專利名稱：風(fēng)扇模塊的制作方法
風(fēng)扇模塊本發(fā)明涉及一種特別是用于在車輛中的空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇模塊，該風(fēng)扇模塊具有 壓力提高螺旋，其至少部分地徑向包圍在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子上的第一風(fēng)機葉輪；以及電機，其對風(fēng)扇轉(zhuǎn)子進(jìn)行驅(qū)動。
背景技術(shù)：
為了進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)、提高舒適性和行駛安全性，在車輛中的乘客艙通過通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)，在該通風(fēng)系統(tǒng)上連接供暖設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備。為了輸送在乘客艙中的空氣，在通風(fēng)系統(tǒng)上連接風(fēng)扇模塊，該風(fēng)扇模塊從車輛的外部環(huán)境中吸取新鮮空氣并且引導(dǎo)其通過供暖設(shè)備或空調(diào)設(shè)備，以便使所吸取的空氣達(dá)到所希望的溫度。通過車輛內(nèi)室流動的空氣大多經(jīng)由通風(fēng)隙部、例如在后架上通過車輪箱從車輛內(nèi)室中導(dǎo)出。連接到通風(fēng)系統(tǒng)上的風(fēng)扇模塊通常構(gòu)成為徑向壓縮器，該徑向壓縮器通過電機來驅(qū)動。在此，電機以其構(gòu)造方式集成到風(fēng)扇模塊中。為了對電機、首先對其在溫度方面面臨危險的元件、例如線圈或磁體進(jìn)行冷卻，通?？諝鈴囊呀?jīng)壓縮的用于車輛內(nèi)室的空氣流分出，以用于冷卻目的。其缺點是風(fēng)扇模塊的工作點和其效率受到負(fù)面影像。特別是在臨界的工作點時、例如當(dāng)風(fēng)扇模塊被過吹(Uberblasen)時，電機和其在溫度方面面臨危險的元件不能獲得足夠的冷卻空氣。風(fēng)扇模塊的所述“過吹”理解為下述情況，即通過風(fēng)扇模塊能產(chǎn)生的壓力小于在風(fēng)扇模塊的入口和出口之間存在的壓差。這種工作狀態(tài)在下述情況下出現(xiàn)，即車輛以高行駛速度運動和/或車窗玻璃較大程度地打開。如果車輛以高速度運動，則在風(fēng)扇模塊的入口處的壓力由于較高的行駛速度而被提高了。車窗玻璃的打開引起了在車輛內(nèi)室中的壓力降低。這引起了，在風(fēng)扇模塊的入口和出口處存在的壓差變大，并且風(fēng)扇模塊進(jìn)入過吹狀態(tài)，只要壓差大于通過風(fēng)扇模塊所產(chǎn)生的壓力。過吹狀態(tài)對于風(fēng)扇模塊來說引起了 盡管提高了載荷然而電機僅包括減少的冷卻空氣流含量。這會導(dǎo)致電機的在溫度方面面臨危險的元件的過熱。本發(fā)明的公開內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)扇模塊，該風(fēng)扇模塊設(shè)計成即使在臨界的工作點中給電機也供給用于冷卻的足夠的空氣。所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇模塊來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求中給出。根據(jù)本發(fā)明會了解到能以下述方式避免風(fēng)扇模塊的電機的在溫度方面面臨危險的元件過熱，即風(fēng)扇模塊具有一種吸取單元，該吸取單元設(shè)計成將冷卻空氣輸送到電機中。通過用于將冷卻空氣輸送到電機中的吸取裝置，電機盡可能與風(fēng)扇電機的工作點無關(guān)地進(jìn)行冷卻，從而即使在風(fēng)扇模塊的過吹狀態(tài)下仍能避免臨界元件、例如線圈或磁體的過熱。在此，冷卻空氣流盡可能與風(fēng)扇模塊的工作點退耦。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的吸取單元具有第二風(fēng)機葉輪，該第二風(fēng)機葉輪設(shè)計成形成冷卻循環(huán)，所述冷卻循環(huán)從所述壓力提高螺旋開始使冷卻空氣經(jīng)由所述電機又輸送通過所述壓力提高螺旋。其優(yōu)點是電機能以較高的轉(zhuǎn)速進(jìn)行驅(qū)動，從而提高了空氣流的通過風(fēng)扇模塊輸送的質(zhì)量流。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，所述吸取單元設(shè)計成借助所述第二風(fēng)機葉輪使冷卻空氣經(jīng)由在所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子和壓力提高螺旋之間的隙部通過在所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子下方存在的、在所述電機的線圈和磁體上的風(fēng)扇內(nèi)室抽吸至第二風(fēng)機葉輪。在此，一種引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)在所述第二風(fēng)機葉輪上方設(shè)置成使冷卻空氣流在所述第二風(fēng)機葉輪上方如此轉(zhuǎn)變方向，使得冷卻空氣流通過所述第一風(fēng)機葉輪徑向向外地被引導(dǎo)回到所述壓力提高螺旋中。以這種方式， 沒有被壓縮的空氣從所述壓力提高螺旋被排出，從而風(fēng)扇模塊能以其最大輸送功率實施， 并且由此與下述風(fēng)扇模塊相比需要較小的構(gòu)造空間，在該風(fēng)扇模塊中冷卻空氣從所輸送的空氣中被分支出來。根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，第一風(fēng)機葉輪、第二風(fēng)機葉輪和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子一體地構(gòu)成。 其優(yōu)點是，第一風(fēng)機葉輪、第二風(fēng)機葉輪和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子可以在一個制造步驟中、例如通過噴塑
來制造。下面借助附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中示出了


圖1示出了沿著轉(zhuǎn)子軸線穿過根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊的示意性截面圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的示意性的三維截面圖； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的下側(cè)的俯視圖；和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的上側(cè)的俯視圖。圖1示出了沿著轉(zhuǎn)子軸線20穿過一種風(fēng)扇模塊13的截面圖。冷卻空氣流在該附圖中借助箭頭來表示，其中流動方向通過箭頭方向示出。風(fēng)扇模塊13具有殼體10，該殼體徑向地包括風(fēng)扇模塊13的部件。風(fēng)扇模塊13的殼體10能借助于固定開口 11固定在車輛中。殼體10在其內(nèi)周面上具有室狀的壓力提高螺旋1，該壓力提高螺旋接收來自第一風(fēng)機葉輪14的加速的空氣流。殼體10的中心軸線設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸線20上。此外，在轉(zhuǎn)子軸線20上設(shè)置風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9以及用于對風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9進(jìn)行驅(qū)動的電機 24。電機M構(gòu)成為外部運動件，其中線圈7設(shè)置在定子8上。定子8在內(nèi)側(cè)具有一兩個用于風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)子軸21的軸承25。風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9在下側(cè)以鐘形的方式構(gòu)成并且利用接納部 12包圍電機M的多個磁體6。轉(zhuǎn)子軸21中心地被引導(dǎo)穿過定子8并且借助兩個軸承25 來支承。在外周側(cè)相對于用于磁體6的接納部12，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9與在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的鐘形輪廓之下的殼體10 —起形成風(fēng)扇內(nèi)室2。風(fēng)扇內(nèi)室2通過第一隙部23與壓力提高螺旋1連接。在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的上部接納部的區(qū)域中安裝第二風(fēng)機葉輪4。在第二風(fēng)機葉輪4的上方一該第二風(fēng)機葉輪與風(fēng)扇轉(zhuǎn)子 9 一體連接，將一種引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)5設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸21上。在此，所述引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)5在其外部輪廓中伸到第一風(fēng)機葉輪14的區(qū)域中。第一風(fēng)機葉輪14設(shè)計成徑向壓縮器并且與風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9 一體式地進(jìn)行連接。風(fēng)扇模塊13的殼體10利用其向上敞開的側(cè)面和設(shè)置在其上的密封唇22包圍風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的上棱。風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的電機在殼體10的下側(cè)面上具有電觸點 18，該電觸點利用插接區(qū)域19進(jìn)行接觸。在旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9利用第一風(fēng)機葉輪14將空氣從殼體10的上側(cè)吸到風(fēng)扇模塊13中。通過旋轉(zhuǎn)，空氣流向外進(jìn)行引導(dǎo)并且徑向地被加速。如果空氣流到達(dá)壓力提高螺旋1中，則動態(tài)存在的壓力轉(zhuǎn)換成靜態(tài)壓力。電機的轉(zhuǎn)速通常通過車輛的駕駛員或者通過車輛的通風(fēng)設(shè)備的調(diào)節(jié)設(shè)備來控制?？諝饬鲝膲毫μ岣呗菪?通過未示出的接口被引導(dǎo)到連接在通風(fēng)部上的設(shè)備、例如空調(diào)設(shè)備的蒸發(fā)器或供暖裝置中。在電機的轉(zhuǎn)速較高時，電機在其溫度方面面臨危險的(temperaturkritisch)元件上、例如在線圈或磁體上需要冷卻。該冷卻以下述方式實現(xiàn)其中空氣流從壓力提高螺旋1 中通過第一隙部23被引導(dǎo)到位于風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9下方的風(fēng)扇內(nèi)室2中?？諝饬鲝哪抢镌诖朋w6 和線圈7之間穿過通過第二風(fēng)機葉輪4向上吸取。通過第二風(fēng)機葉輪4吸取，空氣流通過位于第二風(fēng)機葉輪4上方的所述引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)5沿其流動方向轉(zhuǎn)向。在此，空氣流通過在引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)5和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的輪廓之間的第二隙部17被輸送到第一風(fēng)機葉輪14的區(qū)域中。第一風(fēng)機葉輪14使得已被加熱的空氣流與來自車輛的外部環(huán)境中新吸取的空氣流一起又被泵送回到壓力提高螺旋1中。此外，用于對電機M進(jìn)行冷卻的空氣流與第一風(fēng)機葉輪14的工作點無關(guān)地通過電機M引導(dǎo)。以這種方式，可靠的冷卻即使在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的功率大幅下降時仍能實現(xiàn)。特別是，通過從壓力提高螺旋1中吸取冷卻空氣，即使在過吹狀態(tài)下仍能確保對于磁體6和線圈7的可靠的冷卻。因為沒有空氣從用于對于電機對進(jìn)行冷卻的被壓縮的空氣流中排出， 所以提高了風(fēng)扇模塊13的效率。通過第二風(fēng)機葉輪4的軸向通風(fēng)器布置，與工作點無關(guān)地提供了在風(fēng)扇內(nèi)室和第二風(fēng)機葉輪4上方腔室之間的壓差，從而使得空氣流流動過電機的面臨危險的元件。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊13的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的示意性的三維截面圖，其中風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9在該實施例中沒有示出在圖1中示出的風(fēng)扇模塊13的磁體6。磁體6在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9中在內(nèi)側(cè)沿著圓周設(shè)置在接納部12中。此外，轉(zhuǎn)子軸21在下側(cè)從風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9中伸出。 轉(zhuǎn)子軸21在第二風(fēng)機葉輪4的區(qū)域中由風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9包圍并且在那里固定在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9上。 同樣在轉(zhuǎn)子軸21上，在第二風(fēng)機葉輪4之后設(shè)置用于使空氣流發(fā)生轉(zhuǎn)向的所述弓I導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)5。第一風(fēng)機葉輪14、第二風(fēng)機葉輪4、接納部12以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9在該實施例中一體地構(gòu)成并且由塑料制成。尤其是一種噴塑法適合于一體式的制造。為了對于在接納部12中的磁體6的離心力進(jìn)行支承，接納部12在其外側(cè)上具有徑向的支承元件16。支承元件16 確保了 接納部12在提高的轉(zhuǎn)速的情況下不會向上彎曲，從而磁體6到定子8的線圈7具有均勻的距離。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇模塊13的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的下側(cè)的俯視圖，而圖4示出了上側(cè)的俯視圖。一體構(gòu)成的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9具有設(shè)計成三片式的第二風(fēng)機葉輪4，該第二風(fēng)機葉輪設(shè)置在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子9的鐘形下側(cè)的上部區(qū)域中。但是，風(fēng)機葉輪還可以具有其它數(shù)量的風(fēng)扇葉片，該風(fēng)扇葉片對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說根據(jù)空氣量需要而在形狀和數(shù)量上進(jìn)行匹配。此外，第二風(fēng)機葉輪4具有用于轉(zhuǎn)子軸21的接納部23。同樣，用于電機磁體接納部12 的支承元件16設(shè)置在風(fēng)扇模塊9的下側(cè)上。當(dāng)然下述方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是常見的空氣流通過風(fēng)扇模塊13的引導(dǎo)是示例性的，然而在此重要的是電機和其溫度方面面臨危險的元件通過冷卻空氣進(jìn)行冷卻，該冷卻空氣單獨地經(jīng)由風(fēng)扇模塊13通過吸取裝置由電機進(jìn)行輸送。
權(quán)利要求
1.一種特別是用于在車輛中的空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇模塊(13)，所述風(fēng)扇模塊具有壓力提高螺旋(1 )，所述壓力提高螺旋至少部分地徑向包圍在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子上的第一風(fēng)機葉輪(14)；以及電機(24)，所述電機對所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)進(jìn)行驅(qū)動，其特征在于，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)具有吸取單元(4 )，所述吸取單元設(shè)計成將冷卻空氣輸送到所述電機(24 )中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)的吸取單元具有第二風(fēng)機葉輪(4)，所述第二風(fēng)機葉輪設(shè)計成形成冷卻空氣循環(huán)，所述冷卻空氣循環(huán)從所述壓力提高螺旋(1)開始使冷卻空氣經(jīng)由所述電機(24)又輸送到所述壓力提高螺旋(1) 中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)設(shè)計成徑向壓縮器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述吸取單元設(shè)計成借助所述第二風(fēng)機葉輪(4)使冷卻空氣經(jīng)由在所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)和壓力提高螺旋(1)之間的隙部通過在所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)下方存在的、在所述電機(24)的線圈(7)和磁體(6)上的風(fēng)扇內(nèi)室抽吸至第二風(fēng)機葉輪(4)，其中一種引導(dǎo)幾何結(jié)構(gòu)(5)在所述第二風(fēng)機葉輪(4)上方設(shè)置成使冷卻空氣流在所述第二風(fēng)機葉輪(4)上方改變運動方向，并且使冷卻空氣流通過所述第一風(fēng)機葉輪(14)徑向向外地被引導(dǎo)回到所述壓力提高螺旋(1)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述第二風(fēng)機葉輪(4)設(shè)計成三片式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述第一風(fēng)機葉輪(14)、第二風(fēng)機葉輪(4)和風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9) 一體地構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的風(fēng)扇模塊(13)，其特征在于，所述第二風(fēng)機葉輪(4)基本上由塑料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于在車輛中的空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇模塊(13)，所述風(fēng)扇模塊具有壓力提高螺旋(1)，所述壓力提高螺旋至少部分地徑向包圍在風(fēng)扇轉(zhuǎn)子上的第一風(fēng)機葉輪(14)；以及電機(24)，所述電機對所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)進(jìn)行驅(qū)動，其中，所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(9)具有吸取單元(4)，所述吸取單元設(shè)計成將冷卻空氣輸送到所述電機(24)中。
文檔編號F04D25/08GK102395795SQ201080016729
公開日2012年3月28日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者席爾 A., 路德維希 M. 申請人:羅伯特·博世有限公司