-
GEBIET
-
Die
folgende Offenbarung betrifft ein Zentrifugalgebläse, das
mit einem Zentrifugallüfterrad
ausgestattet ist, das sich um eine Drehachse dreht, und insbesondere
ein Zentrifugallüfterrad
für ein
Gebläse einer
Klimaanlage.
-
HINTERGRUND
-
In
vielen herkömmlichen
Zentrifugalgebläsen ist
ein Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad
in einem Mittelteil eines Spiralgehäuses vorgesehen. Das Spiralgehäuse enthält einen
Luftdurchgang, in dem Luft durch eine Drehbewegung des Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrades
radial nach außen
bläst.
Ein Luftblasausgang ist an einer Spiralendseite des Spiralgehäuses vorgesehen
und Luft bläst
durch den Ausgang und aus dem Gebläse.
-
Außerdem wird
in vielen herkömmlichen Zentrifugalgebläsen ein
Radius des Spiralgehäuses (Spiralradius)
von einer Spiralanfangsseite (Nasenabschnitt) zu einer Spiralendseite
des Spiralgehäuses
größer. Dadurch
wird eine Breite des Luftdurchgangs (Maß des Luftdurchgangs in der
Radialrichtung des Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrades) von der Spiralanfangsseite
zur Spiralendseite des Spiralgehäuses
größer. Da
eine Querschnittsfläche
des Luftdurchgangs von der Spiralanfangsseite zur Spiralendseite
des Spiralgehäuses
größer wird,
ist das Auftreten einer Stauung oder Einschnürung des Luftstroms im Luftdurchgang
reduziert. Auch ist es möglich,
eine Luftströmungsmenge
von der Spiralanfangsseite zur Spiralendseite des Spiralgehäuses zu vergrößern. Die
JP 2002-339899 A offenbart ein Beispiel dieser Art Zentrifugalgebläse.
-
Diese
herkömmlichen
Zentrifugalgebläse können jedoch
ungewünschte
Geräusche
erzeugen. Insbesondere wird, da die Breite des Luftdurchgangs vom
Spiralendabschnitt zum Spiralanfangsabschnitt des Spiralgehäuses abrupt
reduziert wird, der statische Druck zwischen Schaufeln an der Spiralanfangsseite
im Vergleich zu einem statischen Druck zwischen Schaufeln auf der
Spiralendseite abrupt höher
(siehe ein Vergleichsbeispiel 1 in 8, das später in mehr
Einzelheiten beschrieben wird). Weiter können Geräusche durch Schwankungen des
statischen Drucks zwischen den Schaufeln verursacht werden.
-
Als
Antwort auf dieses Problem kann der Spiralradius am Spiralanfangsabschnitt
vergrößert werden,
um die Breite des Luftdurchgangs am Spiralanfangsabschnitt zu vergrößern, wodurch
eine abrupte Reduzierung der Breite des Luftdurchgangs vom Spiralendabschnitt
zum Spiralanfangsabschnitt des Spiralgehäuses vermieden wird. Ein einfaches
Vergrößern der
Breite des Luftdurchgangs am Spiralanfangsabschnitt resultiert jedoch
in einer Ausdehnung einer Verbindungsfläche zwischen dem Spiralendabschnitt
und dem Spiralanfangsabschnitt. Als Ergebnis kann eine Luftrückzirkulation
vom spiralendseitigen (Luftblasausgangs-) Abschnitt zum Spiralanfang
stärker
werden (nachfolgend wird dies als Rezirkulationsstrom bezeichnet),
wodurch ein Gebläsedruck
verringert wird, wodurch die Gebläseeigenschaften reduziert werden.
Außerdem
führt ein
Anstieg des Rezirkulationsstroms zu einem Anstieg an Geräuschen,
die durch eine Wechselwirkung des Rezirkulationsstroms und der aus
dem Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad
geblasenen Luft verursacht werden.
-
In
Anbetracht dessen existiert eine Notwendigkeit für ein Zentrifugalgebläse, das
die oben genannten Probleme im Stand der Technik überwindet.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es
wird ein Zentrifugalgebläse
offenbart, das ein Lüfterrad
mit einer Schaufel enthält.
Das Lüfterrad
dreht sich um eine Drehachse. Ein Spiralgehäuse ist ebenfalls enthalten,
welches das Lüfterrad
aufnimmt. Das Spiralgehäuse
hat einen ersten axialen Wandabschnitt, einen zweiten axialen Wandabschnitt
und eine Seitenwand, die zwischen dem ersten und dem zweiten axialen
Wandabschnitt verläuft.
Das Spiralgehäuse
enthält
eine Ansaugöffnung
im ersten axialen Wandabschnitt. Ebenso definiert das Spiralgehäuse einen
Spiralanfangsabschnitt und einen Spiralendabschnitt derart, dass
das Lüfterrad
ein Fluid durch die Ansaugöffnung
ansaugt und das Fluid vom Spiralanfangsabschnitt und vom Spiralendabschnitt
aus dem Spiralgehäuse
heraus drückt.
Das Spiralgehäuse
besitzt einen Spiralradius, gemessen quer zur Drehachse, der sich
vom Spiralanfangsabschnitt zum Spiralendabschnitt ändert.
-
Auch
ist ein maximaler Radius des Spiralradius näher zum zweiten axialen Wandabschnitt
als zum ersten axialen Wandabschnitt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen
Bezugsziffern gekennzeichnet sind, besser verständlich. Darin zeigen:
-
1 eine
Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gebläses;
-
2 eine
Draufsicht des Gebläses
von 1;
-
3A eine
Querschnittsansicht des Gebläses
entlang Linie A-A von 2;
-
3B eine
Querschnittsansicht des Gebläses
entlang Linie B-B von 2;
-
3C eine
Querschnittsansicht des Gebläses
entlang Linie C-C von 2;
-
3D eine
Querschnittsansicht des Gebläses
entlang Linie D-D von 2;
-
3E eine
Querschnittsansicht des Gebläses
entlang Linie E-E von 2;
-
4 ein
Diagramm einer Beziehung eines motorseitigen Spiralwinkels und einer
Querschnittsfläche
des ersten Ausführungsbeispiels
und jener eines Vergleichsbeispiels 1;
-
5 ein
Diagramm einer Beziehung einer Querschnittsfläche eines Luftdurchgangs an
einem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt und einem spezifischen
Geräuschpegel;
-
6 ein
Diagramm einer Beziehung einer Querschnittsfläche eines Luftdurchgangs an
einem motorseitigen Spiralendabschnitt und einem spezifischen Geräuschpegel;
-
7 ein
Diagramm eines Testergebnisses, das spezifische Geräuschpegel
im Vergleichsbeispiel 1 und im Vergleichsbeispiel 2 gemessen hat;
-
8 ein
Diagramm, das eine Schwankung eines statischen Drucks zwischen Schaufeln
im ersten Ausführungsbeispiel
und jene des Vergleichsbeispiels 1 vergleicht;
-
9 ein
Diagramm eines spezifischen Geräuschpegels
für das
erste Ausführungsbeispiel;
-
10 eine
Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
des Gebläses;
-
11A eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie F-F von 10;
-
11B eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie G-G von 10;
-
11C eine Querschnittansicht des Gebläses entlang
Linie H-H von 10;
-
11D eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie I-I von 10;
-
11E eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie J-J von 10;
-
12 ein
Diagramm einer Beziehung zwischen einem maximalen Radius an einem
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt und einem spezifischen Geräuschpegel;
-
13 ein
Diagramm eines spezifischen Geräuschpegels
für das
zweite Ausführungsbeispiel;
-
14A eine Teildraufsicht eines dritten Ausführungsbeispiels
des Gebläses;
-
14B eine Ansicht eines Pfeil K in 14A;
-
15 eine
Draufsicht des Gebläses
in einem vierten Ausführungsbeispiel;
-
16A eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie M-M von 15;
-
16B eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie N-N von 15;
-
16C eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie Q-Q von 15;
-
16D eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie T-T von 15;
-
16E eine Querschnittsansicht des Gebläses entlang
Linie U-U von 15;
-
17 eine
Teilquerschnittsansicht eines Gebläses in einem fünften Ausführungsbeispiel;
-
18 eine
Teilquerschnittsansicht eines Gebläses in einem sechsten Ausführungsbeispiel;
-
19 eine
Teilquerschnittsansicht eines Gebläses in einem siebten Ausführungsbeispiel;
-
20 eine
Teilquerschnittsansicht eines Gebläses in einem achten Ausführungsbeispiel;
und
-
21 eine
Teilquerschnittsansicht eines Gebläses in einem neunten Ausführungsbeispiel.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
(Erstes Ausführungsbeispiel)
-
Bezug
nehmend zunächst
auf 1 bis 9 ist ein Zentrifugalgebläse 10 dargestellt.
Das Gebläse 10 enthält ein Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad 11 (eine
Blaseinrichtung), das mehrere um eine Drehachse 12 angeordnete
Schaufeln 13 enthält.
-
Das
Lüfterrad 11 bewegt
Luft von einer radialen Innenseite (der Seite angrenzend zur Drehachse 12)
zu einer radialen Außenseite
quer zur Drehachse 12. Das Lüfterrad 11 ist in
einem Spiralgehäuse 15 aufgenommen
(nachfolgend als „Spirale" bezeichnet).
-
Das
Gebläse 10 enthält auch
einen Elektromotor 14 (Antriebseinrichtung), der das Lüfterrad 11 in
der Richtung eines in 2 dargestellten Pfeils „a" dreht und antreibt.
Der Motor 14 ist an der Spirale 15 befestigt.
-
Die
Spirale 15 ist in einer Spiralform in einer solchen Weise
ausgebildet, dass das Lüfterrad 11 im Mittelteil
positioniert ist. Eine Ansaugöffnung 16 zum Einleiten
von Luft ist in der Spirale 15 an einer axialen Stirnseite
gegenüber
dem Motor 14 ausgebildet. Ein Trichter 16a ist
in der Spirale 15 um den Umfang der Ansaugöffnung 16 zum
gleichmäßigen Einleiten
der angesaugten Luft zum Lüfterrad 11 enthalten.
-
An
einem axialen Ende enthält
die Spirale 15 einen ansaugöffnungsseitigen Wandabschnitt 17,
der sich von einem Außenumfangskantenabschnitt
des Trichters 16a zur radialen Außenseite des Lüfterrades 11 erstreckt,
und besitzt eine Spiral- und ebene Form. Am abgewandten axialen
Ende enthält
die Spirale 15 einen motorseitigen Wandabschnitt 18,
der sich von einem Außenumfang
des Motors 14 zur radialen Außenseite des Lüfterrades 11 erstreckt,
und besitzt eine ringförmige
und ebene Form. Ferner enthält
die Spirale 15 eine Seitenwand 19, die sich zwischen
den Außenumfängen der
Wandabschnitte 17, 18 erstreckt und mit ihnen
verbunden ist. Es ist zu beachten, dass der ansaugöffnungsseitige Wandabschnitt 17 dem
ersten axialen Wandabschnitt entspricht und der motorseitige Wandabschnitt 18 dem
zweiten axialen Wandabschnitt in diesem Ausführungsbeispiel entspricht.
-
Die
Spirale 15 ist in zwei Teilelemente 15a, 15b auf
der Seite der Ansaugöffnung 16 und
auf der Seite des Motors 15 aufgeteilt und durch Verbinden der
zwei Teilelemente 15a, 15b durch eine Befestigungseinrichtung
wie beispielsweise eine Schraube oder eine Klammer konstruiert.
-
Ein
Luftdurchgang 20, durch den ein Fluid (z.B. Luft) strömt, ist
in der Spirale 15 definiert. Insbesondere strömt die durch
das Lüfterrad 11 in
die Öffnung 16 ange saugte
Luft durch den Luftdurchgang 20 und aus der Spirale 15.
Der Luftdurchgang 20 ist zwischen dem ansaugöffnungsseitigen Wandabschnitt 17,
dem motorseitigen Wandabschnitt 18, der Seitenwand 19 und
dem radial außenseitigen
Kantenabschnitt des Lüfterrades 11 definiert.
Daher wirken das Lüfterrad 11 und
die Spirale 15 zusammen, um den Luftdurchgang 20 in
der Spirale 15 zu definieren.
-
Ein
Luftblasausgang 22 ist auf einer luftstromabwärtigen Seite
des Luftdurchgangs 20 enthalten. Insbesondere ist der Luftblasausgang 22 auf der
Seite des Spiralendabschnitts 21 der Spirale 15 derart
definiert, dass im Luftdurchgang 20 strömende Luft aus dem Gebläse 10 strömt.
-
Als
nächstes
wird der Aufbau der Spirale 15 in mehr Einzelheiten erläutert. Wie
in 2 dargestellt, hat ein Nasenabschnitt 23 der
Spirale 15 einen Krümmungsradius,
der vom axialen Ende der Spirale 15 angrenzend an die Öffnung 16 (nachfolgend
als der ansaugöffnungsseitige
Spiralanfangsabschnitt bezeichnet) zum abgewandten axialen Ende
der Spirale 15 angrenzend an den Motor 14 (nachfolgend
als der motorseitige Spiralanfangsabschnitt bezeichnet) geringer
wird. Als Ergebnis ist eine ein Krümmungszentrum 24 des
ansaugöffnungsseitigen
Spiralanfangsabschnitts mit einem Krümmungszentrum 25 des
motorseitigen Spiralanfangsabschnitts verbindende Linie 23a relativ
zur Radialrichtung geneigt.
-
Die
Spirale 15 enthält
ein Spiralradiusmaß, das
ein Maß ist,
das quer von der Achse 12 zur Seitenwand 19 gemessen
wird. Der Spiralradius ändert sich
vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21.
-
An
dem in 3A gezeigten Spiralanfangsabschnitt 25 ist
zum Beispiel der Spiralradius auf einem minimalen Radius r angrenzend
an den öffnungsseitigen
Seitenwandabschnitt 17. Der Spiralradius ist auf einem
maximalen Radius R angrenzend an den motorseitigen Wandabschnitt 18.
Im ersten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R etwa gleich dem Durchmesser d des Lüfterrades 11.
Als Ergebnis ist die Querschnittsfläche des Luftdurchgangs 20 angrenzend
an den motorseitigen Wandabschnitt 18 im Vergleich zur
Querschnittsfläche
angrenzend an den öffnungsseitigen Wandabschnitt 17 größer. Mit
anderen Worten ist der Spiralradius angrenzend an den motorseitigen Wandabschnitt 18 auf
einem maximalen Radius R.
-
In 3A zeigen
Pfeile im Luftdurchgang 20 schematisch eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
der vom Lüfterrad 11 geblasenen
Luft. Wie dargestellt, bläst
das Lüfterrad 11 die
von der Ansaugöffnung 16 angesaugte
Luft quer weg vom Lüfterrad 11, und
die Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung
ist nahe dem motorseitigen Wandabschnitt 18 im Vergleich
zum öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 größer. Demgemäß ist die
Querschnittsfläche
des Luftdurchgangs 20 angrenzend an den motorseitigen Wandabschnitt 18 im
Vergleich zur Querschnittsfläche
angrenzend an den öffnungsseitigen Wandabschnitt 17 größer.
-
Eine
gestrichelte Linie in 3A zeigt den entsprechenden
Querschnitt eines Luftdurchgangs im Gebläse von Vergleichsbeispiel 1.
Dieses Vergleichsbeispiel 1 entspricht dem Gebläse der JP 2002-339899 A. Im
ersten Ausführungsbeispiel
ist der Spiralradius R angrenzend an den Motor 14 größer als
jener im Vergleichsbeispiel 1. Ebenso ist der Spiralradius r angrenzend
an die Öffnung 16 kleiner als
jener im Vergleichsbeispiel 1.
-
Demgemäß ist am
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 eine Querschnittsfläche S des Luftdurchgangs 20 etwa
gleich der entsprechenden Querschnittsfläche des Vergleichsbeispiels
1, wie in 4 dargestellt.
-
Wie
in 3A bis 3E dargestellt, ändert sich
eine Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 vom Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21. Insbesondere ist am Spiralanfangsabschnitt 25 die
Seitenwand 19 angrenzend an den Motor 14 radial
nach außen
gekrümmt,
und der Krümmungsradius
wird vom Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 kleiner.
Schließlich
ist die Krümmung
ausreichend vermindert, sodass an dem in 3E gezeigten
Spiralendabschnitt 21 die Seitenwand 19 etwa parallel
zur Drehachse 12 ist.
-
Insbesondere
wird der minimale Radius r vom Spiralanfangsabschnitt 23 zum
Spiralendabschnitt 21 größer. In diesem Ausführungsbeispiel ändert sich
der minimale Radius r so, dass er eine logarithmische Spirale ist,
d.h. in der Form r = rO × exp(θ1 × tan(α)).
-
Hierbei
bedeutet der „ansaugöffnungsseitige Spiralwinkel θ1", wie in 2 dargestellt,
einen Winkel, der in der Lüfterraddrehrichtung
a von einer Referenzlinie L1 gemessen wird, die den ansaugöffnungsseitigen
Spiralanfangsabschnitt 24 mit dem Drehzentrum des Lüfterrades 11 verbindet. „rO" ist der minimale
Radius auf der Referenzlinie L1. „a" ist ein Erweiterungswinkel, der im
ersten Ausführungsbeispiel
3 bis 5 Grad beträgt.
-
Im
ersten Ausführungsbeispiel
wird der minimale Radius r so größer, dass
er eine logarithmische Spiralform hat. Der minimale Radius r kann
jedoch auch so größer werden,
dass er proportional zum ansaugöffnungsseitigen
Spiralwinkel θ1
linear größer wird,
und kann ferner fortlaufend größer werden.
-
Andererseits
bleibt der maximale Radius R vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 etwa
konstant. Mit anderen Worten ist der maximale Radius R unabhängig vom motorseitigen
Spiralwinkel θ2
konstant. Hierbei bedeutet der „motorseitige Spiralwinkel θ2", wie in 2 dargestellt,
einen Winkel, der in der Lüfterraddrehrichtung
a von einer Referenzlinie L2 gemessen wird, die den motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 mit dem Drehzentrum des Lüfterrades 11 verbindet.
-
Da
der minimale Radius r am Spiralendabschnitt 21 etwa gleich
dem maximalen Radius R ist, ist der Querschnitt des Luftdurchgangs 20 außerdem im
Wesentlichen rechtwinklig, wie in 3E dargestellt.
-
In 3B bis 3E zeigen
Pfeile im Luftdurchgang 20 schematisch eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
der vom Lüfterrad 11 geblasenen
Luft in der gleichen Weise wie in 3A. Wie dargestellt,
ist die Strömungsgeschwindigkeit
nahe dem motorseitigen Wandabschnitt 18 größer. Demgemäß ist die
Querschnittsfläche
nahe dem motorseitigen Wandabschnitt 18 für den größten Teil
des Luftdurchgangs 20 größer als am ansaugöffnungsseitigen
Wandabschnitt 17.
-
Die
gestrichelten Linien in 3A bis 3D zeigen
die entsprechende Querschnittskonstruktion des Luftdurchgangs 20 für das Vergleichsbeispiel
1. Am Spiralanfangsabschnitt 25 und am Spiralendabschnitt 21 ist
die Querschnittsfläche
für das erste Ausführungsbeispiel
etwa die gleiche wie im Vergleichsbeispiel 1, wie in 4 dargestellt.
Für den Bereich
zwischen dem Spiralanfangs- und -endabschnitt 25, 21 ist
jedoch die Querschnittsfläche des
ersten Ausführungsbeispiels
größer als
jene des Vergleichsbeispiels 1, wie in 4 dargestellt.
-
Auch
wird, wie in 4 dargestellt, die Querschnittsfläche vom
Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 linear
größer. Im
Gegensatz dazu ändert
sich die Querschnittsfläche
S im Vergleichsbeispiel als logarithmische Spirale, d.h. in der Form
von S = SO × exp(θ2 × tan(α)).
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist „SO" die Querschnittsfläche auf
der Referenzlinie L. „a" ist ein Erweiterungswinkel,
der 3 bis 5 Grad beträgt.
-
Als
nächstes
wird eine Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels mit einem solchen
Aufbau beschrieben. Wenn der Elektromotor 14 in Betrieb
ist, um das Lüfterrad 11 in
der Richtung des Pfeils a in 2 zu drehen
und anzutreiben, bläst das
Lüfterrad 11 die
von der Ansaugöffnung 16 auf der
Drehachse 12 angesaugte Luft zur radialen Außenseite
des Lüfters 11.
Die vom Lüfterrad 11 geblasene
Luft strömt
im Luftdurchgang 20 vom Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21, um vom Luftblasausgang 22 und
dann aus dem Gebläse 10 heraus
geblasen zu werden.
-
Wie
in 3E zu sehen, ist im Spiralendabschnitt 21 die
Breite des Luftdurchgangs 20 (Maß des Luftdurchgangs 20 in
der Radialrichtung) senkrecht zur Drehachse 12 über den
gesamten Bereich vom ansaugöffnungsseitigen
Endabschnitt zum motorseitigen Endabschnitt verbreitert. Andererseits
ist, wie in 3A zu sehen, am Spiralanfangsabschnitt 25 die
Breite des Luftdurchgangs 20 angrenzend zur Ansaugöffnung 16 eng,
aber die Breite des Luftdurchgangs 20 angrenzend an den
Motor 14 ist entsprechend der durch die Pfeile dargestellten
Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
breiter.
-
Mit
anderen Worten ist die Breite des Luftdurchgangs 20 am
Spiralanfangsabschnitt 25 angrenzend an den Motor 14 im
Wesentlichen von gleichem Maß wie
die Breite des Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt 21.
Deshalb ist es möglich,
einen statischen Druck zwischen den Schaufeln 13 im motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 zu verringern, um dadurch die
Schwankung des statischen Drucks zwischen den Schaufeln zu beschränken. Als
Ergebnis ist es möglich,
Geräusche
während
des Betriebs zu reduzieren.
-
Im
Vergleich dazu ist im Vergleichsbeispiel 1 (gestrichelte Linie in 3A)
die Breite des Luftdurchgangs angrenzend an den Motor 14 deutlich enger
als die Breite des Luftdurchgangs 20. Mit anderen Worten
wird im Vergleichsbeispiel 1 die Breite des Luftdurchgangs auf der
Seite des Motors 14 zwischen dem Spiralendabschnitt 21 und
dem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 abrupt reduziert. Deshalb
wird der statische Druck zwischen den Schaufeln im motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 größer, sodass die Schwankung
des statischen Drucks zwischen den Schaufeln größer wird und Geräusche wahrscheinlich
stärker
werden.
-
Im
ersten Ausführungsbeispiel
ist die Breite des Luftdurchgangs 20 angrenzend an den öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 enger als jene im Vergleichsbeispiel 1.
Jedoch ist die Strömungsgeschwindigkeit
in diesem Bereich niedrig. Deshalb wird der statische Druck zwischen
den Schaufeln des Lüfterrades 11 wahrscheinlich
nicht größer.
-
Da
im ersten Ausführungsbeispiel
die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 vom Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21 größer wird, kann eine Strömungsmenge
der im Luftdurchgang 20 strömenden Luft, die vom Lüfterrad 11 geblasen
wird, vergrößert werden.
Deshalb ist es möglich,
selbst wenn die Breite des Luftdurchgangs 20 angrenzend
an den motorseitigen Wandabschnitt 18 erweitert ist, ausreichende
Gebläseeigenschaften beizubehalten,
was ein vorbestimmtes Blasvermögen
gewährleistet.
-
Außerdem ist
es möglich,
da die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 am Spiralanfangsabschnitt 25 im
ersten Ausführungsbeispiel gleich
der entsprechenden Querschnittsfläche im Vergleichsbeispiel 1
ist, die Geräusche
weiter zu reduzieren, wie in 5 dargestellt. 5 ist
ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralanfangsabschnitt 25 und einem spezifischen
Geräuschpegel, den
man durch Messen des minimalen spezifischen Geräuschpegels und eines spezifischen
Geräuschpegels
zur Zeit einer hohen Strömungsmenge
mit einem Gebläse
im Vergleichsbeispiel 1 und einem Gebläse, in dem eine Querschnittsfläche eines
Luftdurchgangs sich im Spiralanfangsabschnitt relativ zum Vergleichsbeispiel
1 ändert,
erhält.
Die horizontale Achse in 5 ist eine relative Querschnittsfläche, die
man durch Setzen der Querschnittsfläche des Luftdurchgangs im Spiralanfangsabschnitt
des Vergleichsbeispiels 1 auf „1" erhält.
-
Wie
in 5 zu sehen, sind, wenn die Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralanfangsabschnitt gleich der entsprechenden
Querschnittsfläche
des Vergleichsbeispiels 1 ist, der minimale spezifische Geräuschpegel
und der spezifische Geräuschpegel
zur Zeit der hohen Strömungsmenge
im Wesentlichen minimal.
-
Dies
deshalb, weil, wenn die Querschnittsfläche des Luftdurchgangs im Spiralanfangsabschnitt 25 kleiner
als die entsprechende Querschnittsfläche des Vergleichsbeispiels
1 ist, die Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs vom Spiralendabschnitt zum Spiralanfangsabschnitt
reduziert ist, um die Schwankung des statischen Drucks zwischen
den Schaufeln zu erhöhen,
wodurch der spezifische Geräuschpegel erhöht wird.
-
Wenn
andererseits die Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralanfangsabschnitt 25 größer als
die entsprechende Querschnittsfläche
des Vergleichsbeispiels 1 ist, wird die Verbindungsfläche zwischen
dem Spiralendabschnitt und dem Spiralanfangsabschnitt größer, wodurch
die Strömungswechselwirkung
zwischen der Rezirkulationsströmung durch
den Nasenabschnitt vom Spiralendabschnitt und der Ansaugluft größer wird,
wodurch der spezifische Geräuschpegel
erhöht
wird.
-
Außerdem ist
es möglich,
da die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 im Spiralendabschnitt 21 gleich
der entsprechenden Querschnittsfläche im Vergleichsbeispiel 1
ist, einen Geräuschpegel
weiter zu reduzieren, wie in 6 dargestellt. 6 ist
ein Diagramm einer Beziehung zwischen einer Querschnittsfläche eines
Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt und einem spezifischen Geräuschpegel,
den man durch Messen des minimalen spezifischen Geräuschpegels
und des spezifischen Geräuschpegels
zur Zeit einer hohen Strömungsmenge
bezüglich
des Gebläses
im Vergleichsbeispiel 1 und des Gebläses, in dem eine Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt zu jener des Vergleichsbeispiels
1 geändert
ist, erhält.
Die horizontale Achse in 6 ist ein Querschnittsflächenverhältnis durch
Setzen der Querschnittsfläche
des Luftdurchgangs im Spiralendabschnitts des Vergleichsbeispiels
1 auf „1".
-
Wie
in 6 zu sehen, sind, wenn die Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt gleich der entsprechenden Querschnittsfläche des
Vergleichsbeispiels 1 ist, der minimale spezifische Geräuschpegel
und der spezifische Geräuschpegel
zur Zeit der hohen Strömungsmenge
im Wesentlichen minimal. Dies deshalb, weil, wenn die Querschnittsfläche des
Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt kleiner als die entsprechende
Querschnittsfläche
des Vergleichsbeispiels 1 gesetzt ist, die Luftströmung im
Spiralendabschnitt reduziert wird, um einen starken Wirbel zu erzeugen,
wodurch der spezifische Geräuschpegel
erhöht
wird. Wenn andererseits die Querschnittsfläche des Luftdurchgangs im Spiralendabschnitt
größer als
die entsprechende Querschnittsfläche
des Vergleichsbeispiels 1 eingestellt wird, wird eine Stauung oder
ein Rückstrom
des Luftstroms im Spiralendabschnitt erzeugt, sodass der Luftstrom
instabil gemacht wird, wodurch der spezifische Geräuschpegel
erhöht
wird.
-
Weiter
wird die Querschnittsfläche
des Luftdurchgangs 20 vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21 linear größer und deshalb ist es möglich, den
Geräuschpegel
weiter zu reduzieren, wie in 7 dargestellt. 7 ist ein
Diagramm eines spezifischen Geräuschpegels relativ
zum Vergleichsbeispiel 1 und einem Gebläse (Vergleichsbeispiel 2),
in dem eine Querschnittsfläche
sich relativ zum Vergleichsbeispiel 1 linear ändert. In 7 zeigt
eine durchgezogene Linie einen spezifischen Geräuschpegel im Vergleichsbeispiel
2, und eine gestrichelte Linie zeigt einen spezifischen Geräuschpegel
im Vergleichsbeispiel 1.
-
Wie
in 7 dargestellt, ist in einem Bereich, wo eine Strömungsmenge
im Bereich einer praktischen Nutzung liegt, der spezifische Geräuschpegel im
Vergleichsbeispiel 2, bei dem die Querschnittsfläche linear größer wird,
niedriger als der spezifische Geräuschpegel im Vergleichsbeispiel
1, bei dem die Querschnittsfläche
entsprechend einer logarithmischen Spirale größer wird. Dies deshalb, weil
es, wenn die Quer schnittsfläche
im Strömungsmengenbereich
im Bereich einer praktischen Nutzung linear größer wird, möglich ist, das Auftreten einer
Stauung oder Einschnürung
im Luftstrom im Luftdurchgang im Vergleich zu einem Fall, wo die
Querschnittsfläche als
logarithmische Spirale größer wird,
zu beschränken.
-
8 ist
ein Diagramm, das man durch Vergleich einer Schwankung (durchgezogene
Linie) eines statischen Drucks zwischen Schaufeln im ersten Ausführungsbeispiel
mit einer Schwankung (gestrichelte Linie) eines statischen Drucks
zwischen Schaufeln im Vergleichsbeispiel 1 erhält. 8 ist ein Diagramm,
das durch ein 3D-Modell und eine CFD-Analyse des Gebläses 10 im
ersten Ausführungsbeispiel
und des Gebläses
im Vergleichsbeispiel 1 erzeugt wird, und zeigt eine Beziehung zwischen
einem Spiralwinkel θ und
einem statischen Druck zwischen Schaufeln.
-
Wie
in 8 zu sehen, ist im ersten Ausführungsbeispiel die Schwankung
des statischen Drucks zwischen Schaufeln im Bereich vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21, d.h. eine Druckdifferenz ΔP zwischen
dem maximalen statischen Druck zwischen Schaufeln und dem minimalen
statischen Druck zwischen Schaufeln im Bereich vom motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21,
kleiner als jene im Vergleichsbeispiel 1.
-
9 ist
ein Diagramm, das man durch Vergleichen des Messergebnisses (durchgezogene
Linie) eines spezifischen Geräuschpegels
im ersten Ausführungsbeispiel
mit dem Messergebnis (gestrichelte Linie) eines spezifischen Geräuschpegels
im Vergleichsbeispiel 1 erhält.
Wie in 9 dargestellt, können im ersten Ausführungsbeispiel
der minimale spezifische Geräuschpegel
und der spezifische Geräuschpegel
zur Zeit der hohen Luftmenge beide stärker reduziert werden als im
Vergleichsbeispiel 1.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das obige Testverfahren entsprechend JIS B 8330 und JIS B 8346,
und in dem Test beträgt
ein Außendurchmesser
D des Lüfterrades
165 mm oder weniger. Eine Definition eines spezifischen Geräuschpegels
entspricht JIS B 0132.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
Im
ersten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 etwa
gleich dem Außendurchmessermaß d des
Lüfterrades 11,
aber im zweiten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 etwa
gleich dem 0,71-fachen des Außendurchmessermaßes d des
Lüfterrades 11.
-
10 ist
eine Draufsicht eines Gebläses
im zweiten Ausführungsbeispiel.
In 10 zeigt eine doppelstrichpunktierte Linie der
Spirale 15 eine Kontur der Spirale 15 des ersten
Ausführungsbeispiels.
-
Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 die Querschnittskonstruktion
der Seitenwand 19 der Spirale 15 mit der Außenkante
des öffnungsseitigen Wandabschnitts 17 verbunden
und zur Außenkante des
motorseitigen Wandabschnitts 18 nach außen geneigt (d.h. zur rechten
Seite in 11A). Der Winkel der Seitenwand 19 ändert sich
im Wesentlichen etwa im Zentrum der Seitenwand 19, sodass
die Neigung relativ zur Achse 12 am unteren Ende der Seitenwand 19 größer als
die Neigung am oberen Ende der Seitenwand 19 ist.
-
Der
minimale Radius r des Spiralradius ist angrenzend zum öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 und der maximale Radius R des Spiralradius
ist angrenzend zum motorseitigen Wandabschnitt 18. Die Radien
r, R sind jedoch am Spiralendabschnitt 21 etwa gleich.
-
Im
zweiten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 kleiner
als jener im ersten Ausführungsbeispiel.
Insbesondere beträgt
der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 etwa
das 0,71-fache des Außendurchmessermaßes d des
Lüfterrades 11.
-
Wie
in 11B bis 11E dargestellt, ändert sich
die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 vom motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 zum motorseitigen Spiralendabschnitt 21.
Wie in 11B bis 11E dargestellt, ändert sich
die Seitenwand 19 auf der Seite des Motors 14 von
einer geneigten Konstruktion zu einer Konstruktion, die zur Drehachse 12 linear
und parallel ist, vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum
motorseitigen Spiralendabschnitt 21. Mit anderen Worten ändert sich
die Querschnittskonstruktion des Luftdurchgangs 20 von
einer Konstruktion, die angrenzend an den Motor 14 nach
außen
erweitert ist (11A bis 11D),
in eine rechtwinklige Konstruktion am Spiralendabschnitt 21 (11E).
-
Der
minimale Radius r wird als logarithmische Spirale vom motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 größer. Der
maximale Radius R wird ebenfalls als logarithmische Spirale vom
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 größer. Im
Querschnitt (J-J-Schnitt) im Spiralendabschnitt 21 ist
der minimale Radius r etwa gleich dem maximalen Radius R.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
beträgt
der Erweiterungswinkel des minimalen Radius r 3 bis 5 Grad und der
Erweiterungswinkel des maximalen Radius R beträgt 2 Grad. In einem weiteren
Ausführungsbeispiel
werden im zweiten Ausführungsbeispiel
der minimale Radius r und der maximale Radius R als logarithmische
Spirale größer, aber
der minimale Radius r und der maximale Radius R können auch linear
ansteigen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden der minimale
und der maximale Radius r, R stetig größer.
-
Im
zweiten Ausführungsbeispiel
wird wie im ersten Ausführungsbeispiel
eine Querschnittsfläche S
des Luftdurchgangs 20 vom Spiralanfang der Spirale 15 zur
Seite des Spiralendabschnitts 21 linear größer. Die
Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 am Querschnitt
(11E) im Spiralendabschnitt 21 ist die
gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb
ist die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 im Spiralendabschnitt 21 gleich
der entsprechenden Querschnittsfläche im ersten Ausführungsbeispiel.
-
Außerdem ist
der in 11B dargestellte Querschnitt
der Seitenwand 19 gleich jenem von 11A (Querschnitt
im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25), der derart
gebogen konstruiert ist, dass die Neigung der Seite des Motors 14 größer als
die Neigung der Seite der Ansaugöffnung 16 ist. Der
Querschnitt der Seitenwand 19 an jedem der Querschnitte
von 11C und 11D ist
im Gegensatz dazu jedoch derart gebogen konstruiert, dass die Neigung
der Seite der Ansaugöffnung 16 größer als
die Neigung der Seite des Motors 14 ist.
-
Im
zweiten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 auf
das 0,71-fache des Außendurchmessermaßes des
Lüfterrades 11 eingestellt,
womit die Körpergröße in der
Radialrichtung der Spirale 15 im Vergleich zu jener im
ersten Ausführungsbeispiel (doppelstrichpunktierte
Linie in 10) reduziert ist, aber man
kann eine Reduktionswirkung eines spezifischen Geräuschpegels äquivalent
zu jener im ersten Ausführungsbeispiel
erzielen.
-
12 ist
ein Diagramm einer Beziehung zwischen dem maximalen Radius R im
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und einem spezifischen Geräuschpegel
und zeigt das Messergebnis des spezifischen Geräuschpegels bezüglich des
Gebläses 10 im
zweiten Ausführungsbeispiel
und eines Gebläses,
bei dem der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 sich
relativ zum Gebläse
im zweiten Ausführungsbeispiel ändert. Jedes der
für diese
Messung benutzten Gebläse
ist so konstruiert, dass ein Erweiterungswinkel α des minimalen Radius r 3 bis
5 Grad beträgt
und eine Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 linear größer wird.
-
Wie
in 12 dargestellt, findet man heraus, dass der maximale
Radius R auf einen Bereich von 0,7 bis 1,0 des Außendurchmessermaßes des
Lüfterrades 11 eingestellt
ist, was es möglich
macht, den minimalen spezifischen Geräuschpegel und den spezifischen
Geräuschpegel
zur Zeit der hohen Luftmenge beide drastischer zu reduzieren als
im Vergleichsbeispiel 1.
-
13 ist
ein Diagramm des Messergebnisses eines spezifischen Geräuschpegels
(durchgezogene Linie) im zweiten Ausführungsbeispiel. In 13 zeigt
die gestrichelte Linie das Messergebnis bezüglich eines Gebläses (Vergleichsbeispiel 31,
bei dem der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 auf
das 0,92-fache des Außendurchmessermaßes d des
Lüfterrades 11 gegenüber dem
zweiten Ausführungsbeispiel
geändert
ist.
-
Wie
in 13 dargestellt, sind die spezifischen Geräuschpegeleigenschaften
im zweiten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen gleich dem spezifischen Geräuschpegel im Vergleichsbeispiel
3. D.h. selbst wenn der maximale Radius R im motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 auf
das 0,71-fache des Außendurchmessermaßes d des
Lüfterrades 11 gesetzt
wird, um die Körpergröße in der
Radialrichtung der Spirale 15 zu reduzieren, ist es möglich, eine
Reduktionswirkung des spezifischen Geräuschpegels zu erreichen.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
Das
dritte Ausführungsbeispiel
ist mit einem Gebläse
versehen, bei dem der Nasenabschnitt 23 im zweiten Ausführungsbeispiel
in eine Konstruktion ähnlich
dem Nasenabschnitt der JP 2002-339899 A geändert ist. 14A ist eine Teildraufsicht eines Gebläses 10 im
dritten Ausführungsbeispiel. 14B ist eine Detailansicht entlang des Pfeils
K von 14A.
-
Im
dritten Ausführungsbeispiel
ragt ein Wandabschnitt 26 auf der Seite der Ansaugöffnung 16 angrenzend
zum Nasenabschnitt 23 zur Rückseite (Richtung des Pfeils
b in 14A) weg von einem Wandabschnitt 27 auf
der gegenüberliegenden
Seite (der Seite des Motors 14) zur Ansaugöffnung 16 angrenzend
an den Nasenabschnitt 23. D.h. der Endabschnitt auf der
Rückseite
der Lüfterdrehrichtung
a des Wandabschnitts nahe zum Nasenabschnitt 23 ist relativ
zur Drehachse 12 zur Lüfterraddrehrichtung
a geneigt.
-
Da
im dritten Ausführungsbeispiel
der Wandabschnitt 26 auf der Seite der Ansaugöffnung 16 nahe
dem Nasenabschnitt 23 entgegen der Lüfterraddrehrichtung a (der
Seite des Spiralendabschnitts 21) auf der der Ansaugöffnung 16 nahe
dem Nasenabschnitt 23 abgewandten Seite (der Seite des
Motors 14) weiter als der Wandabschnitt 27 vorsteht, wird
der auf die Seite der Ansaugöffnung 16 strömende Rezirkulationsstrom,
wie in einem Pfeil e von 14B dargestellt,
entlang der Wandabschnitte 26, 27 als Ganzes mit
einem hohen Druck zu der der Ansaugöffnung 16 abgewandten
Seite geleitet.
-
Deshalb
ist es möglich,
da der Rezirkulationsstrom wahrscheinlich nicht zwischen den Schaufeln 13 zurückströmt, um mit
der vom Lüfterrad 11 geblasenen
Luft zur stromabwärtigen
Seite zu strömen, eine
Störung
zwischen dem Rezirkulationsstrom und der Ansaugluft zu beschränken. Als
Ergebnis kann ein Niederfrequenzgeräusch, das durch die Störung zwischen
dem Rezirkulationsstrom und der Ansaugluft be wirkt wird, reduziert
werden, wodurch der spezifische Geräuschpegel weiter reduziert
wird.
-
Es
sollte beachtet werden, dass das dritte Ausführungsbeispiel mit einem Gebläse versehen
ist, bei dem der Nasenabschnitt 23 im zweiten Ausführungsbeispiel
in eine Konstruktion ähnlich
dem Nasenabschnitt der JP 2002-339899 A geändert ist, aber selbst wenn
der Nasenabschnitt 23 im ersten Ausführungsbeispiel in eine Konstruktion ähnlich dem
Nasenabschnitt der JP 2002-339899 A geändert wird, ist es möglich, den ähnlichen
Effekt zu erzielen.
-
(Viertes Ausführungsbeispiel)
-
Im
dritten Ausführungsbeispiel ändert sich die
Querschnittskonstruktion des Luftdurchgangs 20 vom motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 nur
in der Breitenrichtung (der Richtung senkrecht zur Drehachse 12)
und ändert sich
nicht in der Höhenrichtung
(der Axialrichtung der Drehachse 12). Im vierten Ausführungsbeispiel ändert sich
jedoch die Querschnittskonstruktion des Luftdurchgangs 20 nicht
nur in der Breitenrichtung vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21,
sondern ändert
sich auch in der Höhenrichtung.
-
15 ist
eine Draufsicht eines Gebläses
im vierten Ausführungsbeispiel.
In 15 zeigt eine doppelstrichpunktierte Linie der
Spirale 15 eine Kontur der Spirale 15 im dritten
Ausführungsbeispiel.
-
Es
sollte beachtet werden, dass in 16B bis 16E eine doppelstrichpunktierte Linie jeweils Positionen
eines ansaugöffnungsseitigen Wandabschnitts 17 und
eines motorseitigen Wandabschnitts 18 im motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 (16A)
zeigt.
-
Im
vierten Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 im motorseitigen
Spiralanfangsabschnitt 25 (16A)
im Wesentlichen die gleiche wie im dritten Ausführungsbeispiel. Außerdem sind
in der Mitte (16B bis 16D)
und im Spiralendabschnitt 21 (16E) der
minimale Radius r und der maximale Radius R des Spiralradius beide
im Vergleich zum dritten Ausführungsbeispiel
reduziert, und die Position der Seitenwand 19 ist näher zur
Drehachse 12 als im dritten Ausführungsbeispiel. Deshalb ist
die Breite des Luftdurchgangs 20 kleiner als im dritten
Ausführungsbeispiel.
-
Andererseits
wird der Raum zwischen dem öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 und dem motorseitigen Wandabschnitt 18 vom
Spiralanfangsabschnitt 25 zum Spiralendabschnitt 21 größer. D.h.
die Höhe
des Luftdurchgangs (Maß des
Luftdurchgangs in axialer Richtung (Oben/Unten-Richtung in 16A bis 16E)
der Drehachse 12) wird vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21 größer.
-
Dadurch
kann die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel
vom Spiralanfang der Spirale 15 zur Seite des Spiralendabschnitts 21 linear
vergrößert werden. Als
Ergebnis kann das vierte Ausführungsbeispiel eine
Reduktionswirkung des spezifischen Geräuschpegels äquivalent zu jener im dritten
Ausführungsbeispiel
erzielen und auch die Körpergröße der Spirale 15 weiter
reduzieren.
-
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
-
Im
ersten Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 in der
Spirale 15 am motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und in
der Mitte (der Position zwischen dem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und
dem Spiralendabschnitt 21) jeweils auf der Seite der Ansaugöffnung 16 linear
und auf der Seite des Motors 14 auch zur radialen Außenseite
der Spirale 15 geneigt. Zusätzlich ist im zweiten Ausführungsbeispiel
die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 in der Spirale 15 am
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und in der Mitte
jeweils im Wesentlichen in der Mitte und schräg gebogen.
-
Im
fünften
Ausführungsbeispiel
ist jedoch, wie in 17 dargestellt, die gesamte
Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 in der Spirale 15 an jedem
motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zwischen den Wandabschnitten 17, 18 so
gekrümmt, dass
sie vom öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 zum motorseitigen Wandabschnitt 18 zur
radialen Außenseite
der Spirale 15 geneigt ist.
-
17 ist
ein Querschnitt eines Beispiels eines Querschnitts in jedem des
motorseitigen Spiralanfangsabschnitts 25 und der Mitte
im fünften
Ausführungsbeispiel.
Selbst wenn die Seitenwand 19 wie im Fall des fünften Ausführungsbeispiels
ausgebildet ist, kann die Wirkung ähnlich dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
erreicht werden.
-
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
-
In
jedem der obigen Ausführungsbeispiele
ist die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 in der
Spirale 15 am motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und
in der Mitte (dem Abschnitt zwischen dem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und dem
Spiralendabschnitt 21) derart ausgebildet, dass der Spiralradius
angrenzend an den öffnungsseitigen Wandabschnitt 17 der
minimale Radius r ist. Im sechsten Ausführungsbeispiel ist jedoch,
wie in 18 dargestellt, die Seitenwand 19 derart
ausgebildet, dass der Spiralradius an anderen Stellen als angrenzend
an den öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 der minimale Radius r ist.
-
Zum
Beispiel ist 18 ein Querschnitt eines Beispiels
eines Querschnitts in jedem des motorseitigen Spiralanfangsabschnitts 25 und
der Mitte im sechsten Ausführungsbeispiel.
Im sechsten Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittskonstruktion der Seitenwand 19 im Wesentlichen
so gewölbt,
dass sie zur Seite der Drehachse 12 (linke Seite in 18) konkav
ist. Der minimale Radius r des Spiralradius ist an der Seitenwand 19 etwa
in der Mitte zwischen den Wandabschnitten 17, 18 positioniert.
-
Der
maximale Radius R des Spiralradius ist angrenzend an den motorseitigen
Wandabschnitt 18 lokalisiert. Selbst wenn die Seitenwand 19 wie
im Fall des sechsten Ausführungsbeispiels
ausgebildet ist, kann man die Wirkung ähnlich jedem der obigen Ausführungsbeispiele
erhalten.
-
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
-
Bezug
nehmend nun auf 19 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. 19 stellt einen Querschnitt
der Spirale 15 am Spiralanfangsabschnitt 25 und
in dem Bereich vor dem Spiralendabschnitt 21 dar. In diesem
Ausführungsbeispiel hat
der Querschnitt der Seitenwand 19 eine konvexe Krümmung derart,
dass die Seiten wand 19 von der Drehachse 12 weg
gebogen ist. Daher findet man den maximalen Radius R des Spiralradius
zwischen dem öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 und dem motorseitigen Wandabschnitt 18.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
findet man den maximalen Radius R näher zum motorseitigen Wandabschnitt 18 als
zum öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17. Den minimalen Radius r findet man ähnlich den
oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
angrenzend an den öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17. Daher können Wirkungen erhalten werden,
die ähnlich
einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind.
-
(Achtes Ausführungsbeispiel)
-
Bezug
nehmend nun auf 20 ist ein achtes Ausführungsbeispiel
dargestellt. Der Querschnitt der Spirale 15 ist am Spiralendabschnitt 21 gezeigt. In
diesem Ausführungsbeispiel
hat der Querschnitt der Seitenwand 19 zwei ebene Enden,
die sich zwischen dem öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17 und dem motorseitigen Wandabschnitt 18 treffen.
Die zwei Enden der Seitenwand 19 sind relativ zur Achse 12 nach
außen
geneigt. Daher ist der maximale Radius R zwischen dem öffnungsseitigen Wandabschnitt 17 und
dem motorseitigen Wandabschnitt 18 lokalisiert. In dem
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der maximale Radius R etwas näher zum motorseitigen Wandabschnitt 18 positioniert.
Den minimalen Radius R findet man ähnlich den obigen Ausführungsbeispielen
angrenzend zum öffnungsseitigen
Wandabschnitt 17. Daher kann man Wirkungen erhalten, die ähnlich einem
oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind.
-
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
-
Bezug
nehmend nun auf 21 ist ein neuntes Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Der Querschnitt der Spirale 15 ist am
Spiralendabschnitt 21 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Querschnitt der gesamten Seitenwand 19 linear und ist
relativ zur Drehachse 12 geneigt. Die Neigung der Seitenwand 19 ist
derart, dass man den maximalen Radius R angrenzend an den motorseitigen Wandabschnitt 18 findet
und den minimalen Radius r angrenzend an den öffnungsseitigen Wandabschnitt 17 findet.
Daher kann man Wirkungen erhalten, die ähnlich einem oder mehreren
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
sind.
-
(Weitere Ausführungsbeispiele)
-
In
jedem der obigen Ausführungsbeispiele wird
die Querschnittsfläche
S des Luftdurchgangs 20 vom Spiralanfang der Spirale 15 zur
Seite des Spiralendabschnitts 21 linear größer, aber
sie kann sich auch in der gleichen Weise wie beim Vergleichsbeispiel
1 als logarithmische Spirale zum Spiralanfang der Spirale 15 zur
Seite des Spiralendabschnitts 21 verändern.
-
Außerdem ist
im ersten Ausführungsbeispiel der
maximale Radius R vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt zum Spiralendabschnitt 21 konstant, und
im zweiten Ausführungsbeispiel
wird der maximale Radius R vom motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 zum
Spiralendabschnitt 21 stetig größer. Der maximale Radius R
kann jedoch zwischen dem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und
dem Spiralendabschnitt 21 in Teilen konstant gemacht werden
und kann in den übrigen
Bereichen zwischen dem motorseitigen Spiralanfangsabschnitt 25 und dem
Spiralendabschnitt 21 stetig größer werden.
-
Während nur
die ausgewählten
Ausführungsbeispiele
zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung ausgewählt worden
sind, ist es aus dieser Offenbarung für den Fachmann offensichtlich, dass
verschiedene Änderungen
und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang
der Erfindung zu verlassen, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert
ist. Ferner ist die obige Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung nur zu Veranschaulichung vorgesehen und nicht zum Zweck
der Beschränkung
der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche definiert
ist.