Object of the invention
[0001] The present invention relates to a motor-fan assembly, in particular for heat pumps,
according to the preamble of claim 1.
[0002] As it is known, heat pumps are used for both cooling and heating in the industrial
and domestic fields, for example, for the air conditioning and ventilation of environments,
for heating and/or cooling substances, materials, fluid flows, etc. To this end, in
heat pumps, an adiabatic fluid is compressed on the one side, thus heating up and
generating heat, and on the other side, the previously compressed adiabatic fluid
is expanded and evaporated, thus cooling and generating cold. To dispose of or transport
the heat generated by the compression of the adiabatic fluid or the cold generated
by the expansion and evaporation of the adiabatic fluid, the use of electric fans
generating an air flow which brushes, for example, a heat exchanger associated with
the compressor and/or evaporator of the heat pump is known.
Description of the prior art
[0003] The electric fans of the prior art comprise an electric motor with a stator being
connectable to the specific utility, in particular to the heat pump, and with a rotor
having a peripheral wall to which a fan impeller, usually made of polymer material,
is connected. The connection between the impeller and the rotor of the electric motor
is achieved by an interference coupling between an annular hub wall of the impeller
and the peripheral wall of the rotor of the motor. For this purpose, the impeller
is axially inserted and fitted onto the peripheral wall of the rotor.
[0004] In order to ensure the stability of the interference coupling between the impeller
and the motor over the whole life of the fan and to avoid a breakage of the hub wall
made of polymer material, it is known to strengthen the hub wall by a metal ring co-molded
with the impeller hub wall.
[0005] The motor-fan assemblies for heat pumps of the prior art have some disadvantages
which have not been overcome to date. The connection between the motor and the impeller
by interference insertion does not ensure the reliable and repeatable relative positioning
thereof, in particular the impeller cannot be perfectly concentric with the rotation
axis of the motor. Furthermore, manufacturing the impeller of two different materials
(metal ring, polymer impeller body) involves undesirably high material and manufacturing
costs.
US2015/125326A1 and
DE19829070A1 describe prior art fan assemblies which can be considered as a closest state of the
art for the present invention
General description of the invention
[0006] Therefore, it is the object of the present invention to provide a motor-fan assembly,
in particular for heat pumps, having such features as to obviate the disadvantages
discussed with reference to the prior art.
[0007] It is a particular object of the invention to achieve a coupling between an impeller
made of polymer material and a rotor of an electric motor, with reliable and repeatable
relative positioning, in particular with reference to a concentric positioning of
the impeller with respect to the rotation axis of the electric motor.
[0008] It is a further particular object of the invention to provide a motor-fan assembly,
in particular for heat pumps, having lower manufacturing costs as compared to the
manufacturing costs of the motor-fan assemblies of the prior art.
[0009] These and other objects are achieved by a motor-fan assembly, in particular for a
heat pump, according to claim 1. Advantageous and preferred embodiments are the subject
of the dependent claims.
[0010] In accordance with the invention the motor-fan assembly comprises the features of
claim 1.
[0011] By virtue of the connection and hub walls thus configured, the impeller is coupled
to the rotor of the motor with a concentric, reliable and repeatable relative positioning,
being suitable for automated industrial assembly and such as to obviate the need to
integrate a metal ring into the impeller.
[0012] Furthermore, by virtue of the connection and hub walls thus configured, both the
impeller and the connection wall of the motor can be easily made of polymer material
by injection molding.
Brief description of the drawings
[0013] In order to better understand the invention and appreciate the advantages thereof,
some embodiments thereof will be described below with reference to the Figures, in
which:
Figure 1 shows a perspective side-rear view of a motor-fan assembly according to an
embodiment of the invention,
Figure 2 shows a perspective side-front view of the motor-fan assembly in Figure 1,
Figure 3 shows an exploded perspective side-rear view of the motor-fan assembly in
Figure 1,
Figure 4 shows an exploded perspective side-front view of the motor-fan assembly in
Figure 1, without the stator of the motor,
Figures 5 and 6 show enlarged views of details in Figure 4,
Figure 7 shows a sectional view of a part of the motor-fan assembly according to a
section plane orthogonal to a rotation axis of the motor-fan assembly, according to
an embodiment,
Figure 8 shows sectional view of a part of the motor-fan assembly according to a radial
plane with respect to a rotation axis of the motor-fan assembly, according to an embodiment,
Figure 9 shows an enlarged view of a detail in Figure 8,
Figure 10 shows an enlarged view of a detail in Figure 7,
Figure 11 shows geometry and shape features of the impeller of the motor-fan assembly
according to an embodiment.
Detailed description of embodiments
[0014] With reference to the Figures, a motor-fan assembly 1, in particular for a heat pump,
comprises:
an electric motor 2 with a stator 3 connectable to a use (for example, the heat pump)
and a rotor 4 having a peripheral connection wall 5, the electric motor 2 defining
a rotation axis 6,
a fan impeller 7 made of polymer material, having a hub wall 8 connected to the connection
wall 5 of the rotor 4 by inserting one onto the other, as well as a plurality of conveying
blades 9 connected to the hub wall 8,
- a plurality of keys 10 radially protruding from one of said connection 5 and hub 8
walls,
- a plurality of key seats 11 formed in the other of said connection 5 and hub 8 walls,
and configured to accommodate each respectively one of the keys 10 upon the insertion
of the hub wall 8 onto the connection wall 5 in an axial insertion direction 12,
- one or more first stop surfaces 13 formed in one of said connection 5 and hub 8 walls
and configured to abut against one or more corresponding second stop surfaces 14 formed
in the other of said connection 5 and hub 8 walls, upon reaching an axial insertion
end-of-stroke between the hub wall 8 and the connection wall 5,
- one or more first side surfaces 15 formed by each of the keys 10 and engaging corresponding
second side surfaces 16 of the key seats 11, so as to achieve an anti-rotation coupling
between the hub wall 8 and the connection wall 5 about the rotation axis 6,
- one or more coupling portions 17 formed by one of said connection 5 and hub 8 walls
and one or more counter-coupling portions 18 formed by the other of said connection
5 and hub 8 walls, where the coupling portions 17 and the counter-coupling portions
18 mutually elastically yield in a radial direction with respect to the rotation axis
6 and mutually snap-engage upon reaching the axial insertion end-of-stroke so as to
prevent the hub wall 8 from slipping off the connection wall 5 in an opposite direction
to the insertion direction 12.
[0015] By virtue of the connection 5 and hub 8 walls thus configured, the impeller 7 is
coupled to the rotor 4 of the motor 2 with a concentric, reliable and repeatable relative
positioning, being suitable for automated industrial assembly and such as to obviate
the need to integrate a metal ring into the impeller.
[0016] Furthermore, by virtue of the connection 5 and hub 8 walls thus configured, both
the impeller 7 and the connection wall 5 of the electric motor 2 can be easily made
of polymer material by injection molding.
Detailed description of the keys 10
[0017] According to an embodiment, the key or keys 10 have a flattened, substantially plate-like
shape with two first opposite longitudinal edges 19, extending substantially parallel
to the rotation axis 6 or substantially in the insertion direction 12, preferably
but not necessarily parallel to one another, and forming the aforesaid first side
surfaces 15, as well as with at least a first transverse edge 20 extending in a direction
transverse to the insertion direction 12 and forming the aforesaid first stop surface
13.
[0018] In accordance with an embodiment (Figure 9), the first longitudinal edges 19, thus
the first side surfaces 15 of the key 10, approach one another going towards the first
transverse edge 20.
[0019] The first longitudinal edges 19 can substantially be rectilinear and the first transverse
edge 20 can have a rectilinear shape or a curved extension along a circumference with
respect to the rotation axis 6.
[0020] Advantageously, the first transverse edge 20 connects the first longitudinal edges
19 to one another and, along with the first longitudinal edges 19, results in a U-shaped
outer contour of the key 10 (Figure 5).
[0021] This shape of the key 10 eases a manufacturing thereof by injection molding and facilitates
a guided insertion of the key 10 into the key seat 11 in the direction of the rotation
axis 6.
[0022] According to a preferred embodiment, the keys 10 are formed directly from the hub
wall 8 of the impeller 7 and protrude radially inwards (Figures 3, 4, 5, 9, 10). Alternatively,
the keys 10 can be made separately from the impeller 7 and then connected to the hub
wall 8.
[0023] Considering the insertion direction 12 as the movement direction of the impeller
7 with respect to the motor 2, the first transverse edge 20 and the first stop surface
13 formed thereon face the insertion direction 12.
[0024] In accordance with an embodiment, a radial thickness 22 of the keys 10 protruding
from the hub wall 8 is thinner than the radial thickness 23 of the connection wall
5 at the key seats 11, so that the keys 10 can be inserted into the key seats 11 without
radially passing through the connection wall 5 (Figures 9, 10).
[0025] The hub wall 8 is formed by a plurality of segments or flaps 21 of a substantially
circular cylindrical wall, alternated and spaced apart from one another by gaps or
first widening slits 29, and the keys 10 are preferably positioned at a constant angular
pitch, for example, four keys 10 are arranged at a 90° pitch, preferably a key 10
positioned at one of the segments or flaps 21 of the substantially circular cylindrical
wall, respectively.
[0026] The first widening slits 29 weaken or interrupt the hub wall 8 to allow an elastic
widening thereof in the circumferential and/or radial direction with respect to the
rotation axis 6.
[0027] This allows accommodating the key 10 in the key seat 11 with an elastic preload,
and/or inserting the hub wall 8 onto the connection wall 5 with an elastic preload
in a radial direction with respect to the rotation axis 6, and/or the wall forming
the key seats 11 to yield elastically, this being useful for the aforesaid snap engagement
of the coupling portions 17 with the counter-coupling portions 18.
[0028] The first widening slits 29 can preferably extend in an axial direction, in regions
spaced apart from the keys 10 and from the key seats 11, for example, substantially
halfway between two consecutive keys 10, respectively.
[0029] With a further advantage, the keys 10 can be arranged flush with a rear edge 24 of
the hub wall 8 opposite to the transverse edge 20 of the keys 10 (Figures 4, 5).
[0030] According to the invention the hub wall 8 forms a tubular lead-in portion 28 (Figure
9) which widens radially, by means of a gradual continuous curvature, on one side
of the impeller 7 facing the insertion direction 12 or, in other words, on the same
side as the first transverse edges 20 of the keys 10. This lead-in (or flaring) portion
28 of the hub wall 8 forms a lead-in for a guided insertion of the hub wall 8 onto
the connection wall 5 of the rotor 1.
[0031] Advantageously, the keys 10 have a plate-like shape with a thickness (measured in
the radial direction with respect to the rotation axis 6) tapered in the insertion
direction 12 (Figure 9), thus facilitating the insertion of the hub wall 8 of the
impeller 7 onto the connection wall 5 of the rotor 1.
Detailed description of the key seats 11
[0032] According to the invention, the key seats 11 are non-through cavities or through
openings (in the radial direction) delimited by two second opposite longitudinal edges
25, extending substantially parallel to the rotation axis 6 or substantially in the
insertion direction 12, preferably but not necessarily parallel to one another, and
which form the aforesaid second side surfaces 16, as well as with at least a second
transverse edge 26 extending in a direction transverse to the insertion direction
12 and forming the aforesaid second stop surface 14.
[0033] In accordance with the invention (Figures 4, 6), the second longitudinal edges 25,
and therefore the second side surfaces 16 of the key seat 10 approach each other going
towards the second transverse edge 26 or extend along parallel directions with respect
to the rotation axis 6.
[0034] The second longitudinal edges 25 can substantially be rectilinear and the second
transverse edge 26 can be planar and arc-shaped along a circumference with respect
to the rotation axis 6.
[0035] Advantageously, the second transverse edge 26 connects to the second longitudinal
edges 25 and, along with the second longitudinal edges 25, results in a U-shaped inner
contour of the key seat 11 (Figures 4, 5), which is substantially complementary to
the shape of the U-shaped outer contour of the key 10.
[0036] This shape of the key seat 11 can be easily achieved by injection molding and facilitates
the insertion of the key 10 into the key seat 11 in the direction of the rotation
axis 6.
[0037] According to a preferred embodiment, the key seats 11 are formed by the connection
wall 5 of the rotor 4 (Figures 3, 4, 9).
[0038] Considering the insertion direction 12 as the movement direction of the impeller
7 with respect to the motor 2, the second transverse edge 26 and the second stop surface
14 formed thereon are positioned on one side of the key seat 11 opposite to the insertion
direction 12 but facing the insertion direction 12.
[0039] The key seats 11 can be formed in a portion of the connection wall 5 which is preferably
circular cylindrical. The key seats 11 can be positioned at a constant angular pitch,
for example four key seats 11 arranged at a 90° pitch.
Detailed description of the coupling portions 17 and of the counter-coupling portions
18
[0040] According to an embodiment, the coupling portions 17 comprise a plurality of flanges
31 protruding from the hub wall 8 radially inwards, so as to snap-engage corresponding
counter-flanges 30 of the connection wall 5 which form the counter-coupling portions
18 (Figure 9).
[0041] Advantageously, the flanges 31 are formed directly on the keys 10 on an opposite
side to the first transverse edge 20 of the first stop surface 13, and facing in the
opposite direction to the insertion direction 12. The counter-flanges 30 are instead
formed directly in the key seats 11 on an opposite side to the second transverse edge
26 or the second stop surface 14, and facing the insertion direction 12.
[0042] According to a preferred embodiment (Figure 10), the connection wall 5 and the hub
wall 8 are mutually engaged in pressing contact with an elastic preload due to an
elastic deformation of the hub wall 8.
[0043] According to a further preferred embodiment, the impeller 7 forms a plurality of
main blades 27 arranged in a circumferential sequence and alternated to secondary
blades (splits) 27' of a shorter length than the length of the main blades 27 (Figures
7, 11).
[0044] The length of the main blades 27 is equal to or greater than twice the length of
the secondary blades (splits) 27'.
[0045] Both the main blades 27 and the secondary blades (splits) 27' extend up to the same
outer diameter (or circumference) 32 of the impeller 7, but a radially inner end of
the primary blades 27 is positioned at a first radial distance 33 from the rotation
axis 6 while a radially inner end of the secondary blades 27' is positioned at a second
radial distance 34 from the rotation axis 6 which is greater than the first radial
distance 33.
[0046] Furthermore, the secondary blades (splits) 27' are not equally spaced apart from
the two adjacent primary blades 27 (Figure 11). With respect to a central, equally
spaced apart position 35, the secondary blade 27' is offset or moved towards the adjacent
frontal main blade 36 with reference to the rotation direction 37 (Figure 11).
[0047] The invention also relates to a heat pump (not shown in the Figures since it is known
per se) comprising the motor-fan assembly 1, in particular associated with a heat
exchanger of a compressor and/or evaporator of the heat pump.
1. A motor-fan assembly (1), in particular for a heat pump, comprising:
- an electric motor (2) with a stator (3) and a rotor (4) having a peripheral connection
wall (5), the electric motor (2) defining a rotation axis (6),
- a fan impeller (7) made of polymer material, having a hub wall (8) connected to
the connection wall (5) of the rotor (4) by inserting one onto the other, as well
as a plurality of conveying blades (9) connected to the hub wall (8),
- a plurality of keys (10) radially protruding from one of said connection (5) and
hub (8) walls,
- a plurality of key seats (11) formed in the other of said connection (5) and hub
(8) walls, and configured to accommodate each respectively one of the keys (10) upon
the insertion of the hub wall (8) onto the connection wall (5) in an axial insertion
direction (12),
- one or more first stop surfaces (13) formed in one of said connection (5) and hub
(8) walls and configured to abut against one or more corresponding second stop surfaces
(14) formed in the other of said connection (5) and hub (8) walls, upon reaching an
axial insertion end-of-stroke between the hub wall (8) and the connection wall (5),
- one or more first side surfaces (15) formed by each of the keys (10) and engaging
corresponding second side surfaces (16) of the key seats (11), so as to achieve an
anti-rotation coupling between the hub wall (8) and the connection wall (5) about
the rotation axis (6),
- one or more coupling portions (17) formed by one of said connection (5) and hub
(8) walls and one or more counter-coupling portions (18) formed by the other of said
connection (5) and hub (8) walls, wherein the coupling portions (17) and the counter-coupling
portions (18) mutually elastically yield in a radial direction with respect to the
rotation axis (6) and mutually snap-engage upon reaching the axial insertion end-of-stroke
so as to prevent the hub wall (8) from slipping off the connection wall (5) in an
opposite direction to the insertion direction (12),
characterized in that the hub wall (8) is formed by a plurality of flaps (21) of a substantially circular
cylindrical wall, alternated and spaced apart from one another by first widening slits
(29), and wherein the keys (10) are positioned at a constant angular pitch, wherein
four keys (10) are arranged at a 90° pitch, with a key (10) positioned at one of the
flaps (21) of the substantially circular cylindrical wall, respectively,
and in that the hub wall (8) forms a tubular lead-in portion (28) which widens radially, by means
of a gradual continuous curvature, on one side of the impeller (7) facing the insertion
direction (12), said lead-in portion (28) forming a lead-in for a guided insertion
of the hub wall (8) onto the connection wall (5),
and in that the key seats (11) comprise non-through cavities or through openings in the radial
direction, delimited by:
- two second opposite longitudinal edges (25), substantially extending in the insertion
direction (12), and forming the second side surfaces (16),
- at least a second transverse edge (26) extending in a transverse direction with
respect to the insertion direction (12) and forming the second stop surface (14),
wherein the second longitudinal edges (25) of the key seat (10) approach each other
going towards the second transverse edge (26) or extend along parallel directions
with respect to the rotation axis 6.
2. A motor-fan assembly (1) according to claim 1, wherein the key or keys (10) has/have
a flattened, plate-like shape, with:
- two first opposite longitudinal edges (19), substantially extending in the insertion
direction (12), and forming the first side surfaces (15), and
- at least a first transverse edge (20) extending in a transverse direction with respect
to the insertion direction (12) and forming the first stop surface (13),
wherein the first longitudinal edges (19) are substantially rectilinear and the first
transverse edge (20) is substantially rectilinear or extending along a circumference
with respect to the rotation axis (6),
wherein the first transverse edge (20) connects the first longitudinal edges (19)
to one another and, along with the first longitudinal edges (19), results in a U-shaped
outer contour of the key (10),
wherein the keys (10) are formed in a single piece with the hub wall (8) of the impeller
(7) and protrude radially inwards,
wherein, considering the insertion direction (12) as the movement direction of the
impeller (7) with respect to the motor (2), the first transverse edge (20) and the
first stop surface (13) formed thereon face the insertion direction (12).
3. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein a radial
thickness (22) of the keys (10) protruding from the hub wall (8) is thinner than a
radial thickness (23) of the connection wall (5) at the key seats (11), so that the
keys (10) can be inserted into the key seats (11) without fully radially passing through
the connection wall (5).
4. A motor-fan assembly (1) according to one of claims 2 to 3, wherein the keys (10)
are arranged flush with a rear edge (24) of the hub wall (8) opposite to the transverse
edge (20) of the keys (10).
5. A motor-fan assembly (1) according to one of the preceding claims, wherein the keys
(10) are plate-shaped with a radial thickness tapered in the insertion direction (12)
to facilitate the insertion of the hub wall (8) onto the connection wall (5).
6. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein the
second longitudinal edges (25) are substantially rectilinear and the second transverse
edge (26) is planar and arc-shaped along a circumference with respect to the rotation
axis (6),
wherein the second transverse edge (26) connects to the second longitudinal edges
(25) and, along with the second longitudinal edges (25), results in a U-shaped inner
contour of the key seat (11) which is complementary to the shape of the U-shaped outer
contour of the key (10).
7. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein the
key seats (11) are formed by the connection wall (5) of the rotor (4).
8. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims wherein the
second transverse edge (26) and the second stop surface (14) formed by the former
are positioned on one side of the key seat (11) opposite to the insertion direction
(12) but facing the insertion direction (12).
9. A motor-fan assembly (1) according to claim 2, wherein:
- the key seats (11) are formed in a circular cylindrical portion of the connection
wall (5),
- the key seats (11) are positioned at a constant angular pitch, or four key seats
(11) are arranged at a 90° angular pitch,
- the coupling portions (17) comprise a plurality of flanges (31) protruding from
the hub wall (8) radially inwards, so as to snap-engage corresponding counter-flanges
(30) of the connection wall (5) which form the counter-coupling portions (18),
- the flanges (31) are formed directly on the keys (10) on an opposite side to the
first transverse edge (20) and facing in the opposite direction to the insertion direction
(12),
- the counter-flanges (30) are instead formed directly in the key seats (11) on an
opposite side to the second transverse edge (26) and facing the insertion direction
(12).
10. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein the
connection wall (5) and the hub wall (8) are mutually engaged in pressing contact
with an elastic preload due to an elastic deformation of the hub wall (8).
11. A motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding claims, wherein:
- the conveying blades (9) comprise a plurality of main blades (27) arranged in a
circumferential sequence and alternated with secondary blades (27') of a shorter length
than the length of the main blades (27),
- both the main blades (27) and the secondary blades (27') extend up to the same outer
circumference (32) of the impeller (7),
- a radially inner end of the primary blades (27) is positioned at a first radial
distance (33) from the rotation axis (6) while a radially inner end of the secondary
blades (27') is positioned at a second radial distance (34) from the rotation axis
(6) which is greater than the first radial distance (33).
12. A motor-fan assembly (1) according to claim 11, wherein the secondary blades (27')
are not equally spaced apart from the two adjacent primary blades (27),
wherein, with respect to an equally spaced apart position (35), the secondary blade
(27') is moved towards the adjacent frontal main blade (36) with reference to the
rotation direction (37).
13. A heat pump comprising the motor-fan assembly (1) according to any one of the preceding
claims, associated with a heat exchanger of a compressor or evaporator of the heat
pump.
1. Motorgebläsebaugruppe (1), insbesondere für eine Wärmepumpe, umfassend:
- einen Elektromotor (2) mit einem Stator (3) und einem Rotor (4) mit einer peripheren
Verbindungswand (5), wobei der Elektromotor (2) eine Drehachse (6) definiert,
- ein aus einem Polymermaterial gebildetes Gebläserad (7) mit einer Nabenwand (8),
welche mit der Verbindungswand (5) des Rotors (4) durch Zusammenfügen verbunden ist,
sowie mehrere mit der Nabenwand (8) verbundenen Förderschaufeln (9),
- mehrere Passfedern (10), die radial von entweder der Verbindungs- (5) oder der Nabenwand
(8) abstehen,
- mehrere Passfedersitze (11), welche in der anderen Wand, der Verbindungs- (5) oder
der Nabenwand (8), gebildet sind, und dazu ausgebildet sind, jede jeweilige der Passfedern
(10) beim Stecken der Nabenwand (8) auf die Verbindungswand (5) in einer axialen Fügerichtung
(12) aufzunehmen,
- eine oder mehrere erste Anschlagfläche(n) (13), die entweder in der Verbindungs-
(5) oder der Nabenwand (8) gebildet sind und dazu ausgebildet sind, an einer oder
mehreren entsprechenden zweiten Anschlagflächen (14), die in der anderen Wand, der
Verbindungs- (5) oder der Nabenwand (8), gebildet sind, anzuliegen, wenn ein Ende
des axialen Fügewegs zwischen der Nabenwand (8) und der Verbindungswand (5) erreicht
ist,
- eine oder mehrere erste Seitenfläche(n) (15), welche durch jede der Passfedern (10)
gebildet sind und mit entsprechenden zweiten Seitenflächen (16) der Passfedersitze
(11) zusammengreifen, um eine Drehsicherungskopplung zwischen der Nabenwand (8) und
der Verbindungswand (5) um die Drehachse (6) zu erreichen,
- einen oder mehrere Kopplungsbereich(e) (17), welche entweder von der Verbindungs-
(5) oder der Nabenwand (8) gebildet sind, und einen oder mehrere Gegen-Kopplungsbereich(e)
(18), welche von der anderen Wand, der Verbindungs- (5) oder der Nabenwand (8), gebildet
sind, wobei die Kopplungsbereiche (17) und die Gegen-Kopplungsbereiche (18) gegenseitig
in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (6) elastisch nachgeben und gegenseitig
schnappend zusammengreifen, wenn das axiale Ende des Fügewegs erreicht ist, um zu
verhindern, dass die Nabenwand (8) in einer zu der Fügerichtung (12) entgegengesetzten
Richtung von der Verbindungswand (5) gleitet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenwand (8) durch mehrere Laschen (21) einer im Wesentlichen kreiszylinderförmigen
Wand gebildet ist, welche sich abwechseln und voneinander durch erste sich aufweitende
Schlitze (29) beabstandet sind, und wobei die Passfedern (10) in einem konstanten
Teilungswinkel positioniert sind, wobei vier Passfedern (10) in einem Abstand von
90° angeordnet sind, wobei jeweils eine Passfeder (10) an einer der Laschen (21) der
im Wesentlichen kreiszylindrischen Wand positioniert ist, und dass die Nabenwand (8)
einen sich durch eine allmähliche kontinuierliche Krümmung radial aufweitenden rohrförmigen
Einführbereich (28) auf einer der Fügerichtung (12) zugewandten Seite des Gebläserads
(7) bildet, wobei der Einführbereich (28) eine Einführeinrichtung für ein geführtes
Aufstecken der Nabenwand (8) auf die Verbindungswand (5) bildet,
und dass die Passfedersitze (11) nicht durchgehende Hohlräume oder Durchgangsöffnungen
in radialer Richtung umfassen, welche begrenzt sind durch:
- zwei zweite entgegengesetzte Längsränder (25), die sich im Wesentlichen in der Fügerichtung
(12) erstrecken und die zweiten Seitenflächen (16) bilden,
- mindestens einen zweiten Querrand (26), der sich in Bezug auf die Fügerichtung (12)
in einer Querrichtung erstreckt und die zweite Anschlagfläche (14) bildet,
wobei sich die zweiten Längsränder (25) des Passfedersitzes (10) einander im Verlauf
zu dem zweiten Querrand (26) annähern oder sich entlang in Bezug auf die Drehachse
(6) paralleler Richtungen erstrecken.
2. Motorgebläsebaugruppe (1) nach Anspruch 1, bei welcher die Passfeder oder die Passfedern
(10) eine abgeflachte plattenartige Form aufweist/- en, mit:
- zwei ersten entgegengesetzten Längsrändern (19), die sich im Wesentlichen in der
Fügerichtung (12) erstrecken und die ersten Seitenflächen (15) bilden, und
- mindestens einem ersten Querrand (20), der sich in Bezug auf die Fügerichtung (12)
in einer Querrichtung erstreckt und die erste Anschlagfläche (13) bildet,
wobei die ersten Längsränder (19) im Wesentlichen geradlinig sind und der erste Querrand
(20) im Wesentlichen geradlinig ist oder sich in Bezug auf die Drehachse (6) entlang
einer Umfangsrichtung erstreckt,
wobei der erste Querrand (20) die ersten Längsränder (19) miteinander verbindet und
zusammen mit den ersten Längsrändern (19) zu einer U-förmigen Außenkontur der Passfeder
(10) führt,
wobei die Passfedern (10) als einstückig mit der Nabenwand (8) des Gebläserads (7)
gebildet sind und radial nach innen abstehen,
wobei, unter Betrachtung der Fügerichtung (12) als die Bewegungsrichtung des Gebläserads
(7) in Bezug auf den Motor (2), der erste Querrand (20) und die daran ausgebildete
erste Anschlagfläche (13) der Fügerichtung (12) zugewandt sind.
3. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher eine
radiale Dicke (22) der Passfedern (10), welche von der Nabenwand (8) abstehen, dünner
als eine radiale Dicke (23) der Verbindungswand (5) an den Passfedersitzen (11) ist,
so dass die Passfedern (10) in die Passfedersitze (11) eingeführt werden können, ohne
die Verbindungswand (5) vollständig radial zu durchdringen.
4. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, bei welcher die Passfedern
(10) bündig mit einem dem Querrand (20) der Passfedern (10) gegenüberliegenden hinteren
Rand (24) der Nabenwand (8) angeordnet sind.
5. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die
Passfedern (10) plattenförmig mit einer sich in der Fügerichtung (12) verjüngenden
radialen Dicke sind, um das Stecken der Nabenwand (8) auf die Verbindungswand (5)
zu vereinfachen.
6. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die
zweiten Längsränder (25) im Wesentlichen geradlinig sind und der zweite Querrand (25)
eben und entlang eines Umfangs in Bezug auf die Drehachse (6) bogenförmig ist,
wobei der zweite Querrand (26) mit den zweiten Längsrändern (25) verbunden ist und
zusammen mit den zweiten Längsrändern (25) zu einer U-förmigen Innenkontur des Passfedersitzes
(11) führt, welche zu der U-förmigen Außenkontur der Passfeder (10) komplementär ist.
7. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die
Passfedersitze (11) durch die Verbindungswand (5) des Rotors (4) gebildet sind.
8. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der
zweite Querrand (26) und die von diesem gebildete zweite Anschlagfläche (14) auf einer
Seite des Passfedersitzes (11) positioniert sind, welche der Fügerichtung (12) entgegengesetzt,
jedoch der Fügerichtung (12) zugewandt ist.
9. Motorgebläsebaugruppe (1) nach Anspruch 2, bei welcher:
- die Passfedersitze (11) in einem kreiszylinderförmigen Bereich der Verbindungswand
(5) gebildet sind,
- die Passfedersitze (11) mit einem konstanten Teilungswinkel angeordnet sind oder
vier Passfedersitze (11) mit einem Teilungswinkel von 90° angeordnet sind,
- die Kopplungsbereiche (17) mehrere Flansche (31) aufweisen, die von der Nabenwand
(8) radial nach innen abstehen, um schnappend mit entsprechenden Gegenflanschen (30)
der Verbindungswand (5) zusammenzugreifen, welche die Gegen-Kopplungsbereiche (18)
bilden,
- die Flansche (31) direkt an den Passfedern (10) auf einer dem ersten Querrand (20)
entgegengesetzten Seite und in zu der Fügerichtung (12) entgegengesetzter Richtung
gewandt ausgebildet sind,
- die Gegenflansche (30) stattdessen direkt in den Passfedersitzen (11) auf einer
dem zweiten Querrand (26) entgegengesetzten Seite und der Fügerichtung (12) zugewandt
ausgebildet sind.
10. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die
Verbindungswand (5) und die Nabenwand (8) mit einer elastischen Vorspannung aufgrund
einer elastischen Verformung der Nabenwand (8) in Presskontakt zusammengreifen.
11. Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher:
- die Förderschaufeln (9) mehrere Hauptschaufeln (27) aufweisen, die in einer umfangsmäßigen
Abfolge und abwechselnd mit sekundären Schaufeln (27') von geringerer Länge als die
Länge der Hauptschaufeln (27) angeordnet sind,
- sich sowohl die Hauptschaufeln (27) als auch die sekundären Schaufeln (27') bis
zu demselben Außenumfang (32) des Gebläserads (7) erstrecken,
- ein radial inneres Ende der primären Schaufeln (27) in einer ersten radialen Entfernung
(33) von der Drehachse (6) angeordnet ist, während ein radial inneres Ende der sekundären
Schaufeln (27') in einer zweiten radialen Entfernung (34) von der Drehachse (6) angeordnet
ist, die größer als die erste radiale Entfernung (33) ist.
12. Motorgebläsebaugruppe (1) nach Anspruch 11, bei welcher die sekundären Schaufeln (27')
nicht gleich von den beiden benachbarten primären Schaufeln (27) beabstandet sind,
wobei, in Bezug auf eine gleich beabstandete Position (35), die sekundäre Schaufel
(27') in Bezug auf die Drehrichtung (37) in Richtung der benachbarten vorderen Hauptschaufel
(36) bewegt ist.
13. Wärmepumpe umfassend die Motorgebläsebaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
in Verbindung mit einem Wärmeübertrager eines Kompressors oder Verdampfers der Wärmepumpe.
1. Ensemble moteur-ventilateur (1), notamment pour une pompe à chaleur, comprenant :
- un moteur électrique (2) avec un stator (3) et un rotor (4) présentant une paroi
de liaison (5) périphérique, le moteur électrique (2) définissant un axe de rotation
(6),
- une roue de ventilateur (7) en matériau polymère, présentant une paroi de moyeu
(8) reliée à la paroi de liaison (5) du rotor (4) par insertion l'une sur l'autre,
ainsi qu'une pluralité d'aubes de convoyage (9) reliées à la paroi de moyeu (8),
- une pluralité de clavettes (10) faisant saillie radialement de l'une desdites parois
de liaison (5) et de moyeu (8),
- une pluralité de sièges de clavette (11) formés dans l'autre desdites parois de
liaison (5) et de moyeu (8), et configurés pour accueillir chacune respectivement
l'une des clavettes (10) lors de l'insertion de la paroi de moyeu (8) sur la paroi
de liaison (5) dans une direction d'insertion axiale (12),
- une ou plusieurs premières surfaces d'arrêt (13) formées dans l'une desdites parois
de liaison (5) et de moyeu (8) et configurées pour venir en butée sur une ou plusieurs
deuxièmes surfaces d'arrêt (14) correspondantes formées dans l'autre desdites parois
de liaison (5) et de moyeu (8), à l'atteinte d'une fin de course d'insertion axiale
entre la paroi de moyeu (8) et la paroi de liaison (5),
- une ou plusieurs premières surfaces latérales (15) formées par chacune des clavettes
(10) et en prise avec des deuxièmes surfaces latérales (16) correspondantes des sièges
de clavette (11), de manière à obtenir un couplage anti-rotation entre la paroi de
moyeu (8) et la paroi de liaison (5) autour de l'axe de rotation (6),
- une ou plusieurs parties de couplage (17) formées par l'une desdites parois de liaison
(5) et de moyeu (8) et une ou plusieurs parties de contre-couplage (18) formées par
l'autre desdites parois de liaison (5) et de moyeu (8), dans lequel les parties de
couplage (17) et les parties de contre-couplage (18) se détendent mutuellement de
manière élastique dans une direction radiale par rapport à l'axe de rotation (6) et
sont mutuellement en prise par encliquetage à l'atteinte de la fin de course d'insertion
axiale de manière à empêcher la paroi de moyeu (8) de glisser de la paroi de liaison
(5) dans une direction opposée à la direction d'insertion (12),
caractérisé en ce que la paroi de moyeu (8) est formée par une pluralité de volets (21) d'une paroi cylindrique
sensiblement circulaire, alternés et espacés les uns des autres par des premières
fentes d'élargissement (29), et dans lequel les clavettes (10) sont positionnées à
un pas angulaire constant,
dans lequel quatre clavettes (10) sont agencées à un pas de 90°, avec une clavette
(10) positionnée respectivement au niveau de l'un des volets (21) de la paroi cylindrique
sensiblement circulaire, respectivement,
et en ce que la paroi de moyeu (8) forme une partie d'entrée tubulaire (28) qui s'élargit radialement,
au moyen d'une courbure continue progressive, sur un côté de la roue (7) orienté vers
la direction d'insertion (12), ladite partie d'entrée (28) formant une entrée pour
une insertion guidée de la paroi de moyeu (8) sur la paroi de liaison (5),
et en ce que les sièges de clavette (11) comprennent des cavités non traversantes ou des ouvertures
traversantes dans la direction radiale, délimitées par :
- deux deuxièmes bords longitudinaux (25) opposés, s'étendant sensiblement dans la
direction d'insertion (12), et formant les deuxièmes surfaces latérales (16),
- au moins un deuxième bord transversal (26) s'étendant dans une direction transversale
par rapport à la direction d'insertion (12) et formant la deuxième surface d'arrêt
(14),
dans lequel les deuxièmes bords longitudinaux (25) du siège de clavette (10) s'approchent
l'un de l'autre en direction du deuxième bord transversal (26) ou s'étendent le long
de directions parallèles par rapport à l'axe de rotation 6.
2. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon la revendication 1, dans lequel la clavette
ou les clavettes (10) présente/présentent une forme aplatie, du type plaque, avec
:
- deux premiers bords longitudinaux (19) opposés, s'étendant sensiblement dans la
direction d'insertion (12), et formant les premières surfaces latérales (15), et
- au moins un premier bord transversal (20) s'étendant dans une direction transversale
par rapport à la direction d'insertion (12) et formant la première surface d'arrêt
(13),
dans lequel les premiers bords longitudinaux (19) sont sensiblement rectilignes et
le premier bord transversal (20) est sensiblement rectiligne ou s'étend le long d'une
circonférence par rapport à l'axe de rotation (6),
dans lequel le premier bord transversal (20) relie les premiers bords longitudinaux
(19) entre eux et, avec les premiers bords longitudinaux (19), entraîne un contour
extérieur en forme de U de la clavette (10),
dans lequel les clavettes (10) sont formées d'une seule pièce avec la paroi de moyeu
(8) de la roue (7) et font saillie radialement vers l'intérieur,
dans lequel, en considérant la direction d'insertion (12) comme la direction de mouvement
de la roue (7) par rapport au moteur (2), le premier bord transversal (20) et la première
surface d'arrêt (13) formée sur celui-ci sont orientés vers la direction d'insertion
(12).
3. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel une épaisseur radiale (22) des clavettes (10) faisant saillie de la paroi
de moyeu (8) est plus fine qu'une épaisseur radiale (23) de la paroi de liaison (5)
au niveau des sièges de clavettes (11), de sorte que les clavettes (10) peuvent être
insérées dans les sièges de clavettes (11) sans traverser complètement radialement
la paroi de liaison (5).
4. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans
lequel les clavettes (10) sont agencées à fleur avec un bord arrière (24) de la paroi
de moyeu (8) opposé au bord transversal (20) des clavettes (10).
5. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel les clavettes (10) sont en forme de plaque avec une épaisseur radiale
effilée dans la direction d'insertion (12) pour faciliter l'insertion de la paroi
de moyeu (8) sur la paroi de liaison (5).
6. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel les deuxièmes bords longitudinaux (25) sont sensiblement rectilignes et
le deuxième bord transversal (26) est plan et en forme d'arc le long d'une circonférence
par rapport à l'axe de rotation (6),
dans lequel le deuxième bord transversal (26) se connecte aux deuxièmes bords longitudinaux
(25) et, avec les deuxièmes bords longitudinaux (25), entraîne un contour intérieur
en forme de U du siège de clavette (11) qui est complémentaire de la forme du contour
extérieur en forme de U de la clavette (10).
7. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel les sièges de clavettes (11) sont formés par la paroi de liaison (5) du
rotor (4).
8. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel le deuxième bord transversal (26) et la deuxième surface d'arrêt (14)
formée par le premier sont positionnés sur un côté du logement de clavette (11) opposé
à la direction d'insertion (12) mais orienté vers la direction d'insertion (12).
9. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon la revendication 2, dans lequel :
- les sièges de clavette (11) sont formés dans une partie cylindrique circulaire de
la paroi de liaison (5),
- les sièges de clavettes (11) sont positionnés à un pas angulaire constant, ou quatre
sièges de clavette (11) sont agencés à un pas angulaire de 90°, - les parties de couplage
(17) comprennent une pluralité de brides (31) faisant saillie de la paroi de moyeu
(8) radialement vers l'intérieur, de manière à être en prise par encliquetage avec
des contre-brides (30) correspondantes de la paroi de liaison (5) qui forment les
parties de contre-couplage (18), - les brides (31) sont formées directement sur les
clavettes (10) sur un côté opposé au premier bord transversal (20) et orienté dans
la direction opposée à la direction d'insertion
(12),
- les contre-brides (30) sont plutôt formées directement dans les sièges de clavettes
(11) sur un côté opposé au deuxième bord transversal (26) et orienté vers la direction
d'insertion
(12).
10. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel la paroi de liaison (5) et la paroi de moyeu (8) sont mutuellement en
prise en contact de pression avec une précharge élastique en raison d'une déformation
élastique de la paroi de moyeu (8).
11. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
dans lequel :
- les aubes de convoyage (9) comprennent une pluralité d'aubes primaires (27) agencées
dans une séquence circonférentielle et alternées avec des aubes secondaires (27')
d'une longueur inférieure à la longueur des aubes primaires (27),
- les aubes primaires (27) et les aubes secondaires (27') s'étendent jusqu'à la même
circonférence extérieure (32) de la roue (7),
- une extrémité radialement intérieure des aubes primaires (27) est positionnée à
une première distance radiale (33) de l'axe de rotation (6) tandis qu'une extrémité
radialement intérieure des aubes secondaires (27') est positionnée à une deuxième
distance radiale (34) de l'axe de rotation (6) qui est supérieure à la première distance
radiale (33).
12. Ensemble moteur-ventilateur (1) selon la revendication 11, dans lequel les aubes secondaires
(27') ne sont pas équidistantes des deux aubes primaires (27) adjacentes, dans lequel,
par rapport à une position équidistante (35), l'aube secondaire (27') est déplacée
vers l'aube principale frontale (36) adjacente par rapport à la direction de rotation
(37).
13. Pompe à chaleur comprenant l'ensemble moteur-ventilateur (1) selon l'une quelconque
des revendications précédentes, associée à un échangeur de chaleur d'un compresseur
ou évaporateur de
la pompe à chaleur.