FR2653182A1

FR2653182A1 - Radial blower for a heating or air-conditioning installation of a motor vehicle

Info

Publication number: FR2653182A1
Application number: FR9012741A
Authority: FR
Inventors: Kilian Jorg
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1991-04-19
Anticipated expiration: 2010-10-16
Also published as: FR2653182B1; ES2029593A6; DE4028091A1; DE4028091C2; DE8912369U1

Abstract

The invention relates to a radial blower including a rotor carrying blades between an inner perimeter and an outer perimeter, as well as a volute shaped casing, surrounding the rotor and which is provided with an air inlet opening emerging into an intake volume and an air outlet opening connecting the internal volume of the casing with outside. To prevent disturbances from arising in known blowers, an opening is provided connecting the delivery volume from the blower directly to the intake volume and in the form of a gap of annular shape (2) located on the intake side of the casing (1) and which is defined by an inner chassis (5) and an outer chassis (6), its inlet cross-section being small by comparison with the cross-section of the air inlet opening and of the air outlet opening. Application to heating or air-conditioning installations for motor vehicles.

Description

La présente invention concerne un ventilateur radial, notamment pour des installations de chauffage ou de climatisation de véhicules automobiles, comportant un rotor portant des pales entre un pourtour intérieur et un pourtour extérieur ainsi qu'un carter en forme de spirale, entourant le rotor et qui est pourvu d'une ouverture d'entrée d'air débouchant dans un volume d'aspiration et d'une ouverture de sortie d'air reliant le volume intérieur du carter avec l'extérieur. The present invention relates to a radial fan, in particular for heating or air conditioning installations of motor vehicles, comprising a rotor carrying blades between an inner periphery and an outer periphery as well as a spiral-shaped casing, surrounding the rotor and which is provided with an air inlet opening opening into a suction volume and an air outlet opening connecting the interior volume of the housing with the exterior.

Des ventilateurs radiaux de ce type nécessitent un profil de courbe caractéristique à pente relativement forte dans le domaine de travail pour obtenir la pression désirée pour des débits moyens. Dans le cas d'un carter réalisé fermé à l'exception de l'ouverture d'entrée d'air et de l'ouverture de sortie d'air, comme cela est décrit par exemple dans la demande de brevet allemand DE-OS 23 23 035, la pression dans le volume de refoulement augmente progressivement jusqu'à la limite de pompage à mesure que le débit diminue. Lors d'une augmentation d'étranglement, il peut se produire, selon les circonstances, des phénomènes indésirables de pompage.Lorsqu'un ventilateur de ce genre est utilisé dans une installation de chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile, cette augmentation de pression conduit à un cas de fausse manoeuvre où le ventilateur est enclenché sur le débit d'air maximal et où les ouvertures de sortie d'air sont fermées, ce qui se traduit par des effets perturbateurs comme de grandes forces d'actionnement lors de l'ouverture des registres, des bruits de sifflement pour de très petits défauts d'étanchéité des registres ou bien des phénomènes de pompage dans le ventilateur. Radial fans of this type require a characteristic curve profile with a relatively steep slope in the working range in order to obtain the desired pressure for average flow rates. In the case of a housing made closed with the exception of the air inlet opening and the air outlet opening, as described for example in the German patent application DE-OS 23 23 035, the pressure in the delivery volume gradually increases to the pumping limit as the flow rate decreases. Depending on the circumstances, undesirable pumping phenomena may occur, depending on the circumstances. When such a fan is used in a heating or air conditioning installation of a motor vehicle, this increase in pressure leads to a case of false operation where the fan is switched on at the maximum air flow and where the air outlet openings are closed, which results in disturbing effects such as large actuating forces during the opening of dampers, hissing noises for very small leaks in the dampers or pumping phenomena in the fan.

L'invention a en conséquence pour but d'agencer un ventilateur radial de telle sorte que, dans le domaine de marche normale, il possède le profil de courbe caractéristique à pente raide nécessaire tandis que le profil de courbe caractéristique dans le domaine critique des petits débits est plus aplati avant que la limite de pompage soit atteinte. The invention therefore aims to arrange a radial fan so that, in the normal operating range, it has the characteristic curve profile with steep slope necessary while the characteristic curve profile in the critical range of small flow is more flattened before the pumping limit is reached.

Ce problème est résolu conformément à l'invention pour un ventilateur radial du type précité en ce qu'il est prévu une ouverture, reliant le volume de refoulement du ventilateur directement avec le volule d'aspiration et se présentant comme un intervalle de forme annulaire, disposé sur le côté d'aspiration du carter et qui est délimité par un châssis intérieur et par un châssis extérieur, sa section d'entrée étant petite par comparaison à la section de l'ouverture d'entrée d'air et de l'ouverture de sortie d'air. This problem is solved in accordance with the invention for a radial ventilator of the aforementioned type in that an opening is provided, connecting the discharge volume of the ventilator directly with the suction joint and having the form of an annular gap, disposed on the suction side of the casing and which is delimited by an inner frame and an outer frame, its inlet section being small compared to the section of the air inlet opening and the opening air outlet.

Avec cet agencement, il est possible d'obtenir une courbe caractéristique à pente relativement forte dans le domaine de travail du ventilateur, cette courbe étant plus aplatie dans le domaine des petits débits. L'air soumis, dans cette condition de marche, à une forte pression dans le domaine de refoulement peut s'échapper vers le volume d'aspiration par l'intermédiaire de l'intervalle annulaire. En outre, avec ce moyen, on empêche l'apparition de phénomènes de pompage dans le ventilateur pour un débit nul. With this arrangement, it is possible to obtain a characteristic curve with a relatively steep slope in the working range of the fan, this curve being more flattened in the field of small flows. The air subjected, under this operating condition, to a high pressure in the discharge range can escape towards the suction volume via the annular interval. In addition, with this means, the occurrence of pumping phenomena in the fan is prevented for zero flow.

Selon d'autres particularités avantageuses de l'invention - le rayon du châssis intérieur est plus grand que le rayon intérieur et plus petit que le rayon extérieur du rotor - le rayon du bord, dirigé vers le rotor, du châssis extérieur est plus petit que le rayon intérieur du rotor - le bord du châssis intérieur est agencé sous forme d'une tubulure, orientée coaxialement vers l'intérieur en direction du rotor - le châssis extérieur pénètre par son bord intérieur à l'intérieur du carter plus loin que le bord, incurvé vers l'intérieur, du châssis intérieur et s'étend jusque directement en avant du rotor du ventilateur - le diamètre du châssis extérieur augmente vers l'extérieur à partir du bord intérieur - le châssis extérieur se prolonge en une buse extérieure d'admission d'air, qui est disposée, par rapport au côté extérieur du châssis intérieur, en étant décalée coaxialement vers l'extérieur et qui a un rayon qui est plus grand que le rayon du châssis intérieur - il est prévu entre la tubulure du châssis intérieur et la buse d'admission d'air des barrettes de fixation qui sont disposées en étant réparties uniformément sur le pourtour - il est prévu trois barrettes de fixation. According to other advantageous features of the invention - the radius of the internal chassis is larger than the internal radius and smaller than the external radius of the rotor - the radius of the edge, directed towards the rotor, of the external chassis is smaller than the inner radius of the rotor - the edge of the inner frame is arranged in the form of a tube, oriented coaxially inward in the direction of the rotor - the outer frame penetrates by its inner edge inside the casing further than the edge , curved inwardly, from the inner frame and extends as far as directly in front of the fan rotor - the diameter of the outer frame increases outward from the inner edge - the outer frame extends into an outer nozzle of air intake, which is arranged relative to the outside of the interior frame, being offset coaxially outward and which has a radius which is larger than the ray on the inner frame - there are fixing bars between the tubing of the inside frame and the air intake nozzle which are arranged uniformly around the periphery - there are three fixing bars.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, faite en référence à un exemple de réalisation et en relation avec le dessin unique ci-joint qui représente en vue en coupe une partie d'un ventilateur radial comportant un rotor, la figure montrant le côté du carter où il est prévu un intervalle annulaire. Other characteristics and advantages of the invention will be highlighted in the following description, made with reference to an exemplary embodiment and in relation to the attached single drawing which represents in section a part of a radial fan comprising a rotor, the figure showing the side of the casing where an annular gap is provided.

Le ventilateur comporte un rotor 8 qui est monté de façon à pouvoir tourner autour d'un arbre pouvant être engagé dans le moyeu 12. Entre un pourtour intérieur de rayon T1 et un pourtour extérieur de rayon T2, il est prévu des pales de ventilateur 13 sur le rotor 8. Un carter 1 entoure le pourtour extérieur du rotor avec une forme de spirale et de facon à former un volume intermédiaire de refoulement 3. Sur le côté d'aspiration du rotor 8, l'enveloppe du carter est agencée de telle sorte que le carter en spirale 1 s'étende depuis le pourtour extérieur radialement vers l'intérieur et ensuite sous forme d'un châssis intérieur 5 en direction axiale. Le diamètre intérieur du châssis intérieur 5 est situé sur un rayon Z2 qui est compris entre le rayon intérieur T1 et le rayon extérieur
T2 du rotor 8.Le bord du châssis intérieur 5 est incurvé sous la forme d'une tubulure circulaire 11 dans une direction coaxiale à l'intérieur du carter. Pour compléter le recouvrement en direction du volume extérieur ou volume d'aspiration 4, il est prévu un châssis extérieur 6 de forme annulaire qui est fixé, par l'intermédiaire de trois barrettes de fixation 7, sur le châssis intérieur 5 perpendiculairement à son axe de rotation. I1 rejoint par son bord intérieur 9, dont le rayon Zl est plus petit que le rayon intérieur T1 du rotor, le côté d'aspiration du rotor avec un faible espacement. Le bord intérieur 9 délimite ainsi une section d'entrée d'air, de forme circulaire, pour le ventilateur. Le bord de la tubulure 11 du châssis intérieur 5 est par contre disposé à un espacement assez grand du côté d'aspiration du rotor.The fan comprises a rotor 8 which is mounted so as to be able to rotate around a shaft which can be engaged in the hub 12. Between an inner circumference of radius T1 and an outer circumference of radius T2, fan blades 13 are provided. on the rotor 8. A casing 1 surrounds the outer periphery of the rotor with a spiral shape and so as to form an intermediate delivery volume 3. On the suction side of the rotor 8, the casing of the casing is arranged in such a way so that the spiral casing 1 extends from the outer periphery radially inward and then in the form of an inner frame 5 in the axial direction. The inner diameter of the inner frame 5 is located on a radius Z2 which is between the inner radius T1 and the outer radius
T2 of the rotor 8. The edge of the inner frame 5 is curved in the form of a circular tube 11 in a coaxial direction inside the casing. To complete the covering in the direction of the external volume or suction volume 4, an annular external chassis 6 is provided which is fixed, by means of three fixing bars 7, to the internal chassis 5 perpendicular to its axis. of rotation. I1 joins by its inner edge 9, whose radius Z1 is smaller than the inner radius T1 of the rotor, the suction side of the rotor with a small spacing. The inner edge 9 thus delimits an air intake section, of circular shape, for the fan. The edge of the tube 11 of the inner frame 5 is on the other hand disposed at a fairly large spacing on the suction side of the rotor.

Entre la tubulure 11 du châssis intérieur 5 et le contour extérieur du châssis extérieur 6 est créé un intervalle annulaire 2. Celui-ci est encore plus nettement délimité par le fait que le diamètre du bord intérieur 9 du châssis extérieur 6 augmente légèrement vers l'extérieur dans la zone de la tubulure 11 du châssis intérieur Sjus qu'à rejoindre une buse d'admission 10 en forme d'vanneau circulaire qui entoure l'ouverture d'entrée d'air. CEtte buse d'admission 10 est accrochée sur le bord extérieur du châssis intérieur 5. Le rayon de la buse d'admission 10 est choisi un peu plus grand que Z2 de telle sorte qu'elle s'étende précisément jusqu'en face du bord intérieur du châssis intérieur 5. Cet agencement permet de délimiter la section d'entrée de l'intervalle annulaire 2. L'intervalle annulaire 2 n'est pas complètement fermé car la buse d'admission 10 est disposée avec un décalage vers l'extérieur par rapport à la tubulure Il du châssis intérieur 5 mais il se produit ainsi une forte déviation de l'air s'écoulant à travers l'intervalle annulaire 2. Entre la buse d'admission 10 et le châssis intérieur 5 est créée la section d'entrée 2a de l'intervalle annulaire 2. Between the tubing 11 of the inner frame 5 and the outer contour of the outer frame 6 is created an annular gap 2. This is even more clearly delimited by the fact that the diameter of the inner edge 9 of the outer frame 6 increases slightly towards the outside in the area of the tubing 11 of the inner chassis Sjus only to join an inlet nozzle 10 in the form of a circular valve which surrounds the air inlet opening. This inlet nozzle 10 is hung on the outer edge of the inner frame 5. The radius of the inlet nozzle 10 is chosen a little larger than Z2 so that it extends precisely as far as the edge interior of the interior frame 5. This arrangement makes it possible to delimit the inlet section of the annular gap 2. The annular gap 2 is not completely closed because the intake nozzle 10 is arranged with an offset towards the outside relative to the tubing II of the inner frame 5 but there thus occurs a strong deflection of the air flowing through the annular gap 2. Between the intake nozzle 10 and the inner frame 5 is created the section d entry 2a of the annular interval 2.

Tant que le ventilateur opère dans un domaine de travail correspondant à des débits assez élevés, l'agencement de l'intervalle annulaire 2 n'a pratiquement pas d'influence sur la courbe caractéristique du ventilateur par comparaison à un carter de forme fermée car la section d'entrée 2a de l'intervalle annulaire 2 est choisie petite par comparaison aux sections de passage de l'ouverture d'entrée d'air et de l'ouverture de sortie d'air. Dans le domaine critique des très petits débits, une pression élevée est produite dans le volume de refoulement 3 dans le cas d'une réalisation ferme du carter. Par l'intermédiaire de l'intervalle annulaire 2, de l'air peut maintenant s'échapper du volume de refoulement 3 vers le volume d'aspiration 4 et réduire ainsi efficacement la pression dans ce volume de refoulement 3. Dans le cas d'un petit débit déterminé du ventilateur, la pression dans le volume de refoulement 3 est alors réduite de la manière désirée grâce à la formation de l'intervalle annulaire 2 et la courbe caractéristique du ventilateur prend un profil aplati pour de petits débits. Cela permet d'obtenir une stabilisation à un bas niveau de pression pour un débit nul du ventilateur sans apparition de phénomènes de pompage. En particulier dans une installation de chauffage ou de climatisation de véhicules automobiles, on empêche en outre par ce moyen des bruits de sifflement perturbateurs, qui peuvent se produire pour de très petits défauts d'étanchéité de registres et en outre les forces d'actionnement pour l'ouverture des registres d'air sont nettement réduites lorsque, en cas de fausse manoeuvre, le ventilateur fonctionne avec des registres initialement fermés. As long as the ventilator operates in a working range corresponding to fairly high flow rates, the arrangement of the annular gap 2 has practically no influence on the characteristic curve of the ventilator compared to a casing of closed form because the inlet section 2a of the annular gap 2 is chosen small compared to the passage sections of the air inlet opening and the air outlet opening. In the critical area of very small flow rates, high pressure is produced in the delivery volume 3 in the case of a firm construction of the casing. Via the annular gap 2, air can now escape from the delivery volume 3 to the suction volume 4 and thus effectively reduce the pressure in this delivery volume 3. In the case of a small determined flow of the fan, the pressure in the delivery volume 3 is then reduced in the desired manner thanks to the formation of the annular gap 2 and the characteristic curve of the fan takes a flattened profile for small flows. This makes it possible to obtain stabilization at a low pressure level for zero fan flow without the appearance of pumping phenomena. In particular in a heating or air conditioning installation of motor vehicles, it also prevents disturbing hissing noises, which can occur for very small dampers in the dampers and in addition the actuation forces for the opening of the air registers is considerably reduced when, in the event of a false operation, the fan operates with registers initially closed.

Claims

1. Radial fan, in particular for heating or air conditioning installations of motor vehicles, comprising a rotor carrying blades between an inner periphery and an outer periphery as well as a spiral-shaped casing, surrounding the rotor and which is provided with '' an air inlet opening opening into a suction volume and an air outlet opening connecting the interior volume of the housing with the exterior, characterized in that an opening is provided, connecting the delivery volume of the fan directly with the suction volume and presenting itself as an annular gap (2), arranged on the suction side of the casing (1) and which is delimited by an internal frame (5) and by an outer frame (6), its inlet section being small compared to the section of the air inlet opening and the air outlet opening.

2. Radial fan according to claim 1, characterized in that the radius (Z2) of the inner frame (5) is larger than the inner radius (T1) and smaller than the outer radius (T2) of the rotor (8).

3. Radial fan according to one of claims 1 and 2, characterized in that the radius (Z1) of the edge (9), directed towards the rotor (8), of the outer frame (6) is smaller than the inner radius (T1 ) of the rotor (8).

4. Radial fan according to one of claims 1 to 3, characterized in that the edge of the inner frame (5) is arranged in the form of a tube (11), oriented coaxially inward towards the rotor (8).

5. Radial fan according to claim 4, characterized in that the external chassis (6) penetrates by its internal edge (9) inside the casing further than the edge, curved inwards, of the internal chassis (5 ) and extends to directly in front of the fan rotor (8).

6. Radial fan according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the outer frame (6) increases outward from the inner edge (9).

7. Radial fan according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer frame (6) extends into an outer air intake nozzle (10), which is arranged, relative to the outer side of the inner frame (5), being offset coaxially outward and which has a radius which is greater than the radius (Z2) of the inner frame (5).

8. Radial fan according to claim 7, characterized in that it is provided between the tube (11) of the inner frame (5) and the air intake nozzle (10) of the fixing bars (7) which are arranged by being distributed uniformly around the periphery.

9. Radial fan according to claim 8, characterized in that there are provided three fixing bars (7).