DE19857789A1 - Radialventilator, Verwendung eines solchen Radialventilators sowie Steuergerätebox mit einem solchen Radialventilator - Google Patents

Abstract

Ein Radialventilator 3, umfassend ein Antriebsaggregat und ein von einem Fördergehäuse 15 umgebenen, auf der Antriebswelle 13 des Antriebsaggregates 14 angeordneten Laufrad 7 mit einer ringförmigen Schaufelanordnung 9, durch welche Schaufelanordnung 9 eine Ansaugkammer 12 gebildet ist, ist dadurch bestimmt, daß das Antriebsaggregat 14 zumindest teilweise in der Ansaugkammer 12 befindlich angeordnet ist, so daß die ringförmige Schaufelanordnung 9 das Antriebsaggregat 14 umgibt und zwischen dem Antriebsaggregat 14 und der Schaufelanordnung 9 eine ringförmige Ansaugöffnung 21 gebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radialventilator sowie auf einen be­ vorzugten Einsatz eines solchen Radialventilators. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Radialventilator umfassend ein Antriebsaggregat und ein von einem Fördergehäuse umgebenen, auf der Antriebswelle des An­ triebsaggregates angeordnetes Laufrad mit einer ringförmigen Schau­ felanordnung, durch welche Schaufelanordnung eine Ansaugkammer ge­ bildet ist.

Radialventilatoren werden vielfach in der Klima- und Lüftungstechnik auf­ grund ihrer kompakten Bauweise und aufgrund des mit einem solchen Radialventilator erzeugbaren Förderdruckes eingesetzt. Mitunter stellt sich bei einem solchen Radialventilator auch die rechtwinklige Umlenkung des geförderten Luftstromes zwischen der Ansaugrichtung und der Blasrich­ tung als Vorteil dar. Ein kompakt konzipierter Radialventilator, wie er bei­ spielsweise als Lüfter in einer Steuergerätebox eines Kraftfahrzeuges ein­ gesetzt wird, verwendet einen Elektromotor, dessen Antriebswelle in das Fördergehäuse von der der Ansaugöffnung gegenüberliegenden Seite eingreift. Auf der Antriebswelle des Elektromotors und in dem Förderge­ häuse ist das Laufrad mit seiner ringförmigen Schaufelanordnung vorge­ sehen. Die ringförmige Schaufelanordnung ist üblicherweise auf einer Seite durch eine Scheibe geschlossen, welche Scheibe eine zentrische Befestigungsöffnung zum Befestigen des Laufrades auf der Welle des Elektromotors aufweist. Durch die offene Seite der ringförmigen Schau­ felanordnung - der Befestigungsscheibe gegenüberliegend - wird bei ei­ nem Drehen des Laufrades durch die Schaufelanordnung Luft angesaugt und durch zwischen den einzelnen Schaufeln der Schaufelanordnung be­ findliche Zwischenräume radial zur Drehrichtung weggeblasen. Der durch die Schaufelanordnung umschlossene Hohlraum ist im Rahmen dieser Ausführungen daher als Ansaugkammer bezeichnet. Das das Laufrad umgebende Fördergehäuse weist eine Ansaugöffnung auf, durch die bei einem Betrieb des Radialventilators Luft eintritt und in die Ansaugkammer des Laufrades angesaugt wird. Das Fördergehäuse weist einen tangential zur Rotationsachse des Laufrades angeordneten Anschlußstutzen auf, durch den die angesaugte Luft gerichtet weggefördert wird.

Die zum Einbau eines solchen Radialventilators notwendige Einbautiefe bestimmt sich durch die Tiefe des Fördergehäuses zwischen seiner An­ saugöffnung und der rückseitigen Abdeckung und durch die axiale Er­ streckung des verwendeten Antriebsaggregates, welches mit seiner An­ triebswelle durch die rückseitige Abdeckung in das Fördergehäuse ein­ greift.

Derartige Radialventilatoren werden beispielsweise in Steuergeräteboxen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und dienen zum Fördern eines kühlenden Luftstromes für die in der Steuergerätebox angeordneten elektri­ schen/elektronischen Komponenten oder Module. In herkömmlicher Wei­ se ist ein solcher Radialventilator in eine solche Steuergerätebox derge­ stalt eingesetzt, daß mit dem geförderten Luftstrom die zu kühlenden elektrischen/elektronischen Komponenten angeströmt werden. Zum Ge­ währleisten einer ausreichenden Kühlleistung ist in der Steuergerätebox an einer vorbestimmten Position eine Luftaustrittsöffnung angeordnet, durch die der Kühlluftstrom austreten kann. Dabei kann vorgesehen sein, daß der austretende Luftstrom über einen Schlauch abgeführt, gegebe­ nenfalls in den Innenraum des Kraftfahrzeuges zurückgeführt wird.

Nachteilig ist bei den vorbekannten Radialventilatoren, daß diese in der Steuergerätebox relativ viel Platz beanspruchen und daß ihre Anordnung in der Steuergerätebox bei der Konzeption der einzusetzenden elektri­ schen/elektronischen Komponenten bezüglich der Blasrichtung des Ra­ dialventilators berücksichtigt werden muß. Bei unterschiedlich konfigu­ rierten Steuergeräteboxen mit unterschiedlichen installierten elektri­ schen/elektronischen Komponenten ist es unter Umständen notwendig, den zum Fördern des Kühlluftstromes eingesetzten Radialventilator an unterschiedlichen Positionen in der Steuergerätebox anzuordnen.

Ein Aufsetzen eines Radialventilators auf eine Steuergerätebox derge­ stalt, daß der geförderte Luftstrom durch den Anschlußstutzen in die Steuergerätebox eingeblasen wird, ist unzweckmäßig, da dann sicherge­ stellt sein muß, daß in die Ansaugöffnung des Fördergehäuses keine Feuchtigkeit eintritt und daß entsprechende Mittel zur elektrischen Kon­ taktierung des Lüftermotors in ausreichend elektrisch isolierter Form im Motorraum des Kraftfahrzeuges, in dem derartige Steuergeräteboxen üb­ licherweise untergebracht sind, angeordnet sind.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher zum einen die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Radial­ ventilator dergestalt weiterzubilden, daß dieser sich durch eine geringere Einbautiefe auszeichnet.

Darüberhinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Radial­ ventilator für eine Steuergerätebox für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, mit dem die zum Stand der Technik aufgezeigten Nachteile hinsichtlich vorbekannter Steuergeräteboxen vermieden sind.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Antriebsaggregat zumindest teilweise in der Ansaugkammer befindlich angeordnet ist, so daß die ringförmige Schaufelanordnung das Antrieb­ saggregat umgibt.

Die letztgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Einsatz eines solchen Radialventilators dergestalt gelöst, daß der Radialventilator als Lüfter außenseitig auf einer Steuergerätebox für ein Kraftfahrzeug an­ geordnet ist, wobei die Ansaugseite des Radialventilators in Verbindung mit dem Inneren der Steuergerätebox steht, sowie durch eine Steuerge­ rätebox für ein Kraftfahrzeug mit einem als Lüfter eingesetzten Radialven­ tilator dadurch gelöst, daß die Steuergerätebox an zumindest einer vorbe­ stimmten Stelle ihres Gehäuses eine als Ausbruchstelle vorgezeichnete Montagestelle für den Radialventilator aufweist, in die nach einem Entfer­ nen des Ausbruchstückes der Radialventilator von außen einsetzbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Radialventilator ist das Antriebsaggregat in die Ansaugkammer der ringförmigen Schaufelanordnung hineinreichend oder auch vollständig darin integriert vorgesehen. Dabei können die Schaufeln der Schaufelradanordnung so ausgestaltet sein, daß eine Luft­ ansaugung direkt durch die Ansaugkammer hindurch erfolgt, oder daß eine Luftansaugung unmittelbar von der Seite zu den einzelnen Schaufeln hingerichtet ist. Bei der erstgenannten Anordnung ist zwischen dem An­ triebsaggregat und der inneren lichten Weite der ringförmigen Schau­ felanordnung eine ringförmige Ansaugöffnung gebildet, deren Quer­ schnittsfläche ausreichend groß bemessen sein wird, um die gewünschte Luftmenge mit dem gewünschten Förderdruck fördern zu können. Die An­ ordnung des Antriebsaggregates, zweckmäßigerweise eines Elektromo­ tors, zumindest teilweise innerhalb der Ansaugkammer, hat zum einen eine nicht unerhebliche Reduzierung der Einbautiefe eines solchen Ra­ dialventilators zur Folge, da diese maßgeblich nur noch dem Antriebsag­ gregat, beispielsweise dem Elektromotor oder der Schaufel breite des Laufrades bestimmt ist. Darüberhinaus befindet sich der Elektromotor im geförderten Luftstrom, so daß dieser bei einem Betrieb des Radialventi­ lators gleichzeitig durch den erzeugten Luftstrom gekühlt wird, was zu ei­ ner Erhöhung der Lebensdauer des Elektromotors beiträgt.

Der Elektromotor befindet sich zweckmäßigerweise vollständig innerhalb des Fördergehäuses, wobei die elektrischen Anschlußleitungen aus der Ansaugöffnung des Fördergehäuses herausgeführt sind. Aufgrund seiner geringen Bautiefe eignet sich ein solcher Radialventilator insbesondere zum Einsatz in besonders beengten Platzverhältnissen, wie dies bei­ spielsweise im Motorraum moderner Kraftfahrzeuge der Fall ist. Die gerin­ ge Einbautiefe gestattet es daher, den Radialventilator außenseitig auf eine Steuergerätebox aufzusetzen, wobei die Ansaugöffnung des Förder­ gehäuses in die Steuergerätebox hineinragt oder zumindest mit dieser in Verbindung steht. Die sich aus einer solchen Anordnung ergebenden Vorteile sind vielfältig. Der mit seiner Ansaugöffnung in die Steuergeräte­ box hineinragende Radialventilator erzeugt in dem gesamten Innenraum der Steuergerätebox einen zur Ansaugöffnung des Radialventilators hin gerichteten Luftstrom. Daher erfahren alle in der Steuergerätebox enthal­ tenen elektrischen/elektronischen Komponenten eine Kühlung. Darüber­ hinaus braucht in der Steuergerätebox kein zusätzlicher Raum für einen Lüfter vorgesehen zu sein. Da in der Steuergerätebox bei einer solchen Anordnung insgesamt ein Kühlluftstrom entsteht, sind an eine genau vor­ definierte Anordnungsposition des Radialventilators auf der Außenseite der Steuergerätebox nur geringe Anforderungen gestellt. Demzufolge kann eine solche Steuergerätebox an zumindest einer, zweckmäßigerwei­ se an mehreren Stellen, Ausbruchstellen aufweisen, die bei Bedarf zum Bereitstellen einer Montageöffnung bei einer Bestückung der Steuergerä­ tebox herausgebrochen werden können. Das zweckmäßigerweise runde Fördergehäuse des Radialventilators gestattet es, daß der tangential an­ geordnete Anschlußstutzen nach Montage eines solchen Radialventilators in einer solchen Montageöffnung auf der Außenseite einer Steuergeräte­ box ohne eine Beeinträchtigung des erzeugten Luftstroms in beliebige Richtungen gedreht werden kann, um den Anschlußstutzen mit einem be­ reits vorinstallierten Abluftschlauch verbinden zu können. Bei Einsatz des Radialventilators auf der Außenseite einer solchen Steuergerätebox ist auch von Vorteil, daß die elektrischen Anschlußleitungen des Elektromo­ tors aus der Ansaugöffnung des Fördergehäuses herausgeführt sind. Eine elektrische Kontaktierung des Radialventilators kann somit innerhalb der Steuergerätebox, in der ohnehin elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, erfolgen, ohne daß zusätzliche Anschlußmaßnahmen benötigt werden. Zudem braucht die Ansaugöffnung des Radialventilators nicht gegenüber einem Feuchtigkeitseindringen geschützt sein.

Zweckmäßigerweise trägt das Fördergehäuse in seinem ansaugseitigen Ende Mittel, mit denen der Radialventilator in eine Montageöffnung, bei­ spielsweise einer solchen Steuergerätebox einsetzbar und befestigbar ist. Zweckmäßig sind als Montagemittel solche, die eine Rastverbindung des Radialventilators bzw. seines Fördergehäuses an einer Wand, etwa einer solchen Steuergerätebox, ermöglichen. Eine solche Rastverbindung kann durch Vorsehen von radial abragenden Anschlagnasen an dem Förderge­ häuse im Bereich seiner Ansaugöffnung, sowie durch damit zusammen­ wirkende, in die Montageöffnung eingreifende und diese hintergreifende Rastvorsprünge gebildet werden. In einer solchen Ausgestaltung braucht der Radialventilator nach einer elektrischen Kontaktierung lediglich in die Montageöffnung eingesetzt zu werden, wobei dieser durch die Verrastung in der Wand einer solchen Steuergerätebox anschließend gehalten ist.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Bestandteil der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisierten Querschnitt durch eine Steuergeräte­ box eines Kraftfahrzeuges mit einem als Lüfter vorgesehe­ nen Radialventilator und

Fig. 2 eine Ansicht auf die Ansaugöffnung des an der Steuergerä­ tebox der Fig. 1 befestigten Radialventilators.

Auf einer Steuergerätebox 1 für ein Kraftfahrzeug ist an einer Außenwand 2 ein als Lüfter eingesetzter Radialventilator 3 angeordnet. In der Steuer­ gerätebox 1 sind nicht näher dargestellte elektrische/elektronische Kom­ ponenten angeordnet. Die Steuergerätebox 1 ist für eine Montage im Motorraum eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. An vorbestimmten Stellen der Steuergerätebox 1 sind in die Außenwände 2, 4 Ausbruchstücke 5 durch ringförmige Kerbnuten 6 markiert. Nach Herausbrechen eines Aus­ bruchstückes 5, wie bei der Außenwand 4 geschehen, entsteht eine Montageöffnung, in die ein Radialventilator, wie zu der Außenwand 2 am Beispiel des Radialventilators 3 gezeigt, einsetzbar ist. Die Steuergeräte­ box 1 weist mehrere durch entsprechende Kerbnuten gekennzeichnete Ausbruchsstellen bzw. Ausbruchstücke auf, so daß eine Radialventilator­ montage an unterschiedlichen Stellen entsprechend der jeweiligen Be­ stückung der Steuergerätebox möglich ist. An einer solchen Steuergerä­ tebox 1 können bei Bedarf auch mehrere Radialventilatoren außenseitig montiert sein.

Der Radialventilator 3 besteht aus einem Laufrad 7, welches eine aus ein­ zelnen Schaufeln 8 bestehende ringförmige Schaufelanordnung 9 auf­ weist. Die eine Seite der Schaufelanordnung 9 ist durch eine Scheibe 10 verschlossen, welcher Scheibe 10 zentrisch ein rohrförmiges Befesti­ gungsstück 11 zugeordnet ist. Die ringförmige Schaufelanordnung 9 schließt gemeinsam mit der Scheibe 10 eine Ansaugkammer 12 ein, durch die bei Betrieb des Laufrades 7 Luft angesaugt wird.

Das Laufrad 7 ist mit seinem Befestigungsstück 11 auf der Welle 13 eines Elektromotors 14 angeordnet. Der Elektromotor 14 ist in die Ansaugkam­ mer 12 hineinragend angeordnet, so daß die Tiefe des Radialventilators 3 bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel maßgeblich durch die axiale Erstreckung des Elektromotors 14 einschließlich seiner Welle 13 bestimmt ist.

In einem weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite der Schaufeln des Laufrad es so vorgesehen, daß ein dieses Laufrad antreibender Elektromotor vollständig in der Ansaugkammer an­ geordnet ist, so daß die Einbautiefe eines solchen Radialventilators maß­ geblich durch die Breite des Laufrades bestimmt ist.

Das Laufrad 7 und den Elektromotor 14 umgibt ein Fördergehäuse 15, welches einen tangential angeordneten Anschlußstutzen 16 aufweist. Auf den Anschlußstutzen 16 ist das eine Ende eines Abluftschlauches 17 auf­ geschrumpft. Das Fördergehäuse 15 weist eine äußere Gehäusewand 18 und eine innere Gehäusewand 19 auf, in denen entsprechende Lagerun­ gen für die Welle 13 des Elektromotors 14 angeordnet sind. Der Elektro­ motor 14 ist zudem drehfest an der inneren Gehäusewand 19 gehalten. Die innere Gehäusewand 19 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, gegittert aus­ gebildet, welche Gitterung 20 die Ansaugseite des Radialventilators 3 ist. Beim Betrieb des Radialventilators 3 wird Luft durch die Gitterung 20 an­ gesaugt und tritt durch einen zwischen der Schaufelanordnung 9 des Laufrades 7 und dem Elektromotor 14 befindlichen Ansaugspalt 21 in die Ansaugkammer 12 ein und wird durch die Drehbewegung des Laufrades 7 radial zur Drehrichtung gefördert, so daß der erzeugte Luftstrom durch den Austrittsstutzen 16 entsprechend der Pfeilrichtung austreten kann. Durch die Anordnung des Elektromotors 14 im Förderluftstrom wird dieser bei seinem Betrieb gleichzeitig gekühlt.

Der Elektromotor 14 ist über einen Leitungssatz 22, der aus der die An­ saugseite bildenden Gitterung 20 herausgeführt ist, elektrisch kontaktiert. Ein elektrischer Anschluß erfolgt durch einen Steckverbinder 23 innerhalb der Steuergerätebox 1.

Im Bereich des ansaugseitigen Endes des Fördergehäuses 15 sind um­ fänglich an das Fördergehäuse 15 Anschlagnasen 24 angeformt, wobei das Fördergehäuse 15, wie in Fig. 2 gezeigt, vier Anschlagnasen 24 trägt, die jeweils paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

Nach einer Montage des Radialventilators 3 auf der Außenwand 2 ist die Einsetztiefe durch die Anschlagnasen 24, wie aus Fig. 1 ersichtlich, be­ grenzt. Zur Befestigung des Radialventilators 3 bzw. seines Fördergehäu­ ses 15 in einer solchen Montageöffnung sind dem Fördergehäuse 15 Ver­ klammerungsfüße 25 zugeordnet, die durch die Montageöffnung hin­ durchgreifen und diese mit entsprechenden Rastvorsprüngen hintergrei­ fen. Die Verklammerungsfüße 25 sind materialelastisch, so daß eine Montage des Radialventilators an der Steuergerätebox 1 durch Einschie­ ben der Verklammerungsfüße 25 in eine Montageöffnung erfolgen kann.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Steuergerätebox

2

Außenwand

3

Radialventilator

4

Außenwand

5

Ausbruchstück

6

Kerbnut

7

Laufrad

8

Schaufel

9

Schaufelanordnung

10

Scheibe

11

Befestigungsstück

12

Ansaugkammer

13

Welle

14

Elektromotor

15

Fördergehäuse

16

Anschlußstutzen

17

Abluftschlauch

18

äußere Gehäusewand

19

innere Gehäusewand

20

Gitterung

21

Ansaugspalt

22

Leitungssatz

23

Steckverbinder

24

Anschlagnase

25

Verklammerungsfuß

Claims (9)

1. Radialventilator umfassend ein Antriebsaggregat und ein von ei­ nem Fördergehäuse (15) umgebenen, auf der Antriebswelle (13) des Antriebsaggregates (14) angeordnetes Laufrad (7) mit einer ringförmigen Schaufelanordnung (9), durch welche Schaufelanord­ nung (9) eine Ansaugkammer (12) gebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebsaggregat (14) zumindest teilweise in der Ansaugkammer (12) befindlich angeordnet ist, so daß die ringför­ mige Schaufelanordnung (9) das Antriebsaggregat (14) umgibt.

2. Radialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsaggregat (14) und der Schaufelanordnung (19) eine ringförmige Ansaugöffnung (21) gebildet ist.

3. Radialventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaufelanordnung (9) und das Antriebsaggregat (14) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

4. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse des Antriebsaggregates (14) zu­ mindest im Bereich seines von der Schaufelanordnung (9) umge­ benen Abschnittes im Querschnitt kreisrund ist.

5. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Fördergehäuse (15) an seinem ansaugsei­ tigen Ende Mittel (24, 25) trägt, mit denen der Radialventilator (3) in eine Montageöffnung einsetzbar und befestigbar ist.

6. Radialventilator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Montagemittel radial abragende Anschlagnasen (24) und in die Montageöffnung eingreifende und diese hintergreifende Rastvorsprünge (25) vorgesehen sind.

7. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebsaggregat ein Elektromotor (14) ist.

8. Verwendung eines Radialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialventilator (3) als Lüfter außenseitig auf einer Steuergerätebox (1) für ein Kraftfahr­ zeug angeordnet ist, wobei die Ansaugseite des Radialventilators (3) in Verbindung mit dem Inneren der Steuergerätebox (1) steht.

9. Steuergerätebox für ein Kraftfahrzeug mit einem als Lüfter einge­ setzten Radialventilator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Steuergerätebox (1) an zumindest einer vorbestimmten Stelle ihres Gehäuses (2, 4) eine als Aus­ bruchstelle vorgezeichnete Montagestelle für den Radialventilator (3) aufweist, in die nach einem Entfernen des Ausbruchstückes (5) der Radialventilator (3) von außen einsetzbar ist.