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EP 0 261 490 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.03.1990 Patentblatt 1990/12 |
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Anmeldetag: 07.09.1987 |
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Radialventilator
Radial fan
Ventilateur radial
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
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Priorität: |
19.09.1986 DE 3631942
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.03.1988 Patentblatt 1988/13 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Kirchner, Heinrich, Dipl.-Ing.
D-8700 Würzburg (DE)
- Winter, Udo, Dr.
D-8702 Kürnach (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 043 175 DE-A- 3 050 372 DE-C- 2 939 385 US-A- 2 181 628 US-A- 2 275 564 US-A- 3 780 411
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DE-A- 2 164 129 DE-C- 2 530 133 GB-A- 469 970 US-A- 2 251 553 US-A- 2 291 480
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Radialventilator gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1; ein derartiger Radialventilator ist durch die US-PS 2 275 564 bekannt.
[0002] Durch die DE-OS 2 043 175 ist außerdem ein geräuschgedämpftes Radialgebläse mit einem
einzigen ein- oder zweiflutigen Trommelläufer bekannt, dessen geschlossene mittige
Nabenscheibe beidseitig mit zusätzlichen Radialflügeln besetzt ist, die auf der einen
Nabenscheibenseite gegenüber denen auf der anderen Nabenscheibenseite, vorzugsweise
um eine halbe Fiügeiteiiung, versetzt angeordnet sind.
[0003] Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll ein Radialventilator der gattungsgemäßen
Art geschaffen werden, der bei aufwandsarmer Fertigung als leichtes Massenprodukt,
insbes. zum Einsatz als Kraftfahrzeug-Ventilator, herstellbar ist und trotzdem nur
ein geringes Betriebsgeräusch aufweist.
[0004] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Radialventilator der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
[0005] Der erfindungsgemäße Radialventilator erlaubt einerseits durch seine mit Durchbrechungen
versehenen Speichenebenen der Lüfterräder eine Luftführungsverteilung der an beiden
Stirnseiten jedes Lüfterrades angesaugten Luftströmung über die gesamte axiale Austrittsbreite
jedes Lüfterschaufelkranzes und andererseits bei einfachster Fertigung als einstückig
gespritztes leichtes Kunststoffteil ein niedriges Lüfter-Betriebsgeräusch, da sich
die das Betriebsgeräusch mitbestimmenden, aus dem Zusammenwirken der beiden Lüfterräder
ergebenden Kräfte durch die gegenseitige Phasenverschiebung kompensieren und somit
nicht ungünstig auswirken können.
[0006] Dieser Lösung liegt folgende Erkenntnis zugrunde: Obwohl bedingt durch den Fertigungsprozeß
der einstückig aus Kunststoff gespritzten leichten Lüfterräder die Lüfterradform mit
einer Vieleck-Außenkontur entsprechend der Speichenzahl geringfügig von der idealen
Kreisform abweichen kann und dadurch an sich Rüttelkräfte auf die Lüfterwelle einwirken
müßten, wird durch den erfindungsgemäßen Versatz der beiden Lüfterräder in vorteilhafter
Weise erreicht, daß sich die insgesamt auf die Lüfterwelle einwirkenden Rüttelkräfte
weitgehend gegenseitig kompensieren und in ihrer Gesamtheit somit wirkungslos bleiben.
Darüber hinaus wird auch eine wesentliche Minderung der Luftströmungsgeräusche dadurch
erreicht, daß die aufgrund der Durchbrechungen in den Speichenebenen an sich zu befürchtenden
axialen Luftströmungen zwischen den beiden Lüfterrädem weitgehend vermieden werden,
da einerseits zwar ein axialer Verteilungsstrom der angesaugten Luft zu der Luftaustrittsseite
innerhalb eines einzelnen Lüfterrades aufgrund der Durchbrechungen in der Speichenebene
in vorteilhafter Weise möglich ist, jedoch ein an sich unerwünschter axialer Luftstrom
zwischen den beiden Lüfterrädem aufgrund des gegenseitigen Versatzes der Lüfterräder
auf Lücke und des dadurch verminderten axialen Strömungsquerschnittes zwischen den
inneren Stirnseiten der beiden axial hintereinander angeordneten Lüfterrädem verhindert
wird.
[0007] Die' Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im
folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert; darin zeigen:
Fig. 1 eine axiale Draufsicht auf die Lüfterradanordnung mit zwei Lüfterrädern und
einem axial mittigen Antriebsmotor;
Fig. 2 in einem Halbbild die stirnseitige Draufsicht auf die axial äußere Stirnseite
des ersten Lüfterrades;
Fig. 3 in einem Halbbild die stirnseitige Draufsicht auf die axial äußere Stirnseite
des zweiten Lüfterrades.
[0008] Fig. 1 zeigt die axiale Draufsicht auf die Lüfterradantriebsanordnung eines für Heiz-
oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen vorgesehenen Radialgebläses. Auf das rechte
Motorwellenende eines Kommutatormotors 1 ist ein erstes Lüfterrad 2 und auf das linke
Motorwellenende des Kommutatormotors 1 ein zweites Lüfterrad 3 fest montiert. Die
Motorwelle dient somit gleichzeitig als Lüfterwelle 4. Beide Lüfterräder 2 bzw. 3
sind in hier nicht dargestellter, jedoch allgemein bekannter Weise von einem Spiralgehäuse
als Luftführungsgehäuse umgeben. Die Ankerwicklung des dauermagneterregten Kommutatormotors
1 wird über Bürstenhalter 11, 12 von einer elektrischen Zuleitung 13 gespeist.
[0009] Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils in einem Halbbild die Draufsicht auf die jeweils
axial äußere Stirnseite der Lüfterräder 2 bzw. 3, die als einander identische Einheitsbauteile
einstückig aus Kunststoff gespritzt sind. Jedes Lüfterrad 2, 3 weist eine Nabe 26
bzw. 36 zur Befestigung des Lüfterrades auf der Lüfterwelle 4, einen Lüfterschaufelkranz
21 bzw. 31 sowie zur Verbindung zwischen der Nabe 4 und dem im radialen Abstand gehaltenen
Lüfterschaufelkranz 21 bzw. 31 vier in je einer Speichenebene S1 bzw. S2 liegende
Speichen 22-25 bzw. 32-35 auf, von denen in Fig. 2 nur die Speichen 22, 23 des rechten
Lüfterrades 2 und in Fig. 3 nur die Speichen 32-34 des linken Lüfterrades 3 sichtbar
sind. Die Speichenebenen S1 bzw. S2 jedes Lüfterrades 2 bzw. 3 liegen in hinsichtlich
Konstruktion und Massenausgleich günstiger Weise axial mittig zwischen den Stirnseiten
ihrer Lüfterräder. Zwischen den Speichen 22-25 bzw. 32-35 sind Durchbrechungen in
den Speichenebenen S1 bzw. S2 vorgesehen, derart daß ein axialer Luftführungsausgleich
der an beiden Stirnseiten jedes Lüfterrades eintretenden Luftströme im Sinne einer
gleichmäßigen vollen Beaufschlagung der Austrittsseite des Lüfterrades trotz des gegebenenfalls
durch den mittigen Antriebsmotor behinderten Lufteintritts an den dem Antriebsmotor
1 zugewandten inneren Stirnseiten jedes Lüfterrades 2 bzw. 3 erfolgen kann.
[0010] Erfindungsgemäß sind die beiden als Einheitsbauteil ausgeführten einander identischen
Lüfterräder 2 bzw. 3 auf der gemeinsamen Lüfterwelle 4 derart befestigt, daß sie,
in Achsrichtung gesehen, um den Verdrehungs-Umfangswinkel gegeneinander auf Lücke
versetzt angeordnet sind. Bei der hier vorgesehenen Verteilung von vier Speichen 22-25
bzw. 32-35 über den Umfang der Speichenebenen S1 bzw. S2 beträgt somit der Verdrehungs-Umfangswinkel
a = 45
°.
1. Radialventilator mit jeweils axial beiderseits eines gemeinsamen Antriebsmotors
auf dessen einem bzw. anderem Lüfterwellenende angeordneten, einander identischen
Lüfterrädem mit jeweils über Speichen unter Freilassung von tangentialen Zwischenräumen
mit in radialem Abstand zu einer auf der Lüfterwelle befestigten Lüfterradnabe gehaltenem
Lüfterschaufelkranz, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterräder (2 bzw. 3) einstückig
aus Kunststoff gespritzt und um einen Verdrehungs-Umfangswinkel a derart gegeneinander
versetzt auf der Lüfterwelle (4) befestigt sind, daß die Speichen (22-25) des einen
Lüfterrades (2) relativ zu den Speichen (32-35) des anderen Lüfterrades (3), in Achsrichtung
(Lüfterwelle 4) gesehen, auf Lücke angeordnet sind.
2. Radialventilator nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch lediglich nur je eine,
insbesondere radial verlaufende, axial mittige Speichenebene (S1 bzw. S2) für jedes
Lüfterrad (2 bzw. 3).
3. Radialventilator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, in Achsrichtung
gesehen, die Speichen (22-25) des einen Lüfterrades (2) genau mittig auf Lücke gegenüber
den Speichen (32-35) des anderen Lüfterrades (3) angeordnet sind.
4. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch vier, je Speichenebene
(S1 bzw. S2) um den Umfangswinkel 90° je Speichenebene (S1 bzw. S2) gegeneinander versetzt angeordnete Speichen (22-25
bzw. 32-35).
5. Radialventilator nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch je ein Lüfterrad
(2 bzw. 3) eigenes umgebendes Luftführungsgehäuse, insbesondere Spiralgehäuse, mit
Lufteintrittsöffnungen auch in den antriebsmotorseitigen Stirnseiten der Luftführungsgehäuse.
1. Ventilateur radial comprenant des roues de ventilateur identiques montées axialement
des deux côtés d'un moteur d'entraînement commun, sur l'une et l'autre extrémité de
son arbre de ventilateur, chaque roue possédant une couronne d'aubes de ventilateur
maintenue radialement à distance d'un moyeu de roue, lequel est calé sur l'arbre du
ventilateur, par des rayons laissant subsister des intervalles tangentiels entre eux,
caractérisé en ce que les roues (2, 3) sont chacune moulées par injection d'un seul
tenant et sont fixées sur l'arbre (4) du ventilateur avec un tel angle périphérique
a de décalage mutuel que les rayons (22-25) d'une roue (2) sont disposés, vus dans
le sens de l'axe (de l'arbre 4 du ventilateur), en quinconce avec les rayons (32-35)
de l'autre roue (3).
2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque roue (2 ou 3)
présente seulement un plan de rayons (S1 ou S2), orienté en particulier radialement,
qui est situé axialement au milieu.
3. Ventilateur selon la revendication 1 et/ou 2, caractérisé en ce que, vus dans le
sens axial, les rayons (22-25) d'une roue (2) sont disposés exactement en quinconce,
de façon centrée, avec les rayons (32-35) de l'autre roue (3).
4. Ventilateur selon une des revendications 1-3, caractérisé en ce que chaque plan
de rayons (S1 ou S2) comprend quatre rayons (22-25 ou 32-35) qui renferment entre
eux des angles périphériques de 90° dans chaque plan (S1 ou S2).
5. Ventilateur selon une des revendications 1-4, caractérisé en ce qu'il comprend
un carter de guidage d'air pour chaque roue (2 ou 3), en particulier un carter en
spirale, qui présente des ouvertures d'entrée d'air situées également dans les faces
d'extrémité côté moteur d'entraînement du carter.
1. A radial fan having identical fan impellers arranged axially on either side of
a common driving motor on respective ends of a fan shaft, each fan impeller having
a rim of fan blades spaced radially from a fan hub disc by spokes having free tangential
spaces left between them, characterised in that the respective fan impellers (2, 3)
are integrally injection-moulded from plastics material and displaced relative to
one another on the fan shaft (4) through an angle of rotation a, and in that the spokes
(22-25) of one fan impeller (2) are, when seen axially of the fan shaft (4), arranged
in gaps relative to the spokes (32-35) of the other fan impeller (3).
2. A radial fan according to claim 1, characterised by only a single, in particular
radially displaced and axially central, spoke plane (S1, S2 respectively) for each
of the fan impellers (2, 3).
3. A radial fan according to claim 1 or claim 2, characterised in that, when viewed
in the axial direction, the spokes (22-25) of the one fan impeller (2) are exactly
centred in gaps between the spokes (32-35) of the other fan impeller (3).
4. A radial fan according to any one of claims 13, characterised by four spokes (22-25
and 32-35) in each spoke plane (S1, S2), displaced relative to one another by an angle
of 90° in the respective spoke plane (S1, S2).
5. A radial fan according to any one of claims 14, characterised in that each fan
impeller (2, 3) is surrounded by its own air guidance housing, in particular a spiral
housing, the air guidance housing also having lateral air intake openings in it at
the driving motor side.
