DE3886073T2 - Gebläseanlage. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Gebläsevorrichtung, die beispielsweise als Lüfter zum Kühlen einem Kraftfahrzeugkühlers eingesetzt werden kann.
• Die JP-A-59 173589 beschreibt eine Gebläsevorrichtung mit einem Nabenabschnitt, der durch Drehen angetrieben wird, und einer Anzahl von Schaufelblättern, die mit dem Nabenabschnitt derart verbunden sind, daß der Nabenabschnitt sich in einer Mittelstellung der Anzahl von Schaufelblättern befindet, wobei ein Anstellwinkel des Schaufelblattes in einem ersten Bereich von einer unteren Linie des Schaufelblattes bis zu einer Zwischenlinie abnimmt, der Anstellwinkel des Schaufelblattes in einem zweiten Bereich von dieser Zwischenlinie zu einer oberen Linie des Schaufelblattes ansteigt und eine Sehnenlänge der Schaufelblätter von der unteren Linie zur oberen Linie der Schaufelblätter allmählich ansteigt.
• Ein Automobilkühler zum Kühlen eines Kühlmittels eines Motors ist gemäß Darstellung in Fig. 3 vor einem Motor 5 vorgesehen. Der Kühler 4 besitzt einen oberen Behälter 4a, einen unteren Behälter 4c und einen Kühlerkern 4b, der zwischen dem oberen Behälter 4a und dem unteren Behälter 4c vorgesehen ist. Der Kühlerkern 4b besitzt eine Vielzahl von Röhrchen und Rippen, die mit den Röhrchen thermisch in Verbindung stehen. Eine Gebläsevorrichtung 12 ist zwischen dem Kühler 4 und dem Motor 5 vorgesehen, um die Kühlluft in Richtung auf den Kühlerkern zu blasen. Die Gebläsevorrichtung besitzt eine Nabe 2, die mittels einer äußeren Antriebsquelle, beispielsweise eines Elektromotors, gedreht wird, und eine Vielzahl von Schaufelblättern 1, die mit der Außenfläche der Nabe 2 verbunden sind. Eine Gebläseabschirmung 3 ist in einer solchen Weise vorgesehen, daß die Gebläseabschirmung 3 die Gebläsevorrichtung 12 umgibt, so daß die mittels der Gebläsevorrichtung 12 erzeugte Kühlluft in Richtung auf die Gebläsevorrichtung geführt wird.
• Ein Kondensator 6 zur Kondensation eines Kältemittels einer Automobil-Klimaanlage ist vor dem Kühler 4 vorgesehen. Ein Frontgrill 8 ist am vorderen Endbereich einer Haube 10 geöffnet, so daß Luft durch den Frontgrill in Richtung auf den Kondensator 6 und den Kühler 4 strömt. Die Bezugszahl 7 bezeichnet einen Stoßfänger, die Zahl 9 bezeichnet einen Schürzenbereich.
• Da der Motor 5 eine Leistungsfähigkeit der Kühlung erforderlich macht, wird auch gefordert, daß der Kühler 4 in Hinblick auf eine Wärmetauscherfunktion wirksam ist. Entsprechend macht der Kühler 4 von dem Kühlerkern 4b Gebrauch, der ein geschlitztes Rippengebilde aufweist, dessen Ganghöhe sehr eng ist, um den wirksamen Wärmeaustauschbereich zu vergrößern, so daß der Widerstand der sich durch den Kühler bewegenden Luft vergrößert ist.
• Da sich die durch den Kühler 4 bewegende Luft auch durch den Kondensator 6 bewegen soll, ist daher des weiteren der Gesamtwiderstand des Kühlers 4 und des Kondensators 6 ziemlich groß. Der Öffnungsbereich des Frontgrills 8 ist verkleinert worden, um den Widerstandskoeffizienten des Automobils in jüngster Zeit zu verkleinern, so daß der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung 12 eintretenden Luft vergrößert worden ist.
• Die Vergrößerung des Luftwiderstands vergrößert auch das vom Gebläse erzeugte Geräusch. Die herkömmliche Art der Gebläsevorrichtung kann das Geräusch nicht reduzieren.
• Nachdem die Erfinder die Beziehung zwischen dem Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft und dem von der Gebläsevorrichtung bewirkten Geräusch überprüft haben, haben die Erfinder angenommen, daß sich der durch die Gebläsevorrichtung bewegende Luftstrom in Übereinstimmung mit dem Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft ändert. Die Erfinder haben den Luftstrom an der Oberfläche der Schaufelblätter in der Situation beobachtet, daß der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft geändert wurde. In Übereinstimmung mit der Beobachtung der Erfinder verläuft der durch die Gebläsevorrichtung 12 bewegende Luftstrom parallel zu der Achse der Nabe 2, wie mittels des Pfeils F in Fig. 4 dargestellt ist, und ist die Vibration eines an der Oberfläche des Schaufelblatts befestigten Haarbüschels klein, während der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft klein ist.
• Die sich durch die Gebläsevorrichtung 12 bewegende Luft strömt in dieser Situation in einer solchen Weise, daß sich die Luft in konzentrischen Kreisen gemäß Darstellung in Fig. 5 bewegt. Der in Fig. 4 und 5 dargestellte Pfeil R bezeichnet die Drehrichtung des Schaufelblatts 1.
• Die sich durch die Gebläsevorrichtung 12 bewegende Luft bewegt sich gemäß Darstellung in Fig. 6 entlang einer Kurve nach außen, und das am inneren Ende des Schaufelblatts befestigte Haarbüschel vibriert stark, während der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft groß ist. Gemäß Darstellung in Fig. 7, die ein Schaufelblatt 1 einer Vielzahl von Schaufelblättern der Gebläsevorrichtung 12 zeigt, strömt die sich über die äußere Oberfläche des Schaufelblatts bewegende Luft nach außen.
• Von dem Auftreffwinkel α wird angenommen, daß er sich vergrößert, wenn der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft groß ist. Da der Auftreffwinkel in einer Beziehung zu dem Gebläsegeräusch und der Gebläseleistung steht, tritt ein Stillstand ein, wenn der Auftreffwinkel zu groß wird. Der Auftreffwinkel α wird berechnet als der Winkel zwischen einer Linie t, die die Vorderkante 1a und die Hinterkante 1b des Schaufelblatts 1 verbindet, und einer Linie F, die die in das Schaufelblatt 1 eingeführte Luftströmung gemäß Darstellung in Fig. 2 angibt. Der Buchstabe p bezeichnet einen Anstellwinkel, der als der Winkel zwischen der Linie t und einer Linie R berechnet wird, die die Drehrichtung des Schaufelblatts zeigt. Der Buchstabe L bezeichnet die Sehnenlänge zwischen der Vorderkante 1a und der Hinterkante 1b. Der Anstellwinkel β einer Gebläsevorrichtung herkömmlichen Typs nimmt vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt des Schaufelblatts 1 ab und nimmt vom mittleren Abschnitt zum oberen Abschnitt des Schaufelblatts zu, wie durch die Linie J in Fig. 9 beschrieben ist. Die Geschwindigkeit der sich durch den oberen Abschnitt des Schaufelblatts bewegenden Luft nimmt zu, wenn sich der Anstellwinkel β des Schaufelblatts am oberen Abschnitt vergrößert, so daß die Turbulenz der Luft im Bereich des oberen Abschnitts beendet wird. Der Anstellwinkel β am unteren Abschnitt des Schaufelblatts 1 wird vergrößert, um die Menge der sich durch den unteren Abschnitt bewegenden Luft zu vergrößern. Da jedoch der Auftreffwinkel α entsprechend der Zunahme des Widerstands der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft groß wird, wird das Auftreten eines Stillstands sowohl am inneren Ende als auch am äußeren Ende des Schaufelblatts vorausgesagt, welcher Stillstand ein Geräusch in diesen Bereichen bewirkt.
• Wie oben beschrieben bewegt sich der auf der Oberfläche des Schaufelblatts strömende Luftstrom kurvenförmig nach außen, wenn der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft vergrößert wird. Die Querschnittsgestalt des Schaufelblatts ist so gestaltet, daß das Lüfterprofil gemäß Darstellung in Fig. 10(a) entlang einer Linie X-X der Fig. 8 vorgesehen ist, die rechtwinklig zu der Flügelachse des Schaufelblatts 1 verläuft. Die Querschnittsgestalt des Schaufelblatts kann jedoch dieses Lüfterprofil nicht beibehalten, und eine unregelmäßige Gestalt gemäß Darstellung in Fig. 10(b) ist entlang der Linie XI-XI der Fig. 8 vorgesehen, die parallel zu der Richtung der Luftströmung verläuft, wenn der Widerstand groß wird. Die Linie XI-XI der Fig. 8 bezeichnet die Richtung der Luftströmung, wenn der Widerstand groß ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Daher kann die entlang der Linie XI-XI strömende Luftströmung nicht glatt strömen, so daß eine Ablösung auftritt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gebläsevorrichtung zu schaffen, die ein Auftreten einer Ablösung an einer Oberfläche eines Schaufelblatts sogar dann verhindert, wenn der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luftströmung vergrößert wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gebläsevorrichtung zu schaffen, die ein geringes Geräusch erzeugt.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Der Anstellwinkel des Schaufelblatts ist ein vorbestimmter Winkel an einem ersten Bereich von einem unteren Abschnitt des Schaufelblatts zu einem mittleren Abschnitt des Schaufelblatts, und der Anstellwinkel ist in einem zweiten Bereich von dem mittleren Abschnitt des Schaufelblatts zu einem oberen Abschnitts des Schaufelblatts vergrößert. Die Sehnenlänge des Schaufelblatts der vorliegenden Erfindung nimmt vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt hin allmählich zu. Eine erste Flügelachse des Schaufelblatts im ersten Bereich vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt und eine zweite Flügelachse des Schaufelblatts am zweiten Bereich vom mittleren Abschnitt zum oberen Abschnitt verlaufen nicht parallel zueinander, sondern die zweite Flügelachse ist zur Drehrichtung der Gebläsevorrichtung hin geneigt. Des weiteren ist das Profil des Schaufelblatts der vorliegenden Erfindung in einer solchen Weise geformt, daß das Profil im ersten Bereich rechtwinklig zur ersten Flügelachse verläuft und das Profil im zweiten Bereich rechtwinklig zur zweiten Flügelachse verläuft. Die Gebläsevorrichtung der vorliegenden Erfindung macht von solchen Strukturen Gebrauch, daß die Druckverteilung entlang der Flügelsehne im wesentlichen die gleiche im ersten Bereich vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt ist und die Druckverteilung entlang der Flügelsehne im zweiten Bereich allmählich in einer solchen Weise zunimmt, daß die Gestalt der Druckverteilung derjenigen des ersten Bereichs ähnlich ist. Die Sehnenlänge des Schaufelblatts nimmt vom unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt hin allmählich zu.
• Da die Gebläsevorrichtung der vorliegenden Erfindung von den oben beschriebenen Strukturen Gebrauch macht, verhindert die Gebläsevorrichtung das Auftreten einer Ablösung an der äußeren Oberfläche des Schaufelblatts sogar dann gut, wenn der Widerstand des in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luftstroms groß ist und die sich an dem Schaufelblatt vorbeibewegende Luftströmung zu der Flügelachse geneigt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Gebläsevorrichtung der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 ist ein Schnitt durch das Schaufelblatt der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 3 zeigt die Gestaltung des Frontbereichs eines Automobils;
• Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 5 ist eine Vorderansicht des Schaufelblatts der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 7 ist eine Vorderansicht des Schaufelblatts der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 8 ist eine Vorderansicht einer Gebläsevorrichtung herkömmlichen Typs;
• Fig. 9 zeigt den Anstellwinkel des Schaufelblatts;
• Fig. 10(a) ist ein Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 8;
• Fig. 10(b) ist ein Schnitt durch das Schaufelblatt entlang der Linie XI-XI der Fig. 8;
• Fig. 11 zeigt die Geschwindigkeit des sich an dem Schaufelblatt vorbeibewegenden Luftstroms;
• Fig. 12 zeigt die Sehnenlänge des Schaufelblatts;
• Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Luftmenge und der Größe des Geräuschs;
• Fig. 14 zeigt den Anstellwinkel der Schaufelblätter;
• Fig. 15 zeigt die Sehnenlänge des Schaufelblatts;
• Fig. 16 zeigt den Geräuschpegel der Lüftervorrichtung;
• Fig. 17 und 18 sind Vorderansichten der Gebläsevorrichtung;
• Fig. 19 ist ein Schnitt durch das Schaufelblatt entlang der Linie XIX-XIX der Fig. 1;
• Fig. 20 ist ein Schnitt durch das Schaufelblatt entlang der Linie XX-XX der Fig. 1;
• Fig. 21 und 22 zeigen den Geräuschpegel der Lüftervorrichtung;
• Fig. 23 zeigt den Anstellwinkel der Schaufelblätter.
• Fig. 1 zeigt eine Gebläsevorrichtung zum Kühlen eines Automobilmotorkühlers. Die Gebläsevorrichtung 12 ist zwischen dem Motor und dem Kühler vorgesehen. Vier Schaufelblätter 103 sind an der Seitenfläche einer zylindrischen Nabe 101 vorgesehen, die durch einen Elektromotor angetrieben ist. Der Nabenabschnitt 101 und die vier Schaufelblätter 103 sind einstückig aus Kunststoff hergestellt. Der mittlere Abschnitt des Schaufelblatts ist nach der Formel
• Dh + (Dt - Dh)/2 = Dm
• berechnet, wobei Dh den Durchmesser des Nabenabschnitts 101, Dt den Durchmesser des durch den oberen Abschnitt des Schaufelblatts gezogenen Kreises und Dm den Durchmesser des durch den mittleren Abschnitt gezogenen Kreises darstellen.
• Der Anstellwinkel des Schaufelblatts 103 ist als ein vorbestimmter Anstellwinkel βm innersten Bereich vom unteren Abschnitt (Dh/2) zum mittleren Abschnitt (Dm/2) aufrechterhalten. Der Anstellwinkel β nimmt dann allmählich im zweiten Bereich vom mittleren Abschnitt (Dm/2) zum oberen Abschnitt (Dt/2) allmählich zu, wie mittels der Linie K in Fig. 9 dargestellt ist. Der Buchstabe βm bezeichnet den Anstellwinkel im mittleren Abschnitt. Der Buchstabe βt bezeichnet den Anstellwinkel am oberen Abschnitt. Der Auftreffwinkel α wird in Übereinstimmung mit dem Anstellwinkel β im zweiten Bereich klein, so daß ein Stillstand sogar dann gut verhindert wird, wenn der Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luftströmung groß wird. Es ist zu beachten, daß die Förderhöhe des Schaufelblatts ebenfalls klein wird, wenn der Auftreffwinkel α klein ist, so daß das Volumen der sich durch die Gebläsevorrichtung bewegenden Luftströmung klein ist. Die Gebläsevorrichtung muß eine Förderhöhe mindestens so groß wie diejenige der herkömmlichen Gebläsevorrichtung aufweisen. Da die Förderhöhe 1 in die Formel
• 1 α R p V² s
• eingesetzt ist, wobei p die Dichte der Luft, V die Geschwindigkeit der Luftströmung, s den Bereich des Schaufelblatts und R den Förderhöhenkoeffizienten bezeichnen, und da der Förderhöhenkoeffizient R mit dem Auftreffwinkel inkorporiert ist, sollte der Schaufelblattbereich s zum Ausgleich der Verkleinerung des Auftreffwinkels α vergrößert sein. Entsprechend sollte die Sehnenlänge L groß sein, um den Auftreffwinkel α zu verkleinern. Die Geschwindigkeit Ca der durch die Gebläsevorrichtung 12 bewirkten Luftströmung ist in einer solchen Weise gestaltet, daß die Geschwindigkeit Ca im ersten Bereich vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt klein ist und die Geschwindigkeit Ca im zweiten Bereich vom mittleren Abschnitt zum oberen Abschnitt allmählich vergrößert ist, so daß das Volumen der sich durch den ersten Bereich bewegenden Luftströmung klein ist. Das Volumen der Luftströmung kann sich sogar dann trotz der Vergrößerung der Sehnenlänge L unter der Bedingung nicht sehr vergrößern, daß der Widerstand der Luftströmung groß ist. Darüber hinaus bewirkt die Vergrößerung der Sehnenlänge L eine Ablösung an der äußeren Oberfläche des Schaufelblatts, was ein Geräusch hervorruft. Um diesen Nachteil zu verhindern, besitzt das Schaufelblatt der vorliegenden Ausführungsform eine kleine Länge der Sehnenlänge L, die im ersten Bereich, wie in Fig. 12 dargestellt, allmählich zunimmt.
• Die Sehnenlänge L des Schaufelblatts der vorliegenden Ausführungsform nimmt im zweiten Bereich vom mittleren Abschnitt zum oberen Abschnitt hin schnell zu, um ein großes Volumen des Luftstroms zu erzeugen. So ist das Schaufelblatt der vorliegenden Ausführungsform in Richtung auf die Drehrichtung R gemäß Darstellung in Fig. 1 konvex gestaltet. Die Beziehung zwischen der Sehnenlänge Lt im oberen Abschnitt und der Sehnenlänge Lm im mittleren Abschnitt ist durch die nachstehende Formel
• 1,2 Lm ≤ Lt ≤ 2,2 Lm
• festgesetzt. Eine erste Flügelachse 11, die den Mittelpunkt der Sehnenlänge des ersten Bereichs darstellt, und eine zweite Flügelachse l&sub2;, die den Mittelpunkt der Sehnenlänge im zweiten Bereich darstellt, sind in Fig. 1 gezeigt. Da das Schaufelblatt in Richtung auf die Drehrichtung im zweiten Bereich konvex gestaltet ist, ist die zweite Flügelachse 12 in Richtung auf die Drehachse um den vorbestimmten Winkel R gegenüber der ersten Flügelachse l&sub1; geneigt. Der vorbestimmte Winkel R ist so gestaltet, daß der Winkel R in einer Beziehung zu der Sehnenlänge steht, und die Sehnenlänge ist durch die geforderte Ausgangsleistung der Gebläsevorrichtung und den Außendurchmesser des Schaufelblatts bestimmt. Der vorbestimmte Winkel R der vorliegenden Ausführungsform liegt zwischen 3º und 17º.
• Das Profil des Schaufelblatts, das rechtwinklig zu der ersten Flügelachse l&sub1; verläuft, ist in Hinblick darauf gestaltet, daß es die in Fig. 10(a) dargestellte Gestalt im ersten Bereich vom unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt hin besitzt. Das Profil des Schaufelblatts, das rechtwinklig zu der zweiten Flügelachse 12 verläuft, ist so gestaltet, daß es eine Gestalt ähnlich der in Fig. 10(a) dargestellten besitzt.
• Gemäß Darstellung in Fig. 19, die die Querschnittsgestalt des Schaufelblatts entlang der Linie XIX-XIX der Fig. 1 zeigt, und Fig. 20, die die Querschnittsgestalt des Schaufelblatts entlang Linie XX-XX der Fig. 1 zeigt, ist die Querschnittsgestalt des Schaufelblatts so gestaltet, daß das Profil des Schaufelblatts an die sich durch das Schaufelblatt bewegende Luftströmung sogar dann angepaßt ist, wenn sich die Luftströmung gemäß Darstellung in Fig. 7 entlang einer Kurve bewegt So kann das Schaufelblatt der vorliegenden Ausführungsform das Auftreten einer Ablösung an der äußeren Oberfläche des Schaufelblatts gut verhindern und Geräusch verhindern.
• Die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform auf die Geräuschreduzierung ist in Fig. 13 dargestellt. Die Linie O in Fig. 13 bezeichnet die herkömmliche Art eines Gebläses, und die Linie P in Fig. 13 bezeichnet die vorliegende Erfindung. Die Ordinate der Fig. 13 bezeichnet den statischen Druck, der die Druckdifferenz zwischen der oberen Oberfläche des Schaufelblatts und der unteren Oberfläche des Schaufelblatts ist. Die Linie m bezeichnet den Widerstand der in die Gebläsevorrichtung eingeführten Luft, wenn sich das Automobil nicht bewegt, die Linie n bezeichnet den Widerstand, wenn sich das Automobil langsam bewegt, und die Linie r bezeichnet den Widerstand, wenn sich das Automobil schnell bewegt. Gemäß Darstellung in Fig. 13 kann die Gebläsevorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform das Geräusch an dem Punkt X verringern, wenn sich das Automobil nicht bewegt. Es ist zu beachten, daß das Lüftergeräusch für die Fahrgäste im Fahrzeug Unannehmlichkeiten bereitet, wenn sich das Automobil nicht bewegt. Des weiteren kann die Gebläsevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform den statischen Druck verbessern, was bedeutet, daß die Lüftervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Menge der Luftströmung vergrößern kann. Die Lüftervorrichtung, die vier Schaufelblätter mit einem Außendurchmesser Dt von 300 mm, einen Nabenabschnitt mit einem Durchmesser von 90 mm und einen Elektromotor mit einer Leistung von 80w (2180 UpM) aufweist, wird für die Prüfung der Fig. 13 verwendet.
• Fig. 14 zeigt eine Veränderung der Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung, deren Anstellwinkel im ersten Bereich vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt im wesentlichen der gleiche ist wie der Anstellwinkel im zweiten Bereich zwischen dem mittleren Abschnitt und dem oberen Abschnitt. Die gestrichelten Linien B, C, D, E stellen die Lüftervorrichtung mit der Beziehung der Anstellwinkel βT/βm von 1,7, 1,9, 1,8 bzw. 1,5 dar, die ausgezogene Linie A stellt eine Lüftervorrichtung herkömmlicher Art dar. Die Sehnenlängen der Lüftervorrichtungen, die die Lüftervorrichtungen A, B, C, D und E in Fig. 14 betreffen, sind in Fig. 15 dargestellt. Gemäß Darstellung in Fig. 15 ist die Beziehung zwischen der Sehnenlänge des mittleren Abschnitts und der Sehnenlänge jeder der anderen Stellungen des Schaufelblatts der Lüftervorrichtung der herkömmlichen Art im wesentlichen auf dem gleichen Wert (ausgezogene Linie A) gehalten. Die Beziehung derjenigen der vorliegenden Ausführungsformen ist in Richtung auf den oberen Abschnitt allmählich vergrößert. Die Beziehung von Lt/Lm der durch die gestrichelten Linien B, C, D und E bezeichneten Lüftervorrichtungen liegen bei 1,7, 1,2, 1,4 bzw. 2,2.
• Das von der Lüftervorrichtung A, B, C, D und E erzeugte Geräusch ist in Fig. 16 dargestellt. Die Lüftervorrichtung B, C, D und E der vorliegenden Ausführungsform kann das Geräusch um 2,5-4 Dezibel gegenüber der Lüftervorrichtung A der herkömmlichen Art verringern. Obwohl angenommen wird, daß die Lüftervorrichtung mit der Beziehung der Sehnenlänge von Lt/Lm größer als 2,2 zu einer Verminderung des Geräuschs führt, wird auch angenommen, daß die Beziehung der Sehnenlänge Lt/Lm einen weiteren Nachteil mit sich bringt, daß die Lüftervorrichtung nicht die ausreichende Stärke aufrechterhalten kann unter der besonderen Bedingung, daß sich die Nabe mit hoher Geschwindigkeit dreht, so daß für die Beziehung der Sehnenlänge Lt/Lm vorausgesagt wird, daß der Wert zwischen 2,0- 2,5 am praktischsten ist.
• Der Anstellwinkel β im ersten Bereich ist so aufrechterhalten, daß die Druckverteilung entlang der Sehnenlänge des Schaufelblatts 103 im wesentlichen ähnlich ist. Der Anstellwinkel β im zweiten Bereich steigt allmählich an, so daß die Druckverteilung auf der Sehnenlänge im zweiten Bereich in Richtung auf den oberen Abschnitt allmählich ansteigt, indem die Gestalt der Druckverteilung ähnlich gehalten wird.
• Die Gebläsevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann im Rahmen der Erfindung modifiziert werden. Der erste Bereich des Schaufelblattes ist nämlich vom unteren Abschnitt zum mittleren Abschnitt hin ausgebildet, der sich an der Außenseite des mittleren Abschnitts des Schaufelblatts befindet.
• Die Verteilung des Anstellwinkels β der vorliegenden Erfindung kann auch verändert werden. In Fig. 23, die den veränderten Anstellwinkel β zeigt, stellt die gestrichelte Linie B die gleichen Schaufelblätter dar, die mittels der gestrichelten Linie B in Fig. 13 dargestellt sind; die gestrichelten Linien F, G, H und I zeigen die veränderten Lüfterschaufelblätter mit dem gleichen Außendurchmesser Dt wie der Lüfter B und die gleiche Ausgangsleistung wie der Lüfter B. Der Anstellwinkel im ersten Bereich der Lüfter F, G, H und I ist größer als der des Lüfters B, der Anstellwinkel βf des Lüfters F ist 1,1 mal βb des Lüfters B, der Anstellwinkel βg des Lüfters G ist 1,3 mal βb, der Anstellwinkel βh des Lüfters H ist 1,4 mal βb, und der Anstellwinkel βi des Lüfters I ist 1,5 mal βb. Der erste Bereich des Schaufelblatts F ist zwischen dem unteren Abschnitt und dem mittleren Abschnitt berechnet nach der Formel
• ½ { Dh + 0,71 (Dt - Dh) };
• der erste Bereich des Schaufelblatts G ist zwischen dem unteren Abschnitt und dem mittleren Abschnitt berechnet nach der Formel
• ½ { Dh + 0,79 (Dt - Dh) };
• der erste Bereich des Schaufelblatts H ist zwischen dem unteren Abschnitt und dem mittleren Abschnitt berechnet nach der Formel
• ½ { Dh + 0,88 (Dt - Dh) };
• der erste Bereich des Schaufelblatts I ist zwischen dem unteren Abschnitt und dem mittleren Abschnitt berechnet nach der Formel
• ½ { Dh + 0,95 (Dt - Dh) }.
• Das Verhältnis zwischen der Sehnenlänge im oberen Abschnitt und derjenigen des mittleren Abschnitts βm/βt der Schaufelblätter F, G, H und I liegt bei 0,64, 0,76, 0,82 bzw. 0,88. Das von den Schaufelblättern F, G, H und I verursachte Geräusch und die Menge des sich durch die Schaufelblätter F, G, H und I bewegenden Luftstroms unter der Bedingung, daß sich das Automobil schnell bewegt (die durch r in Fig. 13 dargestellte Bedingung) sind in Fig. 21 dargestellt. Das von dem Lüfter F, G, H und I verursachte Geräusch und die Menge des sich durch die Schaufelblätter F, G, H und I bewegenden Luftstroms unter der Bedingung, daß sich das Automobil nicht bewegt (die durch m in Fig. 13 dargestellte Bedingung) sind in Fig. 22 dargestellt. Gemäß Darstellung in Fig. 21 und 22 arbeitet das Schaufelblatt G am wirkungsvollsten. Die gestrichelte Linie Q in Fig. 13 stellt die Untersuchungsergebnisse des Schaufelblatts G dar.
• Obwohl die in Fig. 1 dargestellte Lüftervorrichtung vier Schaufelblätter besitzt, kann die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung von mehr als fünf Schaufelblättern Gebrauch machen. Die Schaufelblätter 103 und der Nabenabschnitt 101 der Lüftervorrichtung müssen nicht einstückig ausgebildet sein; das Schaufelblatt 103 kann aus einer Metallplatte beispielsweise Aluminium und Stahl hergestellt und an dem Nabenabschnitt gemäß Darstellung in Fig. 17 angeschweißt sein. Des weiteren kann das Schaufelblatt 103 mit dem Nabenabschnitt 101 mit Hilfe von Verbindungsmitteln wie beispielsweise Nieten verbunden sein. Die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann vor dem Kühler zur Zuführung von Kühlluft zum Kühler 4 angeordnet sein. Die Lüftervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann, im Gegensatz zu einem Kühllüfter zum Kühlen eines Automobilkühlers, wie ein Ventilator verwendet werden.

Claims (5)

1. Gebläsevorrichtung mit einem Nabenabschnitt (101), der durch Drehen angetrieben wird, und einer Anzahl von Schaufelblättern (103), die mit dem Nabenabschnitt derart verbunden sind, daß der Nabenabschnitt sich in einer Mittelstellung der Anzahl von Schaufelblättern befindet,

wobei jedes dieser Schaufelblätter einen ersten Bereich, der sich von einer unteren Linie (Dh/2) zu einer Zwischenlinie (Dm/2) erstreckt, und einen zweiten Bereich umfaßt, der sich von dieser Zwischenlinie (Dm/2) zu einer oberen Linie (Dt/2) erstreckt,

wobei der Anstellwinkel (β) des Schaufelblattes (103) im wesentlichen gleich bleibt über den ersten Bereich,

der Anstellwinkel (β) des Schaufelblattes (103) im zweiten Bereich mit radialem Abstand von der Mitte der Nabe allmählich ansteigt,

eine Sehnenlänge (L) des Schaufelblattes (103) von der unteren Linie zu der oberen Linie des Schaufelblattes allmählich ansteigt,

eine erste Flügel- bzw. Schaufelblattachse (11), die die Linie der Mittelpunkte der Sehnen im ersten Bereich wiedergibt, sich mit einer zweiten Flügelachse (12), die die Linie der Mittelpunkte der Sehnen im zweiten Bereich wiedergibt, derart schneidet, daß die zweite Flügelachse (l&sub2;) in Richtung der Drehrichtung der Nabe bezüglich der ersten Flügelachse (l&sub1;) geneigt ist, und

das Profil des Schaufelblattes (103) so geformt ist, daß das Profil im ersten Bereich senkrecht zu der ersten Flügelachse (l&sub1;) und das Profil im zweiten Bereich senkrecht zu der zweiten Flügelachse (12) ist.

2. Gebläsevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anstellwinkel (β) des Schaufelblattes (103) im ersten Bereich 0,5 bis 0,9 mal der Anstellwinkel (β) des Schaufelblattes im oberen Abschnitt ist.

3. Gebläsevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die radiale Länge des ersten Bereichs des Schaufelblattes etwa 0,5 bis 0,95 mal die Länge des Schaufelblattes ist.

4. Gebläsevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sehnenlänge (Lt) an der oberen Linie des Schaufelblattes etwa 1,2 bis 2,2 mal die Sehnenlänge (Lm) an der Zwischenlinie des Schaufelblattes ist.

5. Gebläsevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Neigungswinkel (6) zwischen der ersten Flügelachse (l&sub1;) und der zweiten Flügelachse (l&sub2;) etwa 3 bis 17º ist.