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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung mit einem Lüfter und einer Zarge, wobei der Lüfter eine Mehrzahl von radial ausgerichteten Lüfterschaufeln aufweist und entlang seines Umfangs von der Zarge eingefasst ist, wobei zwischen dem Lüfter und der Zarge ein umlaufender Luftspalt vorgesehen ist, wobei die Lüfterschaufeln jeweils eine Anströmseite und eine Abströmseite aufweisen.
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Stand der Technik
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In Kraftfahrzeugen wird ein Lüfter verwendet, um zusätzlich Luft durch die Wärmeübertrager des Fahrzeugs zu fördern. Hierzu ist der Lüfter in einer Zarge eingehaust, welche an der Rückseite des Wärmeübertragerermoduls angeordnet ist. Das Wärmeübertragermodul umfasst dabei eine Anzahl von Wärmeübertragern, die im Betrieb mit Kühlluft durchströmt werden.
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Zwischen dem Lüfterrad und der Zarge ist ein Luftspalt vorgesehen. Dieser ist abhängig von den Fertigungs- und Montagetoleranzen und ist gleichzeitig durch die Bauraumverhältnisse im Motorraum beeinflusst.
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Durch die Umströmung und Überströmung der Blattspitzen des Lüfters können Verwirbelungen entstehen, die sich negativ auf die Fördermenge und damit auf den Wirkungsgrad des Lüfters auswirken.
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Eine Lüftervorrichtung, welche im Wesentlichen aus dem Lüfter und der den Lüfter umgebenden Zarge besteht, ist für den Betrieb dann besonders vorteilhaft, wenn möglichst geringe Verwirbelungen an den Lüfterschaufeln des Lüfters entstehen und die entstehenden Verwirbelungen möglichst vollständig von den Lüfterschaufeln weggeleitet werden.
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Nachteilig an Lüftervorrichtungen nach dem Stand der Technik ist es, dass insbesondere die Entstehung von Verwirbelungen nicht in ausreichendem Maße reduziert wird und die entstehenden Verwirbelungen nicht in ausreichendem Maße von den Lüfterschaufeln abgeleitet werden und so der Wirkungsgrad des Lüfters reduziert ist.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lüftervorrichtung bereitzustellen, welche die Entstehung und Verbreitung von Verwirbelungen an den Lüfterschaufeln des Lüfters reduziert, indem sie für eine Ableitung der entstehenden Verwirbelungen sorgt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Lüftervorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Lüftervorrichtung mit einem Lüfter und einer Zarge, wobei der Lüfter eine Mehrzahl von radial ausgerichteten Lüfterschaufeln aufweist und entlang seines Umfangs von einer Zarge eingefasst ist, wobei zwischen dem Lüfter und der Zarge ein umlaufender Luftspalt vorgesehen ist, wobei die Lüfterschaufeln jeweils eine Anströmseite und eine Abströmseite aufweisen, wobei zwischen einer anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze und der Zarge ein erstes Luftvolumen vorgesehen ist, welches im Vergleich zu einem zweiten Luftvolumen, welches zwischen einer abströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze und der Zarge vorgesehen ist, größer ist.
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Durch ein größeres Luftvolumen zwischen den anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitzen und der Zarge im Vergleich zu den abströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitzen und der Zarge, wird den entstehenden Verwirbelungen ein Ausweichraum geboten, der dazu beiträgt, dass die Verwirbelungen von dem Lüfter und insbesondere den Lüfterschaufeln ferngehalten werden. Dies führt zu einer besseren Förderung der Luft und damit zu einem verbesserten Wirkungsgrad des Lüfters.
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Die anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze beziehungsweise die abströmseitige bezeichnet dabei jeweils den am weitesten von der Drehachse des Lüfters entfernten Bereich auf der Anströmseite beziehungsweise der Anströmseite der einzelnen Lüfterschaufeln.
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Das erste und das zweite Luftvolumen sind jeweils im Wesentlichen von der Luft in dem Luftspalt zwischen dem Lüfter und der Zarge gebildet. Dabei ist das erste Luftvolumen durch die Luft im Luftspalt zwischen der Anströmseite des Lüfters und der Zarge gebildet und das zweite Luftvolumen durch die Luft im Luftspalt auf der Abströmseite des Lüfters und der Zarge gebildet.
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Die Anströmseite des Lüfters bezeichnet die Seite, von der die Luft von dem Lüfter angesaugt wird. Die Anströmseite bezeichnet die Seite des Lüfters von der die Luft abgeblasen wird.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der den Lüfter einfassende Bereich der Zarge ringförmig ausgebildet ist.
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Da der Lüfter im Regelfall einen kreisrunden Umfang aufweist ist es vorteilhaft, wenn der Bereich der Zarge, welcher den Lüfter einfasst ebenfalls kreisrund, beziehungsweise ringförmig ausgebildet ist, um einen gleichmäßigen Luftspalt entlang des Umfangs des Lüfters zu erreichen.
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Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die Zarge eine umlaufende Aussparung aufweist, wobei die Aussparung im Bereich einer radialen Verlängerung der Lüfterschaufeln in der Zarge verläuft, wobei das erste Luftvolumen im Wesentlichen durch die Aussparung gebildet ist.
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Durch eine umlaufende Aussparung kann das Luftvolumen zwischen Lüfter und Zarge partiell erhöht werden. So ist es besonders vorteilhaft, wenn das Luftvolumen zwischen der Anströmseite des Lüfters und der Zarge erhöht wird und dabei das Luftvolumen zwischen der Anströmseite des Lüfters und der Zarge unverändert bleibt.
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Auch kann es zweckmäßig sein, wenn die Aussparung in einer radialen Verlängerung der Anströmseite der Lüfterschaufeln angeordnet ist.
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Um insbesondere das Luftvolumen über der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze zu erhöhen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aussparung in einer radialen Verlängerung der Anströmseite in der Zarge angeordnet ist.
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In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass die Aussparung dreiseitig geschlossen und einseitig offen ausgeführt ist, wobei die offene Seite zu der Drehachse des Lüfters hin angeordnet ist.
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Durch eine zur Drehachse geöffnete Aussparung kann das Luftvolumen besonders vorteilhaft vergrößert werden. Zudem können entstehende Verwirbelungen direkt in die Aussparung abgeleitet werden und somit vom Lüfter ferngehalten werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, kann es vorgesehen sein, dass die Aussparung in einer Ebene entlang der Drehachse des Lüfters einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zarge eine umlaufende Kammer aufweist, wobei die anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitzen der Lüfterschaufeln in die Kammer hineinragen.
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Eine in der Zarge angeordnete umlaufende Kammer kann ebenfalls das Luftvolumen zwischen der Anströmseite des Lüfters und der Zarge erhöhen, Durch ein Hineinragen der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitzen ist weiterhin sichergestellt, dass entstehende Verwirbelungen direkt in die Kammer abgeleitet werden und somit die negativen Auswirkungen auf den Wirkungsgrad des Lüfters reduziert werden. Zusätzlich verhindert die den Lüfter teilweise umfassende Kammer eine ungewollte Rückströmung der Luft von der Abströmseite zu der Anströmseite des Lüfters durch den Luftspalt zwischen Lüfter und Zarge, da die rückströmende Luft ebenfalls in der Kammer gefangen wird.
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Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Wandung, welche die Kammer zur Drehachse des Lüfters hin abschließt, einen geringeren Abstand zur Drehachse des Lüfters aufweist, als die anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze.
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Durch ein Wandelement, das in einer Sicht auf die Anströmseite des Lüfters den Lüfter teilweise überdeckt kann eine vorteilhafte Reduktion von Verwirbelungen an der Anströmseite des Lüfters erreicht werden. Die Ableitung von entstehenden Verwirbelungen in die Kammer ist dadurch ebenfalls begünstigt.
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In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass dem ringförmigen Bereich der Zarge in Luftdurchströmungsrichtung ein zweiter Bereich vorgelagert ist, welcher in einer Ebene parallel zum Lüfter eine größerer Querschnittsfläche, als der ringförmige Bereich der Zarge aufweist.
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Durch einen vorgelagerten Bereich größeren Durchmessers oder mit einer größeren Querschnittsfläche kann ebenfalls eine Vergrößerung des Luftvolumens zwischen Lüfter und Zarge erreicht werden.
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Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn die Anströmseite des Lüfters in den zweiten Bereich hineinragt.
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Durch eine Positionierung des Lüfters mit seiner Anströmseite in den vorgelagerten Bereich mit dem größeren Querschnitt kann das Luftvolumen zwischen Lüfter und Zarge erhöht werden, wodurch die Entstehung von Verwirbelungen reduziert wird und die entstehenden Verwirbelungen vom Lüfter weggeleitet werden, was dem Wirkungsgrad des Lüfters dienlich ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Ansicht einer Lüftervorrichtung, die aus einem Lüfter und einer den Lüfter umgebenden Zarge besteht, die Zarge, welche als Schnittbild dargestellt ist, weist dabei eine umlaufende Aussparung auf,
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2 eine Detailansicht des Schnitts durch die Zarge der 1,
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3 ein Strömungsbild um einen Lüfter in einer konventionellen Zarge,
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4 ein Strömungsbild um einen Lüfter in einer erfindungsgemäßen Zarge mit umlaufender Aussparung,
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5 bis 12 jeweils eine Ausführungsform der umlaufenden Aussparung mit unterschiedlichen Querschnitten,
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13 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüftervorrichtung mit einer dem Lüfter in Luftströmungsrichtung vorgelagerten Kammer, in welche die anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitzen des Lüfters eingreifen, und
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14 eine alternative Ausführungsform einer Lüftervorrichtung, wobei der Lüfter dem ringförmigen Bereich der Zarge in Luftströmungsrichtung vorgelagert ist, sodass das Luftvolumen zwischen der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze und der Zarge vergrößert ist.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt eine Lüftervorrichtung 1, welche im Wesentlichen aus einer Zarge 3 sowie einem Lüfter 7 besteht. Die Zarge 3 ist dabei als Schnittbild dargestellt, der Lüfter 7 ist vollständig dargestellt. Der Lüfter 7 weist eine Nabe und eine Mehrzahl von radial ausgerichteten Lüfterschaufeln 2 auf. Die Lüfterschaufeln 2 sind umlaufend am Umfang der Nabe des Lüfters 7 angeordnet. Die Nabe ist dabei um eine Drehachse drehbar gelagert. Diese Drehachse stellt die Drehachse des Lüfters 7 dar.
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Die Zarge 3 umfasst den Lüfter 7 dabei entlang seines Umfangs. Zwischen der Innenwand der Zarge 3 und den äußersten radialen Spitzen der Lüfterschaufeln 2 des Lüfters 7 ist ein umlaufender Luftspalt vorgesehen, der zwischen den Spitzen der Lüfterschaufeln 2 und der Zarge 3 verläuft. Der Luftspalt ermöglicht das freie Drehen des Lüfters 7 innerhalb der Zarge 3.
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Die Zarge 3 der 1 weist einen axial ausgerichteten ringförmigen Bereich 4 auf. Weiterhin weist die Zarge 3 einen radial ausgerichteten umlaufenden Flansch 5 auf. Der umlaufende Flansch 5 und der ringförmige Bereich 4 sind über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden.
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Der axial ausgerichtete ringförmige Bereich 4 weist eine umlaufende Aussparung 6 auf. Die Aussparung 6 kann dabei wie in der 1 gezeigt derart am ringförmigen Bereich 4 angeordnet sein, dass sich an die Aussparung 6 direkt der Verbindungsbereich zum umlaufenden Flansch 5 anschließt.
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In alternativen Ausführungen ist auch eine abweichende Positionierung der Aussparung am axial ausgerichteten ringförmigen Bereich vorsehbar. Beispielsweise kann die Aussparung derart am ringförmigen Bereich angeordnet sein, dass die axiale Erstreckung des ringförmigen Bereichs in zwei Teilabschnitte aufgeteilt wird. Ausgehend von einem ersten Teilabschnitt des axialen Bereichs schließt sich die Aussparung an, auf welche der zweite Teilabschnitt des axialen Bereichs folgt, worauf sich der Verbindungsbereich zum radial ausgerichteten umlaufenden Flansch anschließt.
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Der umlaufende Flansch 5 ist in den 1 und 2 nicht vollständig dargestellt. Er erstreckt sich über die gezeigte kreisrunde Ausprägung hinaus und dient beispielsweise der Anbindung an einen Wärmeübertrager. Der umlaufende Flansch 5 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in der beschnitten Ansicht dargestellt. Die tatsächlichen Endbereiche des umlaufenden Flansches 5 können beispielsweise einer rechteckigen Form folgen, um passgenau an einen Wärmeübertrager adaptiert werden zu können.
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Die Aussparung 6 ist dabei im Querschnitt rechteckig und erweitert das innere, von der Zarge 3 umschlossene, Luftvolumen der Zarge 3 im Vergleich zu einer Ausführung ohne die Aussparung 6.
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Die 2 zeigt eine Detailansicht der bereits in 1 gezeigten Lüftervorrichtung 1. Insbesondere ist hier der Aufbau der Zarge 3 sowie des axialen ringförmigen Bereichs 4 der Zarge 3 zu erkennen. Der axiale ringförmige Bereich 4, welcher den Lüfter 7 umfasst, weist die bereits in 1 angesprochene Aussparung 6 auf.
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Die Aussparung 6 ist durch eine dreiseitig geschlossene und einseitig offene Form gebildet. Die Aussparung 6 weist in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel drei Wandelemente 6a, 6b, 6c auf, die die Aussparung 6 im Wesentlichen bilden.
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Die beiden Wandelemente 6b und 6c sind dabei parallel zueinander ausgerichtet und verlaufen in einem Winkel von 90° zu dem axialen ringförmigen Bereich 4. Das Wandelement 6a verbindet die Wandelemente 6b und 6c miteinander und schließt die Aussparung an der dem Lüfter 7 abgewandten Seite ab. Das Wandelement 6a verläuft dabei im Wesentlichen parallel zum axial ausgerichteten ringförmigen Bereich 4 der Zarge 3. Alle drei Wandelemente 6a, 6b, 6c verlaufen dabei geradlinig.
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In alternativen Ausführungsformen kann die Aussparung auch durch abweichende Orientierungen und Gestaltungen der Wandelemente erzeugt werden. Hierzu wird insbesondere auf die 5 bis 12 verwiesen.
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Die Aussparung 6 ist vollständig umlaufend um den gesamten Umfang der Zarge 3 ausgeführt. Die offene Seite der Aussparung 6 ist hin zur Drehachse des Lüfters 7 orientiert. Auf diese Weise steht das innere Luftvolumen 10 der Aussparung 6 in direkter Verbindung mit dem Luftvolumen im Inneren der Zarge 3, in welchem der Lüfter 7 rotiert. Dadurch wird das Luftvolumen im Inneren der Zarge 3 um das Luftvolumen 10 der Aussparung 6 vergrößert.
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Die Lüfterschaufeln 2 weisen zum einen eine Anströmseite 8 auf und eine Abströmseite 9, welche der Anströmseite 8 gegenüberliegt. Die Anströmseite 8 beziehungsweise die Abströmseite 9 sind anhand der Luftströmung definiert, welche in der 2 von links auf den Lüfter 7 auftrifft und auf der rechten Seite von dem Lüfter 7 wegströmt.
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Die Lüfterschaufeln weisen jeweils eine anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze 11 auf sowie eine anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze 12. Die anströmseitige und die anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze 11, 12 bilden jeweils die, in radialer Richtung gesehen, von der Drehachse des Lüfters 7 am weitesten entfernten Punkte des Lüfters 7.
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Wie in 2 zu erkennen ist, ist insbesondere die Anströmseite 8 der Lüfterschaufeln 2 direkt in einer radialen Verlängerung zur Aussparung 6 angeordnet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da störende Verwirbelungen, welche es durch die Aussparung 6 zu minimieren gilt, bevorzugt an der anströmseitigen Seite der Lüfterschaufeln 2 auftreten. Durch die Vergrößerung des Luftvolumens zwischen der Zarge 3 und der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 11 werden entstehende Verwirbelungen in das Luftvolumen 10 der Aussparung 6 abgeleitet. Dies reduziert die Störeinflüsse auf den Lüfter 7 und erhöht somit den Wirkungsgrad des Lüfters 7.
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Wesentlich ist hierbei, dass die Aussparung 6 derart positioniert ist, dass das Luftvolumen zwischen der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 11 und der Zarge erhöht wird, wobei das Luftvolumen zwischen der abströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 12 und der Zarge 3 im Wesentlichen unverändert bleibt. Eine allgemeine Erhöhung des Luftvolumens zwischen der Schaufel 2 und der Zarge 3 führt ebenfalls zu einer Wirkungsgradreduktion des Lüfters 7.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils Strömungsbilder innerhalb einer Lüftervorrichtung, wie sie beispielsweise in den 1 und 2 gezeigt ist. Diese Strömungsbilder sind in Simulationsprogrammen erzeugt worden und zeigen die Entstehung von Verwirbelungen 22, 26 für den Fall, dass die Zarge 20 keine zusätzliche Aussparung aufweist oder für den Fall, dass die Zarge 23 eine zusätzliche Aussparung 24 aufweist.
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Die 3 zeigt dabei den Stand der Technik mit einer Zarge 20, welche einen ringförmigen Bereich aufweist, der den Lüfter 21 vollständig umlaufend umfasst. Die Verwirbelungen 22 entstehen wie bereits angedeutet, insbesondere im Bereich der Lüfterschaufelspitzen und hierbei insbesondere auf der Anströmseite des Lüfters 21.
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Die 4 zeigt wie eine zusätzliche Aussparung 24 am ringförmigen Bereich der Zarge 23 die Verwirbelung 26 in das Luftvolumen der zusätzlichen Aussparung 24 ableitet und somit die Beeinträchtigung des Lüfters 25 geringer ausfällt. Die 3 und 4 dienen zur Erzeugung eines besseren Verständnisses des Erfindungsgedankens.
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Die nachfolgenden 5 bis 12 zeigen jeweils eine Zarge 30 und einen in dieser Zarge angeordneten Lüfter 32. Die Aussparung, welche bereits in den 1, 2 und 4 angedeutet wurde, ist in den 5 bis 12 in unterschiedlichen geometrischen Gestaltungen dargestellt. Die 5 bis 12 stellen somit einen Überblick über verschiedene mögliche Konfigurationen der Aussparung im Bereich des axial ausgerichteten ringförmigen Bereichs der Zarge 30 dar. Die Aussparung ist jeweils an dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge angeordnet. An die Aussparung schließt sich jeweils ein Verbindungsbereich zu einem radial ausgerichteten Flanschbereich an.
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Die 5 bis 12 stellen jedoch keine abschließende Aufzählung der möglichen Ausgestaltungen der Aussparung dar.
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Die 5 zeigt eine Ausführungsform der Aussparung 31, welche durch eine dreiseitig geschlossene und einseitig offene Aussparung 31 gekennzeichnet ist. Die offene Seite der Aussparung ist dabei zum Lüfter 7 hin orientiert.
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Die Aussparung 31 ist durch die Wandelemente 31a, 31b und 31c gebildet. Das Wandelement 31a ist dabei im Wesentlichen parallel zu dem axialen ringförmigen Bereich der Zarge 30 ausgerichtet. Die beiden sich gegenüberliegenden Wandelemente 31b und 31c sind jeweils in Winkeln die ungleich 90° zum axialen ringförmigen Bereich sind voneinander weg geneigt. Der Querschnitt der Aussparung 31 erweitert sich daher ausgehend vom Lüfter.
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An das Wandelement 31b der Aussparung 31 schließt sich der Verbindungsbereich an, der den radial ausgerichteten Flansch mit dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30 verbindet.
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Die 6 zeigt eine Ausführungsform einer Aussparung 33, wobei der Querschnitt der Aussparung 33 eine dreieckige Form annimmt. Die Aussparung 33 ist durch die Wandelemente 33a und 33b gebildet. Beide Wandelemente sind mit einem Winkel ungleich 90° zum axialen ringförmigen Bereich der Zarge 30 einander zugeneigt. Die dem Lüfter 32 abgewandten Endbereiche der Wandelemente 33a und 33b sind dabei miteinander verbunden, wodurch die Aussparung 33 abgeschlossen wird. Der Querschnitt der Aussparung 33 verjüngt sich somit ausgehend von dem axialen ringförmigen Bereich der Zarge 30.
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Die 7 zeigt eine Ausführungsform einer Aussparung 34, die aus den Wandelementen 34a, 34b und 34c gebildet ist. Ähnlich wie in der 6 sind die beiden sich gegenüberliegenden Wandelemente 34b und 34c mit Winkeln, die ungleich 90° zum axial ausgerichteten ringförmigen Bereich sind, einander zugeneigt. Das im Wesentlichen parallel zum axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge verlaufenden Wandelement 34a verbindet dabei die Wandelemente 34b und 34c an ihren dem Lüfter 32 abgewandten Endbereichen miteinander.
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Aufgrund dessen, dass die Wandelemente 34b und 34c beide einander zugeneigt sind verjüngt sich der Querschnitt de Aussparung 34 vom Lüfter 32 weg.
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In alternativen Ausführungen ist es auch denkbar, dass ein erstes der beiden Wandelemente, welche die Seitenwandungen der Aussparungen bilden, in einem Winkel von 90° zu dem axialen ringförmigen Bereich der Zarge steht und das zweite Wandelemente dem ersten Wandelement zugeneigt oder von diesem abgeneigt ist. Dabei kann ein drittes Wandelement das erste und das zweite Wandelement miteinander, an ihren dem Lüfter abgewandten Bereichen, verbinden. Für den Fall, dass das zweite Wandelement dem ersten Wandelement, welches in einem 90° Winkel zum axialen ringförmigen Bereich steht, zugeneigt ist, kann auf ein drittes Wandelement verzichtet werden.
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8 zeigt eine Ausführungsform der Aussparung 35, wobei der Querschnitt der Aussparung 35 ein nach rechts gekipptes Parallelogramm darstellt. Die Aussparung 35 ist durch die drei Wandelement 35a, 35b und 35c gebildet. Das Wandelement 35a verläuft dabei im Wesentlichen parallel zu dem axial angeordneten ringförmigen Bereich der Zarge. Die beiden Wandelemente 35b, 35c verlaufen von dem axial angeordneten ringförmigen Bereich aus jeweils in einem Winkel ungleich 90° vom Lüfter 32 weg.
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Das Wandelement 35b ist dabei dem ihm gegenüberliegenden Wandelement 35C zugeneigt, wobei das Wandelement 35c von dem Wandelement 35b weggeneigt ist.
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In alternativen Ausführungsformen kann die Neigung der Wandelemente auch umgekehrt sein, wodurch eine Aussparung mit einem nach links gekipptem Parallelogramm entsteht.
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Die 9 zeigt eine Ausführungsform der Aussparung 36, wie sie bereits in den 1, 2 und 4 gezeigt wurde. Die Wandelemente 36a, 36b und 36c stehen alle im rechten Winkel zueinander, wobei die Wandelemente 36b und 36c auch in einem rechten Winkel zu dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30 stehen.
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Die 10 zeigt eine Ausführungsform der Aussparung 37, wobei der Querschnitt der Aussparung eine kreisrunde Form annimmt. Der Durchmesser des Querschnitts der Aussparung 37 ist dabei größer als die lichte Weite der Öffnung 37a, welche den Übergang von dem Luftvolumen in welchem der Lüfter 32 rotiert und dem Luftvolumen innerhalb der Aussparung 37 ist.
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In alternativen Ausgestaltungen kann die Öffnung in dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich auch größer oder gleich groß wie der Durchmesser des Querschnitts der Aussparung sein. Im Falle dessen, dass die Öffnung gleich groß wie der Querschnitt ist, würde der Querschnitt der Aussparung einen Halbkreis darstellen. Im Falle dessen, dass die lichte Weite der Öffnung größer als der Durchmesser des Querschnitts ist, würde durch das Wandelement 37b ein Teilkreis beschrieben werden, der kleiner ist als ein Halbkreis.
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Die 11 zeigt eine Ausführungsform der Aussparung 38, wobei der Querschnitt der Aussparung 38 durch einen Viertelkreis gebildet ist. Die Aussparung ist dabei durch die beiden Wandelemente 38a und 38b gebildet. Das Wandelement 38a steht dabei in einem rechten Winkel auf dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30. Das zweite Wandelement 38b verbindet den dem Lüfter 32 abgewandten Endbereich des Wandelementes 38a mit dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30. Der Verlauf des Wandelementes 38b folgt dabei einer konvexen Kurve. Das Wandelement 34a folgt einer geradlinigen Form.
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Die 12 zeigt eine Aussparung 39, die ähnlich der 11 ausgeführt ist. im Ausführungsbeispiel der 12 verläuft nun das Wandelemente 39b geradlinig im rechten Winkel zum axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30. Der Verlauf des Wandelementes 39a folgt einer konvexen Kurve und verbindet das Wandelement 39a mit dem axial ausgerichteten ringförmigen Bereich der Zarge 30.
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Die 13 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, um die Entstehung von Verwirbelungen an der Anströmseite des Lüfters zu minimieren. Hierzu weist die Lüftervorrichtung eine Zarge 40 auf, welche angeschlossen an ihren axial ausgerichteten ringförmigen Bereich eine zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch eine vollständig umlaufende Kammer 41 aufweist.
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Die Kammer 41 ist dabei so dimensioniert, dass die anströmseitige radiale Lüfterschaufelspitze 47 der Lüfterschaufel 44 in das Innenvolumen der Kammer 41 hineinragt. Hierzu ist die Kammer 41 derart gestaltet, dass das die Kammer in Richtung der Drehachse der Lüfterschaufel 44 abschließende Wandelement 43 einen geringeren Abstand zur Drehachse des Lüfters aufweist als der axial ausgerichtete ringförmige Bereich der Zarge 40. Durch die Ausbildung der Kammer 41 entsteht zwischen dem Wandelement 43 und der Anströmseite 45 der Lüfterschaufel 44 ein zusätzlicher Luftspalt.
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Betrachtet von der Anströmseite 45 der Lüfterschaufel 44, überdeckt die Kammer 41 den Lüfter im mit dem Bezugszeichen 49 markierten Bereich durch einen Überdeckungsbereich. Entstehende Verwirbelungen an der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 47 der Lüfterschaufeln 44 werden so direkt in die Kammer 41 abgeleitet und beeinträchtigen den Wirkungsgrad des Lüfters dadurch nicht negativ.
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Die der Anströmseite zugewandte Wandung der Kammer 41 ist durch den radial ausgerichteten Flansch 42 der Zarge 40 gebildet. Dieser Flansch 42 kann ebenfalls zur Anbindung der Zarge 40 an ein vorgelagertes Bauteil, wie beispielsweise einen Wärmeübertrager dienen. Er ist in der 13 nur teilweise dargestellt.
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Im Schnitt der 13 ist zu erkennen, dass sich zwischen der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 47 und der Zarge 40 beziehungsweise der zur Zarge 40 zugehörigen Kammer 41 ein wesentlich größeres Luftvolumen ausbildet als es das zwischen der abströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 48 und der Zarge 40 tut. Diese Unterschiede in den Luftvolumina beeinflussen die Wirbelentstehung positiv in dem Sinne, dass weniger Verwirbelungen entstehen und die dennoch entstehenden Verwirbelungen weniger stark sind.
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In alternativen Ausführungsformen ist auch eine Kammer vorsehbar, welche einen abweichenden Querschnitt aufweist. So sind beispielsweise auch Gestaltungen der Kamer vorsehbar, wie sie in den 5 bis 12 für die Aussparung 31 und 33 bis 39 gezeigt wurden. In alternativen Ausführungsformen kann die Überdeckung 49 ebenfalls größer oder kleiner als in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 13 dimensioniert sein. Ebenfalls kann der Luftspalt zwischen der die Kammer nach unten hin abschließenden Wandung 43 und der Anströmseite 45 der Lüfterschaufel 44 variieren.
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Die 14 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform für eine Lüftervorrichtung 58. In der Anordnung der 14 ist der Lüfter 58 mit seinen Lüfterschaufeln 51 derart positioniert, dass die Anströmseite 54 über den radial ausgerichteten Flansch 56 der Zarge 50 hinaussteht.
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In der 14 ist dieser Überstand mit dem Bezugszeichen 57 gekennzeichnet. Zwischen der anströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 52 und der Zarge 50 wird das Luftvolumen, im Vergleich zu der Ausführung nach dem Stand der Technik, durch die Positionierung des Lüfters relativ zur Zarge 50 deutlich erhöht. Das Luftvolumen zwischen der abströmseitigen radialen Lüfterschaufelspitze 53 und der Zarge 50 bleibt dagegen unverändert.
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Der radial ausgerichtete Flansch 56 ist in 14 nicht vollständig dargestellt. Wie in den bereits vorausgegangenen Figuren ist der Flansch 56 in Realität derart weitergebildet, dass er als Anbindung an einen Wärmeübertrager fungieren kann.
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Für alle in den 1, 2 und 5 bis 14 gezeigten Ausführungen gilt, dass der radial ausgerichtete Flansch und der axial ausgerichtete ringförmige Bereich der Zarge auch in einem Winkel größer oder kleiner 90° zueinander stehen können.
