专利名称：风扇模块的制作方法
风扇模块本发明涉及一种特别是用于在车辆中的空调设备的风扇模块，该风扇模块具有 压力提高螺旋，其至少部分地径向包围在风扇转子上的第一风机叶轮；以及电机，其对风扇转子进行驱动。
背景技术：
为了进行空气调节、提高舒适性和行驶安全性，在车辆中的乘客舱通过通风系统进行通风，在该通风系统上连接供暖设备和/或空调设备。为了输送在乘客舱中的空气，在通风系统上连接风扇模块，该风扇模块从车辆的外部环境中吸取新鲜空气并且引导其通过供暖设备或空调设备，以便使所吸取的空气达到所希望的温度。通过车辆内室流动的空气大多经由通风隙部、例如在后架上通过车轮箱从车辆内室中导出。连接到通风系统上的风扇模块通常构成为径向压缩器，该径向压缩器通过电机来驱动。在此，电机以其构造方式集成到风扇模块中。为了对电机、首先对其在温度方面面临危险的元件、例如线圈或磁体进行冷却，通常空气从已经压缩的用于车辆内室的空气流分出，以用于冷却目的。其缺点是风扇模块的工作点和其效率受到负面影像。特别是在临界的工作点时、例如当风扇模块被过吹(Uberblasen)时，电机和其在温度方面面临危险的元件不能获得足够的冷却空气。风扇模块的所述“过吹”理解为下述情况，即通过风扇模块能产生的压力小于在风扇模块的入口和出口之间存在的压差。这种工作状态在下述情况下出现，即车辆以高行驶速度运动和/或车窗玻璃较大程度地打开。如果车辆以高速度运动，则在风扇模块的入口处的压力由于较高的行驶速度而被提高了。车窗玻璃的打开引起了在车辆内室中的压力降低。这引起了，在风扇模块的入口和出口处存在的压差变大，并且风扇模块进入过吹状态，只要压差大于通过风扇模块所产生的压力。过吹状态对于风扇模块来说引起了 尽管提高了载荷然而电机仅包括减少的冷却空气流含量。这会导致电机的在温度方面面临危险的元件的过热。本发明的公开内容
本发明的目的在于提供一种风扇模块，该风扇模块设计成即使在临界的工作点中给电机也供给用于冷却的足够的空气。所述目的通过根据权利要求1所述的风扇模块来实现。优选的实施例在从属权利要求中给出。根据本发明会了解到能以下述方式避免风扇模块的电机的在温度方面面临危险的元件过热，即风扇模块具有一种吸取单元，该吸取单元设计成将冷却空气输送到电机中。通过用于将冷却空气输送到电机中的吸取装置，电机尽可能与风扇电机的工作点无关地进行冷却，从而即使在风扇模块的过吹状态下仍能避免临界元件、例如线圈或磁体的过热。在此，冷却空气流尽可能与风扇模块的工作点退耦。根据本发明的一种实施方式，风扇转子的吸取单元具有第二风机叶轮，该第二风机叶轮设计成形成冷却循环，所述冷却循环从所述压力提高螺旋开始使冷却空气经由所述电机又输送通过所述压力提高螺旋。其优点是电机能以较高的转速进行驱动，从而提高了空气流的通过风扇模块输送的质量流。根据本发明的一种实施例，所述吸取单元设计成借助所述第二风机叶轮使冷却空气经由在所述风扇转子和压力提高螺旋之间的隙部通过在所述风扇转子下方存在的、在所述电机的线圈和磁体上的风扇内室抽吸至第二风机叶轮。在此，一种引导几何结构在所述第二风机叶轮上方设置成使冷却空气流在所述第二风机叶轮上方如此转变方向，使得冷却空气流通过所述第一风机叶轮径向向外地被引导回到所述压力提高螺旋中。以这种方式， 没有被压缩的空气从所述压力提高螺旋被排出，从而风扇模块能以其最大输送功率实施， 并且由此与下述风扇模块相比需要较小的构造空间，在该风扇模块中冷却空气从所输送的空气中被分支出来。根据本发明的一种实施例，第一风机叶轮、第二风机叶轮和风扇转子一体地构成。 其优点是，第一风机叶轮、第二风机叶轮和风扇转子可以在一个制造步骤中、例如通过喷塑
来制造。下面借助附图详细阐述本发明。其中示出了
图1示出了沿着转子轴线穿过根据本发明的风扇模块的示意性截面图； 图2示出了根据本发明的风扇模块的风扇转子的示意性的三维截面图； 图3示出了根据本发明的风扇模块的风扇转子的下侧的俯视图；和图4示出了根据本发明的风扇模块的风扇转子的上侧的俯视图。图1示出了沿着转子轴线20穿过一种风扇模块13的截面图。冷却空气流在该附图中借助箭头来表示，其中流动方向通过箭头方向示出。风扇模块13具有壳体10，该壳体径向地包括风扇模块13的部件。风扇模块13的壳体10能借助于固定开口 11固定在车辆中。壳体10在其内周面上具有室状的压力提高螺旋1，该压力提高螺旋接收来自第一风机叶轮14的加速的空气流。壳体10的中心轴线设置在转子轴线20上。此外，在转子轴线20上设置风扇转子9以及用于对风扇转子9进行驱动的电机 24。电机M构成为外部运动件，其中线圈7设置在定子8上。定子8在内侧具有一两个用于风扇转子9转子轴21的轴承25。风扇转子9在下侧以钟形的方式构成并且利用接纳部 12包围电机M的多个磁体6。转子轴21中心地被引导穿过定子8并且借助两个轴承25 来支承。在外周侧相对于用于磁体6的接纳部12，风扇转子9与在风扇转子9的钟形轮廓之下的壳体10 —起形成风扇内室2。风扇内室2通过第一隙部23与压力提高螺旋1连接。在风扇转子9的上部接纳部的区域中安装第二风机叶轮4。在第二风机叶轮4的上方一该第二风机叶轮与风扇转子 9 一体连接，将一种引导几何结构5设置在转子轴21上。在此，所述引导几何结构5在其外部轮廓中伸到第一风机叶轮14的区域中。第一风机叶轮14设计成径向压缩器并且与风扇转子9 一体式地进行连接。风扇模块13的壳体10利用其向上敞开的侧面和设置在其上的密封唇22包围风扇转子9的上棱。风扇转子9的电机在壳体10的下侧面上具有电触点 18，该电触点利用插接区域19进行接触。在旋转时，风扇转子9利用第一风机叶轮14将空气从壳体10的上侧吸到风扇模块13中。通过旋转，空气流向外进行引导并且径向地被加速。如果空气流到达压力提高螺旋1中，则动态存在的压力转换成静态压力。电机的转速通常通过车辆的驾驶员或者通过车辆的通风设备的调节设备来控制。空气流从压力提高螺旋1通过未示出的接口被引导到连接在通风部上的设备、例如空调设备的蒸发器或供暖装置中。在电机的转速较高时，电机在其温度方面面临危险的(temperaturkritisch)元件上、例如在线圈或磁体上需要冷却。该冷却以下述方式实现其中空气流从压力提高螺旋1 中通过第一隙部23被引导到位于风扇转子9下方的风扇内室2中。空气流从那里在磁体6 和线圈7之间穿过通过第二风机叶轮4向上吸取。通过第二风机叶轮4吸取，空气流通过位于第二风机叶轮4上方的所述引导几何结构5沿其流动方向转向。在此，空气流通过在引导几何结构5和风扇转子9的轮廓之间的第二隙部17被输送到第一风机叶轮14的区域中。第一风机叶轮14使得已被加热的空气流与来自车辆的外部环境中新吸取的空气流一起又被泵送回到压力提高螺旋1中。此外，用于对电机M进行冷却的空气流与第一风机叶轮14的工作点无关地通过电机M引导。以这种方式，可靠的冷却即使在风扇转子9的功率大幅下降时仍能实现。特别是，通过从压力提高螺旋1中吸取冷却空气，即使在过吹状态下仍能确保对于磁体6和线圈7的可靠的冷却。因为没有空气从用于对于电机对进行冷却的被压缩的空气流中排出， 所以提高了风扇模块13的效率。通过第二风机叶轮4的轴向通风器布置，与工作点无关地提供了在风扇内室和第二风机叶轮4上方腔室之间的压差，从而使得空气流流动过电机的面临危险的元件。图2示出了根据本发明的风扇模块13的风扇转子9的示意性的三维截面图，其中风扇转子9在该实施例中没有示出在图1中示出的风扇模块13的磁体6。磁体6在风扇转子9中在内侧沿着圆周设置在接纳部12中。此外，转子轴21在下侧从风扇转子9中伸出。 转子轴21在第二风机叶轮4的区域中由风扇转子9包围并且在那里固定在风扇转子9上。 同样在转子轴21上，在第二风机叶轮4之后设置用于使空气流发生转向的所述弓I导几何结构5。第一风机叶轮14、第二风机叶轮4、接纳部12以及风扇转子9在该实施例中一体地构成并且由塑料制成。尤其是一种喷塑法适合于一体式的制造。为了对于在接纳部12中的磁体6的离心力进行支承，接纳部12在其外侧上具有径向的支承元件16。支承元件16 确保了 接纳部12在提高的转速的情况下不会向上弯曲，从而磁体6到定子8的线圈7具有均勻的距离。图3示出了根据本发明的风扇模块13的风扇转子9的下侧的俯视图，而图4示出了上侧的俯视图。一体构成的风扇转子9具有设计成三片式的第二风机叶轮4，该第二风机叶轮设置在风扇转子9的钟形下侧的上部区域中。但是，风机叶轮还可以具有其它数量的风扇叶片，该风扇叶片对于本领域技术人员来说根据空气量需要而在形状和数量上进行匹配。此外，第二风机叶轮4具有用于转子轴21的接纳部23。同样，用于电机磁体接纳部12 的支承元件16设置在风扇模块9的下侧上。当然下述方式对于本领域技术人员来说是常见的空气流通过风扇模块13的引导是示例性的，然而在此重要的是电机和其温度方面面临危险的元件通过冷却空气进行冷却，该冷却空气单独地经由风扇模块13通过吸取装置由电机进行输送。
权利要求
1.一种特别是用于在车辆中的空调设备的风扇模块(13)，所述风扇模块具有压力提高螺旋(1 )，所述压力提高螺旋至少部分地径向包围在风扇转子上的第一风机叶轮(14)；以及电机(24)，所述电机对所述风扇转子(9)进行驱动，其特征在于，所述风扇转子(9)具有吸取单元(4 )，所述吸取单元设计成将冷却空气输送到所述电机(24 )中。
2.根据权利要求1所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述风扇转子(9)的吸取单元具有第二风机叶轮(4)，所述第二风机叶轮设计成形成冷却空气循环，所述冷却空气循环从所述压力提高螺旋(1)开始使冷却空气经由所述电机(24)又输送到所述压力提高螺旋(1) 中。
3.根据权利要求1或2所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述风扇转子(9)设计成径向压缩器。
4.根据权利要求1或3所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述吸取单元设计成借助所述第二风机叶轮(4)使冷却空气经由在所述风扇转子(9)和压力提高螺旋(1)之间的隙部通过在所述风扇转子(9)下方存在的、在所述电机(24)的线圈(7)和磁体(6)上的风扇内室抽吸至第二风机叶轮(4)，其中一种引导几何结构(5)在所述第二风机叶轮(4)上方设置成使冷却空气流在所述第二风机叶轮(4)上方改变运动方向，并且使冷却空气流通过所述第一风机叶轮(14)径向向外地被引导回到所述压力提高螺旋(1)中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述第二风机叶轮(4)设计成三片式。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述第一风机叶轮(14)、第二风机叶轮(4)和风扇转子(9) 一体地构成。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的风扇模块(13)，其特征在于，所述第二风机叶轮(4)基本上由塑料制成。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于在车辆中的空调设备的风扇模块(13)，所述风扇模块具有压力提高螺旋(1)，所述压力提高螺旋至少部分地径向包围在风扇转子上的第一风机叶轮(14)；以及电机(24)，所述电机对所述风扇转子(9)进行驱动，其中，所述风扇转子(9)具有吸取单元(4)，所述吸取单元设计成将冷却空气输送到所述电机(24)中。
文档编号F04D25/08GK102395795SQ201080016729
公开日2012年3月28日 申请日期2010年4月12日 优先权日2009年4月16日
发明者席尔 A., 路德维希 M. 申请人:罗伯特·博世有限公司