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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend
ein Gebläsegehäuse mit
einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich für das zu
fördernde
Medium sowie ein Förderrad
mit einer Förderschaufelanordnung,
wobei das Förderrad
an dem Gebläsegehäuse zur
Drehung um eine Drehachse getragen ist und in Zusammenwirkung mit
dem Gebläsegehäuse einen
Förderkanalbereich begrenzt.
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Derartige
Gebläse,
welche im Allgemeinen auch als Seitenkanalgebläse bezeichnet werden, werden
beispielsweise im Fahrzeugbereich eingesetzt, um die in Standheizungen
oder Zuheizern erforderliche Verbrennungsluft in eine Brennkammer einzuspeisen.
Bei diesen Gebläsen
ist das turbinenradartig ausgebildete Förderrad so positioniert, dass es
einer Seite des Gebläsegehäuses gegenüber liegt und
auf diese Art und Weise zwischen dem Förderrad und dem Gebläsegehäuse ein
Volumenbereich begrenzt wird, der allgemein als Förderkanalbereich bezeichnet
werden kann und in welchem das zu fördernde Medium, also beispielsweise
die Verbrennungsluft, komprimiert bzw. vom Eintrittsbereich zum Austrittsbereich
gefördert
wird. Um beim Fördern bzw.
Komprimieren dieses zu fördernden
Mediums die Druckverluste so gering als möglich zu halten, ist es im
Allgemeinen bekannt, den Abstand zwischen dem Förderrad und der diesem gegenüber liegenden Seite
bzw. Oberfläche
des Gebläsegehäuses so
gering als möglich
einzustellen. Im Allgemeinen liegt hier also eine Stirnwandung des
Förderrads
bzw. einer Außenschale
desselben einer Oberfläche
des Gebläsegehäuses mit
sehr geringem Abstand im Bereich von einigen Zehntel Millimeter
gegenüber.
Um diese Präzision
erreichen zu können,
müssen
diese beiden Bauteile mit entsprechender Fertigungsgenauigkeit bereitgestellt
werden, was im Allgemeinen bedeutet, dass das Gebläsegehäuse an derjenigen
Seite, an der es zusammen mit dem Förderrad durch geringen gegenseitigen
Abstand einen möglichst
dichten Abschluss des Förderkanalbereichs
erlangen soll, durch Drehbearbeitung nachgearbeitet wird.
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere
Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät vorzusehen,
das bei sehr einfachem Aufbau eine höhere Fördereffizienz aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch ein Gebläse,
insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend
ein Gebläsegehäuse mit
einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich für das zu
fördernde
Medium sowie ein Förderrad
mit einer Förderschaufelanordnung,
wobei das Förderrad
an dem Gebläsegehäuse zur
Drehung um eine Drehachse getragen ist und in Zusammenwirkung mit
dem Gebläsegehäuse einen
Förderkanalbereich
begrenzt, wobei das Förderrad
und das Gebläsegehäuse an ihren
einander zugewandten Seiten eine den Förderkanalbereich abschließende Labyrinthdichtungsformation
bilden.
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Bei
der Erfindung wird also das Entweichen des unter Druck im Förderkanalbereich
vorhandenen zu fördernden
Mediums dadurch erschwert oder verhindert, dass die beiden relativ
bezüglich
einander gedrehten Baugruppen Förderrad
und Gebläsegehäuse zusammen
eine Labyrinthdichtungsformation bilden. Dadurch wird ohne dem Erfordernis,
gegenseitig aneinander anliegende Dichtflächen elastischer Dichtelemente
o. dgl. bereithalten zu müssen, ein
vergleichsweise dichter Abschluss des Förderkanalbereichs erreicht.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass an dem Förderrad und dem Gebläsegehäuse jeweils eine
Dichtungsabschnittsanordnung gebildet ist, wobei die Dichtungsabschnittsanordnungen
sich in axialer Richtung überlappen
und in radialer Richtung einander benachbart liegen.
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Eine
aus fertigungstechnischen Gründen
bevorzugte Variante kann vorsehen, dass an einer Baugruppe von Gebläsegehäuse und
Förderrad
eine um die Drehachse umlaufende Einsenkungsformation vorgesehen
ist und an der anderen Baugruppe von Gebläsegehäuse und Förderrad eine in die Einsenkungsformation
eingreifende Vorsprungsformation gebildet ist. Ein besonders dichter
Abschluss kann erlangt werden, wenn die Einsenkungsformation wenigstens
bereichsweise nutartig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann
zumindest in Bereichen vorgesehen sein, dass die Einsenkungsformation wenigstens
bereichsweise stufenartig ausgebildet ist. Da im Allgemeinen das
Gebläsegehäuse dasjenige Bauteil
ist, an welchem eine Einsenkung, entweder nutartig oder stufenartig,
leichter anbringbar ist, wird gemäß einem weiteren vorteilhaften
Aspekt vorgeschlagen, dass die Einsenkungsformation am Gebläsegehäuse gebildet
ist und die Vorsprungsformation am Förderrad gebildet ist.
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Auch
bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
eines derartigen Gebläses
kann es vorteilhaft sein, zur Erhöhung der Dichteffizienz den
gegenseiten Abstand des Förderrads
und des Gebläsegehäuses in
denjenigen Bereichen, in welchen das im Förderkanalbereich vorhandene
und unter Druck stehende Medium entweichen könnte, so gering als möglich zu
halten. Dies wird jedoch im Allgemeinen durch die sich axial überlappenden
Bereiche der Labyrinthdichtungsformation insofern erschwert, als kein
direkter Zugang, entweder mechanisch oder optisch oder in sonstiger
Weise, zu den mit geringem Abstand zueinander zu positionierenden
Oberflächenbereichen
vorhanden ist. Es wird daher vorgeschlagen, dass ein Abstandskontrollbereich
vorgesehen ist, in welchem ein Axialrelativlage der Vorsprungsformation
bezüglich
der Eingriffsformation überprüfbar ist.
Beispielsweise ist es möglich,
dass der Abstandskontrollbereich wenigstens eine in die Einsenkungsformation
einmündende
und die Ermittlung eines Axialabstandes zwischen einem Einsenkungsgrund
der Einsenkungsformation und der diesem Einsenkungsgrund axial gegenüber liegenden Vorsprungsformation
zulassende Kontrollöffnung umfasst.
Das erfindungsgemäße Gebläse kann weiter
so aufgebaut sein, dass die Labyrinthdichtungsformation einen radial
außerhalb
des Förderkanalbereichs
liegenden ersten Dichtungsbereich oder/und einen radial innerhalb
des Förderkanalbereichs
liegenden zweiten Dichtungsbereich umfasst. Insbesondere wenn sowohl
radial innen als auch radial außen
jeweilige Dichtbereiche der Labyrinthdichtungsformation vorhanden
sind, kann ein sehr effizienter Abschluss des Förderkanalbereichs gegen das
Entweichen von zu förderndem
Medium, also beispielsweise Verbrennungsluft, erlangt werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine teilweise im Schnitt
dargestellte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gebläses;
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2 eine Axialschnittansicht
des in 1 dargestellten
Gebläses;
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3 eine der 1 entsprechende Ansicht einer alternativen
Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Gebläses;
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4 eien Axialschnittansicht
des in 3 dargestellten
Gebläses.
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In
den 1 und 2 ist eine erste Ausgestaltungsform
eines Gebläses,
allgemein auch Seitenkanalgebläse
genannt, mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Dieses Gebläse 10 umfasst
als wesentliche Komponenten ein Gebläsegehäuse 12 und an einer axialen
Seite 14 desselben ein Förderrad 16.
Das Förderrad 16 wird
durch einen in den Figuren nicht dargestellten Antriebsmotor, beispielsweise
Elektromotor, zur Drehung um eine Drehachse A angetrieben. Das Förderrad 16 und
das Gebläsegehäuse 12 begrenzen
einen im Wesentlichen an der axialen Seite 14 des Gebläsegehäuses 12 vorgesehenen
Förderkanalbereich 18.
In diesen Förderkanalbe reich 18 führt ein
Eintrittsbereich, welcher den Eintritt des zu fördernden Mediums, also beispielsweise
Luft, ermöglicht.
Ferner führt
aus dem zu fördernden
Bereich ein Austrittsbereich, beispielsweise in Form eines Austrittskanals
oder einer Austrittsöffnung 20,
heraus, aus welcher Austrittsöffnung 20 das
zu fördernde
Medium den Förderkanalbereich 18 verlassen kann.
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Das
im Wesentlichen torusartig aufgebaute und an der dem Gebläsegehäuse 12 zugewandten axialen
Seite offene Förderrad 16 weist
eine torusartig bzw. ringartig ausgebildete Schale 22 auf,
die in Umfangsrichtung um die Drehachse A aufeinander folgend eine
Mehrzahl von schräg
angestellten Förderschaufeln 24 trägt. Durch
die Rotation des Förderrads 16 und
die Formgebung des Gebläsegehäuses 12 zur
Bereitstellung des Förderkanalbereichs 18 wird
erlangt, dass das über
den Eintrittsbereich in den Förderkanalbereich 18 gelangende
zu fördernde Medium
komprimiert wird und unter Druck aus der Austrittsöffnung 20 ausgestoßen wird.
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Um
das Entweichen von zu förderndem
Medium aus dem Förderkanalbereich 18 an
ungeeigneten Positionen, insbesondere am Angrenzungsbereich zwischen
dem Förderrad 16 und
dem Gebläsegehäuse 12,
zu vermeiden, ist eine allgemein mit 26 bezeichnete Labyrinthdichtungsformation
vorhanden. Diese umfasst in dem in den 1 und 2 dargestellten
Ausgestaltungsbeispiel einen Vorsprungsbereich 28, der
am radial äußeren Bereich
der Schale 22 des Förderrads 16 vorgesehen
ist und axial, d.h. in Richtung der Drehachse A, über das
sonstige Niveau des Förderrads 16 hervorsteht.
Dieser Vorsprungsbereich 28 ist in Umfangsrichtung um die Drehachse
A vorzugsweise durchgehend, also unterbrechungsfrei ausgebildet.
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Am
Gebläsegehäuse 12 ist
an der Seite 14 den Förderkanalbereich 18 umgebend
eine hier stufenartig ausgebildete Einsenkungsformation 30 gebildet.
Man erkennt in der rechten Hälfte
der 2, dass eine auch
der Formgebung bzw. der Erstreckung des Vorsprungsbereichs 28 entsprechende stufenartige
Einsenkung gebildet ist, die nach radial innen zum Förderkanalbereich 18 offen
ist, nach radial außen
aber durch eine Umfangswandung 32 am Gebläsegehäuse 12 begrenzt
ist. Diese Umfangswandung 32 des Einsenkungsbereichs 30 und
der Vorsprungsbereich 28 am Förderrad 16 liegen
einander mit geringem Abstand in radialer Richtung gegenüber. Auch
ein in 1 erkennbarer
und den Einsenkungsbereich 30 axial begrenzender Einsenkungsgrund 34 sowie
die in axialer Richtung orientierte Stirnseite 36 des Vorsprungsbereichs 28 am
Förderrad 16 liegen
einander mit geringem Axialabstand gegenüber. Die hier angesprochenen
Abstände
können im
Bereich von einigen Zehntel Millimeter liegen.
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Durch
das Bereitstellen dieser Labyrinthdichtungsformation 26 wird
der Förderkanalbereich 18 nach
radial außen
hin gegen das ungewünschte
Entweichen von darin unter Druck enthaltenem zu förderndem
Medium abgedichtet, so dass eine erhöhte Fördereffizienz des so gebildeten
Gebläses 10 erlangt
werden kann.
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Um
das Entweichen von zu förderndem
Medium an geeigneter Stelle verhindern zu können, ist es weiter vorteilhaft,
den Axialabstand zwischen dem Förderrad 16 und
dem Gebläsegehäuse 12 bzw.
der Seite 14 desselben so gering als möglich zu halten. Um diesen
Abstand definiert einstellen zu können, sind bei dem erfindungsgemäßen Gebläse 10 mehrere
radial in den Einsenkungsbereich 30 einmündende Kontrollöffnungen 38 vorgesehen.
Diese Kontrollöffnungen 38 sind
derart ausgestaltet, dass sie bei Betrachtung in radialer Richtung
den Einsenkungsgrund 34 erkennen lassen, ebenso wie das
axiale Ende des diesem Einsenkungsgrund 34 gegenüber liegenden
Vorsprungsbereichs 28. Diese durch optische Messgeräte beispielsweise
vornehmbare Kontrolle kann erfassen, wie groß der Axialabstand dieser Bereiche
bezüglich
einander ist, so dass dadurch auch auf die durch die definierte
Ausgestaltung der Bauteile dann bekannte Relativaxiallage des Förderrads 16 bezüglich des
Gebläsegehäuses 12 beispiels weise
im radial innerhalb des Förderkanalbereichs 18 liegenden
Abschnitt geschlossen werden kann. Zur Ausgestaltung dieser Kontrollöffnungen 38 kann
ausgeführt
werden, dass diese beispielsweise mit etwas größerer Tiefe als der Einsenkungsbereich 30 gebildet
werden können
und ggf. sogar in den Einsenkungsgrund 34 einmünden können, diesen
aber nicht vollständig
durchsetzen dürfen,
so dass noch ein mit definierter Axiallage vorgesehener Grundbereich 34 von
radial außen
her betrachtet werden kann. Nach dem Überprüfen und ggf. korrekten Einstellen
der Einbaulage des Förderrads 16 am
Gebläsegehäuse 10 bzw.
auf einer Antriebswelle des nicht dargestellten Antriebsmotors,
können
diese Kontrollöffnungen 38 dann
abgedichtet werden, um auch dort das ungewollte Entweichen von zu
förderndem
Medium zu verhindern.
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Eine
weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsform
eines Gebläses
ist in 3 dargestellt. Komponenten,
welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau
bzw. Funktion entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Man
erkennt in 3 und in 4 zunächst, dass der den Förderkanalbereich 18 außen umgebende
bzw. nach radial außen
abschließende
Einsenkungsbereich 30 nunmehr nutartig ausgebildet ist,
d.h. eine um die Drehachse A umlaufende Nut 40 umfasst,
die sowohl nach radial außen
als auch nach radial innen abgeschlossen ist. In diese Nut 40 greift der
nunmehr ggf. leicht nach radial außen versetzt an der Schale 22 des
Förderrads 16 ausgebildete
Vorsprungsbereich 28 ein. Somit kann durch Vergrößerung der
mit geringem Abstand einander gegenüber liegenden Oberflächenbereiche
des Förderrads 16 und
des Gebläsegehäuses 12 eine
weiter verbesserte Dichtfunktion erreicht werden.
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Zusätzlich zu
dem den Förderkanalbereich 18 radial
außen
umgebenden bzw. diesen nach radial außen abschließenden Einsenkungsbereich 30 und dem
zugeordneten Vorsprungsbereich 28 ist nunmehr am Förderrad 16 radial
innerhalb des Förderkanalbereichs 18,
d.h. auch radial innerhalb der an der Schale 22 getragenen
Förderschaufeln 24,
ein ringartig umlaufender und über
das allgemeine axiale Niveau des Förderrads 16 vorspringender
Vorsprungsbereich 28' gebildet.
In Zuordnung zu diesem ist an der Seite 14 des Gebläsegehäuses 12 ein
weiterer Einsenkungsbereich 30' in Form einer um die Drehachse
A umlaufend ausgebildeten Nut 40' gebildet. Hier bilden also der
Einsenkungsbereich 30 und der Vorsprungsbereich 28 einen
den Förderkanalbereich 18 radial
außen
umgebenden bzw. abdichtenden Dichtungsbereich 42 der Labyrinthdichtungsformation 26,
während
der Einsenkungsbereich 30' und der
Vorsprungsbereich 28' einen
den Förderkanalbereich 18 nach
radial innen hin abschließenden
Dichtungsbereich 44 der Labyrinthdichtungsformation 26 bilden.
Somit kann der Abschluss des Förderkanalbereichs 18 gegen
das ungewünschte
Entweichen von unter Druck stehendem und zu förderndem Medium weiter verbessert
werden.
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Selbstverständlich können auch
bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausgestaltungsform
die vorangehend bereits angesprochenen nutartigen Kontrollöffnungen 38 vorgesehen
werden, die wieder einen seitlichen bzw. radialen Einblick in den
Bereich des Einsenkungsgrunds 34 des Einsenkungsbsereichs 30 geben,
um auch hier den Axialabstand zwischen diesem Einsenkungsgrund 34 und
der gegenüber
liegenden axialen Stirnseite 36 der Vorsprungsformation 28 zu
ermöglichen.
Aufgrund der präzisen Herstellbarkeit
des Förderrads 16 einerseits
und des Gebläsegehäuses 12 andererseits
kann bei korrekter Relativpositionierung des Vorsprungsbereichs 28 in dem
Einsenkungsbereich 30 darauf geschlossen werden, dass auch
im radial inneren Bereich das Förderrad 16 und
das Gebläsegehäuse 12 sich
mit dem geeigneten geringen Axialabstand gegenüber liegen.
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Es
ist selbstverständlich,
dass auch bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausgestaltungsform, bei
der nur der radial äußere Dichtungsbereich 42 vorhanden
ist, ein nutartiger Einsenkungsbereich und diesem zugeordnet der
Vorsprungsbereich vorgesehen sein können. Selbstverständlich kann
in umgekehrter Art und Weise auch bei der in den 3 und 4 gezeigten
Variante der jeweilige Einsenkungsbereich 30 bzw. 30' mit stufenartiger,
also in radialer Richtung einseitig begrenzter Ausgestaltung ausgebildet
sein. Diese stufenartige Ausgestaltung könnte grundsätzlich auch derart sein, dass
die am Gebläsegehäuse 12 vorgesehene
Umfangswandung (in 2 Umfangswandung 32)
eine Außenumfangswandung
darstellt, die dann von dem zugeordneten Vorsprungsbereich umgeben
ist. Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für den Dichtungsbereich 44, welcher
den Förderkanalbereich 18 nach
radial innen hin dichtend abschließt.