JP2008530414A - アキシャルベンチレータ - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトに構成され、かつ駆動中に高い圧力を有する大きい質量流を発生させるように設計された、回転可能に駆動されるハブを有するクーラー用のアキシャルベンチレータを提供する。
【解決手段】自動車の内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータが、回転可能に駆動されるハブ（２）を有し、前記ハブにベンチレータブレード（１１−１９）が固定されており、前記ベンチレータブレードは半径方向内側に内径（Ｄｉ）によって、半径方向外側には外径（Ｄａ）によって画成される。内径（Ｄｉ）と外径（Ｄａ）の間の比が、４０パーセントより大きい。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転可能に駆動されるハブを有し、そのハブにベンチレータブレードが固定されており、そのベンチレータブレードが半径方向内側において内径によって、半径方向外側において外径によって画成される、特に自動車の、内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータに関する。

この種のベンチレータは、たとえば低速で走行している場合、あるいは車両が停止している場合に、走行風が十分でない場合に、十分な冷却空気量をもたらす、という課題を有している。それぞれ車両の駆動状態に応じて、ベンチレータの必要な給送体積は極めて多様である。速度が低い場合には、冷却空気流の給送のために必要な圧力構築が、ベンチレータによってもたらされる。速度が高い場合には、ベンチレータが空気流をじゃまし、それによって動圧が上昇する。

本発明の課題は、コンパクトに構成されており、かつ駆動中に高い圧力を有する大きい質量流を発生させるように設計された、回転可能に駆動されるハブを有し、そのハブにベンチレータブレードが固定されており、そのベンチレータブレードが半径方向内側において内径によって、半径方向外側において外径によって画成される、特に自動車の、内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータを提供することである。

この課題は、回転可能に駆動されるハブを有し、そのハブにベンチレータブレードが固定されており、そのベンチレータブレードが半径方向内側において内径によって、半径方向外側において外径によって画成される、特に自動車の、内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータにおいて、内径と外径の間の比が、４０パーセントよりも大きいことによって、解決される。

発明を実施する形態

内径と外径の間に囲まれるベンチレータ通過面の寸法は、内燃機関を冷却するための従来のベンチレータにおいては、高速走行の場合、かつベンチレータがオフにされている場合でも十分に大きい空気通過面を保証するために、クーラーの大きさに適合される。本発明によれば、できるだけ小型であって、従って、高速走行の場合に付加的な空気通過面を解放するジャルージをできるだけ大きくすることができる、ベンチレータが形成される。ベンチレータ通過面の内径と外径の間の比は、ハブ比と称される。本発明に基づくハブ比によって、高い出力密度を有するアキシャルベンチレータが提供される。

アキシャルベンチレータの好ましい実施例は、ベンチレータブレードからベンチレータ通過面へ投影されるベンチレータブレード面の、環状のベンチレータ通過面に対する比が、６０パーセントよりも大きいことを特徴としている。ベンチレータブレードからベンチレータ通過面へ投影されるベンチレータブレード面の、環状のベンチレータ通過面に対する比は、カバー比とも称される。本発明に基づくカバー比によって、ベンチレータがノーマルな回転数において十分な空気流を発生させることが、保証される。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、ベンチレータブレードが、空気貫流方向とは逆の方向に三日月形にカットされていることを特徴としている。ベンチレータブレードを三日月形に形成することは、本発明の枠内で特に好ましいことが明らかにされている。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、ベンチレータブレードの前エッジが放物線形状の推移を有していることを特徴としている。ベンチレータブレードの前エッジを放物線状に形成することは、本発明の枠内で特に効果的であることが明らかにされている。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、放物線の起源または頂点が、ベンチレータ通過面の外径と付属のベンチレータブレードの前エッジの交点と一致することを、特徴としている。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、ベンチレータブレードの前エッジにおける迎角がベンチレータ通過面の半径にわたって２０度より大きいことを特徴としている。迎角というのは、ベンチレータブレードの前エッジにおいて、半径と接線との間に形成される角度である。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、ベンチレータブレードのプロフィール長さが、ベンチレータ通過面の半径にわたってほぼ一定であることを特徴としている。プロフィール長さというのは、空気貫流方向ないし軸方向におけるベンチレータブレードの広がりである。

アキシャルベンチレータの他の好ましい実施例は、平均のプロフィール長さからのプロフィール長さの偏差が、±６パーセントよりも小さいことを特徴としている。

たとえば内燃機関を冷却するために用いられる、媒体、特に冷却剤によって貫流される、特に自動車の、内燃機関のためのクーラーであって、前記クーラーがクーラー空気通過面を有しており、前記クーラー空気通過面がいわゆる動圧駆動において、ジャルージによって閉鎖可能な第１の空気流路に沿って空気流によって貫流され、いわゆるベンチレータ駆動においては第２の空気路に沿って空気流によって貫流される、内燃機関のためのクーラーにおいて、上述した課題は、第２の空気流れ路が、クーラーと内燃機関との間に配置されている、上述したベンチレータを通って延びていることによって解決される。

本発明の他の利点、特徴および詳細は、以下の説明から明らかにされ、その説明において図面を参照しながら実施例が詳細に説明される。その場合に請求項および明細書内で述べられた特徴は、それぞれそれ自体単独で、あるいは任意の組合せにおいて、発明の本質をなすことができる。

図１は、アキシャルベンチレータ１を示しており、そのアキシャルベンチレータがハブ２を有しており、そのハブに９つのベンチレータブレード１１から１９が固定されている。ハブは、時計方向に、たとえば（図示されていない）液体摩擦カップリングまたは電動機によって駆動される。アキシャルベンチレータ１と液体摩擦カップリングからなるアグリゲートは、自動車のクーラーを通して冷却空気流を給送するために用いられる。自動車クーラーの構造と機能は、既知であることが前提とされており、ここではこれ以上説明しない。

ベンチレータブレード１１から１９は、共通の内径Ｄｉと共通の外径Ｄａを有している。アキシャルベンチレータ１は、内径Ｄｉと外径Ｄａの間に、空気のための環状の通過面を有している。ハブ２が回転された場合に、ベンチレータブレード１１から１９は、矢印２６で示唆されるように、時計方向に回転する。各ベンチレータブレード１１から１９は、放物線状に形成された前エッジを有している。ベンチレータブレード１１の前エッジは、符号２８で示されている。ベンチレータブレード１２の前エッジは、符号２９で示されている。ベンチレータブレード１１の前エッジ２８に、放物線３０の一部が記入されており、その放物線の頂点または起源３１は、前エッジ２８と外径Ｄａの交点と一致している。

ベンチレータブレード１２の前エッジ２９は、前エッジの接線と付属の半径との間に形成される、迎角αを有している。接線Ｔ１と半径Ｒ１の間に、迎角α１が形成される。接線Ｔ２と半径Ｒ２の間には、迎角α２が形成される。接線Ｔ３と半径Ｒ３の間には、迎角α３が形成される。迎角α１からα３は、それぞれ約４０度である。

図２には、図１に基づくアキシャルベンチレータ１が、図１におけるのと同じ視点で示されており、その場合にベンチレータブレード１１から１９から、外径Ｄａと内径Ｄｉの間に設けられた環状面内へ投影されたベンチレータブレード面が、ハッチングされている。アキシャルベンチレータ１の環状面に対する投影されたブレード面の比は、カバー比と称される。ベンチレータブレード１１から１９のブレード幅は、６０パーセントより大きいカバー比が生じるように、選択されている。外径Ｄａに対する内径Ｄｉの比は、バブ比と称され、本発明に基づくアキシャルベンチレータ１においては４０パーセントより大きい。アキシャルベンチレータ１のベンチレータブレード１１から１９は、後方へ向かって三日月形にカットされている。前エッジ２９と付属の半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の間の角度α１からα３（図１を参照）は、常に２０度より大きい。

ブレード前エッジ^＊は、すべて、ベンチレータブレード１１の前エッジ２８を用いて明らかにされているように、放物線状の推移に従っている。放物線の起源は、ブレード前エッジ２８と、ジャケットとも称される、外径Ｄａの間の接続部にある。プロフィール長さは、半径にわたってほぼ一定である。平均のプロフィール長さからの偏差は、±６^＊＊パーセントより小さい。本発明に基づく設計によって、極めてコンパクトなベンチレータ組立て形状が可能である。極めてコンパクトなアキシャルベンチレータ１によって、クーラーのジャルージ面がその分大きくなることができる。

他の実施例によれば、本発明に基づくアキシャルベンチレータにおいて、ハブランプを設けることができ、そのハブランプはベンチレータのハブに設けることができる。好ましくはベンチレータの圧力側に、それぞれ回転方向に抗して上昇するハブランプを設けることができ、それらハブランプはそれぞれ外側へ向かって外側面によって画成されている。これに関して、ＤＥ４１１７３４２Ｃ１を参照するよう指示し、これをもって明確にその開示内容は本出願の開示内容に属する。

本発明に基づくアキシャルベンチレータを図式的に示す上面図である。 図１に基づくアキシャルベンチレータを示しており、その場合にベンチレータブレードからベンチレータ通過面へ投影されたベンチレータブレード面がハッチングされている。

Claims (10)

1. 回転可能に駆動されるハブ（２）を有し、前記ハブにベンチレータブレード（１１−１９）が固定されており、前記ベンチレータブレードは半径方向内側に内径（Ｄｉ）によって、半径方向外側には外径（Ｄａ）によって画成される、内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータ、特に自動車の内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータにおいて、
   内径（Ｄｉ）と外径（Ｄａ）の間の比が、４０パーセントより大きいことを特徴とする、内燃機関のクーラーのためのアキシャルベンチレータ。
2. ベンチレータブレード（１１−１９）から、内径（Ｄｉ）と外径（Ｄａ）との間に形成されるベンチレータ通過面へ投影されるベンチレータブレード面の、ベンチレータ通過面に対する比が、６０パーセントより大きいことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルベンチレータ。
3. ベンチレータブレード（１１−１９）が、空気貫流方向とは逆の方向に三日月形にカットされていることを特徴とする請求項１と２のいずれか１項に記載のアキシャルベンチレータ。
4. ベンチレータブレード（１１−１９）の前エッジ（２８）が、放物線状の推移を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のアキシャルベンチレータ。
5. 放物線の起源ないし頂点が、ベンチレータ通過面の外径（Ｄａ）と付属のベンチレータブレード（１１）の前エッジ（２８）の交点と一致することを特徴とする請求項４に記載のアキシャルベンチレータ。
6. ベンチレータブレード（１１−１９）の前エッジ（２９）における迎角（α１、α２、α３）が、ベンチレータ通過面の半径（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）にわたって２０度より大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のアキシャルベンチレータ。
7. ベンチレータブレード（１１−１９）のプロフィール長さが、ベンチレータ通過面の半径にわたってほぼ一定であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアキシャルベンチレータ。
8. 平均のプロフィール長さからのプロフィール長さの偏差が、±６パーセントよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載のアキシャルベンチレータ。
9. ハブランプが設けられており、前記ハブランプがベンチレータのハブに設けられており、前記ハブが好ましくはベンチレータの圧力側に、それぞれ特に回転方向に抗して上昇するように形成されており、かつそれぞれ外側へ向かって外側面によって画成されており、その場合に好ましくはハブ半径が軸方向において実質的に一定であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のアキシャルベンチレータ。
10. 内燃機関のためのクーラー、たとえば内燃機関を冷却するために用いられる媒体特に冷却剤によって貫流される自動車の内燃機関のためのクーラーであって、前記クーラーがクーラー空気通過面を有しており、前記クーラー空気通過面がいわゆる動圧駆動において、ジャルージによって閉鎖可能な第１の空気流路に沿って空気流によって貫流され、いわゆるベンチレータ駆動においては第２の空気路に沿って空気流によって貫流され、前記第２の空気路が請求項１から９のいずれか１項に記載のベンチレータを通って延びており、前記ベンチレータがクーラーと内燃機関との間に配置されている、内燃機関のためのクーラー。

Images