SE443408B - Radialflekt for verme- eller luftkonditioneringsanleggningar i fordon - Google Patents

Description

8006280-5 2 Vid alla liknande radialfläktar utgör svängningar hos fläkt- skovlarna ett känt fenomen som ofta i praktiken leder till en oangenäm bullerbildning_och eventuellt även till förstöring av fläkthjulet.

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att så utbilda en radialfläkt av inledningsvis nämnt slag att å ena sidan en god kyl- verkan för drivmotorn erhålles medan å andra sidan det nödvändiga beho- vet av anslutande.delar, särskilt luftspjäll och luftspjällsstyrningar samt byggutrymme minskas och att även i det valda driftvarvtalsområdet svängningar hos fläktskovlarna kan undvikas. Denna uppgift löses genom att navet,_mellanstycket-och fläktkransen är gjorda i plast som en konstruktionsenhet i ett stycke; och att mellanstyckets genombryt- ningar mellan sig kvarlämnar ekrar, som bildar ett knippe parallell- kopplade, vibrationsöverföringsavkopplande fjädrar.

.Vid utförandet enligt uppfinningen suger fläkthjulet luft såväl genom luftinloppsöppningen som genom husets baksida och drivmotorn utan att därför en uppdelning av fläkthjulen i därtill bestämda avsnitt är nödvändig. De särskilda luftströmmarnas andelar bestämmes genom öpp- ningarna på tvärsnittsytorna vid husets baksida och/eller motorn. Där- p igenom är det möjligt att utan intrång på fläktens effekt så dimensio- nera kylluftsströmmen att å ena sidan en god kylning uppnås och att å _ 'andra sidan kylluftströmmen hänfört till hela den av fläkten transpor- terade luftmängdsn endast utgör en andel som särskilt vid en värme- eller luftkonditioneringsanläggning i ett fordon inte spelar någon av- 'görande roll och som integstör dess funktion. Det är därför i praktiken möjligt att så dimensionera denna kylluftsströmning att den kan försum- mas så att.särskilda spjällanordningar och spjällstyrningar inte är nödvändiga på fläkthusets baksida. " Genom att genombrotten i mellanstycket lämnar ektrar emellan sig som är utbildade som ett knippe parallellt kopplade fjädrar verkar mellanstycket mellan navet och fläktkransen som ett fjäderorgan genom vilket de från drivmotorn utgående svängningarna kan avkopplas gentemot fläktkransen så att i fläktens normala driftvarvtalsomrâdet ingen reso- nant uppstår i-fläktskovlarna som skulle kunna leda till svängningar i fiäktkransen och därmed i fiäktskoviarna. e Vid uppfinningens vidare.utbildning förses motorn med axialt genom densamma gående luftledningar. Därigenom kan man få en särskilt intensiv kylning av motorn. I D När radialfläkten används för ventilation av passagerareutrymmet i motorfordon och insngningsöppningen i regél är anordnad under de fram- för vindrutan liggande luftintagsslitsarna medan dess baksida mynnar 8006280-5 vid sittrummets fotutrymme inträder det fallet att radialfläkten på ingångssidan får ett högre tryck än det som räder vid husets baksida.

Vid användning av radialfläkten i sådan inbyggnad skulle det under gång framför vindrutan rådande uppdämda trycket leda till en icke önskad och okontrollerad bakåtströmning in i fordonets fotutrymme. För att undvika denna verkan förser man vid fördelaktig utbildning av uppfinningen lämp- ligen öppningarna i fläkthusets baksida och/eller i drivmotorn med back- ventiler som öppnar strömningsvägen till fläkthjulet. Vid en fördelaktig utföringsform omsluter man drivmotorn eller en drivmotorn omgivande och denna genom förbindelsebryggor hållande ansats med en kåpa i vars tak- parti backventilerna anordnas.

Andra kännetecken och fördelar hos uppfinningen framgår av följande beskrivning av en på ritningarna åskàdliggjord~utföringsform samt av underkraven. Därvid visar fig 1 i schematisk framställning en uppfinningsenlig radialfläkt med axialt genomskuret fläktblad, fig 2 en vy av fläkthjulet i fig 1 i riktning av pilen II, fig 3 ett axialt snitt genom ett fläkthjul för en uppfinningsenlig radialfläkt i större skala, fig 4 en delvy av fläkthjulet i.fig 3 i riktning av pilen IV i fig 3, fig 5 en axialvy av en annan utföringsform av ett fläkthjul för en uppfinningsenlig radialfläkt, fig 6 ett tvärsnitt längs linjen YI-VI i fläkthjulet i fig 5, fig 7 ett axialt snitt genom en i ett motorfordon i utrymmet framför en vindruta inbyggd uppfinningsenlig radialfläkt med backventiler samt fig 8 en modifierad utföringsform av en radialfläkt med baokventiler.

Den i fig 1 och 2 schematiskt visade radialfläkten har ett före- trädesvis av två hälfter sammansatt hus 7, som med fördel är gjort av plast. Detta hus 7 har på sin framsida ett luftinsläpp 13 och vid sin omkrets ett i ett därtill 90° förskjutet liggande plan befintligt luft- utsläpp 14. Det som spiralhus utbildade huset 7 omger ett fläkthjul 15 som är gjort som en plastdel i ett stycke, speciellt genom sprutning.

Detta fläkthjul_15 har ett nav 11 och en fläktkrans 9 som genom ett väsentligen skålformat gestaltat mellanstycke 1 är förbundna med varand- ra. Navet 11 är icke-vridbart förbundet med en axel 11 till en elektrisk drivmotor 6 som är fäst på baksidan 5 av huset 7. Bakväggen 5 har en cylindrisk ansats 17 som över bryggor 18 uppbär en polring 19 på driv- motorn 6 på sådant sätt att mellan polringen och den cylindriska ansat- sen är en luftgenomgångsöppning med ett bestämt tvärsnitt som är öppet utåt. Mellan polringen 19 och motorns inre del, speciellt lindningarna, finns andra luftspalter genom vilka en kylluftström kan ledas, Mellanstycket 1 sträcker sig från det i närheten av luftintaget 8006280-5 _ e " 4 13 liggande navet till den åt baksidan 5 vända änden av fläktkransen så att ett enströmsfläkthjul bildas. I området mellan navet 11 och fläkt- kransen9 är det skålformade mellanstycket med genombrott 2 anordnat så att fläktkransen 9 suger in luft såväl vid luftinsläppet 13 som vid baksidan 5 av huset 7. Den vid husets 7 baksida 5 insugna luftströmmen dbestämmes genom tvärsnittsytorna av den mellan den cylindriska ansatsen 17 och polringen 19 samt av den mellan polringen 19.och de inre delarna av drivmotorn 6 befintliga luftspalten. Genom dimensionering av dessa tvärsnitt kan denna luftström fastläggas till ett värde som räcker till I en god kylning men som ändå jämfört med hela den transporterade luft- mängden inte är så stor att man behöver ta hänsyn till den för styrning- en av lufttillförseln i praktiken vid användning i värme- eller luftkon- ditioneringsanläggningar för fordon. Därvid kan radialfläkten lämpligen anordnas så att insugningen av kylluftsströmmen sker från fordonets fotområde så att där cirkulationsluft och ingen friskluft insugs. De för ett fordons värme- eller luftkonditionseringsanläggning nödvändiga spjällanordningen och spjällstyrningen kan därför.inskränkas till områ- det kring luftinsläppet 13 såsom detta är känt vid enströmsradialfläktar.

Kylluftsströmmarna adderar sig till den genom luftinsläppsöppningen 13 insugna luftströmmen så att ingen effektförlust uppstår vid radialfläkt- en. _ 1 En elmotor arbetar konstruktionsbetingat med kortvariga på varandra följande accelerations- och retardationsfaser som vid driften av ett fläkthjul överföras som svängningar på fläkthjulet särskilt om det rör sig om en motor med relativt litet polantal. Dessa svängningar överförs på fläktskovlarna där de yttrar sig som torsionssvängningar hos fläktskovlarna. När resonans uppstår så kan detta leda till en avsevärd - bullerbildning eller t o m till fläkthjulets förstöring. För att i en radialfläkts driftområde hindra uppträdande av resonanssvängningar i gtrakten av fläktskovlarna utbildas det mellan navet 11 och fläktkransen 9 befintliga mellanstycket 1 som ett fjäderorgan. Detta sker på det i fig 3 och 4 visade sättet. _ _ Det i fig 3 och 4 visade fläkthjulet 15 har ett nav 11 och en fläktkrans 9 som är förbundna med varandra genom ett skålformat välvt 1 mellanstycke 1. Fläktkransen 9 bildas av enskilda, radialt vid periferin _slutande fläktskovlar 20 som vid den från navet 11 vända änden - sett i axial riktning - hållas av en i tvärsnitt ungefär som en stympad kon 'formad ring 12 och vid den andra änden av en cirkelformad ring 21. Genom- brotten 2 i mellanstycket 1 i ett område mellan en skivformad ansats 10 och den som stympad kon formade ringen 12 är så formade att - sett i' axial riktning - radialt riktade ekrar 8 uppstår som bildar ett slags 8006280-5 fjäderknippe. Dessa ekrar 8 medger en deformation av mellanstycket 1 i omkretsriktningen=mellan navet 11 och fläktkransen 9 varigenom i detta område en överföringen av svängningar påverkande avkoppling erhålles.

Genom lämplig dimensionering är det möjligt att så konstruera det som fjäderorgan verkande mellanstycket 1 att inga resonanssvängningar upp- står i trakten av fläktskovlarna 20.

För att hindra svängningar av fläktkransen 9 är ekrarna 8 utbil- dade som högkantsbalkar dvs de har mindre materialtjocklek i periferi- riktningen än i radial ooh axial riktning.

Av det föregående_framgår att det mellan navet 11 och fläkt- kransen 9 anordnade mellanstycket har två andra funktioner utan att ut- göra förbindelse mellan de båda delarna nämligen att öka fläktkransens insugningseffekt även till området på baksidan av huset 5 och dessutom att tjäna som fjäderorgan. Därvid underlättas arkopplingseffekten genom mellanstyckets 1 skålformiga utbildning som praktiskt taget sträcker sig över fläktskovlarnas 20 hela axiala längd. Därigenom får ekrarna 8 en relativt stor längd varigenom deras deformation i perifeririktningen underlättas. Det är emellertid också tänkbart att ge mellanstycket 1 en annan gestalt och exempelvis enligt fig 5 och 6 anordna mellanstycket 1 så som är känt vid slutna skiljeväggar vid tvåströmsfläkthjul så att radialt riktade ekrar 8 uppstår. Därvid är det också möjligt att för- länga mellanstycket 1 till de i radial riktning yttre kanterna på fläkt- skovlarna 20 utan att en annan funktion erhålles. Mellan de i den axiala mitten delade och i perifeririktningen något mot varandra flyttade delar- na av fläktskovlarna 20 är mellanstycket 1 utbildat i form av en ring- skiva 41. Fläktskovlarna 20 är vid sina yttre kanter infattade med en approximativt kvadratisk ring 42 som vid yttersidorna har avrundat tvärsnitt. De åt fläkthusets baksida 5 vända delarna av fläktskovlarna 20 kan då genom genombrotten 2 anströmmas från luftinsläppets 13 sida så att deras luftansugning inte är inskränkt till endast det åt driv- motorn vända området. Till följd av genombrotten i skiljeväggen dvs mellanstycket 1 uppstår på sugsidan en tryckutjämning mellan delluft- strömmarna resp hjulhälfterna så att vid osymmetrisk anströmning symmet- rin inuti.hjulet återställes. Detta fläkthjul 15 är såtillvida oberoende av drivmotorns rotationsriktning som det även kan sättas sidovänt på a motorns axel.

Anbringandet av genombrott 2 och kvarlämnande av ekrar kan vara fördelaktigt även vid tvåströmsflädctar som är försedda med luftstyr- ningar och luftspjäll på husets fram- och baksida enär om t ex ena sidans spjäll klämmer hela fläkteffekten förblir oförändrad eftersom då 8006280-5 f b ~ motsvarande mer luft sugs in på den andra sidan.

Såsom framgår av fig 7 är en radialfläkt som liknar den i fig 1 visade radialfläkten anordnad i.utrymmet 20 framför vindrutan 21 i ett inte närmare visat motorfordon vars körriktning visas av pilen 22. Utrym- met 20 avgränsas på känt sätt av en mellanvägg 23 mot motorrummet 24 och har ,upptill en i motorhuvens 25 plan liggande luftinloppsgrill 26 genom vilken den av fläkthjulet 15 insugna luften kan komma in. Radial- fläktens luftutsläpp 14 mynnar i en i motorfordonets instrumentbräda liggande öppning 14' i väggen 27 och leder alltså in i passagerareut- rymmet. Vid en värme- eller luftkonditioneringsanläggning är mellan luftutsläppet 14 och öppningen 14' i väggen 27 på känt sätt anordnad en radiator eller en radiator och en evaporator. Passagerareutrymmets fot- utrymme 28 avslutas genom en vägg 29 i vilken en kåpa 30 är fast anord- nad som utvändigt omger ansatsen 17 och motorn 6 och ansluter tätt till huset 7. Denna kåpa 30 har en mot fotutrymmet 28 liggande gavel 31 i vilken backventilerna_32 är anordnade vilka vid radialfläktens drift är öppna och_tilläter inströmning av luft genom öppningarna 3 och 4 till fläkthjulet 15. Radialfläkten i fig 7 arbetar därför liksom radial- fläkten enligt fig 1 - 6. g 1 ' Vid högre.körhastigheter uppkommer kring luftinloppsgrillen 26 och därmed även i utrymmet 20 ett uppdämt tryck som skulle leda till en höjd luftgenomströmning vid luftutloppet 14 men även till en _icke öns- kad och okontrollerad återströmning genom öppningarna 3 och 4 in i fot- utrymmet 28 särskilt när radialfläkten inte är inkopplad. Backventilerna 32 är så dimensionerade att de vid uppträdande av ett visst uppdämt tryck stänger de med dem samordnade öppningarna så att i detta fall ingen ej önskad återströmning kan uppstå. Fördelen med denna radial- _ fläkt är därför att den kan insättas även för fordonsventilation på sådana ställen där på grund av fartvinden och körhastigheten ett dyna- miskt tryck uppträder. - a Den i fig 8 visade modifierade utföringsformen har en täckkåpa 33 som har formen av en cylindrisk burk. Denna kåpa är så stjälpt över ansatsen 17 att tätning uppstår mellan den likaledes cylindriska ansat- 'sen 17 och kåpan 33 som lämpligen är gjord av en något eftergivande plast. Bottnen i denna kåpa 33 som motsvarar täckdelen 31 i fig 7, är försedd med flera symmetriskt till motorns 6 icke visade axel och till täckkåpan 33 anordnade öppningar 34 som kan vara exempelvis koncentriskt till denna axel anordnade slitsar eller också utbildade som runda öpp- ningar. Dessa öppningar 34 täcks på.insidan av.en elastisk gummiskiva 35 _ som vid sitt centrum är fäst vid ställena 36 på kåpan 33. I det visade läget råder i det inre av kåpan 35 På grund av det roterande fläkt-

Claims (9)

1. 7 psooszeo-5 hjulet 15 ett lätt undertryck gentemot fotutrymmet 28. Det lämpligt ut- bildade gummimembranet 35 lyfter därför så att kylluften kan strömma I genom öppningarna 3 och 4 förbi motorn 6 till fläkthjulet. När övertryck uppträder inuti kåpan 33 stänger membranet 35 öppningarna 34 så att in- strömning av ytterluft in i fotutrymmet undvikes. P a t e n t k r a v :_ 1.,Radialfläkt, särskilt för värme- eller luftkonditionerings- anläggningar i fordon, med ett hus (7), vars framsida är försedd med en luftintagsöppning (13) och vars baksida (5) med kvarlämnande av -öppningar (3,4), vilka har ett för insugning av en tillräcklig kyl- luftström begränsat tvärsnitt, upptar en drivmotor (6) för ett fläkt- hjul (15), som består av en fläktkrans (9) med fläktskovlar (20) och ett nav (11), vilka är inbördes förbundna medelst ett mellanstycke 1 (1), som är försett med genombrytningar (2), k ä n n e t e c k n a d av att navet (11), mellanstycket (1) och fläktkransen (9) är gjorda i plast som en konstruktionsenhet i ett stycke, och att mellanstyckets (1) genombrytningar (2) mellan sig-kvarlämnar ekrar (8), som bildar ett knippe parallellkopplade, vibrationsöverföringsavkopplande fjädrar.
2. 2. Raaiaifläkt enligt krav 1, kiä n n e t e ck n a a av att motorn (6) är försedd med densamma axiellt genomgående luftledningar (4). '
3. 3. Ra&ia1f1äkt_en11gt krav 1 eller 2, k a n n e t e ck n a a av att mellanstycket (1) är skålformigt välvt och omhöljer den inuti huset (7) befintliga delen av motorn (6).
4. 4. Radialfläkt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ekrarna (8) i radiell och axiell riktning har större materialtjocklek .än i perifeririktningen.
5. 5. Radialfläkt enligt krav 1 eller 4, k ä n n e t e o k n a d av att ekrarna (8) i axiell riktning sträcker sig approximativt över hela fiaktkransens (9) axieiia längd. _
6. 6. Radialfläkt enligt krav 4 eller 5,, k ä n n e t e c k n a d av att ekrarna (8) sträcker sig mellan en skivartad ansats (10) pà navet (11) och en en stympad kon liknande ring (12), som håller fläkt- kransen (9).
7. 7. Radialfläkt enligt krav 1 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att ekrarna (8) sträcker sig i radiell riktning mellan en i navets (11) axiella mitt.anordnad skivformig ansats (10) och en ringskiva (41), som är anordnad mellan de i axiell riktning i den axiella mitten uppdelade fläktskovlarna (20). _ ' 3 8006280-5 s s.
8. Raaialfläkt enligt nagot av kraven 1 - 7; k a n n e - t e c k nad av att husets baksida (5) är försedd maa en motorn (a) omgivande ansats (17), i vilken motorn är fastsatt med förbindnings- bryggor (18).' _e3e . - _ ' .
9. 9. Radialfläkt enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e - t e ork n a d 'av att öppningarna (3,4,34) är försedda med backventil- er (32,35), som öppnar strömningsvägen till fläkthjulet (15), och att drivmotorn (6) eller den drivmotorn omgivande och.denna genom för- bindningsbryggor hållande ansatsen (17) företrädesvis är omsluten av den kåpa (33), i vars takdel (31) backventilerna (32) är anordnade. 10.'Radialfläkt enligt krav 9,3 k ä n n e t e_c k n a d av att backventilerna är uppbyggda av elastiska klaffar (35), med vilka är - samordnade öppningar (34), som företrädesvis är anordnade i kåpans (33) takdel, varvid öppningarna (34) är anordnade centrerat med mitten på den rotationssymmetriskt utbildade kåpan (33) och klaffarna är utbil- dade som ett endast d dess centrum fäst membran (35).