DE112014003180T5

DE112014003180T5 - Gebläse

Info

Publication number: DE112014003180T5
Application number: DE112014003180.1T
Authority: DE
Inventors: Souta Okabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2016-03-24
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: DE112014003180B4; CN105358841B; JP2015017564A; CN105358841A; US20160153460A1; WO2015004836A1; JP6111914B2; US10082146B2

Abstract

Ein Gebläse ist dahingehend konstruiert, dass eine Rückströmung von Luft aus einem Belüftungspfad (43) in einen Kühlluft-Auslasspfad (34) durch eine lüfterseitige Rippe (24) und eine elektromotorgehäuseseitige Rippe (35) vermieden wird. Die elektromotorgehäuseseitige Rippe (35) ist auf einer äußeren Seite des Lüfters (2) in einer Lüfterradialrichtung ausgebildet, so dass ein Abstand D zwischen der lüfterseitigen Rippe (24) und der elektromotorgehäuseseitigen Rippe (35) in der Lüfterradialrichtung lang wird. Demgemäß wird eine Strömung einer Elektromotor-Kühlluft weniger gestört und die Elektromotor-Kühlluft kann hinreichend sichergestellt werden. Demzufolge kann ein Elektromotor (1) hinreichend gekühlt werden, eine Abnutzung einer Bürste eingeschränkt werden und Kupferstaub von einem Material, welches die Bürste bildet, daran gehindert werden, in den Belüftungspfad mit der Elektromotor-Kühlluft zu strömen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-145684 , die am 11. Juli 2013 eingereicht wurde, und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme mit einbezogen ist.
TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Gebläse, welches einen Lüfter antreibt, der eine Luftströmung durch einen Elektromotor mit einer Bürste erzeugt.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass ein Gebläse für eine Fahrzeugklimaanlage einen Elektromotor kühlt, in dem ein Teil von Luft, die in ein Fahrzeugabteil zu blasen ist, als eine Elektromotor-Kühlluft zu einem Inneren des Elektromotors eingeleitet wird.
Die Elektromotor-Kühlluft kehrt nach dem Durchtritt durch das Innere des Elektromotors zu einem Belüftungspfad, der zwischen einem Lüfter und einem Elektromotorgehäuse ausgebildet ist, durch einen Kühlluft-Auslasspfad zurück.
Eine Rückströmung von Luft von dem Belüftungspfad zu dem Kühlluft-Auslasspfad wird durch Ausbilden einer lüfterseitigen Rippe in dem Lüfter, derart, dass diese zu dem Kühlluft-Auslasspfad herausragt, und durch Ausbilden einer elektromotorgehäuseseitigen Rippe in dem Elektromotorgehäuse, derart, dass diese zu dem Kühlluft-Auslasspfad herausragt, begrenzt (siehe Patentliteratur 1).
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: JP 2002-48097 A

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Jedoch ist gemäß Studien, welche durch den Erfinder der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wurden, ein Abstand zwischen der lüfterseitigen Rippe und der elektromotorgehäuseseitigen Rippe in einer Strömungsrichtung der Elektromotor-Kühlluft (das heißt einer Lüfterradialrichtung) in einem herkömmlichen Gebläse kurz. Demgemäß kann die Elektromotor-Kühlluft nicht hinreichend sichergestellt werden, da die lüfterseitige Rippe und die elektromotorgehäuseseitige Rippe eine Luftströmung der Elektromotor-Kühlluft stören.
Daher kann in dem Gebläse, welches den Elektromotor mit einer Bürste verwendet, die Bürste leicht durch unzureichende Kühlung verschleißen, kann Kupferstaub eines die Bürste bildenden Materials in den Belüftungspfad mit der Elektromotor-Kühlluft strömen und kann der Kupferstaub an einer Betriebsartklappe anhaften, die an einer stromabwärtigen Seite des Gebläses angeordnet ist.
Ein Gummiteil von Elementen, welche eine Betriebsartklappe bilden, wird durch daran anhaftenden Kupferstaub erodiert bzw. abgetragen. Es mag eine Maßnahme sein, ein Gummimaterial zu verwenden, welches resistent gegenüber Erosion bzw. Abtragen ist, die bzw. das durch Kupferstaub bewirkt wird. Jedoch ist ein solches Gummimaterial kostenintensiv.
Die vorliegende Offenbarung wendet sich an die vorstehend beschriebenen Sachverhalte und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Gebläse bereitzustellen, mit welchem Kupferstaub eines eine Bürste bildenden Materials daran gehindert wird, in einen Belüftungspfad mit einer Elektromotor-Kühlluft zu strömen.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, weist ein Gebläse der vorliegenden Offenbarung einen Elektromotor, einen Lüfter, ein Lüftergehäuse und ein Elektromotorgehäuse auf. Der Lüfter weist (i) Flügel, die um eine Drehwelle des Elektromotors herum angeordnet sind, und (ii) eine Hauptplatte auf, welche die Flügel verbindet und eine rotierende Antriebskraft, welche durch den Elektromotor erzeugt wird, auf die Flügel überträgt. Der Lüfter saugt Luft von einer Seite in einer Axialrichtung und bläst die Luft nach außen in einer Radialrichtung des Lüfters. Das Lüftergehäuse nimmt den Lüfter auf und bildet einen Belüftungspfad für Luft, welche in ein Fahrzeugabteil geblasen wird. Das Elektromotorgehäuse (i) bildet darin einen Kühlluft-Einleitpfad aus, welcher einen Teil der Luft zu einem Inneren des Elektromotors als eine Elektromotor-Kühlluft einleitet, und (ii) bildet einen Kühlluft-Auslasspfad aus, durch welchen die Elektromotor-Kühlluft zu dem Belüftungspfad zurückkehrt, dies zwischen der Hauptplatte. Die Hauptplatte weist eine lüfterseitige Rippe auf, die auf einer Oberfläche ausgebildet ist, welche auf das Elektromotorgehäuse weist und zu dem Kühlluft-Auslasspfad ragt. Das Elektromotorgehäuse weist eine elektromotorgehäuseseitige Rippe auf, die auf einer äußeren Seite des Lüfters in der Radialrichtung des Lüfters ausgebildet ist und zu dem Kühlluft-Auslasspfad ragt. Die elektromotorgehäuseseitige Rippe kann in einer Richtung herausragen, welche einer Richtung entgegengesetzt ist, in der die lüfterseitige Rippe herausragt.
Demgemäß wird durch Ausbilden der elektromotorgehäuseseitigen Rippe auf der äußeren Seite des Lüfters in der Radialrichtung des Lüfters ein Abstand zwischen der lüfterseitigen Rippe und der elektromotorgehäuseseitigen Rippe in der Radialrichtung des Lüfters verlängert. Daher wird eine Strömung der Elektromotor-Kühlluft weniger gestört und die Elektromotor-Kühlluft kann hinreichend sichergestellt werden. Im Ergebnis wird eine Abnutzung der Bürste gering gehalten bzw. unterdrückt und Pulverstaub eines die Bürste bildenden Materials kann daran gehindert werden, in den Belüftungspfad mit der Elektromotor-Kühlluft zu strömen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Gebläse eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts II, der in 1 gezeigt ist.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, weist das Gebläse einen elektrischen Motor bzw. Elektromotor 1, einen Lüfter 2, ein Elektromotorgehäuse 3 und ein Lüftergehäuse 4 auf. Der Elektromotor 1 weist eine aus Kupfer hergestellte (Schleif-)Bürste auf. Der Lüfter 2 ist aus (Kunst-)Harz hergestellt und wird durch den Elektromotor 1 drehend angetrieben, um Luft zu blasen. Das Lüftergehäuse 4 ist aus (Kunst-)Harz hergestellt und nimmt den Lüfter 2 auf. Eine Axialrichtung einer Drehwelle 11 des Elektromotors 1 wird als eine Drehachsenrichtung bezeichnet.
Der Lüfter 2 weist Lüfterflügel 21 auf, welche eine Plattenform aufweisen und um die Drehwelle 11 herum angeordnet sind. Der Lüfterflügel 21 weist einen Endabschnitt auf einer Seite in der Drehachsenrichtung, mit anderen Worten auf einer Seite benachbart zu einer Saugöffnung 44, auf und die einen Endabschnitte der Flügel 21 sind durch eine ringförmige Seitenplatte 22 verbunden. Der Flügel 21 weist den anderen Endabschnitt auf der anderen Seite in der Drehachsenrichtung auf und die anderen Endabschnitte der Flügel 21 sind durch eine Hauptplatte 23 verbunden.
Die Hauptplatte 23 weist eine allgemein konische Form auf, welche zu der einen Seite in der Rotationsachsenrichtung, mit anderen Worten zu einer Seite benachbart zu der Seitenplatte 22, ragt. Die Hauptplatte 23 ist mit der Drehwelle 11 an einem Mittenabschnitt davon verbunden und überträgt eine rotierende Antriebskraft, welche durch den Elektromotor 1 erzeugt wird, auf die Flügel 21.
Der Lüfter 2 wird durch den Elektromotor rotierend angetrieben, saugt Luft von der einen Seite in der Drehwellenrichtung in den Lüfter 2 und bläst die Luft nach außen in einer Radialrichtung des Lüfters.
Das Elektromotorgehäuse 3 weist ein erstes Elektromotorgehäuse 31 und ein zweites Elektromotorgehäuse 32 auf. Das Elektromotorgehäuse 3 zweigt von einem Lüftungspfad 43 ab, welcher später beschrieben wird. Das Elektromotorgehäuse 3 bildet einen Kühlluft-Einleitpfad 33, welcher einen Teil von Luft in den Elektromotor 1 als eine Elektromotor-Kühlluft einleitet. Ein Kühlluft-Auslasspfad 34, durch welchen die Elektromotor-Kühlluft nach dem Durchtritt des Inneren des Elektromotors 1 zu dem Belüftungspfad 43 zurückkehrt, wird zwischen dem ersten Elektromotorgehäuse 31 und der Hauptplatte 23 ausgebildet. Ein Pfeil B in 1 zeigt eine Strömung der Elektromotor-Kühlluft.
Das Lüftergehäuse 4 weist ein erstes Lüftergehäuse 41 und ein zweites Lüftergehäuse 42 auf. Das Lüftergehäuse 4 bildet darin den Belüftungspfad 43 aus, in welchem Luft, die in das Fahrzeugabteil zu blasen ist, strömt. Die Saugöffnung 44, welche ein Einlass ist, durch welchen durch den Lüfter 2 angesaugte Luft strömt, ist in dem ersten Lüftergehäuse 41 auf der einen Seite in der Drehachsenrichtung ausgebildet. Eine Lüftergehäuse-Durchgangsöffnung 45, in welche das erste Elektromotorgehäuse 31 eingepasst ist, ist in dem zweiten Lüftergehäuse 42 an einer Position ausgebildet, welche auf die Saugöffnung 44 weist.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine lüfterseitige Rippe 24, die zu dem Kühlluft-Auslasspfad 34 herausragt, auf einer Oberfläche der Hauptplatte 23 ausgebildet, welche auf das erste Elektromotorgehäuse 31 weist. Die lüfterseitige Rippe 24 erstreckt sich in der Drehachsenrichtung und ist dahingehend ausgebildet, eine ringförmige Form entlang einer Lüfterumfangsrichtung aufzuweisen.
Eine elektromotorgehäuseseitige Rippe 35, die zu dem Kühlluft-Auslasspfad 34 ragt, ist in dem ersten Elektromotor-Gehäuse 31 auf einer äußeren Seite des Lüfters 2 in der Lüfterradialrichtung ausgebildet. Die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 kann in einer Richtung herausragen, welche einer Richtung des Herausragens der lüfterseitigen Rippe 24 entgegengesetzt ist. Die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 erstreckt sich in der Drehachsenrichtung und ist dahingehend ausgebildet, eine ringförmige Form entlang der Lüfterumfangsrichtung aufzuweisen.
Eine Rückströmung von Luft von dem Belüftungspfad 43 zu dem Kühlluft-Auslasspfad 34 wird durch die lüfterseitige Rippe 24 und die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 unterdrückt bzw. vermieden.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 eine Ausnehmung 36 teilweise in der Lüfterumfangsrichtung auf, so dass die Elektromotorkühlluft leicht zu dem Belüftungspfad 43 von dem Kühlluft-Auslasspfad 34 zurückkehrt. Eine Anzahl der Ausnehmung 36 kann eins sein oder kann mehr als oder gleich zwei sein.
In einer Fahrzeug-Luftklimaanlage ist ein Innen-/Außenluft-Umschaltgehäuse, welches nicht gezeigt ist, an einer stromaufwärtigen Seite des Gebläses in einer Luftströmungsrichtung angeschlossen, und eine Luft-Klimatisierungseinheit, welche nicht gezeigt ist, ist an einer stromabwärtigen Seite des Gebläses in der Luftströmungsrichtung angeschlossen. In der Luftklimatisierungseinheit sind ein Verdampfer, welcher Luft kühlt, ein Heizkern, welcher Luft erwärmt, eine Betriebsartklappe, welche ein Ziel bestimmt bzw. einstellt, zu welchem Luft geblasen wird, und dergleichen angeordnet. Luft, welche durch den Lüfter 2 angesaugt wird, wird zu der Luftklimatisierungseinheit durch den Belüftungspfad 43 belüftet bzw. ventiliert, tritt durch die Luftklimatisierungseinheit und wird zu jedem Auslass geblasen, der sich an einem stromabwärtigen Ende in der Luftströmungsrichtung befindet.
Das Gebläse mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau bläst Luft zu der Luftklimatisierungseinheit durch den Belüftungspfad 43 und leitet einen Teil der Luft in den Kühlluft-Einleitpfad 33, wenn der Elektromotor 1 den Lüfter 2 antreibt. Die Elektromotorkühlluft, welche in den Kühlluft-Einleitpfad 33 eingeleitet wird, kühlt den Elektromotor 1, wenn diese innerhalb des Elektromotors 1 hindurchtritt und kehrt zu dem Belüftungspfad 43 durch den Kühlluft-Auslasspfad 34 zurück.
Die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 ist auf der äußeren Seite des Lüfters 2 in der Radialrichtung des Lüfters ausgebildet. Demgemäß ist ein Abstand D zwischen der lüfterseitigen Rippe 24 und der elektromotorgehäuseseitigen Rippe 35 in einer Strömungsrichtung der Elektromotor-Kühlluft (das heißt in der Radialrichtung des Lüfters) verlängert.
Durch Verlängern des Abstands D wird eine Strömung der Elektromotor-Kühlluft weniger gestört und die Elektromotor-Kühlluft kann hinreichend sichergestellt werden. Im Ergebnis kann ein Elektromotor 1 hinreichend gekühlt werden, eine Abnutzung der (Schleif-)Bürste vermieden werden, und Kupferstaub eines die Bürste bildenden Materials daran gehindert werden, in den Belüftungspfad 43 mit der Elektromotor-Kühlluft zu strömen.
Durch Wählen einer Höhe h1 der lüfterseitigen Rippe 24 und einer Höhe h2 der elektromotorgehäuseseitigen Rippe 35 dahingehend, ein Überlappen der lüfterseitigen Rippe 24 mit der elektromotorgehäuseseitigen Rippe 35 in der Lüfterradialrichtung zu vermeiden, wird die Strömung der Elektromotor-Kühlluft weniger gestört, und die Elektromotor-Kühlluft kann leichter sichergestellt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, da ein Einströmen von Kupferstaub in den Belüftungspfad 43 vermieden bzw. unterdrückt werden kann, eine Erosion eines Gummiteils der Betriebsartklappe unterdrückt bzw. vermieden werden, und dadurch wird ein kostenintensives Gummimaterial nicht nötig.
(Andere Modifikationen)
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann ein Filter in einem Belüftungspfad angeordnet werden, das sich von dem Kühlluft-Auslasspfad 34 zu dem Verdampfer in der Luft-Klimatisierungseinheit derart erstreckt, dass das Filter Kupferstaub einfängt, welcher aus dem Elektromotor 1 herausströmt.
Die Elektromotor-Kühlluft kann nach dem Durchtritt durch das Innere des Elektromotors 1 dahingehend geführt werden, zu dem Innen-/Außenluft-Umschaltgehäuse zurückzukehren, so dass ein in dem Innen-/Außenluft-Umschaltgehäuse angeordnetes Filter aus dem Elektromotor 1 strömenden Kupferstaub einfängt.
Obwohl die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 die Ausnehmung 36 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aufweist, kann die Ausnehmung 36 weggelassen werden. Das heißt, die elektromotorgehäuseseitige Rippe 35 kann eine ringförmige Form aufweisen, welche keinen Bruch bzw. keine Unterbrechung in der Lüfterumfangsrichtung aufweist.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und kann wie erforderlich innerhalb eines Bereichs der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es zu verstehen, dass Elemente, welche das Ausführungsbeispiel bilden, mit Ausnahme eines Falls, in dem diese ausdrücklich als nötig spezifiziert werden und eines Falls, in dem diese prinzipiell als absolut nötig betrachtet werden, nicht nötig sind.
Selbst wenn ein Faktor wie eine Anzahl von Elementen, ein Wert, ein Ausmaß, ein Bereich in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erwähnt wird, ist es zu verstehen, dass der Faktor nicht auf einen spezifischen Wert beschränkt ist, mit Ausnahme eines Falls, in dem dieser ausdrücklich als nötig spezifiziert ist und eines Falls, dass dieser als prinzipiell absolut nötig betrachtet wird.
Selbst wenn ein Merkmal wie ein Material, das ein Element bildet, eine Form eines Elements, eine positionelle Beziehung von Elementen beschrieben wird, ist es zu verstehen, dass ein solches Merkmal nicht auf ein spezifisches Material, eine spezifische Form, eine spezifische positionelle Beziehung oder dergleichen beschränkt ist, mit Ausnahme eines Falls, in dem dies ausdrücklich als nötig spezifiziert ist und eines Falls, in dem dieses als prinzipiell absolut notwendig betrachtet wird.

Claims

Gebläse umfassend: einen elektrischen Motor (1) mit einer Bürste; einen Lüfter (2), welcher (i) mehrere Flügel (21), die um eine Drehwelle des Elektromotors herum angeordnet sind, und (ii) eine Hauptplatte (23) aufweist, welche die mehreren Flügel verbindet und eine drehende Antriebskraft, welche durch den elektrischen Motor erzeugt wird, auf die mehreren Flügel überträgt, wobei der Lüfter Luft von einer Seite in einer Axialrichtung ansaugt und die Luft nach außen in einer Radialrichtung des Lüfters bläst; ein Lüftergehäuse (4), welches den Lüfter aufnimmt und einen Belüftungspfad (43) für Luft ausbildet, welche in das Fahrzeugabteil geblasen wird; und ein Elektromotorgehäuse (3), welches (i) darin einen Kühlluft-Einleitpfad (33) ausbildet, welcher einen Teil der Luft zu einem Inneren des elektrischen Motors als eine Elektromotor-Kühlluft einleitet und (ii) einen Kühlluft-Auslasspfad (34) ausbildet, durch welchen die Elektromotor-Kühlluft zu dem Belüftungspfad zurückkehrt, dies zwischen der Hauptplatte, wobei die Hauptplatte eine lüfterseitige Rippe (24) aufweist, welche auf einer Oberfläche ausgebildet ist, die auf das Elektromotorgehäuse weist und zu dem Kühlluft-Auslasspfad ragt, und das Elektromotorgehäuse eine elektromotorgehäuseseitige Rippe (35) aufweist, die auf einer äußeren Seite des Lüfters in der Lüfterradialrichtung ausgebildet ist und zu dem Kühlluft-Auslasspfad ragt.
Gebläse umfassend: einen elektrischen Motor (1) mit einer Bürste; einen Lüfter (2), welcher (i) mehrere Flügel (21), die um eine Drehwelle des Elektromotors herum angeordnet sind, und (ii) eine Hauptplatte (23) aufweist, welche die mehreren Flügel verbindet und eine drehende Antriebskraft, welche durch den elektrischen Motor erzeugt wird, auf die mehreren Flügel überträgt, wobei der Lüfter Luft von einer Seite in einer Axialrichtung ansaugt und die Luft nach außen in einer Radialrichtung des Lüfters bläst; ein Lüftergehäuse (4), welches den Lüfter aufnimmt und einen Belüftungspfad (43) für Luft ausbildet, welche in das Fahrzeugabteil geblasen wird; und ein Elektromotorgehäuse (3), welches (i) darin einen Kühlluft-Einleitpfad (33) ausbildet, welcher einen Teil der Luft zu einem Inneren des elektrischen Motors als eine Elektromotor-Kühlluft einleitet und (ii) einen Kühlluft-Auslasspfad (34) ausbildet, durch welchen die Elektromotor-Kühlluft zu dem Belüftungspfad zurückkehrt, dies zwischen der Hauptplatte, wobei die Hauptplatte eine lüfterseitige Rippe (24) aufweist, welche auf einer Oberfläche ausgebildet ist, die auf das Elektromotorgehäuse weist und zu dem Kühlluft-Auslasspfad ragt, und wobei das Elektromotorgehäuse eine elektromotorgehäuseseitige Rippe (35) aufweist, die auf einer äußeren Seite des Lüfters in der Lüfterradialrichtung ausgebildet ist und in einer Richtung ragt, welche einer Herausragungsrichtung entgegengesetzt ist, in welcher die lüfterseitige Rippe herausragt.
Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lüfterseitige Rippe und die elektromotorgehäuseseitige Rippe dahingehend gewählt sind, eine Höhe aufzuweisen, um Überlappen miteinander in der Lüfterradialrichtung zu vermeiden.
Gebläse nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die lüfterseitige Rippe ringförmig entlang einer Lüfterumfangsrichtung ausgebildet ist.
Gebläse nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektromotorgehäuseseitige Rippe ringförmig entlang einer Lüfterumfangsrichtung ausgebildet ist.
Gebläse nach Anspruch 5, wobei die elektromotorgehäuseseitige Rippe eine Ausnehmung (36) aufweist, welche teilweise in der Lüfterumfangsrichtung ist.