wall is also conceivable as a coupling point. It is only essential to the invention that the coupling point is able to limit the degree of freedom of movement between the fan frame and the air guiding elements in at least one direction.
Vorzugsweise ist die Kopplungsstelle zusätzlich als Dichtmittel zur Abdichtung zwischen der Lüfterzarge und dem Luftfühungselement ausgebildet. Ein solches Dichtmittel kann beispielsweise Teil einer Labyrinthdichtung sein.The coupling point is preferably additionally designed as a sealing means for sealing between the fan frame and the air guiding element. Such a sealant can be part of a labyrinth seal, for example.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kopplungsstelle ein Ausgleichselement aufweist, welches dazu ausgebildet ist Relativbewegungen zwischen der Lüfterzarge und dem Luftfühungselement auszugleichen und somit in vorteilhafter Weise vorteilhafter Weise Strömungsverluste und -turbulenzen zu minimieren.An advantageous embodiment of the invention provides that the coupling point has a compensating element which is designed to compensate for relative movements between the fan frame and the air guiding element and thus advantageously to minimize flow losses and turbulence.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Parallelprojektion der Anbindungsquerschnittsfläche der Luftführungselemente auf die Überdeckungsfläche des Lüfterrades zumindest 15%, vorzugsweise 30%, besonders bevorzugterweise zumindest 70% der Überdeckungsfläche des Lüfterrades aufweist.An advantageous development of the invention provides that the parallel projection of the connection cross-sectional area of the air guiding elements onto the cover area of the fan wheel has at least 15%, preferably 30%, particularly preferably at least 70% of the cover area of the fan wheel.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter der Überdeckungsfläche eine Fläche verstanden werden, welche parallel zur Rotationsebene des Lüfterrades ausgerichtet ist und welche im rotierenden Zustand vom Lüfterrad überstrichen wird. Ferner kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter der Anbindungsquerschnittsfläche der Luftführungselemente die Querschnittsfläche verstanden werden, welche das Luftfühungselement zur Führung der Luft im Bereich der Anbindung an der Lüfterzarge überdeckt. In diesem Zusammenhang kann unter einer Parallelprojektion der Anbindungsquerschnittsfläche der Luftführungselemente eine Abbildung der Anbindungsquerschnittsfläche der Luftführungselemente auf die Überdeckungsfläche verstanden werden, wobei die Projektionsstrahlen entsprechend parallel ausgerichtet sind.In the context of the present invention, the covering area can be understood to mean a surface which is aligned parallel to the plane of rotation of the fan wheel and which is swept by the fan wheel in the rotating state. Furthermore, in the context of the present invention, the connection cross-sectional area of the air guide elements can be understood to mean the cross-sectional area which covers the air guide element for guiding the air in the region of the connection to the fan frame. In this context, a parallel projection of the connection cross-sectional area of the air guide elements can be understood to mean a mapping of the connection cross-sectional area of the air guide elements onto the overlap surface, the projection beams being aligned accordingly in parallel.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zumindest zwei Luftführungselemente vorgesehen sind, wobei die Differenz der Parallelprojektionen der Anbindungsquerschnittsflächen der zumindest zwei Luftführungselemente größer als 15 % ist.According to an advantageous development of the invention, at least two air guidance elements are provided, the difference between the parallel projections of the connection cross-sectional areas of the at least two air guidance elements being greater than 15%.
Eine besonders einfache und kostengünstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kopplungsstelle als umlaufender Kragen, insbesondere als Luftführungskanal ausgebildet ist, welcher sich zumindest teilweise in Richtung der Öffnung erstreckt. Ein solcher umlaufender Kragen kann insbesondere mit der Lüfterzarge mittels Spritzgussverfahren angespritzt werden und ist somit einteilig mit der Lüfterzarge ausgebildet.A particularly simple and inexpensive embodiment of the invention provides that the coupling point is designed as a circumferential collar, in particular as an air duct, which extends at least partially in the direction of the opening. Such a circumferential collar can in particular be injection molded with the fan frame by means of an injection molding process and is therefore formed in one piece with the fan frame.
FigurenlisteFigure list
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Lüftersystems abgebildet und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht auf ein Fahrzeugfrontmodul mit einem Lüftersystem gemäß einer ersten Ausführungsform, -
2 eine Schnittdarstellung einer Draufsicht auf ein Fahrzeugfrontmodul mit einem Lüftersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
3 eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht eines Fahrzeugfrontmoduls mit einem Lüftersystem gemäß einer ersten dritten Ausführungsform.
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1 2 shows a sectional illustration of a plan view of a vehicle front module with a fan system according to a first embodiment, -
2nd 2 shows a sectional illustration of a plan view of a vehicle front module with a fan system according to a second embodiment, -
3rd a sectional view of a side view of a vehicle front module with a fan system according to a first third embodiment.
In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.In the different design variants, the same parts are given the same reference numbers.
Das Luftführungselement
Gemäß der in
Gemäß der in
Eine solche Kopplungsstelle
Eine solche flexible Anordnung und Ausführung der Luftführungselemente
Das Kopplungselement
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018216672.2A DE102018216672A1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Fan system |
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DE102018216672.2A DE102018216672A1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Fan system |
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DE102018216672A1 true DE102018216672A1 (en) | 2020-04-02 |
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ID=69781019
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DE102018216672.2A Pending DE102018216672A1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Fan system |
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