專利名稱：風扇模塊的制作方法
風扇模塊本發明涉及一種特別是用于在車輛中的空調設備的風扇模塊，該風扇模塊具有 壓力提高螺旋，其至少部分地徑向包圍在風扇轉子上的第一風機葉輪；以及電機，其對風扇轉子進行驅動。
背景技術：
為了進行空氣調節、提高舒適性和行駛安全性，在車輛中的乘客艙通過通風系統進行通風，在該通風系統上連接供暖設備和/或空調設備。為了輸送在乘客艙中的空氣，在通風系統上連接風扇模塊，該風扇模塊從車輛的外部環境中吸取新鮮空氣并且引導其通過供暖設備或空調設備，以便使所吸取的空氣達到所希望的溫度。通過車輛內室流動的空氣大多經由通風隙部、例如在后架上通過車輪箱從車輛內室中導出。連接到通風系統上的風扇模塊通常構成為徑向壓縮器，該徑向壓縮器通過電機來驅動。在此，電機以其構造方式集成到風扇模塊中。為了對電機、首先對其在溫度方面面臨危險的元件、例如線圈或磁體進行冷卻，通常空氣從已經壓縮的用于車輛內室的空氣流分出，以用于冷卻目的。其缺點是風扇模塊的工作點和其效率受到負面影像。特別是在臨界的工作點時、例如當風扇模塊被過吹(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。風扇模塊的所述“過吹”理解為下述情況，即通過風扇模塊能產生的壓力小于在風扇模塊的入口和出口之間存在的壓差。這種工作狀態在下述情況下出現，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室中的壓力降低。這引起了，在風扇模塊的入口和出口處存在的壓差變大，并且風扇模塊進入過吹狀態，只要壓差大于通過風扇模塊所產生的壓力。過吹狀態對于風扇模塊來說引起了 盡管提高了載荷然而電機僅包括減少的冷卻空氣流含量。這會導致電機的在溫度方面面臨危險的元件的過熱。本發明的公開內容
本發明的目的在于提供一種風扇模塊，該風扇模塊設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。所述目的通過根據權利要求1所述的風扇模塊來實現。優選的實施例在從屬權利要求中給出。根據本發明會了解到能以下述方式避免風扇模塊的電機的在溫度方面面臨危險的元件過熱，即風扇模塊具有一種吸取單元，該吸取單元設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，電機盡可能與風扇電機的工作點無關地進行冷卻，從而即使在風扇模塊的過吹狀態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扇模塊的工作點退耦。根據本發明的一種實施方式，風扇轉子的吸取單元具有第二風機葉輪，該第二風機葉輪設計成形成冷卻循環，所述冷卻循環從所述壓力提高螺旋開始使冷卻空氣經由所述電機又輸送通過所述壓力提高螺旋。其優點是電機能以較高的轉速進行驅動，從而提高了空氣流的通過風扇模塊輸送的質量流。根據本發明的一種實施例，所述吸取單元設計成借助所述第二風機葉輪使冷卻空氣經由在所述風扇轉子和壓力提高螺旋之間的隙部通過在所述風扇轉子下方存在的、在所述電機的線圈和磁體上的風扇內室抽吸至第二風機葉輪。在此，一種引導幾何結構在所述第二風機葉輪上方設置成使冷卻空氣流在所述第二風機葉輪上方如此轉變方向，使得冷卻空氣流通過所述第一風機葉輪徑向向外地被引導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，從而風扇模塊能以其最大輸送功率實施， 并且由此與下述風扇模塊相比需要較小的構造空間，在該風扇模塊中冷卻空氣從所輸送的空氣中被分支出來。根據本發明的一種實施例，第一風機葉輪、第二風機葉輪和風扇轉子一體地構成。 其優點是，第一風機葉輪、第二風機葉輪和風扇轉子可以在一個制造步驟中、例如通過噴塑
來制造。下面借助附圖詳細闡述本發明。其中示出了
圖1示出了沿著轉子軸線穿過根據本發明的風扇模塊的示意性截面圖； 圖2示出了根據本發明的風扇模塊的風扇轉子的示意性的三維截面圖； 圖3示出了根據本發明的風扇模塊的風扇轉子的下側的俯視圖；和圖4示出了根據本發明的風扇模塊的風扇轉子的上側的俯視圖。圖1示出了沿著轉子軸線20穿過一種風扇模塊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。風扇模塊13具有殼體10，該殼體徑向地包括風扇模塊13的部件。風扇模塊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機葉輪14的加速的空氣流。殼體10的中心軸線設置在轉子軸線20上。此外，在轉子軸線20上設置風扇轉子9以及用于對風扇轉子9進行驅動的電機 24。電機M構成為外部運動件，其中線圈7設置在定子8上。定子8在內側具有一兩個用于風扇轉子9轉子軸21的軸承25。風扇轉子9在下側以鐘形的方式構成并且利用接納部 12包圍電機M的多個磁體6。轉子軸21中心地被引導穿過定子8并且借助兩個軸承25 來支承。在外周側相對于用于磁體6的接納部12，風扇轉子9與在風扇轉子9的鐘形輪廓之下的殼體10 —起形成風扇內室2。風扇內室2通過第一隙部23與壓力提高螺旋1連接。在風扇轉子9的上部接納部的區域中安裝第二風機葉輪4。在第二風機葉輪4的上方一該第二風機葉輪與風扇轉子 9 一體連接，將一種引導幾何結構5設置在轉子軸21上。在此，所述引導幾何結構5在其外部輪廓中伸到第一風機葉輪14的區域中。第一風機葉輪14設計成徑向壓縮器并且與風扇轉子9 一體式地進行連接。風扇模塊13的殼體10利用其向上敞開的側面和設置在其上的密封唇22包圍風扇轉子9的上棱。風扇轉子9的電機在殼體10的下側面上具有電觸點 18，該電觸點利用插接區域19進行接觸。在旋轉時，風扇轉子9利用第一風機葉輪14將空氣從殼體10的上側吸到風扇模塊13中。通過旋轉，空氣流向外進行引導并且徑向地被加速。如果空氣流到達壓力提高螺旋1中，則動態存在的壓力轉換成靜態壓力。電機的轉速通常通過車輛的駕駛員或者通過車輛的通風設備的調節設備來控制。空氣流從壓力提高螺旋1通過未示出的接口被引導到連接在通風部上的設備、例如空調設備的蒸發器或供暖裝置中。在電機的轉速較高時，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其中空氣流從壓力提高螺旋1 中通過第一隙部23被引導到位于風扇轉子9下方的風扇內室2中。空氣流從那里在磁體6 和線圈7之間穿過通過第二風機葉輪4向上吸取。通過第二風機葉輪4吸取，空氣流通過位于第二風機葉輪4上方的所述引導幾何結構5沿其流動方向轉向。在此，空氣流通過在引導幾何結構5和風扇轉子9的輪廓之間的第二隙部17被輸送到第一風機葉輪14的區域中。第一風機葉輪14使得已被加熱的空氣流與來自車輛的外部環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進行冷卻的空氣流與第一風機葉輪14的工作點無關地通過電機M引導。以這種方式，可靠的冷卻即使在風扇轉子9的功率大幅下降時仍能實現。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行冷卻的被壓縮的空氣流中排出， 所以提高了風扇模塊13的效率。通過第二風機葉輪4的軸向通風器布置，與工作點無關地提供了在風扇內室和第二風機葉輪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示出了根據本發明的風扇模塊13的風扇轉子9的示意性的三維截面圖，其中風扇轉子9在該實施例中沒有示出在圖1中示出的風扇模塊13的磁體6。磁體6在風扇轉子9中在內側沿著圓周設置在接納部12中。此外，轉子軸21在下側從風扇轉子9中伸出。 轉子軸21在第二風機葉輪4的區域中由風扇轉子9包圍并且在那里固定在風扇轉子9上。 同樣在轉子軸21上，在第二風機葉輪4之后設置用于使空氣流發生轉向的所述弓I導幾何結構5。第一風機葉輪14、第二風機葉輪4、接納部12以及風扇轉子9在該實施例中一體地構成并且由塑料制成。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的離心力進行支承，接納部12在其外側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示出了根據本發明的風扇模塊13的風扇轉子9的下側的俯視圖，而圖4示出了上側的俯視圖。一體構成的風扇轉子9具有設計成三片式的第二風機葉輪4，該第二風機葉輪設置在風扇轉子9的鐘形下側的上部區域中。但是，風機葉輪還可以具有其它數量的風扇葉片，該風扇葉片對于本領域技術人員來說根據空氣量需要而在形狀和數量上進行匹配。此外，第二風機葉輪4具有用于轉子軸21的接納部23。同樣，用于電機磁體接納部12 的支承元件16設置在風扇模塊9的下側上。當然下述方式對于本領域技術人員來說是常見的空氣流通過風扇模塊13的引導是示例性的，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行冷卻，該冷卻空氣單獨地經由風扇模塊13通過吸取裝置由電機進行輸送。
權利要求
1.一種特別是用于在車輛中的空調設備的風扇模塊(13)，所述風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扇轉子上的第一風機葉輪(14)；以及電機(24)，所述電機對所述風扇轉子(9)進行驅動，其特征在于，所述風扇轉子(9)具有吸取單元(4 )，所述吸取單元設計成將冷卻空氣輸送到所述電機(24 )中。
2.根據權利要求1所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述風扇轉子(9)的吸取單元具有第二風機葉輪(4)，所述第二風機葉輪設計成形成冷卻空氣循環，所述冷卻空氣循環從所述壓力提高螺旋(1)開始使冷卻空氣經由所述電機(24)又輸送到所述壓力提高螺旋(1) 中。
3.根據權利要求1或2所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述風扇轉子(9)設計成徑向壓縮器。
4.根據權利要求1或3所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述吸取單元設計成借助所述第二風機葉輪(4)使冷卻空氣經由在所述風扇轉子(9)和壓力提高螺旋(1)之間的隙部通過在所述風扇轉子(9)下方存在的、在所述電機(24)的線圈(7)和磁體(6)上的風扇內室抽吸至第二風機葉輪(4)，其中一種引導幾何結構(5)在所述第二風機葉輪(4)上方設置成使冷卻空氣流在所述第二風機葉輪(4)上方改變運動方向，并且使冷卻空氣流通過所述第一風機葉輪(14)徑向向外地被引導回到所述壓力提高螺旋(1)中。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述第二風機葉輪(4)設計成三片式。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述第一風機葉輪(14)、第二風機葉輪(4)和風扇轉子(9) 一體地構成。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的風扇模塊(13)，其特征在于，所述第二風機葉輪(4)基本上由塑料制成。
全文摘要
本發明涉及一種特別是用于在車輛中的空調設備的風扇模塊(13)，所述風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扇轉子上的第一風機葉輪(14)；以及電機(24)，所述電機對所述風扇轉子(9)進行驅動，其中，所述風扇轉子(9)具有吸取單元(4)，所述吸取單元設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 優先權日2009年4月16日
發明者席爾 A., 路德維希 M. 申請人:羅伯特·博世有限公司