[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse
für ein Heizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten,
um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen
Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner
axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine
Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche
bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen,
und einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal.
[0002] Derartige im Allgemeinen auch als Seitenkanalgebläse bezeichnende Gebläse werden
bevorzugt eingesetzt, um bei Fahrzeugheizgeräten, wie z. B. Standheizung oder Zuheizer,
die zur Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft in eine Brennkammer einzuleiten.
Mit der Rotation des Förderrads wird die zu fördernde Luft in dem Förderkanal in eine
wendelartige Strömung versetzt, wobei bei der Bewegung entlang des Förderkanals von
dem Eintrittsbereich zu einem in der Strömungsrichtung bzw. Rotationsrichtung des
Förderrads vor dem Unterbrechungsbereich liegenden Austrittsbereich ein allmählicher
Druckanstieg auftritt. Ein Teil des in Umfangsrichtung geförderten Luftvolumens wird
jedoch nicht im Austrittsbereich durch eine Austrittsöffnung hindurch austreten und
beispielsweise in Richtung zu einer Brennkammer gefördert, sondern bleibt eingeschlossen
in den zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln gebildeten
Volumina. Der Grund hierfür ist unter anderem, dass Förderschaufeln bzw. Förderrad
einerseits und Unterbrechungsbereich andererseits so aufeinander abgestimmt sind,
dass zum Vermeiden von Druckverlusten zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich
die Förderschaufeln mit möglichst geringem Abstand über die im Wesentlichen plane
Oberfläche des Unterbrechungsbereichs hinweg streichen, so dass ein nahezu dichter
Abschluss der angesprochenen Volumina auftritt. In diesen Volumina ist jedoch die
Luft mit dem am Austrittsbereich vorherrschenden Druck eingeschlossen, der deutlich
höher ist, als der am Eintrittsbereich vorherrschende Druck. Bewegt sich ein derartiges
Volumen über den Unterbrechungsbereich hinweg und überstreicht die in der Rotationsrichtung
voran laufende, das Volumen begrenzende Förderschaufel den Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs,
so öffnet sich ein derartiges Volumen mit dem darin unter Druck eingeschlossenen Gas
in Richtung zum Eintrittsbereich. Es kommt zu einer spontanen Druckentspannung, die
periodisch bei jedem Öffnen eines derartigen Volumens auftritt. Dies kann zu Druckpulsationen
und zur Beeinträchtigung der Fördereffizienz führen, kann gleichzeitig aber auch zur
Entstehung entsprechend periodischer Geräusche führen. Weiterhin kann bei ungünstiger
Geometrie der Fall auftreten, dass die sich spontan entspannende und in den Eintrittsbereich
aus einem derartigen Volumen eintretende Luft den Aufbau der wendelartigen Strömung
im Förderkanal beeinträchtigt.
[0003] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse
für ein Fahrzeugheizgerät, mit dem eingangs genannten Aufbau derart auszugestalten,
dass ein verbessertes Betriebsverhalten erzielt werden kann.
[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse
für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse
ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen
Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal
an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist
und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist,
welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal
bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal,
in Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich,
in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein in der Rotationsrichtung
vor dem Eintrittsbereich liegender Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs mit
einem radial äußeren Abschnitt in Rotationsrichtung vor einem radial inneren oder/und
radial mittleren Abschnitt liegt.
[0005] Zu einem derartigen erfindungsgemäßen Gebläse sei zunächst ausgeführt, dass die Aussage,
dass ein bestimmter Bereich "in Rotationsrichtung des Förderrads vor" einem anderen
Bereich liegt, bedeutet, dass eine beispielsweise am Förderrad gedachte fiktive Radiallinie
bei Rotation des Förderrads und somit bei Bewegung dieser fiktiven Radiallinie in
Rotationsrichtung bzw. Umfangsrichtung zuerst den vorne liegenden und dann den anderen
Bereich erreicht und somit überstreicht. Bei dem erfindungsgemäßen Gebläse bedeutet
dies also, dass eine derartige fiktive Radiallinie, beispielsweise gebildet durch
eine dem Förderkanal nahe liegende Kante einer Förderschaufel, zunächst den radial
äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs des Unterbrechungsbereichs überstreicht und
dann bei weiterer Rotation auch den radial mittleren oder/und radial inneren Abschnitt
überstreicht. Die Folge davon ist, dass nicht gleichzeitig über die gesamte Radialerstreckung
des Förderkanals das unter Druck stehende Luft einschließende Volumen sich öffnen
wird, sondern das Öffnen dieses Volumens von radial außen nach radial innen erfolgen
wird. Dieses "allmähliche" oder "sanfte" Öffnen hat für den Betrieb eines derartigen
Gebläses wesentliche Konsequenzen. Zunächst bedeutet das allmähliche Öffnen, dass
ein entsprechend allmähliches und nicht schlagartiges Entspannen der in einem Volumen
zwischen zwei Förderschaufeln eingeschlossenen Luft auftreten wird, so dass das Entstehen
übermäßig starker Druckpulsationen vermieden werden kann. Weiterhin tritt die Entspannung
zuerst im radial äußeren Bereich auf. Dies hat zur Folge, dass die zunächst noch unter
Druck gehaltene Luft verstärkt radial außen im Eintrittsbereich in den Förderkanal
einströmen wird bzw. aus dem Volumen ausströmen wird. Die unter Druck aus den angesprochenen
Volumina austretende Luft erhält somit zusätzlich zu ihrer Bewegungskomponente in
Umfangsrichtung eine Wendel- bzw. Tordialströmungsrichtung mitgeteilt, die das bevorzugte
Eintreten der im Eintrittsbereich in den Förderkanal gelangenden zu fördernden Luft
in die zwischen einzelnen Förderschaufeln gebildeten Volumina im radial inneren Bereich
und somit die für die Effizienz des gesamten Gebläses besonders wichtige Wendelströmung
unterstützt.
[0006] Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass
der Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs mit gekrümmter Kontur ausgebildet
ist. Eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrads des erfindungsgemäßen Gebläses durch
effizientere Ausgestaltung der Luftströmung im Förderkanal kann dadurch erlangt werden,
dass im Eintrittsbereich eine Eintrittsöffnung vorgesehen ist mit bezüglich einer
Radialabmessung, also radialen Breite, des Förderkanals kleinerer Radialabmessung
und dass ein radial innerer Endbereich der Eintrittsöffnung in oder nahe einem radial
inneren Endbereich des Förderkanals liegt. Dabei ist vorzugsweise weiter vorgesehen,
dass eine Umfangsabmessung der Eintrittsöffnung größer ist, als eine Radialabmessung
derselben.
[0007] Um den Eintritt der zu fördernden Luft im Eintrittsbereich so frei als möglich zu
gestalten, wird vorgeschlagen, dass der Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs
in Umfangsrichtung die Eintrittsöffnung im Wesentlichen nicht überdeckt. Insbesondere
bei sehr klein bauenden Gebläsen kann es aufgrund der grundsätzlich geforderten Mindestumfangslänge
des Unterbrechungsbereichs, die mindestens dem Umfangsabstand zwischen zwei Förderschaufeln
entsprechen sollte, auch erforderlich oder vorteilhaft sein, wenn der Umfangsendbereich
des Unterbrechungsbereichs einen in Rotationsrichtung vorne liegenden Endbereich der
Eintrittsöffnung überdeckt. Um auch bei einer derartigen Ausgestaltung den Eintritt
der Luft in dem Eintrittsbereich so wenig als möglich zu behindern, wird weiter vorgeschlagen,
dass am Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs eine die in den Förderkanal eintretende
Luft näherungsweise in Rotationsrichtung umlenkende Leitfläche ausgebildet ist. Hier
kann beispielsweise die Leitfläche gekrümmt sein.
[0008] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte
Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät,
umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse
sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad,
welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend
und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung
aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads
sich in einer Rotationsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich
zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal, in Rotationsrichtung vor dem
Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in
Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei die Förderschaufeln und ein in Umfangsrichtung
vor dem Eintrittsbereich liegender Umfangsendbereich des Unterbrechungsbereichs derart
aufeinander abgestimmt sind, dass bei Bewegung in der Rotationsrichtung die Förderschaufeln
zuerst einen radial äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs überstreichen und dann
bei weiterer Bewegung in der Rotationsrichtung einen radial mittleren oder/und radial
inneren Abschnitt des Umfangsendbereichs überstreichen.
[0009] Es ist selbstverständlich, dass auch ein derartiges Gebläse mit allen vorangehend
beschriebenen gebläsespezifischen Merkmalen ausgestaltet sein kann, oder mit einem
Teil davon.
[0010] Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Gebläse,
insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse,
einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden
und an einer axialen Seite offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse
den Förderkanal an seiner axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse drehbar
getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln
aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Rotationsrichtung über dem
Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu fördernder Luft in
den Förderkanal, in Rotationsrichtung vor dem Eintrittsbereich liegend einen Unterbrechungsbereich,
in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein Umfangsendbereich
des Unterbrechungsbereichs und die am Förderrad vorgesehenen Förderschaufeln derart
aufeinander abgestimmt sind, dass bei Drehung des Förderrads ein jeweiliges zwischen
zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln gebildetes
Volumen nach Überstreichen des Unterbrechungsbereichs sich zuerst am radial äußeren
Bereich zum Eintrittsbereich des Förderkanals öffnet.
[0011] Auch bei dieser Ausgestaltung können die oder einzelne der vorangehend beschriebenen
gebläsespezifischen Merkmale vorgesehen sein.
[0012] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
detailliert beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf wesentliche Komponenten eines erfindungsgemäßen Gebläses;
- Fig. 2
- eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausgestaltungsform;
- Fig. 3
- eine Teil-Längsschnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Gebläses;
- Fig. 4
- eine Teil-Schnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Gebläses;
- Fig. 5
- eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform
des Gebläses;
- Fig. 6
- eine Teil-Schnittansicht des Gebläses, geschnitten längs einer Linie VI-VI in Fig.
5;
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung eines alternativ ausgestalteten Förderrads.
[0013] In Fig. 1 und 3 ist eine erste Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Gebläses
10 gezeigt. Dieses Gebläse 10 umfasst ein allgemein mit 12 bezeichnetes Gebläsegehäuse,
in welchem ein um eine Drehachse A kreisringartig sich erstreckender Förderkanal 14
ausgebildet ist. Wie man insbesondere in Fig. 3 erkennt, ist dieser Förderkanal 14
an einer axialen Seite 16 des Gehäuses 12 offen und weist somit in seinem wesentlichen
Umfangserstreckungsbereich eine halbkreisartige Querschnittsgeometrie auf.
[0014] Der axialen Seite 16 des Gehäuses 12, an welcher der Förderkanal 14 axial offen ist,
liegt ein Förderrad 18 gegenüber. Dieses Förderrad 18 ist im Wesentlichen ring- oder
kreisscheibenartig ausgestaltet und trägt in seinem radial äußeren Bereich, der mit
einer der Geometrie des Förderkanals 14 entsprechenden Geometrie ausgestaltet ist,
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln 20. Radial
innen ist das Förderrad 18 an einer Welle 22 eines Antriebsmotors 24, beispielsweise
eines Elektromotors getragen, so dass bei Erregung des Elektromotors 24 das Förderrad
18 sich in der Darstellung der Fig. 1 in der Rotationsrichtung R drehen wird.
[0015] Der Förderkanal 14 weist einen Eintrittsbereich 26 auf, in dem eine Eintrittsöffnung
28 ausgebildet ist. Durch diese Eintrittsöffnung 28 hindurch kann, wie durch einen
Pfeil P
1 in Fig. 3 angedeutet, die zu fördernde und komprimierende Luft eintreten. Die Eintrittsöffnung
28 ist derart ausgestaltet, dass sie eine Radialerstreckung aufweist, die kleiner
ist, als die Radialerstreckung des Förderkanals 14. Ferner ist die Eintrittsöffnung
28 mit einer Umfangserstreckung ausgestaltet, die länger ist, als ihre Radialerstreckung,
so dass sich die in Fig. 1 erkennbare, in Umfangsrichtung lang gestreckte Konfiguration
ergibt. Weiter ist die Eintrittsöffnung 28 im Förderkanal 14 in radialer Richtung
so positioniert, dass ihr radial innerer Endbereich 30 nahe dem radial inneren Endbereich
32 des Förderkanals 14 liegt. Bei der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Variante weist
der radial innere Endbereich 30 der Eintrittsöffnung 28 einen geringfügigen Abstand
zum radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14 auf. Dies ist dadurch bedingt,
dass hier ein Elektromotor 24 zum Einsatz gebracht wird, dessen Außendurchmesser etwas
größer ist, als der minimale Innendurchmesser des Förderkanals 14. Auch dies ist in
Fig. 3 deutlich zu erkennen. Die Geometrie bzw. Positionierung der Eintrittsöffnung
28 ist also so vorgegeben, dass der Elektromotor 24 im Wesentlichen also keine Bereiche
der Eintrittsöffnung 28 überdeckt und somit die in den Förderkanal 14 zu leitende
Luft entlang des Außenumfangsbereichs des Elektromotors 24 und durch die Eintrittsöffnung
28 in den Förderkanal 14 strömen kann.
[0016] Die durch die Eintrittsöffnung 28 in den Förderkanal 14 gelangende Luft wird durch
die Umfangsbewegung der Förderschaufeln 20 zur Bewegung in Umfangsrichtung mitgenommen,
kann sich also grundsätzlich im Förderkanal 14 in Rotationsrichtung R bewegen. Dabei
nimmt der Druck der geförderten Luft zu, bis sie letztendlich einen Austrittsbereich
34 erreicht. Der Austrittsbereich 34 ist vom Eintrittsbereich 26 durch einen im Allgemeinen
mit 36 bezeichneten Unterbrechungsbereich getrennt. Dieser Unterbrechungsbereich stellt
eine mit der axialen Seite 16 des Gehäuses 12 im Wesentlichen bündig abschließende
Oberfläche 38 bereit, welche die Förderschaufein 20 des Förderrads 18 mit geringem
axialen Abstand überstreichen. Auf diese Art und Weise wird ein Druckverlust zwischen
dem Eintrittsbereich 26 und dem Austrittsbereich 34 weitgehend unterbunden. Vom Austrittsbereich
34 führt unter der angesprochenen Oberfläche 38 des Unterbrechungsbereichs 36 hindurchgehend
eine Austrittsöffnung 40 weg, um die im Austrittsbereich 34 angelangte, nunmehr unter
erhöhtem Druck stehende Luft zu einem mit derartiger Luft zu versorgenden System,
also beispielsweise dem Brenner einer Heizeinrichtung, zu fördern.
[0017] Bei der Umfangsbewegung des Förderrads 18 wird ein Teil der zum Austrittsbereich
34 geförderten Luft bei Erreichen dieses Austrittsbereichs 34 bzw. bei Erreichen des
Unterbrechungsbereichs 36 in einem jeweiligen zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar
aufeinander folgenden Förderschaufeln 20 begrenzten Volumen eingeschlossen. Ein derartiges
Volumen bewegt sich über die Oberfläche 38 des Unterbrechungsbereichs 36 hinweg und
die darin eingeschlossene Luft wird zunächst ohne wesentliche Druckverluste unter
dem am Austrittsbereich 34 vorherrschenden Druck gehalten. Erst dann, wenn sich ein
derartiges Volumen bzw. die in der Rotationsrichtung R voran laufende Schaufel aus
dem Bereich des Unterbrechungsbereichs 36 in der Rotationsrichtung R wegbewegt, kommt
dieses Volumen in Verbindung mit dem unter geringerem Druck stehenden Eintrittsbereich
26 und die zunächst noch unter Druck eingeschlossene Luft kann sich entspannen. Um
dabei das Auftreten von Entspannungsstößen durch spontane Freigabe des unter Druck
stehenden Volumens zu vermeiden, ist gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
ein vor dem Eintrittsbereich 26 liegender Umfangsendbereich 42 des Unterbrechungsbereichs
40 so geformt, dass ein radial äußerer Abschnitt 44 desselben in der Rotationsrichtung
R vor einem radial mittleren Abschnitt 46 und auch einem radial inneren Abschnitt
48 liegt. Dies bedeutet, dass zu einer fiktiven Radiallinie L
R, die am radial inneren Endbereich 32 des Förderkanals 14 in Umfangsrichtung den radial
inneren Abschnitt 48 des Umfangsendbereichs 42 durchschneidet, der radial äußere Abschnitt
44 einen größeren Abstand aufweist, und zwar in entgegengesetzt zur Rotationsrichtung
R, als der radial mittlere Abschnitt 46 und selbstverständlich auch der radial innere
Abschnitt 48. Insbesondere weist bei der in Fig. 1 dargestellten Variante der Umfangsendbereich
42 eine sichelartige, konvex gekrümmte Kontur auf.
[0018] Die Folge dieser Kontur bzw. Geometrie des Umfangsendbereichs 42 ist, dass die in
Umfangsrichtung über den Umfangsendbereich 42 sich hinweg bewegenden Förderschaufeln
20 zunächst den äußeren Abschnitt 44 überstreichen, so dass hier im radial äußeren
Bereich als erstes eine Verbindung der zunächst noch eingeschlossenen Druckluftvolumina
mit dem Eintrittsbereich 26 auftreten wird. Der Öffnungsquerschnitt dieser Verbindung
nimmt bedingt durch die Geometrie des Umfangsendbereichs 42 allmählich zu, so dass
keine spontane, sondern eine allmähliche Entspannung des Drucks auftreten kann. Druckpulsationen
können somit weitgehend vermieden werden. Eine weitere Konsequenz dieser Ausgestaltung
des Umfangsendbereichs 42 und der zunächst radial außen auftretenden Entspannung ist,
dass, wie in Fig. 3 verdeutlicht, die aus den zunächst noch eingeschlossenen Volumina
austretende und noch unter Druck stehende Luft primär im radial äußeren Bereich, wie
durch einen Pfeil P
2 angedeutet, aus diesen Volumina austreten und in den Förderkanal 14 eintreten wird.
Man erkennt also, dass bezogen auf den Querschnitt des Förderkanals 14 und der im
Förderrad 18 gebildeten Volumina diese Luftströmung P
2 näherungsweise die gleiche Drallrichtung hat, wie die Luftströmung P
1, der durch die Eintrittsöffnung 28 zunächst in den Förderkanal 14 und dann in den
Bereich des Förderrads 20 strömenden neu eingeleiteten Luft. Diese tritt bevorzugt
und fliehkraftbedingt im radial inneren Bereich in das Förderrad 18 ein, wird dann
fliehkraftbedingt bei Rotationsmitnahme nach radial außen gefördert, so dass die für
die Effizienz eines derartigen Gebläses 10 bedeutsame Wendelströmung erzeugt wird.
Den Aufbau dieser Wendelströmung unterstützt nunmehr die aus den zunächst über dem
Unterbrechungsbereich 36 eingeschlossenen Volumina radial außen ausströmende Luft.
Neben der Tatsache, dass also zu starke Druckluftpulsationen vermieden werden können,
kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Unterbrechungsbereichs 36 zusätzlich
noch die Effizienz bei der Förderung und beim Druckaufbau gesteigert werden. Dies
führt dazu, dass beispielsweise bei vorgegebener Förderkapazität ein kleiner bemessenes
Gebläse eingesetzt werden kann, dass mit geringerer Drehzahl des Förderrads 18 und
somit geringerem Energiebedarf gearbeitet werden kann und dass überdies neben einer
Erhöhung der gesamten Betriebslebensdauer auch das Geräuschniveau gesenkt werden kann.
Weiter wird erreicht, dass definierte Betriebspunkte (hinsichtlich Druck und Volumen
definiert) zu geringeren Drehzahlen bei erhöhtem Moment verlangt werden können. Es
kann möglicherweise also eine Verbesserung bei der Anpassung an den optimalen Betriebspunkt
des Motors erlangt werden.
[0019] Die Effizienzsteigerung wird dadurch noch unterstützt, dass die Eintrittsöffnung
28 so wie in Fig. 1 dargestellt dimensioniert und positioniert ist. Es hat sich hier
als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass dann, wenn beispielsweise die radiale
Breite des Förderkanals 14 nahe der axialen Seite 16 des Gehäuses 12 bei 22 mm liegt,
die entsprechende radiale Breite der Eintrittsöffnung 28 im Bereich von zwischen 7
und 10 mm, vorzugsweise 7,5 und 9 mm liegt. Dabei kann beispielsweise von einem Außendurchmesser
des Förderkanals 14 von 75 mm ausgegangen werden. Das heißt, das Verhältnis von radialer
Breite des Förderkanals 14 zur radialen Breite der Eintrittsöffnung 28 liegt vorzugsweise
in einem Bereich von 2 bis 3. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die
Umfangserstreckung der Eintrittsöffnung 28 in einem Winkelbereich von 55° bis 65°
zu wählen.
[0020] Man erkennt in Fig. 1 weiter, dass der Umfangsendbereich 42 des Unterbrechungsbereichs
36 derart positioniert ist, dass er in Umfangsrichtung, d. h. Rotationsrichtung R,
die Eintrittsöffnung 28 praktisch nicht überdeckt. Somit kann die Eintrittsöffnung
28 mit ihrem gesamten Öffnungsquerschnitt 28 effizient zur Lufteinleitung genutzt
werden. Es kann jedoch aus baulichen Gründen erforderlich sein, dass in Umfangsrichtung
die Eintrittsöffnung 28 und der Unterbrechungsbereich 36 näher aneinander rücken müssen.
Diese Situation ist in Fig. 2 gezeigt. Hier sieht man, dass der radial innere Abschnitt
48 des Umfangsendbereichs 22 zumindest den radial inneren Bereich der Eintrittsöffnung
28 in einem in Rotationsrichtung R vorne liegenden Endbereich 50 derselben überdeckt.
Bei der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Variante kann diese Überlappung der Eintrittsöffnung
28 zumindest teilweise dadurch kompensiert werden, dass diese in ihrem radial inneren
Endbereich 30 weiter nach innen gezogen ist, und zwar bis zum radial inneren Endbereich
32 des Förderkanals 14. Es ergibt sich somit die in Fig. 4 dargestellte Situation,
bei welcher der Außenumfang des Elektromotors 34 sich geringfügig in den Bereich der
Eintrittsöffnung erstreckt, grundsätzlich aber die Eintrittsöffnung 32 in ihrem in
den Förderkanal 14 übergehenden Bereich eine größere Radialerstreckung nach innen
aufweist. Selbstverständlich wäre eine derartige Einbausituation auch bei der in Fig.
1 und 3 gezeigten Variante möglich. Um hier die Strömungsverhältnisse etwas zu verbessern,
kann vorgesehen sein, dass die Eintrittsöffnung 28 in ihrem Eingangsbereich mit einer
düsenartigen Einleitfläche 52 ausgeformt ist, so dass wiederum eine Gesamtverbesserung
der Strömungsverhältnisse erlangt werden kann, was so selbstverständlich auch bei
der in Fig. 1 und 3 gezeigten Variante der Fall sein kann.
[0021] Ist die umfangsmäßige Überschneidung von Eintrittsöffnung 28 und Unterbrechungsbereich
36 in noch stärkerem Ausmaß erforderlich, kann eine in Fig. 5 und in Fig. 6 gezeigte
Variante gewählt werden. Hier erkennt man, dass der Endbereich 50 der Eintrittsöffnung
28 vergleichsweise stark überdeckt ist, so dass auch der mittlere Abschnitt 46 des
Umfangsendbereichs 42 noch die Eintrittsöffnung 50 überdeckt. Um hier das Einströmen
der Luft im Bereich der Eintrittsöffnung 28 nicht zu stark zu beeinträchtigen, kann
der Unterbrechungsbereich 36 in seinem Umfangsendbereich 42 mit einer in Fig. 6 erkennbaren
Leitfläche 54 ausgebildet sein. Diese bei Betrachtung in radialer Richtung gekrümmte,
insbesondere konvex gekrümmte Leitfläche 54 sorgt dafür, dass die in den Bereich des
Förderkanals 14 neu eingeleitete Luftströmung P
1 in Umfangsrichtung und somit näherungsweise in Rotationsrichtung R umgelenkt wird.
Das Auftreten ungewünschter Verwirbelungen in diesem Eintrittsbereich 26 kann somit
weitgehend vermieden werden.
[0022] Diese in radialer Ansicht gekrümmte bzw. schräg gestellte Leitfläche 54 kann an dem
Unterbrechungsbereich 36 über die gesamte Radialerstreckung desselben ausgestaltet
sein, kann aber auch lediglich dort vorhanden sein, wo der Unterbrechungsbereich 36
die Eintrittsöffnung 28 in Umfangsrichtung überdeckt. Selbstverständlich kann eine
derartige Geometrie auch bei der in den Fig. 2 und 4 gezeigten Variante vorhanden
sein.
[0023] Die vorangehend beschriebenen Vorteile bei der Druckentspannung der im Unterbrechungsbereich
eingeschlossenen Volumina können auch dadurch erlangt werden, dass grundsätzlich dafür
gesorgt ist, dass diese Volumina sich zunächst in einem radial äußeren Bereich öffnen
und dann auch in radial inneren Bereichen. Dies kann nicht nur dadurch erlangt werden,
dass die vorangehend beschriebene Kontur des Umfangsendbereichs 42 des Unterbrechungsbereichs
36 bereitgestellt wird, sondern alternativ oder in Verbindung damit auch durch entsprechende
Positionierung der Schaufeln, wie in Fig. 7 gezeigt. Wenn die Förderschaufein so geformt
sind oder im Förderrad 18 so positioniert sind, dass in Umfangsrichtung der radial
äußere Bereich dem radial inneren Bereich voran läuft, so wird dieser radial äußere
Bereich sich beispielsweise über die in Fig. 1 eingezeichnete fiktive Radiallinie
L
R bei der Bewegung in Rotationsrichtung R hinweg bewegen, bevor dies ein radial mittlerer
oder radial innerer Bereich tun wird. Wäre beispielsweise der Unterbrechungsbereich
36 mit einem Umfangsendbereich 42 ausgestaltet, der mit der fiktiven Radiallinie L
R endet, so könnte auch dadurch erreicht werden, dass die zunächst noch eingeschlossenen
Volumina erst radial außen geöffnet werden und diese Öffnung dann sukzessiv zunimmt
und auch nach radial innen ausgedehnt wird. Selbstverständlich kann eine derartige
Ausgestaltung oder Positionierung der Förderschaufeln auch mit der in den Fig. 1 bis
6 gezeigten Geometrie des Umfangsendbereichs 42 kombiniert werden.
1. Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:
- ein Gebläsegehäuse (12),
- einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig
erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),
- ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner
axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) aufweist,
welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung R) über dem
Förderkanal (14) bewegen,
- einen Eintrittsbereich (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal
(14),
- in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegend einen Unterbrechungsbereich
(36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein
in der Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegender Umfangsendbereich
(42) des Unterbrechungsbereichs (36) mit einem radial äußeren Abschnitt in Rotationsrichtung
(R) vor einem radial inneren oder/und radial mittleren Abschnitt liegt.
2. Gebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) mit gekrümmter Kontur
ausgebildet ist.
3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass im Eintrittsbereich (26) eine Eintrittsöffnung (28) vorgesehen ist mit bezüglich
einer Radialabmessung des Förderkanals (14) kleinerer Radialabmessung und dass ein
radial innerer Endbereich (30) der Eintrittsöffnung (28) in oder nahe einem radial
inneren Endbereich (32) des Förderkanals (14) liegt.
4. Gebläse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsabmessung der Eintrittsöffnung (28) größer ist als eine Radialabmessung
derselben.
5. Gebläse nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) in Umfangsrichtung die
Eintrittsöffnung (28) im Wesentlichen nicht überdeckt.
6. Gebläse nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) einen in Rotationsrichtung
(R) vorne liegenden Endbereich der Eintrittsöffnung (28) überdeckt.
7. Gebläse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass am Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) eine die in den Förderkanal
(14) eintretende Luft näherungsweise in Rotationsrichtung (R) umlenkende Leitfläche
(54) ausgebildet ist.
8. Gebläse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (54) gekrümmt ist.
9. Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:
- ein Gebläsegehäuse (12),
- einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig
erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),
- ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner
axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln (20) aufweist,
welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung (R) über dem
Förderkanal (14) bewegen,
- einen Eintrittsbereich. (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal
(14),
- in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (26) liegend einen Unterbrechungsbereich
(36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei die
Förderschaufeln (20) und ein in Umfangsrichtung vor dem Eintrittsbereich (26) liegender
Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) derart aufeinander abgestimmt
sind, dass bei Bewegung in der Rotationsrichtung (R) die Förderschaufeln (20) zuerst
einen radial äußeren Abschnitt des Umfangsendbereichs (42) überstreichen und dann
bei weiterer Bewegung in der Rotationsrichtung (R) einen radial mittleren oder/und
radial inneren Abschnitt des Umfangsendbereichs (42) überstreichen.
10. Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend:
- ein Gebläsegehäuse (12),
- einen in dem Gebläsegehäuse (12) ausgebildeten, um eine Drehachse (A) sich ringartig
erstreckenden und an einer axialen Seite (16) offenen Förderkanal (14),
- ein Förderrad (18), welches an dem Gebläsegehäuse (12) den Förderkanal (14) an seiner
axial offenen Seite überdeckend und um die Drehachse (A) drehbar getragen ist und
eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufein (20) aufweist,
welche bei Drehung des Förderrads (18) sich in einer Rotationsrichtung (R) über dem
Förderkanal (14) bewegen,
- einen Eintrittsbereich (26) zum Eintritt von zu fördernder Luft in den Förderkanal
(14),
- in Rotationsrichtung (R) vor dem Eintrittsbereich (20) liegend einen Unterbrechungsbereich
(36), in welchem der Förderkanal (14) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei ein
Umfangsendbereich (42) des Unterbrechungsbereichs (36) und die am Förderrad (18) vorgesehenen
Förderschaufeln (20) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Drehung des Förderrads
(18) ein jeweiliges zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden
Förderschaufeln (20) gebildetes Volumen nach Überstreichen des Unterbrechungsbereichs
(36) sich zuerst am radial äußeren Bereich zum Eintrittsbereich (26) des Förderkanals
(14) öffnet.