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[Gebiet]
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Lüfterkragen zur Verwendung in dem Motorabteil von Fahrzeugen. Genauer bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Lüfterkragen, die zur Reduzierung von Geräusch in Kühllüftern ausgestaltet sind.
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[Hintergrund]
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Die Angaben in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrund-Information in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und müssen nicht frühere Technik bezeichnen.
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Automobile Fahrzeuge verwenden typischerweise einen Motor mit innerer Verbrennung bzw. einen Verbrennungsmotor, um die Leistung zum Betrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Verbrennungsmotoren erzeugen Wärme infolge des Verbrennungsvorgangs und es ist nötig, die überschüssige Wärme von dem Motor des Fahrzeugs kontinuierlich abzuführen, um die Betriebstemperatur des Motors des Fahrzeugs auf einem spezifizierten Niveau zu halten.
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Das übliche Verfahren der Abführung dieser überschüssigen Wärme ist ein Automobil-Kühlsystem. Das Kühlsystem verwendet eine Kühlmittelpumpe, welche Kühlmittel durch den Motor des Fahrzeugs pumpt, um die überschüssige Wärme zu absorbieren und die überschüssige Wärme wird dann zu einem Wärmetauscher oder Kühler gepumpt, welcher die überschüssige Wärme durch Ausführen eines Wärmeaustauschvorgangs mit Umgebungsluft abführt. Das Kühlmittel, welches durch den Kühler gekühlt wurde, wird zu dem Motor zurückgeleitet und der Vorgang wiederholt sich kontinuierlich bzw. fortgesetzt. Typischerweise wird die Temperatur des Kühlmittels auf einem Minimal-Niveau unter Verwendung eines Thermostats oder irgendeiner anderen Art von Steuersystem gehalten.
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Um die Größe und somit die Kosten des Kühlers zu reduzieren, bemühen sich die Automobilkonstrukteure darum, den Kühler in der wirksamsten Weise zu betreiben. Ein Verfahren, das zum Maximieren der Wirksamkeit bzw. des Wirkungsgrades des Kühlers verwendet wird, ist es, die Strömung der Umgebungsluft durch den Kühler zu steuern. Dies wird durch Vorsehen eines Lüfters erreicht, welcher die Umgebungsluft durch den Kühler saugt und dann durch Vorsehen eines Lüfterkragens, welcher sicherstellt, dass die maximale Luftmenge durch den Kühler gesaugt wird. Die Maximierung von Umgebungsluftströmung erfordert, dass der Lüfter innerhalb des Lüfterkragens angeordnet ist.
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Ein allgemeines Problem mit Lüftern ist das Geräusch, welches diese während des Betriebs erzeugen. Die Geräuschkomponenten, welche den durch den vom Kühllüfter abgestrahlten Schall erzeugen, sind Ton- und Gesamtgeräusch. Tongeräusch ist ein Ergebnis der Rotation der Lüfterflügel. Sowohl Ton- wie auch Gesamtgeräusch sind gleichsam wichtig für die meisten Kühllüfter. Hindernisse stromaufwärts und stromabwärts des Lüfters erzeugen Luftströmungsstörung und bewirken Druckschwankung. Lüftergeräusch wird typischerweise durch Wanddruckschwankung in dem Lüfter und Kragen erzeugt. Dieser Geräuschangelegenheit kann durch Ausgestalten des Lüfterkragens dahingehend begegnet werden, diesen Druck freizugeben, wodurch das von dem Kühllüfter abgestrahlte Geräusch reduziert wird. Der Kragen muss die gleiche oder äquivalente Luftströmungsleistung der alten Konstruktion beibehalten.
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DE 10 2012 207 552 A1 betrifft ein Kühlerlüftermodul für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lüfterrad, das eine Vielzahl von Lüfterradschaufeln aufweist, einer Zarge, an welcher das Lüfterrad montiert ist, einer ringförmigen Rückstromleiteinrichtung mit einem Innenring und einem Außenring, und welche eine drallfreie Rückströmung zwischen dem Innenring und dem Außenring bewirken soll.
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US 2003 / 0 183 446 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Reduzieren von Geräuschen, die mit Luftbewegungsvorrichtungen verbunden sind, wie beispielsweise einem Axiallüfter unter Verwendung einer Kombination aus Lüfterhaube und Zylinder mit eingebauten Schalldämpfern wie Helmholtz-Resonatoren.
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US 6 390 770 B1 bezieht sich auf Lüftervorrichtung, die aufgrund der Umdrehung des Lüfters erzeugt Geräusche reduzieren soll, und eine Abdeckung zur Verwendung mit der Lüftervorrichtung.
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WO 01/ 11 206 A2 bezieht sich auf einen Lüfterschalldämpfer, der insbesondere in elektrischen Staubsaugern verwendet wird.
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DE 10 2006 023 417 A1 beschreibt ein Lüfterrad, welches mittels einer Antriebswelle in Drehung versetzt wird, und eine topfförmige Grundform aufweist. Dabei ist ein Boden zur Befestigung des Lüfterrades auf der Antriebswelle vorgesehen, in dem ein Durchbruch vorgesehen ist, welcher einen Druckausgleich zwischen der Außenseite des Bodens und der Innenseite des Bodens ermöglichen soll.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lüfterkragen bereitzustellen, der geeignet ist, das durch den Lüfter und Kragen abgestrahlte Geräusch zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird durch einen Lüfterkragen nach Anspruch 1 und durch ein Klimasystem nach Anspruch 9 gelöst.
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[Zusammenfassung]
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollständigen Bereichs oder aller ihrer Merkmale.
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I Die vorliegende Offenbarung stellt einen Lüfterkragen bereit, welcher einen Rumpfabschnitt und einen Tonnen- bzw. Trommelabschnitt enthält. Der Trommelabschnitt enthält mehrere Lüfterstreben. Mehrere Schlitze sind durch den Trommelabschnitt und den Rumpfabschnitt begrenzt. Jeder der Schlitze befindet sich zwischen zwei Lüfterstreben. Die mehreren Schlitze reduzieren Druckschwankung in der Wand des Lüfters und des Kragens, wodurch das von dem Lüfter und dem Kragen abgestrahlte Geräusch reduziert wird. In Abhängigkeit von Gegenständen, die sich stromaufwärts und stromabwärts des Lüfterkragens befinden, kann jegliche Anzahl von Schlitzen in unterschiedlichen Stab-Formen und Größen in dem Kragen angeordnet werden, um das durch den Lüfter und Kragen abgestrahlte Geräusch zu reduzieren.
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Weitere Bereiche der Anwendung werden aus der Beschreibung ersichtlich, welche hier bereitgestellt wird. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich zu Zwecken der Darstellung vorgesehen und sind nicht dahingehend beabsichtigt, den Bereich der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen sind nur zu darstellenden Zwecken und sind nicht dahingehend beabsichtigt, den Bereich der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen entsprechende Teile in allen der unterschiedlichen Ansichten der Zeichnungen.
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1 ist eine isometrische bzw. maßgleiche Ansicht eines Lüfterkragens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine hintere isometrische bzw. maßgleiche Ansicht des Lüfterkragens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [3a]
3a ist eine vordere Perspektivansicht eines Lüfterkragens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [3b]
3b ist eine vergrößerte vordere Perspektivansicht eines Druckentlastungsschlitzes, umkreist durch einen Pfeil IIIB gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [3c]
3c ist eine vergrößerte vordere Perspektivansicht eines Druckentlastungsschlitzes, umkreist durch einen Pfeil IIIC gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [Fig. 4a[
4a ist eine hintere Perspektivansicht des Lüfterkragens gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [4b]
4b ist eine vergrößerte hintere Perspektivansicht des Schlitzes, umkreist durch einen Pfeil IVB gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- [4c]
4c ist eine vergrößerte hintere Perspektivansicht des Schlitzes, umkreist durch einen Pfeil IVC gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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5 ist eine seitliche Perspektivansicht des Lüfterkragens, der an einen Motor angefügt ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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[Beschreibung eines Ausführungsbeispiels]
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Beispielhafte Ausführungsformen werden nun vollständiger unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich exemplarisch in ihrer Natur und es ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
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1-2 stellen einen Lüfterkragen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung dar. Der Lüfterkragen 10 enthält einen Tonnen- bzw. Trommelabschnitt 14 und einen Rumpfabschnitt 18, welche beide geformte Kunststoffkomponenten sind. Während der Trommelabschnitt 14 und der Rumpfabschnitt 18 als Kunststoffkomponenten beschrieben sind, ist es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung, jedes geeignete Material für den Trommelabschnitt 14 und den Rumpfabschnitt 18 zu verwenden. Der Trommelabschnitt 14 ist von allgemein zylindrischer Form und ist direkt benachbart zu dem Rumpfabschnitt 18. Der Trommelabschnitt 14 befindet sich im Inneren des Rumpfabschnitts 18 und begrenzt eine Öffnung 20, welche einen Freiraum für einen Kühlmittellüfter (nicht gezeigt) während des Betriebs des Fahrzeugs bereitstellt. Der Trommelabschnitt 14 und der Rumpfabschnitt 18 haben eine erste Seite 22 und eine zweite Seite 24. Wie dargestellt, bilden der Trommelabschnitt 14 und der Rumpfabschnitt 18 einen einstückig integral geformten Lüfterkragen 10.
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Der Trommelabschnitt 14 enthält mehrere Lüfterstreben 26, die mit der ersten Seite 22 des Trommelabschnitts 14 an verschiedenen Punkten entlang des Umfangs des Trommelabschnitts 14 angeschlossen sind. Die mehreren Lüfterstreben 26 erstrecken sich zu der ungefähren Mitte der Öffnung 20 und fügen sich an eine allgemein kreisförmige Anbringungseinrichtung 30 an. Die allgemein kreisförmige Anbringungseinrichtung 30 umschreibt mehrere Anbringungsträger 34, welche zum Befestigen des Lüfterkragens 10 an dem Kühlmittellüfter (nicht gezeigt) verwendet werden.
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Der Rumpfabschnitt 18 ist von einem allgemein rechteckigen Gehäuse und enthält mehrere Anbringungsträger 38, welche zum Befestigen des Lüfterkragens an dem Radiator bzw. Kühler (nicht gezeigt) verwendet werden. Der Rumpfabschnitt 18 enthält ferner mehrere Druckentlastungsschlitze 42, die sich in verschiedenen Orten, in welchen der Rumpfabschnitt 18 auf den Trommelabschnitt 14 trifft, befinden. Die Druckentlastungsschlitze 42 erstrecken sich von der ersten Seite 22 durch die zweite Seite 24 des Rumpfabschnitts 18 und den Trommelabschnitt 14. In dem in 1 und 2 gezeigten speziellen Ausführungsbeispiel sind vier Druckentlastungsschlitze 42 gezeigt. Jedoch ist es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung, jegliche Anzahl von Druckentlastungsschlitzen 42 zu verwenden. Die Größe und Anzahl der Druckentlastungsschlitze 42 kann in unterschiedlichen Anwendungen auf der Grundlage von Lüfterkragenform und stromaufwärts und stromabwärts des Lüfters angeordneten Hindernissen variieren. Stromaufwärts und stromabwärts des Lüfters befindliche Hindernisse erzeugen Luftstromstörung und bewirken Druckschwankung in der Wand des Lüfters und Kragens. Die Druckentlastungsschlitze 42 senken das durch den Kühllüfter abgestrahlte Geräusch durch Senken der Druckschwankung in der Wand des Lüfters und des Lüfterkragens 10.
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3a-3c stellen vordere detaillierte Ansichten der Druckentlastungsschlitze 42 in dem Lüfterkragen 10 dar. Jeder Druckentlastungsschlitz 42 befindet sich dort, wo der Trommelabschnitt 14 sich an den Rumpfabschnitt 18 anfügt. Der Druckentlastungsschlitz 42 befindet sich auch zwischen zwei Lüfterstreben 26 auf dem Kragen 10. Der Druckentlastungsschlitz 42 ist allgemein von zulaufender Baguette- bzw. Stabform, wobei das kleine Ende von Halbkreisform ist. Der Druckentlastungsschlitz 42 gleicht bzw. ähnelt allgemein der Form der Öffnungen 20 zwischen den Lüfterstreben 26 in dem Trommelabschnitt 14 des Lüfterkragens 10. Jedoch werden Druckentlastungsschlitze 42 vieler unterschiedlicher Formen und Größen in Betracht gezogen. Die Druckentlastungsschlitze 42 sind in einer Richtung allgemein parallel zu der Rotationsachse orientiert. Jedoch werden in Abhängigkeit von der Anordnung von Hindernissen stromaufwärts und stromabwärts des Kragens 10 unterschiedliche Orientierungen der Druckentlastungsschlitze in Betracht gezogen. Die Druckentlastungsschlitze 42 erstrecken sich nicht über eine erste Kante 46 des Trommelabschnitts 14 oder eine zweite Kante 50 des Rumpfabschnitts 18 hinaus. Der Lüfterkragen 10 kann jegliche Anzahl von Druckentlastungsschlitzen verwenden, um die Druckschwankung in der Wand des Lüfters und Kragens zu senken.
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4a-4c stellen hintere detaillierte Ansichten der Druckentlastungsschlitze 42 in dem Lüfterkragen 10 dar. Die detaillierten Ansichten 4a-4c enthalten die gleichen Elemente, welche in den vorderen detaillierten Ansichten 3a-3c detailliert gezeigt sind.
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5 stellt den Lüfterkragen 10 dar, der an einen Motor 54 und einen Kühler 58 angefügt ist. Der Kühler 58 ist in einem hinteren Bereich des Motors 54 angebracht. An der Rückseite des Motors ist ein Luftkühlungslüfter 62 drehbar über eine Lüfterwelle 66 getragen. Da die Lüfterwelle 66 an einer Hauptantriebswelle (Ausgangswelle) 70 über einen Übertragungs- bzw. Getriebemechanismus 74 angeschlossen ist, wird der Luftkühlungslüfter 62 angetrieben und gedreht, sowie der Motor 54 arbeitet.
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An dem vorderen Bereich des Kühlers 58 und dem hinteren Bereich des Luftkühlungslüfters 62 ist der Lüfterkragen 10 angeordnet, um durch den Luftkühlungslüfter 62 für den Kühler 58 zugeführte Luft zu sammeln und zu führen. Der Lüfterkragenrumpf 18 ist fest an der vorderen Oberflächenseite des Kühlers 58 (der linken Seite in 5) angefügt. Das Kühlsystem wird durch den Motor 54, den Luftkühlungslüfter 62, den Kühler 58, den Lüfterkragen 10, etc., wie vorstehend beschrieben, ausgebildet.
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Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Sie beabsichtigt nicht, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung einzuschränken. Die individuellen Elemente oder Merkmale eines speziellen Ausführungsbeispiels sind allgemein nicht auf das spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern gegebenenfalls untereinander austauschbar und können in einem ausgewählten Ausführungsbeispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Dasselbe kann auch in vielfältigen Weisen variiert werden. Solche Variationen sind nicht als ein Abweichen von der Offenbarung zu betrachten und alle solche Modifikationen werden dahingehend betrachtet, innerhalb des Bereichs der Offenbarung enthalten zu sein.
