DE102011006487B4 - Blower, in particular combustion air blower for a vehicle heater - Google Patents
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Abstract
Gebläse (10), insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend: – einen in einem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, sich ringartig um eine Drehachse (A) erstreckenden und an einer ersten axialen Seite (14) offenen Förderkanal (20), – ein um die Drehachse (A) drehbares Förderrad (16) mit einem sich ringartig um die Drehachse (A) erstreckenden und den Förderkanal (20) an der ersten axialen Seite (14) überdeckenden Förderbereich (22), und – einen Elektroantriebsmotor (28) zum Antreiben des Förderrads (16) mit einem Stator (30) und einem bezüglich des Stators (30) drehbaren Rotor (32), wobei der Rotor (32) und der Stator (30) an der ersten axialen Seite (14) bezüglich des Gebläsegehäuses (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Gebläsegehäuse (12) getragener Statorträgeraufsatz (70) das Förderrad (16) radial außen axial übergreift, dass der Stator (30) und das Förderrad (16) an dem Statorträgeraufsatz (70) getragen sind und dass das Förderrad (16) axial zwischen dem Gebläsegehäuse (12) und dem Stator (30) angeordnet ist.Blower (10), in particular combustion air blower for a vehicle heater, comprising: - a conveying channel (20) formed in a blower housing (12), extending in a ring around an axis of rotation (A) and open on a first axial side (14) the axis of rotation (A) rotatable conveying wheel (16) with a conveying area (22) extending in a ring around the axis of rotation (A) and covering the conveying channel (20) on the first axial side (14), and an electric drive motor (28) for driving of the feed wheel (16) with a stator (30) and a rotor (32) rotatable with respect to the stator (30), the rotor (32) and the stator (30) on the first axial side (14) with respect to the fan housing (12 ) are arranged, characterized in that a stator support attachment (70) carried on the fan housing (12) overlaps the feed wheel (16) axially radially on the outside, so that the stator (30) and the feed wheel (16) are supported on the stator support attachment (70) and that the conveyor wheel ( 16) is arranged axially between the fan housing (12) and the stator (30).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend einen in einem Gebläsegehäuse ausgebildeten, sich ringartig um eine Drehachse erstreckenden und an einer ersten axialen Seite offenen Förderkanal, ein um die Drehachse drehbares Förderrad mit einem sich ringartig um die Drehachse erstreckenden und den Förderkanal an der ersten axialen Seite überdeckenden Förderbereich, und einen Elektroantriebsmotor zum Antreiben des Förderrads mit einem Stator und einem bezüglich des Stators drehbaren Rotor.The present invention relates to a blower, in particular combustion air blower for a vehicle heater according to the preamble of
Verbrennungsluftgebläse, welche im Allgemeinen auch als Seitenkanalgebläse bezeichnet werden, werden beispielsweise im Fahrzeugbereich eingesetzt, um die in Standheizungen oder Zuheizern erforderliche Verbrennungsluft in eine Brennkammer einzuspeisen. Aus der
Die
Die
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, mit kompakteren Abmessungen bereitzustellen.In contrast, it is an object of the invention to provide a fan, in particular combustion air blower for a vehicle heater, with more compact dimensions.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 1, umfassend einen in einem Gebläsegehäuse ausgebildeten, sich ringartig um eine Drehachse erstreckenden und an einer ersten axialen Seite offenen Förderkanal, ein um die Drehachse drehbares Förderrad mit einem sich ringartig um die Drehachse erstreckenden und den Förderkanal an der ersten axialen Seite überdeckenden Förderbereich, und einen Elektroantriebsmotor zum Antreiben des Förderrads mit einem Stator und einem bezüglich des Stators drehbaren Rotor, welches Gebläse sich dadurch auszeichnet, dass der Rotor und der Stator an der ersten axialen Seite bezüglich des Gebläsegehäuses angeordnet sind.According to the invention this object is achieved by a blower, in particular combustion air blower for a vehicle heater according to
Erfindungsgemäß sind also der Rotor und der Stator nicht, wie bei dem bekannten Verbrennungsluftgebläse, auf der von dem Förderrad abgewandten axialen Seite des Gebläsegehäuses angeordnet, sondern an der ersten axialen Seite bezüglich des Gehäuses angeordnet, was einen direkten Antrieb des Förderrads mittels des Elektromotors erlaubt. Diese Art der Anordnung ermöglicht es darüber hinaus, den vorhandenen Bauraum besser auszunutzen bzw. ein Fahrzeugheizgerät mit kompakteren Abmessungen bereitzustellen, da nämlich der Elektroantriebsmotor direkt an oder unmittelbar neben dem Förderrad angeordnet werden kann und somit lange Kraftübertragungswege und eine entsprechende axiale Verlängerung des Gebläses vermieden werden können.According to the invention, therefore, the rotor and the stator are not arranged, as in the known combustion air blower, on the axial side facing away from the impeller of the blower housing, but arranged on the first axial side with respect to the housing, which allows direct drive of the feed wheel by means of the electric motor. This type of arrangement also makes it possible to better utilize the available space or provide a vehicle heater with more compact dimensions, namely because the electric drive motor can be placed directly on or immediately adjacent to the feed wheel and thus long power transmission paths and a corresponding axial extension of the fan can be avoided can.
Dabei ist das Förderrad axial zwischen dem Gebläsegehäuse und dem Stator angeordnet, wobei ein separater Statorträgeraufsatz zur Abstützung des Stators und des Förderrads vorgesehen ist, welcher das Förderrad radial außen axial übergreift und an dem Gebläsegehäuse getragen ist. Der Stator und damit auch der gesamte Elektroantriebsmotor ist nicht zwischen dem Gebläsegehäuse und dem Förderrad angeordnet, sondern auf der von dem Gebläsegehäuse abgewandten axialen Seite des Förderrads, was ebenfalls eine sehr kompakte Bauform des Gebläses ermöglicht.In this case, the feed wheel is arranged axially between the fan housing and the stator, wherein a separate Statorträgeraufsatz is provided for supporting the stator and the feed wheel, which axially overlaps the impeller radially outside and is supported on the blower housing. The stator and thus also the entire electric drive motor is not arranged between the blower housing and the feed wheel, but on the side facing away from the blower housing axial side of the feed wheel, which also allows a very compact design of the blower.
Zur Abstützung des Stators und/oder des Förderrads kann vorgesehen sein, dass der Statorträgeraufsatz einen sich radial einwärts erstreckenden, im Wesentlichen scheibenartig oder plattenartig ausgebildeten Tragbereich umfasst, an dessen radial innerem Endbereich eine das Förderrad tragende Lagerwelle getragen ist. Es ist selbstverständlich, dass der Begriff ”scheibenartig” oder ”plattenartig” in diesem Zusammenhang nicht bedeuten soll, dass der Tragbereich tatsächlich aus einer geschlossenen Scheibe oder Platte besteht, sondern er soll lediglich bedeuten, dass es sich bei dem Tragbereich um ein flächiges Bauteil (oder einen flächigen Bereich) aus steifem Material handelt. Darüber hinaus kann das Bauteil oder der Bereich jedoch beliebig ausgebildet sein, beispielsweise aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung in Abstand angeordneten Armen, die sich bezüglich der Drehachse ausgehend von dem radial inneren Endbereich des Tragbereichs sternförmig radial auswärts erstrecken, um so beispielsweise eine Luftzirkulation durch den Tragbereich zu ermöglichen, um so beispielsweise eine Kühlung einer später noch beschriebenen Elektromotorsteuereinheit oder des Elektroantriebsmotors zu ermöglichen oder zu unterstützen. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass der plattenartige Tragbereich beispielsweise von einer entsprechend verstärkten Platine der Elektromotorsteuereinheit gebildet ist, oder dass der plattenartige Tragbereich aus einer Kombination einer Elektromotorsteuereinheit und Tragelementen gebildet ist.To support the stator and / or the delivery wheel can be provided that the Statorträgeraufsatz includes a radially inwardly extending, substantially disc-like or plate-like support portion formed at its radially inner end portion carrying a bearing wheel support shaft is supported. It is understood that the term "disc-like" or "plate-like" in this Connection should not mean that the support area actually consists of a closed disc or plate, but it should only mean that it is the support area to a flat component (or a flat area) made of rigid material. In addition, however, the component or the region may be formed as desired, for example, from a plurality of circumferentially spaced arms extending radially outwardly with respect to the axis of rotation, starting from the radially inner end portion of the support portion, so as to allow air circulation through the To enable support area, so as to enable or support, for example, a cooling of a later-described electric motor control unit or the electric drive motor. Alternatively, however, it is also conceivable that the plate-like support region is formed for example by a correspondingly reinforced board of the electric motor control unit, or that the plate-like support region is formed from a combination of an electric motor control unit and support elements.
Als Maßnahme zur drehbaren Lagerung der Lagerwelle kann vorgesehen sein, dass an dem radial inneren Endbereich des Tragbereichs eine Lagerhülse vorgesehen ist und die Lagerwelle in der Lagerhülse, ggf. unter Zwischenschaltung eines gesonderten Lagers, drehbar gelagert ist. Als Maßnahme zur Abstützung des Stators kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Stator an einer Außenumfangsfläche der Lagerhülse oder/und an einer dem Förderrad zugewandten Stirnfläche des Tragbereichs getragen ist. Diesbezüglich wird jedoch darauf hingewiesen, dass es selbstverständlich ist, dass der Stator auch unter Zwischenschaltung eines gesonderten ring- oder ringsegmentförmigen Statortragelements an der Stirnfläche des Tragbereichs oder/und der Außenumfangsfläche der Lagerhülse getragen sein kann, welches Statortragelement die Lagerhülse wenigstens abschnittsweise koaxial umgibt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das wenigstens eine ring- oder ringsegmentförmige Statortragelement von der Außenumfangsfläche der Lagerhülse radial beabstandet ist und lediglich an dem Tragbereich getragen ist.As a measure for the rotatable mounting of the bearing shaft can be provided that at the radially inner end portion of the support portion, a bearing sleeve is provided and the bearing shaft is rotatably mounted in the bearing sleeve, possibly with the interposition of a separate bearing. As a measure for supporting the stator can be provided, for example, that the stator is supported on an outer peripheral surface of the bearing sleeve and / or on a conveyor wheel facing end face of the support portion. In this regard, it is noted, however, that it is understood that the stator may also be supported with the interposition of a separate ring or ring segment-shaped Statortragelements on the end face of the support portion and / or the outer peripheral surface of the bearing sleeve, which Statortragelement the bearing sleeve at least partially coaxially surrounds. However, it can also be provided that the at least one annular or annular segment-shaped stator support element is radially spaced from the outer peripheral surface of the bearing sleeve and is supported only on the support region.
Alternativ dazu, dass an dem radial inneren Endbereich des Tragbereichs eine Lagerhülse vorgesehen ist und die Lagerwelle in der Lagerhülse drehbar gelagert ist, ist es selbstverständlich auch möglich, dass das Förderrad drehbar an der Lagerwelle gelagert ist, in welchem Fall die Lagerwelle starr mit dem plattenartigen Tragbereich verbunden sein kann, obwohl nicht ausgeschlossen sein soll, dass die Lagerwelle sowohl an dem Tragbereich als auch an dem Förderrad drehbar gelagert ist.Alternatively to the fact that a bearing sleeve is provided at the radially inner end region of the support region and the bearing shaft is rotatably mounted in the bearing sleeve, it is of course also possible that the delivery wheel is rotatably mounted on the bearing shaft, in which case the bearing shaft is rigid with the plate-like Supporting area may be connected, although it should not be excluded that the bearing shaft is rotatably supported both on the support area and on the feed wheel.
Betreffend die Ausgestaltung des Förderrads kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Förderrad radial einwärts von dem Förderbereich einen bezüglich des Förderbereichs drehfest abgestützten und sich im Wesentlichen radial erstreckenden Lagerwellentragbereich zur Abstützung der Lagerwelle aufweist, wobei der Lagerwellentragbereich, wie bereits angesprochen, zur drehbaren Lagerung oder zur drehfesten Abstützung der Lagerwelle dienen kann.With regard to the configuration of the delivery wheel, it can be provided, for example, that the delivery wheel has a bearing shaft support region supported radially inwardly from the delivery region and supported substantially radially for supporting the bearing shaft, wherein the bearing shaft support region, as already mentioned, for rotatable mounting or for rotatable support of the bearing shaft can serve.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Rotor die Lagerwelle koaxial umgibt, obwohl natürlich nicht ausgeschlossen werden soll, beispielsweise bei der Verwendung einer entsprechend dimensionierten Hohlwelle als Lagerwelle, dass die Lagerwelle den Rotor koaxial umgibt.Furthermore, it can be provided that the rotor coaxially surrounds the bearing shaft, although of course it should not be ruled out, for example, when using a correspondingly dimensioned hollow shaft as a bearing shaft, that the bearing shaft surrounds the rotor coaxially.
Abhängig vom Einsatzweck und Einsatzort des Gebläses kann vorgesehen sein, dass der Rotor als Innenläufer ausgebildet ist und an einem Außenumfang der Lagerwelle oder/und an einer statorseitigen Stirnfläche des Förderrads abgestützt ist, oder alternativ, dass der Rotor als Außenläufer ausgebildet ist und an einer Innenumfangsfläche des Förderrads oder/und an einer statorseitigen Stirnfläche des Förderrads abgestützt ist. Der Begriff ”Außenläufer” bezeichnet in diesem Zusammenhang einen Elektromotor, bei dem der ruhende Stator, welcher üblicherweise eine Vielzahl von Wicklungen umfasst, radial innen angeordnet ist und von dem beweglichen Rotor, welcher üblicherweise eine Vielzahl von Permanentmagneten umfasst, umschlossen ist, wohingegen die Permanentmagneten bei einem ”Innenläufer” radial innen angeordnet sind und von den Wicklungen des Stators umgeben sind.Depending on the purpose and location of the blower can be provided that the rotor is designed as an internal rotor and is supported on an outer circumference of the bearing shaft and / or on a stator-side end face of the impeller, or alternatively, that the rotor is designed as an external rotor and on an inner peripheral surface the delivery wheel and / or is supported on a stator-side end face of the delivery wheel. The term "outer rotor" in this context refers to an electric motor in which the stationary stator, which usually comprises a plurality of windings, is arranged radially inward and is enclosed by the movable rotor, which usually comprises a plurality of permanent magnets, whereas the permanent magnets are arranged radially inward at an "inner rotor" and are surrounded by the windings of the stator.
Das Einsatzgebiet eines Innenläufers liegt überall dort, wo ein besonders hohes Leistungsniveau gefordert ist, da der Innenläufer höhere Drehzahlen erreicht und daher ideal als Antrieb eines schnell drehenden Förderrads ist. Dem gegenüber hat der Außenläufer zwar den Nachteil, dass er keine so hohen Drehzahlen wie der Innenläufer erreichen kann, hat jedoch gegenüber dem Innenläufer den Vorteil einer verbesserten Kühlung (zusätzlich dazu, dass er ein höheres Drehmoment erzeugen kann, was jedoch bei einem schnelllaufenden Gebläse von untergeordneter Bedeutung sein dürfte), was insbesondere dann, wenn beispielsweise Neodym-Magnete verwendet werden, die auf eine Überhitzung sensibel reagieren, von Interesse sein kann, da sie durch ihre Anordnung radial außerhalb des Stators und nahe dem Luft-Förderbereich des Gebläses besser gekühlt werden können und somit nicht überhitzen und leistungskonstant bleiben.The field of application of an internal rotor is wherever a particularly high level of performance is required, since the internal rotor reaches higher speeds and is therefore ideal as a drive for a fast-rotating conveyor wheel. On the other hand, although the external rotor has the disadvantage that it can not reach speeds as high as the internal rotor, it has the advantage of improved cooling over the internal rotor (in addition to being able to produce higher torque, but with a high-speed fan of FIG may be of minor importance), which may be of particular interest when, for example, neodymium magnets sensitive to overheating are used, since they are better cooled by their location radially outward of the stator and near the air delivery area of the blower can and thus do not overheat and remain consistent in performance.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass an der von dem Förderrad abgewandten axialen Seite des Tragbereichs eine Elektromotorsteuereinheit angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht insbesondere dann, wenn der Tragbereich, wie bereits angesprochen, aus einer Vielzahl von beispielsweise in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten armartigen, radial nach außen verlaufenden Tragelementen besteht, welche eine gute Luftdurchlässigkeit des Tragbereichs sicherstellen, dass die Elektromotorsteuereinheit, insbesondere deren Leistungsbauelemente, durch eine Luftströmung gekühlt werden kann, welche durch die Drehung des Rotors oder/und des Förderrads erzeugt wird.Furthermore, it can be provided that an electric motor control unit is arranged on the axial side of the support region facing away from the feed wheel. This arrangement allows In particular, if the support area, as already mentioned, consists of a plurality of, for example, in the circumferential direction spaced arm-like, radially outwardly extending support members, which ensure good air permeability of the support area that the electric motor control unit, in particular their power components are cooled by an air flow can, which is generated by the rotation of the rotor and / or the feed wheel.
Zur Abdeckung der Elektromotorsteuereinheit auf der von dem Tragelement abgewandten axialen Seite kann ein Abdeckelement vorgesehen sein, welches beispielsweise auch als Gehäusedeckel des Gebläsegehäuses dienen kann. Um eine stabile Lagerung der Lagerhülse auch in dem Fall zu ermöglichen, dass sich die Lagerhülse in einer freitragenden Weise weit über das Tragelement hinaus auf das Förderrad zu erstreckt, kann dieses Abdeckelement auch als zusätzliche Abstützung für die Lagerhülse dienen, nämlich dann, wenn die Lagerhülse die Elektromotorsteuereinheit radial innen durchsetzend an dem Abdeckelement abgestützt ist. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Lagerhülse an der Elektromotorsteuereinheit abgestützt ist.To cover the electric motor control unit on the side remote from the support member axial side, a cover may be provided, which may for example also serve as a housing cover of the blower housing. In order to enable a stable mounting of the bearing sleeve even in the case that extends the bearing sleeve in a cantilever way far beyond the support member on the feed wheel, this cover can also serve as additional support for the bearing sleeve, namely, when the bearing sleeve the electric motor control unit is supported radially inwardly on the cover. Additionally or alternatively, however, it can also be provided that the bearing sleeve is supported on the electric motor control unit.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Brennerbereich und ein Gebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Fördern von Verbrennungsluft in eine Brennkammer eines Brennerbereichs.The present invention further relates to a vehicle heater comprising a burner section and a blower according to any one of the preceding claims for conveying combustion air into a combustion chamber of a burner section.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Das Gebläsegehäuse
Das Förderrad
Radial außerhalb der Lagerhülse
Darüber hinaus ist das Gebläsegehäuse
Wir man in
Obwohl in
Wie man in
Zur Steuerung des Elektroantriebsmotors
Zum Schutz der Elektromotorsteuereinheit
Obwohl in der
Eine weitere nicht erfindungsgemäße Ausgestaltungsform eines Gebläses
Wie man leicht durch einen Vergleich der
Darüber hinaus unterscheidet sich die Ausgestaltungsform der
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltungsform eines Gebläses
Diese Ausgestaltungsform unterscheidet sich gegenüber den in den
Der Statorträgeraufsatz
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zum Gebläse der
Um Druckverluste während des Betriebs des Gebläses
Bei einem direkten Vergleich der Gebläse der
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsform eines Gebläses
Wie schon in der in
Im Unterschied zu den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen sind ferner die Anschlüsse
Es ist darüber hinaus selbstverständlich, dass der in den
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Legal Events
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO, DE Free format text: FORMER OWNER: J. EBERSPAECHER GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE Effective date: 20130131 |
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R082 | Change of representative |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL PATENT- U, DE |
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R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20150210 |
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Owner name: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: EBERSPAECHER CLIMATE CONTROL SYSTEMS GMBH & CO. KG, 73730 ESSLINGEN, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL, PATENT- , DE |