(57)【要約】  特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファン。特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファンは、ハブ（２）を備え、該ハブ（２）に、半径方向外側に向かって延びる複数のファンブレード（４）が配置されていて、該ファンブレード（４）が各１つのブレード後縁（８）を有している。効率と流動出力との間の最適な比を有する軸流ファンでは、ファンブレード（４）のブレード後縁（８）の輪郭（９）が、軸流ファン（１）の回転軸線とファンブレード（４）の長さとによって画定された平面（Ｅ）に対して、周方向において湾曲されて延びている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ（２）を備え、該ハブ（２）に、半径方向外側に向かって延びる複数のファンブレード（４）が配置されていて、該ファンブレード（４）が各１つのブレード後縁（８）を有している、特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファンであって、
前記ファンブレード（４）の前記ブレード後縁（８）の輪郭（９）が、当該軸流ファン（１）の回転軸線と前記ファンブレード（４）の長さとによって画定された平面（Ｅ）に対して、周方向において湾曲されて延びていることを特徴とする、特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファン。
【請求項２】
前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）は、その半径方向長さにおいて３つの部分（９１，９２，９３）に分割されて形成されており、このとき中間部分（９２）は実質的に真っ直ぐ延びており、これに対して該中間部分（９２）にそれぞれ接続する第１の部分（９１）および第３の部分（９３）は湾曲されて延びている、請求項１記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記ブレード後縁（８）の、前記ハブ（２）とは反対側に位置する前記第１の外側部分（９１）は、第１の半径（Ｒ１）で湾曲され、かつ前記ブレード後縁（８）の、前記ハブ（２）に接続する前記第３の部分（９３）は、第２の半径（Ｒ２）で湾曲されている、請求項２記載の軸流ファン。
【請求項４】
前記ブレード後縁（８）の前記第３の部分（９３）の前記第２の半径（Ｒ２）および／または前記第１の部分（９１）の前記第１の半径（Ｒ１）は、前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）の真っ直ぐに形成された前記中間部分（９２）に、接線方向で移行している、請求項３記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）の前記第１の部分（９１）の前記第１の半径（Ｒ１）と、前記ファンブレード（４）の全半径方向長さ（Ｈ）との第１の比が、０.８〜１.２である、請求項１から４までのいずれか１項記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）の前記第１の部分（９１）の前記第１の半径（Ｒ１）と、前記第３の部分（９３）の前記第２の半径（Ｒ２）との第２の比が、３〜４である、請求項１から５までのいずれか１項記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）の前記第２の部分（９２）および前記第３の部分（９３）は、前記ファンブレード（４）の前記半径方向長さ（Ｈ）のほぼ１／４にわたって延びている、請求項１から６までのいずれか１項記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記ブレード後縁（８）の前記輪郭（９）の、前記ハブ（２）とは反対側に位置している前記第１の部分（９１）は、前記ファンブレード（４）の前記半径方向長さ（Ｈ）のほぼ半分にわたって延びている、請求項１から７までのいずれか１項記載の軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブを備え、該ハブに、半径方向外側に向かって延びる複数のファンブレードが配置されていて、該ファンブレードが各１つのブレード後縁を有している、特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファンに関する。
【０００２】
従来の技術
独国特許翻訳第６９０１４６３０号明細書に基づいて公知の軸流リングファンは、中央のハブとリング形状の周壁と複数の羽根とを有しており、これらの羽根は、ハブと周壁との間において半径方向に延びている。以下においてファンブレードとも呼ばれるべき羽根は、ファンの回転方向において前方に湾曲（anstellen）しており、前縁と後縁とを有している。
【０００３】
独国特許出願公開第１０２０１００６２３０１号明細書に開示された軸流ファンは、ハブを有していて、このハブに、正圧側および負圧側、後縁ならびにブレード深さを有するファンブレードが配置されている。さらにこの軸流ファンは、ファンブレードの正圧側に、軸流ファンの回転方向とは逆向きに上昇するハブ傾斜面を有しており、これによってファンブレードの後縁は、ハブ傾斜面の半径方向外側に位置している外側領域とハブ傾斜面の半径方向内側に位置している内側領域とに分割されている。ハブ傾斜面の内側には、軸流ファンの重量を軽減するために凹部または窪みが設けられている。
【０００４】
本発明の開示、課題、解決策、利点
本発明の課題は、流動出力を維持しながら、このような軸流ファンの効率を高めることである。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた軸流ファンによって解決される。
【０００６】
本発明の１実施形態は、ハブを備え、該ハブに、半径方向外側に向かって延びる複数のファンブレードが配置されていて、該ファンブレードが各１つのブレード後縁を有している、特に自動車の内燃機関用の、冷却空気を圧送する軸流ファンに関する。このような軸流ファンでは、ファンブレードのブレード後縁の輪郭が、軸流ファンの回転軸線とファンブレードの長さとによって画定された平面において、周方向において湾曲されて延びている。この構成は、軸流ファンの効率が高められ、しかも軸流ファンの流動出力が維持されるという利点を有している。
【０００７】
好ましくは、ブレード後縁の輪郭は、その半径方向長さにおいて３つの部分において延びており、このとき中間部分は実質的に真っ直ぐにもしくはほぼ真っ直ぐに形成されており、これに対して中間部分にそれぞれ接続する第１の部分および第３の部分は湾曲されて延びている。与えられた条件下におけるファンブレードの半遠心式（halbradial）の貫流に基づいて、流動出力と静的な効率との間における極めて良好な妥協策が得られる。
【０００８】
１実施形態では、ブレード後縁の、ハブとは反対側に位置する第１の外側部分は、第１の半径で湾曲され、かつブレード後縁の、ハブに接続する第３の部分は、第２の半径で湾曲されている。このことは、輪郭が半径方向のファン（radialer Luefter）の回転軸線とファンブレードの半径方向長さとによって画定された平面に投影された時に、この平面が、軸流ファンの回転プロファイルによって切られると、特に明瞭に分かる。
【０００９】
変化形態では、ブレード後縁の第３の部分の第２の半径および／または第１の部分の第１の半径は、ブレード後縁の輪郭の真っ直ぐに形成された中間部分に、接線方向で移行している。これによってブレード後縁の領域における流れの案内に、ポジティブな影響が及ぼされる。ブレード後縁は、大部分の流れ損失の範囲において、良好な圧力形成と良好な効率とを得ることができるように合わせられる。
【００１０】
別の実施形態では、ブレード後縁の輪郭の第１の部分の第１の半径と、ファンブレードの全半径方向長さとの第１の比が、０.８〜１.２である。これによって軸流ファンの効率がさらに最適化される。
【００１１】
別の実施形態では、ブレード後縁の輪郭の第１の部分の第１の半径と、第３の部分の第２の半径との第２の比が、３〜４である。
【００１２】
１実施形態では、ブレード後縁の輪郭の第２の部分および第３の部分は、ファンブレードの半径方向長さのほぼ１／４にわたって延びている。これによって軸流ファンの効率はさらに高められる。
【００１３】
さらに別の実施形態では、ブレード後縁の輪郭の、ハブとは反対側に位置している第１の部分は、ファンブレードの半径方向長さのほぼ半分にわたって延びている。このような構成もまた、軸流ファン効率と流動出力との間における最適な比の調節を促進する。
【００１４】
その他の好適な実施形態は、以下の図面の記載および従属請求項によって開示されている。
【００１５】
次に図面に示した少なくとも１つの実施形態を参照しながら、本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る軸流ファンの第１実施形態を斜め前から見て示す正面図である。
【図２】本発明に係る軸流ファンの第１実施形態を斜め後ろから見て示す背面図である。
【図３】本発明に係る軸流ファンの第１実施形態を示す側面図である。
【図４】本発明に係る軸流ファンの第１実施形態の正面図の一部を拡大して示す図である。
【図５】図１に示した実施形態の１つのファンブレードを概略的に示す図である。
【００１７】
本発明の好適な実施形態
図１、図２および図３には、本発明に係る軸流ファン１の第１実施形態が示されている。軸流ファン１は、中央のハブ２とリング形状の周壁３とから成っていて、このハブ２と周壁３との間には複数のファンブレード４が配置されている。これらのファンブレード４の正圧側には、軸流ファン１の回転方向とは逆向きに上昇する各１つのハブ傾斜面５が配置されており、このハブ傾斜面５は、ウェブ６を介してファンブレードに固定されている。
【００１８】
このとき各ファンブレード４は、回転方向において下側に配置されたブレード前縁７と上側のブレード後縁８とを有している。ファンブレード４のブレード後縁８の輪郭９は、図４において明らかであり、図４では、軸流ファン１の回転軸線とファンブレード４の半径方向における長さＨとによって画定された平面Ｅが示されている。この平面Ｅを軸流ファン１の回転プロファイル（Rotationsprofil）によって切ると、３つの部分に分けられた、ファンブレード４のブレード後縁８の輪郭９が得られる。
【００１９】
図５から分かるように、ブレード後縁８の輪郭９の第１の外側部分９１が、湾曲されて形成されていて、かつ第１の半径Ｒ１によって記載されている。この半径Ｒ１には、ブレード後縁８の輪郭９の中間部分９２が接続しており、この中間部分９２は真っ直ぐに延びている。真っ直ぐに延びる部分９２は、ブレード後縁８の輪郭９の第３の内側部分９３に接続しており、この内側部分９３は、直接ハブ２に隣接している。ブレード後縁８の第３の部分９３における輪郭９は、湾曲されて形成されており、第２の半径Ｒ２によって記載されてよい。ブレード後縁８の輪郭９の中間部分９２および第３の部分９３は、このときほぼ、ファンブレード４の半径方向における長さＨの１／４にわたって延びている。ブレード後縁８の輪郭９の、ハブ２とは反対側に位置している第１の外側部分９１は、ほぼ、ファンブレードの半径方向における長さＨの外側の半分において延びている。ブレード後縁８の真っ直ぐな中間部分９２には、湾曲された第１の部分９１もしくは湾曲された第３の部分９３が、直線に対して接線方向に接続されている。
【００２０】
軸流ファン１の流動出力と静的な効率との間における最適な比を調節するために、ブレード後縁８の輪郭９の第１の外側部分９１の半径Ｒ１とファンブレード４の半径方向における長さＨとから成る第１の比は、０.８〜１.２に選択することができる。この最適化は、第１の部分９１の第１の半径Ｒ１と第３の部分９３の第２の半径Ｒ２との間の比が、３〜４の範囲で移動すると促進される。
【図１−３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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