DE4136478A1

DE4136478A1 - Blower for vehicle heating or ventilating system - with provision of covers on ends of blower blades to reduce noise generation

Info

Publication number: DE4136478A1
Application number: DE19914136478
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Kilian; Thomas Dipl Ing Zeller; Nikolaus Dipl Ing Zipf
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1991-11-06
Filing date: 1991-11-06
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2011-11-07
Also published as: DE4136478C2; FR2683269B1; DE4136478C3; ES2104487A1; FR2683269A1; ES2104487B1

Abstract

The blower is for a vehicle heating or ventilating system. It has a spiral housing (10) with a blower wheel (13) pressed by means of a hub (14) onto the shaft (15) of an electric motor (16). The ends of the blower blades (18) are provided at the circumference with a cover (19, 20) which extends in the axial direction over at least 10% but not more than 12.5% of the axial length of the blower blades. USE/ADVANTAGE - Vehicle heating or ventilating blower in which noise generation is reduced and the amount of throughput air is increased.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere für eine Kraftfahrzeugheizungs- oder Klimaanlage, mit einem wenigstens eine axiale Ansaugöffnung aufweisenden Gehäuse, in welchem ein Gebläserad angeordnet ist, das einen über Speichen mit einer Nabe verbundenen Kranz aus Gebläseschaufeln aufweist, deren axiale, der Ansaugöffnung zugewandten Enden mittels eines äußeren Stützringes gehalten sind.The invention relates to a blower, in particular for a Motor vehicle heating or air conditioning, with at least one an axial suction opening housing, in which a Blower wheel is arranged, the one with spokes with a Has connected hub of fan blades, the axial ends facing the suction opening by means of a outer support ring are held.

Gebläse der eingangs genannten Art werden mit gutem Erfolg seit mehreren Jahren in der Praxis eingesetzt. Insbesondere bieten sie den Vorteil, daß eine kostengünstige Herstellung gegeben ist, wobei insbesondere auch aufgrund der den Kranz mit Lüfter schaufeln mit einer Nabe verbindenden Speichen eine zweiflutige Anwendung möglich ist. In der Kraftfahrzeugindustrie werden Heizungs- oder Klimaanlagen heute vermehrt mit Filtern ausge rüstet, d. h. mit Aktivkohlefiltern und/oder Partikelfiltern. Versuche haben gezeigt, daß bei derartigen Anlagen die Gebläse der eingangs genannten Art zu Schwierigkeiten bezüglich einer vermehrten Geräuschbildung und bezüglich der durchgesetzten Luftmenge führen.Blowers of the type mentioned above have been used with good success used in practice for several years. In particular, offer they have the advantage of being inexpensive to manufacture is, in particular because of the wreath with fan shovel a double-flow spokes with a hub connecting spokes Application is possible. In the automotive industry Heating or air conditioning systems are increasingly using filters equips, d. H. with activated carbon filters and / or particle filters. Tests have shown that in such systems, the blowers of the type mentioned at the outset with regard to difficulties increased noise and in terms of enforced Air flow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse der ein gangs genannten Art so zu verbessern, daß die Geräuschentwick lung verringert und die durchgesetzte Luftmenge erhöht wird, so daß diese Gebläse auch bei Filteranlagen Luftmengen ermöglichen, die den heutigen Forderungen entsprechen.The invention has for its object a fan of the gangs mentioned to improve so that the noise lung is reduced and the amount of air through is increased, so that these fans also allow air volumes in filter systems, that meet today's demands.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der der Ansaugöffnung zugewandte Endbereich der Gebläseschaufeln auf dem Umfang mit einer Abdeckung versehen ist, die sich-in axialer Richtung über wenigstens 10% der axialen Länge der Gebläseschaufeln er streckt.This object is achieved in that the suction opening facing end region of the fan blades on the circumference a cover is provided, which - in the axial direction at least 10% of the axial length of the fan blades stretches.

Praktische Versuche haben gezeigt, daß durch diese verblüffend einfache Maßnahme einerseits tieffrequente Dröhngeräusche weit gehend vermieden werden, während andererseits die durchgesetzte Luftmenge gesteigert wird. Dies liegt wahrscheinlich darin be gründet, daß durch die Abdeckung die durchgesetzte Luftmenge derart gebündelt wird, daß Kurzschlußströme zwischen der Druck seite und der Saugseite reduziert werden, ohne daß besondere Abdichtmaßnahmen zwischen der Ansaugöffnung (Zarge) und dem Ge bläserad vorzusehen sind. Vielmehr kann in diesem Bereich ein relativ großer Spalt belassen werden, der konstruktiv in der Praxis notwendig ist, um sicherzustellen, daß das Gebläserad nicht an dem Gehäuse schleift, auch wenn es aufgrund von Kräf ten etwas verformt wird, die durch starke Kurvenfahrt oder eine holprige Fahrbahn entstehen.Practical trials have shown that this is amazing simple measure on the one hand low-frequency booming noises far be avoided while on the other hand the enforced Air volume is increased. This is probably because establishes that through the cover the amount of air passed is bundled such that short-circuit currents between the pressure side and the suction side can be reduced without special Sealing measures between the suction opening (frame) and the Ge blowing wheel must be provided. Rather, one can in this area relatively large gap left, which is constructive in the Practice is necessary to ensure that the impeller does not rub against the housing, even if it is due to force something is deformed due to strong cornering or a bumpy road surface.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Abdeckung an den Stützring des als Kunststoffspritzteil hergestellten Gebläserades angeformt ist. Die Erfindung ist so mit in einfacher Weise dadurch realisierbar, daß im wesentli chen der bekannte Stützring so verbreitert wird, daß er die ge wünschte Abdeckung ergibt. Ein derartiges Gebläserad ist unter geringfügiger Abänderung des bisher benutzten Werkzeuges rea lisierbar, so daß der zusätzliche Aufwand relativ gering ist. In a further embodiment of the invention it is provided that the cover to the support ring of the as a molded plastic part manufactured impeller is molded. The invention is so can be realized in a simple manner in that essentially chen the well-known support ring is widened so that it ge desired coverage results. Such an impeller is under slight modification of the tool rea used up to now lisizable, so that the additional effort is relatively low.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung darge stellten Ausführungsform.Further features and advantages of the invention result from the following description of a Darge in the drawing presented embodiment.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Axial schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gebläse.The drawing shows an axial diagram cut through a fan according to the invention.

Das in der Zeichnung dargestellte Gebläse ist zweiflutig ausge bildet. Es besitzt ein Spiralgehäuse (10), das auf beiden Stirn seiten mit Ansaugöffnungen (11, 12) oder Zargen versehen ist. Innerhalb des Spiralgehäuses (10) ist ein Gebläserad (13) ange ordnet, das mit einer Nabe (14) auf eine Welle (15) eines Elek tromotors (16) aufgepreßt ist. Die Nabe (14) trägt mittels Speichen (17) einen Kranz aus Lüfterschaufeln (18), die beid seits von einer mit den Speichen (17) verbundenen ringförmigen Wand abragen. Die den Ansaugöffnungen (11, 12) zugewandten End bereiche der Gebläseschaufeln (18) sind mittels Stützringen (19, 20) abgestützt, die so verbreitert sind, daß sie gleich zeitig als eine Abdeckung des Außenumfangs der Gebläseschaufeln (18) dienen. Die von den Stützringen (19,20) gebildete Abdeckung erstreckt sich jeweils über wenigstens 10% der gesamten axialen Länge der Gebläseschaufeln (18), so daß bei der zweiflutigen Ausführung insgesamt wenigstens 20% der axialen Länge der Ge bläseschaufeln (18) abgedeckt ist. Die Breite der Stützringe (19) in axialer Richtung sollte jedoch 12,5% der axialen Länge der Gebläseschaufeln (18) nicht überschreiten, d. h. daß nicht mehr als 25% der axialen Länge der Gebläseschaufeln (18) abge deckt ist.The blower shown in the drawing is double flow out. It has a spiral housing ( 10 ), which is provided on both ends with suction openings ( 11 , 12 ) or frames. Within the volute ( 10 ) is an impeller ( 13 ) is arranged, which is pressed with a hub ( 14 ) on a shaft ( 15 ) of an electric motor ( 16 ). The hub ( 14 ) carries by means of spokes ( 17 ) a ring of fan blades ( 18 ) which protrude on both sides from an annular wall connected to the spokes ( 17 ). The suction openings ( 11 , 12 ) facing end areas of the fan blades ( 18 ) are supported by support rings ( 19 , 20 ) which are widened so that they serve simultaneously as a cover of the outer circumference of the fan blades ( 18 ). The cover formed by the support rings (19,20) extends respectively over at least 10% of the total axial length of the fan blades (18), so that in the double-flow design total of at least 20% of the axial length of the Ge bläseschaufeln (18) is covered. The width of the support rings ( 19 ) in the axial direction should, however, not exceed 12.5% of the axial length of the fan blades ( 18 ), ie that no more than 25% of the axial length of the fan blades ( 18 ) is covered.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Durchmesser der von den Zargen gebildeten Ansaugöffnungen (11, 12) so festge legt, daß die Ansaugöffnungen (11, 12) in radialer Richtung je weils bis zu etwa einem Drittel der radialen Erstreckung der Gebläseschaufeln (18) reichen, d. h. 2/3 überdeckt und 1/3 in axialer Richtung sichtbar ist. As can be seen from the drawing, the diameter of the suction openings ( 11 , 12 ) formed by the frames is so festge that the suction openings ( 11 , 12 ) in the radial direction each up to about a third of the radial extent of the fan blades ( 18 ) range, ie 2/3 covered and 1/3 visible in the axial direction.

Zwischen den von den Zargen des Spiralgehäuses (10) gebildeten Ansaugöffnungen (11, 12) und dem Gebläserad (13) ist ein rela tiv großer Luftspalt vorhanden, der aus konstruktiven Gründen in der Größenordnung von 2 mm bis 4 mm liegt. Dieser Abstand ist notwendig, um sicherzustellen, daß das Gebläserad (13) un ter Berücksichtigung von Einbautoleranzen und dynamischen Ver formungen nicht an den Zargen schleift. Aufgrund der von den Stützringen (19, 20) gebildeten Abdeckung der Gebläseschaufeln (18) wird erreicht, daß trotz dieses Spaltes Kurzluftströmungen zwischen der Druckseite des Gebläserades (13) und der Ansaug seite im Bereich der Ansaugöffnungen (11, 12) weitgehend unter drückt werden. Dadurch wird einerseits sichergestellt, daß tieffrequente Dröhngeräusche nicht oder nur in sehr verringer tem Maße auftreten, während andererseits das durchgesetzte Luftvolumen und damit der Wirkungsgrad des Gebläses erhöht werden. Ebenso werden auch höhenfrequente Rauschanteile herab gesetzt, was wohl auf einer Verminderung von Wirbeln und damit gleichmäßiger Strömung beruht.Between the frames of the volute ( 10 ) formed suction openings ( 11 , 12 ) and the impeller ( 13 ) a rela tively large air gap is available, which is of the order of 2 mm to 4 mm for design reasons. This distance is necessary to ensure that the fan wheel ( 13 ) does not rub against the frame, taking into account installation tolerances and dynamic deformations. Because of the support rings ( 19 , 20 ) formed cover of the fan blades ( 18 ) is achieved that despite this gap short air flows between the pressure side of the impeller ( 13 ) and the suction side in the area of the suction openings ( 11 , 12 ) are largely suppressed . This ensures, on the one hand, that low-frequency booming noises do not occur or only to a very reduced extent, while, on the other hand, the volume of air that is passed through and thus the efficiency of the blower are increased. Likewise, high-frequency noise components are reduced, which is probably due to a reduction in eddies and thus a uniform flow.

In der Praxis ist es sinnvoll, das als Spritzteil hergestellte Gebläserad (13) so herzustellen, daß die Abdeckungen an die Stützringe (19, 20) angeformt sind. Dabei wird vorgesehen, daß die Stützringe (19, 20) in dem Außenbereich einen größeren Durchmesser aufweisen und dann schräg oder mit einer Rundung zur Mitte hin in die Außenkanten der Gebläseschaufeln (18) aus laufen. Es ist aber auch möglich, die Abdeckung als ein ge trenntes Bauteil herzustellen, das dann in entsprechender Weise an dem Gebläserad (13) befestigt wird. Dabei ist es auch mög lich, die Abdeckung aus einem anderen Material, beispielsweise einem Stahlband o. dgl., herzustellen und in entsprechender Wei se an dem Gebläserad (13) anzubringen.In practice it makes sense to manufacture the impeller ( 13 ) manufactured as a molded part so that the covers are molded onto the support rings ( 19 , 20 ). It is provided that the support rings ( 19 , 20 ) have a larger diameter in the outer region and then run obliquely or with a curve towards the center into the outer edges of the fan blades ( 18 ). However, it is also possible to produce the cover as a separate component, which is then fastened in a corresponding manner to the impeller ( 13 ). It is also possible to manufacture the cover from another material, for example a steel strip or the like, and to attach it to the impeller ( 13 ) in a corresponding manner.

Ein Verbessern der Strömungsverhältnisse, d. h. ein Reduzieren der Kurzschlußströmungen, ist auch dadurch möglich, daß in die Ansaugöffnungen (11, 12) Einsätze eingesetzt werden, die die Ansaugöffnungen im Durchmesser verkleinern, insbesondere bis auf einen gegenüber dem Innendurchmesser der Gebläseschaufeln (18) geringeren Durchmesser. Damit lassen sich dann zwar die tieffrequenten Dröhngeräusche reduzieren, jedoch wird entspre chend auch die durchgesetzte Luftleistung geringer.It is also possible to improve the flow conditions, that is to say to reduce the short-circuit currents, by inserting inserts into the suction openings ( 11 , 12 ) that reduce the diameter of the suction openings, in particular apart from a diameter that is smaller than the inside diameter of the fan blades ( 18 ) . This allows the low-frequency roaring noise to be reduced, but the air throughput is also reduced accordingly.

Es wird darauf hingewiesen, daß Gebläseräder mit Abdeckungen der Endbereiche der Gebläseschaufeln auch zu vorteilhaften Er gebnissen bei Spiralgehäusen mit parallelen Wandungen führen. Die als Abdeckung dienenden breiten Stützringe (19, 20) wirken sich auch dann positiv auf das Geräuschverhalten aus.It is pointed out that fan wheels with covers of the end regions of the fan blades also lead to advantageous results in spiral housings with parallel walls. The wide support rings ( 19 , 20 ) serving as a cover also have a positive effect on the noise behavior.

Claims

1. Blower, in particular for a motor vehicle heating or air conditioning system, with a housing having at least one axial suction opening, in which a fan wheel is arranged which has a ring of fan blades connected to spokes with a hub, the axial ends of which face the suction opening by means of of an outer support ring, characterized in that the end region of the fan blades ( 18 ) facing the suction opening ( 11 , 12 ) is provided on the circumference with a cover ( 19 , 20 ) which extends in the axial direction over at least 10% of the axial Length of the Ge blades ( 18 ) extends.

2. Fan according to claim 1, characterized in that the axial extent of the cover ( 19 , 20 ) is not more than about 12.5% of the axial length of the fan blades ( 18 ).

3. Blower according to claim 1 or 2, characterized in that the cover on the support ring ( 19 , 20 ) of the injection molded as a plastic impeller ( 13 ) is integrally formed.