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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kreisellüfter, welcher eine Kühlrippe
zum Kühlen
einer Steuervorrichtung in einem Spiralgehäuse aufweist.
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Beschreibung
verwandter Techniken
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6 zeigt
einen bekannten Kreisellüfter
eines solchen Typs. Der Kreisellüfter
weist ein mehrschaufliges Flügelrad 2 in
einem gekrümmten
Spiralgehäuse 1 auf.
Sobald das Flügelrad 2 durch
einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird, wird Luft in das
Flügelrad 2 angesaugt,
strömt
entlang dem Spiralgehäuse 1,
und wird durch einen Ausblasanschluß 3 ausgeblasen. Viele
Kühlrippen 4 sind
in hervorstehender Weise nahe dem Aufblasanschluß 3 in dem Spiralgehäuse 1 entlang
einer Stromrichtung der geblasenen Luft angeordnet. Ein nicht dargestellter
Transistor zum Steuern des Motors wird dabei vermittels der Kühlrippen 4 gekühlt.
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Bei
diesem Kreisellüfter
wird jedoch die geblasene Luft durch die Kühlrippen 4 wie in 7 dargestellt
geschnitten (die Pfeile stellen den Luftstrom dar), so daß ein einen
Karman-Wirbel einschließender,
turbulenter Strom auf der Seite stromabwärts von den Kühlrippen 4 auftritt.
Dadurch werden Probleme dahingehend verursacht, daß in dem
Spiralgehäuse 1 Geräusche erzeugt
werden, und daß die
geblasene Luft, die bereits die Kühlrippen 4 passiert hat,
zurückfließt und wieder
in das Flügelrad 2 hineingesaugt
wird.
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Um
die vorgenannten Probleme zu lösen, wird
in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-145700 ein Kreisellüfter vorgeschlagen.
Bei dem Kreisellüfter
besitzen äußere Kühlrippen,
die unter der Menge von Kühlrippen
seitlich positioniert sind, Abschnitte, die sich von den Enden der äußeren Kühlrippen
stromabwärts
in Richtung zu dem Ausblasanschluß hin erstrecken.
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Bei
diesem Kreisellüfter
strömt
die Luft zwischen den Kühlrippen,
so daß ein
turbulenter Strom auf der Seite stromabwärts von den Kühlrippen
entsteht. Jedoch wird die Stromrichtung der geblasenen Luft durch
jene Abschnitte so gesteuert, daß dem Rückfluß der Luft in Richtung auf
das Flügelrad
vorgebeugt wird. Folglich werden niederfrequente Geräusche (um
100 Hz) nicht verstärkt,
die durch den Rückfluß der geblasenen
Luft hervorgerufen werden.
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Der
in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-145790 beschriebene
Kreisellüfter schwächt die
niederfrequenten Geräusche
wie oben beschrieben effizient ab. Es werden dagegen aber nur wenig
hochfrequente Geräusche
abgeschwächt. Folglich
werden Geräusche
durch den Lüfter
nur unzureichend abgeschwächt.
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Angesichts
der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung,
einen Kreisellüfter
bereitzustellen, der auf verläßliche Weise hochfrequente
Anteile in den Geräuschen
des Lüfters
abschwächen
kann.
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Der
Erfindung zufolge wird ein Kreisellüfter vorgeschlagen, der aufweist:
ein Spiralgehäuse,
welches ein Flügelrad
aufnimmt; und eine Vielzahl von Kühlrippen zum Kühlen einer
Steuervorrichtung, welche sich nahe eines Ausblaßanschlusses in dem Spiralgehäuse und
entlang einer Luftstromrichtung erstrecken, und welche in Abständen voneinander
Seite an Seite in einer Richtung senkrecht zur Luftstromrichtung
angeordnet sind, wobei der Kreisellüfter ferner umfaßt: erste
strombegradigende Rippen, welche äußeren Kühlrippen zugeordnet sind, die
sich unter der Vielzahl von Kühlrippen
an deren beiden Enden befinden, und welche sich von dem stromabwärts gerichteten
Ende der äußeren Kühlrippen
ausgehend in Richtung auf den Ausblasanschluß erstrecken; und eine zweite
strombegradigende Rippe, welche wenigstens einer der inneren Kühlrippen
zugeordnet ist, die sich zwischen den äußeren Kühlrippen befinden, und welche
sich ausgehend von der inneren Kühlrippe
in Richtung auf den Ausblasanschluß erstreckt.
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Der
Erfindung zufolge wird, sobald das Flügelrad gedreht wird, geblasene
Luft durch die Kühlrippen
aufgetrennt, wobei die geblasene Luft zwischen den Kühlrippen
strömt.
Nachfolgend strömt
die geblasene Luft zwischen den ersten strombegradigenden Rippen
und der zweiten strombegradigenden Rippe, und wird dann durch den
Ausblasanschluß ausgeblasen.
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Zwischen
den ersten strombegradigenden Rippen werden wenigstens zwei Durchtrittswege
gebildet, welche voneinander durch die zweite strombegradigende
Rippe getrennt sind. Die geblasene Luft strömt durch die jeweiligen Durchtrittswege.
Im Gegensatz dazu besitzt der in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2000-145700 beschriebene Kreisellüfter zwischen den betreffenden
Abschnitten lediglich einen einzigen Durchtrittsweg.
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Aufgrund
dieses Unterschieds erzielt die Erfindung einen Effekt der verbesserten
Strombegradigung (einen Effekt, wonach der Bildung eines turbulenten
Stroms vorgebeugt wird) auf der Seite stromabwärts von den Kühlrippen.
Folglich wird der Verstärkung
von hochfrequenten Geräuschen,
die aus dem turbulenten Strom auf der Seite stromabwärts von
den Kühlrippen
resultiert, vorgebeugt, wenn dies mit dem in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 2000-145700 beschriebenen Lüfter
verglichen wird.
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Auch
wenn ein turbulenter Strom einschließlich eines Karman-Wirbels in einer
der Durchtrittswege zwischen den strombegradigenden Rippen auftreten
sollte, übt
dieser turbulente Strom keinen Einfluß auf die geblasene Luft aus,
die durch den anderen, sich anschließenden Durchtrittsweg hindurchtritt.
In dieser Hinsicht erreicht die Erfindung ebenfalls eine verläßliche Abschwächung von
Geräuschen.
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Die
vorbeschriebenen wie auch anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden aus der sich anschließenden Beschreibung und den
beigefügten
Figuren besser verständlich.
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1 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht eines Kreisellüfters entsprechend
der Erfindung;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, gesehen in Pfeilrichtung entlang der Linie
A-A aus 1;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, gesehen in Pfeilrichtung entlang einer
Linie B-B aus 1;
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der Wirkung der strombegradigenden Rippen;
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5 ist
ein Diagramm mit den Zuständen der
Geräuschentwicklung
entsprechend dem Vorliegen und Fehlen von strombegradigenden Rippen;
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6 ist
eine seitliche Querschnittsansicht eines konventionellen Kreisellüfters; und
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7 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Zustands turbulenten Stroms bei dem konventionellen Kreisellüfter, welcher
keine strombegradigenden Rippen aufweist.
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Die 1 bis 5 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
eines Kreisellüfters
entsprechend der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
ein mehrschaufliger Lüfter
(im folgenden als "Lüfter" bezeichnet) mit
vielen nach vorn gekrümmten
Schaufeln als Beispiel eines Kreisellüfters beschrieben. Teile mit ähnlichem
Aufbau wie bei dem konventionellen Lüfter gemäß den 6 und 7 werden
mit gleichen Bezugszeichen beschrieben.
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Zunächst wird
die Gesamtstruktur eines Lüfters 10 mit
Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
Der Lüfter 10 besitzt
ein Spiralgehäuse 1.
Er besitzt ferner ein Flügelrad 2 mit
vielen vorwärts
gekrümmten
Schaufeln 2a. Ein Sauganschluß 5 ist auf einer
Seitenplatte 1a des Spiralgehäuses 1 gebildet. Luft
wird durch den Sauganschluß 5 in
das Flügelrad 2 eingesogen.
Ein Ausblasanschluß 3 ist
auf einer Ausblasseite des Spiralgehäuses 1 gebildet. Die
in das Flügelrad 2 angesogene
Luft wird entlang einer inneren peripheren Oberfläche des
Spiralgehäuses 1 entlang
geführt
und aus dem Ausblasanschluß 3 ausgeblasen.
Ein elektrischer Motor 6 ist als Drehantriebsquelle des
Flü gelrads 2 wie
in den 2 und 3 dargestellt vorgesehen. Eine
Steuervorrichtung 7 (wie etwa ein Transistor) des elektrischen
Motors 6 ist nahe dem Ausblasanschluß 3 in dem Spiralgehäuse 1 vorgesehen.
Sieben Kühlrippen 4 des Transistors 7 stehen
nach innen gerichtet von dem Spiralgehäuse 1 hervor. Jede
Kühlrippe 4 ist
aus einem Aluminiummaterial hergestellt. Sie erstrecken sich entlang
einer Flußrichtung
der geblasenen Luft, die in dem Spiralgehäuse 1 strömt. Die
Kühlrippen 4 sind
in Abständen
voneinander Seite an Seite in einer Richtung senkrecht zur Luftstromrichtung
der ausgeblasenen Luft angeordnet, so daß es der geblasenen Luft möglich ist,
zwischen den Kühlrippen 4 aneinander
angrenzend zu strömen.
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Der
oben beschriebene Aufbau des Lüfters 10 ist ähnlich dem
des konventionellen Lüfters,
wobei ein Merkmal des Lüfters 10 entsprechend
der Erfindung darin liegt, daß erste
strombegradigende Rippen 8a und zweite strombegradigende
Rippen 8b zwischen den Kühlrippen 4 und dem
Ausblasanschluß 3 vorgesehen
sind.
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Die
ersten strombegradigenden Rippen 8a entsprechen den äußeren Kühlrippen 4a,
die sich an den beiden Enden der Anordnung von Kühlrippen 4 befinden.
Sie erstrecken sich von den Enden der Kühlrippen 4a stromabwärts in Richtung
auf den Ausblasanschluß 3.
Die zweiten strombegradigenden Rippen 8b entsprechen den
inneren Kühlrippen 4b, die
sich zwischen den äußeren Kühlrippen 4a befinden.
Sie erstrecken sich von den Enden der inneren Kühlrippen 4b stromabwärts in Richtung
auf den Ausblasanschluß 3.
Die strombegradigenden Rippen 8a, 8b sind aus
einem Harz hergestellt und integral mit dem Spiralgehäuse 1 ausgebildet.
Die strombegradigenden Rippen 8a, 8b besitzen
die gleiche Höhe
und Breite wie die Kühlrippen 4,
und erstrecken sich in der gleichen Richtung wie die Kühlrippen 4,
wie in 5 und 6 dargestellt ist.
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Eine
zweite strombegradigende Rippe 8b ist an jeder zweiten
der inneren Kühlrippen 4b unter
der Anordnung von fünf
inneren Kühlrippen 4b eingerichtet.
Dies erlaubt es der geblasenen Luft, die zwischen den Kühlrippen 4 hindurch
getreten ist, in drei Anteile durch die strombegradigenden Rippen 8a, 8b unterteilt
und zum Ausblasanschluß 3 geblasen
zu werden.
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Während der
elektrische Motor 6 des Lüfters 10 entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
angetrieben wird, dreht sich das Flügelrad 2 und Luft
wird durch den Ansauganschluß 5 in
das Flügelrad 2 angesogen.
Anschließend
wird die angesogene Luft entlang dem Spiralgehäuse 1 zum Ausblasanschluß 3 geblasen.
Ein Teil der zum Ausblasanschluß 3 geblasenen
Luft tritt zwischen den Kühlrippen 4 hindurch.
Die durch die Kühlrippen 4 hindurchgetretene, geblasene
Luft passiert ferner die in drei Anteile unterteilten Durchtrittswege
und wird zum Ausblasanschluß 3 geführt.
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Entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
wird die geblasene Luft, die durch die Kühlrippen 4 hindurch
getreten ist, durch die strombegradigenden Rippen 8a, 8b aufgeteilt.
Folglich übt
auch dann, wenn ein turbulenter Strom einschließlich eines Karman-Wirbels in einem
der Durchtrittswege auftritt, dieser turbulente Strom keinen Einfluß auf diejenige Luft
aus, die durch den anderen, sich anschließenden Durchtrittsweg hindurchtritt.
Aufgrund dessen wird die Verstärkung
von Geräuschen
aufgrund des turbulenten Stroms vermieden.
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Die
strombegradigenden Rippen 8a, 8b besitzen die
gleiche Höhe
und Breite wie die Kühlrippen 4,
und erstrecken sich in die gleiche Richtung wie die Kühlrippen 4,
so daß es
zu keinem Stoßen
oder Zurückwerfen
der Luft zwischen den Kühlrippen 4 und den
strombegradigenden Rippen 8a, 8b kommt. Daher
strömt
die geblasene Luft, die durch die Kühlrippen 4 hindurch
getreten ist, sanft zwischen den strombegradigenden Rippen 8a, 8b.
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Nun
wird die Wirkung der Geräuschdämpfung des
Lüfters 10 mit
Bezug auf 5 näher erläutert. Dabei wird der konventionelle
Lüfter
ohne strombegradigende Rippen 8a, 8b (der Lüfter in
den 6 und 7) mit dem Lüfter 10 entsprechend
der Erfindung mit den strombegradigenden Rippen 8a, 8b verglichen.
In 5 zeigt die Ordinatenachse den Schalldruckpegel,
und die Abszissenachse zeigt die Frequenz. Die gepunkteten Anteile
in 5 stellen ein Maß für die Geräuschdämpfung des Lüfters 10 entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
dar.
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Insbesondere
wird bei dem Vergleich des konventionellen Lüfters mit dem Lüfter 10 entsprechend
dem Ausführungsbeispiel
deutlich, daß Geräusche in
den meisten der Bänder
von 500 Hz bis 5 kHz bei dem Lüfter 10 gedämpft werden.
Besonders hervorzuheben ist, daß das
Maß der
Dämpfung
von Hochfrequenzgeräuschen
von 2 kHz und größer außerordentlich
groß ist.
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Die
strombegradigenden Rippen 8a, 8b sind aus Harz
hergestellt und integral mit dem Spiralgehäuse 1 ausgebildet.
Folglich ist bei der Herstellung des Lüfters 10 die Anzahl
der Bauteile reduziert.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist die strombegradigende Rippe 8 an jeder der zweiten
der Kühlrippen 4 vorgesehen.
Wenn je doch die strombegradigenden Rippen 8a, 8b in
entsprechender Weise an allen der Kühlrippen 4 vorgesehen
sind, wird die strombegradigende Wirkung der geblasenen Luft weiter
vergrößert, und
die Geräusche
werden weiter abgeschwächt.