DE19915643A1 - Zentrifugalgebläseeinheit - Google Patents
ZentrifugalgebläseeinheitInfo
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Abstract
Bei einer Zentrifugalgebläseeinheit (7) ist der Durchmesser (Ds) eines Ansauganschlusses (75) größer als der minimale Innendurchmesser (d¶min¶) eines Zentrifugallüfters (71), und ist ein Neigungsbereich (72a) an jeder Schaufel (72) des Zentrifugallüfters an der Seite des Luftansauganschlusses ausgebildet, so daß die Innenradiusabmessung des Zentrifugallüfters in Richtung zu dem Luftansauganschluß hin vergrößert ist. Daher kann verhindert werden, daß Luft einer Nebenströmung, die in den Zentrifugallüfter von der Stirnseite der Schaufeln aus in axialer Richtung eingesaugt wird, mit Luft einer Hauptströmung zusammentrifft, die in den Zentrifugallüfter von der inneren Radialseite der Schaufeln her eingesaugt wird. Somit kann die Gebläseeinheit ein zweites Geräusch reduzieren, das von dieser erzeugt wird, und zwar ohne die Luftblasleistung stark herabzusetzen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalgebläseeinheit, die das von ihr erzeugte
Geräusch ohne starke Reduzierung der Gebläseleistung reduziert. Die Ge
bläseeinheit ist für eine Fahrzeug-Klimaanlage geeignet.
Bei einer herkömmlichen Gebläseeinheit kann ein Geräusch (nachfolgend be
zeichnet als "erstes Geräusch") erzeugt werden, wenn Luft, die von einem
zentrifugalen Lüfter aus geblasen wird, mit einem Nasenbereich eines Spiral
gehäuses zusammentrifft. Das erste Geräusch ist etwa proportional der Dreh
zahl des Zentrifugallüfters und der Anzahl der Schaufeln des Zentrifugallüf
ters. Daher wird bei der herkömmlichen Gebläseeinheit die Gestalt des Na
senbereichs in geeigneter Weise ausgebildet, damit das erste Geräusch ver
ringert werden kann.
Jedoch wird gemäß einem Versuch der Erfinder ein Geräusch (nachfolgend
bezeichnet als "zweites Geräusch"), das eine Frequenz etwa gleich derjeni
gen des ersten Geräuschs besitzt ebenfalls in der herkömmlichen Gebläse
einheit erzeugt, und zwar dort, wo ein Filter an einem Ansauganschluß des
Zentrifugallüfters angeordnet ist. Zur Reduzierung des zweiten Geräuschs
haben die Erfinder experimentell ein Verfahren zur Reduzierung des ersten
Geräuschs durchgeführt. Jedoch kann das zweite Geräusch unter Verwen
dung des Verfahrens zur Reduzierung des ersten Geräuschs nicht ausrei
chend reduziert werden.
Zur Überwindung der Probleme haben die Erfinder den Grund untersucht,
warum das zweite Geräusch verursacht bzw. erzeugt wird. Gemäß Darstel
lung in Fig. 22 wird bei einem Zentrifugallüfter Luft an der radialen Innenseite
konzentriert, während sie verwirbelt wird, in einen Luftansauganschluß einge
saugt und durch die Zentrifugalkraft radial nach außen geblasen. Weil jedoch
gemäß Darstellung in Fig. 22 der Durchmesser des Luftansauganschlusses
größer als der Innendurchmesser des Zentrifugallüfters ausgebildet ist, um
die Luftblasmenge zu vergrößern, kann Luft sowohl von der radialen Innen
seite des Zentrifugallüfters als auch von der Stirnseite der Schaufeln an der
Seite des Luftansauganschlusses aus angesaugt werden. Luft (d. h. Luft eines
Nebenstroms), die von der Stirnseite der Schaufeln aus angesaugt wird, be
sitzt eine kleine kinetische Energie im Vergleich zu Luft (d. h. Luft eines
Hauptstroms), die von der radialen Innenseite des Zentrifugallüfters aus an
gesaugt wird. Daher kann, wenn die Luft des Nebenstroms mit der Luft des
Hauptstroms vermischt wird, ein instabiler Wirbel an der Stirnseite oder
Schaufeln erzeugt wegen. Das heißt es wird eine Störung zwischen der Luft
des Nebenstroms und der Luft des Hauptstroms bewirkt, und das zweite Ge
räusch wird bewirkt. Somit kann das zweite Geräusch sogar dann erzeugt
werden, wenn der Filter nicht an dem Luftansauganschluß vorgesehen ist. Zur
Reduzierung des zweiten Geräuschs kann sich ein Glockenmündungsbe
reich, der den Luftansauganschluß bildet, in Richtung zu der radialen Innen
seite erstrecken, um die Enden der Schaufeln abzudecken. In diesem Fall
wird das zweite Geräusch verringert, wie in Fig. 23 dargestellt ist. Jedoch wird
die Luftmenge (Luftleistung), die mittels der Gebläseeinheit geblasen wird,
stark verkleinert, da der Durchmesser des Luftansauganschlusses verkleinert
ist, wie in Fig. 23 dargestellt ist.
In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine erste Auf
gabe der Erfindung, eine Zentrifugalgebläseeinheit zu schaffen, die das
zweite Geräusch, das von ihr erzeugt wird, ohne starke Verringerung der
Luftblaskapazität reduziert.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Zentrifugalgebläseeinheit zu
schaffen, die sowohl das zweite Geräusch als auch das niederfrequente Ge
räusch ohne starke Verringerung der Blaskapazität reduzieren kann.
Erfindungsgemäß besitzt bei einer Zentrifugalgebläseeinheit ein Luftan
sauganschluß zum Ansaugen von Luft aus einer axialen Richtung eines Zen
trifugallüfters eine Radiusabmessung in radialer Richtung des Zentrifugallüf
ters, und ist die Radiusabmessung des Luftansauganschlusses größer als
eine minimale innere Radiusabmessung des Zentrifugallüfters in der radialen
Richtung. Ein geneigter Bereich, der gegenüber der Radialrichtung um einen
vorbestimmten Neigungswinkel geneigt ist, ist in jeder Schaufel des Zentrifu
gallüfters derart ausgebildet, daß die innere Radiusabmessung des Zentrifu
gallüfters in der Radialrichtung in Richtung zu dem Luftansauganschluß hin
vergrößert ist. Des weiteren ist ein konstanter Bereich, der mit dem geneigten
Bereich verbunden ist, in jeder Schaufel des Zentrifugallüfters so ausgebildet,
daß er etwa parallel zu der Axialrichtung verläuft. Somit kann verhindert wer
den, daß Luft des Nebenstroms, die in dem Zentrifugallüfter von der Stirnseite
der Schaufeln an der Seite des Luftansauganschlusses aus eingesaugt wird,
mit der Luft des Hauptstroms zusammentrifft. Das heißt, die Luft des Neben
stroms wird in die radiale Innenseite des Zentrifugallüfters zusammen mit der
Luft des Hauptstroms eingesaugt. Demzufolge kann die Gebläseeinheit das
zweite Geräusch reduzieren. Weil jedoch des weiteren der Durchmesser des
Luftansauganschlusses größer als der minimale Innendurchmesser des Zen
trifugallüfters ist, kann verhindert werden, daß die Luftblasleistung der Geblä
seeinheit verringert wird. Somit reduziert die Gebläseeinheit das zweite Ge
räusch, das von ihr erzeugt wird, ohne starke Reduzierung der Luftblaslei
stung.
Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel in einem Bereich von 25° bis 80°.
Daher wird die Luft des Nebenstroms leicht in die radiale Innenseite des Zen
trifugallüfters zusammen mit der Luft des Hauptstroms konzentriert, so daß
das Zusammentreffen zwischen der Luft des Hauptstroms und der Luft des
Nebenstroms verhindert werden kann. Somit kann das zweite Geräusch
leichter eingeschränkt werden.
Noch weiter bevorzugt besitzt der Glockenmündungsbereich zur Ausbildung
des Luftansauganschlusses ein Abdeckungselement zum Abdecken des ge
neigten Bereichs, und das Abdeckungselement erstreckt sich zu der radialen
Innenseite des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung. Daher kann ein Zu
sammentreffen zwischen Ansaugluft, die von dem Luftansauganschluß aus
angesaugt wird, und Luft eines Rückstroms verhindert werden, so daß das
niederfrequente Geräusch oder Gebläseeinheit verringert werden kann, wäh
rend das zweite Geräusch der Gebläseeinheit verringert wird.
Noch weiter bevorzugt ist das Abdeckungselement an einer vorbestimmten
Position ausgebildet, die einen Geräuschbereich eines Spiralgehäuses ent
spricht. Daher kann die Gebläseeinheit der Erfindung sowohl das zweite Ge
räusch als das niederfrequente Geräusch reduzieren, ohne die Luftblaslei
stung stark zu verringern.
Des weiteren besitzt jede der Schaufeln ein erstes Ende an dem radial Inne
ren und ein zweites Ende an dem radial Äußeren des ersten Endes. Jede der
Schaufeln besitzt einen ersten Krümmungsradius an der Seite des ersten
Endes und einen zweiten Krümmungsradius an der Seite des zweiten Endes.
In jeder Schaufel des Zentrifugallüfters ist der erste Krümmungsradius kleiner
als der zweite Krümmungsradius. Somit kann der Energieverbrauch der Ge
bläseeinheit verringert werden, während das von der Gebläseeinheit erzeugte
Geräusch verringert wird.
Vorzugsweise ist der erste Krümmungsradius ein solcher für einen ersten Be
reich jeder Schaufel von dem ersten Ende aus zu etwa der ¼ Position der
Schaufellänge in der Radialrichtung. Daher kann der Energieverbrauch der
Gebläseeinheit weiter verringert werden, während das von der Gebläseeinheit
erzeugte Geräusch verringert wird.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich leicht ersichtlich
aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen
bei gemeinsamer Betrachtung der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Übersicht mit der Darstellung einer Klimaanlage
für ein Fahrzeug gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische teilgeschnittene Ansicht in axialer Richtung mit
der Darstellung einer Zentrifugalgebläseeinheit gemäß der ersten
Ausführungsform;
Fig. 3 einen schematischen Schnitt in Radialrichtung rechtwinklig zu der
Axialrichtung mit der Darstellung der Gebläseeinheit der ersten
Ausführungsform;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines Teils der Geblä
seeinheit der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem
Neigungswinkel Θ des geneigten Bereichs und dem Peaklevel des
zweiten Geräuschs;
Fig. 6 Diagramme betreffend die Luftmenge und den Level des zweiten
Geräuschs zur Erläuterung der Wirkung der ersten Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt durch eine Zentrifugalgebläseeinheit
gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine schematische Ansicht der Gebläseeinheit der zweiten Ausfüh
rungsform bei Betrachtung von der Seite des Luftansauganschlus
ses aus;
Fig. 9 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem
Neigungswinkel Θ des Neigungsbereichs und dem Level des
zweiten Geräuschs bei der dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 10 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem
Neigungswinkel Θ des Neigungsbereichs und dem Level des nie
derfrequenten Geräuschs bei der dritten Ausführungsform;
Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines Teils eines Zen
trifugallüfters einer Zentrifugalgebläseeinheit gemäß einer vierten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12A eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines Teils eines Zen
trifugallüfters mit konstantem Krümmungsradius;
Fig. 12B ein Vektor-Diagramm für die vierte Ausführungsform;
Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines Teils eines Zen
trifugallüfters mit einem konstanten Krümmungsradius bei der
vierten Ausführungsform;
Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines Teils des Zen
trifugallüfters bei der vierten Ausführungsform;
Fig. 15 Diagramme betreffend den Level des niederfrequenten Geräuschs
und den Energieverbrauch zur Erläuterung der Wirkung der vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen einer
Abbiegungsposition jeder Schaufel des Zentrifugallüfters und dem
Level des niederfrequenten Geräuschs bei der vierten Ausfüh
rungsform;
Fig. 17A, 17B, 17C vergrößerte Ansichten der Neigungsbereiche bei einer
Modifikation der Erfindung;
Fig. 18 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht mit der Darstel
lung einer Zentrifugalgebläseeinheit bei einer weiteren Modifikation
der Erfindung;
Fig. 19 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht mit der Darstel
lung einer Zentrifugalgebläseeinheit bei einer weiteren Modifikation
der Erfindung;
Fig. 20 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht mit der Darstel
lung einer Zentrifugalgebläseeinheit bei einer weiteren Modifikation
der Erfindung;
Fig. 21 eine schematische teilweise geschnittene Ansicht mit der Darstel
lung einer Zentrifugalgebläseeinheit bei einer weiteren Modifikation
der Erfindung;
Fig. 22 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des zweiten Ge
räuschs, das von einer Zentrifugalgebläseeinheit erzeugt wird;
Fig. 23 Diagramme mit der Darstellung, der Beziehung zwischen dem
Durchmesser des Luftansauganschlusses einer Gebläseeinheit
und der Menge der mittels der Gebläseeinheit geblasenen Luft und
der Beziehung zwischen dem Durchmesser des Luftansaugan
schlusses und dem von der Gebläseeinheit erzeugten zweiten Ge
räusch.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Be
zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug
nahme auf Fig. 1-6 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird ge
mäß Darstellung in Fig. 1 eine Zentrifugalgebläseeinheit 7 typischerweise für
eine Klimaanlage 1 verwendet, die in einem Fahrzeug angeordnet ist. Die
Klimaanlage 1 besitzt ein Klimatisierungsgehäuse 2 zur Ausbildung eines
Luftdurchtritts; ein Innenluftansauganschluß 3 zum Einführen von Innenluft
(d. h. von Luft innerhalb eines Fahrgastraums) und ein Außenluftansauganschluß
4 zum Einführen von Außenluft (d. h. von Luft außerhalb des Fahr
gastraums) sind in dem Klimatisierungsgehäuse 2 an einer stromabwärtigen
Stelle ausgebildet. Der Innenluft-Ansauganschluß 3 und der Außenluft-An
sauganschluß 4 werden mittels einer Schaltklappe 5 geöffnet und geschlos
sen, die in dem Klimatisierungsgehäuse 2 schwenkbar gelagert ist. Die
Schaltklappe 5 wird mittels eines Betätigungselementes, beispielsweise mit
tels eines Servomotors, verschwenkt oder seitens eines Fahrgastes in dem
Fahrgastraum des Fahrzeugs manuell verschwenkt.
Die Gebläseeinheit 7 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2 von der Schalt
klappe 5 aus an einer stromabwärtigen Stelle angeordnet, so daß die von den
Luftansauganschlüssen 3, 4 aus eingeführte Luft mittels der Gebläseeinheit 7
durch Luftauslässe 14, 15, 17, die noch beschrieben werden, in den Fahr
gastraum hinein eingeblasen wird. Ein Filter 70 ist in dem Klimatisierungsge
häuse 2 an einer stromaufwärtigen Stelle der Gebläseeinheit 7 zwischen der
Schaltklappe 5 und der Gebläseeinheit 7 angeordnet. Ein Verdampfer 9 zum
Kühlen von Luft, die durch ihn hindurchtritt, ist in dem Klimatisierungsgehäuse
2 an einer stromabwärtigen Stelle der Gebläseeinheit 7 angeordnet, und die
gesamte von der Gebläseeinheit 7 aus geblasene Luft tritt durch den Ver
dampfer 9 hindurch. Ein Heizkern 10 zum Erwärmen der durch ihn hindurch
tretenden Luft ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2 an einer stromabwärtigen
Stelle des Verdampfers 9 angeordnet. Der Heizkern 10 erwärmt Luft unter
Verwendung von Kühlwasser eines Motors 11 als Heizquelle.
Der Heizkern 10 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2 so angeordnet, daß ein
Bypassdurchtritt ausgebildet ist, durch den hindurch Luft, die durch den Ver
dampfer 9 hindurchgetreten ist, den Heizkern 10 im Bypass umgeht. Eine
Luftmischklappe 13 zum Einstellen des Verhältnisses zwischen der Menge
der Luft, die durch den Heizkern 10 hindurchtritt, und der Menge der Luft, die
durch den Bypassdurchtritt 12 hindurchtritt, ist zwischen dem Verdampfer 9
und dem Heizkern 10 angeordnet, so daß die Temperatur der in den Fahr
gastraum eingeblasenen Luft geregelt werden kann. Bei der ersten Ausfüh
rungsform werden durch Einstellen der Schwenkposition der Luftmischklappe
13 die Menge der Luft, die durch den Heizkern 10 hindurchtritt, und die
Menge der Luft, die durch den Bypassdurchtritt 12 hindurchtritt, eingestellt.
An der am weitesten stromabwärts gelegenen Stelle in dem Klimatisierungs
gehäuse 2 sind vorgesehen ein Kopfraum-Luftauslaß 14 zum Blasen von kli
matisierter Luft in Richtung zu dem Oberkörper eines Fahrgastes in dem
Fahrgastraum, ein Fußraum-Luftauslaß 15 zum Blasen von klimatisierter Luft
in Richtung zu dem Fußbereich des Fahrgastes in dem Fahrgastraum und ein
Defroster-Luftauslaß 17 zum Blasen von Luft in Richtung zu der Innenseite
der Windschutzscheibe 16. Eine Betriebsart-Schaltklappe 18 zum Öffnen und
Schließen des Kopfraum-Luftauslasses 14 ist an einer stromaufwärtigen
Stelle des Kopfraum-Luftauslasses 14 angeordnet; eine Betriebsart-Schalt
klappe 18 zum Öffnen und Schließen des Fußraum-Luftauslasses 15 ist an
einer stromaufwärtigen Stelle des Kopfraum-Luftauslasses 15 angeordnet;
und eine Betriebsart-Schaltklappe 20 zum Öffnen und Schließen des Defro
ster-Luftauslasses 17 ist an einer stromaufwärtigen Stelle des Defroster-
Luftauslasses 17 angeordnet. Die Betriebsart-Schaltklappen 18,19 und 20
werden mittels eines Betätigungselementes (beispielsweise mittels eines Ser
vomotor) verschwenkt oder werden seitens des Fahrgastes in dem Fahr
gastraum manuell verschwenkt. Weil bei der Klimaanlage 1 jeder Öffnungsbe
reich des Fußraum-Luftauslasses 15 oder des Defroster-Luftauslasses 17
kleiner ausgebildet ist als derjenige des Kopfraum-Luftauslasses 14, wird der
Druckverlust (Luftströmungswiderstand) in dem Lüftungssystem der Klimaan
lage 1 während der Fahrgastraum-Betriebsart oder der Defroster-Betriebsart
im Vergleich zu der Kopfraum-Betriebsart größer.
Als nächstes wird die Gebläseeinheit 7 im Detail beschrieben. Gemäß Dar
stellung in Fig. 2 besitzt die Gebläseeinheit 7 einen Mehrschaufel-Zentrifu
gallüfter 71, der Luft von einer axialen Stirnseite einer Drehachse 7a aus an
saugt und die angesaugte Luft radial nach außen bläst, und einen Elektro
motor 73 zum Antrieb und zum Umlaufenlassen des Zentrifugallüfters 71. Der
Zentrifugallüfter 71 besitzt eine Vielzahl von Schaufeln 72, die rund um die
Drehachse 7a angeordnet sind. Gemäß Darstellung in Fig. 3 ist der Zentrifu
gallüfter 71 in einem Spiralgehäuse 74 untergebracht, das einen Luftdurchtritt
74a bildet, durch den hindurch von dem Zentrifugallüfter 71 aus geblasene
Luft strömt. Das Spiralgehäuse 74 ist aus Kunststoff hergestellt und zu einer
Spiralgestalt ausgebildet. Ein Luftansauganschluß 75 mit einem Durchmesser
Ds ist in dem Spiralgehäuse 74 so ausgebildet, daß er in Richtung zu der
axialen Stirnseite der Drehachse 7a, die dem Elektromotor 73 gegenüberliegt,
offen ist. Der Durchmesser Ds des Luftansauganschlusses 75 ist größer als
der minimale Innendurchmesser dmin der Schaufeln 72 (Lüfter 71). Das heißt,
ein Glockenmündungsbereich 76, der den Luftansauganschluß 75 bildet, ist
an dem radial Äußeren des am weitesten innen gelegenen radialen Endes der
Schaufeln 72 bezogen auf die Drehachse 7a angeordnet. Der Glockenmün
dungsbereich 76 ist einstückig mit dem Spiralgehäuse 74 an dem Luftan
sauganschlusses 75 ausgebildet.
Bei der ersten Ausführungsform ist gemäß Darstellung in Fig. 4 eine Abschir
mung 77 einstückig mit jeder der Schaufeln 72 unter Verwendung von Kunst
stoff ausgebildet. Die Abschirmung 77 besitzt eine abgeschirmte Fläche 77a,
die der Innenwand 74b des Spiralgehäuses 74 gegenüberliegt, wobei ein
Freiraum S zwischen der Innenwand 74b und der abgeschirmten Fläche 77a
besteht. Die Abschirmung 77 ist im Querschnitt etwa zu einer Kreisbogenge
stalt entlang einer Strömungslinie des Hauptstroms der Luft ausgebildet, die
zwischen den Schaufeln 72 hindurchtritt, so daß ein Querschnittsbereich
eines Luftdurchtritts innerhalb des Zentrifugallüfters 71 von der radialen In
nenseite in Richtung zu der radialen Außenseite der Abschirmung 77 verklei
nert ist. Das heißt, an der Position, an der die Abschirmung 77 ausgebildet ist,
ist die Höhe jener Schaufel 72 in Richtung zu dem radial Äußeren hin allmäh
lich verkleinert, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Des weiteren besitzt die Abschirmung 77 einen Erstreckungsbereich 77b, der
sich von jedem Ende der Schaufeln 72 an der Seite des Luftansauganschlus
ses 75 aus zu der Luftansaugseite in der Axialrichtung der Drehachse 7a er
streckt. Der Glockenmündungsbereich 76 erstreckt sich zu der radialen Innenseite,
um den Erstreckungsbereich 77b der Abschirmung 77 abzudecken.
Gemäß Darstellung in Fig 4 ist ein Neigungsbereich 72a, der gegenüber der
Radialrichtung des Zentrifugallüfters 72 linear um einen Neigungswinkel Θ
(beispielsweise 50° bei der ersten Ausführungsform) geneigt ist, an jeder
Schaufel 72 an der Seite des Luftansauganschlusses 75 ausgebildet, so daß
der Innendurchmesser des Zentrifugallüfters 71 in Richtung zu der Seite des
Luftansauganschlusses 75 hin allmählich größer wird. Des weiteren ist ein
Parallelbereich 72b parallel zu der Drehachse 7a an jeder Schaufel 72 des
Zentrifugallüfters 71 derart ausgebildet, daß er mit dem Neigungsbereich 72a
in Verbindung steht, so daß der Parallelbereich 72b des Zentrifugallüfters 71
einen konstanten Innendurchmesser gleich dem minimalen Innendurchmes
ser dmin aufweist.
Bei der ersten Ausführungsform ist der maximale Innendurchmesser dmax des
Zentrifugallüfters 71 an der Seite des Luftansauganschlusses 75 auf etwa das
1,06fache des Öffnungsdurchmessers Ds des Luftansauganschlusses 75
eingestellt. Das heißt, das Verhältnis des maximalen Innendurchmessers dmax
des Zentrifugallüfters 71 zu dem Öffnungsdurchmesser Ds des Anschlusses
75 beträgt etwa 1,06. Der maximale Innendurchmesser dmax des Zentrifugal
lüfters 71 ist der Innendurchmesser an dem Ende des Neigungsbereichs 72a
an der Seite des Luftansauganschlusses 75.
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Neigungsbereich 72a an
den inneren Radialenden der Schaufeln 72 des Zentrifugallüfters 71 an der
Seite des Luftansauganschlusses 75 ausgebildet, kann Luft des Nebenstroms
30 ebenfalls in die radiale Innenseite des Zentrifugallüfters 71 zusammen mit Luft
des Hauptstroms eingeführt werden. Daher kann ein Zusammentreffen zwi
schen der Luft des Hauptstroms und der Luft des Nebenstroms verhindert
werden; und kann das zweite Geräusch, das durch das Zusammentreffen
wischen der Luft des Hauptstroms und der Luft des Nebenstroms erzeugt
wird, eingeschränkt werden.
Weil des weiteren der Öffnungsdurchmesser Ds des Luftansauganschlusses
75 größer als der minimale Innendurchmesser dmin des Zentrifugallüfters 71
ist, besitzt der Zentrifugallüfter 71 eine ausreichende Luftblasleistung. Das
heißt, bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Gebläseeinheit
7 das zweite Geräusch ohne starke Verringerung der Luftblasleistung reduzie
ren.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel Θ des Neigungs
bereichs 72a und dem Geräusch-Peak-Level des zweiten Geräuschs von der
Gebläseeinheit 7, die an einem Fahrzeug angebaut ist. Bei der ersten Ausfüh
rungsform kann der Neigungswinkel Θ in einem Bereich von 25°-80° (d. h.
25° ≦ Θ ≦ 80°) eingestellt sein. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel Θ in
einem Bereich von 30°-60° (d. h. 30° ≦ Θ ≦ 60°) eingestellt, um den Peak-
Level des zweiten Geräuschs gemäß Darstellung in Fig. 5 zu reduzieren. Hier
ist der Peak-Level des zweiten Geräuschs die Differenz zwischen der hohen
Position einer Welle, die das zweite Geräusch zeigt, und der niedrigen Posi
tion derselben.
Als nächstes wird die Wirkung der ersten Ausführungsform der Erfindung
unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. In Fig. 6 ist C1 ein erstes Ver
gleichsbeispiel, bei dem der Neigungsbereich 72a nicht vorgesehen ist; ist C2
ein zweites Vergleichsbeispiel, bei dem die gesamten Enden der Schaufeln
72 durch ein Gehäuse abgedeckt sind; ist C3 die erste Ausführungsform der
Erfindung; und ist C4 ein drittes Vergleichsbeispiel, bei dem der Neigungsbe
reich 72a in einer Kreisbogengestalt ausgebildet ist. Gemäß Darstellung in
Fig. 6 kann bei der ersten Ausführungsform der Erfindung das zweite Ge
räusch auf einen Level wie bei dem zweiten Vergleichsbeispiel reduziert wer
den, bei dem die gesamten Enden der Schaufeln durch ein Gehäuse abge
deckt sind, während die Luftblasleistung ausreichend vergrößert werden
kann.
Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 beschrieben. Gemäß Darstellung in Fig. 7
und 8 ist ein Abdeckungselement 78 zum Abdecken des Neigungsbereichs
72a in dem Spiralgehäuse 72 (d. h. Glockenmündungsbereich 76) ausgebildet,
der den Luftansauganschluß 75 an einer Position entsprechend einem Na
senbereich N des Spiralgehäuses 74 bildet. Das heißt, an der dem Nasenbe
reich N in der Radialrichtung des Zentrifugallüfters 71 entsprechenden Stelle
erstreckt sich der Glockenmündungsbereich 76 zu der Seite des Elektromo
tors 73 hin, um den Neigungsbereich 72a der Schaufeln 72 abzudecken.
Luft, die von dem Luftansauganschluß 72 aus in das Spiralgehäuse 74 einge
saugt wird, wird zwischen dem inneren Radialende D1 und dem äußeren Ra
dialende D2 des Zentrifugallüfters 71 mittels der Schaufeln 72 beschleunigt
und zu dem radial Äußeren des Zentrifugallüfters 71 geblasen. Jedoch wird
Luft, die von dem Neigungsbereich 72a der Schaufeln 72 aus eingeführt wird,
mittels der Schaufeln 72 im Vergleich zu dem anderen Bereich etwas be
schleunigt. Daher kann in dem Neigungsbereich 72a der Schaufeln 72 eine
Rückströmung von Luft erzeugt werden, die von dem äußeren Radialende D2
zu dem inneren Radialende D1 des Zentrifugallüfters 1 strömt. Daher kann
ein Zusammentreffen zwischen der Luft des Rückstroms und Luft, die von
dem Luftansauganschluß 75 angesaugt wird, auftreten, und kann ein nieder
frequentes Geräusch (beispielsweise 10-50° Hz) während der Fußraum-
Betriebsart oder der Defroster-Betriebsart mit einem hohen Druckverlust in
dem Lüftungssystem der Klimaanlage leicht verursacht sein.
Weil bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung das Abdeckungselement
78 dazu vorgesehen ist, den Neigungsbereich 72a abzudecken, kann das Zu
sammentreffen zwischen der Luft des Rückstroms und der Ansaugluft verhin
dert werden, und kann das niederfrequente Geräusch reduziert werden. Somit
können bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung sowohl das zweite
Geräusch der Gebläseeinheit 7 als auch das niederfrequente Geräusch redu
ziert werden. Wenn sich jedoch der Glockenmündungsbereich 72 über die
gesamten Umfänge aller Schaufeln 72 an der Luftansaugseite erstreckt, wird
die Luftansaugfläche des Zentrifugallüfters 71 verkleinert, und wird die Luft
blasleistung der Gebläseeinheit 7 herabgesetzt. Entsprechend ist bei der
zweiten Ausführungsform der Erfindung der Abdeckungsbereich 78 in dem
Glockenmündungsbereich 76 nur an der dem Nasenbereich N entsprechen
den Position ausgebildet, wo die Rückströmung von Luft leicht erzeugt wird.
Somit können bei der zweiten Ausführungsform sowohl das zweite Geräusch
als auch das niederfrequente Geräusch der Gebläseeinheit 7 reduziert wer
den, ohne die Luftblasleistung stark herabzusetzen. Bei der zweiten Ausfüh
rungsform sind die übrigen Bereiche gleich denjenigen bei der ersten Ausfüh
rungsform, und daher wird auf ihre Erläuterung verzichtet.
Nachfolgend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme
auf Fig. 9 und 10 beschrieben.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel Θ des Neigungsbe
reichs 72a der Schaufeln 72 und dem Level des zweiten Geräuschs; und Fig.
10 zeigt die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel Θ des Neigungsbe
reichs 72a und dem Level des niederfrequenten Geräuschs. Gemäß Darstel
lung in Fig. 9 kann, wenn der Neigungswinkel Θ des Neigungsbereichs 72a
über 30° vergrößert wird, das zweite Geräusch reduziert werden. Jedoch wird
gemäß Darstellung in Fig. 10 das niederfrequente Geräusch verstärkt, wenn
der Neigungswinkel Θ größer wird. Somit wird einer dritten Ausführungsform
der Erfindung der Neigungswinkel Θ in einem Bereich von 30°-70° (d. h. 30°
≦ Θ ≦ 70°) eingestellt, wodurch sowohl das zweite Geräusch als auch das
niederfrequente Geräusch reduziert werden.
Nachfolgend wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf Fig. 11-16 beschrieben. Bei der vierten Ausführungsform
der Erfindung ist die Gebläseeinheit 7 dazu vorgesehen, ein niederfrequentes
Geräusch mit 100-200 Hz zu reduzieren, während der Energieverbrauch
herabgesetzt wird.
Bei der vierten Ausführungsform ist der Neigungsbereich 72a an den Schau
feln 72 in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet, und
ist jede der Schaufeln 72 derart ausgebildet, daß der Krümmungsradius R1
von dem inneren Radialende D1 des Zentrifugallüfters 71 aus zu der ¼ Po
sition kleiner als der Krümmungsradius R2 von dem äußeren Radialende D2
des Zentrifugallüfters aus zu der 3/4 L Position ist. Hierbei ist "L" die Längen
differenz zwischen dem Innenradius des Zentrifugallüfters 71 und dessen Au
ßenradius. Das heißt, die Länge L ist die Länge jeder Schaufel 72 in der Ra
dialrichtung des Zentrifugallüfters 71.
Bei dem Zentrifugallüfter 71 ist, je kleiner der Lüfterauslaßwinkel β2 ist, desto
größer der Widerstand, der an den Schaufeln 72 zur Einwirkung kommt. Da
her ist der Energieverbrauch des Elektromotors 73 zum Antrieb des Zentrifu
gallüfters 71 vergrößert. Das heißt, wenn der Auslaßwinkel β2 des Zentrifu
gallüfters kleiner wird, werden die Schaufeln 72 des Zentrifugallüfters stärker
in Richtung zu der Umlaufrichtung F des Zentrifugallüfters 71 hin gebogen.
Andererseits wird, wenn der Auslaßwinkel β2 des Zentrifugallüfters größer
wird, die Antriebskraft des Zentrifugallüfters 71 herabgesetzt.
Somit ist es notwendig, in geeigneter Weise den Auslaßwinkel β2 des Zentri
fugallüfters auszuwählen, um die Luftblasleistung zu verbessern und um die
Antriebskraft des Zentrifugallüfters 71 herabzusetzen. Bei der vierten Ausfüh
rungsform liegt der Auslaßwinkel β2 des Zentrifugallüfters etwa in einem Be
reich von 80°-100°. Gemäß Darstellung in Fig. 11 ist der Auslaßwinkel 32
des Zentrifugallüfters der Schnittwinkel zwischen jeder Schaufel 72 und dem
äußeren Radialumfang des Zentrifugallüfters 71 gemessen von der in Dreh
richtung vorderen Seite des Zentrifugallüfters 71 aus. Andererseits ist der
Einlaßwinkel β1 des Lüfters der Schnittwinkel zwischen jeder Schaufel 72 und
dem inneren Radialumfang des Zentrifugallüfters 71 gemessen von der in
Drehrichtung vorderen Seite des Zentrifugallüfters 71 aus.
Nach Versuchen der Erfinder wird, wenn der Einlaßwinkel β1 des Zentrifugal
lüfters kleiner wird, das niederfrequente Geräusch (beispielsweise das Ge
räusch von etwa 100-200 Hz größer. Andererseits wird, wenn der Einlaß
winkel β1 des Zentrifugallüfters größer wird, das niederfrequente Geräusch
geringer. Jedoch wird in diesem Fall der Energieverbrauch des Elektromotors
73 zum Antrieb des Zentrifugallüfters 71 vergrößert.
Die Erfinder haben die Beziehung zwischen dem Einlaßwinkel β1 des Zentri
fugallüfters und dem niederfrequenten Geräusch studiert und untersucht. Das
heißt, Luft (nachfolgend bezeichnet als Ansaugluft Vo), die in den Zentrifu
gallüfter 71 eingesaugt wird, besitzt eine Luftgeschwindigkeitskomponente Vi
in Richtung zu dem radial Äußeren des Zentrifugallüfters 71 und eine Luftge
schwindigkeitskomponente Vf in Richtung zu einer Richtung entgegengesetzt
zu der Umlaufrichtung F des Zentrifugallüfters 71, wie in Fig. 12B dargestellt
ist. Daher strömt gemäß Darstellung in Fig. 12A die Ansaugluft Vo in den
Zentrifugallüfter 71 unter einem vorbestimmten Einströmwinkel β0 ein, und
trifft sie mit den Schaufeln 72 zusammen, so daß die Strömungsrichtung der
Luft zu dem radial Äußeren hin verändert wird. Hierbei ist der Einströmwinkel
β0 der Schnittwinkel zwischen der Ansaugluft Vo und dem inneren Ra
dialumfang des Zentrifugallüfters 71 gemessen von der in Umlaufrichtung
vorderen Seite des Zentrifugallüfters 71 aus. Gemäß Darstellung in Fig. 12B
ist, je größer die Drehzahl des Zentrifugallüfters 71 ist, der Einströmwinkel β0
der Ansaugluft Vo um so kleiner.
Weil der Zentrifugallüfter 71 umläuft, strömt des weiteren die Ansaugluft Vo in
der Nähe der auftreffenden Schaufel 72, während sie sich von der Schaufel
72 an der in Umlaufrichtung direkten vorderen Seite der auftreffenden
Schaufel 72 ablöst, wie in Fig. 12A dargestellt ist. Daher ist ein Ablösungsbe
reich SA ausgebildet, in dem keine Luft strömt. Hier strömt die Ansaugluft Vo
in die Schaufeln 72 des Zentrifugallüfters 71 unter dem vorbestimmten Ein
strömwinkel β0. Daher wird gemäß Darstellung in Fig. 12A, 13 dann, wenn
der Einlaßwinkel β1 des Zentrifugallüfters größer wird, während der Krüm
mungsradius R jeder Schaufel 72 konstant ist, der Ablösungspunkt, an dem
sich der Luftstrom von dem auftreffenden Blatt ablöst, in Richtung zu dem in
neren Radialende D1 bewegt, und wird der Wiederanordnungspunkt, an dem
die abgelöste Ansaugluft Vo wieder an der in Umlaufrichtung direkt vorderen
Seite der auftreffenden Schaufel 72 angeordnet wird, ebenfalls in Richtung zu
dem inneren Radialende D1 bewegt.
Somit kann, wenn der Einlaßwinkel β1 des Zentrifugallüfters kleiner wird, wäh
rend der Krümmungsradius jeder Schaufel 72 konstant ist, die abgelöste An
saugluft Vo nicht wieder an einer Schaufel 72 zwischen dem inneren radialen
Ende D1 und dem äußeren radialen Ende D2 des Zentrifugallüfters 71 ange
ordnet werden, und wird ein Wirbel, der mit der Ablösung der Ansaugluft Vo
erzeugt wird, zu dem radial Äußeren hin mit Blasluft abgegeben. Somit wird
das niederfrequente Geräusch (insbesondere mit 100-200 Hz) erzeugt,
wenn der Einlaßwinkel β1 des Lüfters kleiner wird.
Wenn der Eintrittswinkel β1 des Zentrifugallüfters groß gemacht wird, wäh
rend der Krümmungsradius R der Schaufeln 72 konstant ist, wird der Wieder
anordnungspunkt zu der Seite des inneren Radialendes D1 bewegt. Daher
wird die abgelöste Ansaugluft Vo zwischen dem inneren Radialende D1 und
dem äußeren Radialende D2 wieder angeordnet, und wird der mit der Abtren
nung der Ansaugluft Vo erzeugte Wirbel nicht zu dem radial Äußeren des
Zentrifugallüfters 71 hin abgegeben. Wenn jedoch der Einlaßwinkel β1 des
Zentrifugallüfters größer gemacht wird, während der Krümmungsradius R
jeder Schaufel 72 konstant ist, wird der Auftreffwinkel zwischen der An
saugluft, Vo und der auftreffenden Schaufel 72 größer. Daher wird die Auf
treffkraft, die vertikale auf eine Schaufelfläche einer auftreffenden Schaufel 72
zur Einwirkung gebracht wird, vergrößert. Somit wird in diesem Fall die An
triebskraft (der Energieverbrauch des Elektromotors 73) zum Antrieb des
Zentrifugallüfters 71 vergrößert. Die Auftreffkraft wird auch entsprechend der
Vergrößerung der Drehzahl des Zentrifugallüfters 71 vergrößert.
Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform sind die Schaufeln 72 so aus
gebildet, daß der Krümmungsradius R1 an der Seite des inneren Radialendes
D1 kleiner als der Krümmungsradius R2 an der Seite des äußeren Radialen
des des D2 wird. Daher kann gemäß Darstellung in Fig. 14 der Ablösungs
punkt der Ansauglust Vo an der Seite des inneren Radialendes D1 angeord
net werden, und kann die abgelöste Ansaugluft Vo an der Schaufel 72 zwi
schen dem inneren Radialende D1 und dem äußeren Radialende D2 wieder
angebracht werden, während der Auftreffwinkel kleiner gemacht wird. Somit
kann das niederfrequente Geräusch reduziert werden, während der Energie
verbrauch des Elektromotors 73 herabgesetzt werden kann.
Fig. 15 zeigt die Wirkung der vierten Ausführungsform der Erfindung. In Fig.
15 ist das Geräusch mittels einer Geräuschlevel-Meßmethode nach JlS-B-
8346 gemessen worden. In Fig. 15 zeigt C5 die vierte Ausführungsform, bei
der der Einlaßwinkel β1 des Zentrifugallüfters 55° mißt und der Krümmungs
radius R1 der Schaufeln 72 an der Seite des inneren Radialendes D1 kleiner
als der Krümmungsradius R2 der Schaufeln 72 an der Seite des äußeren Ra
dialendes D2 gemacht ist, ist C6 ein Vergleichsbeispiel, bei dem der Winkel
β1 90° mißt und die Schaufeln 72 mit einem konstanten Krümmungsradius R
gewölbt bzw. gebogen sind, und ist C7 ein Vergleichsbeispiel, bei dem β1 55°
mißt und die Schaufeln 72 mit einem konstanten Krümmungsradius R gewölbt
bzw. gebogen sind. Gemäß Darstellung in Fig. 15 kann bei der vierten Aus
führungsform (C5) der Erfindung das niederfrequente Geräusch reduziert
werden, während der Energieverbrauch des Elektromotors 73 herabgesetzt
wird.
Wenn eine Fläche, die den Krümmungsradius R1 entspricht, vergrößert wird,
d. h. wenn eine Abbiegungs- bzw. Wölbungsposition jeder Schaufel 72, die
von dem inneren Radialende D1 beabstandet ist, vergrößert wird, wird der
Level des Geräusch-Peaks des niederfrequenten Geräuschs mit 50-150 Hz
allmählich vergrößert, wie in Fig. 16 dargestellt ist.
Somit wird bei der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die
Abbiegungs- bzw. Wölbungsposition von dem inneren Radialende D1 des
Zentrifugallüfters 71 auf kleiner ¼ L eingestellt, so daß der Ablösungspunkt
der Ansaugluft Vo daran gehindert ist, sich übermäßig zu der Seite des äuße
ren Radialendes D2 zu bewegen. Des weiteren wird das Verhältnis des
Krümmungsradius R1 an der Seite des inneren Radialendes D1 zu dem
Krümmungsradius R2 an der Seite des äußeren Radialendes D2 gleich 0,2
oder kleiner als 0,2 eingestellt (d. h. R1/R2 ≦ 0,2).
Obwohl die Erfindung vollständig in Verbindung mit ihren bevorzugten Aus
führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen be
schrieben worden ist, ist zu beachten, daß zahlreiche Änderungen und Modi
fikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden.
Beispielsweise findet bei jeder der obenbeschriebenen Ausführungsformen
die Gebläseeinheit 7 Anwendung bei der Klimaanlage 1 eines Fahrzeugs. Je
doch kann die Gebläseeinheit 7 auch beispielsweise bei irgendeinem anderen
Lüftungssystem Anwendung finden.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen verläuft der parallele Bereich
72b, der an jeder Schaufel 72 ausgebildet ist, etwa parallel zu der Drehachse
7a, so daß der Innendurchmesser des Zentrifugallüfters 71 etwa konstant ist.
Jedoch kann der parallele Bereich 72b auch unter einem Winkel größer als
der Neigungswinkel Θ geneigt sein. Des weiteren können die Gestalt und die
Abmessung des Neigungsbereichs 72a verändert sein, wie in Fig. 17A-17C
dargestellt ist.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen ist der parallele Bereich 72b
direkt mit dem Neigungsbereich 72a unter einem zwischen diesen liegenden
vorbestimmten Winkel verbunden. Jedoch kann gemäß Darstellung in Fig. 17
der parallele Bereich 72b mit dem Neigungsbereich 72a über einen dazwi
schen liegenden Krümmungsbereich verbunden sein. In diesem Fall schnei
den sich eine Verlängerungslinie des parallelen Bereichs 72b und eine Ver
längerungslinie des Neigungsbereichs 72a. Des weiteren kann sich der Ab
deckungsbereich 78 zu der radialen Innenseite des Zentrifugallüfters 71 hin
erstrecken, um einen Teil des inneren Radialendes des Zentrifugallüfters 71
gemäß Darstellung in Fig. 19 abzudecken, und kann er auch so ausgebildet
sein, daß er nur den gesamten Neigungsbereich 78 gemäß Darstellung in Fig.
20 abdeckt. Des weiteren kann anstelle des Neigungsbereichs 72a ein Wöl
bungsbereich 72c, mit einem Wendepunkt verwendet werden, wie in Fig. 21
dargestellt ist.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen ist das Verhältnis des maxi
malen Innendurchmessers dmax jeder Schaufel 72 zu dem Öffnungsdurchmes
ser Ds des Luftansauganschlusses 75 auf etwa 1,06 eingestellt. Jedoch kann
das Verhältnis des maximalen Innendurchmessers dmax jeder Schaufel 72 zu
dem Öffnungsdurchmesser Ds des Luftansauganschlusses 75 auch gleich 0,9
oder größer als 0,9 eingestellt sein.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsform ist der Filter 70 an der luft
stromaufwärtigen Seite der Gebläseeinheit 7 vorgesehen. Jedoch kann eine
Fremdstoff-Entfernungseinheit zum Entfernen eines Fremdstoffes mit einer
verhältnismäßig größeren Größe anstelle des Filters 70 angeordnet sein. Des
weiteren können sowohl der Filter 70 als auch die Fremdstoff-Entfernungs
einheit weggelassen sein.
Des weiteren ist bei der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform betref
fend jede Schaufel 72 mit dem Neigungsbereich 72a der Krümmungsradius
R1 an der Seite des inneren Radialendes D1 unterschiedlich zu dem Krüm
mungsradius R2 an der Seite des äußeren Radialendes D2 eingestellt. Je
doch kann Schaufeln ohne den Neigungsbereich 72a betreffend der Krüm
mungsradius R1, an der Seite des inneren Radialendes D1 unterschiedlich zu
dem Krümmungsradius R2 an der Seite des äußeren Radialendes D2 einge
stellt sein.
Solche Änderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der Erfin
dung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu ver
stehen.
Claims (16)
1. Zentrifugalgebläseeinheit, umfassend:
einen Zentrifugallüfter (71) mit einer Drehachse (7a) und einer Vielzahl von Schaufeln (72), die rund um die Drehachse herum angeordnet sind, wobei der Zentrifugallüfter Luft, die aus einer axialen Richtung der Drehachse ange saugt wird, in Richtung zu der radialen Außenseite bläst; und
ein Spiralgehäuse (74) zur Aufnahme des Zentrifugallüfters, wobei das Spi ralgehäuse einen Luftdurchtritt (74a) bildet, durch den hindurch Luft, die von dem Zentrifugalgebläse aus geblasen wird, strömt und der einen Ansaugan schluß (75) zum Ansaugen von Luft aus der Axialrichtung an einer Seite der Axialrichtung aufweist, wobei:
der Ansauganschluß eine Radiusabmessung (Ds) in radialer Richtung des Zentrifugallüfters aufweist, wobei die Radiusabmessung des Ansaugan schlusses größer als die minimale Innenradiusabmessung (dmin) des Zentrifu galgebläses in der Radialrichtung ist,
jede der Schaufeln einen Neigungsbereich (72a), der gegenüber der Radius richtung um einen vorbestimmten Neigungswinkel (≧) geneigt ist, und einen konstanten Bereich (72b) etwa parallel zu der Axialrichtung aufweist;
der Neigungsbereich an jeder Schaufel des Zentrifugallüfters in solcher Weise ausgebildet ist, daß die Innenradiusabmessung des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung in Richtung zu dem Ansauganschluß hin vergrößert ist.
einen Zentrifugallüfter (71) mit einer Drehachse (7a) und einer Vielzahl von Schaufeln (72), die rund um die Drehachse herum angeordnet sind, wobei der Zentrifugallüfter Luft, die aus einer axialen Richtung der Drehachse ange saugt wird, in Richtung zu der radialen Außenseite bläst; und
ein Spiralgehäuse (74) zur Aufnahme des Zentrifugallüfters, wobei das Spi ralgehäuse einen Luftdurchtritt (74a) bildet, durch den hindurch Luft, die von dem Zentrifugalgebläse aus geblasen wird, strömt und der einen Ansaugan schluß (75) zum Ansaugen von Luft aus der Axialrichtung an einer Seite der Axialrichtung aufweist, wobei:
der Ansauganschluß eine Radiusabmessung (Ds) in radialer Richtung des Zentrifugallüfters aufweist, wobei die Radiusabmessung des Ansaugan schlusses größer als die minimale Innenradiusabmessung (dmin) des Zentrifu galgebläses in der Radialrichtung ist,
jede der Schaufeln einen Neigungsbereich (72a), der gegenüber der Radius richtung um einen vorbestimmten Neigungswinkel (≧) geneigt ist, und einen konstanten Bereich (72b) etwa parallel zu der Axialrichtung aufweist;
der Neigungsbereich an jeder Schaufel des Zentrifugallüfters in solcher Weise ausgebildet ist, daß die Innenradiusabmessung des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung in Richtung zu dem Ansauganschluß hin vergrößert ist.
2. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel im
Bereich von 25°-80° liegt.
3. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 2, wobei der Neigungswinkel im
Bereich von 30°-60° liegt.
4. Zentrifugalgebläseeinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1-3, wobei
der Zentrifugallüfter eine maximale Innenradiusabmessung (dmax) in der Ra
dialrichtung an einer Seite des Ansauganschlusses aufweist, wobei das Ver
hältnis der maximalen Innenradiusabmessung des Zentrifugallüfters gegen
über der Radialabmessung des Ansauganschlusses gleich 0,95 oder größer
als 0,95 ist.
5. Zentrifugalgebläseeinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1-4, wobei:
das Spiralgehäuse einen Glockenmündungsbereich (76) zur Ausbildung des Ansauganschlusses aufweist; und
der Glockenmündungsbereich ein Abdeckungselement (7) aufweist, das sich zu der radial inneren Seite des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung er streckt, um mindestens einen Teil des Neigungsbereichs abzudecken.
das Spiralgehäuse einen Glockenmündungsbereich (76) zur Ausbildung des Ansauganschlusses aufweist; und
der Glockenmündungsbereich ein Abdeckungselement (7) aufweist, das sich zu der radial inneren Seite des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung er streckt, um mindestens einen Teil des Neigungsbereichs abzudecken.
6. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 5, wobei sich das Abdeckungs
element zu dem radial inneren Ende des Zentrifugallüfters erstreckt.
7. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 5, wobei:
das Spiralgehäuse einen Nasenbereich (N) aufweist, der in Richtung zu der inneren Seite des Spiralgehäuses vorsteht; und
das Abdeckungselement an einer vorbestimmten Position ausgebildet ist, die dem Nasenbereich entspricht.
das Spiralgehäuse einen Nasenbereich (N) aufweist, der in Richtung zu der inneren Seite des Spiralgehäuses vorsteht; und
das Abdeckungselement an einer vorbestimmten Position ausgebildet ist, die dem Nasenbereich entspricht.
8. Zentrifugalgebläseeinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1-7, wobei:
jede der Schaufeln ein erstes Ende (D1) an dem radial Inneren und ein zwei tes Ende (D2) an dem radial Äußeren des ersten Endes in der Radialrichtung aufweist;
jede der Schaufeln einen ersten Krümmungsradius (R1) an der Seite des er sten Endes und einen zweiten Krümmungsradius (R2) an der Seite des zweiten Endes aufweist; und
der erste Krümmungsradius kleiner als der zweite Krümmungsradius ist.
jede der Schaufeln ein erstes Ende (D1) an dem radial Inneren und ein zwei tes Ende (D2) an dem radial Äußeren des ersten Endes in der Radialrichtung aufweist;
jede der Schaufeln einen ersten Krümmungsradius (R1) an der Seite des er sten Endes und einen zweiten Krümmungsradius (R2) an der Seite des zweiten Endes aufweist; und
der erste Krümmungsradius kleiner als der zweite Krümmungsradius ist.
9. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 8, wobei:
jede der Schaufeln eine Schaufellänge (L) in der Radialrichtung aufweist; und
der erste Krümmungsradius für einen ersten Bereich jeder Schaufel von dem ersten Ende aus zu etwa der ¼-Position der Schaufellänge vorgesehen ist.
jede der Schaufeln eine Schaufellänge (L) in der Radialrichtung aufweist; und
der erste Krümmungsradius für einen ersten Bereich jeder Schaufel von dem ersten Ende aus zu etwa der ¼-Position der Schaufellänge vorgesehen ist.
10. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis des er
sten Krümmungsradius zu dem zweiten Krümmungsradius gleich 0,2 oder
kleiner als 0,2 ist.
11. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 1, wobei:
der Neigungsbereich in der Nähe des Ansauganschlusses angeordnet ist; und
der Neigungsbereich direkt mit dem konstanten Bereich unter einem vorbe stimmten Schnittwinkel verbunden ist.
der Neigungsbereich in der Nähe des Ansauganschlusses angeordnet ist; und
der Neigungsbereich direkt mit dem konstanten Bereich unter einem vorbe stimmten Schnittwinkel verbunden ist.
12. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 1, wobei:
der Neigungsbereich in der Nähe des Ansauganschlusses angeordnet ist; und
der Neigungsbereich mit dem konstanten Bereich über einen dazwischen lie genden Wölbungsbereich verbunden ist, so daß sich die Verlängerungslinie des Neigungsbereichs und die Verlängerungslinie des konstanten Bereichs unter einem vorbestimmten Schnittwinkel kreuzen bzw. schneiden.
der Neigungsbereich in der Nähe des Ansauganschlusses angeordnet ist; und
der Neigungsbereich mit dem konstanten Bereich über einen dazwischen lie genden Wölbungsbereich verbunden ist, so daß sich die Verlängerungslinie des Neigungsbereichs und die Verlängerungslinie des konstanten Bereichs unter einem vorbestimmten Schnittwinkel kreuzen bzw. schneiden.
13. Zentrifugalgebläseeinheit nach irgendeinem der Ansprüche 1-12, weiter
umfassend:
eine Fremdstoff-Entfernungseinheit (70) zum Entfernen eines in Luft enthalte nen Fremdstoffes;
wobei die Fremdstoff-Entfernungseinheit an der luftstromaufwärtigen Seite des Ansauganschlusses in einer Position in der Nähe des Ansauganschlus ses angeordnet ist, um das Einsaugen des Fremdstoffes in den Ansaugan schluß zu verhindern.
eine Fremdstoff-Entfernungseinheit (70) zum Entfernen eines in Luft enthalte nen Fremdstoffes;
wobei die Fremdstoff-Entfernungseinheit an der luftstromaufwärtigen Seite des Ansauganschlusses in einer Position in der Nähe des Ansauganschlus ses angeordnet ist, um das Einsaugen des Fremdstoffes in den Ansaugan schluß zu verhindern.
14. Zentrifugalgebläseeinheit, umfassend:
einen Zentrifugallüfter (71) mit einer Drehachse (7a) und einer Vielzahl von Schaufeln (72), die rund um die Drehachse angeordnet sind, wobei der Zen trifugallüfter Luft, die aus der Axialrichtung der Drehachse angesaugt wird, in Richtung zu der radialen Außenseite bläst; und
ein Spiralgehäuse (74) zur Aufnahme des Zentrifugallüfter, wobei das Spiral gehäuse einen Ansauganschluß (75) zum Ansaugen von Luft aus der Axial richtung an einer Seite der Axialrichtung aufweist, wobei:
der Ansauganschluß eine Radiusabmessung (Ds) in Radialrichtung des Zen trifugallüfters aufweist, die Radiusabmessung des Ansauganschlusses größer als die minimale Innenradiusabmessung (dmin) des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung ist;
jede der Schaufeln einen konstanten Bereich (72b) etwa parallel zu der Axial richtung und einen Wölbungsbereich (72c) aufweist, der mit dem konstanten Bereich verbunden ist; und
der Wölbungsbereich mindestens einen Wendepunkt aufweist und in der Nähe des Ansauganschlusses an jeder Schaufel des Zentrifugallüfters in sol cher Weise ausgebildet ist, daß die Innenradiusabmessung des Zentrifugal lüfters in der Radialrichtung in Richtung zu dem Ansauganschluß hin vergrö ßert ist.
einen Zentrifugallüfter (71) mit einer Drehachse (7a) und einer Vielzahl von Schaufeln (72), die rund um die Drehachse angeordnet sind, wobei der Zen trifugallüfter Luft, die aus der Axialrichtung der Drehachse angesaugt wird, in Richtung zu der radialen Außenseite bläst; und
ein Spiralgehäuse (74) zur Aufnahme des Zentrifugallüfter, wobei das Spiral gehäuse einen Ansauganschluß (75) zum Ansaugen von Luft aus der Axial richtung an einer Seite der Axialrichtung aufweist, wobei:
der Ansauganschluß eine Radiusabmessung (Ds) in Radialrichtung des Zen trifugallüfters aufweist, die Radiusabmessung des Ansauganschlusses größer als die minimale Innenradiusabmessung (dmin) des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung ist;
jede der Schaufeln einen konstanten Bereich (72b) etwa parallel zu der Axial richtung und einen Wölbungsbereich (72c) aufweist, der mit dem konstanten Bereich verbunden ist; und
der Wölbungsbereich mindestens einen Wendepunkt aufweist und in der Nähe des Ansauganschlusses an jeder Schaufel des Zentrifugallüfters in sol cher Weise ausgebildet ist, daß die Innenradiusabmessung des Zentrifugal lüfters in der Radialrichtung in Richtung zu dem Ansauganschluß hin vergrö ßert ist.
15. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 14, wobei:
das Spiralgehäuse einen Glockenmündungsbereich (76) zur Ausbildung des Ansauganschlusses aufweist; und
der Glockenmündungsbereich ein Abdeckungselement (78) aufweist, das sich zu der radial inneren Seite des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung er streckt, um mindestens einen Teil des Wölbungsbereichs abzudecken.
das Spiralgehäuse einen Glockenmündungsbereich (76) zur Ausbildung des Ansauganschlusses aufweist; und
der Glockenmündungsbereich ein Abdeckungselement (78) aufweist, das sich zu der radial inneren Seite des Zentrifugallüfters in der Radialrichtung er streckt, um mindestens einen Teil des Wölbungsbereichs abzudecken.
16. Zentrifugalgebläseeinheit nach Anspruch 14, wobei:
der Wölbungsbereich ein erstes Ende, das mit dem konstanten Bereich ver bunden ist, und ein zweites Ende an der Seite des Ansauganschlusses auf weist; und
der Wölbungsbereich mit dem konstanten Bereich in solcher Weise verbun den ist, daß sich die Verlängerungslinie, die das erste Ende und das zweite Ende des Wölbungsbereichs verbindet, mit der Verlängerungslinie des kon stanten Bereichs unter einem vorbestimmten Schnittwinkel schneidet bzw. kreuzt.
der Wölbungsbereich ein erstes Ende, das mit dem konstanten Bereich ver bunden ist, und ein zweites Ende an der Seite des Ansauganschlusses auf weist; und
der Wölbungsbereich mit dem konstanten Bereich in solcher Weise verbun den ist, daß sich die Verlängerungslinie, die das erste Ende und das zweite Ende des Wölbungsbereichs verbindet, mit der Verlängerungslinie des kon stanten Bereichs unter einem vorbestimmten Schnittwinkel schneidet bzw. kreuzt.
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