EP3184929A1

EP3184929A1 - Lüfter mit heizfunktion

Info

Publication number: EP3184929A1
Application number: EP16204682.5A
Authority: EP
Inventors: Andreas Presetschnik; Georg Wallner
Original assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: EP3184929B1; DE102015016613A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit Heizfunktion, bei dem der zu erhitzende Luftstrom über einen Einströmbereich angesaugt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Klimagerät mit einem entsprechenden Lüfter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit Heizfunktion.

Gattungsgemäße Lüfter finden in mobilen und stationären Bereichen Verwendung. Problematisch an den aus dem Stand der Technik bekannten Lüftern und Klimageräten ist, dass sich die durch das Heizregister eingebrachte Wärme negativ auf die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer des Lüfters und speziell auf den Motor und dessen integrierter Motorelektronik auswirken kann. Durch den warmen Luftstrom um Motor und Motorelektronik kann dabei gegebenenfalls keine hinreichende Kühlung der entsprechenden Bauteile gewährleistet werden. Auch ist es gemäß dem Stand der Technik nur schwerlich möglich, PTC-Heizregister zu verwenden, da diese durch den bauartbedingten hohen Druckverlust im Vergleich zu konventionellen Heizregistern mit Heizstäben nur mit einem Teilstrom des Zuluftvolumenstroms durchströmt werden können, ohne einen stärkeren Lüftermotor zu benötigen. Ein solcher wäre notwendig, wenn die gesamte Luftmenge durch das Heizregister durchströmt.
Aufgabe des erfindungsgemäßen Lüfters ist es daher, eine Vorrichtung bereitzustellen, in welcher die erwähnte Kühlproblematik nicht besteht und in welcher ggf. PTC-Heizregister verwendet werden können. Diese Aufgabe wird durch einen Lüfter gemäß Anspruch 1 und durch ein Klimagerät gemäß Anspruch 10 mit entsprechendem Lüfter gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Demnach ist ein Lüfter für ein Klimagerät mit wenigstens einem Gebläse, wenigstens einem Heizregister und wenigstens einem Lüftermotor vorgesehen, wobei der Lüfter wenigstens zwei getrennte Einströmbereiche und wenigstens einen Ausströmbereich umfasst und wobei das wenigstens eine Heizregister dem Lüftermotor in Strömungsrichtung nachgelagert ist und/oder wobei der Lüftermotor und das wenigstens eine Heizregister in Strömungsrichtung parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch, dass dem Lüftermotor und seiner entsprechenden Elektronik nunmehr kein Heizregister vorgelagert ist, kann gewährleistet werden, dass der Lüftermotor und die entsprechende Elektronik nur mit nicht erhitzter und damit kühlender beziehungsweise besser kühlender Luft umströmt wird. Um das dennoch notwendige Erhitzen der Lüfter-Luft zu ermöglichen, wird das Heizregister nunmehr stromabwärts vom Motor und der Elektronik vorgesehen oder aber alternativ oder zusätzlich an einem parallelen Luftstrom, welcher an einem vom Lüftermotor beabstandeten Einströmbereich beziehungsweise Bereich besteht. Demnach ist es auch möglich, ein Heizregister innerhalb des Gebläses anzuordnen oder alternativ oder zusätzlich ein Heizregister in einem Einströmbereich anzuordnen, der nicht dem Lüftermotor zugeordnet ist, sodass der Lüftermotor von dem alternativen oder zusätzlichen Heizregister nicht mit Wärme beaufschlagt wird. Da erfindungsgemäß der Luftstrom über wenigstens zwei getrennte Einströmbereiche zum Gebläse einströmt und über wenigstens einen Ausströmbereich das Gebläse verlässt, ist es möglich, Heizregister in den parallel verlaufenden getrennten Einströmbereichen und/oder nach Vereinigung der einströmenden Luftmassen im Gebläse und/oder dem Gebläse nachgeordnet vorzusehen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Heizregister ein PTC-Heizregister ist, und/oder dass das Gebläse ein Radialgebläse ist. Wird ein PTC-Heizregister mit entsprechend bauartbedingt erhöhtem Druckverlust verwendet, so kann dieses so angeordnet werden, dass es nicht den gesamten Luftvolumenstrom beheizt, sondern nur den Volumenstrom, der einem der wenigstens zwei getrennten Einströmbereichen zugeordnet ist. Hierdurch können die Druckverluste minimiert werden und der Einsatz ansonsten gegebenenfalls notwendiger größerer Lüftermotoren kann vermieden werden. Ein beidseitig ansaugendes Radialgebläse bietet fernerhin den Vorteil, dass es mit zwei getrennten Einströmbereichen und einem gemeinsamen Ausströmbereich ausgeführt werden kann, sodass diese bauartbedingte Auftrennung in drei separate Luftströme zur getrennten Erwärmung der Einströmluftmassen genutzt werden kann.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Gebläse ein doppelflutiges Radialgebläse mit zwei Gebläseteilen ist. Jedes der Gebläseteile kann dabei je zwei getrennte Einströmbereiche und einen Ausströmbereich umfassen. Es kann ein gemeinsamer Lüftermotor für beide Gebläseteile vorgesehen sein oder jedes Gebläseteil kann einen eigenen Lüftermotor aufweisen. Der Lüftermotor oder die Lüftermotoren können dabei zwischen den Gebläseteilen angeordnet sein.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass wenigstens der erste Einströmbereich im Bereich des Lüftermotors angeordnet ist, und/oder dass wenigstens der zweite Einströmbereich an einer dem Lüftermotor gegenüberliegenden Seite des wenigstens einen Gebläseteils angeordnet ist. Wenn vorliegend von einem Lüftermotor die Rede ist, so kann selbstverständlich auch eine davon abweichende Anzahl von Lüftermotoren gemeint sein. Durch die Aufteilung des Einströmbereichs in zwei getrennte Einströmbereiche ist es möglich, einen davon für die Anordnung eines Lüftermotors bereitzustellen und den anderen zur Erhitzung der Luft zu nutzen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Lüftermotor mit integrierter Motorelektronik ausgeführt ist. Die entsprechende Elektronik, welche im Betrieb wie der Motor selbst erwärmt bzw. erhitzt wird, kann durch den gleichen unerhitzten Luftstrom gekühlt werden, durch welchen der Lüftermotor gekühlt werden kann.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass wenigstens einem Einströmbereich ein Lochblech oder mehrere Lochbleche vorgelagert sind, wobei über die Lochung des Lochblechs oder der Lochbleche das Verhältnis der Luftvolumenströme der Einströmbereiche eingestellt ist. Hierdurch ist es besonders einfach möglich, die Luftvolumenströme der wenigstens zwei Einströmbereiche an das Heizregister und an die Saugleistung des Gebläses anzupassen.
Gemäß einem unabhängigen Erfindungsgedanken ist das Heizregister ein im Gebläse integriertes Heizregister, wie dies in Anspruch 8 beansprucht ist.
Das im Gebläse integrierte Heizregister ermöglicht ein Erhitzen der Luft, welches nicht im Bereich des Einlaufluftstromes erfolgt, sondern in dem turbulenten Vermischungsbereich, welcher innerhalb des Gebläses vorliegt und welcher eine besonders effektive Wärmeübertragung ermöglicht. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauform des Lüfters mit Heizregister und besonders effektiver Wärmeübertragung realisiert werden.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass das Heizregister eine Heizfläche umfasst, welche innerhalb des Gebläses insbesondere an dessen Außenwandung vorgesehen ist, und/oder dass das Heizregister spiralförmig oder kreisförmig innerhalb des Gebläses angeordnet ist. Das Heizregister kann dabei eine flexible Heizfläche umfassen, welche an die Geometrie des Gebläses angepasst werden kann und in das Gebläse eingefügt werden kann. Dadurch kann der Bauraum des Gebläses möglichst großräumig für das Heizregister genutzt werden und die Heizleistung des Heizregisters weiter optimiert werden. Die flexible Heizfläche kann als Heizfilm ausgebildet sein. Dieser kann beispielsweise nur auf eine bestimmte maximale Betriebstemperatur eritzt werden. Hierdurch ist eine Überhitzung des Lüfters sicher ausgeschlossen und eine entsprechende Temperaturüberwachung auf Überhitzung kann entfallen.
Wird der Heizfilm noch zusätzlich in geeigneter Weise perforiert bzw. mikroperforiert und in einem definierten Abstand zum Spiralgehäuse angebracht, ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass die Anordnung eine schallabsorbierende Wirkung zeigt.
Die Erfindung richtet sich auch auf ein Klimagerät mit wenigstens einem Lüfter mit den zuvor beschriebenen Merkmalen. Verwendung können entsprechende Lüfter insbesondere in Einstiegsraumheizern oder Umluftheizern finden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der Figuren aufgezeigt. Dabei zeigen:

Figuren 1 und 2:: Lüfter mit Heizregister gemäß dem Stand der Technik;
Figur 3:: Erfindungsgemäße Lüfter mit Heizregister;
Figur 4:: Erfindungsgemäßer Lüfter mit Heizregister und Lochblech;
Figur 5:: Detailansicht eines Lüfters mit Lüftermotor; und
Figur 6 und 7:: Lüfter mit Lüftermotor und innerhalb des Gebläses vorgesehenem Heizregister in verschiedenen Ansichten.

Figur 1 zeigt einen Lüfter 1 mit Heizregister 2, welcher gemäß dem Stand der Technik in saugender Anordnung dargestellt ist. Hierbei wird der Lüftermotor 3 mit integrierter Motorelektronik mit einem durch das Heizregister 2 erwärmten Teilluftstrom beaufschlagt. Kühle Mischluft dringt dabei durch das Heizregister 2 und strömt von dort erwärmt auch am Lüftermotor 3 vorbei in zwei Gebläseteile 4, 4', von welchen es als erwärmte Zuluft in die weitere Klimageräteanordnung gedrückt wird.
Figur 2 zeigt eine umgekehrte, ebenfalls dem Stand der Technik entsprechende Anordnung, bei welcher das Heizregister 2 im Lüfter 1 den Gebläseteilen 4, 4' nachgelagert ist, sodass kalte Mischluft zunächst auch am Lüftermotor 3 vorbei durch die Gebläseteile 4, 4' geströmt wird und von dort zum Aufheizen durch das Heizregister 2 geströmt wird. In beiden Fällen ist das Gebläse 4, 4' bzw. sind die beiden Gebläseteile 4, 4' des Lüfters 1 als doppelflutiges Radialgebläse ausgebildet.
Ist das Heizregister 2 nach dem Lüfter angeordnet, wie dies in Figur 2 gezeigt ist, damit sich eingebrachte Wärme nicht negativ auf die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer des Lüfters, speziell auf dessen Motor 3 und die integrierte Motorelektronik auswirken kann, so muss die gesamte Luftmenge nachteilig durch das Heizregister 2 gedrückt werden, um eine gleichmäßige Lufttemperaturerhöhung sicherzustellen. Alternativ könnte auch nur ein Teilluftstrom über das Heizregister 2 geführt werden, was aber einen zusätzlichen konstruktiven Mehraufwand nach sich ziehen würde, um auch in diesem Fall eine gleichmäßige Lufttemperaturerhöhung sicherzustellen. Eine solche Luftmischeinrichtung müsste effektiv einer nachteiligen Schlierenbildung begegnen.
Gemäß dem Stand der Technik sind die Heizregister somit entweder vor oder nach den Gebläseteilen 4, 4' angeordnet und liegen damit in dem Lüfter bzw. dem Lüfter 1 in Strömungsrichtung vorne oder hinten. Der gesamte Luftstrom durchströmt das oder die Heizregister 2. Außerdem besteht bei manchen Bauformen von Lüftern 1 die Möglichkeit, den Motor 3 und die Motorelektronik außerhalb des Luftstroms zu positionieren. Nachteilig kann dabei aber keine ggf. erforderliche Kühlung des Motors 3 und/oder der Motorelektronik durch einen kalten Luftstrom erfolgen.
Ist das Heizregister 2 vor dem Lüfter 1 bzw. vor den Gebläseteilen 4, 4' angeordnet, werden auch der Motor 3 und die integrierte Motorelektronik mit der erwärmten Luft umspült. Dies kann sich negativ auf die Funktionsfähigkeit des Motors und lebensdauerreduzierend auf die Motorelektronik auswirken. Auch könnte der Motor 3 bei zu hohen Temperaturen zum Abschalten gezwungen werden.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung eines Lüfters 1 und zweier Heizregister 2, 2', bei der die zuströmende Mischluft in parallele Luftströme aufgeteilt wird, von denen wenigstens einer über ein Heizregister 2, 2' und einer davon beabstandet und am Lüftermotor 3 vorbei zum Gebläse 4, 4' geleitet wird. Somit strömt in das Gebläse 4, 4' zum einen vom Heizregister 2, 2' erhitzte Luft und zum anderen lediglich über den Lüftermotor 3 geleitete Luft. Erfindungsgemäß ist es damit auch möglich, die Heizregister 2, 2' zur Erwärmung der Zuluft in einem Primärgerät besonders nahe dem für die Luftförderung verantwortlichen Lüfter 1 bzw. nahe von dessen Gebläseteilen 4, 4' anzuordnen. Es wird dabei auch im Heizbetrieb und trotz unmittelbarer Wärmequelle am Lüfter bzw. am Gebläse 4, 4' und die dadurch bedingte Förderung eines bereits erwärmten Luftvolumenstroms eine ausreichende Kühlung des Motors 3 und der integrierten Motorelektronik sichergestellt. Dabei wirkt sich die durch das Heizregister 2, 2' eingebrachte Wärme nicht negativ auf die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer des Lüfters 1 aus, wobei insbesondere der Motor 3 und die integrierte Motorelektronik geschont werden.
Erfindungsgemäß werden die Elemente zur Erwärmung der Zuluft wie beispielsweise ein PTC-Heizregister derart im Bereich des Lüfters 1 angeordnet, dass der Antriebsmotor 3 bzw. Motor 3 samt integrierter Motorelektronik von einem nicht konditionierten, d.h. nicht erwärmten Teilstrom der Zuluft, der durch den Lüfter 1 angesaugt wird, weiter gekühlt wird. Nur der nicht den Motor 3 samt Motorelektronik durch den Lüfter 1 geförderte Teilluftstrom wird erwärmt und es kommt so im Bereich der Motorelektronik zu keinen unzulässig hohen Temperaturen bzw. werden die Temperaturen möglichst niedrig gehalten um eine hohe Lebensdauer der Elektronikbauteile sicherzustellen.
Die Zuluft-Temperatur nach Durchströmen des Lüfters 1 bzw. nach Durchströmen von dessen Gebläseteilen 4, 4' ergibt sich somit aus dem Verhältnis des nicht oder kaum konditionierten Teilluftstroms über den Motor 3 und die Elektronik und des durch die Heizregister 2, 2' konditionierten Teilluftstroms.
Durch diese Anordnung der Lufterwärmung parallel zur Motor- und Elektronikkühlung ist es außerdem möglich, die Abwärme des Motors sinnvoll zu nutzen und eine kompakte Bauweise der gesamten Vorrichtung zu realisieren.
Lüftermotorabwärmenutzung bzw. Motorkühlung wären nur dann sinnvoll möglich, wenn das Heizregister ansonsten nach dem Lüfter 1 bzw. nach dessen Gebläseteilen 4, 4' im Luftstrom angeordnet ist.
Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich beim Einsatz von doppelflutigen Radialgebläsen 4, 4' im Lüfter 1 und bei der Verwendung von PTC-Heizregistern, welche durch den hohen Druckverlust im Vergleich zu konventionellen Heizregistern mit Heizstäben nur mit einem Teilstrom des Zuluftlüftungsstroms durchströmt werden sollen und können. Gemäß dem Stand der Technik, in dem kein PTC-Heizregister Verwendung findet, ist durch die begrenzte Oberfläche der üblichen Rohrheizkörper für eine hohe Übertragungsleistung eine hohe Oberflächentemperatur von bis zu 400°C nötig. Im Fehlerfall, in welchem der Luftstrom unterbrochen wird und das Heizregister 2, 2' nicht abgeschaltet wird oder wenn das Heizregister 2, 2' zwar abgeschaltet wurde, aber aufgrund eines ebenfalls abgeschalteten Luftstroms an der Oberfläche des Heizregisters und durch die Stauwärme auch an benachbarten Bauteilen des Heizregisters 2, 2' noch höhere Temperaturen von bis zu 600°C auftreten, kann dies zu Beschädigungen der Vorrichtung führen.
Daher sind vorschriftsbedingt Sicherheitselemente vorzusehen, die bei einer Unterbrechung des Luftstroms ein Abschalten des Heizregister 2, 2' sicherstellen. Durch den Technologiewechsel auf PTC-Heizregister im Bereich der funktionellen Einheit der Heizregister 2, 2' wird einerseits die Wärmetauscherfläche erhöht um im regulären Betrieb mit Oberflächentemperaturen im Bereich von 100 bis 150° C kompakte leistungsstarke Heizregister 2, 2' zu realisieren. Andererseits besteht die Möglichkeit die maximale Oberflächentemperatur im Fehlerfall, bei dem der Luftstrom nicht jedoch die Heizleistung unterbrochen wird, bauartbedingt auf unter 200°C zu begrenzen, auch wenn keine Sicherheitselemente eingebaut sind, die die Stromversorgung des Heizregisters 2, 2' unterbrechen.
Es kann so ein Sicherheitskonzept für die Klimaanlage realisiert werden, das einen Verzicht auf die bisher notwendigen Sicherheitselemente, welche Teil der Sicherheitskette sind, zulässt. Insbesondere ist es dadurch möglich, ein Klimagerät bereitzustellen, bei dem die maximale Oberflächentemperatur aller Bauteile auch im Fehlerfall (Luftstrom unterbrochen) 200°C nicht überschreitet.
Durch die Ausführung des Lüfters 1 mit entsprechenden Heizregistern 2, 2' kann die maximale Oberflächentemperatur am Heizelement unter 200° C gehalten werden, sodass auf die derzeit notwendigen Sicherheitselemente verzichtet werden kann. Die Verwendung der PTC-Technologie kann die derzeitige Ausführungsform mit Heizstäben ablösen.
Figur 4 zeigt einen Lüfter 1 für ein Klimagerät, bei dem ein Gebläse 4, 4' aus zwei entsprechenden Gebläseteilen 4, 4' ausgeführt ist. Jedem der Gebläseteile 4, 4' ist je ein PTC-Heizregister 2, 2' zugeordnet. Zwischen den Gebläseteilen 4, 4' ist ein Lüftermotor 3 oder sind auch mehrere Lüftermotoren 3 vorgesehen. Der Lüfter 1 ist so ausgeführt, dass jedem Gebläseteil 4, 4' je zwei getrennte Einströmbereiche 11, 12, 11 12' und je ein Ausströmbereich 13, 13' zugeordnet ist. Die Heizregister 2, 2' können dem Lüftermotor 3 in Strömungsrichtung nachgelagert sein oder wie aus Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist kann das Heizregister 2, 2' in Strömungsrichtung parallel zum Lüftermotor 3 angeordnet sein. Dadurch strömt die von den Heizregistern 2, 2' erwärmte Luft nicht erhitzt am Lüftermotor 3 vorbei.
Die Heizregister 2, 2' können als PTC-Heizregister 2, 2' ausgeführt sein und das Gebläse 4, 4' kann als doppelflutiges Radialgebläse wie in Figur 4 gezeigt ausgebildet sein. Ferner kann der Lüftermotor 3 zwischen den beiden Gebläseteilen 4, 4' angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist den ersten Einströmbereichen 12, 12' der Gebläseteile 4, 4' der Lüftermotor 3 zugeordnet, d.h. er liegt zwischen den beiden Gebläseteilen 4, 4'. Den zweiten Einströmbereichen 11, 11' der Gebläseteile 4, 4' sind dagegen die Heizregister 2, 2' zugeordnet und die zweiten Einströmbereiche 11, 11' liegen dabei jeweils an einer dem Lüftermotor 3 gegenüberliegenden Seite der Gebläseteile 4, 4'.
Die Luftvolumenströme zwischen den Einströmbereichen 11, 12, 11', 12' können über die Lochung des Lochblechs 5 gesteuert werden, das sich im Zustrombereich des Lüfters 1 befindet.
Figur 5 zeigt eine Detailansicht des Lüfters 1, wobei mit dem Buchstaben L_ein die 4 Luftansaugungspunkte angezeigt sind. Über die Laufräder 15 kann mittels des Motors die Luft entsprechend angesaugt werden und über die Luftausgänge L_aus weiter befördert werden.
Figuren 6 und 7 zeigen eine Ausführung, bei der das Heizregister 2, 2' innerhalb des Gebläses 4, 4' integriert ist. Dies kann alternativ oder zusätzlich zu einer Anordnung des Heizregisters 2, 2' außerhalb des Gebläses 4, 4' erfolgen. Das Heizregister 2, 2' kann in der Ausführung der Figur 6 eine Heizfläche umfassen, die innerhalb des Gebläses 4, 4' an dessen Außenwandung vorgesehen ist. Dabei kann das Heizregister 2, 2' spiralförmig oder kreisförmig innerhalb des Gebläses 4, 4' angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform des Lüfters 1 mit gleichzeitig effektiver Wärmeeintragung vom Heizregister 2, 2' in die zu erhitzende Luft.
Die Ausführungsform gemäß Figuren 6 und 7 kann dann sinnvoll sein, wenn die Notwendigkeit besteht, eine kompakte, kostengünstige Integration der funktionalen Einheiten Heizregister in beispielsweise kleinformatigen Gerätekonzepten bereitzustellen. Im Falle einer nicht ausreichenden Heizleistung durch eine Wärmepumpen-funktion bzw. während eines Abtaubetriebes soll die notwendige Heizleistung zur Konditionierung der Zuluft eingebracht werden. Im Idealfall kann diese ohne zusätzliche Regelungskomponenten bewerkstelligt werden.
Dabei kann der Lüfter 1 bzw. das Gebläse 4, 4' auch die Funktion des Heizregisters 2, 2' alternativ oder zusätzlich übernehmen, inklusive der PTC-Charakteristik dass im Fehlerfall (Luftstrom über das Heizregister wird unterbrochen) die maximale Oberflächentemperatur am Heizelement unter 200°C bleibt. Auf die derzeit notwendigen Heizregister und die Sicherheitselemente kann somit gegebenenfalls verzichtet werden.
Somit kann ein Lüfter mit Spiralgehäuse und PTC-Heizfolie gemäß den Figuren 6 und 7 die derzeitige Ausführungsform eines Lüfters mit Widerstandsheizregister ablösen. Der Lüfter mit Spiralgehäuse und PTC-Heizfolie könnte auch eine kompakte und kostengünstige Alternative als Umluftheizgerät bzw. Einstiegsraumheizer darstellen.
Durch einen Technologiewechsel im Bereich der funktionalen Einheit Heizregister gemäß den Figuren 6 und 7 wird einerseits die Wärmetauscherfläche erhöht um im regulären Betrieb mit Oberflächentemperaturen im Bereich von 60-150°C kompakte leistungsstarke Heizregister zu realisieren.
Durch die Integration des Heizregisters als Heizfilm in das Lüftergehäuse können folgende Vorteile umgesetzt werden:

Kompakte Bauweise (Entfall des zusätzlichen Bauraums für das Heizregister).
Keine Sicherheitselemente durch die Limitierung der max. Oberflächentemperatur aus < 200°C.
Homogenes Temperaturprofil der erwärmten Zuluft.
Diese Option ist auch für bestehende Lüfter mit Spiralgehäuse nachrüstbar und erfordert keine Neuentwicklung des Lüfters.

Durch das Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 kann es möglich sein die Heizregister 2, 2' zur Erwärmung der Zuluft in einem Klimagerät nahe dem für die Luftförderung verantwortlichen Lüfter 1 bzw. nahe zu dessen Gebläse 4, 4' anzuordnen, ohne dass die durch das Heizregister 2, 2' eingebrachte Wärme sich negativ auf die Funktionsfähigkeit und Lebensdauer des Lüfters 1, speziell auf den Motor 3 und die integrierte Motorelektronik auswirkt.
Es wird so auch im Heizbetrieb trotz unmittelbarer Wärmequelle zum Lüfter und Förderung eines bereits erwärmten Luftvolumenstromes eine ausreichende Kühlung des Motors 3 und der integrierten Motorelektronik sichergestellt.
Erfindungsgemäß werden die Elemente zur Erwärmung der Zuluft (PTC Heizregister 2, 2') derart im Bereich des Lüfters 1 angeordnet, dass der Antriebsmotor 3 samt integrierter Motorelektronik von der nicht konditionierten (erwärmten) Zuluft, die durch den Lüfter 1 angesaugt wird, weiter gekühlt wird. Es kommt so im Bereich der Motorelektronik zu keinen unzulässig hohen Temperaturen bzw. werden die Temperaturen möglichst niedrig gehalten, um eine hohe Lebensdauer der Elektronikbauteile sicherzustellen.
Durch diese Anordnung der Lufterwärmung nach der Motor- und Elektronikkühlung ist es außerdem möglich, die Abwärme des Motors 3 sinnvoll zu nützen und eine kompakte Bauweise zu realisieren.
Lüftermotorabwärmenutzung bzw. Motorkühlung wäre nur dann sinnvoll möglich, wenn das Heizregister 2, 2' nach dem Lüfter 1 bzw. nach dessen Gebläse 4, 4' im Luftstrom angeordnet ist. Generell kann sich die PTC-Charakteristik des Heizfilms (Heizleistung sinkt mit zunehmender Lufttemperatur am Heizregistereintritt) positiv auf die Regelung der Heizleistung im Falle der Integration in ein Klimagerät mit Wärmepumpen-Funktion auswirken. Ist die Heizleistung über die Wärmepumpen-Funktion nicht ausreichend bzw. während des Abtaubetriebes nicht verfügbar, kann durch entsprechendes Design des Heizregisters 2, 2' die fehlende Heizleistung bereitgestellt werden, ohne noch für eine Leitungsregelungsmöglichkeit des elektrischen Heizregisters 2, 2' selbst Sorge tragen zu müssen.
Der Heizfilm des Heizregisters 2, 2' der Figuren 6 und 7 soll in das Lüftergehäuse eingeklebt bzw. mechanisch im Gehäuse fixiert sein. Evtl. ist beim Einkleben als zusätzliche mechanische Sicherung ein Annieten des Heizfilms am Gehäuse anzudenken.

Claims

Lüfter (1) mit wenigstens einem Gebläse (4, 4'), wenigstens einem Heizregister (2, 2') und wenigstens einem Lüftermotor (3), wobei der Lüfter (1) wenigstens zwei getrennte Einströmbereiche (11, 12, 11', 12') und wenigstens einen Ausströmbereich (13, 13') umfasst und wobei der Lüftermotor (3) und das wenigstens eine Heizregister (2, 2') in Strömungsrichtung parallel zueinander angeordnet sind.
Lüfter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizregister (2, 2') ein PTC-Heizregister ist, und/oder dass das Gebläse (4, 4') ein Radialgebläse ist.
Lüfter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (4, 4') ein beidseitig ansaugendes Radialgebläse mit zwei Gebläseteilen (4, 4') ist.
Lüfter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftermotor (3) zwischen den Gebläseteilen (4, 4') angeordnet ist.
Lüfter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Einströmbereich (12, 12') im Bereich des Lüftermotors (3) angeordnet ist, und/oder dass wenigstens der zweite Einströmbereich (11, 11') an einer dem Lüftermotor (3) gegenüberliegenden Seite des wenigstens eines Gebläseteils (4, 4') angeordnet ist.
Lüfter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftermotor (3) mit integrierter Motorelektronik ausgeführt ist.
Lüfter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem Einströmbereich (11, 12, 11', 12') ein Lochblech (5) oder mehrere Lochbleche (5) vorgelagert sind, wobei über die Lochung des Lochblechs (5) oder der Lochbleche (5) das Verhältnis der Luftvolumenströme der Einströmbereiche (11, 12, 11 12') eingestellt ist.
Lüfter (1) mit wenigstens einem Gebläse (4, 4'), wenigstens einem Heizregister (2, 2') und wenigstens einem Lüftermotor (3), wobei der Lüfter (1) wenigstens einen Einströmbereich (11, 12, 11 12') und wenigstens einen Ausströmbereich (13, 13') umfasst und wobei das wenigstens eine Heizregister (2, 2') dem Lüftermotor (3) in Strömungsrichtung nachgelagert ist , dadurch gekennzeichnet, dass das Heizregister (2, 2') ein im Gebläse (4, 4') integriertes Heizregister (2, 2') ist.
Lüfter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizregister (2, 2') eine Heizfläche umfasst, welche innerhalb des Gebläses (4, 4') insbesondere an dessen Außenwandung vorgesehen ist, und/oder dass das Heizregister (2, 2') spiralförmig oder kreisförmig innerhalb des Gebläses (4, 4') angeordnet ist.
Lüfter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche aus einem Heizfilm gebildet wird.
Lüfter (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizfilm mikroperforiert ist und in einem definierten Abstand zu dem Gehäuse des Lüfters angeordnet ist..
Lüfter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizfilm auf eine maximale Oberflächentemperatur aufheizbar ist, die so wählbar ist, dass sie eine maximale Betriebstemperatur ermöglicht.
Klimagerät (100), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, zum Heizen und/oder Kühlen, mit wenigstens einem Lüfter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verwendung eines Klimagerätes (100) nach Anspruch 13 als Einstiegsraumheizer oder Umluftheizer.