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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kühllüfter, insbesondere auf Lüfter, die
durch Industrie- oder Kraftfahrzeugmotoren angetrieben werden oder
an diesen verwendet werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
den meisten industriellen und kraftfahrtechnischen Motoranwendungen
wird ein motorbetriebener Kühllüfter verwendet,
um Luft durch einen Kühlmittelkühler oder
Wärmetauscher
zu blasen oder zu saugen. Gewöhnlich
wird der Lüfter
durch einen mit der Motorkurbelwelle verbundenen Riemenantriebsmechanismus
angetrieben.
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Ein
typischer Kühllüfter besitzt
mehrere an einer Mittelnabe oder Mittelnabenplatte angebrachte Blätter. Die
Nabe verschafft beispielsweise eine rotatorische Verbindung mit
dem Riemenantriebsmechanismus. Die Größe und die Anzahl der Lüfterblätter sind
durch die Kühlanforderungen
für die
bestimmte Anwendung vorgegeben. Beispielsweise erfordert ein kleiner
Kraftfahrzeuglüfter
eventuell nur vier Blätter
und besitzt einen Durchmesser von weniger als 300 mm. Bei größeren Anwendungen
wie etwa Anwendungen für
Schwerlastkraftfahrzeuge, vor allem Lastkraftwagen und Busse, können neun
Blätter
oder mehr im Lüfterentwurf
verwendet werden, wobei der Lüfter
einen Außendurchmesser
von 600 mm oder mehr besitzen kann.
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Neben
der Anzahl von Blättern
und dem Durchmesser des Lüfters
wird auch die Kühlkapazität eines
bestimmten Lüfters
durch das Luftströmungsvolumen,
das von dem Lüfter
bei seiner Betriebsdrehzahl erzeugt werden kann, bestimmt. Das Luftströmungsvolumen
hängt von
der bestimmten Blattgeometrie wie etwa der Blattfläche und
der Blattkrümmung
oder dem Blattprofil sowie von der Drehzahl des Lüfters ab.
Wenn die Kühllüfterabmessungen
und die Luftdurchflusskapazität
zunehmen, nehmen auch die von dem Lüfter und vor allem den Blättern erfahrenen
Lasten zu. Außerdem
können
höhere Drehzahlen
und ein angestiegener Luftdurchsatz durch den Lüfter zu einem Verdrehen des
Blatts und erhöhten
Geräuschpegeln
führen.
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Um
diesen Problemen in einem gewissen Maß zu begegnen, enthalten Kühllüfterentwürfe einen
Ring um den Umfang des Lüfters.
Genauer sind die Blattspitzen an einem 360°-Ring befestigt. Der Ring verleiht
den Blattspitzen Stabilität
und trägt
außerdem
dazu bei, vor allem dann, wenn der Ring mit einer Abdeckhaube kombiniert
ist, Wirbelablösung an
den Blattspitzen zu verringern. Der Ring verschafft außerdem dem
Lüfterentwurf
eine erhöhte
Festigkeit und verbessert die Vibrationseigenschaften.
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Ringlüfterentwürfe beseitigen
deshalb einige der konstruktiven Schwierigkeiten, denen bei ununterstützten Kühllüfterkonfigurationen
begegnet wird. Jedoch haben sich in der kraftfahrtechnischen und der
industriellen Kühlumgebung
heutzutage, in der die Lüfter
ein geringes Gewicht besitzen und dennoch gestiegene Leistungseigenschaften
erbringen müssen,
die Betriebsbedingungen für
diese Lüfter
so verschärft,
dass wieder an die Grenze der Fähigkeit des
Ringlüfters
gegangen wird.
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Eines
der Probleme bei Lüftern
des Ringtyps ist, dass in der heutigen Umgebung viele Lüfter in
einem Stück
abgeformt und aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sind. Dieser
Spritzgießprozess
erzeugt von Natur aus Schwachstellen im Lüfterring, die durch Kunststoffschweißnähte verursacht
sind. Außerdem
kann die auf die Blatt-Ring-Grenzfläche ausgeübte Zentrifugalkraft, die durch
die Massenträgheit des
kompletten Umfangsrings bei erhöhen
Lüfterdrehzahlen
hervorgerufen wird, zu einem Defekt abgeformter Lüfter an
jener Grenzfläche
führen.
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Folglich
ist ein Bedarf entstanden an Möglichkeiten,
die Kühlluft-Durchflusskapazität von Lüftern, insbesondere
abgeformten Lüftern
des Ringtyps, zu erhöhen
und dabei gleichzeitig ihre Festigkeit zu erhöhen und mögliche Defekte zu verhindern. Dieser
Bedarf wird besonders akut bei großen industriellen und kraftfahrtechnischen
Motoren, wo die Lüfter
größer sind
und mehr Masse besitzen, sowie aufgrund dessen, dass die Betriebsdrehzahlen
der Lüfter
zunehmen, um den zunehmenden Kühlanforderungen
zu genügen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um
diesen Bedürfnissen
entgegenzukommen, beabsichtigt die vorliegende Erfindung einen motorbetriebenen
Kühllüfter zur
Verwendung in einem Motorkühlsystem,
bei der der Lüfter
eine einmalige ringartige Struktur besitzt. Der Lüfter enthält eine Mittelnabe
und mehrere Lüfterblätter, die
von der Nabe radial nach außen
vorstehen, wobei jedes der Blätter
eine Blattwurzel, wo sie mit der Nabe verbunden ist, und am entgegengesetzten
Ende eine Blattspitze besitzt. Jedes der Blätter definiert ferner eine Vorderkante
an der Einlassseite des Lüfters
und eine Hinterkante an der Auslassseite des Lüfters. Der Kühllüfter enthält außerdem einen
Teilumfangsring, der mit den Blattspitzen sämtlicher der mehreren Lüfterblätter verbunden
ist.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht die Betriebs- und Leistungsvorzüge und -attribute
eines Lüfters
mit 360°-Ring, weist jedoch
viele von dessen Nachteile oder mögliche Schwachstellen, wo mögliche Fehler
auftreten können,
nicht auf.
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Mit
jeder der Blattspitzen ist ein Abschnitt eines Umfangsrings verbunden.
Jedes der Teilringelemente besitzt in einer Ausführungsform annähernd dieselbe
Länge wie
die Breite oder Spitze des Lüfterblatts.
Die axiale Breite der Teilringelemente kann sich auch über annähernd dieselbe
Weite wie die axiale Weite der Blätter erstrecken. Die Teilringelemente bedecken
außerdem
in einer Ausführungsform
nicht vollständig
die gesamte Breite oder Weite der Blattspitze, sondern belassen
einen Abschnitt der Hinterkante des Blatts in einem freien Zustand.
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Die
Teilringelemente können
eine ebene Konfiguration besitzen oder können andere Querschnittskonfigurationen
besitzen, beispielsweise eine ”V”-förmige oder
eine gekrümmte.
Die Umfangsenden der Teilringelemente können außerdem parallel zur Achse des
Lüfters
ausgebildet sein oder können in
einem Winkel zu jener Achse ausgebildet sein.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Vorzüge
der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung
der Erfindung, wenn diese zusammen mit der begleitenden Zeichnung
und den angehängten
Ansprüchen
durchgesehen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kühllüfters mit Teilring gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kühllüfters mit Teilring gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kühllüfters mit Teilring gemäß einer
nochmals weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Diagramm, das die Leistungseigenschaften eines Kühlsystems,
das die vorliegende Erfindung verwendet, gegenüber Kühlsystemen im Stand der Technik
zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das die Leistungseigenschaften zweier Kühlsysteme,
die Lüfterausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden, im Vergleich zu einem Kühlsystem im Stand der Technik,
das einen Kühllüfter im
Stand der Technik verwendet, zeigt.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Um
das Verständnis
der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun Bezug auf die
in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen
genommen, wobei zum Beschreiben derselben eine spezifische Sprache
verwendet wird. Jedoch ist dabei keineswegs eine Beschränkung des
Umfangs der Erfindung beabsichtigt. Die Erfindung enthält jegliche
Veränderungen
und weitere Modifikationen an den gezeigten Vorrichtungen und den
beschriebenen Verfahren und weitere Anwendungen der Prinzipien der
Erfindung, die einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung
bezieht, zumeist einfallen.
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Außerdem wird
die vorliegende Erfindung mit speziellem Bezug auf ihre Verwendung
in einem Kühlsystem
für ein
Kraftfahrzeug oder Fahrzeug, insbesondere ein Hochleistungsfahrzeug
wie etwa einen Lastkraftwagen oder Bus, beschrieben, jedoch versteht
es sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung
in solchen Anwendungen beschränkt
ist. Vielmehr soll die Erfindung bis zu ihrem vollen Umfang in Übereinstimmung
mit der Zeichnung und den Ansprüchen
und für
die Verwendung in jeder Anwendung, in der ein Kühllüfter in einem Kühlsystem
verwendet wird, einen Rechtsanspruch besitzen.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung, die einen Kühllüfter mit
Teilring verwendet, ist in 1 gezeigt
und durch das Bezugszeichen 10 identifiziert. Der Lüfter 10 enthält ein Mittelnabenelement 12 und mehrere
am Nabenelement befestigte Blattelemente 14. Das Nabenelement 12 kann
einen Montagebolzenring 16 aufweisen, dass ausgestaltet
ist, um den Lüfter
an einer Lüfterantriebsanordnung
bekannten Entwurfs anzubringen.
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Jedes
der Lüfterblattelemente 14 ist
an seiner Wurzel 18 am Nabenelement befestigt. Jedes der Lüfterblattelemente
weist außerdem
an dem zur Wurzel 18 entgegengesetzten Ende eine Blattspitze 20 auf.
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An
den Blattspitzen sämtlicher
Blattelemente 14 sind Teilringelemente 22 befestigt,
wie in 1 gezeigt ist.
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Der
Kühllüfter 10 mit
Teilring nach 1, soweit er beschrieben worden
ist, kann in einer herkömmlichen
Weise konstruiert sein. Beispielweise kann die gesamte in 1 gezeigte
Struktur aus einem vorzugsweise um ein metallisches Nabenplattenelement 16 spritzgegossenen
hochfesten abformbaren Polymermaterial unter Anwendung eines herkömmlichen
Spritzgießprozesses
gebildet sein. Herkömmliche
Kunststoff-Spritzgießtechniken
sind heutzutage bezüglich
in einem Stück
aus Kunststoff abgeformter Kühllüfter mit
daran angeordneten Ringelementen oder ohne solche in Anwendung.
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Diesbezüglich werden
dann, wenn einteilige Kühllüfterelemente
aus einem Kunststoffmaterial abgeformt sind und sich am Kühllüfter ein
Umfangsring mit vollen 360° befindet,
im Allgemeinen Bindenähte (oder
Schweißnähte) in
dem äußeren Ring
zwischen jedem der Blätter
infolge dessen, dass sie der letzte zu füllende Bereich sind, erzeugt.
Diese Bindenähte können einen
Bereich der Schwäche
erzeugen und unter bestimmten Umständen zur Abtrennung und zu einem
Defekt des Rings führen.
Außerdem
können Spannungen,
die durch die Massenträgheit
eines Ringelements mit vollen 360° an
den Blattspitzen der Blattelemente verursacht sind, unter bestimmten Umständen ebenfalls
eine Abtrennung des Rings von den Blattelementen und somit einen
Defekt des Kühllüfters herbeiführen. Diese
Fehlerbedingungen entweder bei den Schweißnähten oder an der Schnittfläche zwischen
dem Umfangsring und den Blattspitzen werden im Allgemeinen durch
hohe lokale Spannungen und mindere Materialeigenschaften verursacht.
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In
der Zeichnung (1–3) ist die
Drehrichtung der Kühllüfter durch
die mit R markierten Pfeile gezeigt. Außerdem ist die Drehachse der
Lüfter,
das heißt
die Längsachse
des Lüfterkühlsystems durch
den Buchstaben A angegeben. Zur Zuordnung bzw. als Hinweis, jedes
der Blattelemente besitzt eine Vorderkante L und eine Hinterkante
T. Außerdem
besitzen die Teilringelemente 22 eine gewisse ”Breite” W, die
eine in der Richtung der Achse A des Kühllüfters gemessene Strecke ist.
Die wirkliche Anzahl von Blattelementen 14 hängt von
der Größe des Lüfters und
der Kühlanwendung
oder dem Kühlsystem,
in dem der Lüfter
verwendet wird, ab. Beispielsweise sind in 1 sechs
Blattelemente dargestellt, während
in den 2 und 3 fünf Blattelemente dargestellt
sind. Die wirkliche Anzahl von Blattelementen und der Durchmesser
des Kühllüfters sind
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Somit gilt die vorliegende
Erfindung für
jeden Typ von Lüfter
mit Teilring, ungeachtet des Durchmessers des Lüfters und der Anzahl vorgesehener Blattelemente.
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Die
Lüfterblattelemente 14 können auch
irgendeine Querschnittsgröße und -form
besitzen. Die Blattelemente können
eine flache, ebene Konfiguration besitzen oder können in einer der herkömmlichen
Konfigurationen, die heutzutage für Blattelemente verwendet werden,
gekrümmt
sein. Beispielsweise können
die Blattelemente 14 einen gleich bleibenden Querschnitt über ihre
Breiten besitzen oder können
in einer herkömmlichen
Weise variieren. Sie können
auch eine Tragflächenform
aufweisen. Die Blattelemente besitzen außerdem von ihren Wurzeln 18 bis
zu ihren Spitzen 20 eine gleich bleibende Dicke, oder die
Dicke kann von den Wurzeln bis zu den Spitzen in der Richtung radial
von den Blattelementen nach außen
variieren. Diesbezüglich
besitzen die Blattelemente vorzugsweise eine Konfiguration des Tragflächentyps,
die so angepasst ist, dass sie einen maximalen Luftdurchfluss bewirkt,
wenn der Kühllüfter mit
Teilring innerhalb seines standardmäßigen Drehzahl- und Betriebsbereich
betrieben wird.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung besitzt
jedes der Teilringelemente 22 eine flache oder ebene Querschnittskonfiguration, wobei
die Enden 22A und 22B jedes der Teilring-Lüfterelemente
ebenfalls eben und in einer zur Längsachse A des Kühllüfters 10 parallelen
Orientierung vorgesehen ist. Diesbezüglich sollten, um Unwucht und
unerwünschte
Kräfte,
die für die
Haltbarkeit und die Leistung des Kühllüfters 10 abträglich sein
könnten,
zu vermeiden, im Wesentlichen dieselben Teilring-Lüfterelemente
und Blattelemente um den Umfang des Kühllüfters vorgesehen sein. Somit
sind sämtliche
der Blattelemente 14 und Teilring-Lüfterelemente 22 um
den Umfang der Nabe 12 genau dieselben.
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In
einer Ausführungsform
ist die Breite W des Teilring-Lüfterelements 22 dieselbe
Abmessung wie die axiale Gesamtweite der Blattelemente in der axialen
Richtung des Kühllüfters. Es
ist wohlgemerkt in anderen Ausführungsformen
auch möglich,
die Breite der Teilring-Lüfterelemente
größer oder
kleiner als die axiale Weite der Blattelemente zu halten.
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Wie
ebenfalls in 1 gezeigt ist, ist ein Abschnitt 20A jeder
der Spitzen 20 der Blattelemente 14 durch die
Teilring-Lüfterelemente 22 nicht
unterstützt oder
folglich von diesen entkoppelt. Dieses Merkmal kann vorgesehen sein,
um die Breite W der Teilring-Lüfterelemente
zu minimieren und somit Material und Gewicht des Kühllüfters und
der Teilringelemente einzusparen. Das Zulassen, dass ein Abschnitt 20A der
Blattspitzen 20 nicht mit den Teilring-Lüfterelementen
verbunden ist, verschlechtert oder vermindert die Funktion oder
die Leistung des Kühllüfters nicht.
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Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt
und mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet. In dieser Ausführungsform
besitzt das Kühllüfterelement
eine Mittelnabe 32 und mehrere an der Nabe befestigte Blattelemente 34.
Die Blattelemente 34 sind an ihren Wurzeln 36 an der
Mittelnabe 32 befestigt. Jedes der Blattelemente besitzt
außerdem
ein Teilring-Lüfterelement 40,
das an den Spitzen 42 aller Blattelemente 34 befestigt
ist.
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Jedes
der Teilringelemente 40 besitzt eine im Wesentlichen V-förmige Querschnittskonfiguration, wie
in 2 gezeigt ist. Dies kann vom Betriebs- und Leistungsstandpunkt
zusätzliche
Vorteile für
den Kühllüfter 30 erbringen.
Außerdem
sind in der in 2 gezeigten Ausführungsform
die Enden 40A und 40B jedes der Teilringelemente 40 parallel
zur Längsachse
A der Drehung des Kühllüfters. Die
Teilringelemente 40 erstrecken sich außerdem über die volle Länge der
Blattspitzen 42 sämtlicher
Blattelemente 34. Die Breite W in der axialen Richtung
des Kühllüfters 30 ist
außerdem
größer als
die Weite der Blattelemente in der axialen Dimension.
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Eine
nochmals weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt.
Dieser Kühllüfter ist
allgemein durch das Bezugszeichen 50 identifiziert. Der
Kühllüfter 50 enthält ein Mittelnabenelement 52 und
mehrere Lüfterblattelemente 54.
Jedes der Blattelemente 54 besitzt eine Wurzel 56,
die an der Mittelnabe befestigt ist, und eine Blattspitze 58.
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An
den Spitzen 58 aller Blattelemente 54 ist ein
Teilring-Lüfterelement 60 befestigt.
In dieser Ausführungsform
besitzen die Teilring-Lüfterelemente 60 wie
gezeigt eine gekrümmte,
im Grunde U-förmige Konfiguration.
Diesbezüglich
kann die U-förmige Konfiguration
entweder eine konkave oder eine konvexe Konfiguration in Bezug auf
Nabe sein.
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Außerdem sind
die Enden 60A und 60B jedes der Teilring-Lüfterelemente 60 unter
einem Winkel X zur Drehachse A des Kühllüfters 50 vorgesehen.
Insbesondere, wie in 3 gezeigt ist, ist die vordere
Ecke 62 des winkligen Endes 60A des Teilring-Lüfterelements 60 so
vorgesehen, dass sie in der Drehrichtung R des Kühllüfters 50 am Teilring-Lüfterelement 60 vorn
liegt.
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Die 4 und 5 zeigen
graphisch einen Vergleich des statischen Drucks, des statischen
Wirkungsgrads, des Drehmoments und der Leistung über dem Luftdurchfluss unter
Verwendung der Erfindungen mit Teilring, wie sie oben beschrieben
worden sind, im Vergleich zu jenen Charakteristika mit Ringlüftern im
Stand der Technik, an denen sich komplette 360°-Ringe befinden. Die Linien 100, 100', 110, 110' und 120 geben
einen statischen Vergleichsdruck über dem Luftdurchfluss bei
Kühlsystemen
wieder, während
die Linien 200, 200', 210, 210' und 220 statische
Luftwirkungsgrade über
dem Luftdurchfluss wiedergeben. Ferner geben die Linien 300 und 310 die
Leistung über
dem Luftdurchfluss wieder, während
die Linien 500, 510 und 520 die Drehmomentabgabe über dem
Luftdurchfluss wiedergeben.
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Sämtliche
der in den Diagrammen der 4 und 5 gezeigten
Linien, die Kreise enthalten, die die aufgezeichneten Punkte bezeichnen,
beziehen sich auf Tests, die an einem Ringlüfter, bei dem an den Blattspitzen
ein kompletter 360°-Ring
befestigt ist, durchgeführt
worden sind. Dieser ist ein Ringlüfter eines Typs des Standes
der Technik. Die Diagrammlinien, die durch kleine Quadrate angegeben
sind, geben die Leistung der Lüfter
mit Teilring in Übereinstimmung
mit den in den 1–2 gezeigten Ausführungsformen
der Erfindung wieder. Schließlich
geben die Diagrammlinien, die durch kleine Rauten für die in 5 aufgezeichneten
Punkte angegeben sind, die Leistung einer anderen Lüfterausführungsform
mit Teilring, insbesondere der in 3 gezeigten
Lüfterausführungsform
mit Teilring, wieder. Dieser Lüfter
mit Teilring besitzt Teilringelemente mit Enden, die mit der Mittelachse
des Lüfters
einen Winkel bilden.
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Wie
ein gewöhnlicher
Fachmann auf dem Gebiet erkennen wird, besitzt die Ausgangsgeschwindigkeit
der Luftströmung
vom Lüfter,
ausgedrückt
in Metern pro Sekunde, eine Drehkomponente in der Bewegung. Diese
ist der Drehung der Lüfterblätter in
der Richtung R und einer durch den Anstellwinkel der Lüfterblätter herbeigeführten linearen Komponente
Vx zuzuschreiben. Ferner beeinflussen die
besondere Blattform und die besondere Blattanordnung, die Veränderung
und der Anstellwinkel längs
der Blattspannweite oder die Sehnenlänge des Blatts (aufgenommen
längs eines
radialen Querschnitts) die in unmittelbarer Nähe des Lüfters geschaffene Meldedruckverteilung
und daher die Strömung
bzw. den Durchfluss von Luft, die durch den Lüfter gegangen ist.
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Wie
in 4 gezeigt ist, besitzt eine Lüfterstruktur mit Teilringelementen 110 eine
höheren
statischen Druck 110 als ein Ringlüfter 100 mit einem ganzen
360°-Ring.
Außerdem
ist, obwohl der statische Wirkungsgrad 210 eines Lüfters mit
Teilring in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung bei niedrigeren Luftdurchsätzen etwas
niedriger als bei einem Lüfter 200 mit
360°-Ring
ist, der statische Wirkungsgrad eines Lüfters mit Teilring und Teilringelementen
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung größer als der statische Wirkungsgrad
eines Ringlüfters
mit 360°-Ring
im Stand der Technik bei höheren
Luftdurchsätzen.
Folglich sind bei der vorliegenden Erfindung der statische Druck
und der statische Wirkungsgrad bei gegebenem Luftdurchfluss im Vergleich
zu jenen bei Kühlsystemen
mit herkömmlichen
Ringlüftern
besser. Solche Luftdurchflusszunahmen bei einem gegebenen statischen
Druck werden vollbracht, ohne die Drehmomentpegel nachteilig zu
beeinflussen, wie sich beim Vergleichen der Linien 500 und 510 in 5 zeigt.
Dies führt
zu einem erhöhten
statischen Wirkungsgrad bei höheren
Luftdurchflüssen,
wie ein Vergleich der Linien 200 und 210 in 4 zeigt. Ähnliche
Zunahmen sind durch jeden der zwei Lüfterausführungsformen mit Teilring in 5,
verglichen mit herkömmlichen
Lüftern
mit 360°-Ring,
belegt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind die Drehmomentattribute jedes
der Lüfter 510 und 520 mit
Teilring ähnlich
und werden ähnlicherweise
durch Verwendung der Teilring-Lüfterelemente
anstelle eines 360°-Rings
nicht nachteilig beeinflusst.
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Diese
Verbesserungen werden auf die Erwartung, dass der Teilring Blattspitzenwirbel
reduziert und dabei das Auftreten einer radialeren Strömung ermöglicht,
zurückgeführt.
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Wie
ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet weiß, ist der statische Wirkungsgrad
das Verhältnis
zwischen der Lüfterausgangsleistung
und der in den Lüfter
eingeführten
mechanischen Leistung, das gleich Durchfluss mal Druck geteilt durch
Drehmoment mal Drehzahl ist. Daraus kann der zum Antreiben des Lüfters erforderliche
Pferdestärkenbetrag berechnet
werden. Wenn bei einer gegebenen Drehzahleingabe (d. h. Drehmomenteingabe)
der statische Wirkungsgrad zunimmt, nimmt somit der zum Antreiben
des Lüfters
erforderliche Pferdestärkenbetrag
ab. Dies führt
zu einer mit der Drehmomentabnahme verbundenen höheren Kraftstoffeinsparung.
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Folglich
liefert die vorliegende Erfindung einen verbesserten Wirkungsgrad
oder eine stärkere Strömung und
verringert dabei das Lüftergewicht
und Fertigungsprobleme bezüglich
Ringlüftern.
Außerdem
liefert die Anordnung der vorliegenden Erfindung bei gegebenem gleichwertigem
Luftdurchfluss gleiche Geräuschpegel
im Verhältnis
zu Lüftern
mit Vollring und bewahrt somit die Kundenzufriedenheit.
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Eine
Abmessungsbeziehung zwischen der Teilringkonfiguration für eine gegebene
Blattgeometrie zugunsten einer optimalen Leistung wird als vorhanden
angenommen.
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist sie nicht auf jene Ausführungsformen
beschränkt.
Vielmehr deckt sie alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente
ab, die dem Erfindungsgedanken entsprechen und im Schutzbereich
der angehängten
Ansprüche
enthalten sind.
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Zusammenfassung
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Ein
Kühllüfter mit
an den Blattspitzen befestigtem Teilringelement. Der Lüfter ist
vorzugsweise ein in einem Stück
abgeformter Lüfter
mit einer Mittelnabe und mehreren Blattelementen. Teilringelemente
an den Blattspitzen reduzieren das Gewicht und minimieren durch
Schweißnähte und
einen Betrieb bei hohen Drehzahlen verursachte mögliche Fehler.