JP2022527371A - ファン - Google Patents

Abstract

ブレードを備えたインペラと、インペラを回転させる電気モータと、インペラの回転時の空気体積流量を求める手段とを備えるファン、特に、軸流ファン、好ましくは、後方湾曲ラジアルファン。空気体積流量を求める手段は、空気流中に設けられる体積流量測定ホイールを備え、体積流量測定ホイールは、インペラの上流で流入側に設けられる。空気体積流量は、体積流量測定ホイールの回転速度から算出されるか、または導出される。【選択図】 図１

Description

本発明は、ファン、特に、軸流ファン、好ましくは、後方湾曲遠心ファンに関する。
ファンの基本的設計に関しては、一例として、ＤＥ １０ ２０１７ ２０９ ２９１ Ａ１が参照される。

そのようなファンは、ブレードを備えたインペラを有し、このインペラは、電気モータにより駆動される。
特に、そのようなファンを制御するために、このファン動作中の空気体積流量を求める必要がある。
従来、これは、電気モータの（特に、引き込まれた流量の）電気データのみに基づくものであった。
しかし、トルク特性の曖昧さに起因して、空気体積流量を一義的に算出することはできない。
また、差圧測定を用いた空気体積流量の算出が周知である。
これは、時間がかかり、多くの用途にとって大きすぎる不正確さが含まれる。

特に、前方湾曲ラジアルファンの場合、空気体積流量は、軸トルクを用いて求められている。
それ以外の場合、空気体積流量の算定は、差圧測定により、または、インペラアネモメータを用いて、ファン下流側で行われている。
この点に関しては、ＷＯ ２０１８／０３６８０２ Ａ１が参照される。
周知の空気体積流量の測定または算定は、一方では、時間がかかり、他方では、不正確である。
したがって、これらは、ファン制御（一定体積流量制御）の基礎としては限定的に好適でしかない。

したがって、本発明の目的は、ファン動作中の空気体積流量を単純な技術手段により求めることができるような、一般的なファンを設計し、さらに発展させることである。
そのような空気体積流量の算定に基づいて、単純なファン制御機構を新たに作ることができるはずである。
また、本発明に係るファンは、競合する製品からは区別されるべきである。

上記目的は、請求項１の特徴により達成される。
この場合、インペラの回転時の空気体積流量を求める手段がファンに割り当てられる。
この空気体積流量を求める手段は、空気流中に設けられる体積流量測定ホイールを備え、この体積流量測定ホイールは、インペラの上流である流入側に設けられている。
そして、空気体積流量は、体積流量測定ホイールの回転速度から算出されるか、または、導出される。
これは、ファンの空気体積流量がそのような体積流量測定ホイールの回転速度から十分な正確さで導出できるという知見に基づいている。
この目的のために必要とされる構造的手段、すなわち、体積流量測定ホイールを、必要に応じて、さらなるハードウェアおよびソフトウェアとともに設けることは、後述される体積流量測定ホイールと、前述した手段のさらなる部材との両方に関して、きわめて単純であり、従来のファンに簡単に組み入れることができる。

そして、この体積流量測定ホイールは、インペラの軸と略同軸に設けられ、これにより、体積流量測定ホイールの取り付けが単純化される。
同様のことが、体積流量測定ホイールがモータの近傍に設けられる構成に適用される。
両方の測定は、体積流量測定ホイールの単純な取り付けを可能にするだけでなく、その上、体積流量測定ホイールを通る空気流の妨げがほんのわずかであることを確実にする。
また、特に、体積流量測定ホイールが流入側に設けられていることから、この体積流量測定ホイールの具体的な構成を用いて、一方では、ノイズ発生に関して、他方では、性能または効率に関して、流れに有利な影響を与える。

体積流量測定ホイールの取り付けに関して、この体積流量測定ホイールは、インペラの上流である流入側、特に、入口ノズルの上流に設けられた構造体に取り付けられている。
この構造体は、ファンの機能性部品、例えば、この保護格子または流入側格子である。
このようにして、さらなる設計労力を必要とすることなく、ファンの既存の機能性部品を用いることができる。

体積流量測定ホイールは、回転ホイールである。
したがって、これは、モータの軸またはシャフト、好ましくは、必要に応じて拡張されたシャフトに回転可能に取り付けられている。

体積流量測定ホイールは、ファンの流入領域における流れ断面にわたって延在し、体積流量測定ホイールの外径は、流れ断面の最大半径の７５％未満である。

測定値が導出される体積流量測定ホイールの信号に依存することは、この上述した通りである。
体積流量測定ホイールの信号は、電気および／または磁気および／または音響および／または振動のセンサ技術／センサを用いて生成されるとよい。
したがって、電磁誘導測定、ホールセンサを用いた測定、光学測定、音響測定、または振動測定も用いられてよい。
したがって、磁気および／または光反射および／または電気素子は、体積流量測定ホイールの上に／内に、および／または、モータのロータの上に／内に、および／または、ファンの入口ノズルの上に／内に設けられている。
ここで、さらに設けられるセンサ技術を用いて、ファンの部材間、特に、モータとセンサ技術間の相互作用を利用することができる。

空気体積流量を求めるために、物理的変数または合成された量を求めるとよい。
例えば、ロータ磁石と、体積流量測定ホイール上の電気素子との相互作用が用いられてよい。
ステータと体積流量測定ホイールとの間の、ロータの開口部を通した光アクセスも用いられてよい。
モータのステータと体積流量測定ホイールとの間の光アクセスも用いられてよい。
また、電気信号は、導電性素子を介して、例えば、モータ／体積流量測定ホイールのシャフトを介して伝達されてよい。
体積流量測定ホイールの音響シグネチャが測定されてよく、同様に用いられてよい。
特に、インペラ、または、そのブレードとの相互作用に起因する音響現象／シグネチャも用いられてよい。

空気体積流量を求める手段の一部である、磁気および／または光反射および／または電気素子は、体積流量測定ホイールの上に／内に、モータのロータの上に／内に、および／または、ファンの入口ノズルの上に／内に、および／または、インペラの上流である流入側に設けられた構造体上に設けられるとよい。
上記実施形態によると、空気体積流量を求めるために、ファンの部材と上記電気素子との間の相互作用を用いて、物理的変数または合成された量を得てよい。

基本的には、空気体積流量は、インペラの回転速度の影響を受けずに、または、インペラの回転速度を少なくともある程度考慮に入れる補正係数を考慮に入れることなく、求められる。
また、体積流量測定ホイールの回転速度は、直接的に静止基準系に関して、体積流量測定ホイールの信号から求めることもできる。
また、ファンのインペラの回転速度に対する体積流量測定ホイールの回転速度は、体積流量測定ホイールの信号から求められてよい。

さらに、体積流量測定ホイールの回転速度は、体積流量測定ホイールの信号から、インペラの回転速度、および、インペラと体積流量測定ホイールとの間の相対速度の和として求められてよい。
本質的なことは、空気体積流量を信頼性高く求めることである。

空気体積流量を求める手段のハードウェア構成要素は、インペラには依存せずに、モータに割り当てられるか、または、モータに一体化されている。
そのため、空気体積流量を求める手段は、さらなる設置空間を一切必要としない。
体積流量測定ホイールは、入口側ですでに利用可能な空間を使用し、流れを促進し、ノイズを低減するために用いることができる。

空気体積流量を求める手段のハードウェア構成要素は、さらなる有利な実施形態において、インペラには依存せずに、インペラの上流である流入側の構造体に設けられるか、本質的に割り当てられるか、または、一体化される。
そのため、空気体積流量を求める手段は、さらなる設置空間を一切必要としない。
体積流量測定ホイールは、入口側ですでに利用可能な空間を使用し、流れを促進し、ノイズを低減するために用いることができる。
必要に応じて、流入側の構造体に一体化された体積流量測定ホイールは、ファン用のモジュールとして、そのインペラに関係なく用いることができる。
様々なインペラ、入口ノズル、下流デフレクタ、または、設置状況について、体積流量測定ホイール、および、必要に応じて、インペラの回転速度に基づいて空気体積流量を求めるために、様々な校正値が保存され、用いられてよい。

さらに、体積流量測定ホイールの信号および得られる測定データ、特に、信号および測定データから求められた空気体積流量がファンの制御に送られることは、特に重要である。
この制御は、特に、予め設定されるか、または、予め設定可能な空気体積流量を維持するために用いられてよい。
これは、特に変化する動作条件にも適用される。
このようにして、制御機構が単純な手段により作られる。

ここで、本発明を発展させるための様々な可能性が存在する。
この目的のため、一方では、請求項１に従属する請求項が参照され、他方では、図面に基づく、本発明に係るファンの実施形態について、以下の説明が参照される。
図面を参照して本発明の好ましい実施形態と、さらなる実施形態も説明される。

本発明に係る、流れ断面の径方向領域の略全体にわたって延在する体積流量測定ホイールを備えるファンの一例を示す、軸方向の流入側から見た平面図である。 本発明に係る、流れ断面の径方向内側領域のみにわたって延在する体積流量測定ホイールを備えるファンの一例を示す、軸方向の流入側から見た平面図である。 図２の体積流量測定ホイールを備えるファンを示す、側方から見たファン軸を通る面の断面図である。 図１の体積流量測定ホイールを備えるファンを示す、ファン軸を通る面において側方から見た断面図である。 ブレードまたはその流入側縁部が大きく湾曲して延在する体積流量測定ホイールのさらなる実施形態を示す、流入側から斜めに見た斜視図である。 流入側格子に取り付けられる図５の体積流量測定ホイールを示す、流入側格子の下流側から斜めに見た斜視図である。 図６の流入側格子を備えるファンを示す、流入側から斜めに見た斜視図である。 体積流量測定ホイールと流入側格子へのその取り付けが視認可能な、図７のファンを示す、斜視図かつインペラの回転軸を通る面の断面図である。

図１は、体積流量測定ホイール２を備えるファン１の軸方向の流入側から見た平面図である。
体積流量測定ホイール２は、ほぼその最も隙間のない箇所において、入口ノズル５の流れ断面の径方向領域の略全体にわたって延在する。
体積流量測定ホイール２は、ハブ７とこれに取り付けられるブレード６とにより構成されている。
実施形態において、体積流量測定ホイール２には、ファン１のインペラ３またはそのブレード９への流入にもたらすじょう乱を最小化する３つのブレード６が設けられている。
２～１３個のブレード６を備える実施形態が考えられる。

そして、体積流量測定ホイール２は、ベアリング１９（図３参照）を用いてシャフト１３に対して回転可能に取り付けられる。
そして、このシャフト１３は、モータ４のロータ１１の回転速度、つまり、ファン１のインペラ３の回転速度で回転する。
シャフト１３は、モータ４の拡張されたシャフトである。
可能な限り低い摩擦トルクのベアリング構成（ボールベアリング、プレーンベアリング等）により、体積流量測定ホイール２は、自在に、シャフト１３とその回転運動に依存せずに回転することができる。
体積流量測定ホイール２の回転速度は、ファンインペラ３に入口ノズル５を通して入る空気体積流量、つまり、ファン１により送られる空気体積流量の好適なインジケータとなる。
空気体積流量を求めるために、体積流量測定ホイール２の回転速度を求める必要がある。

図２は、体積流量測定ホイール２を備えるファン１のさらなる実施形態の軸方向の流入側から見た平面図を示す。
この体積流量測定ホイール２は、入口ノズル５の流れ断面の径方向内側領域のみにわたって延在する。
そのため、空気体積流量の算定の正確度は、図１の実施形態と比較して、わずかに減少する場合がある。
しかし、体積流量測定ホイール２は、よりコンパクトで、製造費用がより低く、入口ノズル５を通って流入する空気にもたらされるじょう乱がより小さいため、ノイズ発生と効率の点で有利である場合がある。

体積流量測定ホイール２のブレード６は、特別な仕方で形成されているため、空気体積流量の結果、流速に略比例する、体積流量測定ホイール２の好適な回転速度が設定される。
この比の比例定数は、ブレード６の設計により制御することができる。
ブレード６は、航空機のエーロフォイルの断面と同様の断面を有している。
ブレード６の後縁は、薄く、好ましくは、１ｍｍ未満である。
ブレード６は、ねじれており、つまり、ブレード角度は、半径によって、つまり、ファン軸からの距離によって変化する。
前縁は、よれや角がない、やや丸められた形状を有している。
径方向外端において、ブレード６は、自由に延在する。
他の実施形態において、ブレード６は、リングによって互いに連結されてよく、これは体積流量測定ホイール２の安定性に関して有利ではあるが、入ってくる空気へのさらなる流れ抵抗を意味する。
実施形態において、ブレード６は、ファン軸から見て径方向に沿って略延在しているが、これにより、回転速度に起因する動作中の曲げ応力と変形が小さく留まることが達成される。
他の実施形態における体積流量測定ホイールのブレードの径方向外端は、特別な形状であってもよく、例えば、ウイングレット形状またはテーパ形状であってよい。
体積流量測定ホイールのブレードは、ループ状の構成を有してもよく、または、径方向外側領域において一対となって互いに連結されてもよい。

図３は、ファン軸を通る面の断面図において側方から見た、図２の体積流量測定ホイールを備えるファン１を示す。
動作中、ハブリング１０と、カバーリング８と、それらの間に延在するブレード９とにより構成されるファンインペラ３は、モータ４により駆動される。
ファン１のインペラ３は、取り付け部材１５により、モータ４のロータ１１に取り付けられている。
実施形態において、モータ４は、外部ロータモータであり、ロータ１１から構成され、ロータ１１は、ステータ１２の径方向略外側に設けられている。
エアギャップ２１は、ロータ１１とステータ１２との間に形成されている。
ステータ１２に対してロータ１１を支持するために、シャフト１３は、ファン軸の領域に形成され、ロータ１１に固定して連結され、部分的にステータ１２の内側に延在する。
シャフト１３は、ベアリング１８を介してステータ１２に回転可能に連結されている。
ステータ１２は、電気素子用の受け入れ領域１７を有している。
図中に明示されていない永久磁石は、ロータ１１において、径方向外側領域に備えられる。

実施形態において、シャフト１３は、ステータ１２から離れた側に、ロータ１１を越えて、入口ノズル５の領域内へと延在する。
この領域におけるシャフト１３に、体積流量測定ホイール２は、シャフト１３に対して回転自在に取り付けられ、ベアリング１９を用いて連結されている。
これにより、体積流量測定ホイール２は、モータ４のロータ１１の回転速度に依存しない回転速度を得ることができる。
体積流量測定ホイール２の回転速度は、インペラ３に右側から入口ノズル５を通って入りファンによってその回転速度の結果として送られる空気体積流量により、定められる。
体積流量測定ホイール２の回転速度は、センサシステムによって測定され、空気体積流量を求めるために用いられている。
実施形態において、体積流量測定ホイール２は、入口ノズル５の流れ領域の径方向内側部のみにわたって延在することを見て取ることができる。

図４は、ファン軸を通る面の断面図において側方から見た、図１の体積流量測定ホイール２を備えるファン１を示す。
図３の実施形態と比較して、この実施形態では、そのブレード６を備える体積流量測定ホイール２が、入口ノズル５の流れ領域の径方向略全体にわたって延在することを見て取ることができ、これにより、空気体積流量は、いっそうさらに精度よく検出されることになる。
これは、特に、乱れた、非対称な流入条件の存在下に適用される。
しかし、そのような体積流量測定ホイール２は、また、サイズが大きくなり、製造がより複雑になり、流入にもたらされるじょう乱が大きくなるため、ノイズが大きくなり効率が低下する場合がある。

図２および図３の実施形態におけるように、体積流量測定ホイール２は、動作中、モータ４のロータ１１に対して相対的な回転速度を有している。
体積流量測定ホイール２の回転速度を求めるには、ロータ１１に対する相対速度を求めて、ロータ１１の回転速度に加算してよく、または、体積流量測定ホイール２の回転速度を静止系に対して、例えば、ステータ１２に対して直接求めてよい。
ステータ１２と体積流量測定ホイール２のブレード６との間の光アクセスは、例えば、ロータ１１の開口部１４を通して実現されてよい。
この開口部１４は、エアギャップ２１を通る、ファンインペラ３の流入領域の方への冷却空気流を可能にしている。

回転速度の測定のために、体積流量測定ホイール２の１つまたは複数のブレード６に手段が設けられてよく、例えば、リフレクタ、永久磁石、または、電気素子、例えば、コイルまたはホールセンサが設けられてよい。
永久磁石を備えるロータ１１に対する相対速度の結果、体積流量測定ホイール２に発生する交番磁界が利用されてよい。
センサまたは信号伝達装置、例えば、永久磁石、音響信号伝達装置、または発光ダイオードも静止部（ステータ１２または入口ノズル５）に取り付けられてよい。
センサ信号は、処理され、さらに、電子システムで利用されてよく、電子システムは、有利には受け入れ領域１７に設けられている。

図５は、さらなる実施形態である体積流量測定ホイール２の流入側から斜めに見た斜視図である。
体積流量測定ホイール２は、ベアリング用受け入れ領域２０を有するハブ７と、移行部２５でハブ７と連結されるブレード６とを備えている。
移行部２５は、丸められており、良好な強度を有している。
ブレード６は、流れ方向から見てブレード６の前側に位置する流入側縁部２３と、流れ方向から見てブレード６の後側に位置する流出側縁部２４とを有している。
実施形態におけるブレード６、その流入側縁部２３およびその流出側縁部２４は、大きく湾曲している。
これは、流入側縁部２３の内方部３２が、ある程度軸平行の流入に最適化されているか、好適であり、外方部３３が、ある程度略軸に向かって流れる径方向の流入に最適化されているか、好適であるという事実に基づいている。
特に、内方部３２と外方部３３との間の移行領域において、流入側縁部２３またはブレード６は、大きく湾曲している。

実施形態における合計８個のブレード６の２つの対向する側に、受け入れ領域２２がそれぞれ１つの磁石用に形成されている。
磁石は、動作中に磁石と対向して位置するセンサ、有利には、ホールセンサとの相互作用により速度を検出するために用いられる。
磁石は、１つまたは複数のブレード６に鋳造されるか、貼り付けられるか、押圧されるか、または、固定されてよい。
全体的には、体積流量測定ホイール２の過度な不均衡を回避するため、円周方向に均一に配設される少なくとも２つの磁石を備えている。

図６は、下流側から斜めに見た、流入側格子２６に取り付けられ支持される、図５に示す体積流量測定ホイール２の斜視図を示す。
流入側格子２６は、図８に示すファン１の入口ノズル５の前方に取り付けられている。
流入側格子２６の代わりに、体積流量測定ホイール２用の別のタイプの支持構造体、例えば、接触保護格子または支持構造部材も用いられてよいが、その支持構造体が、入口ノズル５への流入を著しく阻害しない場合に限られる。
図示される流入側格子２６は、ファン１、ノズル５、または、ノズルプレート２９（図８参照）の取り付け部２７に取り付けられている。
ポンプにより輸送される媒体は、流入側格子２６を通り、流れ開口部２８を通って流れ、流れ開口部２８は、流れる間の損失が低いように設計されている。
流入側格子２６は、ファンの効率を増加させることもでき、流入割合を均一化することによりノイズ放出を低減することもできる。

体積流量測定ホイール２は、流入側格子２６の軸と略一致するファン軸の領域において、流入側格子２６の内側に、つまり、流入側格子２６の下流方向において、流入側格子２６に回転可能に取り付けられている。
回転可能に固定されるように流入側格子２６に連結され、この流入側格子２６に一体化されるか、または、締結される軸３４は、体積流量測定ホイール２を支持する役割を果たす。
ファン動作中の空気速度の結果、体積流量測定ホイール２は、流入側格子２６に対して回転し、その回転速度を測定することにより、動作中の空気体積流量を良好な正確さで求めることができる。

流入側格子２６を通る流入の均一さも、特に、非対称または乱れた流入の場合に、空気体積流体の測定の正確さと経時的安定性に有益な影響を与える。
体積流量測定ホイール２のブレード６の流入側縁部２３は、流入側格子２６と対向し、離間して流入側格子２６の内側輪郭に従っている。
正確な空気体積流量の測定を達成するために、体積流量測定ホイール２は、軸３４を中心とするその回転を考える場合、流れが通過する領域の大部分、例えば、少なくとも９０％を、流入側縁部２３によりカバーする。
流入側格子２６は、径方向外側領域に、より多くの径方向流れを有し、径方向内側領域に、軸方向流れを有している。
図５に関してすでに説明したように、体積流量測定ホイール２は、その内方部３２と外方部３３とにより、この流れパターンに良好に適合する。

図７は、流入側から斜めに見た、図６に示す流入側格子２６を備えるファン１の斜視図である。
ファン１の動作中、ハブリング１０と、カバーリング８と、それらの間に延在するブレード９とを備えるインペラ３は、その軸を中心に略時計回りに回転する。

回転の結果、ポンプにより輸送される媒体は、流入側格子２６の流れ開口部２８を通って引き込まれる。

流入側格子２６は、ファン１、この場合は、ノズルプレート２９の取り付け部２７に、例えば、不図示のネジにより取り付けられる。
図７において、流入側格子２６により視認不能な入口ノズル５は、ノズルプレート２９に一体化されるか、取り付けられる（図８参照）。
流入側格子２６を通って流れた後、ポンプにより輸送される媒体は、この入口ノズル５を通ってインペラ３内に入り、インペラ３内では径方向外側に送られ、径方向外側開口部においてインペラ３外に流出する。
ここでは、流入側格子２６は、視認不能な体積流量測定ホイールを、すなわち、流入側格子２６の内側に取り付けるのに好適な、囲まれた中央領域３０を有している。
送られる媒体の体積流量の全体が、流入側格子２６を通過する。
ある程度、ノズルプレート２９に対向する、径方向外側領域において、入口速度は、ある程度径方向に向けられる。
軸または中央領域により近い領域において、入口速度は、より軸方向に向けられる。

図８は、斜視図かつインペラ３の回転軸を通る面の断面図において、図７のファン１を示す。
体積流量測定ホイール２と、流入側格子２６へのその取り付けが、明瞭に図示されている。
体積流量測定ホイール２を取り付けるための軸３４は、受け入れ領域３１を介して流入側格子２６の中央領域３０に固定され、インペラ３の軸と略同軸である。
受け入れ領域３１は、ワンピースに流入側格子２６に一体化されてよく、または、別体として、流入側格子２６に、例えば、クリップされるか、貼り付けられてよい。
軸３４は、受け入れ領域３１に鋳造されるか、貼り付けられるか、押圧等されてよい。体積流量測定ホイール２は、ベアリングを用いて軸３４に取り付けされている。
実施形態例において、不図示の２つのベアリングが設けられている。
体積流量測定ホイール２において、ベアリングは、受け入れ領域２０において挿入され、受け入れ領域２０は、ハブ７内にこの目的のために設けられている。
このようにして、体積流量測定ホイール２は、流入側格子２６に対して、ファン１のインペラ３を駆動するモータ４のロータ１１に依存せず、自由に回転することができる。

ファン１のインペラ３は、この場合、インペラ３内に鋳造され、ロータ１１上に押圧される薄板金属ディスクである取り付け部材１５を用いて、モータ４のロータ１１に取り付けられる。
図１～図４の実施形態と比較して、体積流量測定ホイール２は、ここでは、ファン動作中に同様に静止している軸３４に取り付けられている。
このことが、特に、低いベアリング摩擦に有利であるのは、図１～図４では体積流量測定ホイール２が取り付けられているロータ１１つまりインペラ３よりも、体積流量測定ホイール２が広い動作範囲にわたって大幅にゆっくりと回転する傾向があるからである。
図７および図８は、体積流量測定ホイールが、ブレード９を備えるインペラ３からさらに離間しているため、インペラ３またはブレード９と、体積流量測定ホイール２との間の、速度または動作点の従属性としての相互作用は、より小さくなる。
これにより、インペラ速度を含まなくても、輸送媒体の体積流量をさらに正確に定めることが可能になる。

例えば、動作中の体積流量測定ホイールの回転速度は、上述のように求められてよい。
有利な方法において、１つまたは複数の磁石は、体積流量測定ホイール２に取り付けられるか一体化されるか、体積流量測定ホイール２は、なんらかの方法で着磁させられる（図５参照）。
磁石の回転軌道に対向して、体積流量測定ホイール２の回転速度を定めるために磁石と相互作用するセンサ、例えば、ホールセンサは、静止部に取り付けられる必要がある。
そのようなセンサは、例えば、流入側格子２６に一体化されてよく、流入側格子２６に取り付けられてよく、または、ノズルプレート２９もしくは入口ノズル５の内側に取り付けられてよい。
センサは、好適な支持部を有する取り付け部２７（図７参照）の領域において、入口側格子２６に締結されてもよい。

完全を期すために、ファン１のすべての構成要素が記載されているわけではないことに留意されたい。
特に、例えば、モータ４のステータ１１をノズルプレート２９に取り付けるモータの支持部は、明瞭性の観点から記載されていない。
ファン１は、記載されていないさらなる構成要素を備えてよい。

本発明のさらなる形態については、繰り返しを避けるため、本明細書の一般部分と添付の特許請求の範囲が参照される。

最後に、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載されている発明を論ずる役割を果たすのみであって、実施形態を限定するものではない。

１・・・ファン
２・・・体積流量測定ホイール
３・・・ファンインペラ
４・・・モータ
５・・・入口ノズル
６・・・体積流量測定ホイールのブレード
７・・・体積流量測定ホイールのハブ
８・・・インペラのカバーリング
９・・・インペラのブレード
１０・・・インペラのハブリング
１１・・・モータのロータ
１２・・・モータのステータ
１３・・・体積流量測定ホイールを支持するシャフト
１４・・・ロータの流入側の開口部
１５・・・ロータ上のファンインペラの取り付け部材
１６・・・入口ノズル取り付け部
１７・・・モータのステータにおける電気素子用の受け入れ領域
１８・・・ロータの支持部
１９・・・シャフト上の体積流量測定ホイールの支持部
２０・・・ベアリング用受け入れ領域
２１・・・ロータとステータとの間のエアギャップ
２２・・・磁石用受け入れ領域
２３・・・体積流量測定ホイールのブレードの流入側縁部
２４・・・体積流量測定ホイールのブレードの流出側縁部
２５・・・体積流量測定ホイールにおけるブレードからハブへの移行部
２６・・・入口側格子、流入側格子
２７・・・入口側格子の取り付け部
２８・・・入口側格子の流れ開口部
２９・・・ノズルプレート
３０・・・入口側格子の中央領域
３１・・・入口側格子における軸の受け入れ領域
３２・・・流入側縁部の内方部
３３・・・流入側縁部の外方部
３４・・・体積流量測定ホイールを支持する軸

Claims (15)

1. ブレードを備えたインペラと、前記インペラを回転させる駆動手段と、前記インペラの回転時の空気体積流量を求める手段とを備えるファン、特に、軸流ファン、好ましくは、後方湾曲ラジアルファンにおいて、
   前記空気体積流量を求める手段が、空気流中に設けられる体積流量測定ホイールを備え、
   前記体積流量測定ホイールが、前記インペラの上流で流入側に設けられ、
   前記体積流量測定ホイールの回転速度から空気体積流量が、算出されるか、または、導出される、ファン。
2. 前記体積流量測定ホイールが、前記インペラの軸と略同軸に設けられている、請求項１に記載のファン。
3. 前記体積流量測定ホイールが、前記駆動手段であるモータの近傍に設けられている、請求項１または請求項２に記載のファン。
4. 前記体積流量測定ホイールが、前記インペラの上流で流入側、特に入口ノズルの上流に設けられた構造体に取り付けられ、
   前記構造体が、前記ファンの機能性部品、例えば、保護格子または流入側格子である、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のファン。
5. 前記体積流量測定ホイールが、前記モータの軸またはシャフト、好ましくは、必要に応じて拡張されたシャフトに回転可能に取り付けられている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のファン。
6. 前記体積流量測定ホイールが、流れ断面の径方向内側領域にわたって延在し、
   前記体積流量測定ホイールの外径が、流れ断面の最大半径の７５％未満である、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のファン。
7. 前記体積流量測定ホイールの信号が、電気および／または磁気および／または音響および／または振動の手段を用いて生成される、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のファン。
8. 磁気および／または光反射および／または電気素子が、前記体積流量測定ホイールの上に／内に、および／または、前記モータのロータの上に／内に、および／または、入口ノズルの上に／内に設けられ、
   前記ファンの部材間、特に、前記モータの部材間の相互作用を利用することができ、かつ／または前記空気体積流量を求めるために物理的変数を求めることができる、請求項７に記載のファン。
9. 前記空気体積流量が、前記インペラの回転速度の影響を受けずに、または、前記インペラの回転速度を少なくともある程度考慮に入れる補正係数を考慮に入れることなく、求められる、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のファン。
10. 前記体積流量測定ホイールの回転速度が、直接的に静止基準系に関して前記体積流量測定ホイールの信号から求められる、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のファン。
11. 前記インペラの回転速度に対する前記体積流量測定ホイールの回転速度が、前記体積流量測定ホイールの信号から求められる、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のファン。
12. 前記体積流量測定ホイールの回転速度が、前記体積流量測定ホイールの信号から、前記インペラの回転速度、および、前記インペラと前記体積流量測定ホイールとの間の相対速度の和として求められる、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のファン。
13. 前記空気体積流量を求める手段のハードウェア構成要素が、前記インペラには依存せずに、前記モータに割り当てられる、請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載のファン。
14. 前記空気体積流量を求める手段のハードウェア構成要素が、前記インペラには依存せずに、前記インペラの上流で流入側に設けられた構造体に本質的に割り当てられる、請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載のファン。
15. 前記体積流量測定ホイールの信号および得られる測定データ、特に求められた空気体積流量が、特に変化する動作条件下でも予め設定されるか、または、予め設定可能な空気体積流量を維持するために、前記ファンの制御に送られる、請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載のファン。

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