JP6357424B2 - ディフューザー、その種のディフューザーを有するベンチレーター、並びに、その種のベンチレーターを有する装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１から１２に記載のディフューザー、請求項１３から１５に記載のベンチレーター並びにその種のベンチレーターを有する請求項１６から１９に記載の装置に関するものである。

図１２は、従来技術（特許文献１）に従う据置型装置を示し、これはハウジングとともに設けられている。その上面には熱交換器上に配設されているベンチレーターが存在する。ベンチレーターは空気を外へ吐き出すので、力学上の全エネルギーはベンチレーター排出部で失われている。

パイプライン、ベンチレーター、及びその種の構成要素の排出部での著しい流れ損を減少するために、流出ディフューザーが投入される（特許文献２、特許文献３）。例えば卓上冷却器のような装置では、しかしながら、半径方向においては限定されて供される空間のみが存在する。流出ディフューザーは円形状の接続部を有しているので、流出ディフューザーを有するベンチレーターを、互いに密に並べることは出来ない。しかしながらそれは、この種の装置においてしばしば必要であり、その際、ベンチレーターは複数列に渡り互いに密に配設されなければならない。複数のベンチレーターを有する装置では従って、多くのスペースが失われる。ディフューザーの間には、増大される損失を導く局地的な死水領域が発生する。

ＤＥ ３５ １５ ４４１ ＤＥ ２０ ２０１１ ００４ ７０８ Ｕ１ ＦＲ ２７ ２８ ０２８

本発明は、一般的なディフューザー、一般的なベンチレーター及び装置を、構造的に複雑な形成を必要とすることなしに、装置上のスペースを最適に利用することが出来るように、形成するという課題に基づいている。

この課題は、一般的なディフューザーにおいては、本発明に従い、請求項１、６或いは９の特徴部分の特徴を用いて、一般的なベンチレーターにおいては、本発明に従い、請求項１３、１４或いは１５の特徴部分の特徴を用いて、また、請求項１６の特徴を有する装置において、解決される。

請求項３に係る本発明に従うディフューザーにおいては、壁部の側面の間の移行部は、高さ方向に、ねじれ部を有しており、これはディフューザーを通る空気の流れの旋回を導く。移行部は従って、ディフューザー壁部の高さ方向において、直線に沿ってではなく、対応的に曲げられて、延びている。移行部領域は、ディフューザー内の空気の流れ方向、或いは、ベンチレーターの回転輪後方の流れの旋回に続くように、形成されている。それに基づいて、この移行部の領域では、最小の損失のみがもたらされる。ディフューザー壁部自体は、少なくとも放出部に角型の輪郭を有しており、なお、角型の輪郭は、ディフューザー壁部の側面の間の移行部が丸められて延びていてもよい、と解することも出来る。角型の形態は、複数のディフューザーを僅かな間隔のみをおいて並べて設置出来るので、限定されて供される空間のみが存在し又複数のディフューザーが必要とされる装置において、これらを直接互いに左右に並べて、一列又は複数列に前後に並べて配設することが出来る。ディフューザーは流入部にて丸型の断面を有するので、本発明に従うディフューザーは、接続領域が通常丸く、或いは、円形に形成される従来のベンチレーターに接続させることが出来る。それゆえ、本発明に従うディフューザーは、既存のベンチレーターに取り付けることも出来る。

ディフューザー壁の排出部は、有利には四角形の輪郭を有しているので、隣接するディフューザーは、それらの個々の輪郭側で、互いに接触して、又は、互いに前後及び／又は左右にごく僅かな間隔をもって、位置決めされることが出来る。それにより、面は、流れの速度を遅らせるために、最適に利用される。

個々の装置の面の形態に応じて、ディフューザー壁部は少なくとも排出部にて、三角形、四角形、六角形、又はその他の多角形状の輪郭を有することも出来る。その際、四角形の輪郭が有利であるのは、取付面が対応する四角形の輪郭を有する場合である。

ディフューザー壁部がその高さの大部分に渡り角型の輪郭を有する場合、最適な形成がもたらされる。互いに前後及び／又は左右に並んでいるディフューザーは、従って、ごく僅かな間隔をおいて、又は、互いに接触した状態で配設され得る。それにより、対応する装置面のほぼ完全な利用が可能である。

角型のディフューザー壁部の側面は、有利には、連続的に曲げられて互いに移行し、それによって、最適な流れ比がもたらされる。

ディフューザーの断面は、好ましい形態では、流れの方向で増大し、これは、流れの速度を減少するために有利である。ディフューザーの断面が流入端部からまず減少し、その後増大する場合、有利である。それにより、流れは、僅かな損失のみで、増大する断面領域において遅延され得る、これにより、高い拡散効率がもたらされる。

有利には、ディフューザーは少なくとも一つの更なる壁部を備えており、この壁部は間隔をおいてディフューザー壁部に取り囲まれている。この更なる壁部によって、最適な流れ比がもたらされる。

ディフューザーの壁部は、この場合、同一の高さを有することも出来るが、選択的に異なる高さであってもよい。したがって、非常に簡潔に、ディフューザー壁部の適切な形態によって所望の流れ比を達成することが、可能となる。

ディフューザーの更なる壁部は、有利には、外側の壁部と類似して形成されている。従って、更なる壁部は有利な方法では、少なくとも排出部において角型の断面を有している。

更なるディフューザー壁部の側面は、有利には連続的に曲げられて互いに移行する。

請求項１に係るディフューザーは、更なる壁部が流入部において、丸い輪郭を有し、この輪郭が更なるディフューザー壁部の高さに渡って連続して角型の断面へと移行することによって、特徴付けられる。従って、少なくとも一つの更なるディフューザー壁部を使用する場合においても、流れ比が明らかに改善される。

請求項６に係る本発明に従うディフューザーは、更なる角型のディフューザー壁部の側面の間の移行部が高さ方向において旋回部或いはねじれ部を有することによって、特徴付けられる。

請求項８に係る構成においては、最適な比がもたらされる。両ラジアル線（放射方向線）の間の角度の選択、並びに、ベンチレーターの直径とディフューザーの軸方向長さの間の比の選択に関して、流れの比を最適的にそれぞれの利用状況に適応させることが出来る。この角度と寸法比率の間の関係は、ディフューザー外側壁部にとってのみならず、場合によっては設けられる更なるディフューザー壁部にとっても、成り立つ。その際、値は、全ての壁部において同一であってもよいし、壁部ごとに異なっていてもよい。

ねじれ部がおおよそ５０°からおおよそ１００°の間の範囲にある場合、有利な形態がもたらされる。

ディフューザーの排気断面に対する吸気断面の比が、おおよそ５よりも小さい範囲、有利にはおおよそ１．２からおおよそ３の間の範囲にある場合有利である。流入断面及び流出断面を互いに関して選択することにより、ディフューザーの効率を、利用状況に対して傑出して合わせることが出来る。

請求項９に係るディフューザーは、２つの壁部を有しており、これらの排気端部は、ディフューザーの排出面を拡大するために、異なる高さに位置する。壁部の適切な高さを選択することにより、排出面の大きさを援用状況に合わせることが出来る。

それにより、壁部の排気端部は、有利な実施形態において、曲面に存在することが出来、この曲面は例えば球面又は円筒面であってもよい。これにより、小さな構成空間において非常に大きな排出面を達成することが出来、その際、排出面の大きさと、吸入面の大きさの間の比を大きく選ぶことが出来る。この面積比が大きくなるほど、ディフューザー流入部における空気流の力学的エネルギーの圧力エネルギーへの変換は大きくなる。大きな排出面は、通路から流れる空気の減少を導き、したがって、効率の向上を導く。

壁部の排出端部は、別の実施形態においては、仮想の（考えられる）平行６面体の面又はピラミッド（角錐、四角錐）の面に存在してもよい。それによっても、所定の構成空間において非常に大きな流出面がもたらされる。

壁部の流入端部は、共通の平面に存在してもよい。

その他の有利な実施形態においては、壁部の流入端部が、異なる平面に存在すること、すなわち、ディフューザーの流入部からの異なる間隔を有することも可能である。ディフューザーのそのような形態は、特に損失が少ない構成を導く。

ディフューザーの少なくとも一つの壁部に、少なくとも一つの開口部が備えられており、その開口部によってディフューザーの隣接する通路が互いに流的に接続されている場合、対応する通路内において流れの分離を避けることが出来るか、少なくとも遅らせることが出来る。

開口部はこの場合、対応するディフューザー壁部の周囲の少なくとも一部に渡って延伸する隙間部であってもよい。しかしながら、開口部として切り欠き部、打ち抜き部又は横スロット部を用いることも可能であり、その場合は、これらの異なる開口部の形態を互いに組み合わせた状態でディフューザーの内壁部に使用してもよい。ディフューザーが外壁部の他に一つ以上の更なる壁部を有する場合、これらの更なる壁部のうち少なくとも一つ、或いは、これらの更なる壁部のうち２つまたはそれ以上に、これらの開口部が設けられていてもよい。ディフューザーの外側の壁部にも、その種の開口部が設けられていてもよい。

請求項１３に係る本発明に従うベンチレーターは、請求項１から１２のいずれか一項に対応的な構成を有するディフューザーを有している。そして、ディフューザーは、例えば請求項１、請求項３、又は、請求項９に対応的に形成されていてもよい。

請求項１４に係る本発明に従うベンチレーターは、移行部が壁部の側面の間の流出端部に曲率を有しており、この曲率がおおよそ０．５ｘＤよりも小さい範囲にあることによって、特徴付けられる。この方法では、移行部は流出端部にて、最適な流れ比がもたらされるように形成されている。

有利には、曲率はおおよそ０．２５ｘＤよりも小さい範囲にある。

請求項１５に係るベンチレーターの形成では、丸められた移行部を備えた壁部の流出面は、流出端部における丸められた移行部を備えていない壁部の流出面よりも小さい。その際、面差はおおよそ１からおおよそ１．２５の範囲にあり、有利にはおおよそ１からおおよそ１．０５の範囲にある。

その他のベンチレーターでは、ベンチレーターの直径に対するディフューザーの軸方向の長さの比は、おおよそ５よりも小さい範囲にあり、有利にはおおよそ０．２から２の間にある。それにより、ディフューザーの効率は、所定の取り付け状態に正確に合わせられる。

ベンチレーターはディフューザーを備えて、ディフューザー壁部の側面の間の移行部が高さ方向においてねじれ部を有し、このねじれ部がディフューザーを通過する空気の流れの旋回を導くように、形成されていてもよい。

ベンチレーターは、ディフューザーが更なる壁部を有し、この壁部が吸気部にて丸い、有利には円形状の断面を有し、この断面が更なる壁部の高さに渡って常に角型の断面へと移行するように形成されていてもよい。

ベンチレーターは更に一つのディフューザーを備えていてもよく、このディフューザーは更なる壁部の側面の間の移行部が高さ方向において旋回部或いはねじれ部を有するように形成されている。

別の構成においては、ベンチレーターは一つのディフューザーを備えており、このディフューザーが壁部を有し、この壁部が壁部の高さに渡って丸い吸気断面から角型の排出断面へと移行し、その際、壁部の側面の間の移行部がねじれ部を有し、このねじれ部が、両方のラジアル線の間の角度並びにベンチレーターの直径及びディフューザーの軸方向長さを考慮して形成されていることによって、特徴付けられる。

ベンチレーターは、排気断面に対する吸気断面の比がおおよそ５よりも小さい範囲にあるように、有利にはおおよそ１．２からおおよそ３の範囲にあるように、形成されている、一つのディフューザーを有していてもよい。

最後にベンチレーターは一つのディフューザーを備えていてもよく、このディフューザーの少なとも２つの壁部は、その排気端部が排出面を拡張するために異なる高さ位置に存在するように、形成されている。

請求項１６に係る本発明に従う装置は、ハウジング側壁部の上面がディフューザーの配設のために最適に利用され得るように、形成されている。ハウジング上面には、ディフューザーを有する少なくとも２つのベンチレーターが配設されている。その際、ディフューザーを有するこれらのベンチレーターは、装置のハウジングの個々の適した面に配設され得る。

有利には、ディフューザーは角型の排気断面を有している。角型の形状は、複数のディフューザーを僅かな間隔のみをおいて互いに隣接して設置することを可能にし、それにより、限定されて供される空間のみが存在し又複数のディフューザーが取り付けられている装置において、これらは、直接隣接して、一列又は複数列で前後に並んで配設できる。排気断面が四角形の排気断面を有する場合、隣接するディフューザーはそれらのそれぞれの輪郭側で互いに接触するか、又はごく僅かな間隔のみをおいて前後及び／又は左右に配設されることが出来る。それにより、ハウジング側面は流れの速度を減速するために最適に使用される。

排気端部におけるディフューザーの輪郭形状は、好ましくは、ディフューザーが設けられているハウジング側面の輪郭形状に従う。それにより、ハウジング側面の面を、最適に、対応するディフューザーで覆うことが可能で、その際、ハウジング側面を適切に最適に利用することが出来る。

本願の対象は、個別の請求項の対象のみからもたらされるものではなく、図面及び明細書において開示される全ての記載及び特徴からも、もたらされる。そしてそれらは、請求項の対象でない場合においても、それらが単独又は組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限りにおいて、本発明に本質的であるものとして主張される。

本発明の更なる特徴は、更なる請求項、明細書、及び、図面からもたらされる。

本発明は以下において、図面に示された幾つかの実施形態を用いて、詳細に説明される。

ベンチレーターユニットのハウジングに配設された本発明に従う流出ディフューザーの斜視図を示す。 本発明に従う流出ディフューザーの斜視拡大図を示す。 図２に従う流出ディフューザーの背面図を示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施形態の背面図を示す。 図４に従う流出ディフューザーの上面図を示す。 図５に従う流出ディフューザーの斜視図を示す。 壁部に旋回部を有する排気ディフューザーの背面図を示す。 壁部の側面の間の移行部における丸め部、及び、四角形状の排気断面と角部が丸められた四角形状の排気断面の間の面積対比、を示す。 本発明に従う流出ディフューザーのベンチレーターへの可能な固定部を軸方向断面で示す。 本発明に従う流出ディフューザーのベンチレーターへの可能な固定部を軸方向断面で示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施形態を簡略図で示す。 従来技術に従うベンチレーターを有する装置を示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施形態を軸方向断面図で示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施例を軸方向断面図で示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施形態を軸方向断面図で示す。 本発明に従う流出ディフューザーの更なる実施形態を斜視図で示す。

図１は、例えば熱交換器である装置２のハウジング１を、概略図で示す。装置２は、図示された実施例では、据置型装置であるが、壁、屋根、及びそれに類似のものに取り付けられた装置であってもよい。装置２は複数のベンチレーター３を有しており、それらは例えば僅かな間隔をおいて二列で並んで配設されている。ベンチレーター３は加圧的に又は吸着的に、装置に備えられていてもよいし、又は、装置内に組み入れられていてもよい。

複数のベンチレーター３は、それぞれ流出ディフューザー４（以下、ディフューザー、と称する）を有しており、このディフューザーにより出口損失が最小化されることによって、流出する空気の速度が、圧力に変換される。

ディフューザー４は、ハウジング１の長方形の上面５に設けられている。この長方形の上面５を最適にあますところなく利用するために、ディフューザー４は四角形の輪郭を有している。このことから、特に優れた効率増加がもたらされる。四角形の形状は、流出する空気のための大きな流出面積を導く。またそれによる流れの分離は発生しない。

ディフューザー４は例えば、特には図１にて表されているように、それらがそれらの隣接する縁で互いに接触するように、配設されている。

図２においては、一つのディフューザー４が詳細に説明されている。ディフューザー４は環形状の接続部６を有しており、これを用いてディフューザー４をベンチレーターに接続することが出来る。接続部６の外縁７には、壁部８が接続しており、これはまず円形状の断面を有しており、そして、外縁７から間隔をおいて連続的に四角形の輪郭形状へと移行する。壁部８はその高さの一部に渡って四角形の輪郭を有する。

図面が示すように、壁部８から１０の角部は丸められている。そうではあるが、以下においては、四角形の輪郭形状と称される。しかしながら、ディフューザーの流出端部における角部が実際に尖っているような実施も可能である。

ディフューザー４のためには基本的に、ただ一つの壁部８が、ディフューザー壁部として、十分である。図２の実施例では、２つの中間壁部９、１０が設けられており、それらはそれらの高さに渡って互いに間隔を有しているので、両方の中間壁部９、１０の間には流路１１が形成される。中間壁部９と外側の壁部８の間にも、全壁部高に渡って間隔がとられているので、両方の壁部８、９の間には、空気のための更なる流路１２が形成されている。流路１１、１２は四角形状を有している。中間壁部９、１０もまた、カバー部８のような、円形状の接続部１３、１４から四角形状部への移行部を有しており、その際、四角形状部は壁部８の場合と同様の方法で設けられている。接続部１３、１４は、接続部６よりも小さい直径を有しており、その際、内側の中間壁部１０の接続部１４は、中央の中間壁部９の接続部１３よりも、小さい直径を有している。接続部１４は有利には、回転輪２０のハブ２１（図９）とほぼ等しい直径を有している。

壁部８から１０は、壁部の輪郭がその自由端への方向で拡大するように、特には連続的に拡大するように、構成されている。従って、壁部８から１０は自由端において最大の輪郭を有する。

壁部８から１０の延伸は、それらが接続部６、１３、１４から少なくとも略平行に互いに延伸するように、形成されている。しかしながら、壁部８から１０は、流れの状態に応じて、それらが互いに平行に延伸しないように、形成されていてもよい。

図２の実施例では、２つの中間壁部９、１０が設けられている。ディフューザー４はしかしながら、中間壁部を一つのみ有していてもよいし、３つ以上の中間壁部を有していてもよい。

壁部８から１０は、図２の実施例では、同じ高さを有しているので、それらの自由端は同一平面上に存在する。しかしながら、壁部８から１０の高さは異なるものであってもよい。例えば、壁部８から１０の高さは、外側から内側へ向かって減少する。しかしながら、壁部８から１０のうち２つが同じ高さを有し、残りの１つが先の２つよりも高い又は低いものであってもよい。従って、壁部の高さは、出口損失が最小化されるように、をそれぞれの流れの状態に最適に適合させることが出来る。

中間壁部９、１０は、互いにまた外側の壁部８と、適切な方法で固定接続されている、例えば壁部と互いに接続するクロスバーを用いて、固定接続されている。

壁部８から１０の４つの側面３４から３７（図７）は、連続的に互いへと移行する。移行は、例えば図４から明らかになるように、壁部８の側面３４から３７の間の移行領域１５、１６が、それらの高さに渡って曲げられて延伸するように、行われる。壁部８の高さに渡るこの延伸は、図４において直線１５によって特徴付けられている。移行領域１５、１６はほぼ壁部８の全高に渡って広がっている。曲げ部は、移行部１５、１６が旋回部を有し、ベンチレーター３の（非図示の）回転輪の後部で、空気の流れ方向に続くように、設けられている。図７から明らかになるように、移行領域１５、１６がそれらの長さに渡って、壁部８の丸められた角部１６を通って延びるディフューザーのラジアル線（放射方向線）と共に、一つの角度をなすように、曲げ部は備えられている。記載された延伸に基いて、場合によってはごく僅かな流れ損失のみが移行部１５、１６によって発生する。曲げ部に基いて、移行部１５、１６はディフューザー４の内部の空気の旋回部に従う。移行部１５、１６はほぼ壁部８の流出端部から接続部６の円形状の外縁７の近傍まで、延びる。

同様の方法で、中間壁部９及び１０も、同種の移行部１７、１８を備えており、それらは同様に、空気の流れの経過に対応して、回転輪の後部で旋回形状に曲げられて形成されており、また、中間壁部９、１０の側面の間の移行領域から、個々の接続部１３、１４の近傍まで延伸している。

図４から図７に従う実施形態では、全ての壁部８から１０は、曲げられた移行部有して、設けられている。しかしながら、これらの曲がりくねった移行部を、ディフューザー４の壁部８から１０のうちの１つのみに、または、２つにのみに、設けることも可能である。従って、壁部８から１０の輪郭形態との接続において、それぞれの所望の流れの状態への最適な適合が到達され得る。

ほぼ壁部８から１０の高さに渡って延伸している移行部１５、１６；１７、１８は、ディフューザー４の軸方向で見て、まっすぐに延伸してもよく、その際、この移行領域はディフューザーのラジアル線と一つの角度をなす。

記載された実施例では、壁部８から１０は正方形の輪郭を有している。しかしながらそれらは、長方形、六角形、又は、例えば三角形の輪郭を有してもよい。輪郭形状は、特にディフューザー４が設けられるハウジング１の対応する面の形状に従う。流れ流出部の輪郭形状は従って、利用可能な状態のハウジング面が最適に利用されるように、選ぶことが出来る。

壁部８から１０の側面の間の記載されたねじれ部（旋回部）は、ディフューザー４において、有利な構成ではあるが、それは必ず必要なものではない。特に後述の寸法或いは寸法比との関連において、ディフューザー４は、壁部の側面の間の移行部におけるねじれ部（旋回部）が無くとも、使用のための突出した特性によって、特徴付けられる。

図９は、ベンチレーター３のノズル１９におけるディフューザー４の接続を示す。ノズル１９は、円形の輪郭部を有している。ベンチレーター３は、ハブ２１を備える回転輪２０を有しており、そこからは等間隔で翼部２２が突出している。それらは有利には、半径方向外側の縁に、それぞれウィングレット部（小翼部）２３を備えている。翼部２２の回転方向で後方の縁２４は歯状に溝付けされている。

回転輪２０の翼部２２は当然、その他の適した構成を有していてもよい。

ディフューザー４は、ベンチレーター３のノズル１９と半径方向で接続されており、好ましくは螺合されており、これは破線２５により明示されている。

ノズル１９は、ノズルプレート３２に備えられており、これは壁部８の自由端と略等しい断面を有している。ノズル１９及びノズルプレート３２は、有利には互いに一体的に形成されているが、互いに別々の構成部材であってもよく、それらは適切な方法で互いに固定接続される。ノズルプレート３２は有利には、壁部８の排気端部と同じ角型の輪郭を有している。それによりベンチレーター３は、前後及び／又は左右に密に配設され得る。隣接するベンチレーター３のディフューザー４の壁部８及びノズルプレート３２はここでは、図１に示すように、互いに当接している。

ディフューザー４は外壁部８及び中間壁部９、１０を有している。図９から明らかなように、軸断面では、外壁部８の側面は略凹に延伸している。中間壁部９の側面は、軸断面において、略直線的に延伸している一方で、中間壁部１０の側面は、略凸に延伸している。壁部８から１０のこの種の構成は、記載された全ての実施例において設けられ得る。

回転輪２０後方の流れ方向には、ディフューザー４内にガイドブレード２６が設けられており、これは壁部８から１０の間に広がっており、また、固定されて配設されている。ガイドブレード２６は、半径方向固定部２５の翼部２２とは反対側の面上にあるか、又は、図１０に従う実施形態では、軸方向固定部上にある。ディフューザー４は、接続部６を用いてノズル１９上又はノズル１９内に押し込まれ、また、有利には螺合部である半径方向固定部２５によって、ノズル１９と固定接続されている。

ディフューザー４の壁部８から１０は、記載された実施例においては、ノイズ抑制的に実施できるので、ベンチレーターの使用時には、僅かな駆動音のみが発生する。壁部８から１０は、記載された実施形態においては、調整可能に形成出来るので、それらはそれらの輪郭形状で少なくともそれらの高さの一部に渡って流れの状態及び／又は取り付け状態に適合させることが出来る。壁部８から１０は、調整可能とするために、少なくともそれらの高さの一部に渡って、伸縮性を持って（フレキシブルに）形成されている。

図１０は、ディフューザー４を軸方向でもベンチレーター３のノズル１９に固定するための可能性を示す。このため、外側の壁部８の接続部６は、半径方向で外側に向かって延伸するリングフランジ２７を有して、設けられており、これはノズル１９の自由端で半径方向で外側に向かって延伸するリングフランジ２８に軸方向で固定される。この軸方向における固定も、有利には螺合部であり、これは必要な場合にはノズル１９からディフューザー４を取り外すことを可能にする。

ディフューザー４は、中間壁部に基いて、比較的短期間で組み立てることが出来る。回転輪２０によって圧送される空気は、壁部８及び９の間、或いは、壁部９及び１０の間に達する。通路１１及び１２の貫流断面は、流れの方向において、まずはじめに、破線によって示された領域２９内でその最小の断面を有するまで、減少する。空気はこの領域２９の内部で加速され、それは空気流の均一化を導く。空気流はその後、より僅かな損失で減速され得て、それにより、ディフューザー４のより高い効率がもたらされる。通路１１、１２の流れ断面は、領域２９から流出端部への方向で、増大し、好ましくは連続的に増大する。断面の狭まり部２９は更に、通路１１及び１２内での早期の流れの失速（流れの崩壊）を避ける。

図１１は、ディフューザー４の例示的で有利な使用を示す。ベンチレーター３のために外部ローターモーターが使用される場合、内側の壁部１０は、ターミナルボックス３０又は電子機器のためのスペースを取り囲んでいる。内部ローターモーターの場合は、部材３０は、ベンチレーターのモーターである。ベンチレーター３によって発生される気流は通路１１、１２を通って流れる。通路１１を通って流れる空気流によって、モーター３０の表面は良好に冷却され、それによってモーターの電子的な部材或いは電子機器の効果的な冷却が達成される。

ディフューザー４の外側の壁部８は、図１１に従う実施例においては、ノズル１９と一体的に形成されている。両通路１１、１２の流出領域は、接触保護部３１によって覆われており、これは対応する格子部又は単独の柵部によって形成されていてもよい。接触保護部３１は、回転する回転輪２０からは広い間隔を有している。それにより接触保護部３１は、ディフューザー４からの空気の流出時に僅かな圧損失のみが生じ、また、僅かなノイズの発生のみがもたらされるように、形成され得る。この効果は特に、接触保護部３１が適切な大きさのメッシュサイズを有することによって、達成される。

記載された接触保護部３１は、全ての記載及び図示された実施形態に設けることが出来る。

記載された実施例のディフューザー４は、エバポレーター、コンデンサー、エアクーラー、再冷却器及びその種の装置のために利用できる。図９から１１で記載されているように、ディフューザー４は、ベンチレーターモーター３０を収容するための基本的な機能を備えて設けられている。

ベンチレーター３は、アキシャルベンチレーターでも、又は、ダイアゴナルベンチレーターでもよい。ディフューザー４は、それが壁部８から１０に旋回部を有する移行領域１５、１６；１７、１８を有していない場合は、ラディアルベンチレーターのためにも用いることが出来る。

壁部８（図７）の流出端部における半径Ｒは、有利には、０．５ｘＤよりも小さい範囲にあり、この時、Ｄは回転輪２０（図９）の直径である。有利な形態では、壁部８の丸められた角部の半径Ｒは、略０．２５ｘＤよりも小さい範囲にある。この形態は、ねじれ部（旋回部）を有する場合でも、有していない場合でも、ディフューザー４にとっても有効である。

図８から明らかになるように、壁部８の流出面は、角部が丸められているため、流出端部にて、四角形の輪郭形状の場合よりも小さい。利用可能な最大の角型の面積Ａの、面積の差Ａ／Ａ_Ｒは、ほぼ１と１．２７の間の範囲、好ましくはほぼ１とほぼ１．０５の間の範囲にある。したがって、丸められた角の半径Ｒを適切に選択することによって、ディフューザー４の壁部８の最適な流出断面を設けることが出来るので、ディフューザーを予め設定された取り付け状況に適合させることが出来る。記載された割合は、原則的に壁部９及び１０の場合においても援用出来る。丸め部は、円弧（半径Ｒ）の一部である必要はなく、他の形状を有していてもよい。記載され面比は、ねじれ部（旋回部）を有するディフューザーのためにも、ねじれ部（旋回部）を有していないディフューザーのためにも、有効である。

ディフューザーの効率もまた、ベンチレーター３の直径Ｄに対する長さＬの比率によって、予め設定された取り付け状況に、最適に調整され得る。この長さと直径の比Ｌ／Ｄは、５よりも小さい範囲にあり、特には略０．２と略２の間の範囲にある。この比率は全ての実施例に有効であり、特にはねじれ部（旋回部）を有していないディフューザーにも有効である。

互いの比率において、流入断面及び流出断面を選択することによって、ディフューザー４の効率に対する影響を選択することも出来る。図９には、ディフューザー４の流入断面がＡ_Ｅで、そして、流出断面がＡ_Ａで示されている。流出面の流入面に対する比Ａ_Ａ／Ａ_Ｅは、略５よりも小さい範囲にあり、有利には略１．２及び略３の間の範囲にある。この面比は、全ての実施形態にとって有効であり、特にはねじれ部（旋回部）を有していないディフューザーにとっても有効である。

図４から７を用いて表される旋回部或いはねじれ部１５、１６；１７、１８は、θｘ（Ｄ／Ｌ）という関係で定義され、この時、角度θは、２つの半径ｒ_１及びｒ_２の間で測定される。半径ｒ_１は、壁部８の内側の自由縁７と移行領域１５の間の交点領域を通って延びる。それに対し、半径ｒ_２は、壁部８の流出面にある角部領域まで延びており、そこからは移行領域１５が延伸している。このねじれ部或いはこの旋回部θｘ（Ｄ／Ｌ）は、０°と３６０°の間の範囲にあり、有利には、５０°から１００°の間の範囲にある。

この関係は、全ての壁部８から１０に、成り立つ。この値は全ての壁部において同一であってもよいし、また壁部ごとに異なっていてもよい。

図１３から１６に従う後述の実施例は、ディフューザーのより大きな流出面によって流出速度を更に落とすことが出来、そしてそれにより効率を格段に上げられるように、形成されている。

図１３は、図１０に従う実施例と同様に、ベンチレーターのノズル１９に軸方向で固定されているディフューザー４を示している。ディフューザー４は、外側の壁部８に加えて、中間壁部９、１０及び３８を有している。それらは、各々一周りして閉じるように形成されており、また、通路１１、１２、３９、４０を画成し、ベンチレーターにより吸い込まれた空気はそれらを通って流れる。壁部８から１０、３８は、それらの高さに渡ってそれぞれ曲げられて形成されており、また、通路１１、１２、３９、４０の流れ断面が流れの方向で増大するように、配設されている。内側の中間壁部３８は、間隔をおいて中央のガイド体４１を取り囲んでおり、ガイド体はベンチレーター３の回転輪２０のハブ２１の外側の輪郭を継いでおり、また、ハブ２１から空気の流れ方向で、ガイド体が先端部で終端するまで、連続的に先細る。ガイド体４１は略円錐形状で曲げられた円錐母線を備えて形成されている。

ガイド体の代わりに、ディフューザー４は、上述の実施形態に対応した一周りして閉じた壁部４１を有することも出来る。

ディフューザー４の壁部８から１０、３８、４１は、それらの排気端部が異なる高さ位置にあるように、形成されている。図示された実施例においては、壁部の排気端部は、軸方向断面で見ると、円弧４２上に位置する。円弧４２の中点は、ハブ２１とガイド体先端部の間の領域で、ガイド体４１の軸４３上に位置する。またガイド体先端部自体も、円弧４２上に位置する。

壁部の排気端部が円弧４２上の異なる高さ位置に配設されている一方で、壁部８から１０、３８、４１の吸入端部４６は、同一の高さ位置に存在する。壁部の高さは、壁部８から中間壁部３８並びにガイド体４１のカバー部まで増大する。壁部８から１０、３８、４１の異なる高さに基いて、軸方向断面で円弧４２によって特徴付けられる大きなディフューザー流出面Ａ_Ａがもたらされる。ディフューザー流入面Ａ_Ｅは、基本的にディフューザー流出面Ａ_Ａよりも小さい。ディフューザー流入面Ａ_Ｅに対するディフューザー流出面Ａ_Ａの比率が大きい程、空気流の力学的エネルギーがより多く圧力エネルギーに変換される。

ディフューザー壁部８から１０、３８、４１の輪郭形状は、直線的でも、曲線的でもよい。ディフューザー壁部８から１０、３８、４１の専ら曲線的な断面を有する例示的な構成においては、略ボール状曲面上、例えば半円曲面上に存在するディフューザー流出面Ａ_Ａがもたらされる。ボール状曲面は、その幅がＢ_Ａに対応する平坦な面に流出端部があるディフューザー壁部におけるものよりも、明らかに大きい。壁部９、１０、３８、４１の流入縁４６は、この実施例においては、ディフューザー４の共通の放射面内（半径方向の面内）に位置するが、それらは異なる高さ位置に存在してもよい。

ディフューザー壁部８から１０、３８、４１が流出端部にて円弧４２の接線に対して、従って想定されるディフューザー流出面Ａ_Ａに対して、略９０°の角γをなしている場合、特に有利な構成がもたらされる。

基本的に、ディフューザー壁部８から１０、３８、４１の端部領域は、円弧４２に対して別の角γをなしていてもよい。

ディフューザー流出面は、軸方向断面において半楕円形状を有するように、形成されていてもよい。ベンチレーターの軸に対して水平に延びる半短軸の長さは、存在する構成空間によって限定されている。ベンチレーターの軸に対して平行に延びる他方の半軸は、より長く選択出来る、従って、ディフューザー流出面Ａ_Ａは対応的に拡大される。

角型の輪郭を有するディフューザー壁部と丸型の輪郭を有するディフューザー壁部を組み合わせることにより、流出面Ａ_Ａの大きさを、与えられた構成空間において、ディフューザー壁部の異なる軸方向の高さによって、最大にすることが出来る。

図１４は、軸方向の断面において、ディフューザー流入面Ａ_Ｅと比較して、ディフューザー流出面Ａ_Ａを拡大する、更なる可能性を示す。
前述の実施形態に対する違いでは、流出面Ａ_Ａは軸方向断面においてＵ字形状を有している。ディフューザー壁部が輪郭内で例えば長方形形状で形成されている場合、流出面Ａ_Ａは、考えられる立方体４４の互いに直行する外側壁部に、設けられている。それに対して、ディフューザー壁部が丸型の、例えば円形の輪郭を有している場合、流出面Ａ_Ａはおおよそ、考えられる円柱４５の円柱側面上に存在する。

図１４では、流出面Ａ_Ａは軸方向断面において破線によって特徴付けられている。ここから、ベンチレーターによって吸引された空気がディフューザーの異なる側面で流出することが、明らかになる。ディフューザー流入面Ａ_Ｅに対するディフューザー流出面Ａ_Ａの比は非常に大きいので、非常に大きな空気流の力学上のエネルギーが圧力エネルギーに変換され、また、効率が本質的に向上される。

図１４において図示される流出面Ａ_Ａの長方形形状の輪郭においては、軸方向断面で見て、流出面の高さＨ_Ａはディフューザーの構成空間とは無関係にベンチレーターの軸に対して水平に選択され得る。高さＨ_Ａの大きさに応じて、流出面Ａ_Ａは、多少拡大される。

実施例においては、ディフューザーは複数の壁部を有しており、これらは、それぞれ互いに間隔をおいた状態にあり、また、それらの間に空気通路が形成する。

ディフューザー４の壁部は、その高さに渡って曲げられて形成されている。その際壁部は、壁部間の通路の流れ断面が流れ方向で広がるように、形成されている。壁部は、丸型の輪郭及び／又は角型の輪郭を有するこが出来る。ディフューザー４の壁部の一部は側面に合流し、また、他の一部はディフューザー４の端面に合流する。ディフューザー４の壁部はそれぞれ、流出端部が高さにおいて考えられる直方体４４或いは考えられる円柱４５の端部面或いは側面に存在するように、形成されている。

図１４から更に明らかなように、流入端部４６は異なる軸方向の高さ位置に存在する。それに応じて、ディフューザー壁部の流入端部４６は、ディフューザー流入部からの異なる間隔を有している。

ディフューザーのそのような形態は、特に損失が少ない実施を導く。

ガイド体４１は、再度中央に配設されており、また、ハブ２１から上方へ延伸する。ガイド体４１は円錐形状に形成されており、その際円錐の先端部は考えられる直方体４４或いは考えられる円柱４５の端面に存在する。ガイド体の代わりに、ディフューザー４は、図１から１１に従う実施形態に対応する一周りして閉じた壁部４１を有していてもよい。

ディフューザー４の異なる壁部は、前述の実施例をもとに記載されているように、互いに（非図示の）薄いウェブによって、共に接続されている。高さＨ_Ａを変化させることによって、ディフューザーの流出面Ｈ_Ａは容易に変更され得て、利用状況に適合され得る。

図１４の実施形態におけるディフューザー４の輪郭の、直方体形状の或いは円筒形状の形態は、単に例示的なものとして理解される。ディフューザーは、軸方向断面において、二等辺三角形の形状を有することもでき、その対称軸はベンチレーターの軸４３である。ディフューザーの壁部も同様に、異なる高さで、これらの壁部の流出端部が三角形の面に存在するように構成されている。ディフューザー壁部が丸型の輪郭を有する場合、二等辺三角形では、軸方向断面において、空間的に、ディフューザーの円錐形状の輪郭がもたらされる。壁部が角型の、略四角形の輪郭を有する場合、ディフューザーには、対応する角型或いは４面からなるピラミッドが、もたらされる。その種の実施形態における流出面Ａ_Ａは、図１３及び図１４に従う実施例のように、ディフューザー流入面Ａ_Ｅよりも格段に大きい。壁部の流出端部は、上述の実施例でのように、ディフューザー４の端部面に対しても並びに側面に対しても、略９０°の角度を取る。

図１３及び図１４に従う実施形態においては、ディフューザーは、丸型の輪郭を備えた壁部、及び、角型の輪郭を備えた壁部を組み合わせて有してもよい。

図１５は、ディフューザーの特に有利な構成を示す。ディフューザー４は、図１０に従う実施形態と類似に形成されている。ディフューザーはベンチレーター３のノズル１９に接続されている。ノズル１９は円形の輪郭を有している。ベンチレーター３はハブ２１を備えた回転輪２０を有しており、ここからは等間隔に翼部２２が突出している。それらは、有利には半径方向外側の縁にて、それぞれウィングレット部２３を有して備えられている。翼部２２の回転方向後方のへり部２４は、有利には溝付されている、特には歯状に溝付されている。翼部２２は有利にはねじっても形成されている。

翼部２２は、各々異なる適した形態を有していてもよいことは、自明である。

ディフューザー４は、半径方向で、又は、軸方向でも、ノズル１９と接続されていてもよい、これは、図９及び図１０を用いて記載されているようなものである。

ノズル１９は、ノズルプレート３２に設けられており、これは壁部８の自由端部と略等しい断面を有している。ノズル１９及びノズルプレート３２は、有利には互いに一体的に形成されているが、互いに別々の構成部材であってもよく、その際それらは適切な方法で互いに固定接続される。ノズルプレート３２は有利には、壁部８の排気端部と同じ角状の輪郭を有している。それにより、ベンチレーターはディフューザー４と密に前後及び／又は左右に配設されることが出来る。隣接するベンチレーター３のディフューザー４の壁部８及びノズルプレート３２は、この場合は、図１に例示されているように、互いに接触することも出来る。外側の壁部８は、軸方向断面において、略凹に延伸する。中間壁部９の側面が、軸方向断面において、略直線的に延伸しているのに対し、中間壁部１０の側面は、軸方向断面において、略凸に延伸している。

回転輪２０後方の流れ方向では、ディフューザー４内に複数のガイド羽部（ガイドブレード）２６を設けることも出来、これらは壁部８から１０の間で延びまた固定して配設されている。ガイド羽根部２６は固定部２５の翼部２２とは反対の側にあり、これを介して、ディフューザー８はノズル１９に接続されている。ディフューザー４はその接続部を用いてノズル１９上に又はノズル１９内に押し込まれる。

壁部８から１０は、ノイズ抑制的に実施されることも出来るので、ベンチレーターの使用の際には僅かな駆動音しか発生しない。壁部８から１０を調整可能に形成することが出来るので、それらはそれらの輪郭形状において少なくともそれらの高さの一部に渡って流れの状態及び／又は組立状態に適合され得る。

中間壁部９は、互いにわずかに重なり合う（オーバーラップする）２つの壁部部分９ａ、９ｂから構成されている。オーバーラップ領域は、好ましい流体力学的な作用を導く間隙部（ギャップ）４７がもたらされるように、形成されている。通路１１を通って流れる空気の一部は、間隙部４７を通って流れ、またそれにより、通路１２に達する。有利には中間壁部９の周囲に渡って延伸しているこの間隙部４７によって、境界層流は、軸方向外側にある通路１２内で、より内側にある通路１１のエネルギーリッチな流れを用いて、加速される。それにより、より外側に位置する通路１２内での流れの剥離は避けられる、又は、少なくとも遅らされる。この方法により、ディフューザーのエネルギー効率は高められる。

両壁部部分９ａ、９ｂの重なりは、空気の一部が内側の通路から外側の通路へ又は外側の通路から内側の通路へ流れるように、形成されていてもよい。

環状間隙部４７は、ウェブ又はその種のものによって、遮られていてもよく、それにより、両壁部部分９ａ、９ｂはオーバーラップ領域において互いに接続される。ディフューザーは、その他の位置にも、適切な間隙部４７を有して設けられていてもよい。

図１６は、複数の切り欠き部４８又はスリット４９を有する中間壁部９が設けられたディフューザー４を示しており、それにより、図１５に従うディフューザーの間隙部４７によるものと類似の作用方法が達成される。これらの切り欠き部又はスリットを通って、エネルギーリッチな流れは、境界層剥離を避けるため又は少なくともそれを遅らせるために、一つの通路から隣接する通路の境界層へ移送される。

切り欠き部４８は、有利には中間壁部９の周囲に渡って分布して配されている。

切り欠き部４８及びスリット４９は、中間壁部９にて組み合わせて設けられていてもよい。これらの切り欠き部及びスリットは、ディフューザー４の壁部のそれぞれにて、それぞれの位置で、また、それぞれに適した分布で、設けられていてもよい。これは図１５に従うディフューザー４のスリット４９にも成り立つ。

なお、ディフューザー４は図２に従う実施形態と同じように形成されているので、ディフューザーの関連する前述の記載が指摘される。

３ ベンチレーター
４ ディフューザー
５ 上面
８ 壁部
１５ 移行部
２０ 回転輪
３４−３７ 側面
Ｒ 曲率

Claims (19)

1. 丸型の断面を有する吸気部を取り囲みまた排気部を有する外側の壁部（８）を備える、ディフューザーにおいて
   外側の壁部（８）が少なくとも１つの更なる壁部（９；１０；３８、４１）を間隔をおいて取り囲み、更なる壁部（９；１０；３８、４１）が吸気部にて、更なる壁部（９；１０；３８、４１）の高さに渡って連続的に角型の断面へと移行する丸型の断面を有していること、
   を特徴とするディフューザー。
2. 請求項１に記載のディフューザーにおいて、
   外側の壁部（８）が丸型の断面を有する吸気部からその高さに渡ってディフューザー（４）の排気部における角型の断面へと移行すること、を特徴とするディフューザー。
3. 請求項１又は２に記載のディフューザーにおいて、
   外側の壁部（８）の側面部（３４から３７）の間の移行部（１５）が、高さ方向で、ディフューザーを通る空気の流れの旋回に続くねじれ部（１５から１８）を有していること、を特徴とするディフューザー。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   ディフューザー（４）の断面が、流入端部（６）から、一旦減少し、その後増大すること、を特徴とするディフューザー。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   角型の断面が外側の壁部（８）の高さの四分の一よりも上方に設けられていること、を特徴とするディフューザー。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   更なる壁部（９、１０）の側面部の間の移行部（１７、１８）が、高さ方向において、旋回部（ねじれ部）を有すること、を特徴とするディフューザー。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   外側の壁部（８）が吸気部において円形状の断面を有していること、を特徴とするディフューザー。
8. 請求項３から７のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   外側の壁部（８）の側面部（３４から３７）の間の移行部（１５）が、高さ方向で、ねじれ部（１５から１８）を有しており、当該ねじれ部（１５から１８）はθ及びＤ／Ｌの積として算出される値によって定義され、その際、Ｄ及びＬが、それぞれ、ディフューザー（４）に接続されているベンチレーター（３）の直径（Ｄ）、及び、ディフューザー（４）の長さ（Ｌ）を表しており、また、角（θ）は二本のラジアル線（ｒ_１及びｒ_２）の間で測定され、それぞれディフューザー（４）の軸方向で見て、それらのうち一方のラジアル線（ｒ_１）は、壁部（８）の吸気部における自由縁（７）と移行部（１５）の交わる領域を通って延びており、それに対し、もう一方のラジアル線（ｒ_２）は、吸気部の軸から壁部（８）の排気部に存する角部領域まで延びており、この角部領域からは移行部（１５）が延びていること、及び、ねじれ部（１５から１８）を定義する値（θｘＤ／Ｌ）が略５０°から略１００°の間の範囲にあること、
   を特徴とするディフューザー。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
   外側の壁部（８）が、通路（１１、１２、３９、４０）の形成しつつ、少なくとも１つの更なる壁部（９、１０、３８、４１）を取り囲んでいること、及び
   複数の壁部（８から１０、３８、４１）の排気端部が、ディフューザー（４）の排出面（Ａ_Ａ）を拡大するために、異なる高さに存在すること、
   を特徴とするディフューザー。
10. 請求項９に記載のディフューザーにおいて、
    複数の壁部（８から１０、３８、４１）の排気端部が、球面又は円筒面（４５）のような、曲面に存在すること、を特徴とするディフューザー。
11. 請求項９に記載のディフューザーにおいて、
    複数の壁部（８から１０、３８、４１）の排気端部が、例えば考えられる平行６面体（６６）の面又はピラミッド体の面である平面に存在すること、を特徴とするディフューザー。
12. 請求項９から１１のいずれか一項に記載のディフューザーにおいて、
    少なくとも１つの壁部（８から１０、３８、４１）に、少なくとも１つの開口部（４７、４８、４９）が設けられており、それにより隣接する通路（１１、１２、３９、４０）が互いに流れ接続されていること、を特徴とするディフューザー。
13. 回転輪（２０）、及び、請求項１から１２のいずれか一項に記載のディフューザー（４）を有することを特徴とするベンチレーター。
14. 回転輪（２０）、及び、少なくとも１つの壁部（８）を有する請求項１から１２のいずれか一項に従って形成されたディフューザー（４）を備えるベンチレーターにして、当該壁部（８）が丸型の断面を有する吸気部を取り囲み、当該吸気部が壁部（８）の高さに渡ってディフューザー（４）の排気部における角型の断面に移行するベンチレーターにおいて、
    移行部（１５）が、壁部（８）の側面（３４から３７）の間の流出端部にて、回転輪（２０）の直径をＤとした時に、おおよそ０．５ｘＤよりも小さい範囲にある曲率（Ｒ）、特にはおおよそ０．２５ｘＤよりも小さい範囲にある曲率（Ｒ）、を有すること
    を特徴とするベンチレーター。
15. 回転輪（２０）、及び、請求項１から１２のいずれか一項に従って形成されまた吸気部及び排気部を画成する少なくとも一つの壁部（８）を有するディフューザー（４）を備えた、請求項１３又は１４に記載のベンチレーターにおいて、
    丸められた移行部（１５）を備える壁部（８）の流出面（Ａ_Ｒ）が、壁部（８）の側面（３４から３７）の間の流出端部に丸められた移行部（１５）を有していない壁部（８）の流出面（Ａ）よりも小さく、その際、面差（Ａ／Ａ_Ｒ）が、おおよそ１及びおおよそ１．２７の間の範囲、特にはおおよそ１からおおよそ１．０５の間の範囲にあること、を特徴とするベンチレーター。
16. 請求項１３から１５のいずれか一項に記載の少なくとも１つのベンチレーターを有することを特徴とする装置。
17. 請求項１６に記載の装置において、
    ハウジング側壁の上面（５）に、ディフューザー（４）を備えた少なくとも１つの更なるベンチレーター（３）が配設されていることを特徴とする装置。
18. 請求項１６又は１７に記載の装置において、
    ディフューザー（４）が角型の排気断面を有することを特徴とする装置。
19. 請求項１６から１８のいずれか一項に記載の装置において、
    隣接するディフューザー（４）がその輪郭側で互いに接していることを特徴とする装置。

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