DE102019123687A1

DE102019123687A1 - Lüftervorrichtung, Lüftersystem und Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit einer Lüftervorrichtung

Info

Publication number: DE102019123687A1
Application number: DE102019123687.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Friedrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung (1) für ein Fahrzeug (V), mit wenigstens einer Lüfterzarge (2), mit wenigstens zwei Lüfterrädern (3, 4), welche zumindest mittelbar relativ zu der Lüfterzarge (2) drehbar gelagert sind, mittels welchen ein in einer Strömungsrichtung (5) strömender Luftstrom (6) erzeugbar ist und welche in der Strömungsrichtung (5) zumindest überlappend angeordnet sind. Die Lüftervorrichtung (1) umfasst eine Antriebseinrichtung (7) mit einem Antriebsmotor (8) , welche zumindest mittelbar mit den wenigstens zwei Lüfterrädern (3, 4) gekoppelt ist, und mittels welcher ein erstes Lüfterrad (3) der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) in eine erste Drehrichtung (9) und ein zweites Lüfterrad (4) der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) in eine, der ersten Drehrichtung (9) entgegengesetzte, zweite Drehrichtung (10) drehbar ist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Lüftersystem (20), eine Belüftungsvorrichtung (26) sowie ein Fahrzeug (V).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens einer Lüfterzarge, mit wenigstens zwei Lüfterrädern, welche zumindest mittelbar relativ zu der Lüfterzarge drehbar gelagert sind, mittels welchen ein in einer Strömungsrichtung strömender Luftstrom erzeugbar ist und welche in der Strömungsrichtung zumindest überlappend angeordnet sind. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Lüftersystem, eine Belüftungsvorrichtung sowie ein Fahrzeug.
Derartige Lüftervorrichtungen werden beispielsweise zum Erzeugen eines Luftstroms innerhalb eines Kraftwagens verwendet und weisen hierzu beispielsweise mehrere Axiallüfter auf. Der Luftstrom kann über einen Luftkanal beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum oder in einem Klimagerät des Fahrzeugs in Richtung eines Wärmetauschers geführt werden, um beispielsweise Wärme zwischen dem Luftstrom und in dem Wärmetauscher geführtem Kühlmittel oder Kältemittel auszutauschen. Sofern die Lüftervorrichtung mehrere hintereinander angeordnete Lüfterräder zum Erzeugen des Luftstroms aufweist, drehen die Lüfterräder, bzw. deren Axiallüfterrotorblätter meist in derselben Drehrichtung. Die Lüfterräder einer solchen Lüftervorrichtung können sowohl drückend und damit stromauf des Wärmetauschers, als auch saugend und damit stromab des Wärmetauschers angeordnet sein.
Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch Systeme mit gegenläufig drehenden Axialgebläserädern bekannt. So zeigt beispielsweise die DE 10 2007 022 663 A1 eine Gebläseeinheit bzw. Lüftereinheit, die Luft veranlasst, durch einen Wärmeaustauscher zu strömen, der den Wärmeaustausch zwischen der Luft und einem Heizmedium vornimmt. Die Gebläseeinheit umfasst ein gegenläufig drehendes Gebläse bzw. einen sich gegenläufig drehender Lüfter mit einem ersten Axialgebläserad und einem zweiten Axialgebläserad, das bezogen auf die Luftströmungsrichtung hinter dem ersten Axialgebläserad angeordnet ist. Das erste Axialgebläserad und das zweite Axialgebläserad sind koaxial und sich in entgegengesetzten Richtungen drehend angeordnet. Zudem ist eine Lüfterverkleidung vorgesehen, die das sich gegenläufig drehende Gebläse hält und über einen Luftführungsteil an einem Ort vor dem gegenläufigen Gebläse bezogen auf die Luftströmungsrichtung verfügt, derart, dass ein Luftkanal vom Wärmeaustauscher zum gegenläufig sich drehenden Gebläse definiert wird. Das sich gegenläufig drehende Gebläse ist so konfiguriert, dass das Verhältnis der „Arbeitslast“ des Lastprofils des zweiten Axialgebläserads zum ersten Axialgebläserad kleiner als 1 ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Lüftervorrichtung, ein Lüftersystem, eine Belüftungsvorrichtung sowie ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen auf einfache Weise ein besonders drallarmer Luftstrom erzeugbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Lüftervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Lüftersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6, eine Belüftungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens einer Lüfterzarge, mit wenigstens zwei Lüfterrädern, welche zumindest mittelbar relativ zu der Lüfterzarge drehbar gelagert sind, mittels welchen ein in einer Strömungsrichtung strömender Luftstrom erzeugbar ist und welche in der Strömungsrichtung zumindest überlappend angeordnet sind. Die wenigstens zwei Lüfterräder können beispielsweise in Strömungsrichtung koaxial hintereinander, insbesondere axial miteinander fluchtend, angeordnet sein.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lüftervorrichtung eine Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor umfasst, welche zumindest mittelbar mit den wenigstens zwei Lüfterrädern gekoppelt ist, und mittels welcher ein erstes Lüfterrad der wenigstens zwei Lüfterräder in eine erste Drehrichtung und ein zweites Lüfterrad der wenigstens zwei Lüfterräder in eine, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung drehbar ist. Dies ist von Vorteil, da die wenigstens zwei Lüfterräder somit anhand des Antriebsmotors angetrieben werden können, sodass im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen auf eine Mehrzahl von Antriebsmotoren verzichtet werden kann. Der Antriebsmotor der Antriebseinrichtung reicht also aus, um sämtliche Lüfterräder der Lüftervorrichtung drehen und damit betreiben zu können. Die Antriebseinrichtung kann also diesen einzigen Antriebsmotor umfassen, mittels welchem sämtliche Lüfterräder der Lüftervorrichtung zumindest mittelbar angetrieben werden können. Durch die Drehung der jeweiligen Lüfterräder in die einander entgegengesetzten Drehrichtungen kann der Luftstrom mit besonders geringem Drall, also sozusagen drallarm aus der Lüftervorrichtung austreten. Mit anderen Worten kann der Luftstrom anhand der in einander entgegengesetzte Drehrichtungen drehenden Lüfterräder zumindest im Wesentlichen, also nahezu ausschließlich rein translatorisch beschleunigt und damit bewegt werden, wobei eine den Drall bewirkende, rotatorische Beschleunigung des Luftstroms zumindest weitgehend vermieden werden kann. Dementsprechend können auch etwaige, aus der Erzeugung des Dralls resultierende Leistungsverluste der Lüftervorrichtung besonders gering gehalten werden. Insgesamt kann der Luftstrom anhand der Lüftervorrichtung somit mit nahezu ausschließlich translatorischem Strömungsanteil erzeugt werden. Durch die in entgegengesetzte Drehrichtungen drehenden Lüfterräder kann also einerseits eine hohe translatorische Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms und andererseits eine Entdrallung, also eine Verringerung des Dralls, erzielt werden. Die erste Drehrichtung kann beispielsweise als Rechtsdrehung, also als Drehung im Uhrzeigersinn ausgebildet sein, wohingegen die zweite Drehrichtung dementsprechend als Linksdrehung, also als Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgebildet sein kann. Durch die in entgegengesetzte Drehrichtungen drehenden und damit rotierenden Lüfterräder kann auf den Einsatz etwaiger Leitbleche zur Ausrichtung des Luftstroms verzichtet werden, wodurch einerseits Gewicht und Bauraum eingespart und andererseits mit dem Einsatz der Leitbleche einhergehende Strömungsverluste vermieden werden können.
Um eine besonders wirksame Verringerung des Dralls des Luftstroms zu bewirken, können jeweilige, dem ersten Lüfterrad zugeordnete ersten Lüfterradblätter und jeweilige, dem zweiten Lüfterrad zugeordnete, zweite Lüfterradblätter zueinander entgegengesetzt ausgerichtete erste Anstellwinkel und zweite Anstellwinkel aufweisen. Die ersten Lüfterradblätter können also entsprechend dem ersten Anstellwinkel und die zweiten Lüfterradblätter entsprechend dem zweiten Anstellwinkel ausgerichtet sein. In besonders drallarmem Zustand kann der Luftstrom aus der Lüftervorrichtung auftreten, wenn der den zweiten Lüfterrädern zugeordnete, zweite Anstellwinkel um welchen jeweilige, der Strömungsrichtung zugewandten Vorderkanten (Blattvorderkanten) der zweiten Lüfterradblätter in Abhängigkeit von einem Drall, welchen der Luftstrom zwischen dem ersten Lüfterrad und dem zweiten Lüfterrad, also mit anderen Worten nach einem Austritt des Luftstroms aus dem ersten Lüfterrad und vor einem Eintritt des Luftstroms in das zweite Lüfterrad, aufweist, geneigt sind. Die Neigung der Vorderkanten der zweiten Lüfterradblätter um diesen zweiten Anstellwinkel ermöglicht eine Verringerung zumindest eines drallbedingten Energieanteils des Luftstroms sowie einen entsprechenden Anstieg eines statischen Drucks des Luftstroms zwischen dem ersten Lüfterrad und dem zweiten Lüfterrad. Dementsprechend ist mittels der in die entgegengesetzten Drehrichtungen drehenden Lüfterräder ein höherer Wirkungsgrad erzielbar, als dies durch zwei gleichlaufende, also mit anderen Worten gleichsinnig drehende, aus dem Stand der Technik bekannte Lüfterräder, möglich ist. Durch die in die entgegengesetzten Drehrichtungen drehenden Lüfterräder kann ein Luftmassenstrom des Luftstroms bei gegebenem Gegendruck (Förderdruck) deutlich größer sein, als bei gleichlaufenden Lüfterrädern.
Die Antriebseinrichtung kann drehfest mit der wenigstens einen Lüfterzarge verbunden sein. Hierzu kann die Lüftervorrichtung wenigstens ein Halteelement, vorzugsweise mehrere Halteelemente, beispielsweise mehrere Streben, aufweisen, über welche die Antriebseinrichtung mit der Lüfterzarge verbunden sein kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Antriebsmotor als Elektromotor zum Antreiben der wenigstens zwei Lüfterräder ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da durch den als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor beispielsweise eine besonders zügige Beschleunigung der Lüfterräder aus deren Stillstand erfolgen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Antriebseinrichtung ein Getriebe, welches mit wenigstens einem der wenigstens zwei Lüfterräder drehmomentübertragend gekoppelt ist. Dies ist von Vorteil, da durch das Getriebe auf besonders einfache Art und Weise ein Antreiben der Lüfterräder in den jeweiligen, entgegengesetzten Drehrichtungen, also mit entgegengesetztem Drehsinn, erfolgen kann. Das Getriebe kann beispielsweise als Kegelradgetriebe, insbesondere mit seitlicher Ausrichtung einer Antriebswelle des Kegelradgetriebes, auch als Getriebe-Antriebswelle bezeichnet, oder beispielsweise als Stirnradgetriebe ausgebildet sein. Denkbar ist auch eine Ausgestaltung des Getriebes als Riemengetriebe, vorzugsweise mit einem gekreuzten Riemen welcher einerseits mit dem ersten Lüfterrad und andererseits mit dem zweiten Lüfterrad gekoppelt sein kann. Des Weiteren ist auch eine Ausgestaltung des Getriebes als Zahnriementrieb mit Umlenkrollen denkbar. Durch den Einsatz derartiger Getriebe ist eine besonders einfache, bauliche und apparative Ausgestaltung der Lüftervorrichtung ermöglicht. Durch die genannten Getriebe kann beispielsweise eine aerodynamisch vorteilhafte und kompakte koaxiale Anordnung jeweiliger Drehachsen der Lüfterräder sowie des Antriebsmotors erfolgen. Durch die genannten Getriebe könne die jeweiligen Lüfterräder gleich schnell oder mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten in den jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen gedreht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Getriebe als Planetengetriebe ausgestaltet. Dies ist von Vorteil, da das Planetengetriebe besonders wenig Bauraum benötigt dementsprechend auch bei geringem Platzangebot ein Antreiben der Lüfterräder in den entgegengesetzten Drehrichtungen ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Antriebswelle des Antriebsmotors einerseits mit dem ersten Lüfterrad und andererseits mit einem Sonnenrad des Getriebes drehmomentübertragend gekoppelt, ein Hohlrad des Getriebes ist mit dem zweiten Lüfterrad drehmomentübertragend gekoppelt und ein Planetenträger des Getriebes, an welchem jeweilige Planetenräder des Getriebes drehbar gelagert sind und einerseits mit dem Sonnenrad sowie andererseits mit dem Hohlrad in Eingriff stehen, ist drehfest gelagert. Durch derartige Koppelungen können die jeweiligen Lüfterräder auf besonders geringem Bauraum koaxial zueinander angeordnet in die jeweils unterschiedlichen Drehrichtungen gedreht und damit rotiert werden. Der Planetenträger kann vorzugsweise ortsfest fixiert, insbesondere drehfest an der Lüfterzarge oder an einem Motorgehäuse des Antriebsmotors, gelagert sein. Das Sonnenrad kann drehfest und dadurch drehmomentübertragend mit dem ersten Lüfterrad gekoppelt sein. Das Hohlrad kann drehfest und dadurch drehmomentübertragend mit dem zweiten Lüfterrad gekoppelt sein. Durch eine entsprechende Konfiguration des Planetengetriebes, insbesondere durch verschiedene, jeweilige Anzahlen an Zahnradzähnen des Sonnenrads, der Planetenräder und des Hohlrades können voneinander abweichende Drehzahlen der Lüfterräder erzielt werden, welche eine günstige Entdrallung des Luftstroms ermöglichen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Lüftersystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einer Lüftervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und mit wenigstens einem drehbar gelagerten ersten Zusatz-Lüfterrad, welches in der Strömungsrichtung zumindest mit der wenigstens einen Lüftervorrichtung überlappend angeordnet und drehfest mit dem ersten Lüfterrad verbunden ist. Das erste Lüfterrad und das zweite Lüfterrad der Lüftervorrichtung sowie das erste Zusatz-Lüfterrad können vorzugsweise koaxial zueinander ausgerichtet sein. Durch die drehfeste Koppelung des ersten Lüfterrades mit dem ersten Zusatz-Lüfterrad können also insgesamt wenigstens drei Lüfterräder, nämlich das erste Lüfterrad, das zweite Lüfterrad und das erste Zusatz-Lüfterrad anhand der Antriebseinrichtung mittels des Antriebsmotors angetrieben werden, wodurch in vorteilhafter Weise auf weitere Antriebsmotoren verzichtet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Lüftersystem wenigstens ein drehbar gelagertes zweites Zusatz-Lüfterrad, welches in der Strömungsrichtung zumindest mit dem wenigstens einen ersten Zusatz-Lüfterrad überlappend angeordnet und drehfest mit dem zweiten Lüfterrad verbunden ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Luftstroms erzielt werden können und eine besonders wirksame Entdrallung des Luftstroms erfolgen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das erste Lüfterrad wenigstens ein erstes Lüfterradblatt, welches über zumindest ein Verbindungselement des Lüftersystems drehfest mit wenigstens einem ersten Zusatz-Lüfterradblatt des ersten Zusatz-Lüfterrades gekoppelt ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders einfache drehfeste Koppelung zwischen dem ersten Lüfterrad und dem ersten Zusatz-Lüfterrad gegeben ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zumindest eine Verbindungselement hohlzylinderförmig ausgebildet. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, sämtliche erste Lüfterradblätter mit sämtlichen ersten Zusatz-Lüfterradblättern drehfest zu koppeln, wodurch eine besonders haltbare, drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Lüfterrad und dem ersten Zusatz-Lüfterrad gegeben ist. Darüber hinaus kann der Luftstrom unter besonders geringen Strömungsverlusten an dem hohlzylinderförmigen Verbindungselement entlang oder vorbeigeführt werden. Das Verbindungselement kann beispielsweise als besonders strömungsgünstiges Hülsenelement ausgebildet sein. Dadurch kann das Verbindungselement einfach hergestellt werden und sozusagen eine drehbare Mantelfläche ausbilden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung überragt das zumindest eine Verbindungselement das zweite Lüfterrad in der Strömungsrichtung. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders in Strömungsrichtung des Luftstroms platzsparende drehfeste Koppelung zwischen dem ersten Lüfterrad und dem ersten Zusatz-Lüfterrad gegeben ist. Das Verbindungselement kann das zweite Lüfterrad zumindest bereichsweise in der Strömungsrichtung umgreifen und einerseits drehfest mit dem ersten Lüfterrad und andererseits drehfest mit dem ersten Zusatz-Lüfterrad verbunden sein.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens zwei Lüftervorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die wenigstens zwei Lüftervorrichtungen in Strömungsrichtung des Luftstroms hintereinander angeordnet sind. Dadurch kann der Luftstrom besonders drallarm und mit großer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms auf kleinem, verfügbarem Bauraum erzeugt werden.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit wenigstens einer Lüftervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder mit wenigstens einem Lüftersystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und/oder mit wenigstens einer Belüftungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. In diesem Fahrzeug kann auf einfache Weise ein besonders drallarmer Luftstrom erzeugt werden. Das Fahrzeug kann bevorzugt als Kraftwagen oder als Motorrad oder als Wasserfahrzeug oder als Luftfahrzeug ausgebildet sein.
Die Ausführungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht einer in einem Fahrzeug angeordneten Lüftervorrichtung;
2 eine schematische Schnittansicht eines in dem Fahrzeug angeordneten Lüftersystems, welches zwei Lüftervorrichtungen umfasst; und
3 eine weitere schematische Schnittansicht einer in dem Fahrzeug angeordneten Belüftungsvorrichtung.

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Lüftervorrichtung 1, welche in einem Luftkanal 17 eines stark abstrahiert dargestellten Fahrzeugs V angeordnet ist. Das Fahrzeug V kann beispielsweise als Kraftwagen oder als Motorrad ausgebildet sein. Prinzipiell denkbar ist jedoch auch eine Ausgestaltung des Fahrzeugs V als Wasserfahrzeug oder als Luftfahrzeug.
Die Lüftervorrichtung 1 umfasst zumindest eine Lüfterzarge 2 und zwei Lüfterräder, nämlich ein erstes Lüfterrad 3 und ein zweites Lüfterrad 4. Mittels der Lüfterräder 3, 4 ist ein, in einer Strömungsrichtung 5 strömender Luftstrom 6 erzeugbar. Die Lüfterräder 3, 4 sind in der Strömungsrichtung 5 koaxial zueinander angeordnet und überlappen sich somit gegenseitig in der Strömungsrichtung 5.
Die Lüftervorrichtung 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 7 mit genau einem Antriebsmotor 8, wodurch die Lüftervorrichtung 1 ein besonders geringes Gewicht aufweist. Die Antriebseinrichtung 7 kann mittels wenigstens eines Halteelements 18 drehfest mit der Lüfterzarge 2 verbunden sein. Das wenigstens eine Halteelement 18 kann beispielsweise als Strebe ausgebildet sein. Wie anhand von 1 exemplarisch gezeigt, kann der Antriebsmotor 8 über das wenigstens eine Halteelement 18 drehfest mit der Lüfterzarge 2 verbunden sein, wodurch dementsprechend die Antriebseinrichtung 7 an der Lüfterzarge 2 gehalten werden kann.
Die Antriebseinrichtung 7 ist mit den Lüfterrädern 3, 4 gekoppelt, wobei das erste Lüfterrad 3 mittels der Antriebseinrichtung 7 in eine erste Drehrichtung 9 und das zweite Lüfterrad 4 mittels der Antriebseinrichtung 7 in eine, der ersten Drehrichtung 9 entgegengesetzte, zweite Drehrichtung 10 gedreht werden kann. Hierzu ist eine Antriebswelle 12 des Antriebsmotors 8 jeweils zumindest mittelbar mit dem ersten Lüfterrad 3 und dem zweiten Lüfterrad 4 gekoppelt. Die Antriebswelle 12 kann auch als Rotorwelle bezeichnet werden und dient zur Drehmomentübertragung an die Lüfterräder 3, 4.
Die erste Drehrichtung 9 kann beispielsweise im Uhrzeigersinn orientiert sein, wohingegen die zweite Drehrichtung 10 entgegen dem Uhrzeigersinn orientiert sein kann. Alternativ dazu kann die erste Drehrichtung 9 auch entgegen dem Uhrzeigersinn und die zweite Drehrichtung 10 im Uhrzeigersinn orientiert sein.
Die Antriebseinrichtung 7 umfasst ein Getriebe 11, über welches der Antriebsmotor 8 mit dem ersten Lüfterrad 3 und zusätzlich oder alternativ mit dem zweiten Lüfterrad 4 drehmomentübertragend gekoppelt ist. Vorliegend ist das Getriebe 11 als Planetengetriebe ausgebildet, wie anhand von 1 erkennbar ist.
Die Antriebswelle 12 des Antriebsmotors 8 ist dabei einerseits mit dem ersten Lüfterrad 3 und andererseits mit einem Sonnenrad 13 des Getriebes 11 drehmomentübertragend gekoppelt. Ein Hohlrad 14 des Getriebes 11 ist mit dem zweiten Lüfterrad 4 drehmomentübertragend gekoppelt. Ein Planetenträger 15 des Getriebes, an welchem jeweilige Planetenräder 16 des Getriebes 11 drehbar gelagert sind und einerseits mit dem Sonnenrad 13 sowie andererseits mit dem Hohlrad 14 in Eingriff stehen, ist vorliegend drehfest, beispielsweise an der Lüfterzarge 2, gelagert, was vorliegend jedoch nicht gezeigt ist.
2 und 3 zeigen jeweils weitere Einsatzmöglichkeiten der Lüftervorrichtung 1.
So zeigt beispielsweise 2 eine Belüftungsvorrichtung 26 des Fahrzeugs V mit der Lüftervorrichtung 1 und einer zweiten Lüftervorrichtung 27, welche in Strömungsrichtung 5 des Luftstroms 6 hinter der Lüftervorrichtung 1 angeordnet und koaxial zu dieser orientiert ist. Die Lüftervorrichtung 1 und die (zweite) Lüftervorrichtung 27 können baugleich ausgebildet sein. Dementsprechend kann auch die Lüftervorrichtung 27 eine eigene Antriebseinrichtung 7 mit einem eigenen Antriebsmotor 8 und einem beispielsweise als Planetengetriebe ausgestalteten, eigenen Getriebe 11 aufweisen. Die jeweiligen Antriebswellen 12 der jeweiligen Antriebsmotoren 8 können dabei entsprechend koaxial zueinander ausgerichtet sein.
3 zeigt ein Lüftersystem 20, welches neben der Lüftervorrichtung 1 vorliegend zwei drehbar gelagerte Zusatz-Lüfterräder, nämlich ein erstes Zusatz-Lüfterrad 21 und ein zweites Zusatz-Lüfterrad 22, umfasst. Die Lüfterräder 3, 4 der Lüftervorrichtung 1 sowie die Zusatz-Lüfterräder 21, 22 sind vorliegend koaxial zueinander orientiert und überlappen sich dementsprechend in der Strömungsrichtung 5.
Das Lüftersystem 20 umfasst eine Verbindungswelle 28, welche drehfest mit dem in 3 nicht gezeigten Hohlrad 14 des Getriebes 11 verbunden ist. Dadurch kann das zweite Zusatz-Lüfterrad 22 in die gleiche, zweite Drehrichtung 10 drehen, wie das zweite Lüfterrad 4, welches ebenfalls drehfest mit dem Hohlrad 14 verbunden ist. Mit anderen Worten sind also das zweite Lüfterrad 4 und das zweite Zusatz-Lüfterrad 22 mittels der Verbindungswelle 28 drehfest miteinander verbunden. Die Verbindungswelle 28 ist anhand eines Stützlagers 29 des Lüftersystems 20 oder der Lüftervorrichtung 1 drehbar an der Lüfterzarge 2 abgestützt, was vorliegend nicht gezeigt ist.
Das erste Zusatz-Lüfterrad 21 ist über ein Lager 30 des Lüftersystems 20 oder der Lüftervorrichtung 1 relativ zu der Verbindungswelle 28 drehbar gelagert und anhand des Lagers 30 an der Verbindungswelle 28 abgestützt. Das Lager 30 kann beispielsweise als Wälzlager, insbesondere Kugellager, ausgebildet sein. Anhand des Lagers 30 können das erste Zusatz-Lüfterrad 21 und das zweite Lüfterrad 4 über die Verbindungswelle 28 gegeneinander gelagert sein, wie in 3 erkennbar ist.
Das erste Lüfterrad 3 umfasst mehrere erste Lüfterradblätter 23, welche über ein Verbindungselement 25 des Lüftersystems 20 drehfest mit mehreren ersten Zusatz-Lüfterradblättern 24 des ersten Zusatz-Lüfterrades 21 gekoppelt ist. Dadurch dreht das erste Zusatz-Lüfterrad 21 beim Betrieb des Lüftersystems 20 ebenso wie das erste Lüfterrad 3 in der ersten Drehrichtung 9.
Anhand von 3 ist erkennbar, dass das Verbindungselement 25 als Hülse ausgestaltet und damit hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Das Verbindungselement 25 überragt das zweite Lüfterrad 4 in der Strömungsrichtung 5, wie ebenfalls anhand von 3 erkennbar ist.
Das Lüftersystem 20 sowie die Belüftungsvorrichtung 26 bilden jeweils voneinander verschiedene, vielstufige Lüfterradanordnungen mit jeweils beispielhaft vier Lüfterrädern. Die vier Lüfterräder entsprechen im Falle der Belüftungsvorrichtung 26 den zwei ersten Lüfterrädern 3 und den zwei zweiten Lüfterrädern 4 der beiden Lüftervorrichtungen, nämlich der Lüftervorrichtung 1 und der zweiten Lüftervorrichtung 27. Im Falle des Lüftersystems 20 entsprechen die vier Lüfterräder dem ersten Lüfterrad 3, dem zweiten Lüfterrad 4, dem ersten Zusatz-Lüfterrad 21 und dem zweiten Zusatz-Lüfterrad 22.
Die vielstufigen Lüfterradanordnungen ermöglichen ein Erzeugen des Luftstroms 6 sowie dessen Ausrichtung in der Strömungsrichtung 5 und dessen systematische Entdrallung, wodurch hohe Förderanforderungen, insbesondere große Luftmassenströme des Luftstroms 6, erfüllt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Lüftervorrichtung
2: Lüfterzarge
3: erstes Lüfterrad
4: zweites Lüfterrad
5: Strömungsrichtung
6: Luftstrom
7: Antriebseinrichtung
8: Antriebsmotor
9: erste Drehrichtung
10: zweite Drehrichtung
11: Getriebe
12: Antriebswelle
13: Sonnenrad
14: Hohlrad
15: Planetenträger
16: Planetenrad
17: Luftkanal
18: Halteelement
20: Lüftersystem
21: erstes Zusatz-Lüfterrad
22: zweites Zusatz-Lüfterrad
23: erstes Lüfterradblatt
24: erstes Zusatz-Lüfterradblatt
25: Verbindungselement
26: Belüftungsvorrichtung
27: zweite Lüftervorrichtung
28: Verbindungwelle
29: Stützlager
30: Lager
V: Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007022663 A1 [0003]

Claims

Lüftervorrichtung (1) für ein Fahrzeug (V), mit wenigstens einer Lüfterzarge (2), mit wenigstens zwei Lüfterrädern (3, 4), welche zumindest mittelbar relativ zu der Lüfterzarge (2) drehbar gelagert sind, mittels welchen ein in einer Strömungsrichtung (5) strömender Luftstrom (6) erzeugbar ist und welche in der Strömungsrichtung (5) zumindest überlappend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftervorrichtung (1) eine Antriebseinrichtung (7) mit einem Antriebsmotor (8) umfasst, welche zumindest mittelbar mit den wenigstens zwei Lüfterrädern (3, 4) gekoppelt ist, und mittels welcher ein erstes Lüfterrad (3) der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) in eine erste Drehrichtung (9) und ein zweites Lüfterrad (4) der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) in eine, der ersten Drehrichtung (9) entgegengesetzte, zweite Drehrichtung (10) drehbar ist.
Lüftervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (8) als Elektromotor zum Antreiben der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) ausgebildet ist.
Lüftervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (7) ein Getriebe (11) umfasst, welches mit wenigstens einem der wenigstens zwei Lüfterräder (3, 4) drehmomentübertragend gekoppelt ist.
Lüftervorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) als Planetengetriebe ausgestaltet ist.
Lüftervorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebswelle (12) des Antriebsmotors (8) einerseits mit dem ersten Lüfterrad (3) und andererseits mit einem Sonnenrad (13) des Getriebes (11) drehmomentübertragend gekoppelt ist, ein Hohlrad (14) des Getriebes (11) mit dem zweiten Lüfterrad (4) drehmomentübertragend gekoppelt ist und ein Planetenträger (15) des Getriebes, an welchem jeweilige Planetenräder (16) des Getriebes (11) drehbar gelagert sind und einerseits mit dem Sonnenrad (13) sowie andererseits mit dem Hohlrad (14) in Eingriff stehen, drehfest gelagert ist.
Lüftersystem (20) für ein Fahrzeug (V), mit wenigstens einer Lüftervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und mit wenigstens einem drehbar gelagerten ersten Zusatz-Lüfterrad (21), welches in der Strömungsrichtung (5) zumindest mit der wenigstens einen Lüftervorrichtung (1) überlappend angeordnet und drehfest mit dem ersten Lüfterrad (3) verbunden ist.
Lüftersystem (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftersystem (20) wenigstens ein drehbar gelagertes zweites Zusatz-Lüfterrad (22) umfasst, welches in der Strömungsrichtung (5) zumindest mit dem wenigstens einen ersten Zusatz-Lüfterrad (21) überlappend angeordnet und drehfest mit dem zweiten Lüfterrad (4) verbunden ist.
Lüftersystem (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lüfterrad (20) wenigstens ein erstes Lüfterradblatt (23) umfasst, welches über zumindest ein Verbindungselement (25) des Lüftersystems (20) drehfest mit wenigstens einem ersten Zusatz- Lüfterradblatt (24) des ersten Zusatz-Lüfterrades (21) gekoppelt ist.
Lüftersystem (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verbindungselement (25) hohlzylinderförmig ausgebildet ist.
Lüftersystem (20) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verbindungselement (25) das zweite Lüfterrad (4) in der Strömungsrichtung (5) überragt.
Belüftungsvorrichtung (26) für ein Fahrzeug (V), mit wenigstens zwei Lüftervorrichtungen (1, 27) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die wenigstens zwei Lüftervorrichtungen (1, 27) in Strömungsrichtung (5) des Luftstroms (6) hintereinander angeordnet sind.
Fahrzeug (V) mit wenigstens einer Lüftervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder mit wenigstens einem Lüftersystem (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 10 und/oder mit wenigstens einer Belüftungsvorrichtung (26) nach Anspruch 11.
Fahrzeug (V) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (V) als Kraftwagen oder als Motorrad oder als Wasserfahrzeug oder als Luftfahrzeug ausgebildet ist.