EP1589229A1

EP1589229A1 - Gebläse

Info

Publication number: EP1589229A1
Application number: EP05006644A
Authority: EP
Inventors: Arne Fischer
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: DE102004019868A1; DE502005007301D1; EP1589229B1

Abstract

Ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst ein Gebläsegehäuse (12), einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14), ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) aufweist, welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung R) über dem Förderkanal (14) bewegen, einen Eintrittsbereich (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal (14), in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegend einen Unterbrechungsbereich (36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein in der Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegender Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) mit einem radial äußeren Abschnitt in Rotationsrichtung (R) vor einem radial inneren oder/und radial mittleren Abschnitt liegt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Heizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen, und einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal.

Derartige im Allgemeinen auch als Seitenkanalgebläse bezeichnende Gebläse werden bevorzugt eingesetzt, um bei Fahrzeugheizgeräten, wie z. B. Standheizung oder Zuheizer, die zur Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft in eine Brennkammer einzuleiten. Mit der Rotation des Förderrads wird die zu fördernde Luft in dem Förderkanal in eine wendelartige Strömung versetzt, wobei bei der Bewegung entlang des Förderkanals von dem Eintrittsbereich zu einem in der Strömungsrichtung bzw. Rotationsrichtung des Förderrads vor dem Unterbrechungsbereich liegenden Austrittsbereich ein allmählicher Druckanstieg auftritt. Ein Teil des in Umfangsrichtung geförderten Luftvolumens wird jedoch nicht im Austrittsbereich durch eine Austrittsöffnung hindurch austreten und beispielsweise in Richtung zu einer Brennkammer gefördert, sondern bleibt eingeschlossen in den zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln gebildeten Volumina. Der Grund hierfür ist unter anderem, dass Förderschaufeln bzw. Förderrad einerseits und Unterbrechungsbereich andererseits so aufeinander abgestimmt sind, dass zum Vermeiden von Druckverlusten zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich die Förderschaufeln mit möglichst geringem Abstand über die im Wesentlichen plane Oberfläche des Unterbrechungsbereichs hinweg streichen, so dass ein nahezu dichter Abschluss der angesprochenen Volumina auftritt. In diesen Volumina ist jedoch die Luft mit dem am Austrittsbereich vorherrschenden Druck eingeschlossen, der deutlich höher ist, als der am Eintrittsbereich vorherrschende Druck. Bewegt sich ein derartiges Volumen über den Unterbrechungsbereich hinweg und überstreicht die in der Rotationsrichtung voran laufende, das Volumen begrenzende Förderschaufel den Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs, so öffnet sich ein derartiges Volumen mit dem darin unter Druck eingeschlossenen Gas in Richtung zum Eintrittsbereich. Es kommt zu einer spontanen Druckentspannung, die periodisch bei jedem Öffnen eines derartigen Volumens auftritt. Dies kann zu Druckpulsationen und zur Beeinträchtigung der Fördereffizienz führen, kann gleichzeitig aber auch zur Entstehung entsprechend periodischer Geräusche führen. Weiterhin kann bei ungünstiger Geometrie der Fall auftreten, dass die sich spontan entspannende und in den Eintrittsbereich aus einem derartigen Volumen eintretende Luft den Aufbau der wendelartigen Strömung im Förderkanal beeinträchtigt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, mit dem eingangs genannten Aufbau derart auszugestalten, dass ein verbessertes Betriebsverhalten erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal, in Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein in der Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegender Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs mit einem radial äußeren Abschnitt in Rotationsrichtung vor einem radial inneren oder/und radial mittleren Abschnitt liegt.

Zu einem derartigen erfindungsgemäßen Gebläse sei zunächst ausgeführt, dass die Aussage, dass ein bestimmter Bereich "in Rotationsrichtung des Förderrads vor" einem anderen Bereich liegt, bedeutet, dass eine beispielsweise am Förderrad gedachte fiktive Radiallinie bei Rotation des Förderrads und somit bei Bewegung dieser fiktiven Radiallinie in Rotationsrichtung bzw. Umfangsrichtung zuerst den vorne liegenden und dann den anderen Bereich erreicht und somit überstreicht. Bei dem erfindungsgemäßen Gebläse bedeutet dies also, dass eine derartige fiktive Radiallinie, beispielsweise gebildet durch eine dem Förderkanal nahe liegende Kante einer Förderschaufel, zunächst den radial äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs des Unterbrechungsbereichs überstreicht und dann bei weiterer Rotation auch den radial mittleren oder/und radial inneren Abschnitt überstreicht. Die Folge davon ist, dass nicht gleichzeitig über die gesamte Radialerstreckung des Förderkanals das unter Druck stehende Luft einschließende Volumen sich öffnen wird, sondern das Öffnen dieses Volumens von radial außen nach radial innen erfolgen wird. Dieses "allmähliche" oder "sanfte" Öffnen hat für den Betrieb eines derartigen Gebläses wesentliche Konsequenzen. Zunächst bedeutet das allmähliche Öffnen, dass ein entsprechend allmähliches und nicht schlagartiges Entspannen der in einem Volumen zwischen zwei Förderschaufeln eingeschlossenen Luft auftreten wird, so dass das Entstehen übermäßig starker Druckpulsationen vermieden werden kann. Weiterhin tritt die Entspannung zuerst im radial äußeren Bereich auf. Dies hat zur Folge, dass die zunächst noch unter Druck gehaltene Luft verstärkt radial außen im Eintrittsbereich in den Förderkanal einströmen wird bzw. aus dem Volumen ausströmen wird. Die unter Druck aus den angesprochenen Volumina austretende Luft erhält somit zusätzlich zu ihrer Bewegungskomponente in Umfangsrichtung eine Wendel- bzw. Tordialströmungsrichtung mitgeteilt, die das bevorzugte Eintreten der im Eintrittsbereich in den Förderkanal gelangenden zu fördernden Luft in die zwischen einzelnen Förderschaufeln gebildeten Volumina im radial inneren Bereich und somit die für die Effizienz des gesamten Gebläses besonders wichtige Wendelströmung unterstützt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs mit gekrümmter Kontur ausgebildet ist. Eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrads des erfindungsgemäßen Gebläses durch effizientere Ausgestaltung der Luftströmung im Förderkanal kann dadurch erlangt werden, dass im Eintrittsbereich eine Eintrittsöffnung vorgesehen ist mit bezüglich einer Radialabmessung, also radialen Breite, des Förderkanals kleinerer Radialabmessung und dass ein radial innerer Endbereich der Eintrittsöffnung in oder nahe einem radial inneren Endbereich des Förderkanals liegt. Dabei ist vorzugsweise weiter vorgesehen, dass eine Umfangsabmessung der Eintrittsöffnung größer ist, als eine Radialabmessung derselben.

Um den Eintritt der zu fördernden Luft im Eintrittsbereich so frei als möglich zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass der Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs in Umfangsrichtung die Eintrittsöffnung im Wesentlichen nicht überdeckt. Insbesondere bei sehr klein bauenden Gebläsen kann es aufgrund der grundsätzlich geforderten Mindestumfangslänge des Unterbrechungsbereichs, die mindestens dem Umfangsabstand zwischen zwei Förderschaufeln entsprechen sollte, auch erforderlich oder vorteilhaft sein, wenn der Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs einen in Rotationsrichtung vorne liegenden Endbereich der Eintrittsöffnung überdeckt. Um auch bei einer derartigen Ausgestaltung den Eintritt der Luft in dem Eintrittsbereich so wenig als möglich zu behindern, wird weiter vorgeschlagen, dass am Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs eine die in den Förderkanal eintretende Luft näherungsweise in Rotationsrichtung umlenkende Leitfläche ausgebildet ist. Hier kann beispielsweise die Leitfläche gekrümmt sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal, in Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei die Förderschaufeln und ein in Umfangsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegender Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Bewegung in der Rotationsrichtung die Förderschaufeln zuerst einen radial äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs überstreichen und dann bei weiterer Bewegung in der Rotationsrichtung einen radial mittleren oder/und radial inneren Abschnitt des Umfangsendbereichs überstreichen.

Es ist selbstverständlich, dass auch ein derartiges Gebläse mit allen vorangehend beschriebenen gebläsespezifischen Merkmalen ausgestaltet sein kann, oder mit einem Teil davon.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal, in Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs und die am Förderrad vorgesehenen Förderschaufeln derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Drehung des Förderrads ein jeweiliges zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln gebildetes Volumen nach Überstreichen des Unterbrechungsbereichs sich zuerst am radial äußeren Bereich zum Eintrittsbereich des Förderkanals öffnet.

Auch bei dieser Ausgestaltung können die oder einzelne der vorangehend beschriebenen gebläsespezifischen Merkmale vorgesehen sein.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: eine Draufsicht auf wesentliche Komponenten eines erfindungsgemäßen Gebläses;
Fig. 2: eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausgestaltungsform;
Fig. 3: eine Teil-Längsschnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Gebläses;
Fig. 4: eine Teil-Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Gebläses;
Fig. 5: eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform des Gebläses;
Fig. 6: eine Teil-Schnittansicht des Gebläses, geschnitten längs einer Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7: eine schematische Darstellung eines alternativ ausgestalteten Förderrads.

In Fig. 1 und 3 ist eine erste Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Gebläses 10 gezeigt. Dieses Gebläse 10 umfasst ein allgemein mit 12 bezeichnetes Gebläsegehäuse, in welchem ein um eine Drehachse A kreisringartig sich erstreckender Förderkanal 14 ausgebildet ist. Wie man insbesondere in Fig. 3 erkennt, ist dieser Förderkanal 14 an einer axialen Seite 16 des Gehäuses 12 offen und weist somit in seinem wesentlichen Umfangserstreckungsbereich eine halbkreisartige Querschnittsgeometrie auf.

Der axialen Seite 16 des Gehäuses 12, an welcher der Förderkanal 14 axial offen ist, liegt ein Förderrad 18 gegenüber. Dieses Förderrad 18 ist im Wesentlichen ring- oder kreisscheibenartig ausgestaltet und trägt in seinem radial äußeren Bereich, der mit einer der Geometrie des Förderkanals 14 entsprechenden Geometrie ausgestaltet ist, eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln 20. Radial innen ist das Förderrad 18 an einer Welle 22 eines Antriebsmotors 24, beispielsweise eines Elektromotors getragen, so dass bei Erregung des Elektromotors 24 das Förderrad 18 sich in der Darstellung der Fig. 1 in der Rotationsrichtung R drehen wird.

Der Förderkanal 14 weist einen Eintrittsbereich 26 auf, in dem eine Eintrittsöffnung 28 ausgebildet ist. Durch diese Eintrittsöffnung 28 hindurch kann, wie durch einen Pfeil P₁ in Fig. 3 angedeutet, die zu fördernde und komprimierende Luft eintreten. Die Eintrittsöffnung 28 ist derart ausgestaltet, dass sie eine Radialerstreckung aufweist, die kleiner ist, als die Radialerstreckung des Förderkanals 14. Ferner ist die Eintrittsöffnung 28 mit einer Umfangserstreckung ausgestaltet, die länger ist, als ihre Radialerstreckung, so dass sich die in Fig. 1 erkennbare, in Umfangsrichtung lang gestreckte Konfiguration ergibt. Weiter ist die Eintrittsöffnung 28 im Förderkanal 14 in radialer Richtung so positioniert, dass ihr radial innerer Endbereich 30 nahe dem radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14 liegt. Bei der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Variante weist der radial innere Endbereich 30 der Eintrittsöffnung 28 einen geringfügigen Abstand zum radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14 auf. Dies ist dadurch bedingt, dass hier ein Elektromotor 24 zum Einsatz gebracht wird, dessen Außendurchmesser etwas größer ist, als der minimale Innendurchmesser des Förderkanals 14. Auch dies ist in Fig. 3 deutlich zu erkennen. Die Geometrie bzw. Positionierung der Eintrittsöffnung 28 ist also so vorgegeben, dass der Elektromotor 24 im Wesentlichen also keine Bereiche der Eintrittsöffnung 28 überdeckt und somit die in den Förderkanal 14 zu leitende Luft entlang des Außenumfangsbereichs des Elektromotors 24 und durch die Eintrittsöffnung 28 in den Förderkanal 14 strömen kann.

Die durch die Eintrittsöffnung 28 in den Förderkanal 14 gelangende Luft wird durch die Umfangsbewegung der Förderschaufeln 20 zur Bewegung in Umfangsrichtung mitgenommen, kann sich also grundsätzlich im Förderkanal 14 in Rotationsrichtung R bewegen. Dabei nimmt der Druck der geförderten Luft zu, bis sie letztendlich einen Austrittsbereich 34 erreicht. Der Austrittsbereich 34 ist vom Eintrittsbereich 26 durch einen im Allgemeinen mit 36 bezeichneten Unterbrechungsbereich getrennt. Dieser Unterbrechungsbereich stellt eine mit der axialen Seite 16 des Gehäuses 12 im Wesentlichen bündig abschließende Oberfläche 38 bereit, welche die Förderschaufein 20 des Förderrads 18 mit geringem axialen Abstand überstreichen. Auf diese Art und Weise wird ein Druckverlust zwischen dem Eintrittsbereich 26 und dem Austrittsbereich 34 weitgehend unterbunden. Vom Austrittsbereich 34 führt unter der angesprochenen Oberfläche 38 des Unterbrechungsbereichs 36 hindurchgehend eine Austrittsöffnung 40 weg, um die im Austrittsbereich 34 angelangte, nunmehr unter erhöhtem Druck stehende Luft zu einem mit derartiger Luft zu versorgenden System, also beispielsweise dem Brenner einer Heizeinrichtung, zu fördern.

Bei der Umfangsbewegung des Förderrads 18 wird ein Teil der zum Austrittsbereich 34 geförderten Luft bei Erreichen dieses Austrittsbereichs 34 bzw. bei Erreichen des Unterbrechungsbereichs 36 in einem jeweiligen zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln 20 begrenzten Volumen eingeschlossen. Ein derartiges Volumen bewegt sich über die Oberfläche 38 des Unterbrechungsbereichs 36 hinweg und die darin eingeschlossene Luft wird zunächst ohne wesentliche Druckverluste unter dem am Austrittsbereich 34 vorherrschenden Druck gehalten. Erst dann, wenn sich ein derartiges Volumen bzw. die in der Rotationsrichtung R voran laufende Schaufel aus dem Bereich des Unterbrechungsbereichs 36 in der Rotationsrichtung R wegbewegt, kommt dieses Volumen in Verbindung mit dem unter geringerem Druck stehenden Eintrittsbereich 26 und die zunächst noch unter Druck eingeschlossene Luft kann sich entspannen. Um dabei das Auftreten von Entspannungsstößen durch spontane Freigabe des unter Druck stehenden Volumens zu vermeiden, ist gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ein vor dem Eintrittsbereich 26 liegender Umfangsendbereich 42 des Unterbrechungsbereichs 40 so geformt, dass ein radial äußerer Abschnitt 44 desselben in der Rotationsrichtung R vor einem radial mittleren Abschnitt 46 und auch einem radial inneren Abschnitt 48 liegt. Dies bedeutet, dass zu einer fiktiven Radiallinie L_R, die am radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14 in Umfangsrichtung den radial inneren Abschnitt 48 des Umfangsendbereichs 42 durchschneidet, der radial äußere Abschnitt 44 einen größeren Abstand aufweist, und zwar in entgegengesetzt zur Rotationsrichtung R, als der radial mittlere Abschnitt 46 und selbstverständlich auch der radial innere Abschnitt 48. Insbesondere weist bei der in Fig. 1 dargestellten Variante der Umfangsendbereich 42 eine sichelartige, konvex gekrümmte Kontur auf.

Die Folge dieser Kontur bzw. Geometrie des Umfangsendbereichs 42 ist, dass die in Umfangsrichtung über den Umfangsendbereich 42 sich hinweg bewegenden Förderschaufeln 20 zunächst den äußeren Abschnitt 44 überstreichen, so dass hier im radial äußeren Bereich als erstes eine Verbindung der zunächst noch eingeschlossenen Druckluftvolumina mit dem Eintrittsbereich 26 auftreten wird. Der Öffnungsquerschnitt dieser Verbindung nimmt bedingt durch die Geometrie des Umfangsendbereichs 42 allmählich zu, so dass keine spontane, sondern eine allmähliche Entspannung des Drucks auftreten kann. Druckpulsationen können somit weitgehend vermieden werden. Eine weitere Konsequenz dieser Ausgestaltung des Umfangsendbereichs 42 und der zunächst radial außen auftretenden Entspannung ist, dass, wie in Fig. 3 verdeutlicht, die aus den zunächst noch eingeschlossenen Volumina austretende und noch unter Druck stehende Luft primär im radial äußeren Bereich, wie durch einen Pfeil P₂ angedeutet, aus diesen Volumina austreten und in den Förderkanal 14 eintreten wird. Man erkennt also, dass bezogen auf den Querschnitt des Förderkanals 14 und der im Förderrad 18 gebildeten Volumina diese Luftströmung P₂ näherungsweise die gleiche Drallrichtung hat, wie die Luftströmung P₁, der durch die Eintrittsöffnung 28 zunächst in den Förderkanal 14 und dann in den Bereich des Förderrads 20 strömenden neu eingeleiteten Luft. Diese tritt bevorzugt und fliehkraftbedingt im radial inneren Bereich in das Förderrad 18 ein, wird dann fliehkraftbedingt bei Rotationsmitnahme nach radial außen gefördert, so dass die für die Effizienz eines derartigen Gebläses 10 bedeutsame Wendelströmung erzeugt wird. Den Aufbau dieser Wendelströmung unterstützt nunmehr die aus den zunächst über dem Unterbrechungsbereich 36 eingeschlossenen Volumina radial außen ausströmende Luft. Neben der Tatsache, dass also zu starke Druckluftpulsationen vermieden werden können, kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Unterbrechungsbereichs 36 zusätzlich noch die Effizienz bei der Förderung und beim Druckaufbau gesteigert werden. Dies führt dazu, dass beispielsweise bei vorgegebener Förderkapazität ein kleiner bemessenes Gebläse eingesetzt werden kann, dass mit geringerer Drehzahl des Förderrads 18 und somit geringerem Energiebedarf gearbeitet werden kann und dass überdies neben einer Erhöhung der gesamten Betriebslebensdauer auch das Geräuschniveau gesenkt werden kann. Weiter wird erreicht, dass definierte Betriebspunkte (hinsichtlich Druck und Volumen definiert) zu geringeren Drehzahlen bei erhöhtem Moment verlangt werden können. Es kann möglicherweise also eine Verbesserung bei der Anpassung an den optimalen Betriebspunkt des Motors erlangt werden.

Die Effizienzsteigerung wird dadurch noch unterstützt, dass die Eintrittsöffnung 28 so wie in Fig. 1 dargestellt dimensioniert und positioniert ist. Es hat sich hier als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass dann, wenn beispielsweise die radiale Breite des Förderkanals 14 nahe der axialen Seite 16 des Gehäuses 12 bei 22 mm liegt, die entsprechende radiale Breite der Eintrittsöffnung 28 im Bereich von zwischen 7 und 10 mm, vorzugsweise 7,5 und 9 mm liegt. Dabei kann beispielsweise von einem Außendurchmesser des Förderkanals 14 von 75 mm ausgegangen werden. Das heißt, das Verhältnis von radialer Breite des Förderkanals 14 zur radialen Breite der Eintrittsöffnung 28 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 3. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Umfangserstreckung der Eintrittsöffnung 28 in einem Winkelbereich von 55° bis 65° zu wählen.

Man erkennt in Fig. 1 weiter, dass der Umfangsendbereich 42 des Unterbrechungsbereichs 36 derart positioniert ist, dass er in Umfangsrichtung, d. h. Rotationsrichtung R, die Eintrittsöffnung 28 praktisch nicht überdeckt. Somit kann die Eintrittsöffnung 28 mit ihrem gesamten Öffnungsquerschnitt 28 effizient zur Lufteinleitung genutzt werden. Es kann jedoch aus baulichen Gründen erforderlich sein, dass in Umfangsrichtung die Eintrittsöffnung 28 und der Unterbrechungsbereich 36 näher aneinander rücken müssen. Diese Situation ist in Fig. 2 gezeigt. Hier sieht man, dass der radial innere Abschnitt 48 des Umfangsendbereichs 22 zumindest den radial inneren Bereich der Eintrittsöffnung 28 in einem in Rotationsrichtung R vorne liegenden Endbereich 50 derselben überdeckt. Bei der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Variante kann diese Überlappung der Eintrittsöffnung 28 zumindest teilweise dadurch kompensiert werden, dass diese in ihrem radial inneren Endbereich 30 weiter nach innen gezogen ist, und zwar bis zum radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14. Es ergibt sich somit die in Fig. 4 dargestellte Situation, bei welcher der Außenumfang des Elektromotors 34 sich geringfügig in den Bereich der Eintrittsöffnung erstreckt, grundsätzlich aber die Eintrittsöffnung 32 in ihrem in den Förderkanal 14 übergehenden Bereich eine größere Radialerstreckung nach innen aufweist. Selbstverständlich wäre eine derartige Einbausituation auch bei der in Fig. 1 und 3 gezeigten Variante möglich. Um hier die Strömungsverhältnisse etwas zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Eintrittsöffnung 28 in ihrem Eingangsbereich mit einer düsenartigen Einleitfläche 52 ausgeformt ist, so dass wiederum eine Gesamtverbesserung der Strömungsverhältnisse erlangt werden kann, was so selbstverständlich auch bei der in Fig. 1 und 3 gezeigten Variante der Fall sein kann.

Ist die umfangsmäßige Überschneidung von Eintrittsöffnung 28 und Unterbrechungsbereich 36 in noch stärkerem Ausmaß erforderlich, kann eine in Fig. 5 und in Fig. 6 gezeigte Variante gewählt werden. Hier erkennt man, dass der Endbereich 50 der Eintrittsöffnung 28 vergleichsweise stark überdeckt ist, so dass auch der mittlere Abschnitt 46 des Umfangsendbereichs 42 noch die Eintrittsöffnung 50 überdeckt. Um hier das Einströmen der Luft im Bereich der Eintrittsöffnung 28 nicht zu stark zu beeinträchtigen, kann der Unterbrechungsbereich 36 in seinem Umfangsendbereich 42 mit einer in Fig. 6 erkennbaren Leitfläche 54 ausgebildet sein. Diese bei Betrachtung in radialer Richtung gekrümmte, insbesondere konvex gekrümmte Leitfläche 54 sorgt dafür, dass die in den Bereich des Förderkanals 14 neu eingeleitete Luftströmung P₁ in Umfangsrichtung und somit näherungsweise in Rotationsrichtung R umgelenkt wird. Das Auftreten ungewünschter Verwirbelungen in diesem Eintrittsbereich 26 kann somit weitgehend vermieden werden.

Diese in radialer Ansicht gekrümmte bzw. schräg gestellte Leitfläche 54 kann an dem Unterbrechungsbereich 36 über die gesamte Radialerstreckung desselben ausgestaltet sein, kann aber auch lediglich dort vorhanden sein, wo der Unterbrechungsbereich 36 die Eintrittsöffnung 28 in Umfangsrichtung überdeckt. Selbstverständlich kann eine derartige Geometrie auch bei der in den Fig. 2 und 4 gezeigten Variante vorhanden sein.

Die vorangehend beschriebenen Vorteile bei der Druckentspannung der im Unterbrechungsbereich eingeschlossenen Volumina können auch dadurch erlangt werden, dass grundsätzlich dafür gesorgt ist, dass diese Volumina sich zunächst in einem radial äußeren Bereich öffnen und dann auch in radial inneren Bereichen. Dies kann nicht nur dadurch erlangt werden, dass die vorangehend beschriebene Kontur des Umfangsendbereichs 42 des Unterbrechungsbereichs 36 bereitgestellt wird, sondern alternativ oder in Verbindung damit auch durch entsprechende Positionierung der Schaufeln, wie in Fig. 7 gezeigt. Wenn die Förderschaufein so geformt sind oder im Förderrad 18 so positioniert sind, dass in Umfangsrichtung der radial äußere Bereich dem radial inneren Bereich voran läuft, so wird dieser radial äußere Bereich sich beispielsweise über die in Fig. 1 eingezeichnete fiktive Radiallinie L_R bei der Bewegung in Rotationsrichtung R hinweg bewegen, bevor dies ein radial mittlerer oder radial innerer Bereich tun wird. Wäre beispielsweise der Unterbrechungsbereich 36 mit einem Umfangsendbereich 42 ausgestaltet, der mit der fiktiven Radiallinie L_R endet, so könnte auch dadurch erreicht werden, dass die zunächst noch eingeschlossenen Volumina erst radial außen geöffnet werden und diese Öffnung dann sukzessiv zunimmt und auch nach radial innen ausgedehnt wird. Selbstverständlich kann eine derartige Ausgestaltung oder Positionierung der Förderschaufeln auch mit der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Geometrie des Umfangsendbereichs 42 kombiniert werden.

Claims

Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:

ein Gebläsegehäuse (12),

einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),

ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) aufweist, welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung R) über dem Förderkanal (14) bewegen,

einen Eintrittsbereich (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal (14),

in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegend einen Unterbrechungsbereich (36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein in der Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegender Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) mit einem radial äußeren Abschnitt in Rotationsrichtung (R) vor einem radial inneren oder/und radial mittleren Abschnitt liegt.
Gebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) mit gekrümmter Kontur ausgebildet ist.
Gebläse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass im Eintrittsbereich (26) eine Eintrittsöffnung (28) vorgesehen ist mit bezüglich einer Radialabmessung des Förderkanals (14) kleinerer Radialabmessung und dass ein radial innerer Endbereich (30) der Eintrittsöffnung (28) in oder nahe einem radial inneren Endbereich (32) des Förderkanals (14) liegt.
Gebläse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsabmessung der Eintrittsöffnung (28) größer ist als eine Radialabmessung derselben.
Gebläse nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) in Umfangsrichtung die Eintrittsöffnung (28) im Wesentlichen nicht überdeckt.
Gebläse nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) einen in Rotationsrichtung (R) vorne liegenden Endbereich der Eintrittsöffnung (28) überdeckt.
Gebläse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass am Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) eine die in den Förderkanal (14) eintretende Luft näherungsweise in Rotationsrichtung (R) umlenkende Leitfläche (54) ausgebildet ist.
Gebläse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (54) gekrümmt ist.
Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:

ein Gebläsegehäuse (12),

einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),

ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) aufweist, welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung (R) über dem Förderkanal (14) bewegen,

einen Eintrittsbereich. (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal (14),

in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegend einen Unterbrechungsbereich (36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei die Förderschaufeln (20) und ein in Umfangsrichtung vor dem Eintrittsbereich (26) liegender Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Bewegung in der Rotationsrichtung (R) die Förderschaufeln (20) zuerst einen radial äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs (42) überstreichen und dann bei weiterer Bewegung in der Rotationsrichtung (R) einen radial mittleren oder/und radial inneren Abschnitt des Umfangsendbereichs (42) überstreichen.
Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:

ein Gebläsegehäuse (12),

einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),

ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufein (20) aufweist, welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung (R) über dem Förderkanal (14) bewegen,

einen Eintrittsbereich (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal (14),

in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (20) liegend einen Unterbrechungsbereich (36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) und die am Förderrad (18) vorgesehenen Förderschaufeln (20) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Drehung des Förderrads (18) ein jeweiliges zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) gebildetes Volumen nach Überstreichen des Unterbrechungsbereichs (36) sich zuerst am radial äußeren Bereich zum Eintrittsbereich (26) des Förderkanals (14) öffnet.