DD238256A5

DD238256A5 - axial fan

Info

Publication number: DD238256A5
Application number: DD85281928A
Authority: DD
Inventors: Zoltan Bruzer; Oszkar Fellner; Geza Hatos
Original assignee: Csepel Autogyar,Hu
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1986-08-13
Also published as: ES547865A0; HUT38991A; ES8801411A1; EP0181481A1; CN85107477A

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. 3The invention relates to an improved Axialluefter, which is used for example in cooling systems of motor vehicles. By virtue of the invention, the transverse flow occurring in all Axialluefter designs is reduced with relatively simple means, thereby achieving a substantially higher efficiency. The essence of the invention is that in the outer third of the wings on at least one side of at least one out of the plane of the wing outstanding Ablenkfluegel is arranged. Fig. 3

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axiallüfter, der gegebenenfalls von einem Gehäuse (Konfusor) umgeben ist und beispielsweise in Kühlsystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.The invention relates to an axial fan, which is optionally surrounded by a housing (Konfusor) and is used for example in cooling systems of motor vehicles.

Characteristic of the known technical solutions

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.There are already numerous designs of axial fans known, all of which have the common disadvantage of a substantially disordered cross flow. This disordered cross flow occurs specifically at the wing tips, and adversely affects the air duct and the efficiency of the fan. The housing enclosing the fan can somewhat compensate for these disadvantages, but the flows are basically still disordered.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Strömungsverluste zu vermindern und so den Wirkungsgrad des Lüfters zu erhöhen.The aim of the invention is to reduce the flow losses and thus to increase the efficiency of the fan.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Verbesserungen der Ventilatorflügel in der Zone hinter dem Lüfter eine besser geordnete Strömung zu erreichen.The invention has for its object to achieve better structural flow through design improvements of the fan blades in the zone behind the fan.

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.According to the invention the object is achieved in that at least one of the wing plane outstanding Ablenkflügel is disposed in the outer third of the wing, at least on one side thereof.

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.In a preferred embodiment of the axial fan according to the invention, the leading edge of the deflector blade is closer to the center of the fan than the trailing edge thereof, while the vane angle of the deflector vane has a minimum O ⁰ C at the leading edge and the flow angle of the deflector vane is 10 and 25 ° C.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters ist der Ablenkflügel an der Saugseite des Lüfters angeordnet.According to another advantageous embodiment of the axial fan according to the invention, the deflecting blade is arranged on the suction side of the fan.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiallüfters ist der Ablenkflügel zum Mittelpunkt des Lüfters konvex ausgebildet.In a further preferred embodiment of the axial fan according to the invention, the diverter vanes are convex toward the center of the fan.

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.In a further advantageous embodiment of the axial fan according to the invention two deflecting vanes are arranged on the same surface of the wing, wherein the distance between the leading edges of the deflecting! which is 0.3-0.6 times the width measurable in this area of the wing, and the ratio of the distances between the entrance edges and the exit edges is between 1 to 2.

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.In a further advantageous embodiment of the axial fan according to the invention, a confuser is known per se. Way arranged on the fan, wherein the distance between the trailing edge of the confuser and the Konfusor near lying contact plane of the axial fan is 1 to 2 times the deflector width.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: den Flügel eines Axiallüfters mit den erfindungsgemäßen Ablenkflügeln, Fig. 2: einen Teilschnitt durch den Flügel nach Fig. 1,1: the wing of an axial fan with the deflection vanes according to the invention, FIG. 2: a partial section through the wing according to FIG. 1,

Fig.3: die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Axiallüfters mit Konfusor.3 shows the side view of the axial fan according to the invention with confuser.

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.In Fig. 1, a wing 1 of a manufactured of sheet metal automotive radiator fan is seen from the suction side. In the outer third of the wing 1, a Außenablenkflügel 2 and a Innenablenkflügel 5 are arranged. Both deflector vanes 2 and 5 are slightly bent, d. H. In the axial fan formed for the first experiments, the height "t" of the deflector vanes was 0.085 times the width "S" of the vane 1. It was later observed that it is unfavorable to be straight or The tests also determined that the appropriate height "t" of the deflector vanes should be 0.05 to 0.2 times the width "S" of the blade. The explanation for this is that below t = 0.05 S the deflector blades exert no calculable effect, whereas over 0.2 S increases the power consumption and also strength problems occur.

Für die Anordnung der Ablenkwinkel sind der Flügelwinkel α und der Strömungswinkel β von ausschlaggebender Bedeutung.For the arrangement of the deflection angle of the wing angle α and the flow angle β are of crucial importance.

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.The blade angle α is the angle formed by a tangent 7 applied to the leading edge 3 of the deflecting blade 2 and a tangent 8 applied to a circle from the center "0" of the fan which is the same point at the leading edge 3 The flow angle β is the included angle between a straight line 9 connecting the leading edge 3 and the trailing edge 4 of the deflection wing and a straight line 10 perpendicular to the intersection of the center line of the wing 1 with this center line.

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.According to the experiments carried out, the blade angle a 0 ⁰ C or advantageously a larger positive angle. In the opposite case occurs at the Ablenkflügeln on a deposition, which leads to the deterioration of the fluidic characteristics. The appropriate flow angle / 3 is in the range between 10 ° and 25 °. Below a value of 10 °, no increase in the efficiency occurs. Above a value of 25 °, the direction change losses increase.

Die angegebenen Werte gelten sowohl für die Anordnung von einem, als auch für Anordnung von zwei Ablenkflügeln.The values given apply both to the arrangement of one and to the arrangement of two diverter vanes.

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.In the axial fan shown as an exemplary embodiment two deflecting vanes are provided. With regard to the fact that - as already mentioned - the inner deflecting vanes 5 is to be mounted according to the same conditions as the outer deflecting vanes 2, only their position is determinative to each other in the further. This is characterized by the distance "X" between the entry edges 3 and 11 and the distance "Y" between the exit edges 4 and 12 or by their relationship to one another.

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:In the experiments, a deflector blade arrangement was used in which the distance "X" is 0.4 times the width "S" of the wing 1 (X = 0.4 S) and the ratio of the distances "X" and "Y" X: Y = 1.5. If these values were changed, the following was found:

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.The most convenient "X" value is 0.3 to 0.6 times the width "S" of the wing 1 (X = 0.3-0.6 S). If the deflector vanes are arranged at a greater distance from each other (X> 0.6 S), no measurable fluidic effect is achieved with the inner deflecting vanes 5, and the efficiency of the axial fan is reduced. But if the deflecting wings are arranged closer to each other (X> 0.3 S), their effect is deteriorated.

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.It is convenient to choose the ratio of "X" and "Y" between 1 and 2 (X: Y = 1 - 2). In the opposite case, the deflection vanes reduce the efficiency of the axial fan.

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.In the present embodiment, the deflector vanes are arranged on the suction side of the fan. Of course, the deflector vanes can also be arranged on the pressure side or on both sides. In the experiments it was found that improvements could be achieved with all three variants, but with the arrangement of the deflector vanes on the suction side of the fan, the best results were achieved.

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 .According to FIG. 3, a confuser 6 is arranged in front of the fan 13. It is known that the differently shaped fans are arranged in different ways compared to the confuser. Through the experiments, it was found that the fan 13 should be pulled out of the confuser 6 in such a way that the distance "h" between the trailing edge of the confuser 6 and the plane of contact of the fan 13 close to the confuser 6 is 1 to 2 times the height " t "of the deflector is (h: t = 1 - 2). If this value "h" is smaller or larger, the deflector vanes can become the radial flow.

nicht entsprechend beeinflussen.do not influence accordingly.

Claims

claims:

1. Axiallüfter, characterized in that in the outer third of the wing (1) arranged on at least one side at least one of the plane of the wing (1) outstanding deflector vanes (2).

2. Axial fan according to claim 1, characterized in that the leading edge (3) of the deflector (2) to the center (0) of the fan is closer than its trailing edge (4) and its wing angle (α) has a minimum value of O ° C at the Has inlet edge (3) and its flow angle (ß) in the range of 10 ⁰ C and 25 ° C.

3. Axial fan according to claim 1 or 2, characterized in that the deflecting blade is arranged on the suction side of the fan.

4. Axial fan according to one of claims 1 to 3, characterized in that the deflecting blade (2) to the center (0) of the fan is convex.

5. Axial fan according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the same surface of the wing (1) two deflecting vanes (2; 5) are arranged, wherein the distance (X) between the inlet edges (3; 11) of the deflecting vanes ( 2; 5) is 0.3 to 0.6 times the width measurable in this area of the wing (1) and the ratio (X: Y) of the distances between the entry edges (3; 11) and between the exit edges (4; 12) is between 1 and 2.

6. Axial fan according to one of claims 1 to 5, characterized in that a confuser (6) in a conventional manner on the fan (13) is arranged, wherein the distance (h) between the trailing edge of the confuser (6) and the Confuser (6) is close to the plane of contact of the fan (13) is 1 to 2 times the width (t) of the deflector.