DE19638847A1 - Seitenkanalgebläse, insbesondere für die Verbrennungsluftzuführung bei einem Standheizgerät eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Seitenkanalgebläse, insbesondere für die Verbrennungsluftzuführung bei einem Standheizgerät bzw. Zuheizer eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gebläsekörper­ teil in einem Axialanschluß an ein Flügelrad, wobei der Ge­ bläsekörperteil einen Eintrittskanal und einen Austrittska­ nal und an der Axialanschlußseite des Flügelrades einen den Eintrittskanal mit dem Austrittskanal verbindenden gebogenen Seitenkanal und einen Unterbrecher aufweist, die zusammen den 360°-Umfang der Axialanschlußseite bilden.

Aus DE 42 30 014 C1 ist ein Seitenkanalgebläse der vorgenann­ ten Art bekannt. Der Unterbrecher besitzt Störeinrichtungen in Form von Materialausnehmungen, z. B. kerbenförmige Ausneh­ mungen, welche die Geräuschentwicklung beim Betrieb des Ge­ bläses reduzieren.

Von Nachteil ist die schwierige und kostenaufwendige Ferti­ gung des Gebläsekörpers. Komplexe, räumlich diffizile Durch­ strömungskanäle und Störeinrichtungen las sen sich nur be­ grenzt durch Guß oder mechanische Oberflächenbearbeitung verwirklichen. Mithin sind eine Strömungsoptimierung und Geräuschoptimierung bzw. -minimierung nur begrenzt mit ver­ tretbarem Aufwand möglich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Seitenkanalge­ bläses der eingangs genannten Art, welches mit Hilfe einfa­ cher Mittel eine geringe Geräuschbelastung, gute Strömungs­ verhältnisse und insbesondere einen optimierten Förderwir­ kungsgrad besitzt.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 18.

Wesen der Erfindung ist die Ausbildung einer Abdeckung als separates Bauteil im Bereich zumindest einer der Öffnungen, welche den Seitenkanal mit dem Eintrittskanal und dem Aus­ trittskanal verbinden, wobei die Abdeckung in Draufsicht im wesentlichen Sichelform besitzt, dergestalt, daß die Sichel­ basis die Seitenkanalbreite im Bereich des Unterbrechers überdeckt und bei einer dem Austrittskanal zugeordneten Öff­ nung die vom Unterbrecher abgewandte stromaufwärts gelegene Sichelspitze am radial inneren Umfangsrand des Seitenkanals vorgesehen ist, d. h. die Abdeckung stromaufwärts bezüglich des Seitenkanals von der Sichelbasis zur am radial inneren Umfangsrand des Seitenkanals gelegenen Sichelspitze sich ver­ jüngend ausgebildet ist ("druckseitige sichelförmige Abdec­ kung").

Dadurch ergeben sich sehr gute geräuscharme Durchströmungs­ verhältnisse eines Seitenkanalgebläses bei sehr gutem Geblä­ seförderwirkungsgrad.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Flü­ gelradrotation des Gebläses sich an radial äußerer Stelle des Seitenkanals eine höhere Luftdichte als an radial inne­ rer Stelle des Kanals einstellt. Befindet sich am Gebläseaus­ tritt bei einer sichelförmige Abdeckung, welche grundsätz­ lich schon die Geräuschemission verringert und die Durch­ strömungsverhältnisse verbessert, deren stromaufwärts im Seitenkanal gelegene Sichelspitze radial innen, tritt eine weitere Verbesserung der Durchströmungsverhältnisse und eine weitere Verminderung der Geräusche des Gebläses ein, da der Austrittsquerschnitt des Seitenkanals an der Stelle der größ­ ten Luftdichte - radial außen - sehr groß ist und gleichwohl eine durch die Sichel begünstigte Ableitung der Gebläseluft durch den Austrittskanal erfolgt.

Zwar kennt man nach dem Stand der Technik bereits Abdeckun­ gen, beispielsweise gemäß DE-A 25 31 740 in Nierenform mit einer Spitze in der Seitenkanalmitte, oder gemäß EP 0 332 078 B1 in Sichelform mit einer Spitze radial außen am Geblä­ seaustritt. Die bekannten Ausführungen berücksichtigen je­ doch nicht vorgenannte Luftdichteverhältnisse und besitzen demzufolge einen nicht optimalen Gebläseförderwirkungsgrad und auch nicht optimale geräuscharme Durchströmungsverhält­ nisse.

Wesen der Erfindung ferner ist, aufgrund der Erkenntnis der vorgenannten Luftdichteverhältnisse eine saugseitige sichel­ förmige Abdeckung allein oder zusammen mit einer vorgenann­ ten druckseitigen Abdeckung so anzuordnen, daß der Ansaug­ querschnitt des Seitenkanalgebläses möglichst groß ist und im Bereich der geringen Luftdichte, d. h. radial innen gele­ gen ist, während im Bereich der Eintrittsöffnung die sichel­ förmige Abdeckung mit ihrer Sichelspitze stromabwärts bezüg­ lich des Seitenkanals radial außen im Bereich der dort rela­ tiv größeren Luftdichte liegt, um die angesaugte Luft opti­ mal in den Seitenkanal einzulenken.

Vorzugsweise ist die Sichelspitze in Draufsicht abgerundet ausgebildet, was weitere Strömungsvorteile bringt.

Eine baulich besonders einfache und gleichwohl effektive An­ ordnung ergibt sich, wenn der dem Unterbrecher abgewandte zwischen dem inneren und äußeren Umfangsrand des Seitenka­ nals gelegene sichelförmige Rand der Abdeckung ein bogenför­ miger Abschnitt mit einem konstanten Radius ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß der sichelförmige Rand der Abdeckung Spiralform besitzt, dergestalt, daß sich bei einer druckseitigen sichelförmigen Abdeckung auf der Gebläse­ austrittsseite die stromaufwärts gelegene Sichel bzw. bei einer saugseitigen sichelförmigen Abdeckung auf der Gebläse­ eintrittsseite die stromabwärts gelegene Sichel sich stetig verjüngt.

Die Abdeckung ist zweckmäßigerweise mit dem Rand des Unter­ brechers und/oder dem Rand des Seitenkanals über Befesti­ gungsmittel befestigt, insbesondere durch Senkschrauben, Bol­ zen oder Nieten.

Alternativ kann auch eine Klebeverbindung vorgesehen sein.

Die Strömungsverhältnisse werden weiter verbessert, wenn der sichelförmige Rand der Abdeckung in Dickenrichtung verjüngt ausgebildet, d. h. eine verjüngte Luftströmungskante vorgese­ hen ist.

Die Abdeckung kann ein Kunststoff- oder Metallteil, insbeson­ dere aus Aluminium, sein.

Auch kann zumindest eine der beiden den Seitenkanal mit dem Eintrittskanal und dem Austrittskanal verbindenden Öffnungen im Bereich der Axialanschlußseite mit zumindest einer Einker­ bung versehen sein, welche insbesondere eine V-förmigen Quer­ schnitt besitzt.

Bevorzugt befinden sich Einkerbungen im Öffnungsbereich auf der Saugseite des Gebläses.

Die Abdeckung kann bezüglich der Axialanschlußseite bzw. -fläche des Flügelrades um die Dicke der Abdeckung tiefer angeordnet sein, wobei nach einer Montage die Dicke der Ab­ deckung die Tiefe gerade ausfüllt und ein bündiger Abschluß der Abdeckung zur Axialanschlußseite des Flügelrades gegeben ist, und dadurch auf einen zusätzlichen Planschliff der Ab­ deckung im Bereich des Flügelrades verzichtet werden kann.

Eine fertigungsgünstige Anordnung ergibt sich, wenn die Ab­ deckung eine Platte ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Standheizgerät eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen perspektivischen Ansicht, mit einem Seitenkanalgebläse zur Zuführung von Verbrennungs­ luft zu einem Brenner mit Wärmetauscher,

Fig. 2 das Seitenkanalgebläse nach Fig. 1 in einer schema­ tischen Explosionsdarstellung, mit einem zentralen Gebläsekörperteil,

Fig. 3 den Gebläsekörperteil nach Fig. 2 in vergrößter per­ spektivischer Ansicht,

Fig. 4 den Gebläsekörperteil nach Fig. 3 in schematischer Draufsicht, und

Fig. 5 einen Gebläsekörperteil ähnlich Fig. 3 in schema­ tischer Draufsicht mit zusätzlicher Darstellung einer saugseitigen sichelförmigen Abdeckung sowie einer Luftdichte-Skizzierung.

Gemäß Fig. 1 ist bei einem Standheizgerät 2 oder Zuheizer eines Kraftfahrzeugs ein Seitenkanalgebläse 1 vorgesehen, welches an einen Brenner 20 mit Wärmetauscher angeschlossen ist und den Brenner 20 im Betrieb mit Verbrennungsluft ver­ sorgt.

Das Seitenkanalgebläse 1 weist neben einer oberen und einer unteren Verkleidung 22, 23 ein Flügelrad 4 und einen Gebläse­ körperteil 3 in einem Axialanschluß an das Flügelrad 4 auf, wie dies insbesondere der auseinandergezogenen Darstellung nach Fig. 2 zu entnehmen ist.

Der hier interessierende Gebläsekörperteil 3 ist in größerer Einzelheit in Fig. 3 gezeigt.

Der Gebläsekörperteil ist zweistückig ausgebildet. Er be­ sitzt einen Grundgebläsekörperteil in Gußbauweise und als separates Bauteil eine plattige Abdeckung 10 aus Aluminium, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Der Grundgebläsekörperteil umfaßt einen Eintrittskanal 5 für die Zuleitung von Verbrennungsluft von der Atmosphäre und einen Austrittskanal 6 für die Ableitung der beschleunigten Verbrennungsluft zur Brennkammer des Brenners 20.

An der Axialanschlußseite 7 des Flügelrades 4 besitzt der Gebläsekörperteil 3 einen den Eintrittskanal 5 mit dem Aus­ trittskanal 6 verbindenden gebogenen Seitenkanal 8 in Halb­ torusform, in welchem im Betrieb die Verbrennungsluft durch das durch einen Elektromotor 21 angetriebene Flügelrad 4 be­ schleunigt wird.

Der Seitenkanal 8 erstreckt sich auf der Axialanschlußseite 7 über einen Bogen von ca. 270°. Der Rest der Axialanschluß­ seite 7 ist im wesentlichen ein Unterbrecher 9, welcher inte­ grierter Bestandteil des gußgeformten Grundgebläsekörper­ teils ist.

Auf der Saugseite des Gebläses besitzt der Unterbrecher 9 im Bereich der den Eintrittskanal 5 mit dem Seitenkanal 8 ver­ bindenden Eintrittsöffnung V-förmige Einkerbungen 26.

Die Abdeckung 10 gemäß Fig. 3 ist auf der Druckseite des Ge­ bläses im Bereich der Austrittsöffnung als separates Bauteil vorgesehen, welche den Seitenkanal 8 mit dem Austrittskanal 6 verbindet. Die Abdeckung ist über Senkschrauben 11 am Un­ terbrecher 8 und über eine Senkschraube 12 am inneren Um­ fangsrand 31 des Seitenkanals 8 befestigt.

Wie insbesondere der Fig. 4 zu entnehmen ist, besitzt die Abdeckung nach Fig. 3 im wesentlichen Sichelform, wobei die Sichelbasis die Seitenkanalbreite b im Bereich des Unterbre­ chers 9 überdeckt und die vom Unterbrecher 9 abgewandte Si­ chelspitze 30 bezüglich des Seitenkanals 8 stromaufwärts ge­ legen und am radial inneren Umfangsrand 31 des Seitenkanals 8 vorgesehen ist.

Die Sichelspitze 30 ist in Draufsicht strömungsgünstig abge­ rundet.

Der dem Unterbrecher 9 abgewandte zwischen dem inneren und äußeren Umfangsrand 31, 32 des Seitenkanals 8 gelegene si­ chelförmige Rand 16 der Abdeckung 10 ist ein bogenförmiger Abschnitt mit einem konstanten Radius r und ist - bezogen auf die Dicke der Abdeckung - stromaufwärts verjüngt ausge­ bildet, so daß der Rand 16 insgesamt eine strömungsgünstige verjüngte Luftströmungskante darstellt.

Das in Fig. 5 schematisch gezeigte Ausführungsbeispiel um­ faßt sowohl eine druckseitige sichelförmige Abdeckung ähnlich Fig. 4 als auch eine integrierte saugseitige Abdeckung in Form einer einzigen Abdeckplatte, welche den Unterbrecher 9 überdeckt.

Die druckseitige Abdeckung besitzt einen konvexen sichelför­ migen Rand 16, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben.

Die saugseitige Abdeckung im Bereich der zwischen dem Ein­ trittskanal 5 und dem Seitenkanal 8 gelegenen Eintrittsöff­ nung umfaßt hingegen einen konkaven sichelförmigen Rand 16, dessen bezüglich des Seitenkanals 8 stromabwärts gelegene Sichelspitze 30 am radial äußeren Umfangsrand 32 des Seiten­ kanals angeordnet ist.

Vorgenannte Sichelkonfigurationen ergeben sich aufgrund der Erkenntnis, daß im Betrieb eines Seitenkanalgebläses 1 bei Rotation eines Flügelrades 4 mit Einzelflügeln 35 gemäß Fig. 5 an radial innerer Stelle A des Seitenkanals 8 sich eine geringere Luftdichte als an radial äußerer Stelle B ein­ stellt
Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämtli­ che in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfinde­ rischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (15)

1. Seitenkanalgebläse (1), insbesondere für die Verbren­ nungsluftzuführung bei einem Standheizgerät (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gebläsekörperteil (3) in ei­ nem Axialanschluß an ein Flügelrad (4), wobei der Geblä­ sekörperteil (3) einen Eintrittskanal (5) und einen Aus­ trittskanal (6) und an der Axialanschlußseite (7) des Flügelrades einen den Eintrittskanal mit dem Austritts­ kanal verbindenden gebogenen Seitenkanal (8) und einen Unterbrecher (9) aufweist, die zusammen den 360°-Umfang der Axialanschlußseite (7) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der den Seitenkanal (8) mit dem Ein­ trittskanal (5) und dem Austrittskanal (6) verbindenden Öffnungen im Bereich der Axialanschlußseite (7) mit ei­ ner Abdeckung (10) als separates Bauteil versehen ist, welche in Draufsicht im wesentlichen Sichelform besitzt, wobei die Sichelbasis die Seitenkanalbreite (b) im Be­ reich des Unterbrechers (9) überdeckt und die vom Unter­ brecher (9) abgewandte Sichelspitze (30) bei einer dem Austrittskanal (6) zugeordneten Öffnung am radial inne­ ren Umfangsrand (31) des Seitenkanals (8) vorgesehen ist.

2. Seitenkanalgebläse (1), insbesondere für die Verbren­ nungsluftzuführung bei einem Standheizgerät (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gebläsekörperteil (3) in ei­ nem Axialanschluß an ein Flügelrad (4), wobei der Geblä­ sekörperteil (3) einen Eintrittskanal (5) und einen Aus­ trittskanal (6) und an der Axialanschlußseite (7) des Flügelrades einen den Eintrittskanal mit dem Austritts­ kanal verbindenden gebogenen Seitenkanal (8) und einen Unterbrecher (9) aufweist, die zusammen den 360°-Umfang der Axialanschlußseite (7) bilden, gegebenenfalls nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der den Seitenkanal (8) mit dem Ein­ trittskanal (5) und dem Austrittskanal (6) verbindenden Öffnungen im Bereich der Axialanschlußseite (7) mit ei­ ner Abdeckung (10) als separates Bauteil versehen ist, welche in Draufsicht im wesentlichen Sichelform besitzt, wobei die Sichelbasis die Seitenkanalbreite (b) im Be­ reich des Unterbrechers (9) überdeckt und die vom Unter­ brecher (9) abgewandte Sichelspitze (30) bei einer dem Eintrittskanal (5) zugeordneten Öffnung am radial äuße­ ren Umfangsrand (32) des Seitenkanals (8) vorgesehen ist.

3. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichelspitze (30) in Draufsicht abgerundet ausge­ bildet ist.

4. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Unterbrecher (9) abgewandte zwischen dem in­ neren und äußeren Umfangsrand (31, 32) des Seitenkanals (8) gelegene sichelförmige Rand (16) der Abdeckung (10) ein bogenförmiger Abschnitt mit konstantem Radius (r) ist.

5. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sichelförmige Rand (16) der Abdeckung (10) Spi­ ralform besitzt.

6. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) mit dem Rand des Unterbrechers (9) und/oder dem Rand des Seitenkanals (8) über Befesti­ gungsmittel befestigt ist.

7. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel Senkschrauben (11, 12) , Bol­ zen oder Nieten sind.

8. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel Klebemittel sind.

9. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der sichelförmige Rand (16) in Dickenrichtung der Ab­ deckung (10) verjüngt ausgebildet, d. h. eine verjüngte Luftströmungskante ist.

10. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) ein Kunststoff- oder Metallteil, insbesondere aus Aluminium, ist.

11. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden den Seitenkanal (8) mit dem Eintrittskanal (5) und dem Austrittskanal (6) ver­ bindenden Öffnungen im Bereich der Axialanschlußseite (7) mit zumindest einer Einkerbung (26) versehen ist.

12. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung(en) (26) dem Eintrittskanal (5) bzw. der Saugseite des Gebläses zugeordnet ist/sind.

13. Seitenkanalgebläse nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (26) einen V-förmigen Querschnitt besitzen.

14. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) bezüglich der Axialanschlußseite (7) bzw. -fläche des Flügelrades (6) um die Dicke der Abdeckung tiefer angeordnet ist, d. h. die Oberseite der Abdeckung (10) bündig mit der Axialanschlußseite (7) verläuft.

15. Seitenkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) eine Platte ist.