DE102023204019A1

DE102023204019A1 - Gebläse für einen Wärmeübertrager eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102023204019A1
Application number: DE102023204019.0A
Authority: DE
Inventors: Anand Sivaram Sivaramakrishnan; Ahmet Erhan Dinc; Mihai Bleiziffer
Original assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Current assignee: Hanon Systems EFP Deutschland GmbH
Priority date: 2022-10-12
Filing date: 2023-05-02
Publication date: 2024-04-18
Also published as: CN117869381A; DE102023204020A1; CN117948303A

Abstract

Ein Gebläse für einen Wärmeübertrager eines Fahrzeugs weist einen Lüfter (12), eine den Lüfter (12) umgebende Zarge (14), optional ein Schutzgitter (16) stromaufwärts des Lüfters (12), und einen Ring (18) auf, der geeignet ist, eine Rückströmung umzulenken, und in die Zarge (14) oder das Schutzgitter (16) integriert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Gebläse für einen Wärmeübertrager eines Fahrzeugs.
Bei Wärmeübertragern, insbesondere Kühlern oder Radiatoren eines Fahrzeugs bringt es strömungstechnisch Vorteile, wenn stromaufwärts von diesen ein Gebläse vorgesehen ist, dass im Wesentlichen die Luftströmung in Richtung des Wärmeübertragers, beispielsweise im Stillstand, erzeugt, oder bei Bewegung des Fahrzeugs verstärkt oder unterstützt. Für ein derartiges Gebläse ist jedoch sicherzustellen, dass es im Hinblick auf die zusätzliche Geräuschentwicklung innerhalb akzeptabler Grenzen bleibt.
Stand der Technik
Aus der KR20070081355A ist eine Klimaanlage mit einem stromaufwärts vorgesehenen Gebläse bekannt.
Darstellung der Erfindung
Vor dem obengenannten Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse für einen Wärmeübertrager eines Fahrzeugs zu schaffen, das eine vergleichsweise geringe Geräuschentwicklung aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1.
Demzufolge weist das erfindungsgemäße Gebläse einen Lüfter auf, der auch als Ventilator oder englisch „fan“ bezeichnet werden könnte. Ferner ist eine den Lüfter umgebende, beispielsweise kreisringförmige Zarge sowie optional ein Schutzgitter stromaufwärts des Lüfters vorgesehen. Erfindungsgemäß weist das Gebläse einen Ring auf, der geeignet ist, eine Rückströmung umzulenken, und in die Zarge oder das Schutzgitter, sofern vorhanden, integriert ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Gebläse besteht die Herausforderung im Hinblick auf die Geräuschentwicklung darin, dass stromabwärts des Lüfters ein Teil der Strömung zurückströmt. Dies führt insbesondere an der radialen Außenseite des Lüfters, wo die größten Strömungsgeschwindigkeiten herrschen, zu Geräuschentwicklung. Diese wird erfindungsgemäß durch den beschriebenen Ring minimiert, der die Rückströmung in Richtung der durch den Lüfter erzeugten Strömungsrichtung umlenkt. Dieser kann einen sich radial erstreckenden, flächigen Abschnitt aufweisen. In vorteilhafter Weise kann die Gestaltung des erfindungsgemäßen Gebläses dennoch vergleichsweise einfach gehalten werden, wenn der Ring in die Zarge oder das Schutzgitter integriert ist. Der beschriebene Ring ist mit anderen Worten bevorzugt einstückig mit der Zarge oder dem Schutzgitter ausgebildet. In jedem Fall kann auch das Schutzgitter einstückig mit der Zarge ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise geht mit der Verringerung der Geräuschentwicklung eine Verringerung der Vibrationen einher, was für die Lebensdauer des Gebläses vorteilhaft ist.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gebläses sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Wenngleich bevorzugt wird, dass die beschriebene Rückströmung vollständig, also um 360° umgelenkt wird, werden die erfindungsgemäßen Effekte auch erreicht, wenn diese Umlenkung um mindestens 300° erfolgt.
Wenn ein Schutzgitter vorhanden ist, jedoch der Ring in die Zarge integriert ist, bietet es Vorteile, wenn der Ring stromabwärts des Schutzgitters angeordnet ist. Dies gilt gleichermaßen, wenn der Ring in das Schutzgitter integriert ist. In beiden Fällen kann das Schutzgitter maximal stromaufwärts vor Steinen etc. schützen, und der Ring ist in vorteilhafter Weise vergleichsweise nah an der Entstehung der Rückströmung angeordnet.
Um die Montage und den Zusammenbau des erfindungsgemäßen Gebläses zu erleichtern, wird bevorzugt, dass Befestigungsstreben für einen Lüftermotor stromaufwärts des Lüfters angeordnet sind.
Im Hinblick auf die Schutzwirkung wird für das Schutzgitter bevorzugt, dass dieses mehrere konzentrische und/oder radiale Stege aufweist. Diese können im Hinblick auf die Minimierung der Geräuschentwicklung optimiert gestaltet sein, wie nachfolgend genauer beschrieben.
Insbesondere dann, wenn der Ring in die Zarge integriert ist, und Befestigungsstreben für den Lüftermotor stromaufwärts des Lüfters angeordnet sind, bietet ein Zugang durch das Schutzgitter für ein Kabel Vorteile. Demnach wird für das Schutzgitter eine Öffnung bevorzugt, die sich über mehrere konzentrische Stege erstreckt. Diese kann durch eine Klappe oder dergleichen insoweit teilweise verschließbar sein, als das Kabel durch eine bei geschlossener Klappe verbleibende Öffnung läuft.
Für die Geräuschminimierung des Gebläses allgemein hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die radialen Stege des Schutzgitters in einer anderen Richtung gekrümmt oder geneigt auszubilden, als Schaufeln des Lüfters, insbesondere deren Vorderkante im Hinblick auf die Drehrichtung, gekrümmt sind.
Für die Gestaltung des die Umlenkung erzeugenden Ringes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieser zum einen einen sich im Querschnitt radial erstreckenden Abschnitt und zum anderen einen sich zumindest unter einem Winkel axial erstreckenden Abschnitt aufweist. Der zuletzt genannte Abschnitt kann sich somit im Wesentlichen axial erstrecken. In diesem Fall ist es strömungstechnisch günstig, wenn ein Übergang zu dem radialen Abschnitt gerundet ausgebildet ist. Der sich axial erstreckende Abschnitt kann jedoch auch unter einem Winkel, bevorzugt einem spitzen Winkel zur Axialrichtung verlaufen.
Allgemein wird für den Übergang von dem radialen zu dem axialen Abschnitt und/oder von einem axial verlaufenden Abschnitt der Zarge zu dem radial verlaufenden Abschnitt des Ringes ein gerundeter Übergang bevorzugt. Dies bietet, wie erwähnt, strömungstechnische Vorteile.
Allgemein ist darauf hinzuweisen, dass am heutigen Tag von der Anmelderin mit dem gleichen Titel eine Anmeldung eingereicht wird, deren Inhalt, insbesondere im Hinblick auf Details des Schutzgitters, zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Mit anderen Worten sind sämtliche darin beschriebenen Details, insbesondere, jedoch nicht beschränkt auf das Schutzgitter, auf den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anwendbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform;
2 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform;
3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform; und
4 eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
Wie in 1 erkennbar ist, weist das erfindungsgemäße Gebläse 10 einen Lüfter 12 auf, der von einer Zarge 14 umgeben ist. Die durch den Lüfter 12 erzeugte Strömungsrichtung erstreckt sich in 1 von links nach rechts, und stromaufwärts des Lüfters 12 ist ein Schutzgitter 16 vorgesehen.
Wie am unteren Rand der 1 erkennbar ist, ist in das Schutzgitter 16 ein Ring 18 integriert, der eine Rückströmung, die sich in 1 von rechts nach links erstreckt und insbesondere radial außen, d. h. in 1 am unteren Rand, auftritt, in Richtung der durch den Lüfter 12 erzeugten Strömungsrichtung umlenkt. Hierzu weist der Ring zum einen einen radial, d.h. in 1 von oben nach unten verlaufenden Abschnitt 20, und eine die beschriebene Umlenkung erzeugenden, in dem gezeigten Fall schräg in axialer Richtung verlaufenden Abschnitt 22 auf. Dieser ist bei der gezeigten Ausführungsform kürzer als der radiale Abschnitt 20, sorgt jedoch für die vorteilhafte Umlenkung der Rückströmung.
In 2 ist insbesondere das Schutzgitter 16 in der Draufsicht erkennbar, das zahlreiche konzentrische Stege 24 und mehrere im Wesentlichen radial verlaufende Stege 26 aufweist. In der gezeigten Ausführungsform sind die radial verlaufenden Stege gekrümmt. Insbesondere erstrecken sie sich an der Innenseite im Wesentlichen in der Radialrichtung, während sie an der Außenseite einen Winkel zur Radialrichtung aufweisen.
Wie in 2 ferner erkennbar ist, sind in dem gezeigten Fall sämtliche radialen Stege in der gleichen Richtung gekrümmt oder gesichelt, und diese Krümmung oder Sichelung verläuft an der Oberseite der 2 nach links. Für den darunter befindlichen Lüfter 12 und insbesondere die Vorderkanten 28, im Hinblick auf die Strömungsrichtung, der Schaufeln 30 des Lüfters ist zu erkennen, dass sie in der anderen Richtung gekrümmt oder gesichelt sind. Für diese Gestaltung hat sich herausgestellt, dass die Geräuschentwicklung geringgehalten werden kann.
Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der Ring 18 ähnlich gestaltet, jedoch in die Zarge 14 integriert. Die Zarge 14 umgibt wiederum den Lüfter 12, und stromaufwärts, in diesem Fall deutlich stromaufwärts von dem Ring 18 beanstandet, ist auch bei dieser Ausführungsform ein Schutzgitter 16 vorgesehen. Die Zarge 14 weist mit anderen Worten zwei im Wesentlichen im Querschnitt in der Axialrichtung verlaufende Abschnitte auf, nämlich einen ersten stromaufwärts des Ringes 18, in den im Wesentlichen das Schutzgitter 16 integriert ist, und einen zweiten stromabwärts des Ringes 18, der den Lüfter 12 umgibt.
Wie in 4 zu erkennen ist, weist dieses in dem gezeigten Fall eine Öffnung 32 für ein zu einem Lüftermotor führendes Kabel 34 auf, die sich über mehrere konzentrische Stege 24 und in dem gezeigten Fall zwischen zwei radialen Stegen 26 erstreckt. Diese sind bei dieser Ausführungsform nicht gekrümmt, jedoch gegenüber der Axialrichtung geneigt. Insbesondere sind sie entgegengesetzt, in 4 oben zur radialen Außenseite nach links und damit entgegengesetzt zu der Krümmung der Vorderkante 28 der Schaufeln 30 des Lüfters geneigt. Dies führt ebenfalls zu einem vorteilhaften Effekt im Hinblick auf die Geräuschminimierung.
In 4 sind in der Mitte im Bereich des geschlossenen Kreises des Schutzgitters die daran befestigten, in diesem Fall drei Befestigungsstreben 36 für den Lüftermotor dargestellt, die somit stromaufwärts des Lüfters 12 befestigt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 20070081355 A [0003]

Claims

Gebläse (10) für einen Wärmeübertrager eines Fahrzeugs, mit einem Lüfter (12), einer den Lüfter (12) umgebenden Zarge (14), optional einem Schutzgitter (16) stromaufwärts des Lüfters (12), und einem Ring (18), der geeignet ist, eine Rückströmung umzulenken, und in die Zarge (14) oder das Schutzgitter (16) integriert ist.
Gebläse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (18) geeignet ist, die Rückströmung um mindestens 300 Grad umzulenken.
Gebläse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (18) stromabwärts des Schutzgitters (16) angeordnet ist.
Gebläse (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsstreben für einen Lüftermotor stromaufwärts des Lüfters (12) angeordnet sind.
Gebläse (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgitter (16) mehrere konzentrische (24) und/oder radiale Stege (26) aufweist.
Gebläse (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgitter (16) eine Öffnung (32) aufweist, die sich über mehrere konzentrische Stege (24) erstreckt.
Gebläse (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Stege (26) in einer anderen Richtung geneigt, gekrümmt oder gesichelt sind, als Schaufeln (30) des Lüfters (12).
Gebläse (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (18) einen sich im Querschnitt radial erstreckenden Abschnitt (20) und einen sich zumindest in einem Winkel axial erstreckenden Abschnitt (22) aufweist.
Gebläse (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem axial verlaufenden Abschnitt der Zarge (14) zu einem radial verlaufenden Abschnitt (20) des Ringes (18) und/oder von einem radial verlaufenden Abschnitt (20) des Ringes (18) zu einem zumindest unter einem Winkel zur Axialrichtung verlaufenden Abschnitt (22) des Ringes (18) gerundet ausgebildet ist.