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Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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US-A-3, 903,960 offenbart eine Lüftermantel-Einlaßstruktur für
ein solches Kühlsystem. Der Einlaßabschnitt dieses bekannten
Ausführungsbeispiels hat eine gebogene oder gekrümmte Form,
die sich radial nach außen und axial nach hinten erstreckt.
Auf diese Weise wird ein bogenförmiger Abschnitt geschaffen,
der allgemein trichterförmig aussieht, wobei der Abschnitt
einen konstanten Krümmungsradius hat.
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GB-A-2,088,953 offenbart eine Gebläsevorrichtung mit einer
drehbaren Luft-Ablenkeinheit, wobei die drehbare Luft-
Ablenkeinheit stromabwärts vom Lüfter vorgesehen ist, um Lärm
zu reduzieren. Es ist ein konvergierender Abschnitt eines
Lüftermantels vorgesehen, wobei der konvergierende Abschnitt
vom Rand der hinteren Öffnung des Windtunnels in Richtung zum
Verbindungsabschnitt bei einem geraden Abschnitt des
Lüftermantels konvergiert.
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Es ist eine stromaufwärts von einem Kühler positionierte
Lüftervorrichtung verwendet worden. Die Fig. 15 und 16 zeigen
die herkömmliche Lüftervorrichtung 100 mit einem Lüfterblatt
101 und einem Lüftermantel 102. Verglichen mit der
stromabwärts vom Kühler 5 positionierten Lüftervorrichtung 200 (die
in Fig. 17 gezeigt ist), verursacht die stromaufwärts vom
Kühler positionierte Lüftervorrichtung 100 mehr Lärm. Fig. 18
zeigt das Testergebnis eines Vergleichs zwischen der
Lüftervorrichtung
100 und der Lüftervorrichtung 200. Die
durchgezogene Linie Q der Fig. 18 zeigt die stromaufwärts vom Kühler
positionierte Lüftervorrichtung 100 und die gestrichelte
Linie R der Fig. 18 zeigt die stromabwärts vom Kühler
positionierte Lüftervorrichtung 200.
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Es wird angenommen, daß die durch die Lüftervorrichtung 100
erzeugte Luft eine turbulentere Strömung verursacht als die
der Lüftervorrichtung 200. Zum Reduzieren der turbulenten
Strömung der Lüftervorrichtung 100 ist vorgeschlagen worden,
daß ein Ansaugring 112 vor dem Lüfterblatt 101 positioniert
wird, wie es in den Fig. 19 und 20 gezeigt ist.
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Es ist jedoch sehr schwer, den besten Aufbau bezüglich der
Form des vorderen Randes des Ansaugrings 112 und der Position
des Ansaugrings 112 festzulegen, weil die durch das
Lüfterblatt 101 verursachte turbulente Strömung unstetig ist.
Weiterhin stellt der Ansaugring selbst, da der Ansaugring
innerhalb des Luftstroms positioniert ist, einen Widerstand für
den Luftstrom dar. Somit reduziert der Ansaugring 112 die
Effizienz des Gebläses. Darüber hinaus erzeugt der Ansaugring
112 selbst Lärm.
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Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, den durch
die stromaufwärts vom Kühlobjekt positionierte
Lüftervorrichtung verursachten Lärm zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnen den Teil
des Anspruchs 1 gelöst.
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Zum Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung haben die
gegenwärtigen Erfinder versucht, die durch das Lüfterblatt 2
verursachte Strömung zu beobachten. Wie es in Fig. 21 gezeigt
ist, wird am Randabschnitt 12 des Lüftermantels 4 eine
ernstzunehmende turbulente Strömung erzeugt; am Rand 12 wird
nämlich eine sich schnell drehende Strömung beobachtet. Die
gegenwärtigen Erfinder untersuchten dann, woher diese turbu-
lente Strömung kommt.
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Zum Untersuchen der turbulenten Strömung bereiteten die
gegenwärtigen Erfinder einen Lüftermantel 4 ohne
Einlaßabschnitt vor (wie er in Fig. 22 gezeigt ist) und beobachteten
den durch die in Fig. 22 gezeigte Lüftervorrichtung 100
verursachten Luftstrom. Wie es in Fig. 22 gezeigt ist, wird am
äußeren Rand 21 des Lüfterblatts 2 ein starker Luftstrom
beobachtet, der in Richtung zum vorspringenden runden Abschnitt
des Lüfterblatts 2 nach innen fließt. So haben die
gegenwärtigen Erfinder diesen Strom bemerkt und die Natur dieses
Stroms weiter untersucht.
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Zum Untersuchen des Stroms haben die gegenwärtigen Erfinder
drei Modelle für den Lüftermantel 4 vorbereitet, wie es in
Fig. 23 gezeigt ist. Der Radius R1 des Modells (1) beträgt
80 mm, der Radius R2 des Modells (2) beträgt 40 mm und der
Radius R3 des Modells (3) beträgt 20 mm.
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Fig. 24 zeigt das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des
Lüfterblatts zum Lärmpegel und zum Luftstromvolumen. Die
durchgezogene Linie A stellt die Testdaten des Modells (1) dar,
die durchgezogene Linie B stellt die Testdaten des Modells
(2) dar und die durchgezogene Linie C stellt die Testdaten
des Modells (3) dar. Wie es in Fig. 24 gezeigt ist, erhöhen
sich der Lärmpegel und das Luftstromvolumen gemäß der
Reihenfolge der Modelle (1), (2) und (3). Daraus haben die
gegenwärtigen Erfinder geschlossen, daß der Lüftermantel vom
offenen Typ, der sich an der stromaufwärtigen Seite des
Lüfterblatts 2 öffnet, zu bevorzugen ist. So haben die
gegenwärtigen Erfinder dann das Modell (5) und das Modell (6)
vorbereitet. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Form des
Einlaßabschnitts
9 des Modells (6) weiter entfernt vom äußeren Rand
21 des Lüfterblatts 2 als jene des Modells (5)
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Fig. 25 zeigt das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des
Lüfterblatts 2 zum Lärmpegel und zum Luftstromvolumen. Die
durchgezogene Linie D stellt die Testdaten des Modells (5)
dar und die durchgezogene Linie E stellt die Testdaten des
Modells (6) dar. Wie es in Fig. 25 gezeigt ist, unterscheidet
sich das Luftstromvolumen des Modells (5) nicht sehr von dem
des Modells (6) , aber der Lärmpegel des Modells (6) ist viel
geringer als der des Modells (5); der Lärmpegel des Modells
(6) kann nämlich bei einer Drehgeschwindigkeit von 2000 rpm
um 4 dB.A geringer sein.
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Zum Untersuchen des Unterschieds des Luftstroms gemäß der
Form des Einlaßabschnitts des Lüftermantels haben die
gegenwärtigen Erfinder den Strömungsvektor (Fig. 26) und die
Stärke der turbulenten Strömung (Fig. 27) beobachtet. In Fig. 27
zeigt I ein Turbulenzverhältnis von 0% - 20%, in Fig. 27
zeigt II ein Turbulenverhältnis von 20% - 40%, in Fig. 27
zeigt III ein Turbulenzverhältnis von 40% - 60%, in Fig. 27
zeigt IV ein Turbulenverhältnis von 60% - 80% und in Fig. 27
zeigt V ein Turbulenzverhältnis von 80% - 100%. Das
Turbulenzverhältnis wird durch folgende Formel berechnet.
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Turbulenzverhältnis=100x ((U²rms+V²rms+W²rms) /3 (U²+V²+W²))1/2
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U stellt die Luftgeschwindigkeit des Luftstroms dar, der in
Richtung zum vorspringenden runden Abschnitt des Lüfterblatts
2 nach innen fließt, V stellt die Geschwindigkeit des
Luftstroms dar, der in umfangsmäßiger Richtung zum Lüfterblatt 2
fließt, W stellt die Geschwindigkeit des Luftstroms in
axialer Richtung zum vorspringenden runden Abschnitt 22 dar, U
stellt eine Durchschnittsgeschwindigkeit des Luftstroms in
radialer Richtung zum Lüfterblatt 2 dar, V stellt eine
Durchschnittsgeschwindigkeit des Luftstroms in umfangsmäßiger
Richtung zum Lüfterblatt dar, und W stellt eine
Durchschnittsgeschwindigkeit des Luftstroms in axialer Richtung
zum vorspringenden Abschnitt 22 dar. Wenn U = W = V = 0 gilt,
wird das Turbulenzverhältnis zu 0 berechnet. Wie es in den
Fig. 26 und 27 deutlich gezeigt ist, kann das
Turbulenzverhältnis reduziert werden durch Verwenden des
schalltrichterförmigen Einlaßabschnitts, der sich zum stromaufwärts
gelegenen Ende des Lüfterblatts 2 öffnet. Der Lüftermantel 4 des
Modells (9) ist zum ruhigen Einführen eines Luftstroms in
Richtung zum zylindrischen Abschnitt 10 verwendet worden; der
Einlaßabschnitt 9 ist nämlich derart entwickelt, daß sich die
Schnittfläche des Einlaßabschnitts 9 nicht schnell ändert. Da
jedoch die Lüftervorrichtung 100 stromaufwärts vom Kühler 5
positioniert ist, sollte der Luftdruck stromabwärts vom
Lüfterblatt erhöht werden. Daher wird das Modell (9) mit einem
offenen Raum am vorderen Rand 24 des Lüfterblatts 2 zum
Einführen der Luft zum hinteren Rand 23 des Lüfterblatts 2 und
zum Vermindern der turbulenten Strömung bevorzugt.
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Wie es in den Fig. 26 und 27 gezeigt ist, beeinflußt der
Überlappungsbereich des äußeren Randes 21 des Lüfterblatts 2
und des zylindrischen Abschnitts 10 des Lüftermantels die
Erzeugung der turbulenten Strömung. Daher haben die gegenwärtig
gen Erfinder dann die Beziehung zwischen dem
Überlappungsbereich und dem Lärmpegel untersucht. Fig. 28 zeigt die
Modelle, die die gegenwärtigen Erfinder bei der Untersuchung
verwendet haben. Der Radius r10, r11 und r12 der jeweiligen
Modelle (10), (11) und (12) beträgt jeweils 80 mm, 40 mm und
20 mm. In Fig. 28 stellt K die Vergleichslänge des hinteren
Rand 23 des Lüfterblatts 2 zur Verbindungsstelle des
zylindrischen Abschnitts 10 und zum Diffusorabschnitt bzw.
Ausströmraumabschnitt 11 dar. Die Bezeichnung K&sub1; steht für die
Länge des zylindrischen Abschnitts 10 des Lüftermantels.
Damit wird der Überlappungsbereich aus
K&sub1; - K berechnet. Fig.
29 zeigt das Verhältnis des Überlappungsbereichs zum
Lärmpegel und zum Luftstromvolumen des Modells (10). Fig. 30 zeigt
das Verhältnis des Überlappungsbereichs zum Lärmpegel und zum
Luftstromvolumen des Modells (6) (wie es in Fig. 4 gezeigt
ist). Die durchgezogene Linie F in den Fig. 29 und 30 zeigt
die Testdaten, wenn nur der Autokühler stromabwärts von der
Lüftervorrichtung positioniert ist, und die durchgezogene
Linie G der Fig. 29 und 30 stellt die Testdaten dar, wenn
sowohl der Autokühler als auch der Kondensor für die Auto-
Klimaanlage stromabwärts von der Lüftervorrichtung
positioniert sind.
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Die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist unter
Verwendung der oben beschriebenen Testdaten entwickelt
worden. Die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist
nämlich zum Einführen des Luftstroms nach innen in Richtung
zur radialen Richtung des Lüfterblatts entwickelt worden.
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Zum Reduzieren des Lärms haben die gegenwärtigen Erfinder die
Form des Lüftermantels zum Einführen des nach innen
fließenden Luftstroms derart entwickelt, daß der zylindrische
Abschnitt des Lüftermantels der stromabwärtigen Seite des
äußeren Randes des Lüfterblatts gegenüberliegt, und daß die
radiale Länge des Einlaßabschnitts b größer als die axiale
Länge des Einlaßabschnitts ist. Da die radiale Länge b des
Einlaßabschnitts groß ausgebildet ist, kann der Einlaßabschnitt
den Rückstrom an dem Rand des Einlaßabschnitts gut
verhindern, und da sich der Einlaßabschnitt schnell erweitert, ist
die Vorderseite des Lüfterblatts geöffnet. Demgemäß
verhindert die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht,
daß der Luftstrom nach innen zum Lüfterblatt fließt, so daß
sie gut vom Erzeugen der turbulente Strömung abgehalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt,
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Fig. 2 ist eine Vorderansicht des
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der
in Fig. 2 gezeigten Lüftervorrichtung,
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Fig. 4 zeigt erläuternde Modelle von Kühlsystemen,
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Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der radialen
Länge b und dem Lärmpegel,
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Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des
Lüftermantels, die eine axiale Länge a, eine radiale
Länge b und einen Neigungswinkel Θ zeigt,
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Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem
Neigungswinkel und dem Lärmpegel, wobei die axiale Länge
a, die radiale Länge b und der Neigungswinkel
Θ verändert werden,
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Fig. 8 ist eine schematische Ansicht der
Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der axialen
Länge b und dem Lärmpegel, während der
Neigungswinkel Θ fest ist,
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Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen dem
Überlappungsverhältnis und dem Lärmpegel,
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Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen dem
Überlappungsverhältnis und dem Lärmpegel,
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Fig. 12 zeigt die Anderung des Lärmpegels, während
ein Randabschnitt t, eine radiale Länge r und
eine Vergleichslänge K verändert werden,
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Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen dem
Randabschnitt t und dem Lärmpegel,
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Fig. 14 zeigt die Beziehung zwischen der radialen
Länge r und dem Lärmpegel,
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Fig. 15 zeigt eine Lüftervorrichtung nach dem Stand
der Technik,
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Fig. 16 zeigt eine weitere Lüftervorrichtung nach dem
Stand der Technik,
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Fig. 17 zeigt die weitere Lüftervorrichtung nach dem
Stand der Technik,
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Fig. 18 zeigt den Lärmpegel der Lüftervorrichtungen,
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die stromaufwärts und stromabwärts von einem
Wärmeaustauscher positioniert sind,
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Fig. 19 zeigt die andere Lüftervorrichtung nach dem
Stand der Technik,
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Fig. 20 zeigt die andere Lüftervorrichtung nach dem
Stand der Technik,
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Fig. 21 stellt den Luftstrom der Lüftervorrichtung
nach dem Stand der Technik dar,
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Fig. 22 zeigt den Luftstrom der Lüftervorrichtung,
bei der kein Einlaßabschnitt vorgesehen ist,
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Fig. 23 zeigt Modelle des Lüftermantels zum Erklären
der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 24 zeigt die Beziehung der Drehgeschwindigkeit
zum Lärmpegel und zum Luftstromvolumen,
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Fig. 25 zeigt die Beziehung der Drehgeschwindigkeit
zum Lärmpegel und zum Luftstromvolumen,
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Fig. 26 zeigt die Geschwindigkeit des Luftstroms,
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Fig. 27 zeigt die turbulente Strömung innerhalb des
Luftstroms,
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Fig. 28 zeigt die Modelle des Lüftermantels zum
Erklären der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 29 zeigt die Beziehung der Vergleichslänge K zum
Lärmpegel und zum Luftstromvolumen, und
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Fig. 30 zeigt die Beziehung der Vergleichslänge K zum
Lärmpegel und zum Luftstromvolumen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, hat die Lüftervorrichtung 100
der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von sich radial
erstreckenden Lüfterblättern 2. Der runde vorspringende
Abschnitt 22 ist im Zentrum des Lüfterblatts positioniert. Der
zentrale Abschnitt 6 des runden vorspringenden Abschnitts 22
ist mit einem Motor 3 über einen Bolzen B verbunden, wie es
in Fig. 2 gezeigt ist. Der Motor 3 ist an einem Flansch 15
befestigt, der mit dem Lüftermantel 4 über Streben 16
verbunden ist. Der Lüftermantel 4 hat einen zylindrischen Abschnitt
10 in seinem Zentrum, einen an der Vorderseite des
zylindrischen Abschnitts 10 ausgebildeten Einlaßabschnitt 9, und
einen an einem hinteren Abschnitt des zylindrischen Abschnitts
10 ausgebildeten Diffusorabschnitt 11. Der Lüftermantel 4 ist
am Kühler 5 über Halteabschnitte 17 montiert.
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Der zylindrische Abschnitt 10 liegt dem äußeren Rand 21 des
Lüfterblatts 2 mit einem bestimmten Randabstand gegenüber, so
daß der zylindrische Abschnitt 10 die Erzeugung des durch das
Lüfterblatt 2 verursachten Luftstroms unterstützt. Der
Diffusorabschnitt 11 führt den durch das Lüfterblatt 2
verursachten Luftstrom in Richtung zum Kühler 5, so daß die
Schnittfläche des Diffusorabschnitts 11 graduell vergrößert wird.
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Die bevorzugte Form und Dimension des Lüfterblatts 2 und des
Lüftermantels 4 werden hierin nachfolgend erklärt. Es wird
der Effekt der axialen Länge a und der radialen Länge b des
Einlaßabschnitts 9 erklärt, die die charakteristischen
Eigenschaften der Lüf tervorrichtung beeinflussen. Fig. 4 zeigt die
vier Modelle, die jeweils dieselbe axiale Länge a von 20 mm
und unterschiedliche radiale Längen b haben. Die radialen
Längen b&sub4;, b&sub5;, b&sub6; und b&sub7; sind jeweils 10 mm, 20 mm, 40 mm und
60 mm.
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Fig. 5 zeigt den Lärmpegel jedes Lüftermantels. Wie es in
Fig. 5 gezeigt ist, kann der Lärmpegel stark reduziert
werden, wenn die radiale Länge b größer als 20 mm ist, was
dieselbe Länge wie die axiale Länge a ist. Da die Testdaten der
Fig. 5 durch die in Fig. 4 gezeigten Modelle erhalten werden,
und da die in Fig. 4 gezeigten Modelle voneinander
abweichende Formen haben, verändern die gegenwärtigen Erfinder dann
die radiale Länge b, während der Neigungswinkel Θ des
Einlaßabschnitts 9 beibehalten wird. Fig. 9 zeigt die Testdaten,
die die Beziehung zwischen der radialen Länge b und dem
Lärmpegel zeigen. Der in Fig. 9 gezeigte Standard-Lärmpegel ist
der Lärmpegel, der vom Lüftermantel des in Fig. 4 gezeigten
Modells (4) erhalten wird. Die radiale Länge R des beim Test
der Fig. 9 verwendeten Lüfterblatts 2 beträgt 150 mm.
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Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, wird der Lüftermantel
bevorzugt, bei dem die radiale Länge b größer als 10 mm ist, wenn
die radiale Länge R des Lüfterblatts 2 150 mm ist. Da
angenommen wird, daß die radiale Länge R des Lüfterblatts 2 und
die Form des Lüftermantels 4 gleich sind, kann das Verhältnis
der radialen Länge b des Einlaßabschnitts 9 zur radialen
Länge R des Lüfterblatts 2 auch beibehalten werden, wenn die
radiale Länge R des Lüfterblatts 2 verändert wird. Danach ist
es erforderlich, daß die radiale Länge b des Einlaßabschnitts
9 größer als ein Fünfzehntel der radialen Länge R des
Lüfterblatts 2 ist.
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Hierin wird nachfolgend der Effekt der axialen Länge a
erklärt, die ein weiterer Parameter für die Form des
Einlaßabschnitts 9 ist. Wie es oben beschrieben ist, arbeiten die
axiale Länge a und die radiale Länge b zusammen, so daß die
gegenwärtigen Erfinder den Neigungswinkel Θ verwendet haben,
der sowohl durch die axiale Länge a als auch die radiale
Länge b definiert ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 7
zeigt das Verhältnis des Neigungswinkels Θ zum Lärmpegel und
zur Luftstromvolumenrate. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist,
ändert sich das Luftstromvolumen nicht in Übereinstimmung mit
dem Neigungswinkel Θ; andererseits kann der Lärmpegel
reduziert werden, wenn der Neigungswinkel Θ größer als 60º wird,
und der Lärmpegel bei einem Neigungswinkel von 45º ist schon
viel kleiner als der bei dem Lüftermantel, dessen axiale
Länge a größer als die radiale Länge b ist.
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Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wird die erforderliche
Minimalgröße der axialen Länge a nicht beachtet, weil der
Einlaßabschnitt 9 selbst dann effektiv arbeiten kann, wenn der
Neigungswinkel Θ größer als 90º ist. Der Einlaßabschnitt 9 kann
nämlich selbst dann noch effektiv arbeiten, wenn die axiale
Länge a negativ wird. Daher wird über die minimale Länge a
hauptsächlich aufgrund des Raums entschieden, in dem der
Lüftermantel positioniert ist. Anders ausgedrückt ist der Raum
im Motorraum des Autos ein Hauptfaktor bei der Entscheidung
über die axiale Länge a des Einlaßdurchführungsabschnitts.
Die gegenwärtigen Erfinder empfehlen, daß die axiale Länge a
kleiner als drei Viertel der Breite L des Lüfterblatts 2 ist.
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Wie es oben beschrieben ist, wirkt sich die relative Position
zwischen dem Lüfterblatt 2 und dem zylindrischen Abschnitt
des Lüftermantels 4 auf den Lärmpegel aus. Fig. 8 zeigt die
relative Position zwischen dem Lüftermantel 4 und dem
Lüfterblatt 2. Das Modell (4) des Lüftermantels hat die axiale
Länge a von 20 mm und die radiale Länge b von 10 mm, und das
Modell (6) hat die axiale Länge 2a von 20 mm und die radiale
Länge b von 40 mm. Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen dem
Überlappungsverhältnis von (K&sub1;-K)/L und dem Lärmpegel,
während der Neigungswinkel Θ bei 80º gehalten wird. Die
gestrichelte Linie H der Fig. 10 stellt die Testdaten des
Lüftermantels dar, dessen radiale Länge b 0 mm ist, die
durchgezogene Linie I stellt die Testdaten des Lüftermantels dar,
dessen radiale Länge b 10 mm ist, und die strichpunktierte Linie
J stellt die Testdaten des Lüftermantels dar, dessen radiale
Länge b 20 mm ist. Wie es in Fig. 10 gezeigt ist, wird ein
Überlappungsverhältnis (K&sub1;-K)/L von größer als 0,4 bevorzugt.
Eine bestimmte Länge des Überlappungsbereichs kann
verhindern, daß der Luftstrom zirkuliert; der Überlappungsbereich
verhindert nämlich den Rückstrom von der hinteren Seite des
Lüfterblatts 2 zur vorderen Seite des Lüfterblatts 2.
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Fig. 11 zeigt das Verhältnis des Überlappungsverhältnisses
(K&sub1;-K)/L zum Lärmpegel und zur Luftstromvolumenrate. Wie es
in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, kann der Rückstrom erzeugt
werden, wenn das Überlappungsverhältnis (K&sub1;-K)/L kleiner als
0,3 ist, und so wird der Lärmpegel erhöht und das
Stromvolumen wird erniedrigt, wenn das Überlappungsverhältnis kleiner
als 0,3 ist. Wenn das Überlappungsverhältnis größer als 0,6
wird, wird der Effekt des Einführungsabschnitts 9 durch den
Stromwiderstand des zylindrischen Abschnitts 10 erniedrigt.
Demgemäß liegt das Überlappungsverhältnis vorzugsweise
zwischen 0,3 und 0,6.
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Wie es aus den Testergebnissen der Fig. 29 und 30 zu sehen
ist, ändert sich das Stromvolumen nicht sehr aufgrund der
Form des Lüftermantels und des Überlappungsbereichs K.
Andererseits wird der Lärmpegel in Übereinstimmung mit der Form
des Lüftermantels und des Überlappungsbereichs K verändert.
Demgemäß sollte die Form des Lüftermantels 4, insbesondere
die Form des Einführungsabschnitts 9, unter Berücksichtigung
der spezifischen Theorie entworfen werden. Beim Modell (10)
der Fig. 28 werden die bevorzugten Stellen zwischen dem
Zustand mit hohem Widerstand, bei dem sowohl der Kühler als
auch der Kondensor stromabwärts vom Lüf terblatt positioniert
sind, und dem Zustand mit niedrigem Widerstand, bei dem nur
der Kühler stromabwärts von dem Lüfterblatt positioniert ist,
bis zu 40 mm geändert. Weiterhin ist der Lärmpegel des
Modells (10) höher als jener des Modells (6). Andererseits
beträgt der Unterschied der bevorzugten Stellen für das Modell
(6) zwischen dem Zustand mit hohem Widerstand und dem Zustand
mit niedrigem Widerstand 10 mm. Demgemäß kann das Modell (6)
den Lärmpegel sogar sowohl bei dem Zustand mit hohem
Widerstand als auch dem Zustand mit niedrigem Widerstand
reduzieren,
wenn die Länge a zu -7,5 mm gewählt ist. Das bevorzugte
Volumen der Vergleichslänge K liegt zwischen -7,5 mm und
-20,0 mm, wenn die Lüftervorrichtung bei einem Zustand mit
hohem Widerstand verwendet wird, und zwischen -5,0 mm und 5,0
mm, wenn die Lüftervorrichtung bei einem Zustand mit
niedrigem Widerstand verwendet wird. Die Länge K ist auch durch den
Raum beschränkt, in dem der Lüftermantel positioniert ist, so
daß die Länge K vorzugsweise zwischen -5,0 mm und -10,0 mm
liegt.
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Obwohl das Lüfterblatt des oben beschriebenen
Ausführungsbeispiels eine Breite L von 40 mm und eine radiale Länge R von
150 mm hat, kann bei dieser Erfindung auch ein Lüfterblatt 2
mit anderen Dimensionen verwendet werden. Es kann irgendeine
andere Lüftervorrichtung mit einem Lüf termantel verwendet
werden, bei dem für die Abmessung a < b, (1/15)xR< b gilt.
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Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 12, 13
und 14 erklärt. Der Lüftermantel und das Lüfterblatt des
zweiten Ausführungsbeispiels sind nicht nur durch Verwenden
der axialen Länge a und der radialen Länge b des
Einlaßabschnitts 9 entwickelt, sondern auch durch Verwenden des
Endabstands t und der radialen Länge r der Verbindungsstelle
zwischen dem Einlaßabschnitt 9 und dem zylindrischen
Abschnitt 10 (Fig. 6). Auf diese Weise ist der Endabstand t des
ersten Ausführungsbeispiels zu 3,0 mm entwickelt. Fig. 12
zeigt die Testdaten, wenn der Endabstand t und die radiale
Länge r verändert werden, während die axiale Länge a und die
radiale Länge b des Einlaßabschnitts fest sind. In Fig. 12
zeigt die Abszisse die Vergleichslänge H, und die Ordinate
zeigt den Lärmpegel. Der Lärmpegel wird untersucht, wenn
sowohl der Kühler als auch der Kondensor stromabwärts von dem
Lüfterblatt 2 positioniert sind. Die strichpunktierte Linie K
stellt das Modell (4) dar, die durchgezogene Linie L stellt
die Lüftervorrichtung dar, die den Endabstand t von 3,0 mm
und die radiale Länge r von 10 mm hat, die durchgezogene
Linie M stellt die Lüftervorrichtung dar, die den Endabstand t
von 3,0 mm und die radiale Länge r von 2,0 mm hat, die
durchgezogene Linie N stellt die Testdaten der Lüftervorrichtung
dar, die den Endabstand t von 6,0 mm und die radiale Länge r
von 6,0 mm hat, die durchgezogene Linie 0 stellt die
Testdaten der Lüftervorrichtung dar, die den Endabstand t von 1,5
mm und die radiale Länge r von 6,0 mm hat, und die
durchgezogene Linie P stellt die Testdaten der Lüftervorrichtung dar,
die den Endabstand t von 3,0 mm und die radiale Länge r von
6,0 mm hat.
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Die detaillierte Beziehung zwischen dem Endabstand t und dem
Lärmpegel bei der Vergleichslänge von K = 0 ist in Fig. 13
gezeigt, und die detaillierte Beziehung zwischen der radialen
Länge r und dem Lärmpegel bei der Vergleichslänge von K = 0
ist in Fig. 14 gezeigt. Wie es aus den Testdaten der Fig. 13
und 14 zu ersehen ist, kann die Lüftervorrichtung mit der
radialen Länge r zwischen 4,5 mm und 7,5 mm und dem Endabstand
t zwischen 2,0 mm und 4,0 mm den Lärmpegel um mehr als 0,5 dB
reduzieren.