DE60118103T2

DE60118103T2 - Lüfter und klimaanlage mit diesem lüfter

Info

Publication number: DE60118103T2
Application number: DE2001618103
Authority: DE
Inventors: Daikin Industries Ltd. Zhiming Sakai-shi ZHENG; Daikin Industries Ltd. Jiro Sakai-shi YAMAMOTO
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2021-12-26
Also published as: EP1382856B1; HK1061707A1; ES2263554T3; CN1201090C; EP1382856A4; CN1449472A; EP1382856A1; AU2002217482B2; TW524928B; WO2002090777A1; DE60118103D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse, gekennzeichnet durch dessen Schaufelaufbau und eine Klimaanlage mit dem Gebläse.
Stand der Technik
17 zeigt ein herkömmliches, bekanntes Axialgebläse Z₀ ähnlich dem in der JP 2 085 898 U und der US 6 164 919 A offenbarten. Dieses Axialgebläse Z₀ ist so aufgebaut, dass ein Gebläserad 21, das durch radiales Anordnen einer Vielzahl an Schaufeln 23, 23, ... um den äußeren Umfang einer Nabe 22 gebildet ist, mittels eines Motors 24 angetrieben ist, um sich zu drehen, und dass ein Trichter 25 in einer solchen Weise angeordnet ist, dass dieser das Gebläserad 21 umgibt. Darüber hinaus ist jede Schaufel 23 des Gebläserads 21 eine Vorwärtshubschaufel (sweapt forward blade), die erhalten wird, durch Verfahren ihrer Eintrittskante 23a frontwärts in die Drehrichtung, und ist auch eine dicke Schaufeltragfläche (blade wing) mit einem stromlinienförmigen Querschnitt, die an der Nabe 22 in einem vorbestimmten Schaufelwinkel, wie in 18 und 19 dargestellt, befestigt ist.
Darüber hinaus weist, wie in 19 dargestellt, die Schaufel 23 eine gekrümmte Form mit einer geeigneten „Wölbung" oder einer Kurve in dessen Gurtrichtung auf. Die konkave Seitenoberfläche der Schaufel ist eine (Ober-)Fläche oder eine Druckoberfläche 23c, und ihre konvexe Seitenoberfläche ist eine Saugoberfläche oder Gegendruckoberfläche 23d. Wenn das Gebläserad 21 sich wie in 20 dreht, kollidiert ein Luftstrom, der von der Seite der Eintrittskante 23a der Schaufel 23 einströmt, mit der Eintrittskante 23a, wird geteilt, um getrennt entlang der Druckoberfläche 23c und entlang der Gegendruckoberfläche 23d zu strömen, und wird dann von der Seite der Austrittskante 23b zu dem hinteren Teil abgegeben. Zu dieser Zeit erhöht sich der Druck des Luftstroms durch eine Hubaktion an der Druckoberfläche 23c und fließt ab oder wird weggeblasen in eine Richtung gemäß Pfeil A.
Mittlerweile ist es bei herkömmlichen Axialgebläsen Z₀ üblich, dass die „Wölbung" der Schaufel 23 von der Eintrittskante 23a zu der Austrittskante 23b in eine Richtung, wie in 19 dargestellt, stufenlos ist. Dies basiert auf einem Konstruktionskonzept, welches die statische-Druck-Eigenschaft des Gebläses betont, wonach, da eine Hubaktion aufgrund dieser „Wölbung" auftritt und der Druck des Luftstroms erhöht ist, wenn der Bereich der „Wölbung" so groß wie möglich ist, dies effektiv ist, um einen höheren statischen Druck zu erhalten.
Jedoch entsteht, wenn die „Wölbung" der Schaufel 23 von der Eintrittskante 23a zu der Austrittskante 23b, wie vorstehend beschrieben, stufenlos ist, ein Problem, dass die Breite einer hinteren Strömung A₀, die von der Austrittskante 23b der Schaufel 23 nach hinten abfließt, vergrößert ist, und die aerodynamischen Eigenschaften der Schaufel 23 verschlechtert sind, wodurch die Luftabflusseffizienz, wie zuvor beschrieben, verringert ist.
Dies tritt auf, da die konvexe Form an der Gegendruckoberfläche 23d der Schaufel 23 stufenlos ist und somit eine Grenzschicht graduell an der Gegendruckoberfläche 23d von der Eintrittskante 23a zu der Austrittskante 23b entwickelt wird. Somit wird von den Luftströmen die an der Seite der Gegendruckoberfläche 23d strömen ein Luftstrom A₂, der entlang der Gegendruckoberfläche 23d verläuft, von der Schaufel in der Nähe der Austrittskante 23b getrennt. Als Folge davon wird die hintere Strömung A₀, die von der hinteren Seite der Austrittskante 23b abfließt, zu einer instabilen und turbulenten Strömung. Zur gleichen Zeit ist, bei Betrachtung der Seite der Druckoberfläche 23c der Schaufel 23, der Winkelunterschied zwischen der Luftstromabflussrichtung an der Austrittskante 23b (das heißt die Richtung einer Tangente zu der gekrümmten Oberfläche in der Nähe der Austrittskante 23b) und der Drehrichtung der Schaufel 23 groß. Somit nimmt von den Luftströmen, die an der Seite der Druckoberfläche 23c strömen, ein Luftstrom A₁, der entlang der Druckoberfläche 23c strömt und von der Austrittskante 23b nach hinten abfließt einen Ablenkungseinfluss auf, um entlang der Schaufelrotationsrichtung direkt nach dem Wegblasen von der Austrittskante 23b zu strömen. Folglich wird die Strömung instabil und es treten leicht Turbulenzen auf. Wenn diese Strömung mit der hinteren Strömung A₀ zusammenkommt, wird die Turbulenz der hinteren Strömung A₀ begünstigt und die Breite der Strömung in Richtung der Schaufeldicke, das heißt, die Breite der hinteren Strömung S, wird vergrößert.
Als Folge davon ist der aerodynamische Widerstand jeder Schaufel 23 erhöht, was wiederum zu einer Minderung der Luftabflusseffizienz des Gebläses als Ganzes führt und entsprechend der Energieverbrauch des Motors 24 durch den Grad dieser Minderung der Luftabflusseffizienz erhöht wird.
Das Problem des erhöhten Energieverbrauchs des Gebläses ist relativ leicht zu erkennen, wenn das Gebläse alleine verwendet wird. Wenn jedoch das Gebläse in einer Anlage, wie zum Beispiel einer Klimaanlage eingebunden ist, ist der Energieverbrauch des Gebläses relativ gering im Vergleich zu dem Energieverbrauch anderer Komponenten-Bauteile, wie zum Beispiel eines Kompressors. Entsprechend wurde die Aufmerksamkeit, wenn der Energieverbrauch der gesamten Klimaanlage unter Berücksichtigung von Energieeinspareigenschaften untersucht wurde, auf den Kompressor mit einem hohem Energieverbrauch gerichtet, aber der Energieverbrauch des Gebläses wurde selten als ein Problem betrachtet.
Jedoch ist es vor dem Hintergrund des neuerdings weiteren Anstiegs an sozialen Bedürfnissen für Umweltschutz und Energieeinsparung notwendig, dass das Gebläse eine Energieeinspareigenschaft aufweist, und um diese Anforderung zu erfüllen ist die Entwicklung einer Technologie zum Steigern der Effizienz des Gebläses erforderlich. Ein Gebläse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP 2085898 U und der US 6,164,919 A bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gebläse, bei welchem eine hohe Effizienz durch Verbessern des Schaufelaufbaus erzielt wird, und eine Klimaanlage, die mit diesem Gebläse ausgestattet ist, zu schaffen.
Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Gebläse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit.
Mit der vorstehenden Anordnung können die folgenden Wirkungen erhalten werden.

(a) An der Seite der Gegendruckoberfläche der Schaufel ist ein Bereich einer konvexen Oberfläche, welcher die Entwicklung einer Grenzschicht unterstützt, verringert, so dass eine Luftstromtrennung kaum aufritt und eine Turbulenz der hinteren Strömung durch den Grad der Verringerung des Bereichs der konvexen Oberfläche unterdrückt wird. Zur gleichen Zeit ist an der Seite der Druckoberfläche der Schaufel der Winkelunterschied der Richtung des Luftstromabflusses (des Ablasses) an der Austrittskante und der Schaufeldrehrichtung verringert, so dass der Luftstrom, der von der Austrittskante nach hinten abfließt, sanft wird und eine Turbulenz durch den Grad der Verringerung dieses Winkels verringert ist. Darüber hinaus ist, als ein Synergieeffekt hiervon, die Strömungsbreite der hinteren Strömung, die von der Austrittskante der Schaufel abfließt, soweit wie möglich verringert und die aerodynamischen Eigenschaften der Schaufel sind um den Grad dieser Verringerung der hinteren Strömungsbreite verbessert. Als Folge davon ist die Effizienz des Gebläses verbessert und ein Energieverbrauch ist um den Grad der Verbesserung der Effizienz reduziert, wodurch die Energieeinspareigenschaften des Gebläses verbessert sind.
(b) Da nur ein spezifischer Bereich der Seite der Austrittskante der Schaufel zu der Gegendruckoberfläche (Saugoberfläche) gebogen ist, kann die Verringerung der Hubwirkung der Druckoberfläche (Wirkfläche) so klein wie möglich sein. Als Folge davon sind, während die Verringerung der statischen Druck Eigenschaften so weit wie möglich unterdrückt werden, die in dem vorstehenden Punkt (a) beschriebenen Wirkungen gesichert. Somit ist es möglich, eine höhere Effizienz und Energieeinsparungseigenschaften des Gebläses zur gleichen Zeit zu erhalten.

Die vorstehenden Effekte werden auf ähnliche Weise erhalten, wenn die Schaufel eine nahezu oder im Wesentlichen gleiche Schaufeldicke von der Eintrittskante zu der Austrittskante aufweist genauso wie wenn die Schaufel einen stromlinienförmigen Querschnitt aufweist.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Klimaanlage mit einem Wärmetauscher und einem Gebläse ein Gebläse mit der vorstehenden Anordnung als das Gebläse verwendet.
Diese Klimaanlage ist mit beiden ausgestattet, einer höheren Effizienz und Energieeinsparungseigenschaften, mittels des umfassten Gebläses mit der vorstehenden Anordnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil eines Axialgebläses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
2 ist eine Vorderansicht eines in 1 dargestellten Gebläserads,
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2,
4 ist eine erklärende Ansicht, die zeigt, wie ein Luftstrom an den Schaufeloberflächen strömt,
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil eines Mischstrom-Gebläses gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
6 ist eine Vorderansicht, die ein in 5 gezeigtes Gebläserad darstellt,
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII in 6,
8 ist eine Vorderansicht, die eine Außeneinheit einer Klimaanlage, die mit einem Axialgebläse ausgerüstet ist, zeigt,
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX in 8,
10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X in 8,
11 ist eine Querschnittsansicht, die eine Schaufel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt,
12 ist eine Querschnittsansicht, die eine Schaufel gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt,
13 ist eine Querschnittsansicht, die eine Schaufel gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel (kein Bestandteil der Erfindung) zeigt,
14 ist ein Graph, der eine „Luftmengen-Statischer-Druck"-Kennlinie des Gebläses zeigt,
15 ist ein Graph, der eine „Luftmengen-Totaldruck-Effizienz"-Kennlinie des Gebläses zeigt,
16 ist ein Graph, der eine „Luftmengen-Wellenleistungs"-Kennlinie des Gebläses zeigt,
17 ist eine Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil eines herkömmlichen Axialgebläses zeigt,
18 ist eine Vorderansicht, die ein in 17 gezeigtes Gebläserad darstellt,
19 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIX-XIX in 18, und
20 ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand eines Luftstroms zeigt, der an der Schaufel strömt.
Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
Hiernach werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die 1–13 und die 14–16 beschrieben. Es ist zu beachten, dass gleiche Komponentenbauteile durch gleiche Bezugszeichen in den 1–13 bezeichnet sind.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Axialgebläse Z₁ gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Axialgebläse Z₁ ist ein sogenanntes „Propellergebläse" („propeller fan") und ist so ausgebildet, dass ein Gebläserad 1, das durch radiales Anbringen einer Vielzahl an (in diesem Ausführungsbeispiel drei) Schaufeln 3, 3, 3 an dem äußeren Umfang einer Nabe 2 in einem vorbestimmten Schaufelwinkel gebildet ist, mittels eines Motors 4 angetrieben werden kann, um sich zu drehen, und ein Trichter 5 ist auf solche Weise angeordnet, dass dieser dieses Gebläserad 1 umgibt.
Jede Schaufel 3 des Gebläserads 1 ist ein „Vorwärtshubschaufelrad" („sweapt-forward blade"), dessen Eintrittskante 3a sich zu der vorderen Seite in Rotationsrichtung, wie in 2 und 3 dargestellt, erstreckt. Die Schaufel ist auch ein sogenannter „Tragflügel", der eine relativ große Schaufeldicke aufweist, wobei sich die Dicke graduell von einer Schaufel-Eintrittskante 3a zu einer Schaufel-Austrittskante 3b verringert, und weist eine vorbestimmte „Wölbung" in Gurtrichtung auf. Eine konkave Seitenoberfläche der Schaufel ist eine Druckoberfläche oder eine Wirkfläche 3e und ihre konvexe Seitenoberfläche ist eine Gegendruckoberfläche oder eine Saugoberfläche 3f.
Darüber hinaus ist die vorstehende Eigenschaft dieser Schaufel ist, das ein Bereich, der sich in einer vorbestimmten Breite entlang der Austrittskante 3b in Richtung der Spannweite der Schaufel 3 erstreckt (ein Bereich der näher an der Austrittskante 3b ist als die Linie L in 1–3), als ein spezifischer Bereich Q ausgebildet ist, und dass die Schaufel zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f in diesem spezifischen Bereich Q gebogen ist. Daher weisen in der Schaufel 3 dieses Ausführungsbeispiels ein Bereich, der näher zu der Eintrittskante 3a liegt, und ein Bereich, der näher zu der Austrittskante 3b liegt, relativ zu der Linie L, welche als eine Grenze zwischen den zwei Bereichen dient, entsprechende „Wölbungen" in entgegengesetzte Richtungen auf. Eine solche Anordnung der „Wölbungen" ist neu und komplett unterschiedlich zu der, in der eine „Wölbung" nur in eine Richtung von der Eintrittskante 23a zu der Austrittskante 23b verläuft, wie in der in 19 gezeigten herkömmlichen Schaufel 23.
Die folgenden einmaligen Wirkungen werden von dem Axialgebläse Z₁ mit dem Gebläserad 1 mit Schaufeln 3, welche eine solche neue Anordnung aufweisen, erhalten.
Das heißt, wie in 4 dargestellt, wenn das Gebläserad 1 sich dreht, treten ein Luftstrom A₁ und ein Luftstrom A₂ auf, welche von der Seite der Eintrittskante 3a zu der Seite der Austrittskante 3b entlang der Druckoberfläche 3e beziehungsweise der Gegendruckoberfläche 3f der Schaufel strömen. Darüber hinaus neigt von diesen Luftströmen A₁, A₂ der Luftstrom A₂, welcher entlang der Gegendruckoberfläche 3f strömt, dazu, von der Schaufel in der Nähe der Austrittskante 3b getrennt zu werden und erzeugt eine hintere oder Rück-Strömung (rear flow) A₀, welche eine instabile und turbulente Strömung ist. Mittlerweile fließt der Luftstrom A₁, der entlang der Druckoberfläche 3e strömt, nach hinten von der Austrittskante 3b ab und fließt mit der hinteren Strömung A₀ zusammen.
Unter solchen Umständen weist in dem Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels, da der spezifische Bereich Q, der an der Seite der Austrittskante 3b der Schaufel 3 bereitgestellt ist, zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f, wie zuvor beschrieben, gebogen ist, die Gegendruckoberfläche 3f einen verringerten Trennbereich des Luftstroms A₂ an der Seite der Austrittskante 3b auf und die Strömung der hinteren Strömung A₀ wird entsprechend um die Menge an Verringerung der Trennfläche des Luftstroms A₂ unterdrückt. Zur gleichen Zeit nähert sich an der Seite der Druckoberfläche 3e, da der spezifische Bereich Q zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3d gebogen ist, die Ausflussrichtung des Luftstroms A₁ nach hinten an der Austrittskante 3b der Drehrichtung der Schaufel 3 und die Winkeldifferenz zwischen diesen Richtungen ist verringert. Entsprechend wird der Abfluss der Luftströmung A₁ sanfter, so dass selbst wenn diese Strömung mit der hinteren Strömung A₀ zusammenfließt, ein Anstieg der Turbulenz in der hinteren Strömung A₀ unterdrückt und eine Stabilisierung der hinteren Strömung A₀ wird entsprechend gefördert. Somit wird ein Anwachsen der Breite S der hinteren Strömung unterdrückt.
Als Folge davon werden die aerodynamischen Eigenschaften der Schaufeln 3 um den Grad an Unterdrückung des Anwachsens der Breite S der hinteren Strömung verbessert und die Effizienz des Axialgebläses Z₁ wird verbessert. Um den Grad dieser Effizienzverbesserung wird der Energieverbrauch reduziert und die Engergieeinsparungseigenschaft ist auch verbessert.
Darüber hinaus ist, wie zuvor beschrieben, da das Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels so angeordnet ist, dass nur ein spezifischer Bereich Q an der Seite der Austrittskante 3b der Schaufel 3 zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f gebogen ist, die Verringerung der Hubwirkung der Druckoberfläche 3e aufgrund dem Vorhandensein des spezifischen Bereichs Q so weit wie möglich unterdrückt, und die Eigenschaft des statische Drucks wird vorteilhaferweise erhalten.
Somit sind in dem Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels gleichzeitig eine höhere Effizienz und Energieeinsparungseigenschaften erreichbar mittels einer extrem einfachen und wenig aufwendigen Anordnung, in der der spezifische Bereich Q an der Seite der Austrittskante 3b der Schaufel 3 zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f gebogen ist.
14–16 zeigen die Ergebnisse verschiedener Leistungstests, um jeden der vorhergehenden Effekte in dem Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels zu bestätigen.
14 ist ein Graph einer „Luftmengen-statischer-Druck"-Kennlinie. Eine Kurve La1 zeigt die Eigenschaft des Axialgebläses Z₁ des vorherigen Ausführungsbeispiels. Eine Kurve Lb1 zeigt die Eigenschaften eines Axialgebläses mit einem herkömmlichen Aufbau. Der Graph einer „Luftmengen-statischer-Druck"-Kennlinie in 14 zeigt, dass die Leistung bezüglich des statischen Drucks des Axialgebläses Z₁ dieses Ausführungsbeispiels etwas geringer ist, als die des konventionellen Gebläses, da in dem Axialgebläse Z₁ des Ausführungsbeispiels ein effektiver Bereich der Wirkfläche 3e, das heißt ein Bereich, der in der Luftdrucksteigerungswirkung involviert ist, durch das Biegen des Teils des spezifischen Bereichs Q an der Seite der Austrittskante 3b der Schaufel zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f reduziert ist.
15 ist ein Graph einer „Luftmengen-Gesamtdruckeffizienz"-Kennlinie. Eine Kurve La2 zeigt die Eigenschaft des Axialgebläses Z₁ dieses Ausführungsbeispiels. Eine Kurve Lb2 zeigt eine Eigenschaft eines Axialgebläses mit einer herkömmlichen Struktur. Es ist anhand dieses Graphen der „Luftmengen-Gesamtdruckeffizienz"-Kennlinie in 15 offensichtlich, dass das Axialgebläse Z₁ des Ausführungsbeispiels eine höhere Gesamtdruckeffizienz aufweist, als das herkömmliche Axialgebläse.
16 ist ein Diagramm einer „Luftmengen-Wellenleistung"-Kennlinie. Eine Kurve La3 zeigt eine Eigenschaft des Axialgebläses Z₁ des vorstehenden Ausführungsbeispiels. Eine Kurve Lb3 zeigt die Kennlinie eines Axialgebläses mit einem herkömmlichen Aufbau. Es ist anhand dieses Graphen der „Luftmengen-Wellenleistung"-Kennlinie in 16 offensichtlich, dass die Wellenleistung des Axialgebläses Z₁ des Ausführungsbeispiels signifikant geringer ist, als die Wellenleistung des herkömmlichen Axialgebläses.
Wie anhand des Vorstehenden offensichtlich, ist in dem Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels die Leistung bezüglich des statischen Drucks auf einem hohen Niveau beibehalten, obwohl etwas geringer als bei herkömmlichen Gebläsen. Zur gleichen Zeit ist, bei Betrachtung sowohl der Gesamtdruckeffizienz als auch der Wellenleistung, das Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels besser als das Gebläse mit dem herkömmlichen Aufbau und insbesondere ist die Wellenleistung des Ausführungsbeispiels weit überlegen. Daher kann, wenn diese Leistungen verglichen und berücksichtigt werden, gesagt werden, dass das Axialgebläse Z₁ dieses Ausführungsbeispiels hoch effizient und hervorragend bezüglich einer Energieeinsparungseigenschaft im Gesamtvergleich mit dem Gebläse mit einem herkömmlichen Aufbau ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
5 zeigt ein Gemischtstromgebläse Z₂ gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Axialgebläse Z₂ ist so aufgebaut, dass ein Gebläserad 1, das durch radiales Anbringen einer Vielzahl an (in diesem Ausführungsbeispiel vier) Schaufeln 3, 3, 3, 3 an dem äußeren Umfang einer Nabe 2 in der Form eines abgeschnittenen Konus in einem vorbestimmten Schaufelwinkel gebildet ist, mittels eines Motors 4 angetrieben werden kann, um sich zu drehen, und ein Trichter auf solche Weise angeordnet ist, dass dieser das Gebläserad 1 umgibt.
Jede Schaufel 3 des Gebläserads 1 ist eine „Vorwärtshubschaufel", deren Eintrittskante 3a sich zu der vorderen Seite in die Rotationsrichtung, wie in 6 und 7 gezeigt, erstreckt. Die Schaufel 3 ist auch ein sogenannter „Tragflügel", der eine relative große Schaufeldicke aufweist, wobei sich diese Dicke graduell von einer Eintrittskante 3a zu einer Austrittskante 3b verringert, und weist eine vorbestimmte „Wölbung" in Gurtrichtung auf, wie in 3 dargestellt. Eine konkave Seitenoberfläche der Schaufel ist eine Druckoberfläche oder eine Wirkfläche 3e und ihre konvexe Seitenoberfläche ist eine Gegendruckoberfläche oder Saugfläche 3f.
Darüber hinaus ist die bezeichnenste Eigenschaft dieser Schaufel, dass wenn ein Bereich, der sich in einer vorbestimmten Breite entlang der Austrittskante 3b in Richtung der Spannweite der Schaufel 3 erstreckt (einem Bereich, der näher an der Austrittskante 3b liegt, als die Linie L in 5–7), als ein spezifischer Bereich Q angenommen wird, die Schaufel zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f in diesem spezifischen Bereich Q gebogen ist. Daher weist in der Schaufel 3 dieses Ausführungsbeispiels ein Teil, der näher zu der Eintrittskante 3a und ein Teil, der näher zu der Austrittskante 3b mit dem Bereich der Linie L als Grenze liegt, jeweils eine entsprechende Wölbung in entgegengesetzte Richtungen auf. Solch eine Anordnung der Wölbungen ist neu und komplett unterschiedlich gegenüber dem Aufbau der herkömmlichen Schaufel 23 (siehe 19).
Das Gemischtstromgebläse Z₂ mit dem Gebläserad 1 mit den Schaufeln 3 eines solchen neuen Aufbaus weist die gleiche Wirkung auf, wie das erste Ausführungsbeispiel des Axialgebläses Z₁, außer dass die Strömungsrichtung der abgeflossenen Luft (Ablass) unterschiedliche zwischen diesen Gebläsen ist. Daher sind die vorstehend beschriebenen Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels hier durch Bezug aufgenommen, so dass die Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispiels und eine weitere Beschreibung entfallen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
8–10 zeigen eine Außeneinheit Y einer Klimaanlage, die mit dem Axialgebläse Z₁ gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. In dieser Außeneinheit Y ist ein rechtwinkliges, kastenähnliches Gehäuse 10 durch eine Unterteilungswand 11 unterteilt. Eine Seite der Wand wird als Wärmetauscherkammer 12 verwendet und die andere Seite wird als eine Maschinenkammer 13 verwendet. Das Axialgebläse Z₁ und ein Wärmetauscher 6 sind in der Wärmetauscherkammer 12 angeordnet und ein Kompressor 7 ist in der Maschinenkammer 13 angeordnet. Darüber hinaus ist ein Auslasskanal 9, der dem Axialgebläse Z₁ gegenüberliegt, mit einem Gitter 8 ausgestattet.
In dieser Außeneinheit Y wird, wenn das Axialgebläse Z₁ angetrieben ist und sich das Gebläserad 1 dreht, ein Luftstrom erzeugt, der von Außen durch den Wärmetauscher 6 und das Gebläserad 1 strömt, und fließt durch den Auslasskanal 9 zu der Außenseite ab und der Wärmetauscher ist zwischen dem Luftstrom und einem Kühlmittel, das in dem Wärmetauscher 6 zirkuliert, gebracht.
Da die Außeneinheit Y dieses Ausführungsbeispiels mit einem, als ein Luftzufuhrmittel zu dem Wärmetauscher 6 fungierendes Axialgebläse Z₁ gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist, welches hocheffizient und hervorragend bezüglich der Energieeinsparungseigenschaften bei einem geringen Energieverbrauch ist, ist diese eine ideale Außeneinheit mit sowohl einer hohen Wärmetauschereffizienz als auch Energieeinsparungseigenschaften.
(Modifizierte Beispiele)
In dem Axialgebläse Z₁ des ersten Ausführungsbeispiels ist, wie in 3 dargestellt, ein dicker „Tragflügel" als Schaufel ausgebildet. Darüber hinaus ist in dem Gemischtstromgebläse Z₂ des zweiten Ausführungsbeispiels, wie in 7 gezeigt, ein dünner „Tragflügel" als die Schaufel 3 ausgebildet. Jedoch ist die Schaufel 3 der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Formen begrenzt, sondern es können verschiedene Formen wie die in 11–13 dargestellten ausgebildet sein.
Die in 11 gezeigte Schaufel 3 ist ein Tragflügel mit einer speziellen Form, wobei ein Teil, der näher zu deren Eintrittskante 3a liegt, lokal dick ausgebildet ist und die anderen Teile dünn ausgebildet sind.
Die in 12 dargestellte Schaufel 3 ist ein Tragflügel mit einer speziellen Form, wobei ein relativ großer Teil, der näher zu deren Eintrittskante 3a liegt, dick ausgebildet ist und die Schaufeldicke sich graduell von diesem dicken Bereich zu der Austrittskante 3b verringert.
Die in 13 gezeigte Schaufel 3 (kein Bestandteil der Erfindung) ist ein Plattenflügel (plate wing), der mittels Biegen einer dünnen Platte mit einer bestimmten Dicke mit einer vorbestimmten Wölbung gebildet ist.
In jedem dieser modifizierten Beispiele der Schaufel 3 erhält man die gleichen Effekte wie die des Gebläses Z₁, Z₂ gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel durch Biegen eines vorbestimmten Bereichs an der Seite der Austrittskante 3b (das heißt, dem spezifischen Bereich Q) zu der Seite der Gegendruckoberfläche 3f.

Claims

Gebläse mit einem Gebläserad (1), der durch radiales Befestigen von einer Vielzahl an Schaufeln (3, 3, ...) an einem äußeren Umfang einer Nabe (2) gebildet ist, wobei jede Schaufel (3) eine Druckoberfläche (3e) und eine Gegendruckoberfläche (3f) aufweist und auch einen spezifischen Bereich (Q) aufweist, der sich in einer vorbestimmten Breite entlang einer Austrittskante (3b) der Schaufel in Richtung der Spannweite erstreckt, wobei der spezifische Bereich zu einer Seite der Gegendruckoberfläche (3f) der Schaufel gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaufeldicke jeder Schaufel (3) an deren Eintrittskante (3a) größer ist als eine Schaufeldicke der Schaufel an deren Austrittskante (3b), bei jeder Schaufel (3) der spezifische Bereich (Q), der gekrümmt ist, sich von einem Schaufelfuß (3d) zu einer Schaufelspitze (3c) erstreckt, und eine Grenzlinie (L) zwischen dem spezifischen Bereich (Q) und dem verbleibenden Bereich der Schaufel (3) nahe der Austrittskante (3b) der Schaufel angeordnet ist, so dass eine Verringerung der Anhebkraft der Druckoberfläche (3e) aufgrund der Krümmung des spezifischen Bereichs (Q) zu der Seite der Gegendruckoberfläche (3f) so gering wie möglich ist.
Gebläse gemäß Anspruch 1, wobei jede Schaufel (3) einen stromlinienförmigen Querschnitt aufweist.
Gebläse gemäß Anspruch 1, wobei das Gebläse in einer Klimaanlage angeordnet ist.
Klimaanlage mit einem Wärmetauscher (6) und einem Gebläse (Z₁, Z₂), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 als das Gebläse (Z₁, Z₂) eingesetzt ist.