DE102010056145A1 - Impeller for a fan and method of making such impeller - Google Patents
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Abstract
Das Flügelrad ist für einen Ventilator vorgesehen und um eine Achse drehbar gelagert. Von einer Nabe des Flügelrades stehen Lüfterflügel ab, die am radial äußeren Rand mit wenigstens einem abstehenden Strömungselement versehen sind. Mit radialem Abstand zu diesem Strömungselement ist der Lüfterflügel mit wenigstens einem weiteren Strömungselement versehen, das auf einem zum Ablängen der Lüfterflügel geeigneten Durchmesser liegt. Die Lüfterflügel können somit längs des weiteren Strömungselementes durchtrennt werden, so dass sich Flügelräder mit kleinerem Durchmesser kostengünstig herstellen lassen. Die Lüfterflügel werden, wenn ein Lüfterrad kleineren Durchmessers benötigt wird, längs des weiteren Strömungselementes so durchtrennt, dass es am Außenrand des gekürzten Lüfterflügels liegt. Das Lüfterrad mit kleinerem Durchmesser weist infolge des am radial äußeren Rand der gekürzten Lüfterflügel befindlichen weiteren Strömungselementes hervorragende Eigenschaften, wie geringe Geräuschentwicklung, auf.The impeller is intended for a fan and is rotatably mounted about an axis. Fan blades project from a hub of the impeller and are provided with at least one projecting flow element on the radially outer edge. At a radial distance from this flow element, the fan blade is provided with at least one further flow element which lies on a diameter suitable for cutting the fan blades to length. The fan blades can thus be severed along the further flow element, so that impellers with a smaller diameter can be manufactured inexpensively. If a fan wheel of smaller diameter is required, the fan blades are cut along the further flow element so that it lies on the outer edge of the shortened fan blade. The fan wheel with a smaller diameter has excellent properties, such as low noise, due to the further flow element located on the radially outer edge of the shortened fan blades.
Description
Die Erfindung betrifft ein Flügelrad für einen Ventilator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Flügelrades nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.The invention relates to an impeller for a fan according to the preamble of claim 1 and to a method for producing such an impeller according to the preamble of claim 9.
Es sind Flügelräder bekannt, deren Lüfterflügel am Außenrand mit quer abstehenden Strömungselementen versehen sind, die dafür sorgen, dass die mit solchen Flügelrädern ausgestatteten Ventilatoren geräuscharm arbeiten.There are known impellers whose fan blades are provided on the outer edge with transversely projecting flow elements, which ensure that the fans equipped with such impellers work quietly.
Da je nach Größe der Ventilatoren Flügelräder unterschiedlicher Durchmesser benötigt werden, sind für die unterschiedlichen Flügelradgrößen auch unterschiedliche Werkzeuge zu deren Herstellung notwendig. Die Investitionskosten für solche Werkzeuge sind jedoch sehr hoch.Since, depending on the size of the fans impellers of different diameters are needed, different tools for their production are necessary for the different impeller sizes. However, the investment costs for such tools are very high.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Flügelrad sowie das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, dass Flügelräder unterschiedlichen Durchmessers kostengünstig hergestellt werden können.The invention has the object of providing the generic impeller and the generic method in such a way that vanes of different diameters can be produced inexpensively.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Flügelrad erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.This object is achieved according to the invention in the generic impeller with the characterizing features of claim 1 and in the generic method according to the invention with the characterizing features of claim 9.
Das erfindungsgemäße Flügelrad zeichnet sich dadurch aus, dass es am radial äußeren Rand nicht nur das Strömungselement aufweist, sondern mit radialem Abstand von ihm mit wenigstens einem weiteren Strömungselement versehen ist. Dieses weiter innen liegende Strömungselement liegt auf einem zum Ablängen der Lüfterflügel geeigneten Durchmesser, erstreckt sich also entlang einer gedachten Trennlinie des Lüfterflügels. Die Lüfterflügel können längs des weiteren Strömungselementes durchtrennt werden. Auf diese Weise lassen sich kostengünstig Flügelräder mit kleinerem Durchmesser herstellen. Nach dem Ablängen liegt das weitere Strömungselement am radial äußeren Rand des gekürzten Lüfterflügels. Das Lüfterrad mit dem kleineren Durchmesser weist somit die gleichen Vorteile hinsichtlich hervorragender Geräuschwerte auf wie das Flügelrad mit großem Durchmesser. Zur Herstellung der Flügelräder mit kleinem Durchmesser ist somit kein gesondertes, teueres Werkzeug erforderlich. Das Kürzen der Flügel ist mit keiner Verschlechterung der für den Ventilator wesentlichen Eigenschaften, wie geringer Geräuschentwicklung, verbunden.The impeller according to the invention is characterized in that it not only has the flow element at the radially outer edge, but is provided at a radial distance from it with at least one further flow element. This further inward flow element lies on a suitable diameter for cutting the fan blade diameter, thus extending along an imaginary dividing line of the fan blade. The fan blades can be cut along the other flow element. In this way can be produced at low cost impellers with smaller diameter. After cutting, the further flow element is located on the radially outer edge of the shortened fan blade. The smaller diameter fan thus has the same advantages in terms of excellent noise levels as the large diameter impeller. Thus, no separate, expensive tool is required to manufacture the small diameter impellers. The shortening of the wings is associated with no deterioration of the essential properties for the fan, such as low noise.
Vorteilhaft sind die Strömungselemente der Lüfterflügel ähnlich ausgebildet. Die Flügelräder mit größerem oder kleinerem Durchmesser haben somit auch entsprechend gleiche Eigenschaften aufgrund der ähnlichen Gestaltung der Strömungselemente, die sich jeweils am radial äußeren Rand der Lüfterflügel befinden.Advantageously, the flow elements of the fan blades are similarly designed. The impellers with larger or smaller diameter thus also have correspondingly similar properties due to the similar design of the flow elements, which are located respectively at the radially outer edge of the fan blades.
Vorteilhaft verlaufen die Strömungselemente der Lüfterflügel etwa parallel zueinander.Advantageously, the flow elements of the fan blades are approximately parallel to one another.
Eine besondere Ausführungsform ergibt sich, wenn die axiale Höhe des einen Strömungselementes, vorzugsweise aller Strömungselemente, im Bereich der Vorderkante und der Hinterkante des Lüfterflügels ein Maximum hat. Auf Grund dieser Gestaltung der Strömungselemente ergibt sich eine hervorragende Geräuschreduzierung beim Einsatz des Flügelrades sowie ein optimaler behinderungsfreier Durchfluss der Luft von der Druck- zur Saugseite, wodurch die Geräuschverringerung begünstigt wird.A particular embodiment results when the axial height of the one flow element, preferably all flow elements, in the region of the leading edge and the trailing edge of the fan blade has a maximum. Due to this design of the flow elements results in an excellent noise reduction when using the impeller and an optimal disability-free flow of air from the pressure to the suction side, whereby the noise reduction is favored.
Bei einer besonderen Ausgestaltung nimmt das Verhältnis der axialen Höhe wenigstens des einen Strömungselementes, vorzugsweise aller Strömungselemente, zur axialen Dicke des Lüfterflügels im Bereich des Strömungselementes im Bereich von der Vorderkante und/oder der Hinterkante aus ab. Die Höhe des Strömungselementes kann bis auf 0 im Bereich zwischen Vorder- bzw. Hinterkante des Lüfterflügels abnehmen. Eine solche Ausbildung trägt zur Geräuschreduzierung sowie zum optimalen behinderungsfreien Durchfluss der Luft bei.In a particular embodiment, the ratio of the axial height of at least one flow element, preferably all flow elements, to the axial thickness of the fan blade in the region of the flow element in the region of the leading edge and / or the trailing edge decreases from. The height of the flow element can decrease to 0 in the area between the front and rear edge of the fan blade. Such training contributes to noise reduction as well as optimal disability-free flow of air.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich die Strömungselemente zwischen der Vorder- und der Hinterkante des Lüfterflügels.In an advantageous embodiment, the flow elements extend between the front and the rear edge of the fan blade.
Von Vorteil ist es, wenn die Vorderkante des Lüfterflügels über ihre Länge zumindest teilweise konkav und/oder die Hinterkante des Lüfterflügels über ihre Länge zumindest teilweise konvex ausgebildet ist. Auch diese Gestaltung trägt zur Geräuschverringerung des Ventilators im Betrieb bei.It is advantageous if the leading edge of the fan blade is at least partially concave over its length and / or the trailing edge of the fan blade is at least partially convex over its length. This design also contributes to the noise reduction of the fan during operation.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Lüfterflügel, wenn ein Lüfterrad kleineren Durchmessers benötigt wird, längs des weiteren Strömungselementes so durchtrennt, dass dieses weitere Strömungselement am Außenrand des gekürzten Lüfterflügels liegt. Auf Grund dieser Verfahrensweise wird ein Lüfterrad mit kleinerem Durchmesser erzeugt, dessen Lüfterflügel am radial äußeren Rand mit einem Strömungselement versehen sind. Dann weist auch das Lüfterrad mit dem geringeren Durchmesser gleiche hervorragende Eigenschaften auf wie das Lüfterrad, dessen Lüfterflügel nicht gekürzt sind.In the method according to the invention, the fan blades, if a fan smaller diameter is required, along the other flow element cut so that this further flow element is located on the outer edge of the shortened fan blade. Due to this procedure, a fan wheel is produced with a smaller diameter, the fan blades are provided on the radially outer edge with a flow element. Then, the fan wheel with the smaller diameter has the same excellent properties as the fan whose fan blades are not shortened.
Bei einer einfachen und kostengünstigen Verfahrensweise wird der Lüfterflügel längs des weiteren Strömungselementes durchgesägt.In a simple and inexpensive procedure, the fan blade is cut through along the other flow element.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it
Das im Folgenden beschriebene Flügelrad ist für einen Ventilator vorgesehen, der ein Gehäuse mit einem zylindrischen Mantel aufweist, der einen Förderkanal umschließt. Das Flügelrad ist im Förderkanal untergebracht.The impeller described below is provided for a fan having a housing with a cylindrical shell enclosing a delivery channel. The impeller is housed in the delivery channel.
Das Flügelrad hat eine Nabe
Von der Nabe
Damit beim Betrieb des Ventilators die Geräuschentwicklung in einem für das menschliche Ohr angenehmen Frequenzspektrum liegt, ist es vorteilhaft, wenn die Lüfterflügel
Die Lüfterflügel
Vorteilhaft liegt der Bereich
Die Hinterkante
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hinterkante
Die Zähne
Wie
Am Außenrand
Bei einer (nicht dargestellten) Ausführungsform kann sich das Strömungselement
Vorteilhaft sind die Strömungselemente
Wie
Die axiale Höhe h des Strömungselementes
Je nach Anwendungsfall kann das Strömungselement
Die Lüfterflügel
Das zusätzliche Strömungselement
Es ist somit nicht mehr erforderlich, für die unterschiedlich langen Lüfterflügel
Aufgrund der beschriebenen Gestaltung der Lüfterflügel
Die Form des Strömungselementes
Das Strömungselement
Wie auch beim Strömungselement
Je nach Anwendungsfall kann das Strömungselement
Vorteilhaft ist der Lüfterflügel
Das Strömungselement
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Strömungselement
Die Lüfterflügel
Wird das Flügelrad mit den langen Lüfterflügeln
Die Strömungselemente
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