DE102019202116A1 - Motor vehicle cooling fan - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kühlerlüfter, insbesondere ein Kühlerlüftermodul (1) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Lüfterzarge (2) mit einer Lüfterradausnehmung (4), die von einem Zargenring (5) umgeben ist, ein in der Lüfterradausnehmung (4) drehbar angeordnetes Lüfterrad (3), das einen Nabentopf (6) und eine Anzahl von ausgehend vom Nabentopf (6) in Radialrichtung (R) orientieren Schaufelblättern (7) sowie einen Außenring (11) aufweist, der Blattspitzen (7c) der Schaufelblätter (7) miteinander verbindet, wobei am Zargenring (5) eine Sperrstruktur (16) mit in Umfangsrichtung (U), insbesondere periodisch, rampenförmigen Sperrelementen (17) vorgesehen ist, und wobei das oder jedes Sperrelement (17) eine ansteigende erste Rampenfläche (17a) und eine sich daran über eine Leitkante (17c) anschließende abfallende zweite Rampenfläche (17b) aufweist.The invention relates to a cooling fan, in particular a cooling fan module (1) of a motor vehicle, having a fan frame (2) with a fan wheel recess (4) which is surrounded by a frame ring (5), a fan wheel (3) rotatably arranged in the fan wheel recess (4) ), which has a hub cup (6) and a number of blade blades (7) oriented in the radial direction (R) starting from the hub cup (6) and an outer ring (11) which connects the blade tips (7c) of the blade blades (7) to one another, wherein a locking structure (16) with in the circumferential direction (U), in particular periodically, ramp-shaped locking elements (17) is provided on the frame ring (5), and wherein the or each locking element (17) has a rising first ramp surface (17a) and a ramp surface thereon via a Has leading edge (17c) subsequent sloping second ramp surface (17b).
Description
Die Erfindung betrifft einen, vorzugsweise elektrisch (elektromotorisch) angetriebenen Kühlerlüfter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer eine Lüfterradausnehmung aufweisenden Lüfterzarge und mit einem einen Außenring (Mantelring) umfassenden Lüfterrad, das drehbar in der Lüfterradausnehmung angeordnet (positioniert) ist.The invention relates to a preferably electrically (electric motor) driven radiator fan, in particular of a motor vehicle, with a fan frame having a fan wheel recess and with a fan wheel comprising an outer ring (casing ring) which is rotatably arranged (positioned) in the fan wheel recess.
Moderne Verbrennungsmotoren, insbesondere Viertaktmotoren in Kraftfahrzeugen, werden typischerweise mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt, wozu in der Regel ein Gemisch aus Wasser, Frostschutzmittel und Korrosionsschutzmittel eingesetzt wird. Die Kühlflüssigkeit wird über Schläuche, Rohre und/oder Kanäle durch den Verbrennungsmotor (Zylinderkopf und Motorblock) sowie gegebenenfalls durch thermisch beanspruchte Anbauteile des Verbrennungsmotor, beispielsweise eines Abgasturboladers, eines Generators oder eines Abgasrückführkühlers, gefördert. Hierbei nimmt die Kühlflüssigkeit die verbrennungsmotorisch erzeugte Wärmeenergie auf und führt diese aus den genannten Komponenten ab. Die erwärmte Kühlflüssigkeit durchströmt einen Kühler, welcher frontseitig des Kraftahrzeuges angebracht ist, und mittels dessen nach dem Wärmetauscherprinzip ein Luftstrom die Wärmeenergie vom Kühlmittel aufnimmt und dieses abkühlt, bevor das abgekühlte Kühlmittel erneut zum Verbrennungsmotor zurückfließt, wodurch der Kühlmittelkreislauf geschlossen ist.Modern internal combustion engines, in particular four-stroke engines in motor vehicles, are typically cooled with a cooling liquid, for which purpose a mixture of water, antifreeze and anti-corrosion agent is used as a rule. The cooling liquid is conveyed through hoses, pipes and / or channels through the internal combustion engine (cylinder head and engine block) and, if necessary, through thermally stressed add-on parts of the internal combustion engine, for example an exhaust gas turbocharger, a generator or an exhaust gas recirculation cooler. The coolant absorbs the thermal energy generated by the internal combustion engine and removes it from the components mentioned. The heated coolant flows through a radiator, which is attached to the front of the vehicle, and by means of which, according to the heat exchanger principle, an air flow absorbs the heat energy from the coolant and cools it down before the cooled coolant flows back to the internal combustion engine, whereby the coolant circuit is closed.
Ein solches Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, führt hauptsächlich diejenige Wärme ab, welche an die Wände von Brennräumen und Zylindern abgegeben wird. Da überhöhte Temperaturen den Verbrennungsmotor beschädigen würden, beispielsweis durch Abreißen eines Schmierfilms, Verbrennen von Ein- und/oder Auslassventile für das Kraftstoff-LuftGemisch oder dergleichen, muss der Verbrennungsmotor aktiv gekühlt werden. Um die Luft durch den Kühler zu fördern, ist in Strömungsrichtung vor dem Kühler (d.h. stromaufwärts) oder hinter dem Kühler (d.h. stromabwärts) ein Kühlerlüfter vorgesehen, welcher mechanisch über einen Riementrieb oder elektrisch über einen Elektromotor angetrieben ist.Such a cooling system of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, mainly dissipates that heat which is given off to the walls of combustion chambers and cylinders. Since excessive temperatures would damage the internal combustion engine, for example by tearing off a lubricating film, burning inlet and / or outlet valves for the fuel-air mixture or the like, the internal combustion engine must be actively cooled. In order to convey the air through the radiator, a radiator fan is provided in the flow direction in front of the radiator (i.e. upstream) or behind the radiator (i.e. downstream), which is driven mechanically via a belt drive or electrically via an electric motor.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf einen Kühlerlüfter mit einer Lüfterzarge, welche eine Lüfterradausnehmung aufweist, und mit einem Lüfterrad, welches drehbar in der Lüfterradausnehmung angeordnet ist.The following statements relate to a cooling fan with a fan frame, which has a fan wheel recess, and with a fan wheel which is rotatably arranged in the fan wheel recess.
Während die Geometrie des Lüfterrades sowohl die geförderte Luftmenge als auch die akustischen Eigenschaften des Kühlerlüfters (Kühlerlüftermoduls) beeinflussen kann, wirkt sich eine Rückströmung von der dem gefördeten Luftstrom abgwandten Druckseite auf die dem gefördeten Luftstrom zugwandte Saugseite des Kühlerlüfters auf Grund der erkanntermaßen reduzierend auf den Wirkungsgrad des Kühlerlüfters und negativ auf die Kühlleistung des Kühlsystems aus.While the geometry of the fan wheel can influence both the amount of air conveyed and the acoustic properties of the cooling fan (cooling fan module), a backflow from the pressure side facing away from the conveyed air flow acts on the suction side of the cooling fan facing the conveyed air flow due to the known reducing effect on the efficiency the cooling fan and negatively affect the cooling performance of the cooling system.
Um die Förderleistung des Lüfterrades auch bei einem hohen Druckverlust in Folge einer starken Drosselung beim Betrieb des Kühlerlüfters aufrecht zu erhalten, ist es aus der
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Kühlerlüfter, insbesondere einen elektrisch (elektromotorisch) angetrieben, modularen Kühlerlüfter als Kühlerlüftermodul, anzugeben. Insbesondere sollen, beispielsweise druckseitige, insbesondere drosselzustandsabhängige, Mischungsverluste möglichst weitgehend reduziert werden.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable cooling fan, in particular an electrically (electric motor) driven, modular cooling fan as a cooling fan module. In particular, mixing losses, for example on the pressure side, especially those dependent on the throttle state, should be reduced as far as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved according to the invention with the features of
Hierzu weist der Kühlerlüfter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eine Lüfterzarge mit einer Lüfterradausnehmung und ein Lüfterrad mit einem Außenring auf, der die Blattspitzen von Schaufelblättern, die sich ausgehend von einer (zentralen) Nabe oder einem Nabentopf in Radialrichtung erstrecken, miteinander verbindet. Das Lüfterrad ist in der Lüfterradausnehmung der Lüfterzarge drehbar angeordnet. Zwischen dem Außenring des Lüfterrads und einem die Lüfterradausnehmung der Lüfterzarge umgebenden oder begrenzenden Zargenring ist ein - nachfolgend als Ringspalt bezeichneter - ringförmiger Spalt gebildet. For this purpose, the cooling fan, in particular of a motor vehicle, has a fan frame with a fan wheel recess and a fan wheel with an outer ring, which connects the blade tips of blade blades that extend in the radial direction from a (central) hub or a hub cup. The fan wheel is rotatably arranged in the fan wheel recess of the fan frame. An annular gap - hereinafter referred to as an annular gap - is formed between the outer ring of the fan wheel and a frame ring surrounding or delimiting the fan wheel recess of the fan shroud.
Am Zargenring ist eine Sperrstruktur mit in (vertikaler) Umfangsrichtung rampenförmigen (keilförmigen) Sperrelementen als Mischungssperre vorgesehen. Vorzugsweise ist die Sperrstruktur mit örtlich periodischen, d. h. regelmäßig wiederholenden, vorzugsweise gleichartigen, Sperrelementen ausgeführt (ausgebildet), wobei weiter vorteilhaft die Sperrelemente in Umfangsrichtung äqudistant, besonders bevorzugt abstandslos aneinander angrenzend angeordent sind.A locking structure with ramp-shaped (wedge-shaped) locking elements in the (vertical) circumferential direction as a mixture lock is provided on the frame ring. Preferably, the barrier structure is locally periodic, i.e. H. regularly repeating, preferably identical, locking elements executed (formed), wherein further advantageously the locking elements are arranged equidistant in the circumferential direction, particularly preferably adjacent to one another without any spacing.
Das oder jedes Sperrelement weist in Umfangsrichtung des Zargenrings eine ansteigende erste Rampenfläche sowie eine sich daran über eine Leitkante anschließende abfallende zweite Rampenfläche auf. Die Sperrstruktur und die Sperrelemente können auch als Leitstruktur bzw. Leitelemente für die (druckseitige) Luftströmung bezeichnet werden, insbesondere als solche wirksam sein. Bezogen auf die Drehrichtung des Lüfterrades befindet sich die erste Rampenfläche vor der zweiten Rampenfläche. Relativ zur Drehrichtung ist somit die erste Rampenfläche voreilend und die zweite Rampenfläche nacheilend.The or each locking element has a rising first ramp surface in the circumferential direction of the frame ring and a falling second ramp surface adjoining it via a guide edge. The blocking structure and the blocking elements can also be referred to as guide structure or guide elements for the (pressure-side) air flow, in particular they can be effective as such. In relation to the direction of rotation of the fan wheel, the first ramp surface is located in front of the second ramp surface. Relative to the direction of rotation, the first ramp surface is leading and the second ramp surface is lagging.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass auf der Druckseite des Kühlerlüfters, und dabei insbesondere abströmseitig des Ringspaltes zwischen dem Zargenring und dem Außenring des Lüfterrades, vom jeweiligen Drosselzustand abhängige Mischungsverluste verhindert oder zumindest reduziert werden können, wenn eine Durchmischung des in den Ringspalt rückströmenden Volumenstroms (Luftstroms) vergleichsweise niedriger Geschwindigkeit mit dem druckseitig abströmenden Volumenstrom (Luftstroms) vergleichsweise hoher Geschwindigkeit möglichst weitgehend verhindert wird. Dabei ist diese Geschwindigkeit im Vergleich zur Geschwindigkeit des in den Ringspalt rückströmenden Volumenstroms (Luftstroms) hoch.The invention is based on the idea that on the pressure side of the cooling fan, and in particular on the outflow side of the annular gap between the frame ring and the outer ring of the fan wheel, mixing losses that are dependent on the respective throttle state can be prevented or at least reduced if the flow back into the annular gap is mixed Volume flow (air flow) comparatively low speed is prevented as far as possible with the volume flow (air flow) flowing out on the pressure side of comparatively high speed. This speed is high compared to the speed of the volume flow (air flow) flowing back into the annular gap.
Dies kann durch eine ringförmige Sperre (Leitstruktur) erreicht werden, so dass der in den Ringspalt zurück strömende (saugseitige) Volumenstrom - mit vergleichsweise niedriger Geschwindigkeit und wenig Drall - vom abströmseitigen (druckseitigen) Volumenstrom - mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit und starkem oder viel Drall - voneinander getrennt werden.This can be achieved by a ring-shaped barrier (guide structure), so that the (suction-side) volume flow flowing back into the annular gap - with comparatively low speed and little swirl - from the downstream (pressure-side) volume flow - with comparatively high speed and strong or high swirl - separated from each other.
Ein „Lüfterrad“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine rotationssymmetrische Komponente, welche eine Nabe, insbesondere in Form eines Nabentopfes, und eine Anzahl von daran angebundenen Schaufelblättern aufweist. Bei einem elektromotorisch angetriebenen Lüfterrad stellt die Nabe die Verbindung zum Elektromotor, insbesondere über eine aus diesem herausragende Welle, dar, so dass ein von diesem erzeugtes Drehmoment auf das Lüfterrad übertragen wird. Die Schaufelblätter sind dazu vorgesehen und/oder eingerichtet, einen Luftvolumenstrom zu erzeugen, sobald das Lüfterrad in eine rotatorische Bewegung versetzt wird.A “fan wheel” in the sense of the present invention is in particular a rotationally symmetrical component which has a hub, in particular in the form of a hub cup, and a number of blade blades connected to it. In the case of a fan wheel driven by an electric motor, the hub represents the connection to the electric motor, in particular via a shaft protruding therefrom, so that a torque generated by this is transmitted to the fan wheel. The impeller blades are provided and / or set up to generate an air volume flow as soon as the fan wheel is set in a rotational movement.
Ein „Nabentopf“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein zentraler Teil des Lüfterrades, welcher sich nach Art eines klassischen Topfes aus einer Basisfläche und einer sich daran anschließende Zylinderfläche zusammensetzt. Insbesondere sind an dieser zylinderförmigen Außenwand die Schaufelblätter angeordnet, insbesondere angeformt. Der Nabentopf ist in der Mitte des Lüfterrades angeordnet und stellt eine Verbindung mit einem Antrieb, insbesondere mit einem Elektromotor, bereit, wenn es sich um ein elektromotorisch angetriebenes Lüfterrad handelt. In diesem Fall deckt der Nabentopf diesen Antrieb zumindest teilweise ab.A “hub pot” in the sense of the present invention is in particular a central part of the fan wheel, which is composed of a base surface and an adjoining cylinder surface in the manner of a classic pot. In particular, the blades are arranged, in particular molded, on this cylindrical outer wall. The hub pot is arranged in the center of the fan wheel and provides a connection to a drive, in particular to an electric motor, if the fan wheel is driven by an electric motor. In this case, the hub pot covers this drive at least partially.
Ein „Schaufelblatt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein flacher Körper, der ein einer Ebene, auf welcher die Rotationsachse senkrecht steht, in radialer Richtung orientiert und in dieser Ebene sichelförmig gebogen und/oder gegenüber dieser Ebene geneigt ist. Unter einem Schaufelblatt wird im Sinne der vorliegenden Erfindung auch ein Flügel (Lüfterflügel) oder ein Rotorblatt verstanden. Das Schaufelblatt ist an dem Nabentopf angeordnet und dafür vorgesehen, insbesondere eingerichtet, einen Luftvolumenstrom zu erzeugen, sobald das Lüfterrad in eine rotatorische Bewegung versetzt wird.An “airfoil” in the sense of the present invention is a flat body which is oriented in a radial direction in a plane on which the axis of rotation is perpendicular and is curved in a sickle shape in this plane and / or inclined with respect to this plane. In the context of the present invention, an impeller blade is also understood to mean a wing (fan blade) or a rotor blade. The blade is arranged on the hub pot and is provided, in particular set up, to generate an air volume flow as soon as the fan wheel is set in a rotary motion.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die zweite Rampenfläche des jeweiligen Sperrelementes (Leitelelementes) größer, insbesondere mindestens doppelt so groß, wie die erste Rampenfläche des Sperrelementes. Die Leitkante verläuft geeigneter Weise in einem Neigungswinkel schräg zum Radius (zu einer gedachten Radiuslinie). Vorzugsweise ist dabei der Neigungswinkel in Drehrichtung des Lüfterrades orientiert, d. h. ausgehend vom Radius bzw. der Radiuslinie in Drehrichtung des Lüfterrads aufgespannt.In an advantageous embodiment, the second ramp surface of the respective blocking element (guide element) is larger, in particular at least twice as large, as the first ramp surface of the blocking element. The leading edge runs appropriately at an angle of inclination obliquely to the radius (to an imaginary radius line). The angle of inclination is preferably oriented in the direction of rotation of the fan wheel, d. H. starting from the radius or the radius line spanned in the direction of rotation of the fan wheel.
Zwischen der zweiten Rampenfläche, deren Steigung kleiner (geringer) ist als diejenige der ersten Rampenfläche des jeweiligen Sperrelementes, und einer zur Ebene der Lüfterradausnehmung parallelen Bezugsfläche ist ein Winkel (Rampenwinkel), der kleiner als 45° ist. Zweckmäßigerweise beträgt der Rampenwinkel zwischen 20° und 40°, vorzugsweise (25 ± 5)°. Mit anderen Worten kann der Rampenwinkel definiert werden als der Winkel zwischen einer in der Ebene der Lüfterradausnehmung verlaufenden Bezugslinie und einer die Steigung bzw. den Anstiegsverlauf der Rampenfläche repräsentierenden Rampen- oder Keillinie.Between the second ramp surface, the slope of which is smaller (less) than that of the first ramp surface of the respective locking element, and one to the plane of the fan wheel recess parallel reference surface is an angle (ramp angle) that is smaller than 45 °. The ramp angle is expediently between 20 ° and 40 °, preferably (25 ± 5) °. In other words, the ramp angle can be defined as the angle between a reference line running in the plane of the fan wheel recess and a ramp or wedge line representing the slope or the slope of the ramp surface.
Die Sperrstruktur (Leitstruktur) mit den in (vertikaler) Umfangsrichtung wiederkehrenden und dabei unmittelbar aneinander angrenzenden rampen- oder keilförmigen Sperrelementen (Leitelementen) ähnelt einer Lamellenstruktur eines Lamellenvorhangs mit vollständig oder annähernd vollständig geschlossenen Lamellen. Während zwischen diesen Lamellen in Lamellenlängsrichtung einerseits und in Lamellenquerrichtung, also an deren Schmal- oder Stirnseiten andererseits bewußt und gewollt Durchlässe gebildet sind, ist bei der als Mischungssperre wirkenden Sperr- oder Leitstruktur mit den rampen- oder keilförmigen Sperr- oder Leitelementen am druckseitigen (abströmseitigen) Zargenring des Kühlerlüfters zumindest eine der radialen Stirnseiten der Sperrelemente als geschlossene Stirnfläche ausgeführt. Insbesondere ist zumindest die der Lüfterradausnehmung zugewandte Stirnseite der Sperrelemente geschlossen. Geeigneter Weise sind jedoch beide radial gegenüberliegenden Stirnflächen der Sperrelemente geschlossen ausgeführt.The blocking structure (guiding structure) with the ramp-shaped or wedge-shaped blocking elements (guiding elements) recurring in the (vertical) circumferential direction and directly adjacent to one another is similar to a lamellar structure of a lamellar curtain with completely or almost completely closed lamellae. While passages are deliberately and intentionally formed between these lamellae in the longitudinal direction of the lamellae on the one hand and in the transverse direction of the lamellae, i.e. on their narrow or front sides on the other hand, in the blocking or guiding structure with the ramp-shaped or wedge-shaped blocking or guiding elements on the pressure side (outflow side), which acts as a mixture barrier, is ) Zargenring of the cooling fan at least one of the radial end faces of the locking elements designed as a closed end face. In particular, at least the end face of the blocking elements facing the fan wheel recess is closed. However, both radially opposite end faces of the locking elements are suitably designed to be closed.
Die Sperrstruktur (Leitstruktur) kann einteilig mit der Lüfterzarge ausgeführt sei. In vorteilhafter Weiterbildung ist die Sperrstruktur (Leitstruktur) jedoch an einem separaten Strukturring vorgesehen, der auf den Zargenring aufsetzbar und im Montagezustand auf den Zargenring aufgesetzt ist. Die Halterung des separaten Strukturrings an der Lüfterzarge kann durch eine Rast- oder Clipsbefestigung erfolgen. Geeignet ist auch eine Schraubbefestigung zur Halterung des Strukturrings an der Lüfterzarge, wobei zweckmäßigerweise eine Anzahl von, insbesondere axial orientierten, Fixierstreben (Haltestegen) mit endseitigen Schraubfüßen auf der der Sperrstruktur abgewandten Rückseite des Strukturrings vorgesehen sind. Hierbei sind vorzugsweise sechs Haltestege gleichmäßig verteilt, insbesondere äquidistant, an der Rückseite des Strukturrings an diesen angeformt.The blocking structure (guide structure) can be made in one piece with the fan shroud. In an advantageous development, however, the blocking structure (guide structure) is provided on a separate structural ring which can be placed on the frame ring and, in the assembled state, is placed on the frame ring. The separate structural ring can be attached to the fan frame by means of a snap or clip attachment. A screw fastening is also suitable for holding the structural ring on the fan frame, a number of, in particular axially oriented, fixing struts (retaining webs) with screw feet at the ends being provided on the rear of the structural ring facing away from the locking structure. In this case, six holding webs are preferably evenly distributed, in particular equidistantly, formed on the back of the structural ring on the latter.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Strukturring eine die Sperrstruktur tragende Vorderseite und eine dieser gegenüber liegende Rückseite mit einer Ringnut auf. Der Zargenring weist korrespondierende Fügeelemente auf, welche im Fügezustand in dieser Ringnut einsitzen. Hierzu weist der Zargenring geeigneter Weise einen axial orientierten Ringabschnitt auf, welcher in die Ringnut des Strukturrings formschlüssig eingreift.In an advantageous embodiment, the structural ring has a front side carrying the locking structure and a rear side opposite this with an annular groove. The frame ring has corresponding joining elements which, when joined, sit in this annular groove. For this purpose, the frame ring suitably has an axially oriented ring section which positively engages in the ring groove of the structural ring.
Die Erfindung sieht insbesondere ein Kühlerlüftermodul als vormontierte Baueinheit vor, die sich aus dem Kühlerlüfter und einem vorzugsweise als Außenläufer ausgeführten Elektromotor zusammensetzt, welcher mittels radial orientierter Streben in der Lüfterradausnehmung der Lüfterzarge gehalten ist. Dabei ist der Rotor des Außenläufermotors in der Nabe des Lüfterrades drehfest angeordnet, während der Stator mittels der Streben zargenfest gehalten ist.The invention provides in particular a cooling fan module as a pre-assembled unit, which is composed of the cooling fan and an electric motor, preferably designed as an external rotor, which is held in the fan wheel recess of the fan frame by means of radially oriented struts. The rotor of the external rotor motor is arranged in a rotationally fixed manner in the hub of the fan wheel, while the stator is held fixed to the frame by means of the struts.
Unter „Kühlerlüftermodul“ wird im Sinne der Erfindung daher ein solcher Kühlerlüfter verstanden, der elektrisch bzw. elektromotorisch angetrieben (betrieben) und zusammen mit dem Elektromotor als vormontiertes Bauteil (Modul) bereitgestellt ist. Die Halterung des Lüfterrades erfolgt hierbei vorzugsweise mittels (radial orientierten) Streben, welche den feststehenden Teil eines Antriebs, insbesondere den Stator eines Elektromotor, mit der Kühlerzrage verbinden, während der rotierende Teil des Antriebs, insbesondere der Rotor des Elektromotors, mit dem zentralen Nabentopf drehfest verbunden ist, an welchem die radial orientierten Schaufelblätter des Lüfterrades angebunden, insbesondere einteilig (einstückig, monolithisch) angeformt, sind.In the context of the invention, “cooling fan module” is therefore understood to mean a cooling fan that is driven (operated) electrically or by an electric motor and is provided as a preassembled component (module) together with the electric motor. The fan wheel is preferably held by means of (radially oriented) struts which connect the stationary part of a drive, in particular the stator of an electric motor, to the cooler frame, while the rotating part of the drive, in particular the rotor of the electric motor, rotatably connects to the central hub cup is connected to which the radially oriented blades of the fan wheel are connected, in particular formed in one piece (one-piece, monolithic).
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 ein Kühlerlüftermodul mit einer Lüfterzarge und mit einem in einer zargenseitigen Ausnehmung drehbar angeordneten Lüfterrad, das einen Nabentopf zur Aufnahme eines Elektromotors und eine Anzahl von Schaufelblättern aufweist, deren Blattspitzen mit einem Außenring verbunden sind, - Fug. 2 in einer Schnittdarstellung den Bereich eines Ringspaltes zwischen dem Außenring des Lüfterrades und einem die zargenseitige Ausnehmung begrenzenden Zargenring mit aufgesetztem Strukturring mit einer Sperrstruktur, und
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3 und4 den die Sperrstruktur aufweisenden Strukturring in perspektivischer Vorderansicht bzw. in entsprechender Rückansicht.
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1 a cooling fan module with a fan frame and with a fan wheel rotatably arranged in a frame-side recess, which has a hub pot for receiving an electric motor and a number of blades, the blade tips of which are connected to an outer ring, - Fug. 2 in a sectional view the area of an annular gap between the outer ring of the fan wheel and a frame ring delimiting the recess on the frame side with an attached structural ring with a locking structure, and
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3 and4th the structural ring having the locking structure in a perspective front view or in a corresponding rear view.
Einander entsprechende Teile und Richtungsangaben sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and directions are provided with the same reference symbols in all figures.
Die Streben
Das in der Lüfterradausnehmung
Die Schaufelblätter
Das Kühlerlüftermodul
Am Zargenring
In der in
Die Anordnung oder Abfolge der Sperrelemente
Wie in
Die Sperrstruktur (Leitstruktur)
Die
Der Strukturring
Mittels der Sperrstruktur
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Insbesondere ist eine derartige erfindungsgemäße Ausgestaltung der Lüfterzarge auch geeignet, Abwärme aus Komponenten eines rein elektrisch betriebenen Fahrzeugs abzuführen. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie sich dieser aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments were explained in the preceding description, it should be pointed out that a large number of modifications are possible. In particular, such a design of the fan shroud according to the invention is also suitable for dissipating waste heat from components of a purely electrically operated vehicle. It should also be pointed out that the exemplary designs are merely examples that are not intended to restrict the scope of protection, the applications and the structure in any way. Rather, the preceding description provides a person skilled in the art with guidelines for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, being able to be made without departing from the scope of protection as it emerges from the claims and these equivalent combinations of features.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KühlerlüftermodulCooling fan module
- 22
- LüfterzargeFan shroud
- 33
- LüfterradFan wheel
- 44th
- LüfterradausnehmungFan wheel recess
- 55
- ZargenringBezel ring
- 66th
- NabentopfHub pot
- 77th
- SchaufelblattShovel blade
- 7a7a
- VorderkanteLeading edge
- 7b7b
- HinterkanteTrailing edge
- 7c7c
- BlattspitzeLeaf tip
- 88th
- Strebestrut
- 99
- Statorstator
- 1010
- Rotorrotor
- 1111
- AußenringOuter ring
- 1212
- RingspaltAnnular gap
- 1313
- Linieline
- 1414th
- ZargenringschenkelFrame ring legs
- 1515th
- AußenringschenkelOuter ring leg
- 1616
- SperrstrukturLock structure
- 1717th
- SperrelementLocking element
- 17a17a
- erste Rampenflächefirst ramp area
- 17b17b
- zweite Rampenflächesecond ramp area
- 17c17c
- Sperr-/LeitkanteBarrier / leading edge
- 17d17d
- StirnflächeFace
- 1818th
- StrukturringStructure ring
- 1919th
- Vorderseitefront
- 2020th
- Rückseiteback
- 2121st
- RingnutRing groove
- 2222nd
- RingabschnittRing section
- 2323
- Fixierstrebe/HaltelascheFixing strut / retaining strap
- 2424
- Stütz-/SchraubfußSupport / screw base
- 2525th
- Öffnung opening
- AA.
- AxialrichtungAxial direction
- DD.
- DrehrichtungDirection of rotation
- GG
- BezugsgeradeReference line
- LL.
- Luft-/strömungsrichtungAir / flow direction
- PP
- DruckseitePrint side
- R R.
- RadialrichtungRadial direction
- SS.
- SaugseiteSuction side
- UU
- UmfangsrichtungCircumferential direction
- αα
- NeigungswinkelInclination angle
- ββ
- RampenwinkelRamp angle
- rr
- Radiusradius
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2886873 B1 [0006]EP 2886873 B1 [0006]
- DE 102006037641 A1 [0007]DE 102006037641 A1 [0007]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021209606A1 (en) | 2021-09-01 | 2023-03-02 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Inlet nozzle for a radial fan |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11028858B2 (en) * | 2019-09-19 | 2021-06-08 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Integrated downstream funnel |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006037641A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Cooling device for a motor vehicle |
DE102006048483A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-05-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Axial blower and method for preventing recirculation flow |
DE112008000850T5 (en) * | 2007-04-05 | 2010-03-04 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Ring fan and fan collar air duct system |
DE102009015104A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Axial fan, in particular for a motor vehicle |
EP1340921B1 (en) * | 2002-02-27 | 2012-04-11 | Halla Climate Control Corporation | Fan assembly |
DE112009000356T5 (en) * | 2008-02-21 | 2013-10-10 | Borgwarner Inc. | Fan cover with modular blade sets |
DE102015216335A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Mahle International Gmbh | Fan for a radiator assembly |
EP2886873B1 (en) * | 2013-12-20 | 2017-05-24 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Axial ventilator |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6874990B2 (en) * | 2003-01-29 | 2005-04-05 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Integral tip seal in a fan-shroud structure |
KR101155809B1 (en) * | 2005-03-26 | 2012-06-12 | 한라공조주식회사 | Complex of fan and shroud |
IT1399992B1 (en) * | 2010-05-11 | 2013-05-09 | Denso Thermal Systems Spa | FAN ASSEMBLY FOR VEHICLES |
US10267209B2 (en) * | 2015-01-21 | 2019-04-23 | Hanon Systems | Fan shroud for motor vehicle |
-
2019
- 2019-02-18 DE DE102019202116.6A patent/DE102019202116A1/en active Pending
-
2020
- 2020-02-18 WO PCT/EP2020/054136 patent/WO2020169546A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1340921B1 (en) * | 2002-02-27 | 2012-04-11 | Halla Climate Control Corporation | Fan assembly |
DE102006037641A1 (en) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Cooling device for a motor vehicle |
DE102006048483A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-05-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Axial blower and method for preventing recirculation flow |
DE112008000850T5 (en) * | 2007-04-05 | 2010-03-04 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Ring fan and fan collar air duct system |
DE112009000356T5 (en) * | 2008-02-21 | 2013-10-10 | Borgwarner Inc. | Fan cover with modular blade sets |
DE102009015104A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-14 | Behr Gmbh & Co. Kg | Axial fan, in particular for a motor vehicle |
EP2886873B1 (en) * | 2013-12-20 | 2017-05-24 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Axial ventilator |
DE102015216335A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Mahle International Gmbh | Fan for a radiator assembly |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021209606A1 (en) | 2021-09-01 | 2023-03-02 | Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Inlet nozzle for a radial fan |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020169546A1 (en) | 2020-08-27 |
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