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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lüftermotor.
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Axiallüftermotoren, die dazu angeordnet sind, Axialluftströme durch Drehen von Flügelrädern unter Verwendung von Antriebskräften von Motoren zu erzeugen, sind bekannt. Die Axiallüftermotoren sind z. B. in elektrischen Haushaltsgeräten, Büroautomatisierungsgeräten, Transportausrüstung usw. eingebaut und werden dazu verwendet, elektronische Komponenten zu kühlen, Gase in Gerätegehäusen zirkulieren zu lassen und so weiter. Zusätzlich dazu werden derartige Lüftermotoren manchmal dazu verwendet, Gase in Serverräumen zirkulieren zu lassen, in denen eine große Anzahl von elektronischen Geräten aufgebaut sind. Ein bekannter Lüftermotor wird beispielsweise in der
JP 2007 218150 A beschrieben.
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Der in der
JP 2007 218150 A beschriebene Lüftermotor umfasst eine Verkleidung, die einen Windkanal in derselben definiert, sowie einen Rotorlüfter und einen Stator, die in der Verkleidung untergebracht sind. Sobald dieser Lüftermotor angetrieben wird, wird bewirkt, dass sich eine Mehrzahl von Blättern des Rotorlüfters drehen, um einen Axialluftstrom in dem Windkanal zu erzeugen.
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Seit einigen Jahren besteht eine steigende Nachfrage nach einer Effizienzsteigerung von Lüftermotoren. Falls die Strömungsmenge eines Lüftermotors erhöht wird, um die Effizienz des Lüftermotors zu verbessern, nehmen Geräusche jedoch unweigerlich zu. Demgemäß besteht seit einigen Jahren eine steigende Erfordernis, Geräusche der Lüftermotoren zu reduzieren. Unterdessen besteht seit einigen Jahren eine steigende Erfordernis, die Größe der Lüftermotoren zu reduzieren. Daher ist es nicht wünschenswert, einen Lüftermotor zu vergrößern, um reduzierte Geräusche zu erzielen. Demgemäß besteht eine Nachfrage nach einer Technik zum Reduzieren von Geräuschen eines Lüftermotors, ohne einen Raum zu vergrößern, in dem der Lüftermotor eingebaut ist.
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Ein Raum, in dem der in der
JP 2007 218150 A beschriebene bekannte Lüftermotor eingebaut ist, ist ein Raum, der Flansche umfasst und der bei Betrachtung in einer Axialrichtung im Wesentlichen quadratisch ist. In diesem Fall sind Räume, die sich in der Axialrichtung zwischen den zwei Flanschen erstrecken, Toträume. Das heißt, dieser Lüftermotor weist Toträume auf, die nur einen Teil der Umfangsausdehnung desselben abdecken. Falls eine Reduzierung der Geräusche des Lüftermotors mittels solcher Toträume erzielt werden kann, kann die Reduzierung der Geräusche des Lüftermotors ohne eine Vergrößerung des Raums, in dem der Lüftermotor eingebaut ist, erzielt werden.
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Aus der
FR 2 414 649 A1 ist ein Lüfter mit axialem Fluss bekannt, der ein Gehäuse mit einem inneren Wandabschnitt aufweist, wobei in der Nähe jeder Ecke des Gehäuses ein Raum zwischen dem inneren Wandabschnitt und einem äußeren Wandabschnitt vorgesehen ist, wobei ein Durchlass durch den inneren Wandabschnitt in den Raum vorgesehen ist.
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Aus der
JP 2013 167189 A ist ein Lüfter bekannt, bei dem ein Resonanzhohlraum zwischen einer Hauswand und Gehäuseteilen des Lüfters gebildet ist, wobei eine Kommunikationsöffnung zwischen dem Resonanzhohlraum und einem Loch in der Hauswand, in der der Lüfter vorgesehen ist, gebildet ist.
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Aus der
JP 2002 371998A ist ein Lüfter bekannt, bei dem seitlich von einem Flügelrad ein Hohlraum vorgesehen ist, der eine Öffnung zu dem Flügelrad hin aufweist, um Schall zu absorbieren.
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Aus der
US 7 891 464 B2 ist ein Lüfter bekannt, der einen Resonator aufweist, um Geräusche eines elektrischen Lüfters zu absorbieren.
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Aus der
US 6 572 333 B2 ist ein Lüfter bekannt, der eine ringförmige Wand aufweist, wobei eine zu einer Auslassseite hin offene Lufttasche zwischen der ringförmigen Wand und einem Gehäusekörper gebildet ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lüftermotor mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Lüftermotor gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Lüftermotor gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst einen Motor, der einen stationären Abschnitt und einen Drehabschnitt umfasst, der dazu angeordnet ist, sich um eine Drehachse zu drehen; ein Flügelrad, das eine Mehrzahl von Blättern umfasst und dazu angeordnet ist, sich gemeinsam mit dem Drehabschnitt zu drehen; und ein Gehäuse, das dazu angeordnet ist, den Motor und das Flügelrad darin unterzubringen. Das Gehäuse umfasst einen röhrenförmigen Innenwandabschnitt, der dazu angeordnet ist, sich entlang der Drehachse von einer Einlassseite zu einer Auslassseite zu erstrecken, und dazu angeordnet ist, zumindest einen Abschnitt des Flügelrads darin unterzubringen; einen Schalldämpferabschnitt, der einen radial außerhalb des Innenwandabschnitts angeordneten Abschnitt umfasst und dazu angeordnet ist, einen Schalldämpfungsraum zwischen dem Innenwandabschnitt und dem Schalldämpferabschnitt zu definieren; und eine Kommunikationsöffnung, die dazu angeordnet ist, einen Raum innerhalb des Innenwandabschnitts in Kommunikation mit dem Schalldämpfungsraum zu bringen. Ein Abschnitt der Kommunikationsöffnung ist durch einen Endabschnitt des Innenwandabschnitts auf der Einlassseite definiert. Der Schalldämpfungsraum ist dazu angeordnet, nur einen Abschnitt einer Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts abzudecken. Der Lüftermotor gemäß dem obigen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass der Schalldämpfungsraum in einem Totraum um den Innenwandabschnitt herum angeordnet ist. Demgemäß kann eine Geräuschreduzierung ohne eine Vergrößerung eines Raums, in dem der Lüftermotor eingebaut ist, erzielt werden. Der Schalldämpferabschnitt weist einen radial außerhalb des Innenwandabschnitts angeordneten Außenwandabschnitt, und einen Flanschabschnitt, der dazu angeordnet ist, sich von einem einlassseitigen Endabschnitt des Außenwandabschnitts radial nach innen zu erstrecken, auf, wobei zumindest ein Abschnitt der Kommunikationsöffnung durch den Endabschnitt des Innenwandabschnitts auf der Einlassseite und einen Endabschnitt des Flanschabschnitts auf der Auslassseite definiert ist. Der Flanschabschnitt ist auf der Einlassseite der Blätter angeordnet. Der Flanschabschnitt weist einen Innendurchmesser auf, der gleich groß wie oder kleiner als ein Außendurchmesser der Blätter ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht eines Lüftermotors gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Schnittansicht des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine Schnittansicht des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine Schnittansicht des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine Schnittansicht des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine Perspektivansicht eines bekannten Lüftermotors;
- 7 eine Schnittansicht des bekannten Lüftermotors;
- 8 eine Schnittansicht des bekannten Lüftermotors;
- 9 ein Diagramm, das Frequenzcharakteristika von Geräuschen in Bezug auf den bekannten Lüftermotor und den Lüftermotor gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 10 ein Diagramm, das P-Q-Kurven des bekannten Lüftermotors und des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 11 ein Diagramm, das Effizienzkurven des bekannten Lüftermotors und des Lüftermotors gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 12 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 13 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 14 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 15 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 16 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 17 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 18 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 19 eine horizontale Schnittansicht des Lüftermotors gemäß dem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 20 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 21 eine Schnittansicht eines Lüftermotors gemäß einem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Hiernach werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es wird hierbei angenommen, dass eine zu einer Drehachse eines Lüftermotors parallele Richtung durch die Begriffe „Axialrichtung“ oder „axial“ bezeichnet wird, dass zu der Drehachse des Lüftermotors senkrechte Richtungen jeweils durch die Begriffe „Radialrichtung“ oder „radial“ bezeichnet werden, und dass eine Richtung entlang eines Kreisbogens, der auf der Drehachse des Lüftermotors zentriert ist, durch die Begriffe „Umfangsrichtung“ oder „Umfangs-“ bezeichnet wird.
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Außerdem wird hierbei angenommen, dass, in Bezug auf eine Axialrichtung, eine obere Seite in 2 und 3, von der Luft aufgenommen wird, als eine „Einlassseite“ oder einfach als eine „obere Seite“ bezeichnet wird, und dass eine untere Seite in 2 und 3, in deren Richtung die Luft abgegeben wird, als eine „Auslassseite“ oder einfach als eine „untere Seite“ bezeichnet wird. Es ist zu beachten, dass die obigen Definitionen der „oberen Seite“ und der „unteren Seite“ der Einfachheit der Beschreibung halber gemacht werden und keine Beziehung zu der Schwerkraftrichtung aufweisen. Lüftermotoren gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können in beliebigen Ausrichtungen verwendet werden.
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1 ist eine Perspektivansicht eines Lüftermotors 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine vertikale Schnittansicht des Lüftermotors 1, die entlang einer Ebene aufgenommen ist, die nicht durch einen Schalldämpfungsraum 40 (d. h. entlang der Linie A-A' in 4) verläuft. 3 ist eine vertikale Schnittansicht des Lüftermotors 1, die entlang einer Ebene aufgenommen ist, die durch Schalldämpfungsräume 40 (d. h. entlang der Linie B-B' in 4) verläuft.
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Der Lüftermotor 1 wird beispielsweise als eine Vorrichtung verwendet, die ein Inneres eines Raumes, z. B. eines Serverraumes, in dem eine Mehrzahl von elektronischen Geräten aufgebaut ist, mit einem Kühlluftstrom versorgt. Der Lüftermotor 1 kann einzeln verwendet werden oder alternativ dazu kann eine Mehrzahl von Lüftermotoren 1 gleichzeitig in Kombination verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Lüftermotoren 1 in einem einzelnen Serverraum eingebaut sein. Diese Lüftermotoren 1 können gleichzeitig angetrieben werden.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst der Lüftermotor 1 einen Motor 2, ein Flügelrad 3 und ein Gehäuse 4. Der Lüftermotor 1 ist ein Axiallüfter, der dazu angeordnet ist, einen nach unten gerichteten Luftstrom entlang einer Drehachse 9 zu erzeugen. Sobald der Lüftermotor 1 angetrieben wird, wird Luft von der oberen Seite des Lüftermotors 1 aufgenommen, d. h. von der Einlassseite, und die Luft wird zu der unteren Seite des Lüftermotors 1 geschickt, d. h. zu der Auslassseite.
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Der Motor 2 umfasst einen stationären Abschnitt 21 und einen Drehabschnitt 22. Der Drehabschnitt 22 wird dahin gehend gehalten, in Bezug auf den stationären Abschnitt 21 drehbar zu sein. Zusätzlich dazu ist der Drehabschnitt 22 dazu angeordnet, sich um die Drehachse 9 zu drehen.
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Der stationäre Abschnitt 21 umfasst einen Basisabschnitt 211, einen Stator 212 und zwei Lagerbauglieder 213. Der Basisabschnitt 211 ist dazu angeordnet, sich entlang der Drehachse 9 zu erstrecken, um eine zylindrische Form anzunehmen. Der Stator 212 ist ein Anker, der an einer Außenumfangsoberfläche des Basisabschnitts 211 befestigt ist.
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Der Stator 212 umfasst einen Statorkern 51 und eine Mehrzahl von Spulen 52. Der Statorkern 51 umfasst eine Mehrzahl von Zähnen, die dazu angeordnet sind, sich radial zu erstrecken. Jede der Spulen ist durch einen leitenden Draht definiert, der um einen separaten der Zähne gewickelt ist.
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Gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Kugellager als jedes der Lagerbauglieder 213 verwendet. Ein Außenlaufabschnitt jedes Lagerbauglieds 213 ist an dem Basisabschnitt 211 befestigt. Zusätzlich dazu ist ein Innenlaufabschnitt jedes Lagerbauglieds 213 an einer Welle 221 befestigt, die im Folgenden beschrieben wird, um die Welle 221 zu halten. Die Welle 221 wird somit dahin gehend gehalten, in Bezug auf den Basisabschnitt 211 drehbar zu sein.
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Der Drehabschnitt 22 umfasst die Welle 221, eine Rotorschale 222 und einen Magneten 223. Die Welle 221 ist ein säulenförmiges Bauglied, das dazu angeordnet ist, sich entlang der Drehachse 9 zu erstrecken. Die Welle 221 wird von dem Basisabschnitt 211 durch die Lagerbauglieder 213 hindurch drehbar gehalten. Die Welle 221 kann sich somit um die Drehachse 9 drehen.
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Die Rotorschale 222 ist ein Bauglied in der Form eines abgedeckten Zylinders, das einen scheibenförmigen Abdeckabschnitt 53 und einen röhrenförmigen Abschnitt 54 umfasst, der dazu angeordnet ist, sich von dem Abdeckabschnitt 53 zu der Auslassseite zu erstrecken. Beispielsweise wird ein Metall wie Eisen, das ein magnetisches Material ist, als ein Material der Rotorschale 222 verwendet. Ein Mittelabschnitt des Abdeckabschnitts 53 ist an der Welle 221 befestigt. Die Rotorschale 222 ist somit dazu angeordnet, sich gemeinsam mit der Welle 221 zu drehen. Der Abdeckabschnitt 53 ist auf der Einlassseite des stationären Abschnitts 21 angeordnet. Der röhrenförmige Abschnitt 54 ist radial außerhalb des Stators 212 angeordnet. Eine Flügelradschale 31 des Flügelrads 3, das im Folgenden beschrieben wird, ist an einer oberen Oberfläche und einer Außenumfangsoberfläche der Rotorschale 222 befestigt.
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Das Flügelrad 3 umfasst die Flügelradschale 31 und eine Mehrzahl von Blättern 32. Die Flügelradschale 31 ist ein Abschnitt in der Form eines abgedeckten Zylinders und ist dazu angeordnet, die obere Oberfläche und die Außenumfangsoberfläche der Rotorschale 222 abzudecken. Jedes der Blätter 32 ist dazu angeordnet, sich von einer Außenumfangsoberfläche der Flügelradschale 31 radial nach außen zu erstrecken. Die Blätter 32 sind in einer Umfangsrichtung in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Blättern 32 fünf. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von Blättern 32 alternativ zwei, drei oder vier, oder sechs oder mehr sein kann.
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Das Flügelrad 3 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird durch ein Harzspritzgussverfahren in einem Stück geformt. Das heißt, die Flügelradschale 31 und die Blätter 32 sind einstückig miteinander definiert. Es ist jedoch zu beachten, dass die Flügelradschale 31 und die Blätter 32 alternativ dazu durch separate Bauglieder definiert sein können.
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Das Gehäuse 4 ist eine Verkleidung, die dazu angeordnet ist, den Motor 2 und das Flügelrad 3 darin unterzubringen. Das Gehäuse 4 umfasst einen Gehäusekörper 41 und einen Schalldämpferabschnitt 42. Der Gehäusekörper 41 umfasst einen Innenwandabschnitt 61, einen Motorbefestigungsabschnitt 62 und eine Mehrzahl von Halterippen 63.
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Der Innenwandabschnitt 61 ist ein röhrenförmiger Abschnitt, der dazu angeordnet ist, sich entlang der Drehachse 9 von der Einlassseite (d. h. der oberen Seite) zu der Auslassseite (d. h. der unteren Seite) zu erstrecken. Der Innenwandabschnitt 61 ist dazu angeordnet, sich radial außerhalb des Flügelrads zu erstrecken, um im Wesentlichen eine zylindrische Form anzunehmen. Der Innenwandabschnitt 61 ist dazu angeordnet, zumindest einen Abschnitt des Flügelrads 3 darin unterzubringen. Das heißt, der Innenwandabschnitt 61 ist in einer Ringform radial außerhalb des Flügelrads 3 angeordnet, um das Flügelrad 3 zu umgeben.
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Der Motorbefestigungsabschnitt 62 und die Halterippen 63 sind unterhalb des Stators 212 angeordnet. Der Basisabschnitt 211 des Motors 2 ist an dem Motorbefestigungsabschnitt 62 befestigt. Jede der Halterippen 63 ist dazu angeordnet, sich in einer Radialrichtung zu erstrecken, um den Innenwandabschnitt 61 und den Motorbefestigungsabschnitt 62 zusammenzufügen. Die Position des stationären Abschnitts 21 des Motors 2 in Bezug auf das Gehäuse 4 ist somit fest. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Halterippen 63 elf. Die Anzahl von Blättern 32 und die Anzahl von Halterippen 63 derart festzulegen, dass dieselben relativ teilerfremd sind, führt zu einer Reduzierung eines Geräusches, das auftritt, während der Lüftermotor 1 läuft. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von Halterippen 63 alternativ dazu in dem Bereich von 2 bis einschließlich 10, oder 12 oder mehr liegen kann.
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Der Gehäuseabschnitt 41 ist beispielsweise durch ein Harzspritzgussverfahren in einem Stück definiert. Das heißt, der Innenwandabschnitt 61, der Motorbefestigungsabschnitt 62 und die Halterippen 63 sind in einem Stück definiert. Es ist jedoch zu beachten, dass der Innenwandabschnitt 61, der Motorbefestigungsabschnitt 62 und die Halterippen 63 alternativ dazu durch separate Bauglieder definiert sein können. Obwohl der Basisabschnitt 211 des Motors 2 und der Motorbefestigungsabschnitt 62 bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel durch separate Bauglieder definiert sind, ist es außerdem zu beachten, dass der Basisabschnitt 211 und der Motorbefestigungsabschnitt 62 alternativ dazu einstückig miteinander definiert sein können.
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Zumindest ein Abschnitt des Schalldämpferabschnitts 42 ist radial außerhalb des Innenwandabschnitts 61 angeordnet. Der Schalldämpferabschnitt 42 ist dazu angeordnet, die Schalldämpfungsräume 40, die im Folgenden beschrieben werden, zwischen dem Innenwandabschnitt 61 und dem Schalldämpferabschnitt 42 zu definieren. Die Struktur des Schalldämpferabschnitts 42 wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
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Das Gehäuse 4 umfasst einen Lufteinlass 11, der eine obere Öffnung ist, und einen Luftauslass 12, der eine untere Öffnung ist. Der Lufteinlass 11 ist auf der oberen Seite des Flügelrads 3 angeordnet. Der Luftauslass 12 ist auf der unteren Seite des Flügelrads 3 angeordnet.
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Ein Raum, der sich in der Axialrichtung von dem Lufteinlass 11 zu dem Luftauslass 12 erstreckt, d. h., ein Raum radial innerhalb des Innenwandabschnitts 61 und des Schalldämpferabschnitts 42 ist, definiert einen Windkanal 10, durch den ein Luftstrom verläuft.
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Bei dem oben beschriebenen Lüftermotor 1 werden den Spulen 52 des Stators 212 elektrische Antriebsströme zugeführt und folglich wird um den Statorkern 51 herum ein Magnetfluss gemäß den elektrischen Antriebsströmen generiert. Dann erzeugt eine Wechselwirkung zwischen dem Magnetfluss des Statorkerns 51 und dem des Magneten 223 ein Umfangsdrehmoment, so dass bewirkt wird, dass sich der Drehabschnitt 22 um die Drehachse 9 dreht. Sobald der Drehabschnitt 22 damit beginnt, sich zu drehen, beginnt auch das Flügelrad 3 damit, sich gemeinsam mit dem Drehabschnitt 22 um die Drehachse 9 zu drehen. Folglich wird ein Luftstrom, der axial nach unten verläuft, in dem Windkanal 10 radial innerhalb des Gehäuses 4 generiert.
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Die Generierung des Luftstroms durch das Flügelrad 3 bewirkt, dass Luft auf der oberen Seite des Lüftermotors 1 durch den Lufteinlass 11 hindurch in einen Raum innerhalb des Gehäuses 4 gesaugt wird. Gleichzeitig wird Luft innerhalb des Gehäuses 4 durch den Luftauslass 12 hindurch aus dem Gehäuse 4 abgegeben.
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Als Nächstes wird im Folgenden ein Schalldämpfungsmechanismus des Lüftermotors 1 beschrieben. 4 ist eine horizontale Schnittansicht des Lüftermotors 1, die entlang der Linie C-C' aufgenommen ist. 5 ist eine vertikale Teilschnittansicht des Lüftermotors 1, die Luftströme veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst der Schalldämpferabschnitt 42 einen Außenwandabschnitt 71, einen Unterseitenabschnitt 72, einen Flanschabschnitt 73 und Bogenwandabschnitte 74.
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Der Außenwandabschnitt 71 ist dazu angeordnet, sich entlang der Drehachse 9 radial außerhalb des Innenwandabschnitts 61 zu erstrecken, um eine Röhrenform anzunehmen. Unter Bezugnahme auf 1 und 4 ist eine Außenumfangsoberfläche des Außenwandabschnitts 71 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel bei Betrachtung in der Axialrichtung im Wesentlichen quadratisch mit vier Seiten. Der Außenwandabschnitt 71 ist in dem Gehäuse 4 radial am weitesten außen angeordnet. Folglich weist das Gehäuse 4 eine Außenumfangsoberfläche auf, die bei Betrachtung in der Axialrichtung im Wesentlichen quadratisch ist.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 4 stehen eine Außenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 und eine Innenumfangsoberfläche des Außenwandabschnitts 71 an Abschnitten des Außenwandabschnitts 71, die einen geringen Radialabstand zu der Drehachse 9 haben, in Kontakt miteinander. Genauer gesagt steht der Außenwandabschnitt 71 an einer Umfangsmitte jeder der vier Seiten des Außenwandabschnitts 71 und dessen Umgebung in Kontakt mit dem Innenwandabschnitt 61.
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Unterdessen sind unter Bezugnahme auf 3 und 4 die Außenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 und die Innenumfangsoberfläche des Außenwandabschnitts 71 radial voneinander an Abschnitten des Außenwandabschnitts 71 beabstandet, die einen großen Radialabstand zu der Drehachse 9 haben. Genauer gesagt sind jeder Eckabschnitt des Außenwandabschnitts 71 und dessen Umgebung von dem Innenwandabschnitt 61 beabstandet. Zwischen dem Innenwandabschnitt 61 und dem Außenwandabschnitt 71 definierte Zwischenräume definieren die Schalldämpfungsräume 40.
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Der Unterseitenabschnitt 72 ist dazu angeordnet, sich unterhalb der Schalldämpfungsräume 40 von dem Außenwandabschnitt 71 zu dem Innenwandabschnitt 61 radial nach innen zu erstrecken.
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Der Flanschabschnitt 73 ist dazu angeordnet, sich von einem oberen Ende, d. h. einem einlassseitigen Endabschnitt, des Außenwandabschnitts 71 radial nach innen zu erstrecken. Unter Bezugnahme auf 5 umfasst der Flanschabschnitt 73 einen Plattenabschnitt 731 und einen Neigungsabschnitt 732. Der Plattenabschnitt 731 ist dazu angeordnet, sich oberhalb der Schalldämpfungsräume 40 radial zu erstrecken. Der Neigungsabschnitt 732 ist dazu angeordnet, sich von dem Plattenabschnitt 731 radial nach innen und nach unten zu erstrecken. Das heißt, in einem radial inneren Endabschnitt des Flanschabschnitts 73 ist der Neigungsabschnitt 732 dazu angeordnet, sich von der Einlassseite zu der Auslassseite zu neigen, wobei sich der Neigungsabschnitt 732 radial nach innen erstreckt. Der Neigungsabschnitt 732 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst eine ringförmige Unterseitenoberfläche 733, die sich radial erstreckt.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist jeder Bogenwandabschnitt 74 dazu angeordnet, sich von der Unterseitenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 nach unten zu erstrecken. Die Bogenwandabschnitte 74 sind in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Unter Bezugnahme auf 4 ist jeder Bogenwandabschnitt 74 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der Form eines Kreisbogens mit der Drehachse 9 als Mitte angeordnet. Jedes beider Umfangsenden des Bogenwandabschnitts 74 definiert einen Abschnitt einer Kommunikationsöffnung 400, die im Folgenden beschrieben wird. Der Bogenwandabschnitt 74 ist an einer Umfangsmitte des Bogenwandabschnitts 74 und dessen Umgebung radial mit dem Außenwandabschnitt 71 zusammengefügt. Zusätzlich dazu steht eine untere Endoberfläche des Bogenwandabschnitts 74 in Kontakt mit einer oberen Endoberfläche des Innenwandabschnitts 61, wie in 3 veranschaulicht ist.
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Mit der oben beschriebenen Struktur definiert der Schalldämpferabschnitt 42 die vier Schalldämpfungsräume 40 zwischen dem Innenwandabschnitt 61 und dem Schalldämpferabschnitt 42, wie in 3 und 4 veranschaulicht ist. Wie in 2 bis 4 veranschaulicht ist, ist jeder Schalldämpfungsraum 40 dazu angeordnet, nur einen Abschnitt der Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts 61 abzudecken.
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Jede Kommunikationsöffnung 400 ist durch die obere Endoberfläche des Innenwandabschnitts 61, die Unterseitenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und Umfangsendoberflächen der Bogenwandabschnitte 74 definiert. Wie in 2 bis 4 veranschaulicht ist, ist die Kommunikationsöffnung 400 dazu angeordnet, den Raum innerhalb des Innenwandabschnitts 61 in Kommunikation mit dem entsprechenden Schalldämpfungsraum 40 zu bringen. Das heißt, die Kommunikationsöffnung 400 ist dazu angeordnet, den Windkanal 10, der innerhalb des Gehäuses 4 definiert ist, in Kommunikation mit dem entsprechenden Schalldämpfungsraum 40 zu bringen.
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Jeder Schalldämpfungsraum 40 ist durch die Außenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61, die Innenumfangsoberfläche des Außenwandabschnitts 71, eine obere Oberfläche des Unterseitenabschnitts 72, eine untere Oberfläche des Flanschabschnitts 73 und Außenumfangsoberflächen der entsprechenden Bogenwandabschnitte 74 definiert. Das heißt, der Schalldämpfungsraum 40 ist zwischen dem Schalldämpferabschnitt 42 und dem Innenwandabschnitt 61 definiert.
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Sobald der Motor 2 angetrieben wird, wird bewirkt, dass das Flügelrad 3 sich dreht, um in dem Windkanal 10 Luftströme F1 zu erzeugen, von denen jeder von dem Lufteinlass 11 zu dem Luftauslass 12 hin axial nach unten verläuft, wie durch durchgehende Pfeile in 5 verdeutlicht ist. Sobald die Luftströme F1 in dem Windkanal 10 erzeugt sind, wird die Luft auf der oberen Seite des Lüftermotors 1 durch den Lufteinlass 11 in den Windkanal 10 gesaugt. Folglich werden Luftströme F2, von denen jeder von oberhalb des Lufteinlasses 11 nach unten verläuft, in der Umgebung des Lufteinlasses 11 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt führt der Neigungsabschnitt 732 des Flanschabschnitts 73 die Luft auf der oberen Seite des Lüftermotors 1 gleichmäßig in den Windkanal 10.
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Wie durch einen durchgehenden Pfeil in 5 verdeutlicht ist, wird zu diesem Zeitpunkt ein Gegenstrom F3, der entlang einer Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 nach oben verläuft, radial außerhalb der Blätter 32 erzeugt. Der Gegenstrom F3 verläuft zuerst von der Auslassseite zu der Einlassseite hin nach oben, wendet dann in der Umgebung der Unterseitenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und verläuft dann von der Einlassseite zu der Auslassseite hin nach unten. Demgemäß ist ein Bereich R1, in dem sich der nach unten verlaufende Luftstrom F1 und der nach der Wendung nach unten verlaufende Gegenstrom F3 zusammenfügen, ein Bereich, in dem Luft am schnellsten in der Nähe der Mitte in dem Windkanal 10 strömt.
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Unterdessen weist eine nach oben wandernde Komponente einer Schallwelle, die durch eine Druckschwankung verursacht wird, die an einer Oberfläche jedes Blattes 32 des Flügelrads 3 aufgrund der Drehung des Flügelrads 3 auftritt, eine Geschwindigkeit auf, die der Schallgeschwindigkeit minus der Geschwindigkeit des nach unten verlaufenden Luftstroms gleicht. In einem Bereich R2 innerhalb des Bereichs R1 weist der Luftstrom F1 eine Geschwindigkeit auf, die niedriger ist als die einer Kombination des Luftstroms F1 und des Gegenstroms F3 in dem Bereich R1. Daher weisen Schallwellenkomponenten, die von jedem Blatt 32 nach oben wandern, in dem Bereich R2 niedrigere Geschwindigkeiten auf als in dem Bereich R1. Folglich sind Wellenfronten P von Schallwellen, die von jedem Blatt 32 nach oben wandern, radial nach außen geneigt, wie durch gestrichelte Linien in 5 verdeutlich ist.
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Dieser Vorgang bewirkt, dass mehr Komponenten der von jedem Blatt 32 nach oben wandernden Schallquellen anstatt zu dem Lufteinlass 11 hin radial nach außen wandern. Daher breiten sich Abschnitte der von jedem Blatt 32 nach oben wandernden Schallwellen durch die entsprechende Kommunikationsöffnung 400 hindurch in jeden Schalldämpfungsraum 40 aus. Das heißt, ein Abschnitt eines Geräusches, das an der Einlassseite (d. h. der oberen Seite) jedes Blattes 32 auftritt und zu dem Lufteinlass 11 hin wandert, wird in jeden Schalldämpfungsraum 40 geführt. Dies hat eine Reduzierung eines Geräusches zur Folge, das sich durch den Lufteinlass 11 hindurch aus dem Lüftermotor 1 heraus ausbreitet, wobei von jedem Blatt 32 zu dem Lufteinlass 11 hin wandernde Schallwellen reduziert werden. Schallwellen, die sich in jeden Schalldämpfungsraum 40 ausgebreitet haben, variieren in Phase und werden aufgrund einer unregelmäßigen räumlichen Konfiguration in dem Schalldämpfungsraum 40 einer Energiedissipation unterzogen, so dass ein Schalldämpfungseffekt erzielt wird. Somit kann eine Reduzierung eines Geräusches, das durch den Lufteinlass 11 hindurch austritt, erzielt werden.
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Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Kommunikationsöffnung 400 dazu angeordnet, minimale Axial- und Umfangsabmessungen aufzuweisen. Jeder Schalldämpfungsraum 40 weist daher im Vergleich zu dem Volumen von Luft, die durch die Kommunikationsöffnung 400 hindurch in den Schalldämpfungsraum 40 gedrückt wird, ein großes Volumen auf. Wenn sich eine Schallwelle von dem Windkanal 10 durch die Kommunikationsöffnung 400 hindurch in den Schalldämpfungsraum 40 ausbreitet, tritt demgemäß eine Offenes-Ende-Reflexion auf und eine Positivdruckwelle der Schallwelle wird daher als eine Negativdruckwelle reflektiert. Diese aus der Reflexion folgende Negativdruckwelle ist hinsichtlich einer Schallwelle gegenphasig, die sich danach von der Oberfläche eines beliebigen Blattes 32 des Flügelrads 3 direkt zu einem Raum auf der Außenseite des Lufteinlasses 11 ausbreiten wird. Demgemäß interferieren diese Schallwelle und die Negativdruckwelle miteinander dahin gehend, den Pegel eines Geräusches, das sich zu dem Raum auf der Außenseite des Lufteinlasses 11 ausbreitet, erheblich zu reduzieren. Eine weitere Reduzierung des Geräusches, das durch den Lufteinlass 11 hindurch austritt, wird somit erzielt.
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Wie oben beschrieben ist, tritt ein Geräusch an der Oberfläche jedes Blattes 32 des Flügelrads 3 auf und das Geräusch tritt durch den Lufteinlass 11 hindurch aus dem Lüftermotor 1 aus. Daher ist die Kommunikationsöffnung 400 für jeden Schalldämpfungsraum 40 wie bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise auf der oberen Seite, d. h. der Einlassseite, des Flügelrads 3 angeordnet.
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Jeder Schalldämpfungsraum 40 ist dazu angeordnet, nur einen Abschnitt der Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts 61 abzudecken. Dies ermöglicht, dass die Schalldämpfungsräume 40 in Toträumen um den Innenwandabschnitt 61 herum angeordnet sind, wobei die Toträume an vier Eckabschnitten des Gehäuses 4 liegen. Somit sind die Schalldämpfungsräume 40 nur in den Toträumen angeordnet, die nur einen Teil der Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts 61 abdecken, anstatt dazu angeordnet zu sein, die gesamte Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts 61 abzudecken, und dies trägt dazu bei, ein Geräusch zu reduzieren, ohne den Durchmesser des Lüftermotors 1 zu vergrößern. Demgemäß kann eine Geräuschreduzierung erzielt werden, ohne einen Raum, in dem der Lüftermotor 1 eingebaut ist, vergrößern zu müssen.
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Genauer gesagt sind die vier Schalldämpfungsräume 40 bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet. Wie oben beschrieben ist, weist das Gehäuse 4 unterdessen die Außenumfangsoberfläche auf, die bei Betrachtung in der Axialrichtung im Wesentlichen quadratisch ist. Jeder der vier Schalldämpfungsräume 40 ist an einer Position angeordnet, die bei Betrachtung in einer Radialrichtung mit einem separaten von vier Eckabschnitten der Außenumfangsoberfläche des Gehäuses 4 überlappt. Die Schalldämpfungsräume 40 können somit ohne eine Vergrößerung des Gehäuses 4 angeordnet sein.
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Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Flanschabschnitt 73 auf einem Niveau angeordnet, das höher ist als das eines oberen Endes jedes Blattes 32. Das heißt, der Flanschabschnitt 73 ist auf der Einlassseite der Blätter 32 angeordnet. Dies ermöglicht es, dass ein einlassseitiger Endabschnitt jeder Kommunikationsöffnung auf der Einlassseite der Blätter 32 angeordnet ist. Dies erleichtert es, das Geräusch, das auf der Einlassseite (d. h. der oberen Seite) jedes Blattes 32 auftritt und zu dem Lufteinlass 11 hin wandert, in jeden Schalldämpfungsraum 40 zu führen. Dies führt zu einer Verbesserung des Schalldämpfungseffektes, der durch den Schalldämpfungsraum 40 erzeugt wird.
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Zusätzlich dazu ist ein oberer Endabschnitt des Innenwandabschnittes 61 auf einem Niveau angeordnet, das höher ist als das des oberen Endes jedes Blattes 32. Das heißt, ein Endabschnitt jedes Blattes 32 auf der Einlassseite ist auf der Auslassseite eines Endabschnitts des Innenwandabschnitts 61 auf der Einlassseite angeordnet. Jede Kommunikationsöffnung 400 ist somit auf der Einlassseite der Blätter 32 angeordnet. Dies vereinfacht es weiter, das Geräusch, das auf der Einlassseite jedes Blattes 32 auftritt und zu dem Lufteinlass 11 hin wandert, in jeden Schalldämpfungsraum 40 zu führen. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung des Schalldämpfungseffekts, der durch den Schalldämpfungsraum 40 erzeugt wird.
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Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Flanschabschnitts 73 dazu angeordnet, einen Innendurchmesser aufzuweisen, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Blätter 32. Dies erleichtert es dem Gegenstrom F3, der entlang der Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 nach oben verläuft, gegen den Flanschabschnitt 73 anzuschlagen und zu wenden. Der Gegenstrom F3 wendet lokal, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass der Gegenstrom F3 zu der Außenseite des Lufteinlasses 11 geleitet wird. Dies führt zu einer Verbesserung der P-Q-Charakteristika (d. h. Stromrate-Statischer-Druck-Charakteristika) des Lüftermotors 1. Es ist zu beachten, dass der Flanschabschnitt 73 alternativ dazu angeordnet sein kann, einen Innendurchmesser aufzuweisen, der gleich groß wie oder größer als der Außendurchmesser der Blätter 32 ist.
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Hier steht jeder Schalldämpfungsraum 40 nur durch die eine Kommunikationsöffnung 400 hindurch in Kommunikation mit dem Raum außerhalb des Schalldämpfungsraums 40. Das heißt, der Schalldämpfungsraum 40 ist ein geschlossener Raum, der nicht in Kommunikation mit einem Raum außer dem Windkanal 10 steht. Daher tritt die Luft in dem Windkanal 10 nicht durch den Schalldämpfungsraum 40 hindurch aus dem Gehäuse 4 aus. Daher kann eine Verschlechterung der P-Q-Charakteristika vermieden werden.
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Unter Bezugnahme auf 5 umfasst die Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 zusätzlich dazu in einem oberen Ende derselben einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 611, der dazu angeordnet ist, mit zunehmender Höhe einen zunehmenden Durchmesser aufzuweisen. Das heißt, in einem Endabschnitt der Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 auf der Einlassseite ist der Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 611 dazu angeordnet, von der Auslassseite zu der Einlassseite hin schrittweise einen zunehmenden Durchmesser aufzuweisen. Dies erleichtert es noch weiter, das Geräusch, das auf der Einlassseite jedes Blattes 32 auftritt und zu dem Lufteinlass 11 hin wandert, in jeden Schalldämpfungsraum 40 zu führen. Zusätzlich dazu wird ein Gegenstrom F3, der von um jedes Blatt 32 herum entlang der Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 nach oben verläuft, entlang des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser 611 zu jeder Kommunikationsöffnung 400 geführt wird. Der Gegenstrom F3 wendet lokal, nachdem derselbe entlang des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser 611 nach oben verlaufen ist. Dank des Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser 611 der Innenumfangsoberfläche des Innenwandabschnitts 61 kann der Gegenstrom F3 gleichmäßiger wenden. Dies trägt dazu bei, effektiver zu verhindern, dass der Gegenstrom F3 zu der Außenseite des Lufteinlasses 11 geleitet wird, was zu einer weiteren Verbesserung der P-Q-Charakteristika des Lüftermotors 1 führt.
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Hier wird im Folgenden beschrieben, wie sich Geräuschcharakteristika und die P-Q-Charakteristika abhängig davon ändern können, ob die Schalldämpfungsräume 40 vorgesehen sind. 6 ist eine Perspektivansicht eines bekannten Lüftermotors 1A gemäß einem Vergleichsbeispiel. Sowohl 7 als auch 8 ist eine Schnittansicht des Lüftermotors 1A.
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Unter Bezugnahme auf 6 bis 8 umfasst der Lüftermotor 1A den Schalldämpferabschnitt nicht. Zusätzlich dazu umfasst der Lüftermotor 1A ein Bauglied 43A, das zum Anbringen an der Außenseite eines Innenwandabschnitts 61A eines Gehäusekörpers 41A verwendet wird. Der Lüftermotor 1A ist ansonsten ähnlich dem Lüftermotor 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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9 ist ein Diagramm, das Frequenzcharakteristika von Geräuschen auf der Einlassseite in Bezug auf den bekannten Lüftermotor 1A und den Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In 9 sind Daten in Bezug auf den bekannten Lüftermotor 1A als „ohne Schalldämpfer“ bezeichnet, wohingegen Daten in Bezug auf den Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel als „mit Schalldämpfer“ bezeichnet sind.
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In 9 sind einige charakteristische Spitzen in Bezug auf den bekannten Lüftermotor 1A (ohne Schalldämpfer) als P1 bis P12 bezeichnet. Unter Bezugnahme auf 9 weisen von den Spitzen P1 bis P12 die Spitzen P1, P2, P5 und P10 in Bezug auf den Lüftermotor 1 (mit Schalldämpfer) gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel reduzierte Geräuschpegel auf. Zusätzlich dazu können die Spitzen P8, P9 und P11 in Bezug auf den Lüftermotor 1 kaum beobachtet werden. Unterdessen weisen die Spitzen P3, P4, P7 und P12 bei den Lüftermotoren 1A und 1 im Wesentlichen gleiche Geräuschpegel auf.
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Um die Geräuschpegel an den obigen Spitzen in Bezug auf den bekannten Lüftermotor 1A und den Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel insgesamt zu bewerten, kann man sagen, dass die Geräuschpegel an den Spitzen in Bezug auf den Lüftermotor 1 im Allgemeinen reduziert sind. Menschen nehmen ein Geräusch als unangenehmer wahr, wenn Unterschiede zwischen Basislinien- und Spitzenkomponenten des Geräusches größer sind. Demgemäß kann der Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem die Geräuschpegel an den Spitzen im Wesentlichen im Vergleich zu dem Fall des bekannten Lüftermotors 1A reduziert sind, eine bedeutende Verbesserung des Hörgefühls eines Nutzers erzielen.
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Unterdessen ist der Geräuschpegel einer Geräuschbasislinie in einem Niedrigfrequenzbereich (bis zu 4000 [Hz]) in dem Fall des Lüftermotors 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel geringfügig höher als in dem Fall des bekannten Lüftermotors 1A. Mit den gleichen Geräuschpegeln an den Spitzen führen kleinere Unterschiede zwischen dem Geräuschpegel der Basislinie und den Geräuschpegeln an den Spitzen zu einer Verbesserung des Hörgefühls des Nutzers, selbst wenn der Gesamtgeräuschpegel erhöht wurde. Daher kann der Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem die Unterschiede zwischen dem Geräuschpegel der Basislinie und den Geräuschpegeln an den Spitzen in dem Niedrigfrequenzbereich kleiner sind als in dem Fall des bekannten Lüftermotors 1A, eine weitere Verbesserung des Hörgefühls des Nutzers erzielen.
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10 ist ein Diagramm, das P-Q-Kurven des bekannten Lüftermotors 1A und des Lüftermotors 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 11 ist ein Diagramm, das Effizienzkurven des bekannten Lüftermotors 1A und des Lüftermotors 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Sowohl in 10 als auch in 11 sind Daten in Bezug auf den bekannten Lüftermotor 1A mit „ohne Schalldämpfer“ bezeichnet, wohingegen Daten in Bezug auf den Lüftermotor 1 gemäß dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel mit „mit Schalldämpfer“ bezeichnet sind.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist der statische Druck des Lüftermotors 1, der den Schalldämpferabschnitt 42 umfasst, höher als der statische Druck des Lüftermotors 1A, der den Schalldämpferabschnitt nicht umfasst, wenn die Stromrate ungefähr 1,7 [m3/min] oder höher ist. Zusätzlich dazu ist, wie in 11 gezeigt ist, die Effizienz des Lüftermotors 1, der den Schalldämpferabschnitt 42 umfasst, höher als die Effizienz des Lüftermotors 1A, der den Schalldämpferabschnitt nicht umfasst, wenn die Stromrate ungefähr 1,1 [m3/min] oder höher ist. Somit kann man beobachten, dass eine Bereitstellung des Schalldämpferabschnitts 42 die P-Q-Charakteristika des Lüftermotors 1 in einem Hochstromratenbereich verbessert.
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Wie oben beschrieben ist, führt ein Definieren der Schalldämpfungsräume 40 durch die Bereitstellung des Schalldämpferabschnitts 42 zu einer Geräuschreduzierung und einer Verbesserung der P-Q-Charakteristika. Unterdessen können die Toträume um den Motor herum verwendet werden, indem die Schalldämpfungsräume 40 derart definiert werden, dass die Schalldämpfungsräume 40 nur einen Teil der Umfangsausdehnung des Innenwandabschnitts 61 abdecken. Das heißt, die Schalldämpfungsräume 40 können ohne eine Vergrößerung des Lüftermotors 1 bereitgestellt werden.
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Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt.
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12 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1B gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Lüftermotor 1B gemäß dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Doppellüfter, der einen einlassseitigen Lüfter 1Ba und einen auslassseitigen Lüfter 1Bb umfasst, die in Reihe geschaltet sind.
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Der Lüftermotor 1B umfasst zwei Motoren 2B, zwei Flügelräder 3B, zwei Gehäusekörper 41B und einen Schalldämpferabschnitt 42B. Die zwei Motoren 2B umfassen einen ersten Motor 2Ba und einen zweiten Motor 2Bb. Die zwei Flügelräder 3B umfassen ein erstes Flügelrad 3Ba und ein zweites Flügelrad 3Bb. Die zwei Gehäusekörper 41B umfassen einen ersten Gehäusekörper 41Ba und einen zweiten Gehäusekörper 41Bb.
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Der erste Motor 2Ba, das erste Flügelrad 3Ba, der erste Gehäusekörper 41Ba und der Schalldämpferabschnitt 42B bilden zusammen den einlassseitigen Lüfter 1Ba. Der zweite Motor 2Bb, das zweite Flügelrad 3Bb und der zweite Gehäusekörper 41Bb bilden zusammen den auslassseitigen Lüfter 1Bb.
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Der erste und der zweite Gehäusekörper 41Ba und 41Bb definieren zusammen einen Windkanal 10B, der sich in der Axialrichtung innerhalb derselben erstreckt. Zusätzlich dazu sind in dem Windkanal 10B der erste Motor 2Ba und das erste Flügelrad 3Ba des einlassseitigen Lüfters 1Ba und der zweite Motor 2Bb und das zweite Flügelrad 3Bb des auslassseitigen Lüfters 1Bb in der Axialrichtung in Reihe angeordnet. Eine Verwendung der zwei Flügelräder 3Ba und 3Bb trägt zu einer Erhöhung eines statischen Drucks eines generierten Luftstroms bei.
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Der Lüftermotor 1B gemäß dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein sogenannter gegendrehender Axiallüfter. Das heißt, eine Mehrzahl von Blättern 32Ba des ersten Flügelrades 3Ba und eine Mehrzahl von Blättern 32Bb des zweiten Flügelrades 3Bb sind in zueinander entgegengesetzten Richtungen geneigt. Zusätzlich dazu sind das erste und das zweite Flügelrad 3Ba und 3Bb dazu angeordnet, sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen zu drehen, während der Lüftermotor 1B läuft. Folglich generiert sowohl das erste als auch das zweite Flügelrad 3Ba und 3Bb einen axial nach unten gerichteten Luftstrom. Wenn das erste und das zweite Flügelrad 3Ba und 3Bb dazu angeordnet sind, sich in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, wie oben beschrieben ist, wird eine Geradlinigkeit des Luftstroms verbessert. Dies führt zu einer zusätzlichen Erhöhung eines statischen Drucks, während der Lüftermotor 1B läuft.
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Bei dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der einlassseitige Lüfter 1Ba den Schalldämpferabschnitt 42B. Somit wird ein Abschnitt eines Geräusches, das durch die Flügelräder 3Ba und 3Bb verursacht wird und zu einem Lufteinlass 1B hin wandert, in einen Schalldämpfungsraum 40B geleitet. Ein in den Schalldämpfungsraum 40B geleiteter Abschnitt eines Geräusches wird somit schallgedämpft. Zusätzlich dazu reduziert eine Offenes-Ende-Reflexion durch den Schalldämpfungsraum 40B ein Geräusch, das durch den Lufteinlass 11B austritt. Dies führt zu einer Geräuschreduzierung in dem Lüftermotor 1B.
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Ein Lüftermotor, der zwei oder mehr Flügelräder in einem Windkanal umfasst, so wie der Lüftermotor 1B gemäß dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel, neigt dazu, ein stärkeres Geräusch zu erzeugen als ein Lüftermotor, der nur ein Flügelrad umfasst. Dadurch ist die vorliegende Erfindung besonders nützlich. Darüber hinaus neigt ein sogenannter gegendrehender Lüftermotor, wie der Lüftermotor 1B gemäß dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel, dazu, ein größeres Geräusch zu erzeugen als ein Doppellüfter, der zwei Flügelräder umfasst, die in der gleichen Richtung geneigt sind und dazu angeordnet sind, sich in der gleichen Richtung zu drehen. Dadurch ist die vorliegende Erfindung noch nützlicher. Es ist zu beachten, dass ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf einen Lüftermotor angewendet werden kann, der drei oder mehr Flügelräder in einem Windkanal umfasst.
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Obwohl bei dem in 12 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Mehrzahl von Flügelrädern in dem einen Windkanal in Reihe angeordnet sind, ist dies für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann auf einen Lüftermotor angewendet werden, bei dem eine Mehrzahl von Flügelrädern in einem Windkanal parallel angeordnet sind.
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13 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1C gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1C ist ein schallabsorbierender Schwamm 401C in einem Schalldämpfungsraum 40C angeordnet. Der Lüftermotor 1C ist ansonsten ähnlich dem Lüftermotor 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Ein Schallabsorbierer, der beispielsweise durch ein poröses elastisches Bauglied definiert ist, wird als der schallabsorbierende Schwamm 401C verwendet.
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14 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1C gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1D ist ein schallabsorbierender Schwamm 401D in einem Schalldämpfungsraum 40D angeordnet. Der Lüftermotor 1D ist ansonsten ähnlich dem Lüftermotor 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
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Wenn der schallabsorbierende Schwamm wie in jedem der in 13 und 14 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiele in dem Schalldämpfungsraum angeordnet ist, wird ein in den Schalldämpfungsraum geführtes Geräusch durch den schallabsorbierenden Schwamm absorbiert, was ein reduziertes Geräusch zur Folge hat. Dies verbessert einen durch einen Schalldämpferabschnitt erzeugten Schalldämpfungseffekt.
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Bei dem Lüftermotor 1C gemäß dem in 13 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der schallabsorbierende Schwamm 401C dazu angeordnet, den Großteil des Schalldämpfungsraumes 40C einzunehmen. Das heißt, der schallabsorbierende Schwamm 401C ist dazu angeordnet, eine große Dicke aufzuweisen. Andererseits ist in dem Lüftermotor 1D gemäß dem in 14 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel der schallabsorbierende Schwamm 401D dazu angeordnet, sich entlang einer Wandoberfläche, die den Schalldämpfungsraum 40C definiert, mit einer spezifischen Dicke zu erstrecken.
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Mit zunehmender Dicke des schallabsorbierenden Schwamms nimmt das Gewicht des schallabsorbierenden Schwamms zu und die Verbesserung des Schalldämpfungseffekts kann für ein Geräusch bei niedrigeren Frequenzen erzielt werden. Daher können die Dicke und Form des schallabsorbierenden Schwamms gemäß einem Frequenzbereich angepasst werden, für den der Schalldämpfungseffekt zu verbessern ist.
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15 ist eine horizontale Schnittansicht eines Lüftermotors 1E gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1E umfasst ein Gehäuse einen Aufteilungsabschnitt 75E, der dazu angeordnet ist, einen Schalldämpfungsraum 40E in der Umfangsrichtung aufzuteilen. Genauer gesagt umfasst ein Schalldämpferabschnitt 42E den Aufteilungsabschnitt 75E. Der Aufteilungsabschnitt 75E ist dazu angeordnet, sich in einer Radialrichtung von einer Innenoberfläche eines Außenwandabschnitts 71E zu einer Umgebung einer Kommunikationsöffnung 400E zu erstrecken.
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Der Aufteilungsabschnitt 75E kann dazu angeordnet sein, den Schalldämpfungsraum 40E in Bereiche zu teilen, von denen jeder eine geeignete Größe aufweist. Der Schalldämpfungsraum 40E variiert hinsichtlich eines Frequenzbereiches, für den ein erheblicher Schalldämpfungseffekt abhängig von der Größe desselben erzeugt werden kann. Daher kann der Frequenzbereich, für den der Schalldämpfungseffekt zu erzielen ist, durch ein geeignetes Anpassen der Größe jedes Schalldämpfungsraums 40E mit der Bereitstellung des Aufteilungsabschnitts 75E angepasst werden.
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16 ist eine horizontale Schnittansicht eines Lüftermotors 1F gemäß einem sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1F umfasst ein Gehäuse 4F drei Schalldämpfungsräume 40F. Das Gehäuse 4F des Lüftermotors 1F umfasst eine Außenumfangsoberfläche, die bei Betrachtung in der Axialrichtung im Wesentlichen rechteckig ist. Die drei Schalldämpfungsräume 40F umfassen zwei Schalldämpfungsräume 402F, von denen jeder an einer Position angeordnet ist, die bei Betrachtung in einer Radialrichtung mit einem separaten von vier Eckabschnitten der Außenumfangsoberfläche des Gehäuses 4 überlappt. Der übrige der drei Schalldämpfungsräume 40F ist ein Schalldämpfungsraum 403F, der Abschnitte, die dazu angeordnet sind, bei Betrachtung in einer Radialrichtung mit den zwei übrigen Eckabschnitten der Außenumfangsoberfläche des Gehäuses 4F zu überlappen, und einen Abschnitt umfasst, der die zwei Eckabschnitte in der Umfangsrichtung zusammenfügt.
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Bei dem in 16 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Größen der Schalldämpfungsräume 40F angepasst, indem der Schalldämpfungsraums 403F dahin gehend angeordnet ist, sich von einem der zwei Eckabschnitte zu dem anderen zu erstrecken. Der Frequenzbereich, für den der Schalldämpfungseffekt erzielt werden soll, kann somit angepasst werden.
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17 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1G gemäß einem siebten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1G variiert die Axialdicke eines Unterseitenabschnitts 72G eines Schalldämpferabschnitts 42G für jeden Schalldämpfungsraum 40G. Die Größen der Schalldämpfungsräume 40G können somit angepasst werden. Somit kann der Frequenzbereich, für den ein Schalldämpfungseffekt erzielt werden soll, durch Anpassen der Axialdicke des Unterseitenabschnitts 72G angepasst werden.
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18 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1H gemäß einem achten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 19 ist eine horizontale Schnittansicht des Lüftermotors 1H gemäß dem in 18 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Der Lüftermotor 1H umfasst die Bogenwandabschnitte nicht. Das heißt, eine Kommunikationsöffnung 400H ist durch eine obere Endoberfläche eines Innenwandabschnitts 61H, eine Unterseitenoberfläche 733H eines Flanschabschnitts 73H und eine Innenoberfläche eines Außenwandabschnitts 71H definiert. Daher ist die Umfangsausdehnung der Kommunikationsöffnung 400H gleich der Umfangsausdehnung eines radial inneren Endes eines Schalldämpfungsraums 40H. Die Umfangsabmessung der Kommunikationsöffnung 400H kann wie in dem in 18 und 19 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel variiert werden.
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20 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1J gemäß einem neunten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1J ist ein Flanschabschnitt 73J dazu angeordnet, eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufzuweisen. Zusätzlich dazu ist eine Unterseitenoberfläche 733J des Flanschabschnitts 73J dazu angeordnet, einen Außendurchmesser aufzuweisen, der dem Außendurchmesser der Unterseitenoberfläche 733 des Lüftermotors gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel gleicht. Ferner ist der Flanschabschnitt 73J dazu angeordnet, einen Innendurchmesser aufzuweisen, der größer ist als der Außendurchmesser von Blättern 32J. Somit ist das Volumen von Luft erhöht, die durch einen Lufteinlass 11J hindurch in ein Gehäuse 4J gesaugt wird.
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21 ist eine vertikale Schnittansicht eines Lüftermotors 1K gemäß einem zehnten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem Lüftermotor 1K ist ein Flanschabschnitt 73K dazu angeordnet, eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufzuweisen. Zusätzlich dazu ist der Flanschabschnitt 73K dazu angeordnet, einen Innendurchmesser aufzuweisen, der dem Innendurchmesser des Flanschabschnitts 73 des Lüftermotors 1 gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel gleicht. In dem Lüftermotor 1K sind Bogenwandabschnitte 74K nicht in einem Schalldämpferabschnitt 42K enthalten, sondern in einem Gehäusekörper 41K. Jeder Bogenwandabschnitt 74K ist dazu angeordnet, sich von einem oberen Ende eines Innenwandabschnitts 61K nach oben zu erstrecken. Zusätzlich dazu ist ein oberer Endabschnitt des Bogenwandabschnitts 74K auf einem Niveau angeordnet, das im Wesentlichen dem Niveau einer Unterseitenoberfläche 733K eines Neigungsabschnitts 732K gleicht.
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Bei dem oben beschriebenen Lüftermotor 1K ist eine Kommunikationsöffnung 400K in einem Winkel zu der Axialrichtung angeordnet, die in 21 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Folglich wird ein Geräusch, das an der Einlassseite jedes Blattes 32K auftritt und in einer Kurve nach oben und radial nach außen wandert, ohne weiteres zu der Kommunikationsöffnung 400K geleitet. Zusätzlich dazu weist die Kommunikationsöffnung 400K des Lüftermotors 1K eine Öffnungsfläche auf, die größer ist als die jeder Kommunikationsöffnung 400 des Lüftermotors 1 gemäß dem oben beschrieben bevorzugten Ausführungsbeispiel. Folglich wird ein Geräusch, das an der Einlassseite jedes Blattes 32K auftritt und zu einem Lufteinlass 11K hin wandert, leichter zu einem Schalldämpfungsraum 40K geleitet.
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Obwohl der Gehäusekörper und der Schalldämpferabschnitt in dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel durch separate Bauglieder definiert sind, ist zu beachten, dass dies für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist. Der Gehäusekörper und der Schalldämpferabschnitt können alternativ dazu einstückig miteinander definiert sein.
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Es ist außerdem zu beachten, dass Details der Form eines Lüftermotors gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von Details der Form jedes wie in den beigefügten Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung veranschaulichten Lüftermotors abweichen können. Es ist außerdem zu beachten, dass Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele je nach Eignung kombiniert werden können, solange kein Konflikt entsteht.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind auf Lüftermotoren anwendbar.
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Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Modifizierungen derselben können je nach Eignung kombiniert werden, solange kein Konflikt entsteht.
