DE10297471T5

DE10297471T5 - Behälter mit einer Ablassöffnung

Info

Publication number: DE10297471T5
Application number: DE10297471T
Authority: DE
Inventors: Toshinori Oba; Yasuhiro Suzuki; Masahiro Ota
Original assignee: Toyo Roki Mfg Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-11-18
Also published as: GB2397101A; JP2003200936A; CA2466908A1; US20040250785A1; GB2397101A8; CN1608170A; GB0410113D0; WO2003058050A1

Abstract

Behälter mit einer Ablassöffnung zum Ablassen von im Behälter gespeicherten Wasser nach außen, wobei einer der Wandabschnitte der Ablassöffnung in Bezug auf einen anderen Wandabschnitt der Ablassöffnung in einer Schnittebene geneigt ist, die die Zentrumslinie der Ablassöffnung enthält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter, der eine Ablassöffnung mit einer Form aufweist, die geeignet ist, um im Behälter gespeichertes Wasser nach außen abzulassen, und insbesondere einen Resonator bzw. einen Luftreiniger, der eine Ablassöffnung mit einer verbesserten Form aufweist und am Einlasspfad eines Motors angeordnet ist.
Im Einlasspfad eines Motors sind ein Luftreiniger zum Filtern von Staub in der Einlassluft und ein Resonator zum Dämpfen der Geräusche im Einlasspfad angeordnet.
Der Resonator verzweigt sich von dem Einlasspfad des Motors und weist ein inneres Volumen auf, das in Übereinstimmung mit der zu reduzierenden Frequenz bestimmt wird. Ein Resonator weist einen Innenraum auf, der in eine Vielzahl von Kammern unterteilt ist, um eine Vielzahl von Frequenzen zu reduzieren. Weiterhin ist ein Luftreiniger im Einlasspfad des Motors angeordnet und umfasst ein Element zum Auffangen von Staub in der Einlassluft, wobei der Innenraum des Luftreinigers durch dieses Element in eine Staubseite und in eine Reinluftseite unterteilt wird.
Luft von außerhalb des Motors wird durch einen Unterdruck, der durch den Betrieb des Motors verursacht wird, in den Einlasspfad eingeführt. Die eingeführte Luft geht zuerst durch den Resonator und dann durch den Luftreiniger hindurch. Da sich zusammen mit der Luft aufgenommenes Wasser in dem Resonator oder dem Luftreiniger ansammelt, ist der Resonator oder Luftreiniger mit einer Ablassöffnung oder einem Loch ausgebildet, um im Gehäuse des Resonators oder Luftreinigers gespeichertes Wasser abzulassen.
Eine herkömmliche Ablassöffnung weist allgemein etwa eine zylindrische Form auf. Wenn die Ablassöffnung einen kleinen Durchmesser aufweist, bildet sich aufgrund der Oberflächenspannung ein Wasserfilm an der Ablassöffnung, wobei dieser Wasserfilm im Winter frieren kann und dadurch die Öffnung verschließen kann. Um dies zu verhindern, muss der Durchmesser der Ablassöffnung größer ausgebildet werden, wodurch jedoch das Risiko entsteht, dass Wasser durch die Ablassöffnung eindringen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das oben genannte Problem zu lösen und einen Behälter anzugeben, der eine Ablassöffnung mit einer verbesserten Form aufweist, wobei verhindert werden kann, dass sich ein Wasserfilm an der Ablassöffnung bildet, ohne dass dazu deren Durchmesser vergrößert werden muss.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden beschrieben, wobei zu beachten ist, dass der einfacheren Verständlichkeit halber auf die Zeichnungen verweisende Bezugszeichen in Klammern eingefügt sind, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt ist.
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat festgestellt, dass kein Wasserfilm an der Ablassöffnung gebildet wird und ein Wassertropfen ungehindert nach außen fallen kann, wenn eine Neigung an einem Teil eines Wandabschnitts der Ablassöffnung ausgebildet wird (d.h. z.B. an einem Wandabschnitt unten an der Ablassöffnung, wenn die Zentrumslinie der Ablassöffnung im wesentlichen in der horizontalen Richtung ausgerichtet ist).
Die vorliegende Erfindung kann die oben genannte Aufgabe lösen, indem ein Behälter (1) vorgesehen wird, der eine Ablassöffnung (5) mit einer verbesserten Form aufweist, um im Behälter gespeichertes Wasser nach außen abzulassen, wobei ein Wandabschnitt (7) der Ablassöffnung (5) gegenüber einem anderen Wandabschnitt (8) in einer Schnittebene geneigt ist, die die Zentrumslinie (6) der Ablassöffnung (5) enthält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Bildung eines Wasserfilms aufgrund der Oberflächenspannung an einer Ablassöffnung vermieden werden, sodass das Wasser ungehindert aus der Ablassöffnung tropfen kann. Weil die Bildung eines Wasserfilms an der Ablassöffnung verhindert werden kann, ohne dass dazu der Durchmesser der Ablassöffnung vergrößert werden muss, kann das Eindringen von Wasser von außerhalb der Ablassöffnung in das Innere des Behälters verhindert werden.
Weiterhin kann gemäß der vorliegenden Erfindung die oben genannte Aufgabe auch gelöst werden, indem ein Behälter (1) vorgesehen wird, der eine Ablassöffnung (5) mit einer verbesserten Form aufweist, um im Behälter gespeichertes Wasser nach außen abzulassen, wobei die Ablassöffnung (5) eine Zentrumslinie (6) aufweist, die im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, und wobei in einer senkrechten Schnittebene, die die Zentrumslinie (6) der Ablassöffnung (5) enthält, ein Wandabschnitt (7) auf der unteren Seite der Ablassöffnung (5) graduell nach unten und nach außen geneigt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, auch wenn die Zentrumslinie der Ablassöffnung im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, kein Wasserfilm aufgrund der Oberflächenspannung gebildet, sodass das Wasser ungehindert aus der Ablassöffnung tropfen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassöffnung (5) eine derartige Form aufweist, dass eine im wesentlichen zylindrische Unterseite nach unten und außen gekrümmt ist.
Der Behälter mit der verbesserten Form der Ablassöffnung gemäß der Erfindung kann vorzugsweise für einen Resonator (1) oder einen Luftreiniger (20) eines Motors verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen:
1 ist eine Schnittansicht, die einen Resonator mit einer Ablassöffnung zeigt, die eine Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist,
2 ist eine Ansicht einer Ablassöffnung, die an einer Seitenwand des Resonators gebildet ist (vertikale Schnittansicht durch die Zentrumslinie der Ablassöffnung),
3 ist eine Ansicht, die die Ablassöffnung an der Seitenwand des Resonators zeigt (Draufsicht auf die Ablassöffnung von außen),
4 zeigt ein anderes Beispiel einer Ablassöffnung (Draufsicht auf die Ablassöffnung von außen),
5 zeigt ein weiteres Beispiel einer Ablassöffnung (vertikale Schnittansicht durch die Zentrumslinie der Ablassöffnung),
6 zeigt ein weiteres Beispiel einer Ablassöffnung (vertikale Schnittansicht durch die Zentrumslinie der Ablassöffnung),
7 zeigt ein weiteres Beispiel einer Ablassöffnung (vertikale Schnittansicht durch die Zentrumslinie der Ablassöffnung), und
8 ist eine Schnittansicht eines Luftreinigers mit einer Ablassöffnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt ein Beispiel eines Resonators, der als Behälter eine Ablassöffnung mit einer Form gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Der Resonator 1 ist mit dem Einlasspfad eines Motors (nicht gezeigt) verbunden. Dieser Resonator 1 wird durch einen Kunstharz-Blasprozess ausgebildet und umfasst einen Resonatorkörper 1a mit einem vorbestimmten Volumen und einen zylindrischen Verbindungsteil 1b, der den Resonatorkörper 1a mit der Einlassleitung des Motors verbindet. Der Resonatorkörper 1a kann verschiedene Formen wie etwa eine rechteckige, zylindrische oder ähnliche Form aufweisen. Der Resonatorkörper 1a weist einen Innenraum auf, der in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist, um Geräusche mit einer Vielzahl von Frequenzen zu reduzieren. Die Volumen der Abschnitte, die Querschnittfläche und die Länge des Verbindungsteils 1b werden in Übereinstimmung mit den zu reduzierenden Frequenzen bestimmt. Wenn bei dem Resonator 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau eine Pulsierung des Luftflusses durch den Einlasspfad mit einer Resonanzfrequenz des Resonators 1 übereinstimmt, schwingt der Resonator in Resonanz und reduziert dadurch das eingehende Geräusch.
Ein unterer Wandabschnitt 2 (ein in einer horizontalen Ebene angeordneter Wandabschnitt) oder ein seitlicher Wandabschnitt 3 (ein in einer vertikalen Ebene angeordneter Wandabschnitt), die außerhalb des Resonators 1 freiliegen, ist mit Ablassöffnungen oder Löchern 5 zum Ablassen von im Resonator 1 gespeicherten Wasser nach außen versehen. Der untere Wandabschnitt 2 und der seitliche Wandabschnitt 3 sind derart ausgebildet, dass sie eine Dicke von zum Beispiel 2,5 mm aufweisen. Die Ablassöffnungen 5 erstrecken sich in der Dickenrichtung der Wand. Die Ablassöffnung 5 ist durch einen Wandabschnitt 7 und einen anderen Wandabschnitt 8 definiert, wobei der eine Wandabschnitt 7 in Bezug auf den anderen Wandabschnitt 8 in der Schnittebene, die die Zentrumslinie 6 der Ablassöffnung 5 enthält, geneigt ist. Der andere Wandabschnitt 8 ist ungefähr senkrecht zu der Innenwandfläche des unteren Wandabschnitts 2 und des seitlichen Wandabschnitts 3, in denen die Ablassöffnungen 5 ausgebildet sind, sodass er parallel zu den Zentrumslinien 6 der Ablassöffnungen 5 ist. Bei der Zentrumslinie 6 wird angenommen, dass die Ablassöffnung 5 zum Beispiel eine Zylinder- oder Säulenform aufweist. Weiterhin wird die Ablassöffnung 5 gleichzeitig mit dem Resonator 1 ausgebildet.
Die Form der Ablassöffnung 5 wird im Folgenden detailliert beschrieben. 2 und 3 zeigen die Ablassöffnung 5, die in dem seitlichen Wandabschnitt 3 des Resonatorkörpers 1a ausgebildet ist. 2 zeigt eine vertikale Schnittansicht, wobei der Schnitt die Zentrumslinie der Ablassöffnung 5 enthält, und 3 zeigt eine Draufsicht auf die Ablassöffnung 5 von außen. In 2 ist die Zentrumslinie 6 der Ablassöffnung 5 im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Hinsichtlich der Form der Ablassöffnung 5 wird erstens angenommen, dass die Ablassöffnung 5 wie durch ➀ in 2 und durch ➁ in 2 angegeben im wesentlichen eine zylindrische Form aufweist, wobei der Wandteil 7 am unteren Wandabschnitt 2 der im wesentlichen zylindrischen Ablassöffnung graduell auf der Außenseite (in der Atmosphäre) geneigt ist. Das heißt, der Wandteil 7 am unteren Wandabschnitt 2 der Ablassöffnung 5 ist graduell nach unten und außen geneigt, wobei die zylindrische Form des oberen seitlichen Wandteils 8 der Ablassöffnung 5 erhalten wird. In dieser Ausführungsform ist der Wandteil 7 am unteren Wandabschnitt 2 linear in der vertikalen Schnittebene geformt, die die Zentrumslinie 6 der Ablassöffnung enthält. Bei diesem Aufbau weist die Ablassöffnung 5 wie in 3 gezeigt auf der ebenen Fläche einen kreisförmigen Teil 9 und einen geschlitzten Teil 10 auf.
Bei der Ablassöffnung 5 mit einem kleineren Durchmesser wird aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers ein Wasserfilm an der Ablassöffnung 5 gebildet. Der Kontaktwinkel zwischen dem Wasserfilm und der Wandfläche der Ablassöffnung 5 bleibt im wesentlichen konstant, was auf Eigenschaften des Wassers, der Luft und der Wandoberflächen zurückzuführen ist. Indem ein Wandteil 7 der Ablassöffnung 5 in Bezug auf den anderen Wandteil 8 geneigt wird, kann die Bildung des Wasserfilms verhindert werden, sodass das Wasser ungehindert aufgrund der Schwerkraft nach unten tropft. Ohne den Durchmesser der Ablassöffnung 5 größer zu machen, kann die Bildung des Wasserfilms verhindert werden, wobei weiterhin auch das Eindringen von Wasser von außerhalb der Ablassöffnung 5 in das Innere des Resonators verhindert werden kann.
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat verschiedene Experimente durchgeführt, um die Beziehung zwischen dem Neigungsgrad des Wandabschnitts 7 der Ablassöffnung 5 und der Ablassbedingung zu dem Zeitpunkt zu prüfen, wenn eine Ablassöffnung mit einem Durchmesser von 4 mm an einer Seitenwand mit einer Dicke von 2,5 mm ausgebildet ist. Die Experimente haben wie in 2 gezeigt ergeben, dass Wasser ungehindert abgelassen werden kann, wenn der Durchmesser der Ablassöffnung 5 gleich 4 mm ist (d.h. die Distanz „A" gleich 2 mm ist), indem die Distanz „B" zwischen dem Zentrum der Ablassöffnung 5 und dem unteren Ende des Wandabschnitts 7 mit mehr als 10 mm gesetzt wird. Bei diesem Aufbau ist das Verhältnis zwischen dem Öffnungsdurchmesser (2A) zu der Distanz (B) zwischen dem Zentrum der Ablassöffnung 5 zu dem unteren Ende des Wandabschnitts 7 gleich 1 : 25.
4 zeigt eine Ablassöffnung 11 mit einer anderen Form in einer Draufsicht von außen. Wie in 4 gezeigt, kann die Ablassöffnung 11 eine rechteckige Form und keine kreisrunde Form in der Draufsicht aufweisen. Bei dieser Form sind die Dimensionen „A" und „B" ähnlich wie für die zuvor genannte Ablassöffnung 5 gesetzt. Bei dem rechteckigen Aufbau (aus der Draufsicht) der Ablassöffnung 11 weist der Wandteil eine lange Umfangslänge auf, sodass viel Wasser nach außen abgelassen werden kann. Weiterhin kann die Ablassöffnung 11 derart ausgebildet sein, dass sie in der Draufsicht eine dreieckige oder polygonale Form wie etwa eine pentagonale Form aufweist.
5 zeigt ein anderes Beispiel einer Ablassöffnung 12 mit einer anderen Form in einem senkrechten Schnitt der Ablassöffnung 12, der die Zentrumslinie 13 enthält. In diesem Beispiel ist die Zentrumslinie der Ablassöffnung 12 im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Im Unterschied zu der Ablassöffnung 5 ist für die Ablassöffnung 12 dieses Beispiels ein Wandabschnitt 14 auf der unteren Seite derart ausgebildet, dass er eine Kreisbogenform in einem senkrechten Schnitt vorsieht, der die Zentrumslinie 13 der Ablassöffnung 12 enthält. Der Wandabschnitt 12 an der unteren Seite der Ablassöffnung 12 ist derart positioniert, dass er sich graduell nach außen neigt, wobei die Ablassöffnung dabei eine Kreisbogenform aufweisen kann.
6 zeigt ein weiteres Beispiel für die Form der Ablassöffnung in einem senkrechten Schnitt des Wandteils, der die Zentrumslinie 16 einer Ablassöffnung 15 enthält. In diesem Beispiel ist die Zentrumslinie 16 der Ablassöffnung 15 ebenfalls im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Im Unterschied zu der Ablassöffnung 5 ist bei der Ablassöffnung 15 dieses Beispiels der untere Wandabschnitt 17 der Ablassöffnung 15 graduell nach unten und außen geneigt, während der obere Wandabschnitt 18 der Ablassöffnung 15 graduell nach oben und außen geneigt ist. Das heißt, die Wandflächen der Ablassöffnung 15 verjüngen sich derart, dass der Durchmesser nach außen hin größer wird. Wenn bei diesem Aufbau der untere Wandabschnitt 17 der Ablassöffnung 15 graduell nach unten und nach außen geneigt ist, kann der obere Wandabschnitt 18 graduell nach oben und nach außen geneigt sein.
7 zeigt ein weiteres Beispiel der Ablassöffnung mit einer anderen Form. 7 zeigt einen vertikalen Schnitt, der die Zentrumslinie 27 einer Ablassöffnung 26 enthält. Im Unterschied zu der Ablassöffnung 5 erstreckt sich die Zentrumslinie 27 der Ablassöffnung 26 dieses Beispiels im wesentlichen in der vertikalen Richtung. Die Ablassöffnung 26 in diesem Beispiel ist mit einem Wandabschnitt 28 versehen, der graduell von der Zentrumslinie 27 nach außen geneigt ist, während ein anderer Wandabschnitt 29 der Ablassöffnung 26 die Innenwandfläche des Resonators 1 mit einem rechten Winkel schneidet. Dementsprechend erstreckt sich der andere Wandabschnitt 29 im wesentlichen in der vertikalen Richtung. Weiterhin ist in diesem Beispiel eine Rippe 30 an der Außenwandfläche des Resonators 1 ausgebildet, sodass die Dicke des Wandabschnitts 29 größer als die Dicke des Resonators 1 selbst ist. Durch diese Rippe 30 kann ein Wasserfilm zu einer niedrigeren Position geführt werden, sodass das Wasser ungehindert abgelassen werden kann.
8 zeigt ein Beispiel eines Luftreinigers 20 als Behälter, für den die Ablassöffnung mit dem Aufbau und der Form gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Der Luftreiniger 20 weist annähernd eine Kastenform auf, wobei ein Element 21 zum Auffangen von Staub in dem kastenförmigen Luftreiniger 20 angeordnet ist und den Innenraum des Luftreinigers in zwei Abschnitte unterteilt, nämlich in eine Staubseite und in eine Reinluftseite.
Der Luftreiniger 20 ist an seinem unteren Wandabschnitt mit einer Ablassöffnung 22 versehen, um im Luftreiniger 20 gespeichertes Wasser nach außen abzulassen. Bei dieser Ablassöffnung 22 ist wie bei der Ablassöffnung 5 an der unteren Wand 2 des Resonators 1 ein Wandabschnitt 25 der Ablassöffnung 22 in Bezug auf einen anderen Wandabschnitt 24 in einer Schnittebene geneigt, die die Zentrumslinie 23 der Ablassöffnung 22 enthält. Ein derartiger Aufbau der Ablassöffnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für den Luftreiniger angewendet werden.
Weiterhin ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen Resonator oder Luftreiniger mit dem oben beschriebenen Aufbau beschränkt ist, sondern auf verschiedene Teile und Glieder mit einer Ablassöffnung verwendet werden kann.
Weil wie oben beschrieben gemäß der vorliegenden Erfindung ein Wandabschnitt der Ablassöffnung in Bezug auf den anderen Wandabschnitt in einer Schnittebene, die die Ablassöffnung enthält, geneigt ist, kann Wasser aufgrund der Schwerkraft ungehindert nach außen tropfen, ohne aufgrund der Oberflächenspannung einen Wasserfilm an der Ablassöffnung zu bilden. Außerdem kann die Bildung des Wasserfilms verhindert werden, ohne dass dazu der Durchmesser der Ablassöffnung vergrößert werden muss, sodass ein Eindringen von Wasser von außerhalb durch die Ablassöffnung in den Behälter verhindert werden kann.
Zusammenfassung
Es wird eine Form für eine Ablassöffnung an einem Behälter angegeben, mit der die Bildung eines Wasserfilms verhindert werden kann, ohne dass dazu der Durchmesser der Ablassöffnung vergrößert werden muss. In einem Querschnitt, der die Zentrumslinie der Ablassöffnung enthält, ist eine Wand der Ablassöffnung in Bezug auf eine andere Wand geneigt. Deshalb kann sich kein Wasserfilm aufgrund der Oberflächenspannung in der Ablassöffnung bilden, sodass das Wasser ungehindert aufgrund der Schwerkraft nach unten fällt. Weil die Bildung eines Wasserfilms in der Ablassöffnung verhindert werden kann, ohne dass dazu der Durchmesser der Ablassöffnung vergrößert wird, kann auch das Eindringen von Wasser von außerhalb durch die Ablassöffnung in den Behälter verhindert werden.

Claims

Behälter mit einer Ablassöffnung zum Ablassen von im Behälter gespeicherten Wasser nach außen, wobei einer der Wandabschnitte der Ablassöffnung in Bezug auf einen anderen Wandabschnitt der Ablassöffnung in einer Schnittebene geneigt ist, die die Zentrumslinie der Ablassöffnung enthält.
Behälter mit einer Ablassöffnung zum Ablassen von im Behälter gespeicherten Wasser nach außen, wobei die Ablassöffnung eine Zentrumslinie aufweist, die im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, und wobei in einer vertikalen Schnittebene, die die Zentrumslinie der Ablassöffnung enthält, ein unterer Wandabschnitt der Ablassöffnung graduell nach außen und unten geneigt ist.
Behälter mit einer Ablassöffnung nach Anspruch 2, wobei die Ablassöffnung eine Form mit einem im wesentlichen unteren Teil aufweist, der nach außen und unten gekrümmt ist.
Behälter mit einer Ablassöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Behälter ein Resonator ist, der in dem Einlasspfad eines Motors angeordnet ist, um Geräusche zu reduzieren, oder ein Luftreiniger ist, der in dem Einlasspfad des Motors angeordnet ist, um Staub aufzufangen.