DE202011103765U1

DE202011103765U1 - Gebläseanordnung

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Publication number: DE202011103765U1
Application number: DE202011103765U
Authority: DE
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2011-12-01
Anticipated expiration: 2021-07-28
Also published as: US20130011240A1; CN103097154A; JP2013535374A; KR20140012606A; WO2012019712A1; KR101887379B1; EP2603388B1; ES2440971T3; US9067473B2; CN103097154B; EP2603388A1

Abstract

Gebläseanordnung mit n Lüftern, wobei n > 1 ist, mit einer Gehäuseanordnung (22, 40) zur Aufnahme dieser Lüfter (24, 26, 28), welche Gehäuseanordnung (22, 40) aufweist: a) ein erstes Gehäuseteil (22) mit Durchströmöffnungen (76), die jeweils einem der Lüfter (24, 26, 28) zugeordnet sind, und mit mindestens einer Montageöffnung (78), durch welche ein Lüfter (24, 26, 28) in dieses erste Gehäuseteil (22) eingeführt und im Bereich der zugeordneten Durchströmöffnung (76) befestigt werden kann; b) ein zweites Gehäuseteil (40), welches – auf einer Seite mit dem ersten Gehäuseteil (22) auf dessen Seite mit der mindestens einen Montageöffnung (78) verbunden ist und – auf einer anderen Seite mindestens eine Luftaustrittsöffnung (42) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung mit Lüftern.
Zur Kühlung in Telefon- und Sendeanlagen sind Trays bekannt, in denen mehrere Lüfter in einer Art Schublade angeordnet sind. Solche Anordnungen ermöglichen einen einfachen Austausch defekter Lüfter, erfordern aber viel Platz, der bei manchen Anwendungen nicht vorhanden ist. Auch sind solche Trays schwer, was bei mobilen Anwendungen unerwünscht ist, da hierdurch der Energieverbrauch steigt.
In Kraftfahrzeugen wird für die Belüftung üblicherweise ein einzelnes Radialgebläse verwendet, das eine entsprechende Größe in alle drei Raumrichtungen hat. Insbesondere bei Kleinwagen kann es schwierig sein, hierfür einen Bauraum zu finden. Dies gilt besonders für Hybridfahrzeuge mit ihren großen und schweren Batterien, die im Betrieb sehr heiß werden können und dann effizient gekühlt werden müssen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Gebläseanordnung bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Schutzanspruchs 1. Eine Gebläseanordnung mit n Lüftern, wobei n > 1 ist, hat eine Gehäuseanordnung zur Aufnahme dieser Lüfter, welche Gehäuseanordnung ein erstes Gehäuseteil mit Durchströmöffnungen aufweist, die jeweils einem der Lüfter zugeordnet sind, und mindestens eine Montageöffnung hat, durch welche ein Lüfter in dieses erste Gehäuseteil eingeführt und im Bereich der zugeordneten Durchströmöffnung befestigt werden kann, und ein zweites Gehäuseteil, welches auf einer Seite mit dem ersten Gehäuseteil auf dessen Seite mit der mindestens einen Montageöffnung verbunden ist und auf der anderen Seite eine Luftaustrittsöffnung aufweist.
Man kann so auf engem Raum mehrere Lüfter unterbringen. Das können Lüfter einer Standardbauart sein, so dass sie preiswert sind und bei Defekten leicht ausgetauscht werden können. Auch können bei Bedarf einzelne Lüfter zu- oder abgeschaltet werden, z. B. über einen Bus.
Durch die Aufteilung der Lüfterleistung auf eine Mehrzahl von kleineren Lüftern wird es möglich, die Form der Gehäuseteile sehr individuell an den vorhanden Bauraum anzupassen, z. B. durch eine gewundene Bauweise, wodurch eine Vielzahl von Bauformen ermöglicht wird und der vorhandene Bauraum sehr gut ausgenutzt werden kann. Es sind auch ein geringes Gewicht und ein guter Wirkungsgrad erreichbar.
Bevorzugt ist das erste Gehäuseteil mindestens bereichsweise gewunden ausgebildet. Bevorzugt sind die Lüfter als Gerätelüfter ausgebildet, denen zu ihrem Antrieb jeweils ein Elektromotor zugeordnet ist. Bevorzugt ist das zweite Gehäuseteil zum Anschluss eines Filters, zu kühlender elektrischer Geräte oder dergleichen ausgebildet. Bevorzugt ist das zweite Gehäuseteil gewunden ausgebildet. Bevorzugt weisen die Lüfter Lüfterräder auf, die jeweils um eine Drehachse drehbar sind, und die Drehachsen mindestens eines Teils dieser Lüfterräder verlaufen unter einem Winkel zueinander, der von der Parallelität verschieden ist. Bevorzugt sind die Lüfter mindestens teilweise als Radiallüfter ausgebildet. Bevorzugt sind die Lüfter mindestens teilweise als Axiallüfter ausgebildet.
Eine bevorzugte Weiterbildung ergibt sich aus dem Gegenstand des Anspruchs 8, wonach die Lüfter einzeln oder gruppenweise einschaltbar sind.
Durch die Möglichkeit, die Lüfter einzeln anzusteuern bzw. einschalten zu können, kann in Fällen, in denen ein geringer Luftstrom benötigt wird, durch Abschalten eines Teils der Lüfter Energie gespart werden.
Bevorzugt hat mindestens ein Teil der Lüfter eine von einander verschiedene Resonanzfrequenz. Bevorzugt ist die Gebläseanordnung mit anwenderspezifischen Peripheriebauteilen versehen. Bevorzugt ist die Gebläseanordnung im Bereich der Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs angeordnet, um die dortigen elektronischen Geräte zu kühlen, wobei die gewundene Ausführung des ersten Gehäuseteils an die Raumverhältnisse im Bereich der Instrumententafel angepasst ist. Bevorzugt übernimmt die Gebläseanordnung Kühlaufgaben in einem Kraftfahrzeug, wobei die gewundene Ausführung des ersten Gehäuseteils an die Raumverhältnisse im Kraftfahrzeug angepasst ist. Bevorzugt ist mindestens ein Teil der Lüfter im ersten Gehäuseteil auf einem zugeordneten Sockel angeordnet ist. Bevorzugt ist den Lufteinlässen mindestens eines Teils der Lüfter ein gemeinsames Filterorgan zugeordnet. Bevorzugt ist zwischen dem Filter und den Lufteinlässen ein Abstützglied für das Filterorgan vorgesehen. Bevorzugt ist das Filter in einem Filtergehäuse angeordnet, welches abnehmbar am ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Bevorzugt ist im zweiten Gehäuseteil mindestens einem der Lüfter ein separater Ausblaskanal zugeordnet. Bevorzugt ist am Auslass eines Ausblaskanals mindestens ein Luftleitflügel vorgesehen, um den Volumenstrom zu steuern, der im Betrieb durch diesen Ausblaskanal strömt. Bevorzugt ist n > 2.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat ein Kraftfahrzeug eine solche Gebläseanordnung.
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 Unteransprüchen. Es zeigt:
1 eine raumbildliche Darstellung einer Gebläseanordnung (20), bei der die Luft an einem ersten Gehäuseteil (22) durch ein Filter (74) angesaugt und durch ein zweites Gehäuseteil (40) ausgeblasen und z. B. einem zu kühlenden Objekt zugeführt wird,
2 eine Draufsicht, gesehen längs des Pfeiles II der 1,
3 eine Darstellung analog 2, bei der aber das Luftfilter nicht dargestellt ist,
4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV-IV der 2,
5 eine Explosionsdarstellung des ersten Gehäuseteils,
6 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VI-VI der 3,
7 einen Schnitt, gesehen längs der Linie VII-VII der 3.
8 eine vergrößerte, raumbildliche Darstellung des Schaltkastens 36, der in den 1 bis 3 dargestellt ist.
9 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils IX der 8,
10 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils X der 8,
11 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils XI der 8,
12 eine stark schematisierte, raumbildliche Darstellung einer bestückten Leiterplatte 94, die sich im Schaltkasten 36 befindet, und
13 eine Draufsicht auf die Leiterplatte 94, analog 12,
1 und 2 zeigen die äußere, sehr kompakte Form einer Gebläseanordnung 20. Diese hat ein erstes Gehäuseteil 22, in welchem, wie in 3 dargestellt, drei Radiallüfter 24, 26, 28 angeordnet sind, deren Drehrichtung (UZS) durch Pfeile angedeutet ist. Außen am ersten Gehäuseteil 22 können beispielsweise drei schwingungsdämpfende Aufhängungen 30, 32, 34 vorgesehen sein, mit denen das erste Gehäuseteil 22 an einer beliebigen Stelle befestigt werden kann. Diese Aufhängungen reduzieren die Übertragung von Körperschall. Ferner ist am ersten Gehäuseteil 22 ein Schaltkasten 36 angebracht. Dieser enthält (nicht dargestellte) elektronische Bauelemente, die z. B. zur Verbindung mit einem Steuerbus 38 dienen, mit dessen Hilfe die Lüfter 24, 26, 28 gesteuert werden können. Es gibt verschiedene Arten solcher Steuerbusse, die dem Fachmann geläufig sind.
Diese Bauteile können auch dazu dienen, die Lüfter 24, 26, 28 auf etwas unterschiedliche Drehzahlen einzustellen, um akustische Effekte, z. B. Resonanzen, zu reduzieren.
In 1 befindet sich rechts vom ersten Gehäuseteil 22 ein zweites Gehäuseteil 40, das bei diesem Ausführungsbeispiel nur die Funktion hat, die von den Lüftern 24, 26, 28 geforderte Luft einem Auslass 42 zuzuführen, wobei Luftleitflügel 44, 46 vorgesehen sind, um den Volumenstrom, der von den einzelnen Lüftern 24, 26, 28 erzeugt wird, abzustimmen, so dass eine Überlastung einzelner Lüfter vermieden wird. Die durch Pfeile 50 symbolisierte Luft (1) wird durch die Durchströmöffnungen 76 (3) von den Lüftern 24, 26, 28 angesaugt. Die ausströmende Luft wird durch Pfeile 48 symbolisiert, und die angesaugte Luft durch Pfeile 50. Sofern Axiallüfter verwendet werden, kann auch die Bewegungsrichtung der Luft umgekehrt werden, wozu dann über den Bus 38 die Drehrichtung der Axiallüfterräder reversiert wird.
Wie die 1, 4 und 5 gut zeigen, ist das erste Gehäuseteil 22 so geformt, dass es z. B. optimal an die Form des Hohlraums 54 eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs angepasst ist, der z. B. durch eine Instrumententafel, die im Bereich der Instrumententafel angeordneten Bauteile oder dergleichen definiert wird, wie dies in 4 als Teil des Fahrzeugs angedeutet ist. Die Form des Hohlraums 54 ist hier z. B. konkav, könnte aber ebenso flach oder konvex sein. Sehr vorteilhaft ist, dass auch eine Anpassung an die Form von gewundenen Hohlräumen möglich ist. In 4 sind die zum Antrieb der Lüfter 24, 26, 28 vorgesehenen Elektromotoren zu sehen.
Zu diesem Zweck sind im ersten Gehäuseteil 22 Sockel 56, 58, 60 vorgesehen. Auf dem Sockel 56 ist der Lüfter 24 beispielsweise mittels Schrauben 62, 64 und Gummipuffern 66, 68 befestigt, vgl. auch 6. Es sind auch andere Befestigungs- und Entkopplungsmittel wie Gummi-Clip-Verbindungen möglich. Auf dem Sockel 58 ist der Lüfter 26 befestigt, und auf dem Sockel 60 der Lüfter 28. Auf diese Weise kann jeder einzelne Lüfter in der gewünschten Weise räumlich orientiert werden, entsprechend den lokalen Erfordernissen, z. B. in einem Fahrzeug.
Die dargestellten Lüfter sind Radiallüfter, jedoch können bei Bedarf auch andere Lüftertypen verwendet werden.
Wie man in 4 ohne weiteres erkennt, brauchen die Drehachsen 24A, 26A, 28A der drei Lüfter 24, 26, 28 bzw. der Lüfterräder nicht parallel zueinander verlaufen. Z. B. könnte die Drehachse 26A senkrecht zur Drehachse 24A verlaufen, und die Drehachse 28A könnte, z. B. senkrecht zur Drehachse 26A verlaufen.
Auf der Einlassseite der drei Lüfter 24, 26, 28 ist ein Abstützelement 70 in Form eines Gitters befestigt. Es hat Längsrippen 72, vgl. 3 und 7. Diese dienen zur Abstützung eines Filterorgans 74, damit dieses nicht von den Lüfterrädern angesaugt werden kann. Außerdem hat das Abstützelement 70 drei Ausnehmungen (Durchströmöffnungen, Lufteinlässe) 76 (4), durch welche die Luft in die Lüfter 24, 26, 28 einströmen kann.
Das Filterorgan 74 wird durch ein Filtergehäuse 80 lösbar festgehalten, damit es ausgetauscht werden kann. Die Form des Filtergehäuses 80 ist an die Form des ersten Gehäuseteils 22 angepasst, vgl. 4, und presst dieses dadurch gegen das Abstützelement 70.
8 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Schaltkastens 36 der 1 bis 3. Dieser hat eine Gehäusekappe 90, die mit vier federnden Laschen 92 versehen ist, mit deren Hilfe sie in entsprechenden Ausnehmungen des Gehäuseteils 22 eingerastet ist.
Der Schaltkasten 36 enthält eine zentrale Elektronik für alle drei Lüfter 24, 26, 28, um diese Lüfter aufeinander abzustimmen. Bei der Montage in einem Kraftfahrzeug kann es nämlich sein, dass die Lüfter mit unterschiedlichen Leistungen und folglich unterschiedlichen Drehzahlen arbeiten müssen, und dann muss man versuchen, die Lüfter mit unterschiedlichen Drehzahlen so zu betreiben, dass störende akustische Phänomene vermieden werden. Auch kann es notwendig sein, einen oder auch mehrere der Lüfter 24, 26, 28 selektiv aus- und einzuschalten, z. B. über den zentralen Bus 38, der in 2 dargestellt ist.
9 bis 11 zeigen Seitenansichten zur 8.
Die 12 und 13 zeigen eine Leiterplatte 94, auf der schematisch elektronische Bauelemente 96 dargestellt sind. Ferner befinden sich auf der Leiterplatte 94 Anschlüsse 98, an welche drei Verbindungsleitungen 100 zum zentralen Bus 38 angeschlossen sind. Die Verbindungsleitungen 100 sind in der üblichen Weise durch Dichtungen 102 in der Wand der Kappe 90 durchgeführt, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Schaltkasten 36 zu verhindern.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich, um die Gebläseanordnung an verschiedene Raumformen anzupassen.
Statt drei Lüftern können z. B. auch zwei, vier, fünf oder sechs Lüfter 22, 24, 26 vorgesehen sein.
Sensoren (z. B. für Temperatur und Feuchtigkeit der Luft) können z. B. im zweiten Gehäuseteil 40 angeordnet werden.
Es kann jedem oder einem Teil der Lüfter ein separater Ausblaskanal 47 (6) zugeordnet sein, und es können auch gemeinsame Ausblaskanäle 47 für jeweils zwei oder mehr Lüfter 22, 24, 26 vorgesehen sein.
Bevorzugt haben die Lüfter 22, 24, 26 und/oder der Schaltkasten 36 eine Schutzart, die mindestens der Norm IP54 entspricht.
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 Nicht-Patentliteratur

Norm IP54 [0044]

Claims

Gebläseanordnung mit n Lüftern, wobei n > 1 ist, mit einer Gehäuseanordnung (22, 40) zur Aufnahme dieser Lüfter (24, 26, 28), welche Gehäuseanordnung (22, 40) aufweist: a) ein erstes Gehäuseteil (22) mit Durchströmöffnungen (76), die jeweils einem der Lüfter (24, 26, 28) zugeordnet sind, und mit mindestens einer Montageöffnung (78), durch welche ein Lüfter (24, 26, 28) in dieses erste Gehäuseteil (22) eingeführt und im Bereich der zugeordneten Durchströmöffnung (76) befestigt werden kann; b) ein zweites Gehäuseteil (40), welches – auf einer Seite mit dem ersten Gehäuseteil (22) auf dessen Seite mit der mindestens einen Montageöffnung (78) verbunden ist und – auf einer anderen Seite mindestens eine Luftaustrittsöffnung (42) aufweist.
Gebläseanordnung nach Anspruch 1, bei welcher das erste Gehäuseteil (22) mindestens bereichsweise gewunden ausgebildet ist.
Gebläseanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Lüfter (24, 26, 28) als Gerätelüfter (24, 26, 28) ausgebildet sind, denen zu ihrem Antrieb jeweils ein Elektromotor zugeordnet ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das zweite Gehäuseteil (40) zum Anschluss eines Filters, zu kühlender elektrischer Geräte oder dergleichen ausgebildet ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das zweite Gehäuseteil (40) gewunden ausgebildet ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lüfter (24, 26, 28) Lüfterräder aufweisen, die jeweils um eine Drehachse drehbar sind, und die Drehachsen (24A, 26A, 28A) mindestens eines Teils dieser Lüfterräder unter einem Winkel zueinander verlaufen, der von der Parallelität verschieden ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lüfter (24, 26, 28) mindestens teilweise als Radiallüfter (24, 26, 28) oder mindestens teilweise als Axiallüfter ausgebildet sind.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Lüfter (24, 26, 28) einzeln oder gruppenweise einschaltbar sind.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens ein Teil der Lüfter (24, 26, 28) eine von einander verschiedene Resonanzfrequenz hat.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Gebläseanordnung (20) mit anwenderspezifischen Peripheriebauteilen versehen ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche im Bereich der Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, um die dortigen elektronischen Geräte zu kühlen, wobei die gewundene Ausführung des ersten Gehäuseteils (22) an die Raumverhältnisse im Bereich der Instrumententafel angepasst ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche Kühlaufgaben in einem Kraftfahrzeug übernimmt, wobei die gewundene Ausführung des ersten Gehäuseteils (22) an die Raumverhältnisse im Kraftfahrzeug angepasst ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens ein Teil der Lüfter (22, 24, 26) im ersten Gehäuseteil (22) auf einem zugeordneten Sockel (56, 58, 60) angeordnet ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher den Durchströmöffnungen (76) mindestens eines Teils der Lüfter (22, 24, 26) ein gemeinsames Filter (74) zugeordnet ist.
Gebläseanordnung nach Anspruch 14, bei welcher zwischen dem Filter (74) und den Durchströmöffnungen (76) ein Abstützglied (70) für das Filter (74) vorgesehen ist.
Gebläseanordnung nach Anspruch 14 oder 15, bei welcher das Filter (74) in einem Filtergehäuse angeordnet ist, welches abnehmbar am ersten Gehäuseteil (22) angeordnet ist.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher im zweiten Gehäuseteil (40) mindestens einem der Lüfter (24, 26, 28) ein separater Ausblaskanal (47) zugeordnet ist.
Gebläseanordnung nach Anspruch 17, bei welcher am Auslass eines Ausblaskanals (47) mindestens ein Luftleitflügel (44, 46) vorgesehen ist, um den Volumenstrom zu steuern, der im Betrieb durch diesen Ausblaskanal (47) strömt.
Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher n > 2 ist.
Kraftfahrzeug mit einer Gebläseanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.