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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlgebläse zur Verwendung an einem Kraftfahrzeugkühler und dergleichen.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise sind Kühlgebläse für die Verwendung an einem Kraftfahrzeugkühler häufig Axialgebläse und Diagonalgebläse. Die Kühlgebläse dieser Typen umfassen: einem zylindrischen Nabenabschnitt mit Boden, der durch eine Antriebsquelle wie z. B. eine Maschine oder einen Elektromotor gedreht wird; und eine Vielzahl von Schaufeln, die an einer Außenumfangsfläche des Nabenabschnitts vorgesehen sind, wobei die Schaufeln in Radialrichtung strahlenförmig verlaufen.
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Im Übrigen ist ein Kühlgebläse bekannt, bei dem die Spitzen der Schaufeln mittels eines kranzförmigen Ringelements miteinander verbunden sind, um somit die Festigkeit der Schaufeln zu verbessern. Bei einem solchem Kühlgebläse mit einem Ringelement, das an den Spitzen der Schaufeln vorgesehen ist, werden die Schaufeln schwer. Die Schaufeln werden daher dünner gemacht, um somit die Schaufeln leichter zu machen (siehe z. B.
JP 2004-218513 A ).
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Da jedoch bei der obenerwähnten herkömmlichen Technik die Schaufeln dünner gemacht sind, flattern die dünner gemachten Schaufeln, wenn das Kühlgebläse rotiert. Dies wirft das Problem der Verschlechterung der Geräuscheigenschaften auf.
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Außerdem weist das Kühlgebläse mit einem an den Spitzen der Schaufeln vorgesehenem Ringelement einen großen Durchmesser auf, was zu dem Erfordernis einer geeigneten Ummantelung führt. Dies wirft das Problem auf, dass die Vielseitigkeit des Kühlgebläses verringert wird.
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US 6,514,052 B2 offenbart einen zweiseitigen Radiallüfter, welcher Kühlluft in axial entgegengesetzte Enden einer dynamoelektrischen Vorrichtung saugt, die die Luftströmung in ein axiales Ende der Vorrichtung zieht und die Luftströmung über die Außenfläche der Vorrichtung leitet, und welcher eine zweite Luftströmung in eine entgegengesetzte Richtung zieht.
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In
US 2002/0141871 A1 ist ein Axiallüfter offenbart, der in der Lage ist, einen axialen Strömungswind in der Nähe des Außenumfangs einer Lüfterkupplung zu erzeugen, um die Funktionslebensdauer der Lüfterkupplung zu verlängern, und der das Trägheitsmoment eines Motorkühlungs-Lüfters verringern kann und somit Vibrationsbelastungen, die auf das Lager der Lüfterkupplung übertragen werden sollen, wodurch die Lebensdauer der Lüfterkupplung verlängert und die Berstdrehzahl des Motorkühlventilators erhöht wird. Der Axiallüfter weist eine innere Kunststoffnabe und mehrere innere Kunststoffblätter auf, von denen sich jedes radial von der inneren Kunststoffnabe erstreckt und nahe seinem sich erstreckenden Ende verdreht und mit einem Abschnitt unmittelbar unter der Basis der entsprechenden Außenlamelle verbunden ist. eine äußere Kunststoffnabe, die mit den mehreren inneren Kunststoffklingen verbunden ist, und mehrere äußere Kunststoffklingen, die sich radial von der äußeren Kunststoffnabe erstrecken.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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In Anbetracht der obenerwähnten Umständ wurde daher die vorliegende Erfindung gemacht, deren eine Aufgabe es ist, ein Kühlgebläse zu schaffen, das die Verschlechterung der Geräuscheigenschaften verhindern kann und ferner die Vielseitigkeit steigern kann, selbst wenn die Schaufeln dünner gemacht werden.
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Ein Kühlgebläse gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: einen zylindrischen Nabenabschnitt mit Boden; und eine Vielzahl von Schaufeln, die an einer Außenumfangsfläche des Nabenlabschnitts vorgesehen sind, wobei die Schaufeln in Radialrichtung strahlenförmig verlaufen, wobei ein Ringelement zum Verbinden der Schaufeln miteinander an einer Seite radial innerhalb der Spitzen der Schaufeln vorgesehen ist, wobei die Dicke der Schaufel, die radial außerhalb des Ringelements angeordnet ist, dünner als die Dicke der Schaufel, die radial innerhalb des Ringelements angeordnet ist, festgelegt ist, und die Dicke der Schaufel so ausgebildet ist, dass sie von einem Basisabschnitt zum Ringelement allmählich dünner wird.
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Bei dem Kühlgebläse der vorliegenden Erfindung ist das Ringelement vorzugsweise an einer Seite außerhalb der radialen Mitten der Schaufeln vorgesehen.
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Bei dem Kühlgebläse der vorliegenden Erfindung ist eine Dicke der Schaufel, die radial innerhalb des Ringelements angeordnet ist, vorzugsweise verschieden von einer Dicke der Schaufel, die radial außerhalb des Ringelements angeordnet ist, festgelegt.
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Bei dem Kühlgebläse der vorliegenden Erfindung ist die Dicke der Schaufel, die radial innerhalb des Ringelements angeordnet ist, vorzugsweise dünner festgelegt als die Dicke der Schaufel, die radial außerhalb des Ringelements angeordnet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Ringelement auf der Seite radial innerhalb der Schaufelspitzen vorgesehen. Somit ist es möglich, eine Zunahme des Durchmessers des Kühlgebläses zu verhindern. Folglich ist es möglich, die Vielseitigkeit des Kühlgebläses zu steigern, während die Schaufelfestigkeit verbessert wird.
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Ferner ist es möglich, den Durchmesser des Ringelements im Vergleich zu dem Fall, in dem das Ringelement an den Spitzen der Schaufeln vorgesehen ist, kleiner zu machen. Folglich ist es möglich, die Fertigungskosten zu reduzieren.
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Außerdem ist es möglich, den Abstand von der Basis der Schaufel zu dem Abschnitt, an dem das Ringelement vorgesehen ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem das Ringelement an den Schaufelspitzen vorgesehen ist, kürzer zu machen. Selbst wenn die Schaufel dünner gemacht wird, ist es folglich möglich, die Festigkeit der Schaufel sicherzustellen und das Flattern der Schaufel, wenn das Kühlgebläse rotiert, zu unterdrücken. Somit ist es möglich, die Verschlechterung der Geräuscheigenschaften zu verhindern, während das Gewicht der Schaufel reduziert wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ferner die Seite der Schaufel radial innerhalb vom Ringelement durch den Nabenabschnitt und das Ringelement unterstützt. Andererseits ist die Seite der Schaufel radial außerhalb des Ringelements nur durch das Ringelement unterstützt. Die Schaufel der Seite radial innerhalb vom Ringelement ist daher stabiler als die Schaufel auf der Seite radial außerhalb des Ringelements.
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Folglich ist es möglich, die Dicke der Schaufel auf der Seite radial innerhalb des Ringelements dünner festzulegen als diejenige der Schaufel auf der Seite radial außerhalb des Ringelements. Dies kann die Schaufel in der Festigkeitsausgewogenheit hervorragend machen, während ihr Gewicht reduziert wird. Daher ist es möglich, das Kühlgebläse auch an einem Ort anzuordnen, wo wahrscheinlich eine externe Kraft, wie z. B. ein Wasserschlag, ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug sich bewegt, um somit die Anordnungsmöglichkeit im Fahrzeug zu verbessern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Kühlgebläse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Querschnittsansicht der 1 längs der Linie A-A.
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3 ist eine Draufsicht des Kühlgebläses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Graph, der die Geräuscheigenschaften des Kühlgebläses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist ein Graph, der die Festigkeit des Kühlgebläses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlgebläse
- 2
- Nabenabschnitt
- 3
- Schaufel
- 3a
- Basisabschnitt
- 3b
- Spitzenabschnitt
- 20
- Ringelement
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BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Es folgt eine Beschreibung einer Ausführungsform dieser Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist ein Kühlgebläse 1 für einen Kraftfahrzeugkühler ein Axialgebläse, das enthält: einen zylindrischen Nabenabschnitt 2 mit Boden, der an einer Welle 12 eines Elektromotors 11 angebracht ist; eine Vielzahl von (in dieser Ausführungsform 7) Schaufeln 3, die an einer Außenumfangsfläche des Nabenabschnitts 2 vorgesehen sind, wobei die Schaufeln 3 in Radialrichtung strahlenförmig verlaufen, und wobei ein zylindrisches Ringelement 20 zum Verbinden der Schaufeln 3 miteinander an einer Seite radial innerhalb der Spitzen der Schaufeln 3 vorgesehen ist.
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Der Nabenabschnitt 2 umfasst: eine Umfangswand 2a; und eine Bodenwand 2b. Ein Verbindungsabschnitt zwischen der Umfangswand 2a und der Bodenwand 2b, d. h. eine Schnitt-Firstlinie zwischen der Umfangswand 2a und der Bodenwand 2b, ist bogenförmig ausgebildet (in einer kreisförmig abgeschrägten Form). Bei einer radialen Mitte der Bodenwand 2b ist ein Durchgangsloch 4 ausgebildet, durch das die Welle 12 des Elektromotors 11 geführt ist. In einer Außenfläche der Bodenwand 2b ist ein ausgesparter Ausschnitt 5 um das Durchgangsloch 4 ausgebildet, wobei der ausgesparte Abschnitt 5 im Wesentlichen kreisförmig ist, wenn er in einer Draufsicht betrachtet wird.
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Auf der Bodenwand 2b des Nabenabschnitts 2 sind zwei Verstärkungsrippen 6a auf einer Innenflächenseite derselben in koaxialer Weise vorgesehen. Außerdem sind mit der Bodenwand 2b eine Vielzahl von Verstärkungsrippen 6b verbunden, die in Radialrichtung strahlenförmig verlaufen. Ferner sind auf einer Innnenumfangsfläche der Umfangswand 2a Verstärkungsrippen 6c vorgesehen. Jede der Verstärkungsrippen 6c ist so ausgebildet, dass sie in eine jeweilige Verstärkungsrippe 6b übergeht, die auf der Bodenwand 2b vorgesehen ist.
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Auf der Innenflächenseite der Bodenwand 2b ist ein ausgesparter Plattenaufnehmerabschnitt 7 in der radialen Mitte vorgesehen. Im ausgesparten Plattenaufnehmerabschnitt 7 sind in einer gleichmäßig beabstandeten Weise in Umfangsrichtung vier Bolzenlöcher 8 ausgebildet. Auf dem ausgesparten Plattenaufnehmerabschnitt 7 ist eine Gebläseplatte 9, die mit der Welle 12 des Elektromotors 11 in Eingriff gelangt, befestigt und mittels Bolzen 10 fixiert. In der radialen Mitte der Gebläseplatte 9 ist ein Anbringungsloch 13 ausgebildet, dessen Form der Querschnittsform der Welle 12 entspricht.
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Durch den Eingriff des Anbringungslochs 13 an der Welle 12 rotiert die Welle 12 gemeinsam mit der Gebläseplatte 9 (dem Nabenabschnitt 2). In dieser Ausführungsform sind die Welle 12 und das Anbringungsloch 13 in D-Form ausgebildet, wenn sie in einer Draufsicht betrachtet werden. Die Formen der Welle 12 und des Anbringungslochs 13 sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Jede Form ist zulässig, solange sie ein gemeinsames Rotieren der beiden erlaubt.
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Die Schaufeln 3, die an der Umfangswand 2a des Nabenabschnitts 2 vorgesehen sind, sind nach vorne ausschweifende Schaufeln. Sie sind integral mit dem Nabenabschnitt 2 ausgebildet, so dass sie eine bogenartige Form in Richtung zur Drehrichtung aufweisen. In der Schaufel 3 ist ein Anstellwinkel des Basisabschnitts 3a groß festgelegt, während eine Sehnenlänge kurz festgelegt ist. Außerdem ist mit zunehmender Nähe zur Spitze der Schaufel 3 der Anstellwinkel kleiner festgelegt und die Sehnenlänge länger festgelegt.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist die Dicke der Schaufel 3 dünner ausgebildet als diejenige einer herkömmlichen Schaufel ohne Ringelement 20. Sie ist so ausgebildet, dass sie ausgehend vom Basisabschnitt 3a, der im Wesentlichen dieselbe Dicke wie die herkömmliche Schaufel aufweist, zum Ringelement 20 allmählich dünner wird. Andererseits ist die Dicke des Spitzenabschnitts 3b der Schaufel 3, der radial außerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist, im Wesentlichen gleich derjenigen des Basisabschnitts 3a festgelegt.
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Das heißt, eine Dicke t1 der Schaufel 3, die radial innerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist und auch in der Nähe des Ringelements 20 angeordnet ist, ist dünner festgelegt als im herkömmlichen Fall, und ist ferner dünner festgelegt als eine Dicke t2 der Schaufel 3, die radial außerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass eine Dicke t3 des Ringelements 20 im Wesentlichen gleich der Dicke t2 des Spitzenabschnitts 3b der Schaufel 3 festgelegt ist.
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Wie in 1 und in 2 gezeigt ist, ist eine Länge H in Axialrichtung des Ringelements 20 so festgelegt, dass sie einer Breite E in Axialrichtung des Abschnitts der Schaufel 3, an dem das Ringelement 2 vorgesehen ist, entspricht (in dieser Ausführungsform im Wesentlichen damit übereinstimmt). Das heißt, die Länge H in Axialrichtung des Ringelements 2 variiert entsprechend einem Durchmesser D1 des Ringelements 20 (dem Abschnitt der Schaufel 3, an dem das Ringelement 20 vorgesehen ist).
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Der Durchmesser D1 des Ringelements 20 ist vorzugsweise so festgelegt, dass das Ringelement 20 an der Seite innerhalb der Spitzen der Schaufeln 3 angeordnet ist und ferner an der Seite außerhalb der radialen Mitten der Schaufeln 3 angeordnet ist. Genauer ist es z. B. dann, wenn ein Gebläsedurchmesser D2 des Kühlgebläses 1 gleich φ340 mm ist, wünschenswert, dass der Durchmesser D1 des Ringelements 20 nährungsweise gleich φ280 mm ist. Mit einer solchen Festlegung ist es möglich, die Schaufel 3 dünner zu machen, während die Festigkeit der Schaufel 3 effektiv sichergestellt wird.
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Gemäß der obenerwähnten Ausführungsform ist daher das zylindrische Ringelement 20, dass die Schaufeln 3 miteinander verbindet, auf der Seite radial innerhalb der Spitzen der Schaufeln 3 vorgesehen. Dies kann den Gebläsedurchmesser D2 des Kühlgebläses 1 gleich demjenigen eines Kühlgebläses eines Typs ohne Ringelement 20 machen. Folglich wird die Notwendigkeit, eine für das Kühlgebläse 1 zweckbestimmte Gebläseummantelung zu fertigen, eliminiert. Dies kann die Vielseitigkeit des Kühlgebläses 1 steigern.
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Eine Gebläseummantelung bezieht sich hier auf einen Belüftungskanal, der angebracht ist, um die Effizienz eines Kühlgebläses zu steigern. Er ist ein Teil der Form eines Windkanals, der zwischen dem Kraftfahrzeugkühler und dem Kühlgebläse 1 angeordnet ist. Im Allgemeinen ist die Gebläseummantelung häufig aus Kunstharz gefertigt.
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Gemäß der obenerwähnten Ausführungsform ist es ferner möglich, den Durchmesser D1 des Ringelements 20 kleiner zu machen als denjenigen eines herkömmlichen Gebläses mit einem Ringelement 20, dass an den Spitzen der Schaufeln 3 vorgesehen ist. Somit ist es möglich, die Herstellungskosten des mit dem Ringelelement 20 versehenen Kühlgebläses 1 zu reduzieren.
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Außerdem ist es möglich, eine Strecke L vom Basisabstand 3a der Schaufel 3 zum Ringelement 20 (siehe 2) kürzer zu machen als diejenige in dem Fall, in dem das Ringelement 20 an den Spitzen der Schaufeln 3 vorgesehen ist. Dies ermöglicht, die Festigkeit der Schaufel 3 sicherzustellen, selbst wenn die Schaufel 3 so geformt ist, dass sie ausgehend vom Basisabschnitt 3a zum Ringelement 20 dünner wird. Folglich ist es möglich, das Flattern der Schaufeln 3, wenn das Kühlgebläse 1 rotiert, zu unterdrücken. Somit ist es möglich, die Verschlechterung der Geräuscheigenschaften zu verhindern, während das Gewicht der Schaufel 3 reduziert wird.
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4 ist ein Graph, der einen Vergleich der Geräuscheigenschaften zwischen dem Kühlgebläse 1 dieser Ausführungsform und einem herkömmlichen Kühlgebläse zeigt. Wie in der Figur gezeigt ist, wird die Tatsache bestätigt, dass das Geräusch des Kühlgebläses 1 um etwa 10 Prozent geringer ist als dasjenige des herkömmlichen Kühlgebläses.
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Gemäß der obenerwähnten Ausführungsform ist ferner die Schaufel 3 auf der Seite radial innerhalb des Ringelements 20 durch den Nabenabschnitt 2 und das Ringelement 20 unterstützt. Andererseits ist die Schaufel 3 auf der Seite radial außerhalb des Ringelements 20 nur durch das Ringelement 20 unterstützt. Somit ist die Schaufel 3 auf der Seite radial innerhalb des Ringelements 20 stabiler als die Schaufel 3 (der Spitzenabschnitt 3b) auf der radial äußeren Seite des Ringelements 20.
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Folglich ist es möglich die Dicke der Schaufel 3 auf der Seite radial innerhalb des Ringelements 20 dünner zu machen als diejenige des Spitzenabschnitts 3b der Schaufel 3. Dies kann die Schaufel 3 in der Festigkeitsausgewogenheit hervorragend machen, während das Gewicht reduziert wird. Somit ist es möglich, das Kühlgebläse 1 auch an einem Ort anzuordnen, wo wahrscheinlich eine externe Kraft, wie z. B. ein Wasserschlag, ausgeübt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug bewegt, um somit die Anordnungsfähigkeit im Fahrzeug zu verbessern.
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5 ist ein Graph, der einen Vergleich einer Festigkeit zwischen dem Kühlgebläse 1 dieser Ausführungsform und einem herkömmlichen Kühlgebläse zeigt. Wie in der Figur gezeigt ist, wird die Tatsache bestätigt, dass das Kühlgebläse 1 etwa die doppelte Festigkeit eines herkömmlichen Kühlgebläses aufweist.
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Gemäß der obenerwähnten Ausführungsform ist es ferner möglich, die Festigkeit der Schaufel 3 mittels des Ringelements 20 sicherzustellen. Somit ist es möglich, den Durchmesser des Nabenabschnitts 2 kleiner zu machen und dessen Gebläsevolumen soweit wie möglich zu erhöhen. Somit ist es möglich, das Kühlgebläse 1 zu verkleinern.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenerwähnte Ausführungsform beschränkt und umfasst solche, in denen verschiedenen Modifikationen an der obenerwähnten Ausführungsform vorgenommen worden sind, ohne vom Erfindungsgedanken oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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In der obenerwähnten Ausführungsform zielt ferner die Beschreibung auf den Fall, in dem das Kühlgebläse 1 ein Axialgebläse ist. Das Kühlgebläse 1 kann jedoch auch ein Diagonalgebläse sein.
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Außerdem zielt in der obenerwähnten Ausführungsform die Beschreibung auf den Fall, in dem das Kühlgebläse 1 für einen Kraftfahrzeugkühler verwendet wird. Die Anwendung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Ferner zählt in der obenerwähnten Ausführungsform die Beschreibung auf den Fall, in dem die Dicke t1 der Schaufel 3, die radial innerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist, dünner festgelegt ist als diejenige der herkömmlichen Schaufel, und ferner dünner als die Dicke t2 der Schaufel 3, die radial außerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist. Die Konstruktion ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Dicke t2 der Schaufel 3, die radial außerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist, kann dünner festgelegt sein als diejenige der herkömmlichen Schaufel, und auch dünner als die Dicke t1 der Schaufel 3, die radial innerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist.
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Auch in dem Fall mit einer solchen Konstruktion ist es möglich, das Gewicht im Vergleich zu dem Fall eines herkömmlichen Kühlgebläses zu reduzieren, da die Dicke t2 der Schaufel 3, die radial außerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist, dünner gemacht wird. Wenn ferner die Dicke t1 der Schaufel 3, die radial innerhalb des Ringelements 20 angeordnet ist, im Wesentlichen gleich derjenigen der herkömmlichen Schaufel gemacht wird, während das Ringelement 20 auf der Seite radial innerhalb der Spitzen der Schaufeln 3 vorgesehen ist, ist es möglich, die Festigkeit im Vergleich zu dem Fall des herkömmlichen Kühlgebläses zu verbessern.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Kühlgebläse zu schaffen, das die Verschlechterung der Geräuscheigenschaften verhindern kann und ferner die Vielseitigkeit steigern kann, selbst wenn die Schaufeln dünner gemacht werden.
