DE202006006522U1 - Heater for a motor vehicle has a motor with an external rotor supporting fan blades to convey air through a fan and an electric heat register - Google Patents

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Abstract

A motor with an external rotor (28) fits in a fan casing (22). Fan blades (30) on the external rotor convey air through the fan casing. An electric heat register (44) uses a detachable connection (38,42) like a locking connecting to make a releasable connection with the fan casing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizaggregat, insbesondere für Fahrzeuge.The The invention relates to a heating unit, in particular for vehicles.

Fahrzeuge neuerer Bauart haben Antriebsaggregate mit Wirkungsgraden, die gegenüber früheren Motoren sehr stark verbessert sind. Dies bedeutet, dass für die Heizung solcher Fahrzeuge wenig Abwärme zur Verfügung steht, d.h. wenn nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, frieren deren Insassen, wenn das Wetter kalt ist. Dies gilt insbesondere für Dieselfahrzeuge, aber auch für Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieben, und für Benzinfahrzeuge mit Hybridantrieb.vehicles newer design have power units with efficiencies over previous engines are very much improved. This means that for the heater such vehicles little waste heat to disposal stands, i. if not additional activities are hit, their occupants freeze when the weather is cold. This is especially true for Diesel vehicles, but also for Vehicles with fuel cell drives, and for hybrid-powered gasoline vehicles.

Aus diesem Grund verwendet man zusätzliche Heizaggregate, die teils mit Kraftstoff, teils mit Elektrizität betrieben werden.Out For this reason you use additional Heating units, partly fueled and partly powered by electricity become.

Solche Heizaggregate sollten vom Start weg wirksam sein, um den Fahrgastraum, den Fahrersitz, das Lenkrad, die Frontscheibe, das Dieselfilter etc. zu erwärmen und dadurch die Verkehrssicherheit zu erhöhen.Such Heating units should be effective from the start to the passenger compartment, the driver's seat, the steering wheel, the windscreen, the diesel filter etc. to heat and thereby increase traffic safety.

Zu diesem Zweck kann man in den ersten Minuten nach dem Start mittels eines kleinen elektrischen Heizaggregats erwärmte Luft in den Fahrersitz einblasen, ebenso in den hinteren Fußraum, sowie am Dieselfilter, um dort ein Ausflocken von Paraffin zu vermeiden.To You can do this for the first few minutes after the start blowing heated air into the driver's seat of a small electric heater, also in the back footwell, and on the diesel filter to avoid paraffin flocculation there.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Heizaggregat bereit zu stellen.It is therefore an object of the invention, a new heating unit ready to deliver.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Heizaggregat gemäß Anspruch 1. Ein solches Heizaggregat lässt sich sehr kompakt bauen. Durch die Rastverbindung erhält man einen modularen Aufbau, so dass mit dem Lüftergehäuse je nach den Erfordernissen Heizregister unterschiedlicher Leistung gekoppelt werden können, z.B. auch über Winkelstücke und dgl. Für eine Verwendung in arktischen Gebieten wird man Heizregister mit höherer Leistung verwenden als für die Verwendung in einem tropischen Land. Auch erleichtert dieser Aufbau die Reinigung eines solchen Aggregats und ggf. den Austausch defekter Teile.To the invention, this object is achieved by a heating unit according to claim 1. Leaves such a heating unit to build very compact. By the catch connection you get one modular design, allowing with the fan housing according to the requirements Heating coil of different power can be coupled, e.g. also about elbows and Like. For a use in arctic areas will be called with higher performance use as for the use in a tropical country. Also, this facilitates Set up the cleaning of such an aggregate and, if necessary, the replacement defective parts.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2. Man erhält hierdurch ein sehr kompaktes Heizaggregat mit guter Leistung.A preferred development of the invention is the subject of the claim 2. You get This makes a very compact heater with good performance.

Dabei wird gemäß Anspruch 8 das Heizaggregat mit Vorteil als Kleinlüfter ausgebildet. Derartige Kleinlüfter oder Minilüfter haben sehr kleine Abmessungen. Sie werden vor allem in der Elektronik als aktive Kühlelemente verwendet und verbinden eine sehr kompakte Bauweise mit Preiswürdigkeit, ausreichender Lebensdauer und hohem Wirkungsgrad. Z.B. haben

  • • die Lüfter der ebm-papst-Serie 400F Abmessungen von 10 × 40 × 40 mm,
  • • die der ebm-papst-Serie 400 von 20 × 40 × 40 mm,
  • • und die Lüfter der ebm-papst-Serie 600 von 25 × 60 × 60 mm.
In this case, the heating unit is advantageously designed as a small fan according to claim 8. Such small fans or mini fans have very small dimensions. They are mainly used in electronics as active cooling elements and combine a very compact design with value for money, sufficient life and high efficiency. For example
  • • the fans of the ebm-papst 400F series dimensions of 10 × 40 × 40 mm,
  • • the ebm-papst 400 series of 20 × 40 × 40 mm,
  • • and the ebm-papst 600 series fans of 25 × 60 × 60 mm.

Die Leistungsaufnahme solcher Lüfter liegt bei der Serie 400F bei 0,7 ... 0,9 W, und bei den Serien 400 und 600 bei 0,9 ... 3,4 W. Das Gewicht beträgt z.B. bei der Serie 400/400F zwischen 17 und 27 g, und bei der Serie 600 etwa 85 g.The Power consumption of such fans is 0.7 ... 0.9 W for the 400F series and 400 for the 400F series and 600 at 0.9 ... 3.4 W. The weight is e.g. in the series 400 / 400F between 17 and 27 g, and in the 600 series about 85 g.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den übrigen Unteransprüchen. Es zeigt:Further Details and advantageous developments of the invention result from those described below and shown in the drawing, in no way as a limitation the invention to be understood embodiments, and from the rest Dependent claims. It shows:

1 eine raumbildliche Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Heizaggregats mit einer ersten Ausführungsform eines Heizregisters nach der Erfindung, im Zustand vor dem Zusammenbau, 1 a three-dimensional view of a preferred embodiment of a heating unit according to the invention with a first embodiment of a heating register according to the invention, in the state before assembly,

2 einen Ausschnitt aus 1 zur Erläuterung einer Einzelheit, 2 a section from 1 to explain a detail,

3 eine zweite Ausführungsform eines Heizregisters nach der Erfindung. 3 a second embodiment of a heating register according to the invention.

1 zeigt links einen so genannten Rohrlüfter 20. Dieser hat ein Rohr 22, das links in der dargestellten Weise mit einem Befestigungsflansch 24 versehen ist. In diesem Rohr 22 ist der (nicht dargestellte) Innenstator eines Lüfters 26 mittels (nicht dargestellter) Speichen befestigt. Um den Innenstator herum rotiert im Betrieb ein Außenrotor 28, auf dessen Peripherie Lüfterflügel 30 befestigt sind, welche im Betrieb Luft in Richtung eines Pfeiles 32 axial durch das Rohr 22 transportieren. Aus diesem Grunde nennt man einen solchen Lüfter einen Axiallüfter. 1 zeigt links die Zuströmseite und rechts die Abströmseite des Lüfters 26. 1 shows on the left a so-called pipe ventilator 20 , This one has a tube 22 , the left in the manner shown with a mounting flange 24 is provided. In this tube 22 is the (not shown) inside stator of a fan 26 fastened by means of spokes (not shown). During operation, an outer rotor rotates around the inner stator 28 , on its periphery fan blades 30 are fixed, which in operation air in the direction of an arrow 32 axially through the pipe 22 transport. For this reason, such a fan is called an axial fan. 1 shows on the left the inflow side and on the right the downstream side of the fan 26 ,

Das Rohr 22 hat an seinem rechten Ende 34 drei Ausnehmungen, von denen nur die Ausnehmungen 36 und 38 sichtbar sind. An dem in der Zeichnung oberen Rand der Ausnehmung 36 befinden sich zwei in Umfangsrichtung verlaufende Aussparungen.The pipe 22 has at its right end 34 three recesses, of which only the recesses 36 and 38 are visible. At the upper edge of the recess in the drawing 36 There are two circumferentially extending recesses.

Eine linke Aussparung 38 hat eine Verbreiterung 40A, 40B, welche zur Verrastung mit einem Zapfen 42 dient, der an einem Heizregister 44 vorgesehen ist, oder zur Verrastung mit einem Zapfen 42' an einem Heizregister 46, das in 3 dargestellt ist.A left recess 38 has a broadening 40A . 40B , which for locking with a pin 42 serves, which is connected to a heating register 44 is provided, or for locking with a pin 42 ' on a heating register 46 , this in 3 is shown.

Rechts von der linken Aussparung 38 befindet sich eine federnde Rastzunge 48, und rechts von dieser eine rechte Aussparung 50, welche parallel zur Aussparung 38 verläuft und es der Rastzunge 48 ermöglicht, beim Einführen eines Rastzapfens 42 oder 42' federnd nach rechts auszuweichen, ebenso beim Herausnehmen eines solchen Rastzapfens in der entgegengesetzten Richtung.Right from the left recess 38 there is a resilient latching tongue 48 , and to the right of this a right-hand recess 50 , which are parallel to the recess 38 runs and it the catch tongue 48 allows, when inserting a locking pin 42 or 42 ' to escape resiliently to the right, as well as when removing such a locking pin in the opposite direction.

Entsprechende Rast-Aussparungen befinden sich bei der Ausnehmung 38 und bei der dritten, in 1 nicht sichtbaren Ausnehmung des Rohres 22.Corresponding latching recesses are located in the recess 38 and at the third, in 1 invisible recess of the tube 22 ,

Die 1 und 3 zeigen als Beispiele die beiden Heizregister 44 und 46. Diese haben die gleiche Basisstruktur, unterscheiden sich aber hinsichtlich der Elemente für die elektrische Heizung. Übereinstimmende Elemente werden deshalb mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben.The 1 and 3 show as examples the two heating registers 44 and 46 , These have the same basic structure, but differ in terms of electrical heating elements. Corresponding elements are therefore designated by the same reference numerals and usually only described once.

Beide Heizregister haben einen ringförmigen Träger 56, an dem oben ein elektrisches Anschlusselement 58 vorgesehen ist, das zur Verbindung mit einem Anschlussstecker 60A oder 60B dient. Die Ausnehmung 38 dient zur Aufnahme des Anschlusselements 58 und ist deshalb besonders breit ausgebildet.Both heating coils have an annular support 56 , at the top of an electrical connection element 58 is provided for connection to a connector 60A or 60B serves. The recess 38 serves to accommodate the connection element 58 and is therefore particularly broad.

Vom Träger 56 erstreckt sich nach rechts ein rohrartiger Fortsatz 58, dessen Aufbau mit der Struktur am rechten Ende 34 des Rohres 22 übereinstimmt, weshalb für gleiche oder gleich wirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.From the carrier 56 extends to the right a tubular extension 58 , whose construction with the structure at the right end 34 of the pipe 22 why the same reference numerals are used for identical or identically acting parts.

Vom Ring 56 stehen nach links insgesamt sechs Führungsabschnitte 62 in axialer Richtung vor, die voneinander Abstände von jeweils 60° haben. Drei der Führungsabschnitte 62 sind mit Rastzapfen 42 bzw. 42' versehen. Diese haben jeweils Abstände von 120°. Die Führungsabschnitte 62 sind so bemessen, dass sie in das Rohr 22 passen und von diesem geführt werden.From the ring 56 There are six guide sections to the left 62 in the axial direction, which have distances of 60 ° from each other. Three of the leadership sections 62 are with locking pins 42 respectively. 42 ' Mistake. These each have distances of 120 °. The guide sections 62 are sized to fit in the pipe 22 fit and be guided by this.

An den Führungsabschnitten 62 ist das eigentliche elektrische Heizelement befestigt, das sich also in einem freien Durchlass 64 befindet, der von dem Ring 56 gebildet wird, so dass die vom Lüfter 26 geförderte Luft dieses Heizelement durchströmt und dabei erhitzt wird.At the guide sections 62 The actual electrical heating element is attached, which is thus in a free passage 64 that is from the ring 56 is formed, so that the fan 26 conveyed air flows through this heating element and is heated.

Beim Heizregister 44 gemäß 3 hat das Heizelement die Form einer sehr gut wärmeleitfähigen Platte 66 mit einer zentralen, sternartigen Durchbrechung 68 und insgesamt sechs im Randbereich vorgesehenen zusätzlichen Durchbrechungen 70. Diese Platte kann aus Metall oder einem hitzebeständigen, gut wärmeleitfähigen Kunststoff hergestellt sein. Dasselbe gilt analog für die Platte 80 nach 3. Die Platten 66 bzw. 80 werden elektrisch erwärmt und geben ihre Wärme an die durch strömende Luft ab. Durch Steuerung der Drehzahl des Lüfters 26 kann die Temperatur der durch strömenden Luft sehr einfach beeinflusst werden, z.B. durch einen Temperaturregler. Hierzu wird die Temperatur der aus dem Heizregister 44 oder 46 strömenden Luft mittels eines (nicht dargestellten) Sensors in bekannter Weise erfasst. Alternativ ist auch eine Regelung der Stromzufuhr zum betreffenden Heizregister möglich.At the heating register 44 according to 3 the heating element has the shape of a very good thermal conductivity plate 66 with a central, star-like opening 68 and a total of six provided in the edge region additional openings 70 , This plate can be made of metal or a heat-resistant, good thermal conductivity plastic. The same applies analogously for the plate 80 to 3 , The plates 66 respectively. 80 are heated electrically and give off their heat to the air flowing through. By controlling the speed of the fan 26 The temperature of the flowing air can be influenced very easily, eg by a temperature controller. For this, the temperature of the heating register 44 or 46 flowing air detected by a sensor (not shown) in a known manner. Alternatively, a regulation of the power supply to the relevant heating register is possible.

Längs der Ränder der zentralen Durchbrechung 68 verläuft eine Randauskleidung 72 aus Metall, die sowohl zum Schutz der Kanten der Durchbrechung 68 wie auch als Heizdraht dient. Dieser verläuft zwischen zwei elektrischen Anschlüssen 74 und 76, die zur Verbindung mit dem Stecker 60A dienen. Der Verlauf der elektrischen Verbindungen und des Heizdrahtes ergibt sich klar aus 1. Die Anschlüsse 74 und 76 sind bevorzugt Bestandteil der Platte 66, um eine einfache Fertigung zu ermöglichen.Along the edges of the central opening 68 runs an edge lining 72 made of metal, which both protects the edges of the opening 68 as well as serving as a heating wire. This runs between two electrical connections 74 and 76 for connecting to the plug 60A serve. The course of the electrical connections and the heating wire is clear 1 , The connections 74 and 76 are preferred part of the plate 66 to enable easy manufacturing.

3 zeigt das Heizregister 46. Dieses hat ein Heizelement in Form einer Platte 80 mit insgesamt sechzehn Durchbrechungen 82 in Form von Kreisringsektoren, die sich jeweils über etwa 50° erstrecken und durch vier massive Abschnitte 84 mit einer Winkelerstreckung von jeweils etwa 40° voneinander getrennt sind. 3 shows the heating register 46 , This has a heating element in the form of a plate 80 with a total of sixteen openings 82 in the form of circular sectors, each extending over about 50 °, and four massive sections 84 separated by an angular extent of about 40 ° each.

Die Platte 80 hat auch hier seitliche Fortsätze 86, 88 mit elektrischen Anschlüssen, die zur Verbindung mit dem Stecker 66B dienen. Vom Anschluss 86 geht eine Verbindung zu einem in Umfangsrichtung verlaufenden Heizleiter 90, der sich entgegen dem Uhrzeigersinn etwa 330° weit erstreckt, dann bei 92 seine Richtung umkehrt und in Gegenrichtung zurück verläuft bis zu einer Umkehrstelle 94, etc.The plate 80 also has lateral extensions here 86 . 88 with electrical connections for connection to the plug 66B serve. From the connection 86 connects to a circumferentially extending heat conductor 90 which extends approximately 330 ° counterclockwise, then at 92 his direction reverses and runs back in the opposite direction to a reversal point 94 , Etc.

Der innerste Abschnitt des Heizleiters 90 umschließt eine zentrale Öffnung 100 und ist über einen radialen Abschnitt 102 mit dem elektrischen Anschluss 88 verbunden. Wie man erkennt, wird jede der Durchbrechungen 82 an mindestens einem Randabschnitt vom Heizleiter 90 berührt.The innermost section of the heating conductor 90 encloses a central opening 100 and is over a radial section 102 with the electrical connection 88 connected. As you can see, each of the breakthroughs 82 on at least one edge portion of the heating conductor 90 touched.

Der Heizleiter 90 wird zweckmäßig als Folie auf die Platte 80 aufgebracht, um eine einfache Montage zu ermöglichen.The heating conductor 90 is useful as a film on the plate 80 Applied to allow easy installation.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, kann mit dem Rohr 22 entweder das Heizregister 44 oder das Heizregister 46 gekoppelt werden.As can be seen from the drawings, can with the pipe 22 either the heating register 44 or the heating register 46 be coupled.

Auch kann man gemäß 1 das Heizregister 44 mit dem Rohr 22 und anschließend das Heizregister 46 mit dem Heizregister 44 verbinden. Da es sich um eine modulare Bauweise handelt, ergibt sich eine große Variationsbreite. Auch kann z.B. mit dem Rohr 22 zunächst ein (nicht dargestelltes) Verbindungsknie verbunden werden, um die aus dem Rohr 22 austretende kalte Luft z.B. um 90° nach unten umzulenken, und an das freie Ende dieses Knies kann man dann ein oder mehrere Heizregister anschließen, um genau an einer gewünschten Stelle eine hohe Wärmekonzentration zu erreichen, z.B. am Dieselfilter eines Motors.Also you can according to 1 the heating register 44 with the pipe 22 and then the heating register 46 with the heating register 44 connect. Since it is a modular design, there is a wide range of variation. Also, for example, with the pipe 22 First, a (not shown) Verbindungsknie be connected to the out of the tube 22 Exiting cold air, for example, to deflect 90 ° down, and at the free end of this knee can then connect one or more heating registers to achieve exactly at a desired location, a high heat concentration, for example, the diesel filter of an engine.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.By nature are in the Under the present invention multiple modifications and modifications possible.

Claims (8)

Heizaggregat, insbesondere für ein Fahrzeug, welches Heizaggregat aufweist: Ein Lüftergehäuse (22), in welchem ein Motor mit einem Außenrotor (28) angeordnet ist; am Außenrotor (28) angeordnete Lüfterflügel (30) zum Transport von Luft durch das Lüftergehäuse (22); und mindestens ein elektrisches Heizregister (44; 46), welches über eine lösbare Verbindung (38, 42), insbesondere eine Rastverbindung, mit dem Lüftergehäuse (22) lösbar verbunden ist.Heating unit, in particular for a vehicle, which has a heating unit: a fan housing ( 22 ), in which a motor with an outer rotor ( 28 ) is arranged; on the outer rotor ( 28 ) arranged fan blades ( 30 ) for the transport of air through the fan housing ( 22 ); and at least one electrical heating register ( 44 ; 46 ), which via a detachable connection ( 38 . 42 ), in particular a latching connection, with the fan housing ( 22 ) is releasably connected. Heizaggregat nach Anspruch 1, bei welchem das Heizregister (44; 46) einen Träger (66; 80) für ein elektrisches Widerstands-Heizelement (72; 90) aufweist, welcher Träger mit mindestens einem Durchlass (68; 82) für die durch dieses Widerstands-Heizelement zu erwärmende Luft versehen ist.Heating unit according to claim 1, wherein the heating register ( 44 ; 46 ) a carrier ( 66 ; 80 ) for an electrical resistance heating element ( 72 ; 90 ), which carrier with at least one passage ( 68 ; 82 ) is provided for the air to be heated by this resistance heating element. Heizaggregat nach Anspruch 2, bei welchem das elektrische Widerstands-Heizelement mindestens bereichsweise als Heizdraht (72; 90) ausgebildet ist.Heating unit according to claim 2, wherein the electrical resistance heating element at least partially as a heating wire ( 72 ; 90 ) is trained. Heizaggregat nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem das Heizregister (44) ein Heizelement (46) mit mindestens einer Luftdurchtrittsöffnung (68) aufweist, an deren Rand mindestens bereichsweise eine Randauskleidung (72) aus Metall vorgesehen ist, welche mit elektrischen Anschlüssen (74, 76) zur Stromzufuhr verbunden ist.Heating unit according to claim 2 or 3, wherein the heating register ( 44 ) a heating element ( 46 ) with at least one air passage opening ( 68 ) has at its edge at least partially an edge lining ( 72 ) is provided of metal, which with electrical connections ( 74 . 76 ) is connected to the power supply. Heizaggregat nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem das Heizregister (46) ein Heizelement (80) mit wenigstens einer Luftdurchtrittsöffnung (82) aufweist, auf welchem Heizelement eine Heizfolie (90) befestigt ist.Heating unit according to claim 2 or 3, wherein the heating register ( 46 ) a heating element ( 80 ) with at least one air passage opening ( 82 ), on which heating element a heating foil ( 90 ) is attached. Heizaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das mindestens eine Heizregister (44; 46) einen Anschluss (74, 76; 86, 88) für die Stromzufuhr aufweist.Heating unit according to one of the preceding claims, in which the at least one heating register ( 44 ; 46 ) a connection ( 74 . 76 ; 86 . 88 ) for the power supply. Heizaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das mindestens eine Heizregister (44; 46) auf der Luftabströmseite des Lüfters (20) angeordnet ist.Heating unit according to one of the preceding claims, in which the at least one heating register ( 44 ; 46 ) on the downstream side of the fan ( 20 ) is arranged. Heizaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Motor mit den an seinem Außenrotor (28) angeordneten Lüfterflügeln (30) und dem Lüftergehäuse (22) einen so genannten Kleinlüfter bildet.Heating unit according to one of the preceding claims, in which the motor is connected to those on its outer rotor ( 28 ) arranged fan blades ( 30 ) and the fan housing ( 22 ) forms a so-called small fan.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102015016613A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-22 Liebherr-Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Fan with heating function

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