DE102019202116A1 - Motor vehicle cooling fan - Google Patents

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Thomas Dreesen
Antje Findeisen
Tilman Schäfer
Christian Froh
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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 EP 2 886 873 B1 bekannt, im Bereich des Ringspaltes zwischen dem Zargenring und dem Außenring (Mantelring) des Lüfterrades eine Einlaufdüse vorzusehen, die anstelle des in der genannten EP 2 886 873 B1 behandelten Standes der Technik nicht am Lüfterrad bzw. an dessen Außen- oder Mantelring, sondern am Zargenring ausgebildet ist.In order to maintain the flow rate of the fan wheel even with a high pressure loss as a result of strong throttling when the cooling fan is operating, it is from the EP 2 886 873 B1 known to provide an inlet nozzle in the area of the annular gap between the frame ring and the outer ring (casing ring) of the fan wheel, which instead of the one mentioned in the above EP 2 886 873 B1 treated prior art is not formed on the fan wheel or on its outer or jacket ring, but on the frame ring.

Aus der DE 10 2006 037 641 A1 ist es bekannt, zur Vermeidung oder zur Reduzierung eines Wiedereintritts der vom Kühlerlüfter erzeugten Luftströmung in den Kühler, und dadurch zur Verbesserung der Kühlleistung, den Zargenring luftabströmseitig zu einer Strömungsleiteinrichtung zu erweitern.From the DE 10 2006 037 641 A1 It is known, in order to avoid or to reduce a re-entry of the air flow generated by the cooling fan into the cooler, and thereby to improve the cooling performance, to expand the frame ring on the air outflow side into a flow guide device.

Aus der DE 10 2015 216 335 A1 ist es bekannt, den Kühlerlüfter als so genannten Düsenmantellüfter auszugestalten und hierzu die Lüfterzarge an einer zum Lüfterrad führenden Einlassöffnung mit einer ringförmig umlaufenden Düsenkontur auszuführen. Zusätzlich ist ein Diffusorsegment vorgesehen, das an einer vom (saugseitigen) Zuströmkanal abgewandten Außenseite der Lüfterzarge an dieser befestigt ist. Hierzu kann das Diffusorsegment mehrere Leitschaufeln aufweisen, die sich auch bei mehreren Diffusorsegmenten in Summe nicht über den gesamten Umfang der Einlassöffnung des Lüfters erstrecken und in eine von der Druckseite des Lüfterrades abströmende Hauptströmung des Lüfters hineinragen. Hierdurch soll im Betreib des Lüfters die Abströmung gezielt um Strömungshindernisse herum geführt und das Abströmen des Luftstroms verbessert sowie die Effizienz des Lüfters erhöht werden.From the DE 10 2015 216 335 A1 It is known to design the radiator fan as a so-called nozzle jacket fan and for this purpose to design the fan frame at an inlet opening leading to the fan wheel with an annular circumferential nozzle contour. In addition, a diffuser segment is provided, which is attached to the outside of the fan frame facing away from the (suction-side) inflow channel. For this purpose, the diffuser segment can have several guide vanes which, even with several diffuser segments, do not extend over the entire circumference of the inlet opening of the fan and protrude into a main flow of the fan flowing away from the pressure side of the fan wheel. This is intended to guide the outflow around flow obstacles in a targeted manner when the fan is in operation and to improve the outflow of the airflow and to increase the efficiency of the fan.

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 claim 1. Advantageous refinements and developments are the subject matter of the subclaims and the following description.

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:

  • 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
  • 3 und 4 den die Sperrstruktur aufweisenden Strukturring in perspektivischer Vorderansicht bzw. in entsprechender Rückansicht.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 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
  • 3 and 4th 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.

1 zeigt ein Kühlerlüftermodul 1 mit einer Lüfterzarge 2 und mit einem Lüfterrad 3. Die Lüfterzarge 2 und das Lüfterrad 3 bilden den Kühlerlüfter. In der Lüfterzarge 2 ist eine Lüfterradausnehmung 4 ausgebildet, welche durch einen Zargenring 5 begrenzt wird bzw. ist. Das Lüfterrad 3 weist einen zentralen Nabentopf 6 auf, an den außenseitig eine Anzahl von Schaufelblättern (Lüfterflügel) 7 angeformt sind, die in Radialrichtung R orientiert sind. Ein vom Nabentopf 6 verdeckter Motorhalter ist innerhalb der Lüfterradausnehmung 4 angeordnet und über Streben 8 mit der Lüfterzarge 2 mechanisch verbunden. In dem Motorhalter ist ein Elektromotor gehalten, dessen Stator 9 vom Rotor 10 - jeweils ebenfalls vom Nabentopf 6 verdeckt - umgeben ist. Das Kühlerlüftermodul 1 ist dazu vorgesehen und eingerichtet, um in ein Kraftfahrzeug frontseitig eingebaut zu werden. 1 shows a cooling fan module 1 with a fan shroud 2 and with a fan wheel 3 . The fan shroud 2 and the fan wheel 3 make up the cooling fan. In the fan shroud 2 is a fan wheel recess 4th formed, which by a Zargenring 5 is or is limited. The fan wheel 3 has a central hub pot 6th on the outside a number of blades (fan blades) 7th are formed, which are oriented in the radial direction R. One from the hub pot 6th concealed motor mount is inside the Fan wheel recess 4th arranged and above struts 8th with the fan shroud 2 mechanically connected. An electric motor is held in the motor holder, its stator 9 from the rotor 10 - each also from the hub pot 6th hidden - surrounded. The cooling fan module 1 is intended and designed to be installed at the front of a motor vehicle.

Die Streben 8 sind in Richtung der vom Kühlerlüftermodul 1 in dessen Betrieb erzeugten Luftströmung L (2) gesehen, d. h. in Axialrichtung A hinter dem Lüfterrad 3 angeordnet. Der Stator 9 ist somit auf der Rückseite des Lüfterrads 3 direkt oder über den Motorhalter indirekt an die Streben 8 angebunden, die wiederum mit der Lüfterzarge 2 verbunden sind. Der Stator 9 des Elektromotors ist somit starr mit der Lüfterzarge 2 verbunden, und der Rotor 10 des Elektromotors ist zusammen mit dem Lüfterrad 3 drehbeweglich in der Lufterradausnehmung 4 der Lüfterzarge 2 gehalten.The striving 8th are in the direction of the cooling fan module 1 air flow L ( 2 ) seen, ie in the axial direction A behind the fan wheel 3 arranged. The stator 9 is thus on the back of the fan wheel 3 directly or indirectly via the motor mount to the struts 8th connected, which in turn with the fan shroud 2 are connected. The stator 9 the electric motor is thus rigid with the fan frame 2 connected, and the rotor 10 the electric motor is together with the fan wheel 3 rotatable in the air wheel recess 4th the fan shroud 2 held.

Das in der Lüfterradausnehmung 4 angeordnete Lüfterrad 3 wird von dem Elektromotor rotatorisch in die durch den Pfeil D symbolisierte Drehrichtung angetrieben. Die Schaufelblätter 7 sind in dieser Drehrichtung D an deren Vorderkanten 7a konkav und an deren Hinterkanten 7b konvex ausgestaltet.That in the fan wheel recess 4th arranged fan wheel 3 is rotationally driven by the electric motor in the direction of rotation symbolized by the arrow D. The shovel blades 7th are in this direction of rotation D at their leading edges 7a concave and at their rear edges 7b configured convex.

Die Schaufelblätter 7 sind an deren Blattspitzen 7c mittels eines Außenrings 11 miteinander verbunden. Dieser dient unter anderem der Stabilisation der Schaufelblätter 7 während der Rotationsbewegung des Lüfterrades 3. Mittels des Außenrings 11 wird zudem der Luftstrom L geleitet, und die aerodynamischen Eigenschaften des Lüfterrads 3 werden verbessert. Zwischen dem (lüfterradseitigen) Außenring 11 und dem (außnehmungsseitigen) Zargenring 5 ist ein Ringspalt 12 gebildet.The shovel blades 7th are at their leaf tips 7c by means of an outer ring 11 connected with each other. Among other things, this serves to stabilize the blades 7th during the rotation of the fan wheel 3 . By means of the outer ring 11 the air flow L is also guided, and the aerodynamic properties of the fan wheel 3 are improved. Between the outer ring (on the fan wheel side) 11 and the frame ring (on the outside) 5 is an annular gap 12 educated.

Das Kühlerlüftermodul 1, das vorzugsweise als montierte Baueinheit bereitgestellt ist, weist somit einen von der Lüfterzarge 2 und dem Lüfterrad 3 gebildeten Kühlerlüfter und den Elektromotor auf, dessen Rotor 10 im Nabentopf (in der Lüfternabe) 6 des Lüfterrades 3 drehfest angeordnet ist, und dessen Stator 9 mittels der in Radialrichtung R (radial) orientierten Streben 8 in der Lüfterradausnehmung 4 der Lüfterzarge 2 zargenfesten gehalten ist.The cooling fan module 1 , which is preferably provided as a mounted unit, thus has one of the fan frame 2 and the fan wheel 3 formed cooling fan and the electric motor, its rotor 10 in the hub cup (in the fan hub) 6 of the fan wheel 3 Is rotatably arranged, and the stator 9 by means of the struts oriented in the radial direction R (radial) 8th in the fan wheel recess 4th the fan shroud 2 is held fixed to the frame.

2 zeigt in einer Schnittdarstellung den Bereich des Ringspaltes 12 zwischen dem Außenring 11 des Lüfterrades 3 und dem Zargenring 5. Die rechts und links der gestrichelten Linie 13 dargestellten Pfeile symbolisieren die sich im Lüfterbetrieb einstellende Druckseite P und Saugseite S des Kühlerlüftermoduls 1. An den Zargenring 5 ist ein in Radialrichtung R orientierter (radialer) Zargenringschenkel 14 angeformt, der endseitig zur Druckseite P hin bogenförmig ausgebildet ist. Auch an den Außenring 11 ist ein in einem Winkel von ca. 45° zur Axialrichtung A und in Radialrichtung R zur Saugseite S hin geneigter (radialer) Außenringschenkel 15 angeformt, der in den Ringspalt 12 hineinragt. Zu diesem ist der Zargenringschenkel 14 axial beabstandet. Dabei überdecken sich dieser und der Außenringschenkel 15 in Axialrichtung A, so dass eine L-förmiger Ringspalt 12 gebildet ist, dessen kurzer L-Schenkel radial und dessen langer L-Schenkel axial orientiert ist. 2 shows the area of the annular gap in a sectional view 12 between the outer ring 11 of the fan wheel 3 and the frame ring 5 . The right and left of the dashed line 13th The arrows shown symbolize the pressure side P and suction side S of the cooling fan module that are established during fan operation 1 . To the frame ring 5 is a (radial) frame ring leg oriented in the radial direction R. 14th integrally formed, the end of the pressure side P is formed arc-shaped. Also on the outer ring 11 is a (radial) outer ring leg inclined at an angle of approx. 45 ° to the axial direction A and in the radial direction R to the suction side S. 15th molded into the annular gap 12 protrudes. To this is the frame ring leg 14th axially spaced. This and the outer ring leg overlap 15th in the axial direction A, so that an L-shaped annular gap 12 is formed, the short L-leg is oriented radially and the long L-leg is axially oriented.

Am Zargenring 5 ist eine Sperrstruktur 16 mit in Umfangsrichtung U (3) rampen- oder keilförmigen Sperrelementen 17 vorgesehen. Das jeweilige Sperrelement 17 weist eine erste Rampenfläche 17a und eine zweite Rampenfläche 17b auf. Diese schließt sich über eine Sperr- oder Leitkante 17c an die erste Rampenfläche 17a an. Die dem Ringspalt 12 und somit der Lüfterradausnehmung 4 zugewandten radialen Stirnseiten der Sperrelemente 17 und vorzugsweise auch die gegenüberliegende Stirnseite des jeweiligen Sperrelements 17 ist bzw. sind als geschlossene Stirnfläche 17d ausgeführt.On the frame ring 5 is a locking structure 16 with in circumferential direction U ( 3 ) ramp or wedge-shaped locking elements 17th intended. The respective locking element 17th has a first ramp surface 17a and a second ramp surface 17b on. This closes over a locking or leading edge 17c to the first ramp area 17a on. The annular gap 12 and thus the fan wheel recess 4th facing radial end faces of the locking elements 17th and preferably also the opposite end face of the respective locking element 17th is or are as a closed face 17d executed.

In der in 3 als gebogener Pfeil eingezeichnete Umfangsrichtung U, welche der Drehrichtung D des Lüfterrads 3 entspricht, ist die sich an die Leitkante 17c anschließende zweite Rampenfläche 17b nacheilend und abfallend ist, während die erste Rampenfläche 17a voreilend und ansteigend ist. Die zweite Rampenfläche 17b ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie die erste Rampenfläche 17a. Zudem verläuft die erste Rampenfläche 17a zumindest annähernd senkrecht zur Radialrichtung R. Im Ausführungsbeispiel verläuft die erste Rampenfläche 17a senkrecht zur Radialrichtung R.In the in 3 Circumferential direction U drawn as a curved arrow, which is the direction of rotation D of the fan wheel 3 corresponds, which is to the leading edge 17c subsequent second ramp area 17b is lagging and sloping, while the first ramp surface 17a is leading and increasing. The second ramp area 17b is preferably at least twice as large as the first ramp area 17a . The first ramp surface also runs 17a at least approximately perpendicular to the radial direction R. In the exemplary embodiment, the first ramp surface runs 17a perpendicular to the radial direction R.

Die Anordnung oder Abfolge der Sperrelemente 17 der Sperrstruktur 16 in Umfangsrichtung U des Zargenrings 5 ist (örtlich oder räumlich) periodisch. Dabei grenzen benachbarte Sperrelemente 17 abstandslos aneinander an, indem sich das untere Ende der zweiten Rampenfläche 17b unmittelbar an den Fuß der benachbarten ersten Rampenfläche 17a anschließt.The arrangement or sequence of the locking elements 17th the lock structure 16 in the circumferential direction U of the frame ring 5 is periodic (spatially or spatially). Adjacent locking elements border on this 17th without a gap to each other by the lower end of the second ramp surface 17b directly at the foot of the adjacent first ramp surface 17a connects.

Wie in 3 zeichnerisch angedeutet, verläuft die Leitkante 17c des jeweiligen Sperrelementes 17 der zargenringseitigen Sperrstruktur 16 in einem Neigungswinkel α schräg zum Radius r des Zargenrings 5. Dabei ist der Neigungswinkel α in Drehrichtung D des Lüfterrads 3 - und in die eingezeichnete Umfangsrichtung U des Zargenrings 5 - orientiert bzw. ausgestellt. Der Rampenwinkel β zwischen der zweiten Rampenfläche 17b und einer zur Ebene der Lüfterradausnehmung 4 parallelen Bezugsfläche oder Bezugsgeraden G ist kleiner als 45° und beträgt insbesondere zwischen 20° und 40°.As in 3 indicated in the drawing, the leading edge runs 17c of the respective locking element 17th the locking structure on the side of the bezel ring 16 at an angle of inclination α obliquely to the radius r of the frame ring 5 . The angle of inclination α is in the direction of rotation D of the fan wheel 3 - and in the drawn circumferential direction U of the frame ring 5 - oriented or exhibited. The ramp angle β between the second ramp surface 17b and one to the plane of the fan wheel recess 4th parallel reference surface or reference straight line G is smaller than 45 ° and is in particular between 20 ° and 40 °.

Die Sperrstruktur (Leitstruktur) 16 ist vorzugsweise an einem separaten Strukturring 18 vorgesehen. Dieser ist auf den Zargenring 5 aufgesetzt (1).The barrier structure (lead structure) 16 is preferably on a separate structured ring 18th intended. This is on the bezel ring 5 put on ( 1 ).

Die 3 und 4 zeigen den Strukturring 18 in perspektivischer Vorderansicht bzw. in entsprechender Rückansicht. 3 gewährt somit einen Blick auf die Vorderseite 19 und 4 auf die Rückseite 20 des Strukturring 18, wobei dessen Vorderseite 19 die Sperrstruktur 16 trägt. Auf der Rückseite 20 weist der Strukturring 18 eine Ringnut 21 auf, in welche ein radial orientierter Ringabschnitt 22 des Zargenrings 5 formschlüssig eingreift.The 3 and 4th show the structure ring 18th in a perspective front view or in a corresponding rear view. 3 thus grants a view of the front 19th and 4th on the back 20th of the structure ring 18th , with its front 19th the lock structure 16 wearing. On the back side 20th shows the structure ring 18th an annular groove 21st on, in which a radially oriented ring section 22nd of the bezel ring 5 engages positively.

Der Strukturring 18 weist zu dessen Halterung an der Lüfterzarge 2 eine Anzahl von rückseitig angeordneten und umfangsseitig verteilten Fixierstreben oder Haltelaschen 23 auf, die an den Strukturring 18 angeformt und in Axialrichtung A orientiert sind. Die zur Schraubbefestigung des Strukturrings 18 an der Lüfterzarge 2 dienenden Fixierstreben 23 weisen endseitig Stütz- oder Schraubfüße 24 mit Öffnungen 25 für (nicht dargestellte) Schrauben auf.The structure ring 18th points to its holder on the fan shroud 2 a number of fixing struts or retaining tabs arranged on the rear and distributed around the circumference 23 on that to the structural ring 18th are molded and oriented in the axial direction A. The one for screw fastening the structural ring 18th on the fan shroud 2 serving fixing struts 23 have support or screw feet at the end 24 with openings 25th for screws (not shown).

Mittels der Sperrstruktur 17 werden auf der Druckseite P des Kühlerlüftermoduls 1 und dabei abströmseitig des Ringspaltes 12 zwischen dem Zargenring 5 und dem Außenring 11 des Lüfterrades 3 vom drosselzustandsabhängige Mischungsverluste reduziert. Dabei wird eine Durchmischung eines in den Ringspalt 12 rückströmenden Luftstroms L mit niedriger Geschwindigkeit mit dem druckseitig abströmenden Luftstroms L mit hoher Geschwindigkeit weitgehend verhindert. Die ringförmige Sperrstruktur 17 trennt hierzu den in den Ringspalt 12 zurück strömenden saugseitige Volumenstrom der Luft bzw. Luftströmung L mit niedriger Geschwindigkeit und wenig Drall vom abströmseitigen druckseitigen Volumenstrom mit hoher Geschwindigkeit und starkem Drall, so dass ein Mischungsverluste reduziert werden.By means of the locking structure 17th are on the pressure side P of the cooling fan module 1 and on the outflow side of the annular gap 12 between the frame ring 5 and the outer ring 11 of the fan wheel 3 Mixing losses depending on the throttle state are reduced. A mixing of one in the annular gap takes place 12 Back-flowing air flow L at low speed largely prevented with the air flow L flowing out on the pressure side at high speed. The ring-shaped barrier structure 17th this separates the one in the annular gap 12 The volume flow of the air flowing back on the suction side or air flow L at low speed and little swirl from the outflow-side pressure-side volume flow at high speed and strong swirl, so that mixing losses are reduced.

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

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  • DE 102006037641 A1 [0007]DE 102006037641 A1 [0007]
  • DE 102015216335 A1 [0008]DE 102015216335 A1 [0008]

Claims (10)

Kühlerlüfter, insbesondere 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, dadurch gekennzeichnet, dass am Zargenring (5) eine Sperrstruktur (16) mit in Umfangsrichtung (U), insbesondere periodisch, rampenförmigen Sperrelementen (17) vorgesehen ist, 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.Cooling fan, in particular of a motor vehicle, comprising - a fan frame (2) with a fan wheel recess (4) which is surrounded by a frame ring (5), - a fan wheel (3) which is rotatably arranged in the fan wheel recess (4) and 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, characterized in that the frame ring (5 ) a locking structure (16) with ramp-shaped locking elements (17) in the circumferential direction (U), in particular periodically, is provided, the or each locking element (17) having a rising first ramp surface (17a) and an adjoining it via a guide edge (17c) having sloping second ramp surface (17b). Kühlerlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rampenfläche (17b) größer ist, insbesondere mindestens doppelt so groß ist, wie die erste Rampenfläche (17a).Cooling fan Claim 1 , characterized in that the second ramp surface (17b) is larger, in particular at least twice as large, as the first ramp surface (17a). Kühlerlüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkante (17c) in einem Neigungswinkel (a) schräg zum Radius (r) verläuft, wobei der Neigungswinkel (a) in Drehrichtung (D) des Lüfterrads (3) und/oder in Umfangsrichtung (U) des Zargenring (5) orientiert (aufgespannt) ist.Cooling fan Claim 1 or 2 , characterized in that the leading edge (17c) runs at an angle of inclination (a) obliquely to the radius (r), the angle of inclination (a) in the direction of rotation (D) of the fan wheel (3) and / or in the circumferential direction (U) of the frame ring (5) is oriented (stretched). Kühlerlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenwinkel (β) zwischen der zweiten Rampenfläche (17b) und einer zur Ebene der Lüfterradausnehmung (4) parallelen Bezugsfläche oder Bezugsgeraden (G) kleiner als 45°, insbesondere zwischen 20° und 40°, vorzugsweise (25 ± 5)° beträgt.Cooling fan after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the ramp angle (β) between the second ramp surface (17b) and a reference surface or reference straight line (G) parallel to the plane of the fan wheel recess (4) is less than 45 °, in particular between 20 ° and 40 °, preferably (25 ± 5) °. Kühlerlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rampenfläche (17a) in Radialrichtung (R) zumindest annähernd senkrecht verläuft.Cooling fan after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first ramp surface (17a) extends at least approximately perpendicularly in the radial direction (R). Kühlerlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der radialen Stirnseiten der Sperrelemente (17), insbesondere die der Lüfterradausnehmung (4) zugewandte Stirnseite, als geschlossene Stirnfläche (17d) ausgeführt ist.Cooling fan after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that at least one of the radial end faces of the locking elements (17), in particular the end face facing the fan wheel recess (4), is designed as a closed end face (17d). Kühlerlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrstruktur (16) an einem Strukturring (18) vorgesehen ist, welcher auf den Zargenring (5) aufgesetzt oder aufsetzbar ist.Cooling fan after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the locking structure (16) is provided on a structural ring (18) which is placed or can be placed on the frame ring (5). Kühlerlüfter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturring (18) eine die Sperrstruktur (17) tragende Vorderseite (19) und eine Rückseite (20) mit einer Ringnut (21) aufweist, in welche ein Ringabschnitt (22) des Zargenrings (5) eingreift.Cooling fan Claim 7 , characterized in that the structural ring (18) has a front side (19) carrying the locking structure (17) and a rear side (20) with an annular groove (21) into which an annular section (22) of the frame ring (5) engages. Kühlerlüfter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturring (18) zu dessen Halterung an der Lüfterzarge (2) eine Anzahl von, insbesondere rückseitig angeordneten, vorzugsweise axial orientierten, Fixierstreben (23) aufweist.Cooling fan Claim 7 or 8th , characterized in that the structural ring (18) has a number of, preferably axially oriented, fixing struts (23), in particular arranged on the rear, to hold it on the fan frame (2). Kühlerlüftermodul (1), insbesondere als vormontierte Baueinheit, aufweisend - einen Kühlerlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und - einen mittels radial orientierter Streben (8) in der Lüfterradausnehmung (4) der Lüfterzarge (5) gehaltenen Elektromotor, insbesondere als Außenläufermotor, mit einem im Nabentopf (6) des Lüfterrades (3) drehfest angeordneten Rotor (10) und mit einem zargenfesten Stator (9).Cooling fan module (1), in particular as a pre-assembled unit, comprising - a cooling fan according to one of the Claims 1 to 9 and - an electric motor held in the fan wheel recess (4) of the fan frame (5) by means of radially oriented struts (8), in particular as an external rotor motor, with a rotor (10) arranged in a rotationally fixed manner in the hub cup (6) of the fan wheel (3) and with a Frame-fixed stator (9).
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