DD238256A5 - Axialluefter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Axialluefter, der beispielsweise in Kuehlsystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Durch die Erfindung wird mit relativ einfachen Mitteln die bei allen Axialluefter-Bauarten auftretende Querstroemung verringert und dadurch ein wesentlich hoeherer Wirkungsgrad erzielt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass im aeusseren Drittel der Fluegel an wenigstens einer Seite mindestens ein aus der Ebene des Fluegels herausragender Ablenkfluegel angeordnet ist. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axiallüfter, der gegebenenfalls von einem Gehäuse (Konfusor) umgeben ist und beispielsweise in Kühlsystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits zahlreiche Ausführungen von Axiallüftern bekannt, die alle den gemeinsamen Nachteil einer wesentlichen ungeordneten Querströmung haben. Diese ungeordnete Querströmung tritt namentlich an den Flügelenden auf, und wirkt sich negativ auf die Luftleitung und die Wirksamkeit des Lüfters aus. Das den Lüfter umschließende Gehäuse kann diese Nachteile einigermaßen kompensieren, aber die Strömungen bleiben im Grunde genommen nach wie vor ungeordnet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Strömungsverluste zu vermindern und so den Wirkungsgrad des Lüfters zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Verbesserungen der Ventilatorflügel in der Zone hinter dem Lüfter eine besser geordnete Strömung zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im äußeren Drittel der Flügel, mindestens an einer ihrer Seite wenigstens ein aus der Flügelebene herausragender Ablenkflügel angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters liegt die Eintrittskante des Ablenkflügels zum Mittelpunkt des Lüfters näher als dessen Austrittskante, während der Flügelwinkel des Ablenkflügels an der Eintrittskante einen Mindestwert von O⁰C besitzt und der Strömungswinkel des Ablenkflügels 10 und 25°C beträgt.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters ist der Ablenkflügel an der Saugseite des Lüfters angeordnet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters ist der Ablenkflügel zum Mittelpunkt des Lüfters konvex ausgebildet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters sind an der gleichen Oberfläche des Flügels zwei Ablenkflügel angeordnet, wobei der Abstand zwischen den Eintrittskanten der Ablenkflüge! das 0,3-0,6fache der in diesem Bereich des Flügels meßbaren Breite beträgt, und das Verhältnis der Abstände zwischen den Eintrittskanten und den Austrittskanten zwischen den Werten von 1 bis 2 liegt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters ist ein Konfusor auf an sich bekannter . Weise am Lüfter angeordnet, wobei der Abstand zwischen der Austrittskante des Konfusors und der dem Konfusor naheliegenden Berührungsebene des Axiallüfters das 1- bis2fache der Ablenkflügelbreite beträgt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Flügel eines Axiallüfters mit den erfindungsgemäßen Ablenkflügeln, Fig. 2: einen Teilschnitt durch den Flügel nach Fig. 1,

Fig.3: die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Axiallüfters mit Konfusor.

In Fig. 1 ist ein Flügel 1 eines aus Blech hergestellten Kfz-Kühlerventilatorsvon der Saugseite her gesehen dargestellt. Im äußeren Drittel des Flügels 1 sind ein Außenablenkflügel 2 und ein Innenablenkflügel 5 angeordnet. Beide Ablenkflügel 2 und 5 sind leicht gebogen, d. h. zum Mittelpunkt „0" des Axiallüfters konvex ausgebildet. Bei dem für die ersten Versuche ausgebildeten Axiallüfter betrug die Höhe „t" der Ablenkflügel das 0,085fache der Breite „S" des Flügels 1. Es wurde später beobachtet, daß es ungünstig ist, gerade oder gegenseitig gebogene Ablenkflügel zu verwenden, da die Strömungs- und Richtungsänderungsverlustezu hoch werden. Durch die Versuche wurde ferner festgestellt, daß die zweckmäßige Höhe „t" der Ablenkflügel das 0,05- bis 0,2fache der Breite „S" des Flügels betragen sollte. Die Erklärung hierfür liegt darin, daß unterhalb von t = 0,05 S die Ablenkflügel keiner rechenbare Wirkung ausüben, wogegen sich übert = 0,2 S die Leistungsaufnahme erhöht und auch Festigkeitsprobleme auftreten.

Für die Anordnung der Ablenkwinkel sind der Flügelwinkel α und der Strömungswinkel β von ausschlaggebender Bedeutung.

Der Flügelwinkel α ist der Winkel, der durch eine an der Eintrittskante 3 des Ablenkflügels 2 angelegte Tangente 7 und eine Tangente 8 gebildet wird, die an einen Kreis vom Mittelpunkt „0" des Lüfters aus angelegt ist, der den gleichen Punkt an der Eintrittskante 3 schneidet. Der Strömungswinkel β ist der eingeschlossene Winkel zwischen einer Geraden 9, die die Eintrittskante 3unddieAustrittskante4desAblenkflügelsverbindetundeinerim Schnittpunkt der Mittellinie des Flügels 1 zu dieser Mittellinie senkrecht liegenden Geraden 10.

Gemäß der durchgeführten Versuche kann der Flügelwinkel a 0⁰C oder vorteilhafterweise ein größerer positiver Winkel sein. Im entgegengesetzten Fall tritt an den Ablenkflügeln eine Abscheidung auf, die zur Verschlechterung der strömungstechnischen Merkmale führt. Der zweckmäßige Strömungswinkel/3 liegt im Bereich zwischen 10° und 25°. Unter einem Wert von 10° tritt keine Erhöhung des Wirkungsgrades ein. Über einen Wert von 25° erfolgt eine Erhöhung der Richtungsänderungsverluste.

Die angegebenen Werte gelten sowohl für die Anordnung von einem, als auch für Anordnung von zwei Ablenkflügeln.

Bei dem als Ausführungsbeispiel dargestellten Axiallüfters sind zwei Ablenkflügel vorgesehen. Mit Rücksicht darauf, daß—wie bereits erwähnt — der innere Ablenkflügel 5 nach den gleichen Bedingungen wie der äußere Ablenkflügel 2 angebracht werden soll, ist im weiteren nur ihre Position zueinander bestimmend. Dies wird durch den Abstand „X" zwischen den Eintrittskanten 3 und 11 und dem Abstand „Y" zwischen den Austrittskanten 4 und 12 bzw. durch deren Verhältnis zueinander charakterisiert.

Bei den Versuchen wurde eine Ablenkflügelanordnung verwendet, bei der der Abstand „X" das 0,4fache der Breite „S" des Flügels 1 (X = 0,4 S) und das Verhältnis der Abstände „X" und „Y"X : Y = 1,5 betrug. Bei einer Veränderung dieser Werte wurde folgendes festgestellt:

Der zweckmäßigste „X"-Wert ist das 0,3- bis 0,6fache der Breite „S" des Flügels 1 (X = 0,3-0,6 S). Sind die Ablenkflügel in einem größeren Abstand voneinander angeordnet (X > 0,6 S), wird mit dem inneren Ablenkflügel 5 keine meßbare strömungstechnische Wirkung mehr erreicht, und der Wirkungsgrad des Axiallüfters vermindert sich. Wenn aber die Ablenkflügel zueinander näher angeordnet sind (X > 0,3 S), wird deren Wirkung verschlechtert.

Es ist zweckmäßig, das Verhältnis von „X" und „Y" zwischen 1 und 2 zu wählen (X : Y = 1 - 2). Im entgegengesetzten Fall vermindern die Ablenkflügel den Wirkungsgrad des Axiallüfters.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ablenkflügel an der Saugseite des Lüfters angeordnet. Die Ablenkflügel können selbstverständlich auch an der Druckseite oder an beiden Seiten angeordnet werden. Bei den Versuchen wurde festgestellt, daß mit allen drei Varianten Verbesserungen erreicht werden konnten, jedoch mit der Anordnung der Ablenkflügel an der Saugseite des Lüfters die besten Ergebnisse erzielt wurden.

Gemäß Fig. 3 ist vor dem Lüfter 13 ein Konfusor 6 angeordnet. Es ist bekannt, daß die verschieden ausgebildeten Lüfter im Vergleich zum Konfusor auf unterschiedliche Art und Weise angeordnet sind. Durch die Versuche wurde festgestellt, daß der Lüfter 13 aus dem Konfusor 6 in derWeise herausgezogen werden sollte, daß der Abstand „h" zwischen der Austrittskante des Konfusors 6 und der dem Konfusor 6 naheliegenden Berührungsebene des Lüfters 13 das 1- bis 2fache der Höhe „t" des Ablenkflügels beträgt (h : t = 1 - 2). Wenn dieser Wert „h" kleiner oder größer ist, können die Ablenkflügel die radiale Strömung .

nicht entsprechend beeinflussen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   1. Axiallüfter, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Drittel der Flügel (1) an wenigstens einer Seite mindestens ein aus der Ebene des Flügels (1) herausragender Ablenkflügel (2) angeordnet.
2. 2. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittskante (3) des Ablenkflügels (2) zum Mittelpunkt (0) des Lüfters näher liegt als dessen Austrittskante (4) und sein Flügelwinkel (α) einen Mindestwert von O°C an der Eintrittskante (3) hat und sein Strömungswinkel (ß) im Bereich von 10⁰C und 25°C liegt.
3. 3. Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkflügel an der Saugseite des Lüfters angeordnet ist.
4. 4. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkflügel (2) zum Mittelpunkt (0) des Lüfters konvex ausgebildet ist.
5. 5. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an derselben Oberfläche des Flügels (1) zwei Ablenkflügel (2; 5) angeordnet sind, wobei der Abstand (X) zwischen den Eintrittskanten (3; 11) der Ablenkflügel (2; 5) das 0,3-bis 0,6fache der in diesem Bereich des Flügels (1) meßbarer Breite beträgt und das Verhältnis (X:Y) der Abstände zwischen den Eintrittskanten (3; 11) und zwischen den Austrittskanten (4; 12) zwischen 1 und 2 liegt.
6. 6. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Konfusor (6) in an sich bekannter Weise am Lüfter (13) angeordnet ist, wobei der Abstand (h) zwischen der Austrittskante des Konfusors (6) und der dem Konfusor (6) naheliegenden Berührungsebene des Lüfters (13) das 1- bis2fache der Breite (t) des Ablenkflügels beträgt.