DE8912369U1 - Radial housing for a heating or air conditioning system of a motor vehicle - Google Patents

Radial housing for a heating or air conditioning system of a motor vehicle

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Description

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D-7000 Stuttgart 1 Hospitalstraße 8 Tel.(0711) 291133/292857D-7000 Stuttgart 1 Hospitalstrasse 8 Tel.(0711) 291133/292857

Anmelder;Applicant;

Süddeutsche Kühlerfabrik Stuttgart, den 17.10.1989Süddeutsche Kühlerfabrik Stuttgart, 17.10.1989

Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG G 8894 Mauserstraße 5 Dr.W/EiJulius Fr. Behr GmbH & Co. KG G 8894 Mauserstraße 5 Dr.W/Ei

7000 Stuttgart 307000 Stuttgart-30

Radialgebläse für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges Radial fan for a heating or air conditioning system of a motor vehicle

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a radial fan according to the preamble of claim 1.

Radialgebläse dieser Art erfordern einen im Arbeitsbereich relativ stellen Xennlinienverlauf, um bei mittleren Durchsätzen den erwünschten Druck zu erhalten. Bei einem mit Ausnahme der Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnung geschlossen ausgeführten Gehäuse, wie es beispielsweise in der DE-OS 23 23 035 gezeigt ist, steigt der Druck im Druckraum mit kleiner werdendem Durchsatz stetig bis zur Pumpgrenze an. Bei weiterer Drosselung kann es unter Umständen zu unerwünschten Pumperscheinungen kommen. Wird ein solches Gebläse in einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges verwendet, so führt dieser Druckanstieg im Fehlbedienangsfall, bei welchem das Gebläse auf größte Luftleistung geschaltet ist und die Luftaustrittsöffnungen geschlossen sind, zu störenden Effekten, wie hohen Betätigungskräften beim öffnen der Klappen, Pfeifgeräusche bei kleinsten Klappenundichtigkeiten oder Pumperscheinungen des Gebläses.Radial blowers of this type require a relatively flat X-ray line in the working area in order to obtain the desired pressure at medium flow rates. In a housing that is closed except for the air inlet and outlet openings, as shown in DE-OS 23 23 035, for example, the pressure in the pressure chamber increases steadily as the flow rate decreases up to the pumping limit. If the pressure is throttled further, undesirable pumping phenomena can occur. If such a blower is used in a motor vehicle's heating or air conditioning system, this pressure increase leads to disruptive effects in the event of incorrect operation, in which the blower is switched to the highest air output and the air outlet openings are closed, such as high actuation forces when opening the flaps, whistling noises when the flaps are slightly leaky, or pumping phenomena in the blower.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Radialgebläse so auszubilden, daß es im Nonnalarbeitsbereich den erforderlichen stellen Kennlinienverlauf besitzt, während der Kennlinienverlauf im kritischen Bereich kleiner Durchsätze flacher wird, bevor die Pumpgrenze erreicht wird.The invention is therefore based on the object of designing a radial fan in such a way that it has the required characteristic curve in the normal operating range, while the characteristic curve becomes flatter in the critical range of small throughputs before the surge limit is reached.

Zur Lösung der Aufgabe werden bei einem gattungsgemäßen Radialgebläse die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung kann eine im Arbeitsbereich des Gebläses relativ steile Kennlinie erzielt werden,die im Bereich kleinerer Durchsätze flacher wird.Die in diesem Betriebszustand unter hohem Druck stehende Luft im Druckraum kann durch den Ringspalt in den Saugraum entweichen. Zudem wird mit dieser Maßnahme bei Nulldurchsatz am Gebläse das Auftreten von Pumperscheinungen verhindert.To solve the problem, the characteristic features of claim 1 are provided for a generic radial blower. This design makes it possible to achieve a relatively steep characteristic curve in the working range of the blower, which becomes flatter in the range of smaller throughputs. The air in the pressure chamber, which is under high pressure in this operating state, can escape through the annular gap into the suction chamber. In addition, this measure prevents the occurrence of pumping phenomena at zero throughput at the blower.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, deren Merkmale eine Optimierung des Kennlinienverlaufs durch geeignete Positionierung und Ausbildung des Ringspaltes gestatten. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.Advantageous further developments of the invention arise from the subclaims, the features of which allow optimization of the characteristic curve through suitable positioning and design of the annular gap. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Die Zeichnung zeigt einen Teil aus einem Querschnitt eines Radialgebläses mit einem Laufrad und derjenigen Gehäuseseite, an der ein Ringspalt vorgesehen ist.The drawing shows a part of a cross-section of a radial fan with an impeller and the side of the housing on which an annular gap is provided.

Das Gebläse besitzt ein Laufrad (8) , welches um eine Achse drehbar lagerbar ist, die in die Nabe (12) einschiebbar ist. Zwischen einem Innenradius (T1) und einem Außenradius (T2) sind am Laufrad (8) Gebläseschaufeln (13) angebracht. Ein Gehäuse (1) umgibt den Umfang des Laufrades spiralförmig, wobei ein dazwischenliegender Druckraum (3) entsteht. Auf der Saugseite des Laufrades (8) wird die Abdeckung des Gehäuses dergestalt ausgebildet, daß sich das Spiralgehäuse (1) vom Umfang aus ra-The fan has an impeller (8) which can be mounted so as to rotate about an axis which can be inserted into the hub (12). Fan blades (13) are attached to the impeller (8) between an inner radius (T 1 ) and an outer radius (T 2 ). A housing (1) surrounds the circumference of the impeller in a spiral shape, creating a pressure chamber (3) in between. On the suction side of the impeller (8), the cover of the housing is designed in such a way that the spiral housing (1) extends radially from the circumference.

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dial nach innen und dann als Innenzarge (5) in Achsrichtung erstreckt. Der Innendurchmesser der Innenzarge (5) liegt dabei auf einem Radius (Z2) , der zwischen Innen- (T.) und Außenradius (T2) des Laufrades (8) liegt. Der Rand der Innenzarge (5) ist in Form eines kreisförmigen Stutzens (11) in koaxialer Richtung zum Gehäuseinneren hin abgebogen. Zur weiteren Abdeckung in Richtung Außen- bzw. Saugraum (4) ist über drei Befestigungsstege (7) eine kreisförmige Außenzarge (6) an der Innenzarge (5) senkrecht zur Drehachse befestigt. Sie schließt mit ihrem Innenrand (9) , dessen Radius (Z^) kleiner als der Innenradius (T1) des Laufrades ist, in geringem Abstand an die Saugseite des Laufrades an. Der Innenrand (9) umgibt dabei einen kreisförmigen Lufteintrittsquerschnitt für das Gebläse. Der Rand des Stutzens (11) der Innenzarge (5) ist dagegen in einem größeren Abstand von der Laufradsaugseite angeordnet.dial inwards and then extends as an inner frame (5) in the axial direction. The inside diameter of the inner frame (5) lies on a radius (Z 2 ) which lies between the inner (T.) and outer radius (T 2 ) of the impeller (8). The edge of the inner frame (5) is bent in the form of a circular nozzle (11) in a coaxial direction towards the inside of the housing. To further cover the outside or suction chamber (4), a circular outer frame (6) is attached to the inner frame (5) perpendicular to the axis of rotation via three fastening webs (7). Its inner edge (9), whose radius (Z^) is smaller than the inner radius (T 1 ) of the impeller, is close to the suction side of the impeller. The inner edge (9) surrounds a circular air inlet cross-section for the fan. The edge of the nozzle (11) of the inner frame (5), however, is arranged at a greater distance from the impeller suction side.

Zwischen dem Stutzen (11) der Innenzarge (5) und der Außenkontur der Außenzarge (6) bildet sich so ein Ringspalt (2) . Dieser wird dadurch noch geringfügig begrenzt, daß der Durchmesser des Innenrandes (9) der Außenzarge (6) im Bereich des Stutzens (11) der Innenzarge (5) nach außen leicht zunimmt und in eine, die Lufteintrittsöffnung umrahmende Kreisring-Einlaufdüse (10) übergeht. Diese Einlaufdüse (10) übergreift den Außenrand der Innenzarge (5). Der Radius der Einlaufdüse (10) ist etwas größer als (Z0) gewählt, so daß sie sich gerade über den Innenrand der Innenzarge (5) hinaus erstreckt. Mit dieser Maßnahme wird der Eintrittsquerschnitt des Ringspaltes (2) begrenzt. Der Ringspalt (2) wird nicht ganz geschlossen, da die Einlaufdüse (10) gegenüber dem Stutzen (11) der Innenzarge (5) nach außen versetzt angeordnet ist,jedoch wird damit eine starke umlenkung der durch den Ringspalt (2) strömenden Luft erzwungen. Zwischen der Einlaufdüse (10) und der Innenzarge (5) wird der Eintrittsquerschnitt (2a) des Ringspaltes (2) gebildet. An annular gap (2) is thus formed between the nozzle (11) of the inner frame (5) and the outer contour of the outer frame (6). This is further limited slightly by the fact that the diameter of the inner edge (9) of the outer frame (6) increases slightly outwards in the area of the nozzle (11) of the inner frame (5) and merges into a circular inlet nozzle (10) that frames the air inlet opening. This inlet nozzle (10) overlaps the outer edge of the inner frame (5). The radius of the inlet nozzle (10) is selected to be slightly larger than (Z 0 ) so that it extends just beyond the inner edge of the inner frame (5). This measure limits the inlet cross-section of the annular gap (2). The annular gap (2) is not completely closed because the inlet nozzle (10) is offset outwards from the nozzle (11) of the inner frame (5), but this forces a strong deflection of the air flowing through the annular gap (2). The inlet cross section (2a) of the annular gap (2) is formed between the inlet nozzle (10) and the inner frame (5).

Solange das GeblSse im Arbeitsbereich recht hoher Durchsätze arbeitet, hat die Ausbildung des Ringspaltes (2) kaum EinflußAs long as the blower operates in the working range of relatively high throughputs, the formation of the annular gap (2) has little influence

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auf die Gebläsekennlinie im Vergleich zu einer geschlossenen Gehäuseausführung, da der Eintrittsquerschnitt (2a) des Ringspaltes (2) im Vergleich zu den Öffnungsquerschnitten von Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnung klein gewählt ist. Im kritischen Bereich sehr kleiner Durchsätze baut sich bei einer geschlossenen Ausführung des Gehäuses im Druckraum (3) ein hoher Druck auf. über den Ringspalt (2) kann nunmehr Luft aus dem Druckraum (3) in den Saugraum (4) entweichen und so den Druck im Druckraum (3) effektiv reduzieren. Bei einem bestimmten kleinen Durchsatz des Gebläses ist also durch die Ausbildung des Ringspaltes (2) der Druck im Druckraum (3) in gewünschter Weise vermindert, die Kennlinie des Gebläses flacht bei kleinen Durchsätzen ab. Dies ermöglicht eine stabile Nullförderung des Gebläses auf niedrigem Druckniveau ohne störende Pumperscheinigungen. Speziell in Heizungs- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden außerdem durch diese Maßnahme störende Pfeifgeräusche, die bei kleinsten Klappenundichtigkeiten auftreten können, verhindert und die Betätigungskräfte zum öffnen der Luftklappen deutlich herabgesetzt, wenn im Fehlbedienungsfall das Gebläse bei zunächst geschlossenen Klappen arbeitet.on the blower characteristic curve compared to a closed housing design, since the inlet cross-section (2a) of the annular gap (2) is small compared to the opening cross-sections of the air inlet and air outlet openings. In the critical area of very small flow rates, a high pressure builds up in the pressure chamber (3) with a closed housing design. Air can now escape from the pressure chamber (3) into the suction chamber (4) via the annular gap (2), thus effectively reducing the pressure in the pressure chamber (3). At a certain small flow rate of the blower, the pressure in the pressure chamber (3) is reduced in the desired way by the formation of the annular gap (2), and the blower characteristic curve flattens out at small flow rates. This enables a stable zero flow of the blower at a low pressure level without disturbing pumping phenomena. Particularly in heating or air conditioning systems in motor vehicles, this measure also prevents annoying whistling noises that can occur with the smallest flap leaks and significantly reduces the actuation forces required to open the air flaps if, in the event of incorrect operation, the fan operates with the flaps initially closed.

Claims (9)

SchutzansprücheProtection claims 1. Radialgebläse, insbesondere für Heizungs- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem zwischen einem Innen- und einem Außenradius GeblSseschaufeln tragenden Laufrad und mit einem das Laufrad umgebenden, spiralförmigen Gehäuse, welches eine in einen Saugraum mündende Lufteinlaßöffnung und eine vom Innenraum des Gehäuses nach außen führenden Luftauslaßöffnung besitzt,"'dadurch gekennzeichnet, daß eine den Druckraum des Gebläses direkt mit dem Saugraum verbindende öffnung in der Form eines an der Saugseite des Gehäuses (1) angeordneten ringförmigen Spaltes (2) vorgesehen ist, der von einer Innenzarge (5) und von einer Außenzarge (6) begrenzt ist und dessen Eintrittsquerschnitt klein ist im Vergleich zum Querschnitt der Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnung.1. Radial fan, in particular for heating or air conditioning systems in motor vehicles, with an impeller carrying fan blades between an inner and an outer radius and with a spiral-shaped housing surrounding the impeller, which has an air inlet opening opening into a suction chamber and an air outlet opening leading from the interior of the housing to the outside, characterized in that an opening connecting the pressure chamber of the fan directly to the suction chamber is provided in the form of an annular gap (2) arranged on the suction side of the housing (1), which is delimited by an inner frame (5) and an outer frame (6) and whose inlet cross-section is small in comparison to the cross-section of the air inlet and air outlet openings. 2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (Z_) der Innenzarge (5) größer als der Innenradius (T.) und kleiner als der Außenradius (T2) des Laufrades (8) ist.2. Radial fan according to claim 1, characterized in that the radius (Z_) of the inner frame (5) is larger than the inner radius (T.) and smaller than the outer radius (T 2 ) of the impeller (8). 3. Radialgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (Z-) des dem Laufrad (8) zugewandten Randes (9) der Außenzarge (6) kleiner als der Innenradius (T1) des Laufrades (8) ist.3. Radial fan according to claim 1 or 2, characterized in that the radius (Z-) of the edge (9) of the outer frame (6) facing the impeller (8) is smaller than the inner radius (T 1 ) of the impeller (8). 4. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Innenzarge (5) in Form eines Stutzens (11) koaxial in Richtung zum Laufrad (8) nach innen verläuft.4. Radial fan according to one of claims 1 to 3, characterized in that the edge of the inner frame (5) in the form of a nozzle (11) runs coaxially inwards in the direction of the impeller (8). 5. Radialgebläse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenzarge (6) mit ihrem inneren Rand (9) weiter in das Gehäuseinnere hineinragt als der nach innen gebogene Rand der5. Radial fan according to claim 4, characterized in that the outer frame (6) with its inner edge (9) projects further into the housing interior than the inwardly bent edge of the I ·· Innenzarge (5) und bis unmittelbar vor das Laufrad (8) des Gebläses reicht.inner frame (5) and extends to immediately in front of the impeller (8) of the fan. 6. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Außenzarge (6) vom Innenrand (9) nach außen zunimmt.6. Radial fan according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the outer frame (6) increases from the inner edge (9) outwards. 7. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenzarge (6) in eine äußere Lufteinlaßdüse (10) übergeht, welche gegenüber der Außenseite der Innenzarge (5) koaxial nach außen versetzt angeordnet ist und einen Radius besitzt, der größer ist als der Radius (Z,) der Innenzarge (5).7. Radial fan according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer frame (6) merges into an outer air inlet nozzle (10) which is arranged coaxially offset outwards relative to the outside of the inner frame (5) and has a radius which is larger than the radius (Z,) of the inner frame (5). 8. Radialgebläse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stutzen (11) der Innenzarge (5) und der Lufteinlaßdüse (10) Befestigungsstege (7) vorgesehen sind, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.8. Radial fan according to claim 7, characterized in that fastening webs (7) are provided between the connecting piece (11) of the inner frame (5) and the air inlet nozzle (10), which are arranged evenly distributed over the circumference. 9. Radialgebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß drei Befestigungsstege (7) vorgesehen sind.9. Radial fan according to claim 8, characterized in that three fastening webs (7) are provided.
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