(57)【要約】本発明は、電気機械のための通風装置であって、ファン（１０）が設けられており、該ファン（１０）が、軸を中心に回転可能であり、空気が軸方向でファン（１０）に流入し、かつ半径方向でファン（１０）から流出するようになっており、軸受シールド（１２）が設けられており、マグネットホイール（１４）が設けられており、流れ通路（１６）が、少なくとも部分的に軸受シールド（１２）とマグネットホイール（１４）とによって制限されている形式のものにおいて、流れ通路（１６）の流過横断面が、半径方向で実質的に一定に形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械のための通風装置であって、
ファン（１０）が設けられており、該ファン（１０）が、軸を中心に回転可能であり、空気が軸方向でファン（１０）に流入し、かつ半径方向でファン（１０）から流出するようになっており、
軸受シールド（１２）が設けられており、
マグネットホイール（１４）が設けられており、
流れ通路（１６）が、少なくとも部分的に軸受シールド（１２）とマグネットホイール（１４）とによって制限されている形式のものにおいて、
流れ通路（１６）の流過横断面が、半径方向で実質的に一定に形成されていることを特徴とする、電気機械のための通風装置。
【請求項２】
流れ通路（１６）の流過横断面が、半径方向で軸受シールド（１２）の形状を適合させることによって実質的に一定に形成されている、請求項１記載の通風装置。
【請求項３】
軸受シールド（１２）とファン（１０）との間に、ファン（１０）の流入領域における最小の半径方向間隔（１８）が存在する、請求項１または２記載の通風装置。
【請求項４】
軸受シールド（１２）が、丸み付けられたエッジを備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載の通風装置。
【請求項５】
ファン（１０）に流入する空気が、軸受シールド（１２）の半径方向のステー（５２）を流過するようになっており、これらの半径方向のステー（５２）が、軸方向で先細に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の通風装置。
【請求項６】
軸受シールド（１２）の半径方向のステー（５２）が、軸方向で滴状の横断面を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の通風装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電気機械のための通風装置であって、ファンが設けられており、該ファンが、軸を中心に回転可能であり、空気が軸方向でファンに流入し、かつ半径方向でファンから流出するようになっており、軸受シールド（１２）が設けられており、マグネットホイールが設けられており、流れ通路が、少なくとも部分的に軸受シールドとマグネットホイールとによって制限されている形式のものに関する。
【０００２】
背景技術
電気機械を運転する際に必然的に熱が発生する。この熱は導出するのが望ましい。このために多くの場合ファンが使用され、この場合ファンは電気機械の軸を中心に回転可能に支承されている。ファンが回転する際に、空気は軸方向でファンに流入して、半径方向でファンから流出する。
【０００３】
自動車に使用されるジェネレータでは、ケーシングが部分的に軸受シールドとして形成されている。そのような軸受シールドは、ロータ軸の軸受から半径方向外側に延びていて、かつジェネレータの、軸方向で延びる外面の一部を形成している。したがって軸受シールドは、冷却空気の流入も流出も損なう。
【０００４】
従来技術の軸受シールドは、シャープなエッジを備えて形成されており、その結果として流れ剥離および渦流形成が生じる、ということが欠点として挙げられる。このような不都合な通流は騒音の原因となり、ファンの搬送性能が不良になる。
【０００５】
図１には、従来技術のファン１１０と軸受シールド１１２との配置構成が示されている。この配置構成は、三相交流発電機（オルタネータ）の一部として形成されており、この場合ジェネレータの、中心線１３０までの上半部しか示されていない。三相交流発電機の、図示されていない下半部は、鏡像的な形状を有している。空気は、左側から空気入口１３２の領域においてファン１１０に流入し、領域１３４において半径方向でファンから流出する。ここから判るように、空気がファン１１０への流入前に軸受シールド１１２を通過する必要があり、その結果空気は軸受シールド１１２によって、かつ特に一般的に設けられるシャープなエッジによって影響を受ける。空気出口領域１３４は、一方の側で軸受シールド１１２によって制限されている。他方の側では、この空気出口領域は三相交流発電機のマグネットホイール１３６によって制限されている。
【０００６】
軸受シールド１１２とマグネットホイール１３６との間の間隔は、軸方向で一定であるので、流れ通路１３８の流過横断面は半径方向で円形幾何学形状に基づいて次第に増加する。したがって流れ通路１３８はディフューザのように作用し、その結果流れ剥離が生じ得る。これによってファンの搬送性能が損なわれる。従来技術のファン１１０と軸受シールド１１２との配置構成の別の不都合な作用によれば、ファン１１０と軸受シールド１１２との間の間隔に基づいて再循環流１４０が生じ得る。したがって加熱された空気がファン１１０に流入するので、ファン１１０の効率が不良になる。
【０００７】
発明の利点
請求項１の上位概念に記載の形式の通風装置に起因して、本発明の特徴によれば、流れ通路の流過横断面が、半径方向で実質的に一定に形成されいる。
【０００８】
流過横断面は、従来技術では増加したが、本発明では半径方向で次第に増加することはない。むしろ流過横断面は少なくとも実質的に一定である。このようにして、流れ通路がディフューザのように作用することは、回避される。この点で、流れ剥離は回避される。
【０００９】
有利な実施形態では、流過横断面が、軸受シールドの形状の適合によって実質的に一定に形成されている。軸受シールドは、半径方向で外向きにみて、マグネットホイールと軸受シールドとの間の軸方向間隔が次第に減少するように、成形されている。これによって円形幾何学形状に基づいて、提供された流れ通路の拡張を補償することができるので、結果として実質的に一定の流過横断面を有する流れ通路を提供することができる。
【００１０】
有利には、軸受シールドとファンとの間に、ファンの流入領域における最小の半径方向間隔が存在する。この最小の半径方向間隔によって、既に加熱された空気の逆流が防止される。このような再循環流の防止によってファンの効率が改善される。なぜならばファンが事実上予め加熱されていない空気しか吸い込まないからである。さらにファンの流入領域における最小の半径方向間隔によって、流入領域と流出領域との間の圧力補償が防止される。このことはファンの流れ特性にポジティブに作用し、さらに効率にも同様にポジティブに作用する。
【００１１】
特に有利な実施形態では、軸受シールドが丸み付けられたエッジを備えている。このようにして、従来技術ではファンのシャープなエッジに基づいて不都合なものとして認められた流れ剥離および渦流形成が防止される。したがってファンは、低い騒音で、かつ大きな搬送性能を有して作動する。
【００１２】
特に有利な実施形態では、ファンに流入する空気が、軸受シールドの半径方向のステーを流過するようになっており、これらのステーが、軸方向で先細に形成されている。半径方向のステーのそのような先細の形成は、流入する空気の流れ特性にポジティブに影響する。ステーの先細形状は対称的である。
【００１３】
これに関して特に有利には、軸受シールドの半径方向のステーが、軸方向で滴状の横断面を有している。そのような滴状の横断面は、流入空気の流れ方向で記載の先細形状を有している。
【００１４】
したがって本発明の根底を成す思想によれば、流れ通路のほぼ一定の流過横断面によって、流れ特性を改善することができ、その結果として電気機械のファンの効率を改善することができる。特に有利には、流れの均等化が、軸受シールドの丸み付けられた形状によってさらに助成される。
【００１５】
実施例の説明
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。
【００１６】
図１に基づく従来技術の記載は、本発明の一般的な部分について説明したものである。
【００１７】
図２には、本発明に基づく、軸受シールド１２、ならびにこれに関して配置されたファン１０が斜視図で示されている。軸受シールド１２は、軸近くで実質的に円筒形の領域５０を備えている。この円筒形の領域５０から複数のステー５２が延びている。これらのステー５２は、観察方向の手前側でより広幅に形成されていて、かつファン１０に向かって先細に形成されている。軸方向に向けられて破線５４で示唆された切断面に沿ったステー５２の横断面は滴状である。ステー５２には、軸受シールドの丸み付けされた領域５６が当接されている。この丸み付け領域５６は、軸方向で延びる領域５８に移行している。軸方向延伸領域５８は、多数の開口６０を備えており、これらの開口６０は加熱された空気の流出を可能にしている。
【００１８】
図３には、本発明の通風装置が断面図で示されている。ここでは通風装置の一部しか示されていない。ファン１０、軸受シールド１２およびマグネットホイール１４が示されている。軸受シールド１２は、図２の軸受シールドの半径方向断面に対応して示されており、ここでは図２においてＡで示された観察方向が選択されている。軸受シールド１２の中央のほぼ円筒形の部分５０が示されている。さらにステー５２が示されている。軸受シールドの丸み付け部分５６はファンに向いた側で、軸受シールド１２とマグネットホイール１４との間の軸方向間隔が半径方向外側に向かって次第に減少するように、成形されている。このようにして実質的に一定の流過横断面を有する流れ通路１６が提供される。半径方向での円形幾何学形状に基づく流過横断面の増加は、マグネットホイール１４と軸受シールド１２との間の軸方向間隔の減少によって補償される。さらに空気６２の流入領域において軸受シールド１２とファン１０との間に最小の半径方向間隔１８が存在する。この最小の半径方向間隔１８によって、流出する空気６４は、流れ通路１６を通って空気の流入領域に逆流しない、ということが保証される。したがって従来技術の不都合な再循環流が生じない。さらに流入領域と流出領域との間の圧力補償が防止され、これによってさらなるファン性能の増加がもたらされる。軸受シールド１２とファン１０との間の軸方向間隔は、最小の半径方向間隔１８よりも大きく選択されている。このことは特に製作時に生じる製作誤差の補償に関して有利である。
【００１９】
本発明の実施例の記載は、単に説明するためだけに用いたものであって、本発明を制限するものではない。本発明の範囲には修正形および変化形が含まれ、これによって本発明の範囲ならびにその価値から離れることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術のファンと軸受シールドとの配置構成を示す図である。
【図２】
本発明の通風装置に使用するための軸受シールドを示す図である。
【図３】
本発明のファンと軸受シールドとを示す配置構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  ファン、  １２  軸受シールド、  １４  マグネットホイール、  １６  流れ通路、  １８  半径方向間隔、  ５０  円筒形領域、  ５２  ステー、  ５４  破線、  ５６  丸み付け領域、  ５８  軸方向延伸領域、  ６０  開口、  ６２  空気、  ６４  空気、  １１０  ファン、  １１２  軸受シールド、  １３０  中心線、  １３２  空気入口、  １３４  空気出口、  １３６  マグネットホイール、  １３８  流れ通路、  １４０  再循環流
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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