DE112016005354T5

DE112016005354T5 - Turboventilator und Verfahren zur Herstellung eines Turboventilators

Info

Publication number: DE112016005354T5
Application number: DE112016005354.1T
Authority: DE
Inventors: Fumiya Ishii; Shuzo Oda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-08-02
Also published as: WO2017090347A1; JPWO2017090347A1; US20180328376A1; JP6531835B2; CN108291557B; US11286945B2; CN108291557A

Abstract

Ein Ventilator-Hauptkörperelement (50) eines Turboventilators weist mehrere Flügel (52) auf, die um eine Ventilatorachsenmitte herum angeordnet sind. Des Weiteren weist das Ventilator-Hauptkörperelement einen Verkleidungsring (54) auf, in dem ein Ansaugloch (54a) ausgebildet ist, und der Verkleidungsring ist in einer axialen Richtung der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite in Bezug auf die mehreren Flügel bereitgestellt und ist mit jedem der mehreren Flügeln gekoppelt. Des Weiteren weist das Ventilator-Hauptkörperelement einen Ventilatornaben-Abschnitt (56) auf, der so gelagert ist, dass er sich in Bezug auf ein sich nicht drehendes Element eines Gebläses um die Ventilatorachsenmitte herum drehen kann, und der auf einer zu dem Verkleidungsring entgegengesetzten Seite mit jedem der mehreren Flügeln gekoppelt ist. Eine seitliche Platte (60) an dem anderen Ende des Turboventilators ist in einem Zustand, in dem sie an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht ist, mit Flügelendabschnitten (522) auf der anderen Seite von jedem der mehreren Flügel verbunden. Darüber hinaus ist ein Außendurchmesser (D2) des Ventilatornaben-Abschnitts kleiner als ein Innendurchmesser (D1) des Verkleidungsrings. Darüber hinaus sind die mehreren Flügel, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt integral gebildet.

Description

Verweis auf eine verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der am 23. November 2015 eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-228267 und beansprucht den Nutzen der Priorität derselben. Die gesamte Offenbarung der Anmeldung ist durch eine Bezugnahme hierin aufgenommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Turboventilator, der auf ein Gebläse angewendet wird, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Turboventilators.
Stand der Technik
Die Patentliteratur 1 offenbart zum Beispiel einen Turboventilator, der im Stand der Technik erfasst ist. Bei dem in der Patentliteratur 1 offenbarten Turboventilator handelt es sich um einen Ventilator für eine Klimaanlage. Bei dem Turboventilator der Patentliteratur 1 handelt es sich unter verschiedenen Turboventilatoren noch genauer um einen geschlossenen Turboventilator, bei dem Flügel von einem Verkleidungsring und einer Hauptplatte umgeben sind.
Bei dem Turboventilator der Patentliteratur 1 sind von drei Komponenten, die den Verkleidungsring (das heißt eine seitliche Platte), mehrere Flügel und einen Ventilator-Hauptkörper umfassen, der einen Ventilatornaben-Abschnitt und eine Hauptplatte umfasst, bei denen es sich um Standardkomponenten eines geschlossenen Turboventilators handelt, der Ventilator-Hauptkörper und der Flügel integral formgegossen. Darüber hinaus ist der Verkleidungsring als eine von dem Ventilator-Hauptkörper separate Komponente formgegossen. Der Turboventilator der Patentliteratur 1 wird gebildet, indem der Verkleidungsring mit dem Ventilator-Hauptkörper verbunden wird. Des Weiteren ist bei dem Turboventilator der Patentliteratur 1 die Schweißbarkeit beim Verbinden des Verkleidungsrings mit dem Ventilator-Hauptkörper verbessert.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 4317676 B
Zusammenfassung der Erfindung
Bei geschlossenen Turboventilatoren mit einem einfachen Gussformaufbau, bei dem eine Extraktionsrichtung der Gussform gleich der axialen Richtung des Turboventilators ist, können, nicht beschränkt auf den Turboventilator der Patentliteratur 1, nicht sämtliche der vorstehend beschriebenen drei Komponenten, die den geschlossenen Turboventilator bilden, integral formgegossen werden.
Daher werden beim Stand der Technik in einem typischen geschlossenen Turboventilator die drei Komponenten, das heißt der Verkleidungsring, die mehreren Flügel und der Ventilator-Hauptkörper, separat formgegossen. Dann wird der geschlossene Turboventilator nach dem Formgießen fertiggestellt, indem die Komponenten miteinander verbunden werden. Dies ist ein typisches Herstellungsverfahren des Stands der Technik.
Hier wird der Turboventilator zwischen zwei Gehäuse-Elementen untergebracht und verwendet. Darüber hinaus besteht eines der in dem Turboventilator erzeugten Phänomene darin, dass die Luft zwischen dem Gehäuse-Element auf der Seite des Verkleidungsrings und dem Verkleidungsring von den zwei Gehäuse-Elementen hindurch strömt und in Rückwärtsrichtung strömt. Da der Luftdruck an einer Flügelvorderkante des Turboventilators auf der Unterdruckseite hoch ist, strömt die Luft, die aus einem Ventilator-Auslassabschnitt heraus geblasen wird, in Rückwärtsrichtung.
Um die Leistungsfähigkeit des Turboventilators zu verbessern, ist es indessen notwendig, eine Strömungsrate der Luft zu begrenzen, die in Rückwärtsrichtung strömt. Darüber hinaus wird die Strömungsrate der in Rückwärtsrichtung strömenden Luft so begrenzt, dass sie gering ist, da ein Freiraum zwischen dem Gehäuse-Element auf der Seite des Verkleidungsrings und dem Verkleidungsring reduziert ist. Bei dem Turboventilator, der vorstehend als Stand der Technik beschrieben ist, das heißt, bei dem Turboventilator, bei dem der Ventilator-Hauptkörper und der Verkleidungsring separat formgegossen werden, nimmt eine Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings in Bezug auf die Ventilator-Drehachse jedoch aufgrund von Ursachen zu, wie beispielsweise eines Verbindungsspiels (zum Beispiel einer Fehlausrichtung) zwischen dem Verkleidungsring und dem Ventilator-Hauptkörper. Dies ist darin begründet, dass die Ventilator-Drehachse mit dem Ventilator-Hauptkörper gekoppelt ist und den Verkleidungsring über den Ventilator-Hauptkörper und den Flügel indirekt trägt.
Da der Ventilator-Hauptkörper und der Verkleidungsring darüber hinaus bei dem Turboventilator der Patentliteratur 1 ebenfalls separat formgegossen werden, wurde die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings nicht gelöst.
In dieser Hinsicht stellte der Erfinder bei einem Turboventilator, bei dem es sich um den vorstehend beschriebenen Stand der Technik handelt, fest, dass es zum Zweck der Verhinderung einer Beeinflussung zwischen dem Verkleidungsring und dem Gehäuse-Element notwendig ist, den Freiraum zu vergrößern, da die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings in Bezug auf die Ventilator-Drehachse in gewissem Maße zunimmt. Mit anderen Worten, der Erfinder stellte fest, dass es zur Verhinderung der Beeinflussung zwischen dem Verkleidungsring und dem Gehäuse-Element nicht möglich ist, die Strömungsrate der Luft, die in Rückwärtsrichtung durch den Freiraum zwischen dem Verkleidungsring und dem Gehäuse-Element hindurch strömt, ausreichend zu begrenzen, und dass sich die Leistungsfähigkeit des Turboventilators im Ergebnis verschlechtert.
In dieser Hinsicht besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, einen Turboventilator bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Drehrüttelbewegung eines Verkleidungsrings in Bezug auf eine Ventilatorachsenmitte im Vergleich zu dem Turboventilator der Patentliteratur 1 problemlos zu begrenzen, und ein Verfahren zur Herstellung des Turboventilators bereitzustellen.
Um die vorstehende(n) Aufgabe(n) zu lösen, handelt es sich gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung bei einem Turboventilator der vorliegenden Offenbarung um einen Turboventilator, der auf ein Gebläse angewendet wird und der Luft bläst, wobei er sich um eine Ventilatorachsenmitte dreht, und der umfasst:

ein Ventilator-Hauptkörperelement, das eine Mehrzahl von Flügeln, die um die Ventilatorachsenmitte herum angeordnet sind, einen Verkleidungsring, in dem ein Ansaugloch ausgebildet ist, in das Luft eingesaugt wird, wobei der Verkleidungsring in einer axialen Richtung der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf die Mehrzahl von Flügeln auf der einen Seite bereitgestellt ist und mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist, und
einen Ventilatornaben-Abschnitt umfasst, der so gelagert ist, dass er sich um die Ventilatorachsenmitte in Bezug auf ein sich nicht drehendes Element des Gebläses drehen kann, und der mit jedem der Mehrzahl von Flügeln auf einer zu der Seite des Verkleidungsrings entgegengesetzten Seite gekoppelt ist, und
eine seitliche Platte an dem anderen Ende, die in einem Zustand, in dem sie an einer radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht ist, mit einem Flügelendabschnitt auf der anderen Seite verbunden ist, der in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten ist, wobei sich die Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der Mehrzahl von Flügeln auf einer anderen Seite befinden, die in der axialen Richtung entgegengesetzt zu der einen Seite ist, wobei
ein Außendurchmesser des Ventilatornaben-Abschnitts kleiner als ein Innendurchmesser des Verkleidungsrings ist und
die Mehrzahl von Flügeln, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt integral gebildet sind.

Wie vorstehend beschrieben, sind die mehreren Flügel, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt integral gebildet, und der Außendurchmesser des Ventilatornaben-Abschnitts ist kleiner als der Innendurchmesser des Verkleidungsrings. Dementsprechend können die mehreren Flügel, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt mit der axialen Richtung der Ventilatorachsenmitte als einer Lösungsrichtung der Gussformen (das heißt, einer Öffnungs- und Schließrichtung der Gussformen) problemlos integral formgegossen werden. Da die seitliche Platte an dem anderen Ende in einem Zustand, in dem sie an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht ist, darüber hinaus mit jedem der Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der mehreren Flügel verbunden ist, kann der Turboventilator fertiggestellt werden, indem die seitliche Platte an dem anderen Ende nach einem Formgießen des Ventilator-Hauptkörperelements an dem Ventilator-Hauptkörperelement montiert wird. Daher kann eine Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte, wenn sich der Turboventilator dreht, als ein Ergebnis des integralen Formgießens des Verkleidungsrings und des Ventilatornaben-Abschnitts im Vergleich zu dem Turboventilator der Patentliteratur 1 problemlos begrenzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Turboventilators gemäß der vorliegenden Erfahrung des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Turboventilators, der auf ein Gebläse angewendet wird und der Luft bläst, indem er sich um eine Ventilatorachsenmitte herum dreht, und umfasst:

integrales Bilden einer Mehrzahl von Flügeln, die um die Ventilatorachsenmitte herum angeordnet sind, eines Verkleidungsrings, in dem ein Ansaugloch ausgebildet ist, in das Luft eingesaugt wird, wobei der Verkleidungsring in einer axialen Richtung der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf die Mehrzahl von Flügeln auf der einen Seite bereitgestellt ist und mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist, und eines Ventilatornaben-Abschnitts, der so gelagert ist, dass er sich um die Ventilatorachsenmitte in Bezug auf ein sich nicht drehendes Element des Gebläses drehen kann, und der mit jedem der Mehrzahl von Flügeln auf einer zu der Seite des Verkleidungsrings entgegengesetzten Seite gekoppelt ist, und
Anbringen einer seitlichen Platte an dem anderen Ende, die eine ringförmige Gestalt aufweist, an einer radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts nach dem integralen Formgießen und Verbinden der seitlichen Platte an dem anderen Ende mit jedem von Flügelendabschnitten auf der anderen Seite, die in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten sind, wobei sich die Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der Mehrzahl von Flügeln auf einer anderen Seite befinden, die in der axialen Richtung entgegengesetzt zu der einen Seite ist.

Wie vorstehend beschrieben, wird die seitliche Platte an dem anderen Ende, die eine ringförmige Gestalt aufweist, nach dem integralen Formgießen der mehreren Flügel, des Verkleidungsrings und des Ventilatornaben-Abschnitts an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht, und die seitlichen Platten an dem anderen Ende werden mit jedem der Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der mehreren Flügel verbunden. Daher kann eine Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte, wenn sich der Turboventilator dreht, ähnlich wie bei dem Turboventilator gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt im Vergleich zu dem Turboventilator der Patentliteratur 1 problemlos begrenzt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild eines Gebläses bei einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist eine axiale Querschnittsansicht des Gebläses entlang einer Ebene, die eine Ventilatorachsenmitte umfasst, das heißt, eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1;
3 ist eine Ansicht, die einen Turboventilator, eine Drehwelle und ein Drehwellengehäuse darstellt, die aus der Ansicht in der Richtung eines Pfeils III in 2 entnommen sind;
4 ist eine Ansicht, wenn bei der ersten Ausführungsform ein Flügel, der aus einem Turboventilator entnommen ist, aus einer Richtung der Ventilatorachsenmitte betrachtet wird;
5 ist eine Querschnittsansicht, wenn ein Abschnitt V des in 4 dargestellten Flügels entlang eines Querschnitts senkrecht zu der Ventilatorachsenmitte geschnitten wird und in der gleichen Richtung wie jener in 4 betrachtet wird;
6 ist eine Ansicht zur Beschreibung der detaillierten Form des Turboventilators der ersten Ausführungsform und ist eine Ansicht, bei welcher der Turboventilator, die Drehwelle und das Drehwellengehäuse aus der Querschnittsansicht entnommen sind, wobei eine linke Hälfte von 2 dargestellt ist;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Herstellungsprozess für den Turboventilator bei der ersten Ausführungsform darstellt;
8 ist eine schematische Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Formgieß-Gussform für ein Formgießen eines Ventilator-Hauptkörperelements bei der ersten Ausführungsform darstellt;
9 ist eine Ansicht, die ein Vergleichsbeispiel darstellt, das mit der ersten Ausführungsform zu vergleichen ist, und ist eine Querschnittsansicht, die 2 der ersten Ausführungsform entspricht;
10 ist eine Ansicht, die ein Vergleichsbeispiel darstellt, das mit der ersten Ausführungsform zu vergleichen ist, und ist eine Querschnittsansicht, die ein Verbindungsspiel des Verkleidungsrings in 9 darstellt;
11 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem sich ein in Rückwärtsrichtung strömender Luftstrom mit einem Ansaugluftstrom in dem Turboventilator der ersten Ausführungsform vereinigt;
12 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem radialen Abstand von der Ventilatorachsenmitte und einer Strömungspfad-Querschnittsfläche des Strömungspfads zwischen Flügeln in dem Turboventilator der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
13 ist eine Ansicht, wenn ein Strömungspfad zwischen Flügeln bei der ersten Ausführungsform, der aus dem Turboventilator entnommen ist, aus der Richtung der Ventilatorachsenmitte betrachtet wird;
14 ist eine Querschnittsansicht, die den Strömungspfad zwischen Flügeln von 2 bei der ersten Ausführungsform vergrößert und zeigt;
15 ist eine Querschnittsansicht, welche die Form einer Flügelvorderkante bei einer ersten Modifikation basierend auf der ersten Ausführungsform darstellt, und ist eine Ansicht, die 6 der ersten Ausführungsform entspricht;
16 ist eine Querschnittsansicht, welche die Form einer Flügelvorderkante bei einer zweiten Modifikation basierend auf der ersten Ausführungsform darstellt, und ist eine Ansicht, die 6 der ersten Ausführungsform entspricht.
17 ist eine Querschnittsansicht, welche die Form einer Flügelvorderkante bei einer dritten Modifikation basierend auf der ersten Ausführungsform darstellt, und ist eine Ansicht, die 6 der ersten Ausführungsform entspricht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darüber hinaus sind an den gleichen oder äquivalenten Abschnitten bei jeder der folgenden Ausführungsformen, die weitere, später beschriebene Ausführungsformen umfassen, die gleichen Bezugszeichen angebracht.
Erste Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild eines Gebläses 10 bei einer ersten Ausführungsform darstellt. Darüber hinaus ist 2 eine axiale Querschnittsansicht des Gebläses 10 entlang einer Ebene, die eine Ventilatorachsenmitte CL umfasst, das heißt, eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1. Ein Pfeil DRa in 2 kennzeichnet eine axiale Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte CL, das heißt eine Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte. Darüber hinaus kennzeichnet ein Pfeil DRr in 2 eine radiale Richtung DRr der Ventilatorachsenmitte CL, das heißt, eine radiale Richtung DRr des Ventilators.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, handelt es sich bei dem Gebläse 10 um ein Radialgebläse, noch genauer um ein Gebläse vom Turbo-Typ. Das Gebläse 10 umfasst ein Gehäuse 12, eine Drehwelle 14, ein Drehwellen-Gehäuse 15, einen Elektromotor 16, eine elektronische Leiterplatte 17, einen Turboventilator 18, ein Lager 28, ein Lagergehäuse 29 und dergleichen, bei denen es sich um Gehäuse des Gebläses 10 handelt.
Das Gehäuse 12 schützt den Elektromotor 16, die elektronische Leiterplatte 17 und den Turboventilator 18 vor Staub und Schmutz auf der Außenseite des Gebläses 10. Daher nimmt das Gehäuse 12 den Elektromotor 16, die elektronische Leiterplatte 17 und den Turboventilator 18 auf. Darüber hinaus umfasst das Gehäuse 12 ein erstes Gehäuse-Element 22 sowie ein zweites Gehäuse-Element 24.
Das erste Gehäuse-Element 22 ist zum Beispiel aus einem Harz hergestellt und weist einen Durchmesser auf, der größer als jener des Turboventilators 18 ist, und weist im Wesentlichen die Form einer Scheibe auf. Das erste Gehäuse-Element 22 umfasst einen ersten Abdeckungsabschnitt 221, einen ersten Umfangsrandabschnitt 222 und mehrere Träger 223.
Der erste Abdeckungsabschnitt 221 ist in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf den Turboventilator 18 auf der einen Seite angeordnet und deckt die eine Seite des Turboventilators 18 ab. Hierbei bedeutet ein Abdecken des Turboventilators 18, dass zumindest ein Abschnitt des Turboventilators 18 abgedeckt wird.
Auf der inneren Umfangsseite des ersten Abdeckungsabschnitts 221 ist eine Luftansaugöffnung 221a bereitgestellt, die den ersten Abdeckungsabschnitt 221 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte durchdringt, und die Luft wird durch die Luftansaugöffnung 221a in den Turboventilator 18 eingesaugt. Darüber hinaus weist der erste Abdeckungsabschnitt 221 einen trichterförmigen Abschnitt 221b auf, der einen Umfangsrand der Luftansaugöffnung 221a bildet. Der trichterförmige Abschnitt 221b führt bzw. leitet die Luft, die von der Außenseite des Gebläses 10 zu der Luftansaugöffnung 221a strömt, sanft in die Luftansaugöffnung 221a hinein.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, bildet der erste Umfangsrandabschnitt 222 einen Umfangsrand des ersten Gehäuse-Elements 22 um die Ventilatorachsenmitte CL herum. Jeder der mehreren Träger 223 ragt aus dem ersten Abdeckungsabschnitt 221 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte in das Innere des Gehäuses 12 hervor. Darüber hinaus weist der Träger 223 eine dicke zylindrische Form mit einer zu der Ventilatorachsenmitte CL parallelen Mittelachse auf. An der inneren Seite des Trägers 223 ist ein Schraubenloch bereitgestellt, durch das hindurch eine Schraube 26 eingesetzt wird, die das erste Gehäuse-Element 22 und das zweite Gehäuse-Element 24 verbindet.
Jeder der Träger 223 des ersten Gehäuse-Elements 22 ist in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der äußeren Seite des Turboventilators 18 angeordnet. Darüber hinaus sind das erste Gehäuse-Element 22 und das zweite Gehäuse-Element 24 in einem Zustand, in dem ein Spitzenende des Trägers 223 an dem zweiten Gehäuse-Element 24 anliegt, mittels der Schraube 26 verbunden, die in den Träger 223 eingesetzt ist.
Das zweite Gehäuse-Element 24 weist im Wesentlichen die Form einer Scheibe auf, die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie jenen des ersten Gehäuse-Elements 22 aufweist. Das zweite Gehäuse-Element 24 ist aus einem Metall, wie beispielsweise Eisen oder Edelstahl, oder einem Harz hergestellt und fungiert außerdem als ein Motorgehäuse, um den Elektromotor 16 und die elektronische Leiterplatte 17 abzudecken. Das zweite Gehäuse-Element 24 umfasst einen zweiten Abdeckungsabschnitt 241 und einen zweiten Umfangsrandabschnitt 242.
Der zweite Abdeckungsabschnitt 241 ist in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der anderen Seite in Bezug auf den Turboventilator 18 und den Elektromotor 16 angeordnet und deckt die andere Seite des Turboventilators 18 und des Elektromotors 16 ab. Der zweite Umfangsrandabschnitt 242 bildet den Umfangsrand des zweiten Gehäuse-Elements 24 um die Ventilatorachsenmitte CL herum.
Der erste Umfangsrandabschnitt 222 und der zweite Umfangsrandabschnitt 242 bilden einen Luftblas-Abschnitt, um die Luft in dem Gehäuse 12 zu blasen. Darüber hinaus sind der erste Umfangsrandabschnitt 222 und der zweite Umfangsrandabschnitt 242 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte derart zwischen dem ersten Umfangsrandabschnitt 222 und dem zweiten Umfangsrandabschnitt 242 bereitgestellt, dass ein Luftauslass 12a bereitgestellt ist, um die aus dem Turboventilator 18 heraus geblasene Luft heraus zu blasen.
Noch genauer ist der Luftauslass 12a an einer seitlichen Oberfläche des Ventilators des Gebläses 10 bereitgestellt und ist über den gesamten Umfang des Gehäuses 12 um die Ventilatorachsenmitte CL herum offen und bläst die Luft aus dem Turboventilator 18 heraus. Da die Luft, die aus dem Gehäuses 12 heraus geblasen wird, darüber hinaus an der Stelle, an welcher der Träger 223 bereitgestellt ist, durch den Träger 223 behindert wird, bedeutet ein Fall, bei dem der Luftauslass 12a über den gesamten Umfang des Gehäuses 12 hinweg offen ist, dass ein Fall eingeschlossen ist, bei dem der Luftauslass 12a im Wesentlichen über den gesamten Umfang hinweg offen ist.
Jede bzw. jedes von der Drehwelle 14 und dem Drehwellen-Gehäuse 15 ist aus einem Metall hergestellt, wie beispielsweise Eisen, Edelstahl oder Messing. Wie in 2 dargestellt, handelt es sich bei der Drehwelle 14 um ein säulenförmiges Stabelement, und sie wird durch Presspassung in dem Drehwellengehäuse 15 beziehungsweise einem inneren Ring des Lagers 28 angebracht. Daher ist das Drehwellengehäuse 15 an der Drehwelle 14 und dem inneren Ring des Lagers 28 befestigt. Des Weiteren ist ein äußerer Ring des Lagers 28 mittels Presspassung oder dergleichen an dem Lagergehäuse 29 befestigt. Das Lagergehäuse 29 ist zum Beispiel aus einem Metall hergestellt, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, Messing, Eisen oder Edelstahl, und ist an dem zweiten Abdeckungsabschnitt 241 befestigt.
Daher sind die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 über das Lager 28 in Bezug auf den zweiten Abdeckungsabschnitt 241 gelagert. Mit anderen Worten, die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 sind um die Ventilatorachsenmitte CL herum in Bezug auf den zweiten Abdeckungsabschnitt 241 drehbar.
Gleichzeitig ist das Drehwellengehäuse 15 in einem inneren Umfangsloch 56a eines Ventilatornaben-Abschnitts 56 des Turboventilators 18 in dem Gehäuse 12 angebracht. Die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 werden zum Beispiel in einem Ventilator-Hauptkörperelement 50 des Turboventilators 18 in einem Zustand umspritzt, in dem die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 im Voraus wechselseitig befestigt wurden. Dementsprechend sind die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 mit dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 des Turboventilators 18 so gekoppelt, dass sie sich vergleichsweise nicht drehen können. Mit anderen Worten, die Drehwelle 14 und das Drehwellengehäuse 15 drehen sich integral mit dem Turboventilator 18 um die Ventilatorachsenmitte CL herum.
Bei dem Elektromotor 16 handelt es sich um einen bürstenlosen Gleichstrom-Motor vom Typ mit einem äußeren Rotor. Der Elektromotor 16 ist zusammen mit der elektronischen Leiterplatte 17 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte zwischen dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 des Turboventilators 18 und dem zweiten Abdeckungsabschnitt 241 angeordnet. Darüber hinaus umfasst der Elektromotor 16 einen Motor-Rotor 161, einen Rotormagnet 162 sowie einen Motor-Stator 163. Der Motor-Rotor 161 ist aus einem Metall hergestellt, wie beispielsweise aus einer Stahlplatte, und ein Motor-Rotor 161 wird zum Beispiel mittels Pressformen der Stahlplatte bereitgestellt.
Bei dem Rotormagnet 162 handelt es sich um einen Permanentmagneten, und er ist aus einem Gummi-Magnet hergestellt, der Ferrit, Neodym oder dergleichen enthält. Der Rotormagnet 162 ist integral an dem Motor-Rotor 161 befestigt. Des Weiteren ist der Motor-Rotor 161 an dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 des Turboventilators 18 befestigt. Mit anderen Worten, der Motor-Rotor 161 und der Rotormagnet 162 drehen sich integral mit dem Turboventilator 18 um die Ventilatorachsenmitte CL herum.
Der Motor-Stator 163 umfasst eine Statorspule 163a und einen Statorkern 163b, die mit der elektronischen Leiterplatte 17 elektrisch verbunden sind. Der Motor-Stator 163 ist mit einem sehr kleinen Zwischenraum zu dem Rotormagnet 162 auf einer radial inneren Seite angeordnet. Darüber hinaus ist der Motor-Stator 163 über das Lagergehäuse 29 an dem zweiten Abdeckungsabschnitt 241 des zweiten Gehäuse-Elements 24 befestigt.
Wenn die Statorspule 163a des Motor-Stators 163 in dem Elektromotor 16, der auf diese Weise konfiguriert ist, von einer externen Stromquelle aus elektrisch betrieben wird, wird durch die Statorspule 163a eine Änderung des magnetischen Flusses in dem Statorkern 163b erzeugt. Darüber hinaus erzeugt die Änderung des magnetischen Flusses in dem Statorkern 163b eine Kraft, die an dem Rotormagneten 162 zieht. Da der Motor-Rotor 161 an der Drehwelle 14 befestigt ist, die durch das Lager 28 drehbar gelagert ist, nimmt der Motor-Rotor 161 die Kraft auf, die an dem Rotormagneten 162 zieht, und führt eine Drehbewegung um die Ventilatorachsenmitte CL herum aus. Mit anderen Worten, der Elektromotor 16 wird elektrisch betrieben, um den Turboventilator 18, an dem der Motor-Rotor 161 befestigt ist, um die Ventilatorachsenmitte CL herum zu drehen.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, handelt es sich bei dem Turboventilator 18 um ein Flügelrad, das für das Gebläse 10 verwendet wird. Der Turboventilator 18 dreht sich in einer vorgegebenen Drehrichtung DRf des Ventilators um die Ventilatorachsenmitte CL herum, um die Luft zu blasen. Mit anderen Worten, da sich der Turboventilator 18 um die Ventilatorachsenmitte CL herum dreht, wird die Luft in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte über die Luftansaugöffnung 221a von der einen Seite angesaugt, wie durch einen Pfeil FLa angezeigt. Darüber hinaus bläst der Turboventilator 18 die angesaugte Luft zu der äußeren Umfangsseite des Turboventilators 18 heraus, wie durch einen Pfeil FLb angezeigt.
Noch genauer weist der Turboventilator 18 der vorliegenden Ausführungsform das Ventilator-Hauptkörperelement 50 und eine seitliche Platte 60 an dem anderen Ende auf. Darüber hinaus umfasst das Ventilator-Hauptkörperelement 50 mehrere Flügel 52, einen Verkleidungsring 54 sowie einen Ventilatornaben-Abschnitt 56. Das Ventilator-Hauptkörperelement 50 ist zum Beispiel aus einem Harz hergestellt und wird durch einen Einspritz-Formgießvorgang bereitgestellt. Daher werden die mehreren Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56 integral gebildet, und jeder von den mehreren Flügeln 52, dem Verkleidungsring 54 und dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 ist ähnlich wie das Ventilator-Hauptkörperelement 50 ebenfalls aus einem Harz gebildet. Mit anderen Worten, da es sich bei dem Ventilator-Hauptkörperelement 50 um ein integral formgegossenes Produkt handelt, gibt es keinen Verbindungsabschnitt, um sowohl die mehreren Flügel 52 als auch den Verkleidungsring 54 mittels Schweißen oder dergleichen miteinander zu verbinden. Darüber hinaus gibt es zwischen den mehreren Flügeln 52 und dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 keinen Verbindungsabschnitt, um die mehreren Flügel 52 und den Ventilatornaben-Abschnitt 56 mittels Schweißen oder dergleichen miteinander zu verbinden.
Die mehreren Flügel 52 sind um die Ventilatorachsenmitte CL herum angeordnet. Noch genauer sind die mehreren Flügel 52, das heißt die Ventilatorflügel 52, in der Umfangsrichtung der Ventilatorachsenmitte CL parallel mit einem Abstand angeordnet, in dem die Luft zwischen den Flügeln strömt.
Darüber hinaus umfasst jeder der Flügel 52 einen Flügelendabschnitt 521 auf der einen Seite, der in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte des Flügels 52 auf der einen Seite bereitgestellt ist, sowie einen Flügelendabschnitt 522 auf der anderen Seite, der in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte des Flügels 52 auf der zu der einen Seite entgegengesetzten anderen Seite bereitgestellt ist.
Darüber hinaus weist jeder der mehreren Flügel 52 eine Oberfläche 524 auf der Überdruckseite sowie eine Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite auf, welche die Form eines Flügels bilden, wie in 4 dargestellt. Darüber hinaus bilden die mehreren Flügel 52, wie in 3 dargestellt, einen Strömungspfad 52a zwischen Flügeln, durch den die Luft zwischen den Flügeln 52 hindurch strömt, die von den mehreren Flügeln 52 benachbart zueinander sind. Mit anderen Worten, zwischen der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite von einem der zwei benachbarten Flügel 52 von den mehreren Flügeln 52 und der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite des anderen ist der Strömungspfad 52a zwischen Flügeln bereitgestellt. Darüber hinaus gibt eine durchbrochene Linie Ld2 in 4 die äußere Form des Ventilatornaben-Abschnitts 56 wider.
Darüber hinaus weist jeder der mehreren Flügel 52, wie in 5 dargestellt, einen Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite sowie einen Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite auf. Bei dem Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite handelt es sich um einen Mikro-Vorsprung, der in einer vorspringenden Form an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite bereitgestellt ist. Bei dem Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite handelt es sich um einen Mikro-Vorsprung, der in einer vorspringenden Form an der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite bereitgestellt ist.
Der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite spielen eine Rolle bei einer Reduzierung der Separation des Luftstroms, die durch die diskontinuierliche Änderung der Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f verursacht wird, die später unter Bezugnahme auf 12 beschrieben wird. Hierbei wird die Vorsprungsform des Vorsprungsabschnitts 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite, zum Beispiel die Vorsprungshöhe, experimentell so bestimmt, dass die Separation des Luftstroms an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite verhindert wird. Das gleiche gilt für den Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, und die Vorsprungsform des Vorsprungsabschnitts 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite wird experimentell so bestimmt, dass die Separation des Luftstroms an der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite begrenzt wird.
Da das Ventilator-Hauptkörperelement 50 mittels eines Einspritz-Formgießvorgangs integral formgegossen wird, werden des Weiteren sowohl der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite als auch der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite an einer Trennlinie Lpt zwischen einer Gussform 91 auf der einen Seite und einer Gussform 92 auf der anderen Seite gebildet, die ein Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 bilden, die für den Einspritz-Formgießvorgang verwendet werden. Das Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 ist in 8 dargestellt.
Wie in 6 dargestellt, ist der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite so bereitgestellt, dass er sich von dem inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings linear bis zu dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe erstreckt. Dies gilt auch für den Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite. Mit anderen Worten, der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite ist ebenfalls so bereitgestellt, dass er sich von dem inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings linear zu dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe erstreckt.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist der Verkleidungsring 54 eine Form auf, die sich in der Form einer Scheibe in der radialen Richtung DRr des Ventilators ausdehnt. Darüber hinaus ist in der inneren Umfangsseite des Verkleidungsrings 54 ein Ansaugloch 54a bereitgestellt, durch das hindurch die Luft aus der Luftansaugöffnung 221a des Gehäuses 12 angesaugt wird, wie durch den Pfeil FLa angezeigt. Daher weist der Verkleidungsring 54 eine ringförmige Gestalt auf.
Des Weiteren weist der Verkleidungsring 54 einen inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings sowie einen äußeren Umfangsendabschnitt 542 des Rings auf. Bei dem inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings handelt es sich um einen Endabschnitt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der inneren Seite des Verkleidungsrings 54 bereitgestellt ist, und er bildet das Ansaugloch 54a. Des Weiteren handelt es sich bei dem äußeren Umfangsendabschnitt 542 des Rings um einen Endabschnitt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der äußeren Seite des Verkleidungsrings 54 bereitgestellt ist.
Des Weiteren ist der Verkleidungsring 54 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite, das heißt, an der Luftansaugöffnung 221a, in Bezug auf die mehreren Flügel 52 bereitgestellt. Gleichzeitig ist der Verkleidungsring 54 mit jedem der mehreren Flügel 52 gekoppelt. Mit anderen Worten, der Verkleidungsring 54 ist in dem Flügelendabschnitt 521 auf der einen Seite mit jedem von den Flügeln 52 gekoppelt.
Da der Ventilatornaben-Abschnitt 56 über das Drehwellengehäuse 15 an der Drehwelle 14 befestigt ist, die um die Ventilatorachsenmitte CL herum drehbar ist, wie in den 2 und 3 dargestellt, ist der Ventilatornaben-Abschnitt 56 in Bezug auf das Gehäuse 12, das als ein sich nicht drehendes Element des Gebläses 10 dient, um die Ventilatorachsenmitte CL herum drehbar gelagert.
Des Weiteren ist der Ventilatornaben-Abschnitt 56 auf der zu der Seite des Verkleidungsrings 54 entgegengesetzten Seite mit jedem von den mehreren Flügeln 52 gekoppelt. Noch genauer ist der gesamte Flügelkopplungsabschnitt 561, der in dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 mit dem Flügel 52 gekoppelt ist, in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der inneren Seite des gesamten Verkleidungsrings 54 bereitgestellt. Mit anderen Worten, der Ventilatornaben-Abschnitt 56 ist in einem Bereich, der sich in der radialen Richtung DRr näher bei der inneren Seite des Flügelendabschnitts 522 auf der anderen Seite befindet, mit jedem von den Flügeln 52 gekoppelt. Da die mehreren Flügel 52 auch als eine Kopplungsrippe für ein Verbinden des Ventilatornaben-Abschnitts 56 und des Verkleidungsrings 54 dienen, um so den Ventilatornaben-Abschnitt 56 und den Verkleidungsring 54 zu überbrücken, können die mehreren Flügel 52, der Ventilatornaben-Abschnitt 56 und der Verkleidungsring 54 daher integral formgegossen werden.
Des Weiteren weist der Ventilatornaben-Abschnitt 56 eine Führungsoberfläche 562a der Nabe auf, um den Luftstrom auf der inneren Seite des Turboventilators 18 zu führen. Bei der Führungsoberfläche 562a der Nabe handelt es sich um eine gekrümmte Oberfläche, die sich in der radialen Richtung DRr des Ventilators ausdehnt und den Luftstrom, der in die Luftansaugöffnung 221a eingesaugt wird und in die Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte geleitet wird, so führt, dass er in der radialen Richtung DRr des Ventilators nach außen geleitet wird.
Mit anderen Worten, der Ventilatornaben-Abschnitt 56 weist einen Nabenführungsabschnitt 562 mit der Führungsoberfläche 562a der Nabe auf. Darüber hinaus bildet der Nabenführungsabschnitt 562 die Führungsoberfläche 562a der Nabe in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite des Nabenführungsabschnitts 562.
Um den Ventilatornaben-Abschnitt 56 an der Drehwelle 14 zu befestigen, ist darüber hinaus auf der inneren Umfangsseite des Ventilatornaben-Abschnitts 56 ein inneres Umfangsloch 56a bereitgestellt, das den Ventilatornaben-Abschnitt 56 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte durchdringt.
Des Weiteren weist der Ventilatornaben-Abschnitt 56 einen äußeren Umfangsendabschnitt 562 der Nabe und einen ringförmigen Erweiterungsabschnitt 564 auf. Bei dem äußeren Umfangsendabschnitt 562 der Nabe handelt es sich um einen Endabschnitt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts 56 bereitgestellt ist. Noch genauer handelt es sich bei dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe um einen Endabschnitt, der den Umfangsrand des Nabenführungsabschnitts 562 bildet.
Bei dem ringförmigen Erweiterungsabschnitt 564 handelt es sich um eine zylindrische Rippe, und er erstreckt sich in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte von dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe zu der anderen Seite (das heißt, der zu der Seite der Luftansaugöffnung 221a entgegengesetzten Seite). Der Motor-Rotor 161 ist an der inneren Umfangsseite des ringförmigen Erweiterungsabschnitts 564 befestigt und aufgenommen. Mit anderen Worten, der ringförmige Erweiterungsabschnitt 564 fungiert als ein Rotor-Aufnahmeabschnitt, der den Motor-Rotor 161 aufnimmt. Darüber hinaus ist der ringförmige Erweiterungsabschnitt 564 an dem Motor-Rotor 161 befestigt, der Ventilatornaben-Abschnitt 56 ist an dem Motor-Rotor 161 befestigt.
Die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende weist eine Form auf, die sich in der radialen Richtung DRr des Ventilators in der Form einer Scheibe ausdehnt. Darüber hinaus ist auf der inneren Umfangsseite der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende ein Anbringungsloch 60a der seitlichen Platte bereitgestellt, das die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende in der Dickenrichtung durchdringt. Daher weist die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende eine ringförmige Gestalt auf. Bei der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende handelt es sich zum Beispiel um ein formgegossenes Produkt aus Harz, das separat von dem Ventilator-Hauptkörperelement 50 formgegossen wird.
Darüber hinaus ist die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende in einem Zustand, in dem sie in der radialen Richtung DRr des Ventilators an der äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts 56 angebracht ist, mit jedem von den Flügelendabschnitten 522 auf der anderen Seite der mehreren Flügel 52 verbunden. Die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende und der Flügel 52 werden zum Beispiel durch Vibrationsschweißen oder thermisches Schweißen miteinander verbunden. Daher ist es vom Gesichtspunkt der Schweißbarkeit der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende und des Flügels 52 durch Schweißen bevorzugt, dass das Material der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende und des Ventilator-Hauptkörperelements 50 aus einem thermoplastischen Harz besteht, und noch genauer ist das gleiche Material bevorzugt.
Indem die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende in dieser Weise mit dem Flügel 52 verbunden wird, wird der Turboventilator 18 als ein geschlossener Ventilator fertiggestellt. Bei dem geschlossenen Ventilator handelt es sich um einen Turboventilator, dessen beide Seiten in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln, der zwischen den mehreren Flügeln 52 bereitgestellt ist, mit dem Verkleidungsring 54 und der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende bedeckt sind. Mit anderen Worten, der Verkleidungsring 54 weist eine Ringführungsoberfläche 543 auf, die dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln gegenüberliegt und den Luftstrom in dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln führt. Darüber hinaus weist die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende eine Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte auf, die dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln gegenüberliegt und den Luftstrom in dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln führt.
Die Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte liegt der Ringführungsoberfläche 543 über den Strömungspfad 52a zwischen Flügeln hinweg gegenüber und ist in der radialen Richtung DRr des Ventilators in Bezug auf die Führungsoberfläche 562a der Nabe auf der äußeren Seite angeordnet. Darüber hinaus spielt die Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte eine Rolle dabei, den Luftstrom sanft entlang der Führungsoberfläche 562a der Nabe zu dem Luftauslass 18a zu leiten. Daher bildet jede von der Führungsoberfläche 562a der Nabe und der Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte ein Teilstück und ein anderes Teilstück der gedachten gekrümmten Oberfläche, die dreidimensional gekrümmt ist. Mit anderen Worten, die Führungsoberfläche 562a der Nabe und die Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte bilden die eine gekrümmte Oberfläche, die an der Grenze zwischen der Führungsoberfläche 562a der Nabe und der Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte nicht gebogen ist.
Darüber hinaus weist die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende einen inneren Umfangsendabschnitt 601 der seitlichen Platte und einen äußeren Umfangsendabschnitt 602 der seitlichen Platte auf. Bei dem inneren Umfangsendabschnitt 601 der seitlichen Platte handelt es sich um einen Endabschnitt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der inneren Seite der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende bereitgestellt ist, und er bildet ein Anbringungsloch 60a der seitlichen Platte. Darüber hinaus handelt es sich bei dem äußeren Umfangsendabschnitt 602 der seitlichen Platte um einen Endabschnitt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der äußeren Seite der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende bereitgestellt ist.
Der äußere Umfangsendabschnitt 602 der seitlichen Platte und der äußere Umfangsendabschnitt 542 des Rings sind so angeordnet, dass sie in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte voneinander getrennt sind. Darüber hinaus werden der äußere Umfangsendabschnitt 602 der seitlichen Platte und der äußere Umfangsendabschnitt 542 des Rings bereitgestellt, indem der Luftauslass 18a gebildet wird, aus dem die Luft, die durch den Strömungspfad 52a zwischen Flügeln hindurch strömt, zwischen dem äußeren Umfangsendabschnitt 602 der seitlichen Platte und dem äußeren Umfangsendabschnitt 542 des Rings heraus geblasen wird.
Des Weiteren weist jeder der mehreren Flügel 52 eine Flügelvorderkante 523 auf, wie in den 2 und 6 dargestellt. Bei der Flügelvorderkante 523 des Flügels 52 handelt es sich um eine Endkante, die auf der stromaufwärts gelegenen Seite in einer Luftströmungsrichtung der Luft ausgebildet ist, die durch das Luftansaugloch 54a hindurch strömt und zu dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln zwischen den Flügeln 52 strömt, das heißt, in der Luftströmungsrichtung der Luft, die entlang der Pfeile FLa und FLb strömt. Die Flügelvorderkante 523 erstreckt sich des Weiteren in der radialen Richtung DRr des Ventilators in Bezug auf den inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings nach innen. Mit anderen Worten, die Flügelvorderkante 523 erstreckt sich auch in der radialen Richtung DRr des Ventilators in Bezug auf den äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe weiter nach innen.
Noch genauer umfasst die Flügelvorderkante 523 zwei Vorderkanten 523a und 523b, das heißt, eine erste Vorderkante 523a und eine zweite Vorderkante 523b. Die erste Vorderkante 523a und die zweite Vorderkante 523b sind jeweils so bereitgestellt, dass sie sich linear erstrecken, und die erste Vorderkante 523a und die zweite Vorderkante 523b sind in Reihe gekoppelt.
Darüber hinaus ist die erste Vorderkante 523a mit dem inneren Ring-Umfangsendabschnitt 541 des Verkleidungsrings 54 verbunden. Mit anderen Worten, die erste Vorderkante 523a weist ein Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings auf, das mit dem Verkleidungsring verbunden ist. Indessen ist die zweite Vorderkante 523b mit der Führungsoberfläche 562a der Nabe des Ventilatornaben-Abschnitts 56 verbunden. Mit anderen Worten, die zweite Vorderkante 523b weist ein Verbindungsende 523d auf der Seite der Nabe auf, das mit dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 verbunden ist.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, dreht sich der Turboventilator 18, der in dieser Weise konfiguriert ist, integral mit dem Motor-Rotor 161 in der Drehrichtung DRf des Ventilators. Damit einhergehend verleiht der Flügel 52 des Turboventilators 18 der Luft einen Impuls, und der Turboventilator 18 bläst die Luft in der radialen Richtung aus dem Luftauslass 18a nach außen, der zu dem äußeren Umfang des Turboventilators 18 hin offen ist. Dabei wird die Luft, die aus dem Ansaugloch 54a angesaugt wird und mittels des Flügels 52 ausgesendet wird, das heißt, die Luft, die aus dem Luftauslass 18a heraus geblasen wird, über den Luftauslass 12a, der durch das Gehäuse 12 bereitgestellt ist, in den Außenraum des Gebläses 10 abgelassen.
Hier wird unter Verwendung von 6 die detaillierte Form des Turboventilators 18 beschrieben. Wie in 6 dargestellt, ist ein Außendurchmesser D2 des Ventilatomaben-Abschnitts 56 in dem Ventilator-Hauptkörperelement 50 kleiner als ein Innendurchmesser D1 des Verkleidungsrings 54. Mit anderen Worten, der gesamte äußere Umfangsendabschnitt 563 der Nabe ist in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der inneren Seite angeordnet als der innere Umfangsendabschnitt 541 des Rings. Darüber hinaus handelt es sich bei dem Innendurchmesser D1 des Verkleidungsrings 54 um den minimalen Innendurchmesser des Verkleidungsrings 54, das heißt, den Außendurchmesser des Ansauglochs 54, und bei dem Außendurchmesser D2 des Ventilatornaben-Abschnitts 56 handelt es sich um den maximalen Außendurchmesser des Ventilatornaben-Abschnitts 56. Darüber hinaus sind der Außendurchmesser des ringförmigen Erweiterungsabschnitts 564 und der Außendurchmesser des äußeren Umfangsendabschnitts 563 der Nabe bei der vorliegenden Ausführungsform einander gleich und entsprechen dem Außendurchmesser D2 des Ventilatornaben-Abschnitts 56. Beim Formgießen des Ventilator-Hauptkörperelements 50 ist der Außendurchmesser des ringförmigen Erweiterungsabschnitts 564 bevorzugt gleich dem Außendurchmesser des äußeren Umfangsendabschnitts 563 der Nabe oder kleiner als dieser.
Darüber hinaus ist in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte eine Höhe H2 von einer vorgegebenen Referenzposition Pst zu dem Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings größer als eine Höhe H1 von der Referenzposition Pst zu dem einen Ende 18b, das in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite des Luftauslasses 18a positioniert ist. Gleichzeitig ist die Höhe H2 zu dem Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings kleiner als eine Höhe H3 von der vorstehend beschriebenen Referenzposition Pst zu dem Ende 541a in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite des inneren Umfangsendabschnitts 541 des Rings. Kurz gesagt, es wird eine Beziehung „H1 < H2 < H3“ ermittelt.
Mit anderen Worten, das Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings ist in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte weiter auf der einen Seite positioniert als das eine Ende 18b des Luftauslasses 18a. Darüber hinaus ist das Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte weiter auf der anderen Seite positioniert als das Ende 541a auf der einen Seite des inneren Umfangsendabschnitts 541 des Rings in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte. Darüber hinaus handelt es sich bei der vorstehend beschriebenen Referenzposition Pst in 6 um ein anderes Ende 18c, das in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der anderen Seite des Luftauslasses 18a positioniert ist, es kann jedoch an irgendeiner Stelle platziert sein.
Wenn darüber hinaus eine gedachte Tangentenlinie Ltg angenommen wird, die sich an dem Verbindungsende 523d auf der Seite der Nabe der Flügelvorderkante 523 in Kontakt mit der Flügelvorderkante 523 befindet, ist die gedachte Tangentenlinie Ltg in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL derart geneigt, dass die eine Seite der gedachten Tangentenlinie Ltg in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte der äußeren Seite in der radialen Richtung DRr des Ventilators gegenüberliegt. Die Flügelvorderkante 523 ist in dieser Weise konfiguriert. Kurz gesagt, für einen Winkel AGb, der durch die Flügelvorderkante 523 in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL an dem Verbindungsende 523d auf der Seite der Nabe bereitgestellt ist, das heißt, einen Achsenmitten-Winkel AGb in 6, gilt in einer Beziehung zu der Ventilatorachsenmitte CL „0° < AGb < 90°“.
Darüber hinaus ist in der Beziehung zwischen der Flügelvorderkante 523 und der Führungsoberfläche 562a der Nabe ein Winkel AGg, der durch die Flügelvorderkante 523 in Bezug auf die Führungsoberfläche 562a der Nabe an dem Verbindungsende 523d auf der Seite der Nabe bereitgestellt ist, das heißt ein innerer Oberflächengegenwinkel AGg von 6, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators auf der äußeren Seite der Flügelvorderkante 523 bereitgestellt ist, bevorzugt gleich oder größer als 70°. Dies dient einer sanften Einleitung der Luft, die entlang der Führungsoberfläche 562a der Nabe strömt, in den Strömungspfad 52a zwischen Flügeln hinein. Darüber hinaus ist der innere Oberflächengegenwinkel AGg bei der vorliegenden Ausführungsform gleich 90°.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 ein Verfahren zur Herstellung des Turboventilators 18 beschrieben. Wie in 7 dargestellt, wird zunächst in Schritt S01 als einem Formgieß-Schritt für das Ventilator-Hauptkörperelement ein Formgießen des Ventilator-Hauptkörperelements 50 durchgeführt. Mit anderen Worten, mehrere Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56, bei denen es sich um Bestandteilselemente des Ventilator-Hauptkörperelements 50 handelt, werden integral formgegossen.
Noch genauer werden die mehreren Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56 durch den Einspritz-Formgießvorgang integral formgegossen, bei dem ein Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 verwendet wird, die sich in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte öffnen und schließen. Das eine Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 ist so konfiguriert, dass es die Gussform 91 auf der einen Seite und die Gussform 92 auf der anderen Seite umfasst. Darüber hinaus handelt es sich bei der Gussform 92 auf der anderen Seite um eine Gussform, die auf einer in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte anderen Seite der Gussform 91 auf der einen Seite bereitgestellt ist.
Bei dem Formgießen des Ventilator-Hauptkörperelements 50 ist eine Trennlinienkurve PLm der Formgieß-Gussformen 91 und 92 linear an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite und der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite des Flügels 52 bereitgestellt. Mit anderen Worten, durch die Gussform 92 auf der anderen Seite werden sowohl ein äußerer Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators die äußere Seite der Trennlinienkurve PLm der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite einnimmt, als auch ein äußerer Oberflächenbereich 525c auf der Unterdruckseite bereitgestellt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators die äußere Seite der Trennlinienkurve PLm der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite einnimmt. Darüber hinaus sind durch die Gussform 91 auf der einen Seite sowohl ein innerer Oberflächenbereich 524c auf der Überdruckseite, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators die innere Seite der Trennlinienkurve PLm der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite einnimmt, als auch ein innerer Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite bereitgestellt, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators die innere Seite der Trennlinienkurve PLm der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite einnimmt.
Mit anderen Worten, bei dem äußeren Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite handelt es sich um einen Bereich, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der äußeren Seite bereitgestellt ist als der äußere Umfangsendabschnitt 563 der Nabe der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite. Darüber hinaus handelt es sich bei dem inneren Oberflächenbereich 524c auf der Überdruckseite um einen Bereich der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite. In einer ähnlichen Weise handelt es sich bei dem äußeren Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite um einen Bereich, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der äußeren Seite bereitgestellt ist als der äußere Umfangsendabschnitt 563 der Nabe der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite. Darüber hinaus handelt es sich bei dem inneren Oberflächenbereich 525c auf der Unterdruckseite um einen Bereich, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite.
Darüber hinaus ist die Trennlinienkurve PLm an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite und der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite so bereitgestellt, dass sie sich von dem inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings linear zu dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe erstreckt, wie in 2 dargestellt. Darüber hinaus erstrecken sich sowohl der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite als auch der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, die in 5 dargestellt sind, entlang der Trennlinienkurve PLm von 8. Mit anderen Worten, der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite wird sowohl durch die Gussform 91 auf der einen Seite als auch die Gussform 92 auf der anderen Seite bereitgestellt, und der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite wird ebenfalls sowohl durch die Gussform 91 auf der einen Seite als auch die Gussform 92 auf der anderen Seite bereitgestellt.
In dem Flussdiagramm von Fig. 7 rückt der Prozess nach Schritt S01 zu Schritt S02 vor. In Schritt S02 als dem Formgieß-Schritt für die seitliche Platte an dem anderen Ende wird das Formgießen der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende zum Beispiel durch einen Einspritz-Formgießvorgang durchgeführt. Darüber hinaus kann jeder von Schritt S01 und Schritt S02 als erstes ausgeführt werden.
Der Prozess rückt nach Schritt S02 zu Schritt S03 vor. In Schritt S03 als einem Verbindungsschritt wird die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende, die in 2 dargestellt ist, in der radialen Richtung des Ventilatornaben-Abschnitts 56 an der äußeren Seite angebracht. Gleichzeitig wird die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende mit jedem von den Flügelendabschnitten 522 auf der anderen Seite des Flügels 52 verbunden. Der Flügel 52 und die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende werden zum Beispiel durch Vibrationsschweißen oder thermisches Schweißen miteinander verbunden. Mit Beenden des Schritts S03 ist der Turboventilator 18 fertiggestellt.
Wie vorstehend beschrieben, werden die mehreren Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 2 und 6 dargestellt, integral bereitgestellt, und der Außendurchmesser D2 des Ventilatornaben-Abschnitts 56 ist kleiner als der Innendurchmesser D1 des Verkleidungsrings 54. Daher können die mehreren Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56, wie in 8 dargestellt, problemlos und integral mit der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte als einer Öffnungs- und Schließrichtung der Formgieß-Gussformen 91 und 92 formgegossen werden.
Darüber hinaus ist die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende in einem Zustand, in dem sie an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts 56 angebracht ist, mit jedem von den Flügelendabschnitten 522 auf der anderen Seite der mehreren Flügel 52 verbunden. Daher kann der Turboventilator 18 fertiggestellt werden, indem die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende nach dem Bilden des Ventilator-Hauptkörperelements 50 an dem Ventilator-Hauptkörperelement 50 montiert wird. Auf diese Weise kann eine Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL, wenn sich der Turboventilator 18 dreht, als ein Resultat des integralen Formgießens des Verkleidungsrings 54 und des Ventilatornaben-Abschnitts 56 im Vergleich zu dem Turboventilator der Patentliteratur 1 problemlos begrenzt werden.
Als ein Resultat der Begrenzung einer Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 kann die Leistungsfähigkeit des Turboventilators 18 verbessert werden. Dies wird unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. Die 9 und 10 stellt einen Turboventilator 18z, der als ein Vergleichsbeispiel dient, das mit der vorliegenden Ausführungsform zu vergleichen ist, sowie ein Gebläse 10z dar, der diesen aufweist. Der Turboventilator 18z des Vergleichsbeispiels wird durch Verbinden der mehreren Flügel 52, des Verkleidungsrings 54 und einer Hauptplatte 56z gebildet, nachdem die mehreren Flügel 52, der Verkleidungsring 54 und die Hauptplatte 56z separat formgegossen wurden. Die Hauptplatte 56z entspricht einer, in welcher der Ventilatornaben-Abschnitt 56 und die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende der vorliegenden Ausführungsform integriert sind.
Wie in 9 dargestellt, gibt es als ein Phänomen, das in einem üblichen Turboventilator erzeugt wird, ein Phänomen, bei dem die Luft zwischen dem ersten Gehäuse-Element 22 auf der Seite des Verkleidungsrings 54 des Gehäuses 12 und dem Verkleidungsring 54 in Rückwärtsrichtung strömt, wie durch einen Pfeil FL1 angezeigt. Als eine Ursache für die Strömung in Rückwärtsrichtung umfasst ein Vergleichsbeispiel ein Beispiel, bei dem der Luftdruck an der Flügelvorderkante 523 des Turboventilators 18z in Bezug auf den Luftdruck um den Luftauslass 18a herum auf der Unterdruckseite höher ist.
Wenn zum Beispiel die Strömungsrate der in Rückwärtsrichtung strömenden Luft zunimmt, die durch den Pfeil FL1 gekennzeichnet ist, nimmt das Blasluft-Volumen des Turboventilators 18z ab. Wenn sich der Turboventilator 18z dreht, strömt die Luft darüber hinaus von der Luftansaugöffnung 221a des Gehäuses 12 zu einem Raum zwischen den Flügeln 52 des Turboventilators 18z, wie durch einen Pfeil FL2 angezeigt. Im Hinblick darauf bestehen Bedenken, dass der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom des Pfeils FL1 bewirkt, dass sich der Luftstrom des Pfeils FL2 in der Nähe der Flügelvorderkante 523 von dem Verkleidungsring 54 separiert, wie durch einen Pfeil FL3 angezeigt, wenn sich der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom mit dem Luftstrom des Pfeils FL2 vereinigt. Die Separation des Luftstroms verursacht zum Beispiel ein Geräusch. Da die in Rückwärtsrichtung strömende Luft auf diese Weise eine Verminderung der Leistungsfähigkeit des Turboventilators 18z verursacht, ist es notwendig, die Strömungsrate der in Rückwärtsrichtung strömenden Luft so weit wie möglich zu reduzieren.
Bei dem Turboventilator 18z des Vergleichsbeispiels ist es jedoch schwierig, das Verbindungsspiel (zum Beispiel eine Fehljustierung) des Verldeidungsrings 54 in Bezug auf die Hauptplatte 56z zu reduzieren, da die Hauptplatte 56z und der Verkleidungsring 54, die an der Drehwelle 14 angebracht sind, separat formgegossen werden. Daher nimmt die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 in Bezug auf die Drehwelle 14 bei dem Turboventilator 18z aufgrund des Verbindungsspiels zu. In 10 ist das Verbindungsspiel des Verkleidungsrings 54 in der radialen Richtung DRr des Ventilators durch Überlagern der durchgezogenen Linie und der durchbrochenen Linie angezeigt, das Verbindungsspiel des Verkleidungsrings 54 wird jedoch selbstverständlich auch in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte erzeugt.
Auf diese Weise ist es bei dem Turboventilator 18z des Vergleichsbeispiels notwendig, sicherzustellen, dass ein Freiraum zwischen dem Verkleidungsring 54 und dem ersten Gehäuse-Element 22, die in 9 dargestellt sind, bis zu einem bestimmten Maß groß ist, um die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 aufzunehmen. Im Ergebnis war es schwierig, die Strömungsrate der in Rückwärtsrichtung strömenden Luft zu reduzieren, die durch den Freiraum hindurch strömt.
Durch integrales Bilden der mehreren Flügel 52, des Verkleidungsrings 54 und des Ventilatornaben-Abschnitts 56, die in 2 dargestellt sind, kann indessen die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 bei der vorliegenden Ausführungsform in jeder von der radialen Richtung DRr des Ventilators und der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte problemlos begrenzt werden. Darüber hinaus ist es außerdem möglich, Schwankungen in der rotationsmäßigen Ablenkung problemlos zu begrenzen. Daher kann zum Beispiel der Freiraum zwischen dem Verkleidungsring 54 und dem ersten Gehäuse-Element 22 im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel reduziert werden. Darüber hinaus kann die Strömungsrate der in Rückwärtsrichtung strömenden Luft, die durch den Freiraum hindurch strömt, durch Reduzieren des Freiraums verringert werden, und somit kann die Leistungsfähigkeit des Ventilators verbessert werden, die durch die Charakteristika des Turboventilators 18 in Bezug auf das Geräusch und den Luftstrom angegeben wird.
Darüber hinaus erstreckt sich die Flügelvorderkante 523 gemäß der vorliegenden Ausführungsfom1, wie in den 2 und 6 dargestellt, in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter nach innen als der innere Umfangsendabschnitt 541 des Rings. Daher kann jeder der mehreren Flügel 52 als ein Kopplungsabschnitt fungieren, der den Verkleidungsring 54 und den Ventilatornaben-Abschnitt 56 miteinander koppelt.
Hierbei wird der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom, der in Rückwärtsrichtung durch den Zwischenraum (das heißt, den Freiraum) zwischen dem ersten Gehäuse-Element 22 und dem Verkleidungsring 54 hindurch strömt, zusammen mit der Drehung des Turboventilator 18 erzeugt, wie vorstehend beschrieben. Darüber hinaus vereinigt sich der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom mit dem Ansaugluftstrom, der von dem Ansaugloch 54a zu dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln strömt, wie durch den Pfeil FL2 in 11 angezeigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Ansaugluftstrom mittels der Flügel 52 weiter auf der stromaufwärts gelegenen Seite als die Vereinigungsposition der Luftströme beschleunigt werden.
Daher kann der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom, der sich mit dem Ansaugluftstrom vereinigt, entlang der Ringführungsoberfläche 543 des Verkleidungsrings 54 abgelenkt werden, wie durch einen Pfeil FLt in 11 angezeigt. Mit anderen Worten, die Separation des Luftstroms von der Ringführungsoberfläche 543 aufgrund des in Rückwärtsrichtung strömenden Luftstroms kann verhindert werden, und die Leistungsfähigkeit des Ventilators kann verbessert werden, die zum Beispiel durch die Charakteristika des Turboventilators 18 in Bezug auf das Geräusch und das Luftvolumen angegeben wird.
Des Weiteren ist das Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante 523 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte weiter auf der einen Seite positioniert als das eine Ende 18b in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte auf der einen Seite in dem Luftauslass 18a positioniert ist. Daher kann die Separation des Luftstroms von der Ringfuhrungsoberfläche 542 im Vergleich zu einer Konfiguration weiter verhindert werden, welche die positionelle Beziehung nicht aufweist, und die Leistungsfähigkeit des Ventilators kann verbessert werden.
Des Weiteren ist das Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante 523 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte weiter auf der anderen Seite positioniert als ein Ende 541a auf der einen Seite des inneren Umfangsendabschnitts 541 des Rings in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte. Daher kann ein trichterförmiger Abschnitt 221b angeordnet werden, wie in 2 dargestellt, indem die Stufe von dem Ende 541a des inneren Umfangsendabschnitts 541 des Rings in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte zu der Flügelvorderkante 523 genutzt wird. Daher kann die Ventilator-Leistungsfähigkeit des Turboventilators 18 verbessert werden, indem die Luftmitführungsmenge des trichterförmigen Abschnitts 221b vergrößert wird, und die Ausdehnung der Abmessung des Gebläses 10, die durch den trichterförmigen Abschnitt 221b verursacht wird, kann begrenzt werden.
Des Weiteren ist die Flügelvorderkante 523 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, derart bereitgestellt, dass sich die eine Seite der gedachten Tangentenlinie Ltg, die sich an dem Verbindungsende 523d auf der Seite der Nabe in Kontakt mit der Flügelvorderkante 523 befindet, in der radialen Richtung DRr des Ventilators in Richtung zu der äußeren Seite erstreckt und die gedachte Tangentenlinie Ltg in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL geneigt ist. Daher weisen die Flügel 52 beim Formgießen, bei dem die Formgieß-Gussformen 91 und 92 in der Öffnungs- und Schließrichtung der Gussformen entlang der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte geöffnet und geschlossen werden, keine Hinterschnittform auf, und das Ventilator-Hauptkörperelement 50 kann problemlos formgegossen werden.
Des Weiteren umfasst jeder der mehreren Flügel 52 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 5 und 6 dargestellt, den Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite bereitgestellt ist, sowie den Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite bereitgestellt ist. Darüber hinaus sind der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite so bereitgestellt, dass sie sich von dem inneren Umfangsendabschnitt 541 des Rings linear zu dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe erstrecken.
Hierbei erstreckt sich die Flügelvorderkante 523 bei dem Turboventilator 18 der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter nach innen als der innere Umfangsendabschnitt 541 des Rings. Daher ändert sich eine Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln an der radialen Position des inneren Umfangsendabschnitts 541 des Rings oder in der Nähe derselben diskontinuierlich. Mit anderen Worten, in 12 ändert sich ein Änderungsgradient der Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln in Bezug auf den radialen Abstand R1 von der Ventilatorachsenmitte CL an einem Verbindungspunkt zwischen einer Verhältnislinie x1 und einer Verhältnislinie x2 stufenweise.
Darüber hinaus wird die Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln als ein Produkt aus einem Durchmesser Da eines eingeschriebenen Kreises des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln, der in 13 dargestellt ist, und eines Durchmessers Db des eingeschriebenen Kreises des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln berechnet, der in 14 dargestellt ist. Wie in 13 dargestellt, handelt es sich bei dem Durchmesser Da um einen Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises, der sich in Kontakt mit der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite und der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite des Flügels 52 befindet, der dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln in dem Querschnitt senkrecht zu der Ventilatorachsenmitte CL gegenüberliegt. Wie in 14 dargestellt, handelt es sich darüber hinaus bei dem Durchmesser Db um einen Durchmesser des eingeschriebenen Kreises, der sich mit der Ringführungsoberfläche 543, die dem Strömungspfad 52a zwischen Flügeln gegenüberliegt, und der Führungsoberfläche 562a der Nabe oder der Führungsoberfläche 603 der seitlichen Platte in dem Querschnitt in Kontakt befindet, der die Ventilatorachsenmitte CL umfasst. Darüber hinaus werden die zur Berechnung der Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f verwendeten Durchmesser Da und Db erhalten, nachdem bewirkt wurde, dass die Position der Mitte des eingeschriebenen Kreises in 13, der den Durchmesser Da aufweist, und die Position der Mitte des eingeschriebenen Kreises in 14, der den Durchmesser Db aufweist, in der radialen Richtung DRr des Ventilators miteinander übereinstimmen.
Die diskontinuierliche Änderung der vorstehend beschriebenen Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f verursacht die Separation des Luftstroms von der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite oder der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite des Flügels 52 und kann ein Ventilatorgeräusch verursachen. Indessen sind der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, die in den 5 und 6 dargestellt sind, an Positionen bereitgestellt, an denen sich die Strömungspfad-Querschnittsfläche A1f des Strömungspfads 52a zwischen Flügeln diskontinuierlich ändert. Darüber hinaus kann ein Effekt erzielt werden, durch den eine Separation des Luftstroms von der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite und der Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite verhindert wird, indem der Luftstrom in dem Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und dem Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite absichtlich gestört wird. Im Ergebnis gibt es Effekte, wie zum Beispiel die Reduktion von Geräuschen des Turboventilators.
Des Weiteren ist der ringförmige Erweiterungsabschnitt 564 des Ventilatornaben-Abschnitts 56 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, an dem Motor-Rotor 161 des Elektromotors 16 befestigt. Daher kann der Ventilatornaben-Abschnitt 56 an dem Motor-Rotor 161 befestigt sein, ohne von der Form oder dergleichen der seitlichen Platte 60 an dem anderen Ende beeinflusst zu werden.
Darüber hinaus wird die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende, die eine ringförmige Gestalt aufweist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 2 und 7 dargestellt, nach einem integralen Formgießen der mehreren Flügel 52, des Verkleidungsrings 54 und des Ventilatornaben-Abschnitts 56 an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts 56 angebracht. Gleichzeitig wird die seitliche Platte 60 an dem anderen Ende mit jedem von den Flügelendabschnitten 522 auf der anderen Seite der mehreren Flügel 52 verbunden. Daher kann die Drehrüttelbewegung des Verkleidungsrings 54 in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL, wenn sich der Turboventilator 18 dreht, im Vergleich zu dem Turboventilator der Patentliteratur 1 problemlos begrenzt werden.
Des Weiteren umfasst die Oberfläche 524 auf der Überdruckseite des Flügels 52 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 4 und 8 dargestellt, einen äußeren Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite und einen inneren Oberflächenbereich 524c auf der Überdruckseite, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite. In einer ähnlichen Weise umfasst die Oberfläche 525 auf der Unterdruckseite des Flügels 52 einen äußeren Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite und einen inneren Oberflächenbereich 525c auf der Unterdruckseite, der in der radialen Richtung DRr des Ventilators weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite. Darüber hinaus werden sowohl der äußere Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite als auch der äußere Oberflächenbereich 525b auf der Unterdruckseite durch die Gussform 92 auf der anderen Seite bereitgestellt, die in dem einen Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 enthalten ist, die sich in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte öffnen und schließen. Darüber hinaus werden sowohl der innere Oberflächenbereich 524c auf der Überdruckseite als auch der innere Oberflächenbereich 525c auf der Unterdruckseite durch die Gussform 91 auf der einen Seite bereitgestellt, die in dem einen Paar von Formgieß-Gussformen 91 und 92 enthalten ist. Daher können der Verkleidungsring 54, die mehreren Flügel 52 und der Ventilatornaben-Abschnitt 56 in einem Zustand integral formgegossen werden, in dem der Verkleidungsring 54 über jeden der mehreren Flügel 52 mit dem Ventilatornaben-Abschnitt 56 gekoppelt ist.
Des Weiteren ist der Außendurchmesser D2 des Ventilatornaben-Abschnitts 56 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, kleiner als der Innendurchmesser D1 des Verkleidungsrings 54. Daher wird beim Formgießen in dem Ventilator-Hauptkörperelement 50 keine Hinterschnittform erzeugt, und bei den Formgieß-Gussformen 91 und 92, die in 8 dargestellt sind, ist keine komplizierte Gussform-Konfiguration erforderlich. Daher ist es zum Beispiel leicht, die Herstellungskosten zu reduzieren.
Weitere Ausführungsformen
(1) Bei jeder von den vorstehenden Ausführungsformen ist die Flügelvorderkante 523 derart konfiguriert, dass die gedachte Tangentenlinie Ltg in 6, die sich in Kontakt mit der Flügelvorderkante 523 befindet, in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL geneigt ist, die gedachte Tangentenlinie Ltg kann jedoch parallel zu der Ventilatorachsenmitte CL konfiguriert sein. Mit anderen Worten, da es nur notwendig ist, dass die Gussform für das Formgießen des Ventilator-Hauptkörperelements 50 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte heraus gezogen wird, ist es möglich, dass die eine Seite der gedachten Tangentenlinie Ltg in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte CL nicht geneigt ist und so der inneren Seite in der radialen Richtung DRr des Ventilators gegenüberliegt.
(2) Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst die Flügelvorderkante 523, die in 6 dargestellt ist, zwei lineare Vorderkanten, eine erste Vorderkante 523a und eine zweite Vorderkante 523b, und die Flügelvorderkante 523 ist in einer polygonalen Linienform bereitgestellt, die Form der Flügelvorderkante 523 ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Wie in 15 dargestellt, können die erste Vorderkante 523a und die zweite Vorderkante 523b zum Beispiel über eine bogenförmige Vorderkante 523e gekoppelt sein, und die Flügelvorderkante 523 kann in einer einzelnen gekrümmten Form bereitgestellt sein.
Wie in 16 dargestellt, ist darüber hinaus das Verbindungsende 523c auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante 523 das gleiche wie jenes in 6, und die erste Vorderkante 523a kann so geneigt sein, dass sie bei einer Annäherung an die innere Seite in der radialen Richtung DRr des Ventilators in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte zu der anderen Seite verschoben ist. In 16 wird zum Beispiel die Höhe von der vorgegebenen Referenzposition Pst zu einem Schnittpunkt Pm zwischen der ersten Vorderkante 523a und der zweiten Vorderkante 523b gleich der Höhe H1 von der Referenzposition Pst zu dem einen Ende 18b des Luftauslasses 18a oder geringer als diese. Darüber hinaus ist außerdem die bogenförmige Vorderkante 523e bei dem in 16 dargestellten Beispiel, wie in 15 dargestellt, an dem Schnittpunkt Pm bereitgestellt, und die erste Vorderkante 523a und die zweite Vorderkante 523b können über die bogenförmige Vorderkante 523e miteinander gekoppelt sein.
Darüber hinaus kann die Flügelvorderkante 523, wie in 17 dargestellt, gebildet werden, indem bewirkt wird, dass drei oder mehr geradlinige oder gekrümmte Kantenabschnitte fortlaufend miteinander sind. Darüber hinaus wird bei jedem der Beispiele der 15 bis 17 die Beziehung „H1 < H2 < H3“ ermittelt.
(3) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich bei dem Elektromotor 16 um einen bürstenlosen Gleichstrom-Motor vom Typ mit einem äußeren Rotor, der Motor-Typ desselben ist jedoch nicht beschränkt. Bei dem Elektromotor 16 kann es sich zum Beispiel um einen Motor vom Typ mit einem inneren Rotor oder um einen Motor vom Bürsten-Typ handeln.
(4) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen der Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite des Flügels 52 eine Querschnittsform mit einer bogenförmigen Oberfläche in dem Querschnitt senkrecht zu der Richtung auf, in der sie sich erstrecken, wie in 5 dargestellt, die Querschnittsform des Vorsprungsabschnitts 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite und des Vorsprungsabschnitts 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite ist jedoch nicht beschränkt. Darüber hinaus können sich die Querschnittsformen voneinander unterscheiden. Zwischen dem äußeren Oberflächenbereich 524b auf der Überdruckseite und dem inneren Oberflächenbereich 524c auf der Überdruckseite kann zum Beispiel eine leichte Stufe an der Oberfläche 524 auf der Überdruckseite des Flügels 52 erzeugt werden, und bei einem Austrittswinkel der Stufe kann es sich um den Vorsprungsabschnitt 524a an der Oberfläche auf der Überdruckseite handeln. Dies gilt auch für den Vorsprungsabschnitt 525a an der Oberfläche auf der Unterdruckseite.
(5) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erstreckt sich der ringförmige Erweiterungsabschnitt 564 in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte von dem äußeren Umfangsendabschnitt 563 der Nabe zu der anderen Seite, wie in 2 dargestellt, dabei handelt es sich jedoch um ein Beispiel. Der ringförmige Erweiterungsabschnitt 564 kann sich zum Beispiel in der radialen Richtung DRr des Ventilators von dem Abschnitt weiter auf der inneren Seite des äußeren Umfangsendabschnitts 563 der Nabe zu der anderen Seite in der Richtung DRa der Ventilatorachsenmitte erstrecken. Darüber hinaus ist, wenngleich es sich bei dem ringförmigen Erweiterungsabschnitt 564 um eine zylindrische Rippe handelt, die Form desselben nicht beschränkt. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Ventilatornaben-Abschnitt 56 den ringförmigen Erweiterungsabschnitt 564 nicht umfasst.
Darüber hinaus ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst außerdem verschiedene Modifikationen oder Variationen innerhalb des Äquivalenzumfangs. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind darüber hinaus die Elemente, welche die Ausführungsform bilden, selbstverständlich nicht zwangsläufig unerlässlich, mit Ausnahme eines Falls, in dem die Elemente offensichtlich unerlässlich sind, und eines Falls, in dem die Elemente klar ersichtlich im Prinzip als unerlässlich angesehen werden. Wenn bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen darüber hinaus numerische Werte, wie beispielsweise die Anzahl, der numerische Wert, die Menge, der Bereich und dergleichen, der Bestandteilselemente der Ausführungsform erwähnt werden, sind die Werte nicht auf eine spezifische Zahl beschränkt, mit Ausnahme eines Falls, in dem offensichtlich angegeben ist, dass die Werte ausdrücklich unerlässlich sind, und eines Falls, in dem die Werte klar ersichtlich im Prinzip auf eine spezifische Zahl beschränkt sind. Wenn darüber hinaus auf die Materialien, die Formen, die positionellen Beziehungen und dergleichen der Bestandteilselemente bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Bezug genommen wird, sind das Material, die Form, die positionelle Beziehung und dergleichen nicht beschränkt, mit Ausnahme eines Falls, in dem die Werte ausdrücklich offensichtlich angegeben sind, und eines Falls, in dem die Werte im Prinzip auf ein spezifisches Material, eine spezifische Form, eine spezifische positionelle Beziehung und dergleichen beschränkt sind.
Zusammenfassung
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt, der bei einem Teil oder der Gesamtheit der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben ist, können die mehreren Flügel, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt integral gebildet sein, und der Außendurchmesser des Ventilatornaben-Abschnitts kann kleiner als der Innendurchmesser des Verkleidungsrings sein.
Darüber hinaus erstreckt sich die Flügelvorderkante gemäß einem zweiten Gesichtspunkt in der radialen Richtung des Ventilators in Bezug auf den inneren Umfangsendabschnitt des Rings nach innen. Daher kann jeder der mehreren Flügel als ein Kopplungsabschnitt fungieren, der den Verkleidungsring und den Ventilatornaben-Abschnitt miteinander koppelt.
Des Weiteren kann der Ansaugluftstrom weiter auf der stromaufwärts gelegenen Seite als die Vereinigungsposition, an der sich der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom, der in Rückwärtsrichtung entlang des Verkleidungsrings auf der äußeren Seite des Turboventilators strömt, mit dem Ansaugluftstrom vereinigt, der aus dem Ansaugloch in den Raum zwischen den Flügeln hinein strömt, durch die Flügel beschleunigt werden. Daher kann der in Rückwärtsrichtung strömende Luftstrom, der sich mit dem Ansaugluftstrom vereinigt, entlang der Führungsoberfläche auf der Flügelseite des Verkleidungsrings abgelenkt werden. Mit anderen Worten, die Separation des Luftstroms von der Führungsoberfläche des Verkleidungsrings aufgrund des in Rückwärtsrichtung strömenden Luftstroms kann verhindert werden, und die Leistungsfähigkeit des Ventilators, die zum Beispiel durch Charakteristika des Turboventilators in Bezug auf das Geräusch und das Luftvolumen angegeben wird, kann verbessert werden.
Darüber hinaus ist das Verbindungsende auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante gemäß einem dritten Gesichtspunkt in der axialen Richtung weiter auf der einen Seite positioniert als das andere Ende in der axialen Richtung in dem Luftauslass auf der einen Seite positioniert ist. Daher kann die Separation des Luftstroms im Vergleich zu einer Konfiguration, welche die positionelle Beziehung nicht aufweist, weiter verhindert werden, und die Leistungsfähigkeit des Ventilators kann verbessert werden.
Darüber hinaus ist das Verbindungsende auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante in der axialen Richtung gemäß einem vierten Gesichtspunkt weiter auf der anderen Seite positioniert als das Ende in der axialen Richtung auf der einen Seite des inneren Umfangsendabschnitts des Rings. Wenn daher der trichterförmige Abschnitt um die Luftansaugöffnung des Gehäuses für eine Aufnahme des Turboventilators bereitgestellt ist, kann der trichterförmige Abschnitt angeordnet werden, indem die Stufe von dem Ende des inneren Umfangsendabschnitts des Rings in der axialen Richtung zu der Flügelvorderkante verwendet wird. Daher kann die Ventilator-Leistungsfähigkeit des Turboventilators verbessert werden, indem die Luftmitführungsmenge des trichterförmigen Abschnitts vergrößert wird, und außerdem kann die Ausdehnung der Abmessung des Gebläses begrenzt werden, die durch den trichterförmigen Abschnitt verursacht wird.
Darüber hinaus ist die Flügelvorderkante gemäß einem fünften Gesichtspunkt derart ausgebildet, dass die gedachte Tangentenlinie, die sich an dem Verbindungsende auf der Seite der Nabe in Kontakt mit der Flügelvorderkante befindet, parallel zu der Ventilatorachsenmitte ist, oder derart ausgebildet, dass sich die eine Seite der gedachten Tangentenlinie in Richtung zu der radial äußeren Seite erstreckt und die gedachte Tangentenlinie in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte geneigt ist. Daher weist der Flügel beim Formgießen durch die Gussform in der Öffnungs- und Schließrichtung entlang der axialen Richtung der Ventilatorachsenmitte die Hinterschnittform nicht auf, und das Ventilator-Hauptkörperelement kann problemlos formgegossen werden.
Des Weiteren umfasst jeder der mehreren Flügel gemäß einem sechsten Gesichtspunkt den Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Überdruckseite, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche auf der Überdruckseite bereitgestellt ist, sowie den Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche auf der Unterdruckseite bereitgestellt ist. Darüber hinaus sind der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Unterdruckseite so bereitgestellt, dass sie sich von dem inneren Umfangsendabschnitt des Rings linear zu dem äußeren Umfangsendabschnitt der Nabe erstrecken. Daher sind der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Unterdruckseite an Positionen bereitgestellt, an denen sich die Strömungspfad-Querschnittsfläche des Strömungspfads zwischen Flügeln, die zwischen den Flügeln bereitgestellt ist, diskontinuierlich ändert. Darüber hinaus kann ein Effekt erzielt werden, durch den eine Separation des Luftstroms von der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Oberfläche auf der Unterdruckseite verhindert wird, indem der Luftstrom in dem Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Überdruckseite und dem Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Unterdruckseite absichtlich gestört wird. Im Ergebnis gibt es Effekte, wie zum Beispiel eine Reduktion des Geräuschs des Turboventilators.
Des Weiteren ist der ringförmige Erweiterungsabschnitt des Ventilatornaben-Abschnitts gemäß einem siebten Gesichtspunkt an dem Rotor befestigt, der auf der inneren Seite des ringförmigen Erweiterungsabschnitts angeordnet ist, der in dem Elektromotor enthalten ist. Daher kann der Ventilatornaben-Abschnitt an dem Rotor des Elektromotors befestigt werden, ohne durch die Form oder dergleichen der seitlichen Platte an dem anderen Ende beeinflusst zu werden.
Darüber hinaus wird die seitliche Platte an dem anderen Ende, die eine ringförmige Gestalt aufweist, gemäß einem achten Gesichtspunkt nach dem integralen Formgießen der mehreren Flügel, des Verkleidungsrings und des Ventilatornaben-Abschnitts an der radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht, und die seitlichen Platten an dem andere Ende werden mit jedem der Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der mehreren Flügel verbunden.
Darüber hinaus werden gemäß einem neunten Gesichtspunkt sowohl der äußere Oberflächenbereich auf der Überdruckseite der Oberfläche auf der Überdruckseite des Flügels als auch der äußere Oberflächenbereich auf der Unterdruckseite der Oberfläche auf der Unterdruckseite des Flügels mittels der Gussform auf der anderen Seite bereitgestellt, die in dem Paar von Gussformen enthalten ist, die sich in der axialen Richtung öffnen und schließen. Darüber hinaus werden außerdem sowohl der innere Oberflächenbereich auf der Überdruckseite, der in der radialen Richtung weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich auf der Überdruckseite an der Oberfläche auf der Überdruckseite, als auch der innere Oberflächenbereich auf der Unterdruckseite, der in der radialen Richtung weiter auf der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich auf der Unterdruckseite an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, mittels der Gussform auf der einen Seite bereitgestellt, die in dem Paar von Gussformen enthalten ist. Daher können der Verkleidungsring, die mehreren Flügel sowie der Ventilatornaben-Abschnitt in einem Zustand integral formgegossen werden, in dem der Verkleidungsring über jeden der mehreren Flügel mit dem Ventilatornaben-Abschnitt gekoppelt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4317676 B [0005]

Claims

Turboventilator, der auf ein Gebläse (10) angewendet wird und der Luft bläst, wobei er sich um eine Ventilatorachsenmitte (CL) herum dreht, wobei der Turboventilator aufweist: ein Ventilator-Hauptkörperelement (50), das umfasst: eine Mehrzahl von Flügeln (52), die um die Ventilatorachsenmitte herum angeordnet sind, einen Verkleidungsring (54), in dem ein Ansaugloch (54a) ausgebildet ist, in das Luft eingesaugt wird, wobei der Verkleidungsring in einer axialen Richtung (DRa) der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf die Mehrzahl von Flügeln auf der einen Seite bereitgestellt ist und mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist, und einen Ventilatornaben-Abschnitt (56), der so gelagert ist, dass er sich in Bezug auf ein sich nicht drehendes Element (12) des Gebläses um die Ventilatorachsenmitte herum drehen kann, und der auf einer zu der Seite des Verldeidungsrings entgegengesetzten Seite mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist; und eine seitliche Platte (60) an einem anderen Ende, die in einem Zustand, in dem sie an einer radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts angebracht ist,mit einem Flügelendabschnitt (522) auf der anderen Seite verbunden ist, der in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten ist, wobei sich die Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der Mehrzahl von Flügeln auf der anderen Seite befinden, die sich in der axialen Richtung entgegengesetzt zu der einen Seite befindet, wobei ein Außendurchmesser (D2) des Ventilatornaben-Abschnitts kleiner als ein Innendurchmesser (D1) des Verkleidungsrings ist, und die Mehrzahl von Flügeln, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt integral gebildet sind.
Turboventilator nach Anspruch 1, wobei der Verkleidungsring einen inneren Umfangsendabschnitt (541) des Rings aufweist, der das Ansaugloch bildet, wobei sich der innere Umfangsendabschnitt des Rings in einer radialen Richtung (DRr) der Ventilatorachsenmitte auf einer inneren Seite befindet, jeder der Mehrzahl von Flügeln eine Flügelvorderkante (523) auf einer stromaufwärts gelegenen Seite in einer Luftströmungsrichtung der Luft umfasst, die durch das Ansaugloch hindurch strömt und zwischen der Mehrzahl von Flügeln strömt, und sich die Flügelvorderkante in der radialen Richtung in Bezug auf den inneren Umfangsendabschnitt des Rings weiter nach innen erstreckt.
Turboventilator nach Anspruch 2, wobei der Verkleidungsring auf einer äußeren Seite in der radialen Richtung einen äußeren Umfangsendabschnitt (542) des Rings aufweist, die seitliche Platte an dem anderen Ende einen äußeren Umfangsendabschnitt (602) der seitlichen Platte auf der äußeren Seite in der radialen Richtung aufweist, der äußere Umfangsendabschnitt des Rings und der äußere Umfangsendabschnitt der seitlichen Platte in der axialen Richtung separat voneinander angeordnet sind und ein Luftauslass (18a) zum Herausblasen der Luft zwischen dem äußeren Umfangsendabschnitt des Rings und dem äußeren Umfangsendabschnitt der seitlichen Platte ausgebildet ist, die Flügelvorderkante ein Verbindungsende (523c) auf der Seite des Rings aufweist, das mit dem Verkleidungsring verbunden ist, und das Verbindungsende auf der Seite des Rings in der axialen Richtung weiter in Richtung zu der einen Seite hin positioniert ist als das eine Ende (18b) des Luftauslasses in der axialen Richtung auf der einen Seite positioniert ist.
Turboventilator nach Anspruch 3, wobei das Verbindungsende auf der Seite des Rings der Flügelvorderkante in der axialen Richtung weiter in Richtung zu der anderen Seite positioniert ist als das Ende (541a) auf der einen Seite des inneren Umfangsendabschnitts des Rings in der axialen Richtung auf der einen Seite.
Turboventilator nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Flügelvorderkante ein Verbindungsende (523d) auf der Seite der Nabe umfasst, das mit dem Ventilatornaben-Abschnitt verbunden ist, und eine gedachte Tangentenlinie (Ltg), die sich an dem Verbindungsende auf der Seite der Nabe in Kontakt mit der Flügelvorderkante befindet, so konfiguriert ist, dass sie parallel zu der Ventilatorachsenmitte ist, oder so konfiguriert ist, dass sie in Bezug auf die Ventilatorachsenmitte derart geneigt ist, dass sich die eine Seite der gedachten Tangentenlinie in der radialen Richtung nach außen erstreckt.
Turboventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Ventilatornaben-Abschnitt einen äußeren Umfangsendabschnitt (563) der Nabe in der radialen Richtung auf der äußeren Seite aufweist, jeder der Mehrzahl von Flügeln eine Oberfläche (524) auf der Überdruckseite, eine Oberfläche (525) auf der Unterdruckseite, einen Vorsprungsabschnitt (524a) an der Oberfläche auf der Überdruckseite, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche auf der Überdruckseite bereitgestellt ist, einen Vorsprungsabschnitt (525a) an der Oberfläche auf der Unterdruckseite aufweist, der in der Form eines Vorsprungs an der Oberfläche auf der Unterdruckseite bereitgestellt ist, und der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Überdruckseite und der Vorsprungsabschnitt an der Oberfläche auf der Unterdruckseite so bereitgestellt sind, dass sie sich von dem inneren Umfangsendabschnitt des Rings linear zu dem äußeren Umfangsendabschnitt der Nabe erstrecken.
Turboventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ventilatornaben-Abschnitt einen äußeren Umfangsendabschnitt (563) der Nabe, der in der radialen Richtung auf der äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts bereitgestellt ist, und einen ringförmigen Erweiterungsabschnitt (564) umfasst, der sich von dem äußeren Umfangsendabschnitt der Nabe in der axialen Richtung in Richtung zu der anderen Seite hin erstreckt, wobei der ringförmige Erweiterungsabschnitt eine ringförmige Gestalt aufweist, und der ringförmige Erweiterungsabschnitt an einem Rotor (161) befestigt ist, der in einem Elektromotor (16) enthalten ist, der den Ventilatornaben-Abschnitt dreht, wobei der Rotor auf der inneren Seite des ringförmigen Erweiterungsabschnitts angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Turboventilators, der auf ein Gebläse (10) angewendet wird und der Luft bläst, indem er sich um eine Ventilatorachsenmitte (CL) herum dreht, wobei das Verfahren aufweist: integrales Bilden einer Mehrzahl von Flügeln (52), die um die Ventilatorachsenmitte herum angeordnet sind, eines Verkleidungsrings (54), in dem ein Ansaugloch (54a) ausgebildet ist, in das Luft eingesaugt wird, wobei der Verkleidungsring in einer axialen Richtung (DRa) der Ventilatorachsenmitte in Bezug auf die Mehrzahl von Flügeln auf der einen Seite bereitgestellt ist und mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist, und eines Ventilatornaben-Abschnitts (56), der so gelagert ist, dass er sich in Bezug auf ein sich nicht drehendes Element (12) des Gebläses um die Ventilatorachsenmitte herum drehen kann, und der auf einer zu der Seite des Verkleidungsrings entgegengesetzten Seite mit jedem der Mehrzahl von Flügeln gekoppelt ist; und nach dem integralen Formgießen Anbringen einer seitlichen Platte (60) an dem anderen Ende, die eine ringförmige Gestalt aufweist, an einer radial äußeren Seite des Ventilatornaben-Abschnitts und Verbinden der seitlichen Platte an dem anderen Ende mit jedem von Flügelendabschnitten (522) auf der anderen Seite, die in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten sind, wobei sich die Flügelendabschnitte auf der anderen Seite der Mehrzahl von Flügeln auf einer anderen Seite befinden, die sich in der axialen Richtung entgegengesetzt zu der einen Seite befindet.
Verfahren zur Herstellung eines Turboventilators nach Anspruch 8, wobei die Mehrzahl von Flügeln, der Verkleidungsring und der Ventilatornaben-Abschnitt während des integralen Formgießens durch einen Einspritz-Formgießvorgang unter Verwendung eines Paars von Gussformen (91, 92), die sich in der axialen Richtung öffnen und schließen, integral formgegossen werden, das Paar von Gussformen eine Gussform (91) auf der einen Seite und eine Gussform (92) auf der anderen Seite umfasst, die in Bezug auf die Gussform auf der einen Seite auf der anderen Seite bereitgestellt ist, sowohl ein äußerer Oberflächenbereich (524b) auf der Überdruckseite, der in einer radialen Richtung (DRr) der Ventilatorachsenmitte weiter in Richtung zu einer äußeren Seite bereitgestellt ist als ein äußerer Umfangsendabschnitt (563) der Nabe des Ventilatornaben-Abschnitts an einer Oberfläche (524) auf der Überdruckseite, die in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten ist, als auch ein äußerer Oberflächenbereich (525b) auf der Unterdruckseite, der in der radialen Richtung weiter in Richtung zu der äußeren Seite bereitgestellt ist als der äußere Umfangsendabschnitt der Nabe an einer Oberfläche (525) auf der Unterdruckseite bereitgestellt ist, die in jedem der Mehrzahl von Flügeln enthalten ist, mittels der Gussform auf der anderen Seite gebildet werden und sowohl ein innerer Oberflächenbereich (524c) auf der Überdruckseite, der in der radialen Richtung weiter in Richtung zu einer inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere seitliche Oberflächenbereich auf der Überdruckseite an der Oberfläche auf der Überdruckseite, als auch ein innerer Oberflächenbereich (525c) auf der Unterdruckseite, der in der radialen Richtung weiter in Richtung zu der inneren Seite bereitgestellt ist als der äußere Oberflächenbereich auf der Unterdruckseite an der Oberfläche auf der Unterdruckseite, mittels der Gussform auf der einen Seite gebildet werden.