DE10042230A1 - Axiallüfter - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Axiallüfter angegeben, der zum Kühlen des Kompressors und des Kondensators innerhalb des Maschinenfachs eines Kühlschranks verwendet wird. Dieser Lüfter führt eine gewünschte Luftmenge zu und verringert Betriebsgeräusche des Kühlschranks auf wirkungsvolle Weise. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Axiallüfter ist mit einer Nabe (51), die an einer Drehwelle (50) eines Motors angebracht ist, und mit einer Anzahl von Schaufeln (55), die mit regelmäßigem Abstand um die Nabe herum befestigt sind, versehen, wobei drei Schaufeln vorhanden sind und das Durchmesserverhältnis des Innendurchmessers (ID) des Axiallüfters, der dem Nabendurchmesser entspricht, zum Außendurchmesser (OD) des Lüfters 0,21 bis 0,25 beträgt. DOLLAR A Außerdem verfügt der erfindungsgemäße Axiallüfter vorzugsweise über einen großen Vorkippwinkel (THETA), einen großen Schrägstellungswinkel und ein großes Wölbungsverhältnis.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein einen Axiallüfter für Kühl
schränke, wie er dazu verwendet wird, die in das Maschinen
fach eines Kühlschranks eingesetzten Einrichtungen zu küh
len.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau ei
nes herkömmlichen Kühlschranks von einem Typ zeigt, der in
einer Reihe mit anderen Geräten aufstellbar ist. Fig. 2 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Innenaufbau dieses
Kühlschranks und einen Kühlluftstrom innerhalb desselben
zeigt. Die Fig. 3 und 4 sind Seitenansichten zu Fig. 2 von
links bzw. von rechts. Fig. 5 ist eine Draufsicht, die den
Innenaufbau des Maschinenfachs des Kühlschranks und einen
Kühlluftstrom innerhalb des Fachs zeigt. Fig. 6 ist eine
Vorderansicht zu Fig. 2.
Wie es in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, ist das Gehäuse
eines herkömmlichen Kühlschranks vom genannten Typ in verti
kaler Richtung in seinem Inneren in zwei Abschnitte unter
teilt, um so ein Gefrierfach 10 innerhalb eines der zwei
vertikalen Abschnitte und ein Kühlfach 20 innerhalb des an
deren vertikalen Abschnitts zu bilden.
Beim obigen Kühlschrank ist im hinteren Teil des Gefrier
fachs 10 ein Verdampfer 11 installiert, der mittels eines
Wärmeaustauschprozesses Kühlluft erzeugt. Über dem Verdamp
fer 11 ist ein Kühlluft-Versorgungslüfter 13 installiert,
der eine Ansaugkraft zum Ansaugen der Kühlluft vom Verdamp
fer 11 erzeugt und diese sowohl dem Gefrierfach 10 als auch
dem Kühlfach 20 zuführt.
Im unteren Abschnitt des Gehäuses des genannten Kühlschranks
ist an einer Position unter den zwei Fächern 10 und 20 ein
Maschinenfach 21 vorhanden, in dem sich eine Anzahl von Ein
richtungen wie ein Kompressor 22, ein Kondensator 23 und ein
Axiallüfter 25 befinden. Wie es dem Fachmann gut bekannt
ist, wird der Kompressor 22 zum Komprimieren von Kühlmittel
für den Kühlzyklus verwendet, der Kondensator 23 kondensiert
mittels eines Wärmeaustauschprozesses das komprimierte Kühl
mittel vom Kompressor 22, und der Axiallüfter 25 wird dazu
verwendet, unter Verwendung eines Luftstroms sowohl den Kom
pressor 22 als auch den Kondensator 23 zu kühlen.
Der genannte Axiallüfter 25 ist fest mit der Drehwelle eines
Antriebsmotors 26 verbunden, so dass er sich mit dem Motor
26 dreht. Um die Schaufeln des Axiallüfters 25 herum ist
eine Verkleidung 27 angebracht, um sie zu schützen.
Beim Betrieb dieses Kühlschranks wird vom Kompressor 22
Kühlmittel komprimiert, um zu einem gasförmigen Kühlmittel
hoher Temperatur und hohen Drucks zu werden, das in den Kon
densator 23 strömt. Im Kondensator 23 gibt das gasförmige
Kühlmittel Wärme an die den Kondensator 23 umgebende Luft
ab, um zu einem flüssigen Kühlmittel auf Raumtemperatur mit
hohem Druck zu werden.
Das flüssige Kühlmittel wird danach vom Kondensator 23 aus
gegeben, um durch ein Kapillarrohr zu laufen, während sein
Druck fällt, wodurch es teilweise ein zweiphasiges Kühlmit
tel mit einer flüssigen und einer gasförmigen Phase wird.
Das Kühlmittel fließt vom Kapillarrohr in den Verdampfer 11
innerhalb des Gefrierfachs 10 und wird im Verdampfer 11
vollständig verdampft, um zu einem gasförmigen Kühlmittel
niedrigen Drucks zu werden, das Wärme von der den Verdampfer
11 umgebenden Luft aufnimmt, um so dieselbe zu kühlen.
Die durch den Wärmeaustauschprozess am Verdampfer 11 erzeug
te Kühlluft wird sowohl dem Gefrierfach 10 als auch dem
Kühlfach 20 zugeführt. Der oben genannte Kühlzyklus wird
wiederholt, um die zwei Fächer 10 und 20 auf den gewünschten
niedrigen Temperaturen zu halten.
Während dieses Betriebs des Kühlschranks kühlt der im Ma
schinenfach 21 installierte Axiallüfter 25 unter Verwendung
eines Luftstroms sowohl den Kompressor 22 als auch den Kon
densator 23.
Der Luftstrom vom Axiallüfter 25 fließt wie folgt innerhalb
des Maschinenfachs 21: Zunächst wird Außenluft oder atmos
phärische Luft aufgrund der vom Axiallüfter 25 erzeugten
Saugkraft durch eine Lufteinlassöffnung 21' in das Maschi
nenfach 21 eingeleitet. Innerhalb des Maschinenfachs 21
strömt die eingelassene Luft aufgrund der Saugkraft des Lüf
ters 25 durch den Antriebsmotor 26 und sowohl den Lüfter 25
als auch die Verkleidung 27, um den Kondensator 23 zu errei
chen. Sie durchströmt diesen, während sie Wärme aufnimmt,
die vom innerhalb des Kondensators 23 strömenden Kühlmittel
abgegeben wird. So kühlt die Luft den Kondensator 23.
Nachdem die Luft durch den Kondensator 23 geströmt ist,
durchströmt sie den Kompressor 22 unter Kühlung der Oberflä
che des Gehäuses desselben, bevor sie durch eine Luftaus
lassöffnung 11" aus dem Maschinenfach 21 in die Atmosphäre
ausgegeben wird.
Kurz gesagt, kühlt eingelassene Luft, die durch die Saug
kraft des Axiallüfters 25 in das Maschinenfach 21 eingesaugt
wurde, hauptsächlich den Kondensator 23, um dessen Wärmeaus
tausch-Wirkungsgrad zu verbessern und schließlich den Kühl
wirkungsgrad des Kühlschranks zu verbessern. Die in das Ma
schinenfach 21 eingelassene Luft kühlt zweitens die Außen
fläche des Kompressors 22, um diesen auf einer gewünschten
niedrigen Temperatur zu halten und eine Beeinträchtigung
seines Funktionsvermögens zu vermeiden.
Daher ist das Funktionsvermögen des Axiallüfters einer der
wichtigen Faktoren, die den Kühlwirkungsgrad aber auch die
Betriebsgeräusche eines Kühlschranks bestimmen.
Ein derartiger herkömmlicher Axiallüfter 25 für Kühlschränke
verfügt typischerweise über drei Schaufeln, einen Außen
durchmesser von 145 bis 165 mm, einen kleinen Schaufelvor
kippwinkel, einen kleinen Schaufel-Schrägstellungswinkel und
ein kleines Schaufel-Wölbungsverhältnis, so dass der Kühl
schrank nur über geringen Kühlwirkungsgrad verfügt und ziem
lich starke störende Geräusche erzeugt.
Ein kleiner Vorkippwinkel erhöht in unerwünschter Weise die
Betriebsgeräusche des Lüfters 25. Ein kleiner Schrägstel
lungswinkel führt zu einer Verringerung der Breite der
Schaufeln, so dass der Axiallüfter 25 nicht dafür geeignet
ist, eine gewünschte Luftmenge anzusaugen. Wenn das Wöl
bungsverhältnis (%) niedrig ist, wie oben angegeben, ist es
beinahe unmöglich, den statischen Druck des den Axiallüfter
und die Verkleidung durchströmenden Fluids wirkungsvoll zu
erhöhen. Um dieses Problem zu überwinden, muss der Lüfter 25
mit sehr hoher Drehzahl gedreht werden.
Daher war es erforderlich, eine Anzahl von Schaufeldesign
faktoren, wie die Anzahl der Schaufeln, das Durchmesserver
hältnis, den Vorkippwinkel, den Schrägstellungswinkel und
das Wölbungsverhältnis optimal zu konzipieren, damit diese
Designfaktoren gewünschten Betriebsbedingungen eines dann
erhaltenen Kühlschranks genügen können. Wenn derartige De
signfaktoren eines Axiallüfters optimal konzipiert sind, wie
oben angegeben, ist es möglich, denselben durch einen Um
richter-Regelungsprozess optimal zu betreiben, während so
wohl dem Kompressor als auch dem Kondensator die gewünschten
Luftmengen zugeführt werden, wobei die Drehzahl gesenkt wer
den kann und vom Lüfter weniger Betriebsgeräusche erzeugt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Axiallüfter
für Kühlschränke zu schaffen, der so konzipiert ist, dass er
es ermöglicht, Luft wirkungsvoll im Maschinenfach eines
Kühlschranks umzuwälzen, wobei gleichmäßiges Ein- und Aus
strömen der Luft erzielt werden und Betriebsgeräusche besei
tigt werden, zu denen es durch eine gestörte Luftzirkulation
innerhalb des Maschinenfachs kommt, wobei die Menge der ein
strömenden und ausströmenden Luft erhöht ist und wobei so
wohl der Kompressor als auch der Kondensator mit gewünschten
Luftmengen versorgt werden und Betriebsgeräusche des Kühl
schranks wirkungsvoll gesenkt werden.
Diese Aufgabe ist durch den Axiallüfter gemäß dem beigefüg
ten Anspruch 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Axiallüfter verfügt über eine an der
Drehwelle eines Motors angebrachte Nabe mit einer Anzahl von
Schaufeln, die regelmäßig um sie herum angeordnet sind. Eine
Anzahl von Schaufeldesignfaktoren, wie die Anzahl der Schau
feln, das Durchmesserverhältnis, der Vorkippwinkel, der
Schrägstellungswinkel und das Wölbungsverhältnis sind opti
mal dafür konzipiert, dass die Designfaktoren für optimale
Betriebsbedingungen eines dann erhaltenen Kühlschranks sor
gen. Dieser Axiallüfter versorgt sowohl den Kompressor als
auch den Kondensator innerhalb des Maschinenfachs mit ge
wünschten Luftmengen, während Betriebsgeräusche des Kühl
schranks wirkungsvoll gesenkt sind.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschrei
bung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser
ersichtlich.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau ei
nes herkömmlichen Kühlschranks vom Typ zeigt, der neben an
dere Geräte gestellt werden kann;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Innenaufbau
des Kühlschranks der Fig. 1 und einen Kühlluftstrom inner
halb desselben zeigt;
Fig. 3 und Fig. 4 sind eine Ansicht zu Fig. 2 von links bzw.
von rechts;
Fig. 5 ist eine Draufsicht zu Fig. 1, die den Innenaufbau
des Maschinenfachs des herkömmlichen Kühlschranks und einen
Kühlluftstrom innerhalb dieses Fachs zeigt.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht zu Fig. 2.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht eines Axiallüfters für Kühl
schränke gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er
findung;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht zu Fig. 7;
Fig. 9a und 9b sind Schnittansichten, die die Form einer
Schaufel des Axiallüfters gemäß dem bevorzugten Ausführungs
beispiel zeigen;
Fig. 10 ist ein Kurvenbild, das Betriebsgeräusche des Axial
lüfters des Ausführungsbeispiels als Funktion des Durchmes
serverhältnisses desselben zeigt;
Fig. 11 ist ein Kurvenbild, das Betriebsgeräusche des Axial
lüfters des Ausführungsbeispiels als Funktion des maximalen
Wölbungsverhältnisses desselben zeigt;
Fig. 12 ist ein Kurvenbild, das Betriebsgeräusche des Axial
lüfters des Ausführungsbeispiels als Funktion des Schräg
stellungswinkels desselben zeigt; und
Fig. 13 ist ein Kurvenbild, das Betriebsgeräusche des Axial
lüfters des Ausführungsbeispiels als Funktion des Vorkipp
winkels desselben zeigt.
Der erfindungsgemäße Axiallüfter ist so konzipiert, dass er
auf wirkungsvolle Weise Atmosphärenluft in das Maschinenfach
eines Kühlschranks saugt und in erster Linie den Kondensator
kühlt, um so den Wärmeaustausch-Wirkungsgrad desselben zu
verbessern, und zweitens die Außenfläche des Kompressors
kühlt, um so zu verhindern, dass sich dessen Betriebsvermö
gen verschlechtert.
Wie es in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, verfügt der
Axiallüfter gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung über eine Nabe 51, die fest an der Drehwelle 50
eines Antriebsmotors angebracht ist und an der mehrere
Schaufeln 55 mit regelmäßigem Abstand befestigt sind. Bei
einem erfindungsgemäßen Axiallüfter sind drei Schaufeln 55
vorhanden, und das Durchmesserverhältnis des Innendurchmes
sers ID zum Außendurchmesser OD des Axiallüfters beträgt
0,21 bis 0,25. In diesem Fall entspricht der Innendurchmes
ser ID dem Außendurchmesser der Nabe 51.
Bei einem Beispiel beträgt der Außendurchmesser OD des
Axiallüfters 150 ± 1 mm, während sein Innendurchmesser ID
35 ± 1 mm beträgt. Daher beträgt das Durchmesserverhältnis
0,233. Andererseits beträgt der Vorstehabstand FD der Schau
feln 55 43,5 ± 1 mm, während der Zurückstehabstand RD der
selben 14,2 ± 1 mm beträgt. In diesem Fall ist der Zurück
stehabstand RD kleiner als die Nabenlänge HD.
Der Vorstehabstand FD der Schaufeln 55 ist ein Abstand ent
lang der Z-Achse oder der Rotationsachse, ausgehend vom Mit
telpunkt (0, 0, 0) eines Schaufelansatzes bis zum vordersten
Schaufelrand RE, während der Zurückstehabstand RD die Schau
feln 55 ein Abstand entlang der Z-Achse oder der Rotations
achse ist, der sich vom Mittelpunkt (0, 0, 0) des Schaufel
ansatzes bis zum hintersten Schaufelrand TE erstreckt.
D. h., dass die zwei Abstände FD und RD gemeinsam auf die
Rotationsachse (Z-Achse) des Lüfters bezogen sind.
Der Mittelpunkt (0, 0, 0) des Schaufelansatzes liegt auf der
Nabe 51, und es ist der Mittelpunkt einer geraden Linie, die
sich ausgehend vom vordersten Schaufelrand RE zum hintersten
Schaufelrand TE der Schaufelnabe BH erstreckt.
Außerdem ist die Position der maximalen Aufwölbung jeder
Schaufel 55 auf 0,7 bis 0,75 eingestellt, wobei die Aufwöl
bungspositionen an jeder Schaufel 55 ausgehend von der
Schaufelnabe BH bis zur Schaufelspitze BT gleichmäßig ver
teilt sind. Das maximale Wölbungsverhältnis jeder Schaufel
55 beträgt an der Schaufelnabe BH 4,8 bis 5,2% sowie 6,1
bis 6,5% an der Schaufelspitze BT, während dazwischen eine
lineare Verteilung vorliegt.
In diesem Fall liegt die Position der maximalen Aufwölbung
jeder Schaufel 55 an einem Punkt, an dem die Schaufel 55 am
weitesten von einer geraden Linie CL entfernt ist, die sich
ausgehend vom Schaufelvorderrand RE zum Schaufelhinterrand
TE erstreckt, und sie ist als Verhältnis der Länge CP zur
Projektionslänge CX gegeben, wobei sich die Länge CP vom
Schaufelvorderrand RE bis zu demjenigen Punkt erstreckt, an
dem die gerade Linie CL am weitesten von der Schaufel 55 be
abstandet ist.
Der Abstand zwischen der geraden Linie und dem genannten
Punkt an jeder Schaufel 55 ist die maximale Aufwölbung C.
Das maximale Wölbungsverhältnis ist das Verhältnis aus der
maximalen Aufwölbung C zur Projektionslänge CL.
Der Schrägstellungswinkel ψ jeder Schaufel 55 beträgt an der
Schaufelnabe BH 43,8° bis 44,2° und 29,8° bis 30,2° an der
Schaufelspitze BT, während dazwischen eine lineare Vertei
lung vorliegt.
In diesem Fall ist der Schrägstellungswinkel ψ jeder Schau
fel 55 der Winkel zwischen der X-Achse und einer geraden
Linie, die sich zwischen dem Schaufelvorderrand RE und dem
Schaufelhinterrand TE erstreckt. D. h., dass der Schrägstel
lungswinkel ψ jeder Schaufel 55 die Neigung der Schaufel 55
in Bezug auf eine Ebene rechtwinklig zur Rotationsachse (Z-
Achse) des Lüfters angibt.
Der Vorkippwinkel Θ jeder Schaufel 55 beträgt in einem Ab
schnitt von der Schaufelnabe BH bis zu einem mittleren Punkt
zwischen dieser und der Schaufelspitze BT 0,0° bis 37,0°,
und er beträgt im anderen Abschnitt vom genannten mittleren
Punkt bis zur Schaufelspitze BT 37,0° bis 49,5°, mit der
Verteilung einer Parabel zweiter Ordnung von der Schaufelna
be BH bis zur Schaufelspitze BT.
Dieser Vorkippwinkel Θ jeder Schaufel 55 ist zwischen der
Y-Achse und einer geraden Linie ausgebildet, die sich zwi
schen der Mitte der Schaufelnabe BH und der Mitte der Schau
felspitze BT befindet, wobei sich die Mitte der Schaufelnabe
BH auf der Y-Achse befindet. D. h., dass der Vorkippwinkel Θ
jeder Schaufel 55 die Vorkippung der Schaufel 55 in ihrer
Drehrichtung angibt.
Wenn ein erfindungsgemäßer Axiallüfter derartig hohe Werte
des Vorkippwinkels Θ, des Schrägstellungswinkels ψ und des
Wölbungsverhältnisses aufweist, sind seine Betriebsgeräusche
gesenkt, und er verfügt über eine große Schaufelbreite BD,
durch die das Luftvolumen erhöht werden kann. Außerdem ist
es möglich, in wünschenswerter und wirkungsvoller Weise den
statischen Druck der durch den Lüfter und die Verkleidung
strömenden Luft zu erhöhen, so dass das gewünschte Luftvolu
men des Lüfters bei geringer Drehzahl desselben erreicht
werden kann.
Andererseits ist das Schaufelintervall zwischen den Schau
feln 55 an einer Position ((1)) auf 8,0 mm eingestellt, an
einer Position ((2)) auf 27,0 mm eingestellt, an einer Posi
tion ((3)) auf 16,0 mm eingestellt und an einer Position
((4)), wie in Fig. 7 dargestellt, auf 27,0 mm eingestellt.
Wenn die Position der Schaufelnabe BH jeder Schaufel 55 auf
Null (0,00) gesetzt wird und die Position der Schaufelspitze
BT auf 1,00 gesetzt wird, ist das Schaufelintervall an einer
Position um die Schaufelnabe BH zunächst auf 8,0 ± 1 mm ge
setzt. Andererseits nimmt das Schaufelintervall im ersten
Positionsabschnitt von 0 bis 0,75 gemäß einer Parabel zwei
ter Ordnung von 8,0 ± 1 mm auf 27,0 ± 1 mm zu. Außerdem
nimmt das Schaufelintervall innerhalb des zweiten Positions
abschnitts von 0,75 bis 0,97 gemäß einer Parabel zweiter
Ordnung von 27,0 ± 1 mm auf 16,0 ± 1 mm ab. Innerhalb des
dritten Positionsabschnitts von 0,97 bis 1,00 mit der Schau
felspitze BT nimmt das Schaufelintervall entsprechend einer
Parabel dritter Ordnung von 16,0 ± 1 mm auf 27,0 ± 1 mm zu.
Kurz gesagt, liegen die Schaufelintervalle von 27,0 mm und
16,0 mm an den Positionen 0,75 und 0,97 entlang des Wegs von
der Schaufelnabe BH zur Schaufelspitze BT. In diesem Fall
hat die Ableitung an den Grenzpunkten 0,75 und 0,97 zwischen
den drei Abschnitten den Wert Null, während die Schaufelin
tervallverteilung innerhalb der drei Abschnitte Parabeln
zweiter und dritter Ordnung entspricht.
Beim Axiallüfter gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbei
spiel ist es am bevorzugtesten, folgende Wert zu verwenden:
drei Schaufeln 55; einen Außendurchmesser OD der Schaufeln
von 150 mm; einen Innendurchmesser ID derselben von 35 mm;
einen Vorstehabstand FD derselben von 43,5 mm und einen Zu
rückstehabstand RD derselben von 14,2 mm, wobei der Zurück
stehabstand RD kleiner als die Nabelänge HD ist.
Andererseits ist es am bevorzugtesten, die Position CP maxi
maler Aufwölbung jeder Schaufel 55 bei 0,73 einzustellen,
während die Aufwölbungspositionen an jeder Schaufel 55 von
der Schaufelnabe BH bis zur Schaufelspitze BT gleichmäßig
verteilt werden. Außerdem wird das maximale Wölbungsverhält
nis jeder Schaufel 55 am bevorzugtesten auf 5,00% an der
Schaufelnabe BH und auf 6,30% an der Schaufelspitze BT ein
gestellt, während für eine lineare Verteilung entlang der
Schaufel 55 gesorgt wird.
Der Schrägstellungswinkel ψ jeder Schaufel 55 wird an der
Schaufelnabe BH am bevorzugtesten auf 44,00° und auf 30,00°
an der Schaufelspitze BT eingestellt, während dazwischen für
eine lineare Verteilung gesorgt wird.
Der Vorkippwinkel Θ jeder Schaufel 55 wird im Abschnitt von
der Schaufelnabe BH bis zum Mittelpunkt (Rt + Rh)/2 zwischen
der Schaufelnabe BH und der Schaufelspitze BT auf 0,0° bis
37,0° eingestellt, und im restlichen Abschnitt vom genannten
Mittelpunkt bis zur Schaufelspitze BT wird er auf 37,0° bis
49,5° eingestellt, während er von der Schaufelnabe BH bis
zur Schaufelspitze BT entsprechend einer Parabel zweiter
Ordnung verteilt ist.
Außerdem wird das Schaufelintervall zwischen den Schaufeln
55 und der Position ((1)) auf 8,0 mm eingestellt, an der Po
sition ((2)) auf 27,0 mm, an der Position ((3)) auf 16,0 mm
und an der Position ((4)), wie in Fig. 7 dargestellt, auf
27,0 mm.
Die Fig. 10 bis 13 veranschaulichen Betriebsgeräusche des
Axiallüfters des Ausführungsbeispiels als Funktion verschie
dener Designfaktoren des Lüfters.
Fig. 10 ist dabei ein Kurvenbild, das die Betriebsgeräusche
als Funktion des Durchmessers des Lüfters zeigt. Aus diesem
Kurvenbild ergibt sich, dass es möglich ist, minimale Be
triebsgeräusche von 22,6 dB zu erzielen, wenn das Durchmes
serverhältnis (ID/OD) zwischen dem Innendurchmesser ID der
Schaufeln 55 (dem Durchmesser der Nabe) zum Außendurchmesser
der Schaufeln 55 auf 0,2 bis 0,25 eingestellt wird.
Fig. 11 ist ein Kurvenbild, das die Betriebsgeräusche als
Funktion des maximalen Aufwölbungsverhältnisses CP zeigt.
Aus diesem Kurvenbild ist es ersichtlich, dass es möglich
ist, minimale Betriebsgeräusche von 22,4 ± 0,1 dB zu erzie
len, wenn das maximale Aufwölbungsverhältnis CP an der
Schaufelnabe BH auf 4,8 bis 5,2% und an der Schaufelspitze
BT von 6,1 bis 6,5% eingestellt wird, während dazwischen
eine lineare Verteilung vorliegt.
Fig. 12 ist ein Kurvenbild, das die Betriebsgeräusche als
Funktion des Schrägstellungswinkels ψ der Schaufeln 55
zeigt. Aus diesem Diagramm geht es hervor, dass es möglich
ist, minimale Betriebsgeräusche von 22,5 ± 0,1 dB zu erzie
len, wenn der Schrägstellungswinkel ψ jeder Schaufel 55 an
der Schaufelnabe BH auf 43,8° bis 44,2° und an der Schaufel
spitze BT auf 29,8° bis 30,2° eingestellt wird, während da
zwischen für eine lineare Verteilung gesorgt wird.
Fig. 13 ist ein Kurvenbild, das die Betriebsgeräusche als
Funktion des Vorkippwinkels Θ der Schaufeln 55 zeigt. Aus
diesem Kurvenbild geht es hervor, dass es möglich ist, mini
male Betriebsgeräusche von 22,5 ± 0,1 dB zu erzielen, wenn
der Vorkippwinkel Θ im Abschnitt von der Schaufelnabe BH bis
zum Mittelpunkt zwischen dieser und der Schaufelspitze BT
auf 0,0° bis 37,0° eingestellt wird und im restlichen Ab
schnitt vom genannten Mittelpunkt bis zur Schaufelspitze BT
auf 37,0° bis 49,5° eingestellt wird, wobei zwischen der
Schaufelnabe BH und der Schaufelspitze BT für eine Vertei
lung gemäß einer Parabel zweiter Ordnung gesorgt wird.
Wenn ein erfindungsgemäßer Axiallüfter in einem Kühlschrank
vom Typ zur Anordnung neben anderen Geräten verwendet wird,
sind die Betriebsgeräusche desselben im Vergleich zu denen
bei einem Kühlschrank mit herkömmlichem Axiallüfter merklich
verringert.
Wie oben beschrieben, ist durch die Erfindung ein Axiallüf
ter für Kühlschränke geschaffen. Dieser Axiallüfter ist so
konzipiert, dass er drei Schaufeln, ein Durchmesserverhält
nis von 0,21 bis 0,25, einen großen Vorkippwinkel, einen
großen Schrägstellungswinkel und ein großes Wölbungsverhält
nis aufweist, um so für gleichmäßige Luftzirkulation inner
halb des Maschinenfachs eines Kühlschranks zu sorgen und um
es zu ermöglichen, dass Luft innerhalb dieses Maschinenfachs
wirkungsvoll zirkuliert. So sorgt der erfindungsgemäße Axi
allüfter für gleichmäßiges Ein- und Ausströmen von Luft, und
er beseitigt Betriebsgeräusche, die durch gestörte Luftzir
kulation innerhalb des Maschinenfachs verursacht sind, wobei
er außerdem die Menge der ein- und ausströmenden Luft er
höht. So kann dieser Axiallüfter sowohl den Kompressor als
auch den Kondensator des Kühlschranks mit gewünschten Luft
mengen versorgen, wobei Betriebsgeräusche des Kühlschranks
wirkungsvoll gesenkt sind.
Claims (5)
1. Axiallüfter mit einer Nabe (51), die an einer Drehwelle
(50) eines Motors angebracht ist, und mit einer Anzahl von
Schaufeln (55), die mit regelmäßigem Abstand um die Nabe
herum befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass drei
Schaufeln vorhanden sind und das Durchmesserverhältnis des
Innendurchmessers (ID) des Axiallüfters, der dem Nabendurch
messer entspricht, zum Außendurchmesser (OD) des Lüfters
0,21 bis 0,25 beträgt.
2. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sein Außendurchmesser (OD) 150 ± 1 mm beträgt, sein In
nendurchmesser (ID) 35 ± 1 mm beträgt, der Vorstehabstand
(FD) der Schaufeln (55) 43,5 ± 1 mm beträgt und der Zurück
stehabstand (RD) der Schaufeln 14,2 ± 1 mm beträgt.
3. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Position maximaler Aufwölbung jeder Schaufel (55)
0,7 bis 0,75 beträgt, wobei die Aufwölbungspositionen an je
der Schaufel von der Schaufelnabe (BH) zur Schaufelspitze
(BT) gleichmäßig verteilt sind, und das maximale Wölbungs
verhältnis jeder Schaufel an der Schaufelnabe auf 4,8 bis
5,2% und an der Schaufelspitze auf 6,1 bis 6,5% einge
stellt ist, mit linearer Verteilung dazwischen.
4. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schrägstellungswinkel (ψ) jeder Schaufel (55) an
der Schaufelnabe (BH) 43,8° bis 44,2° und an der Schaufel
spitze (BT) 29,8° bis 30,2° beträgt, mit linearer Verteilung
dazwischen.
5. Axiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorkippwinkel (Θ) jeder Schaufel (55) in einem Ab
schnitt von der Schaufelnabe (BH) bis zum Mittelpunkt zwi
schen dieser und der Schaufelspitze (BT) 0,0° bis 37,0° be
trägt, während er im restlichen Abschnitt vom genannten Mit
telpunkt bis zur Schaufelspitze 37,0° bis 49,5° beträgt, mit
einer Verteilung entsprechend einer Parabel zweiter Ordnung
entlang der Schaufel.
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