DE102015004200B4 - Radial fan with fan blades arranged on a base body - Google Patents
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Abstract
Radiallüfter mit an einem Grundkörper (1) angeordneten Lüfterflügeln,wobei jeder Lüfterflügel (2) eine Kante, insbesondere einen radialen Außenkantenbereich, aufweist, die zumindest einen gezackt ausgeformten Kantenabschnitt aufweist.dadurch gekennzeichnet, dassder gezackt ausgeführte Kantenabschnitt sich erstreckt über einen Abschnitt der Vorderkante (3) des Lüfterflügels (2), über die Außenkante (4) des Lüfterflügels (2) und zumindest einen Abschnitt der Hinterkante (5) des Lüfterflügels (2),wobei an dem gezackt ausgeführten Kantenabschnitt, insbesondere an dem Abschnitt der Vorderkante (3), eine Rückströmung auftritt,wobei der Radiallüfter einen Grundkörper (1) aufweist, an welchem die Lüfterflügel (2) angeordnet sind,wobei der Abschnitt der Vorderkante (3) des Lüfterflügels (2), die Außenkante (4) des Lüfterflügels (2) und/oder der zumindest eine Abschnitt der Hinterkante (5) des Lüfterflügels (2) radial über den Grundkörper (1) hervorsteht.wobei der Grundkörper (1) entgegen der axialen Richtung einen zunehmenden maximalen Radialabstand aufweist,wobei an der axialen Vorderseite des Grundkörpers (1) die Lüfterflügel (2) angeordnet, insbesondere angeformt, sind.Radial fan with fan blades arranged on a base body (1), each fan blade (2) having an edge, in particular a radial outer edge region, which has at least one serrated edge section. characterized in that the serrated edge section extends over a section of the front edge (3) of the fan blade (2), over the outer edge (4) of the fan blade (2) and at least a section of the rear edge (5) of the fan blade (2), with a backflow occurring at the serrated edge section, in particular at the section of the front edge (3), the radial fan having a base body (1) on which the fan blades (2) are arranged, the section of the front edge (3) of the fan blade (2), the outer edge (4) of the fan blade (2) and/or the at least one section of the rear edge (5) of the fan blade (2) protruding radially beyond the base body (1). the base body (1) has an increasing maximum Radial distance, wherein the fan blades (2) are arranged, in particular formed, on the axial front side of the base body (1).
Description
Die Erfindung betrifft einen Radiallüfter mit an einem Grundkörper angeordneten Lüfterflügeln.The invention relates to a radial fan with fan blades arranged on a base body.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Radiallüfter axial anströmende Luft in radialer Richtung fördert.It is well known that a radial fan moves axially flowing air in a radial direction.
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lüfter mit höherem Wirkungsgrad in einfach herstellbarer Weise weiterzubilden.The invention is therefore based on the object of developing a fan with higher efficiency in a simple manner.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Radiallüfter nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the radial fan according to the features specified in claim 1.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Radiallüfter mit an einem Grundkörper angeordneten Lüfterflügeln,
wobei jeder Lüfterflügel eine Kante, insbesondere eine oder die radiale Außenkante, aufweist, die zumindest einen gezackt ausgeformten Kantenabschnitt aufweist.Important features of the invention in the radial fan with fan blades arranged on a base body,
wherein each fan blade has an edge, in particular one or the radial outer edge, which has at least one jagged edge section.
Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter einfach herstellbar ist, beispielsweise als Spritzgussteil, und geringere Geräusche verursacht und zusätzlich ein höherer Wirkungsgrad der Luftförderwirkung erreichbar ist. Der gezackt geformte Kantenabschnitt ist auf großen Radialabständen anordenbar, wo hohe Strömungsgeschwindigkeiten erreichbar sind. Somit ist die vorteilhafte Wirkung verstärkt.The advantage here is that the fan is easy to produce, for example as an injection molded part, and causes less noise and, in addition, a higher efficiency of the air conveying effect can be achieved. The jagged edge section can be arranged at large radial distances where high flow velocities can be achieved. The beneficial effect is therefore increased.
Da die Relativgeschwindigkeit am Lüfter zur Umgebung hin mit zunehmendem Radialabstand zunimmt, wirkt die zackige Kontur hier effektiv.Since the relative speed of the fan to the environment increases with increasing radial distance, the jagged contour is effective here.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die gezackte Ausformung des Kantenabschnitts mittels in Kantenrichtung aneinandergereihter konkaver Ausnehmungen ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass die Rückströmung verminderbar ist und die Geräuschbildung reduzierbar.In an advantageous embodiment, the jagged shape of the edge section is carried out by means of concave recesses lined up in the edge direction. The advantage here is that the backflow can be reduced and the noise can be reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in Kantenrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten konkaven Ausnehmungen jeweils ein konvexer, gerundeter Übergangsbereich des Lüfterflügels angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Strömung noch laminarer, also weniger turbulent ist, als bei scharfkantigem Übergang. Außerdem ist die Verletzungsgefahr bei Berührung durch Menschen verringert.In an advantageous design, a convex, rounded transition area of the fan blade is arranged in the edge direction between two adjacent concave recesses. The advantage here is that the flow is even more laminar, i.e. less turbulent, than with a sharp-edged transition. In addition, the risk of injury when people touch it is reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die jeweilige konkave Ausnehmung kreisförmig ausgeführt und/oder der jeweilige konvexe Übergang kreisförmig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und ein hoher Wirkungsgrad beim Luftfördern. Außerdem ist die Geräuschbildung sehr gering.In an advantageous embodiment, the respective concave recess is circular and/or the respective convex transition is circular. The advantage here is that it is easy to manufacture and the air conveying is highly efficient. In addition, the noise level is very low.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kreisradius der konkaven Ausnehmung mindestens fünfmal, insbesondere mindestens zehnmal größer, als der Kreisradius des konvexen Übergangs. Von Vorteil ist dabei, dass die Ausnehmungen stärker ausgeprägt sind also die Erhebungen, also Übergänge.In an advantageous embodiment, the circular radius of the concave recess is at least five times, in particular at least ten times, larger than the circular radius of the convex transition. The advantage here is that the recesses are more pronounced than the elevations, i.e. transitions.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt der gezackt ausgeführte Kantenabschnitt sich über einen Abschnitt der Vorderkante des Lüfterflügels, über die Außenkante des Lüfterflügels und zumindest einen Abschnitt der Hinterkante des Lüfterflügels. Von Vorteil ist dabei, dass die Außenkante gezackt ausgeführt ist. Somit ist der Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeit gezackt ausgeführt und bildet somit weniger Geräusche.In an advantageous embodiment, the jagged edge section extends over a section of the front edge of the fan blade, over the outer edge of the fan blade and at least a section of the rear edge of the fan blade. The advantage is that the outer edge is jagged. The area of high flow velocity is therefore jagged and therefore produces less noise.
An dem gezackt ausgeführten Kantenabschnitt, insbesondere an dem Abschnitt der Vorderkante, tritt eine Rückströmung auf. Somit wirkt die gezackte Ausführung der Rückströmung entgegen und verringert somit die Rückströmungsverluste. Dadurch ist der Wirkungsgrad des Lüfters erhöht.A backflow occurs at the jagged edge section, in particular at the section of the front edge. The serrated design therefore counteracts the backflow and thus reduces the backflow losses. This increases the efficiency of the fan.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Radiallüfter einen Grundkörper auf, an welchem die Lüfterflügel angeordnet sind,
der Abschnitt der Vorderkante des Lüfterflügels, die Außenkante des Lüfterflügels und/oder der zumindest eine Abschnitt der Hinterkante des Lüfterflügels radial über den Grundkörper hervorsteht. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung als Spritzguss ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the radial fan has a base body on which the fan blades are arranged,
the section of the front edge of the fan blade, the outer edge of the fan blade and/or at least one section of the rear edge of the fan blade protrudes radially beyond the base body. The advantage here is that it can be easily manufactured using injection molding.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper zumindest einen konischen Abschnitt auf oder ist als Konus ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter als Radiallüfter wirksam ist und die Lüfterflügel jeweils eben ausführbar sind, wobei diese jeweilige Ebene die Rotorwellenachse enthält.In an advantageous embodiment, the base body has at least one conical section or is designed as a cone. The advantage here is that the fan works as a radial fan and the fan blades can each be designed to be flat, with this respective plane containing the rotor shaft axis.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenkante gezackt ausgeführt und erstreckt sich in axialer Richtung. Von Vorteil ist dabei, dass der Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeit gezackt ausgeführt ist. Daher ist die Rückströmung des Lüfters verringert und somit ein hoher Wirkungsgrad erreichbar.In an advantageous embodiment, the outer edge is jagged and extends in the axial direction. The advantage here is that the area of high flow velocity is jagged. Therefore, the backflow of the fan is reduced and a high level of efficiency can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der gezackt ausgeführte Abschnitt der Vorderkante und/oder der gezackt ausgeführte Abschnitt der Hinterkante in einer Richtung, die mindestens 30° zur Erstreckungsrichtung der Außenkante aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass möglichst lange, einer hohen Strömungsgeschwindigkeit ausgesetzte Bereiche der Kante des Lüfterflügels gezackt ausführbar sind und somit die Verluste reduzierbar sind.In an advantageous embodiment, the jagged section of the front edge and/or the jagged section of the rear edge extends in a direction that is at least 30° to the extension direction of the outer edge. The advantage here is that areas of the edge of the fan blade that are exposed to high flow speeds can be designed to be jagged for as long as possible and thus the losses can be reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist mit zunehmendem Radialabstand jeder Lüfterflügel eine zunehmende axiale Breite auf. Von Vorteil ist dabei, dass die Förderleistung hoch ist.In an advantageous design, each fan blade has an increasing axial width as the radial distance increases. The advantage here is that the air flow rate is high.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper entgegen der axialen Richtung einen zunehmenden maximalen Radialabstand auf,
insbesondere wobei an der axialen Vorderseite des Grundkörpers die Lüfterflügel angeordnet, insbesondere angeformt, sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Grundkörper in Zusammenwirkung mit den Lüfterflügeln eine hohe Förderwirkung erzeugt.In an advantageous embodiment, the base body has an increasing maximum radial distance opposite to the axial direction,
in particular, the fan blades are arranged, in particular molded onto, the axial front side of the base body. The advantage here is that the base body, in conjunction with the fan blades, generates a high conveying effect.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt die Radialabstandsdifferenz zwischen Grundkörper und Außenkante des jeweiligen Lüfterflügels entgegen der axialen Richtung zu. Von Vorteil ist dabei, dass wiederum die Förderwirkung hoch ist.In an advantageous embodiment, the radial distance difference between the base body and the outer edge of the respective fan blade increases in the opposite direction to the axial direction. The advantage here is that the funding effect is again high.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper samt Lüfterflügeln als Kunststoffspritzgussteil gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the base body including fan blades is manufactured as a plastic injection molded part. The advantage here is that simple production can be carried out.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Lüfterflügel des Radiallüfters alle gleichartig ausgeführt und/oder sind in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the fan blades of the radial fan are all designed in the same way and/or are evenly spaced from one another in the circumferential direction. The advantage here is that simple production can be carried out.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jeder Lüfterflügel eben ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass unabhängig von der Drehrichtung des Lüfters die Förderwirkung in radialer Richtung erhalten bleibt.In an advantageous design, each fan blade is flat. The advantage here is that the conveying effect in the radial direction is maintained regardless of the direction of rotation of the fan.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages arise from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features in the claims. The person skilled in the art will recognize further useful combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task arising from comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist ein erfindungsgemäßer Radiallüfter mitLüfterflügeln 2 gezeigt. - In der
2 ist ein zugehöriger Querschnitt gezeigt.
- In the
1 a radial fan according to the invention withfan blades 2 is shown. - In the
2 an associated cross section is shown.
Bei dem Radiallüfter sind die Lüfterflügel 2 auf einem Grundkörper 1 angeordnet. Vorzugsweise sind Lüfterflügel 2 und Grundkörper 1 einstückig, also einteilig, ausgeführt. Besonders geeignet ist die Herstellung als Kunststoffspritzgussteil.In the case of the radial fan, the
Der Radiallüfter ist zur drehfesten Verbindung mit einer Rotorwelle eines Elektromotors vorgesehen.The radial fan is designed for a rotationally fixed connection to a rotor shaft of an electric motor.
Der Grundkörper 1 weist entgegen der axialen Richtung, also nach hinten, einen zunehmenden Radialabstand auf. An der axialen Vorderseite des Grundkörpers 1 sind die Lüfterflügel 2 angeordnet, insbesondere angeformt.The base body 1 has an increasing radial distance opposite to the axial direction, i.e. towards the rear. The
Vorzugsweise ist der Grundkörper 1 konisch ausgeführt oder weist zumindest einen konischen Abschnitt auf, in welchem die Lüfterflügel 2 am Grundkörper 1 angebracht sind.The base body 1 is preferably conical or has at least one conical section in which the
Die Lüfterflügel 2 sind in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig beabstandet. Zum jeweils in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Lüfterflügel 2 weist also jeder Lüfterflügel 2 denselben Abstand auf.The
Vorzugsweise sind alle Lüfterflügel 2 gleichartig ausgeformt.Preferably, all
Mit zunehmendem Radialabstand weist jeder Lüfterflügel 2 eine zunehmende axiale Breite auf.With increasing radial distance, each
Die Wandstärke jedes Lüfterflügels 2 ist vorzugsweise konstant.The wall thickness of each
Bei Drehbewegung des Radiallüfters strömt die Luft entgegen der axialen Richtung an und wird in radiale Richtung gefördert.When the radial fan rotates, the air flows against the axial direction and is conveyed in the radial direction.
An einem Abschnitt der Kante jedes Lüfterflügels 2 ist ein Eulenprofil ausgeformt. Dieser Abschnitt erstreckt sich über einen Abschnitt an der axialen Vorderkante 3 des Lüfterflügels 2 über die radiale Außenkante 4 bis zur axialen Hinterkante 5.An owl profile is formed on a section of the edge of each
Dabei steht die Hinterkante 5 und auch die Außenkante 4 radial über den Grundkörper 1 hervor.The
Das Eulenprofil besteht aus runden Ausnehmungen, welche sich an der jeweiligen Kante in Kantenrichtung aneinander anreihen. Dabei ragt die jeweilige Ausnehmung in den Lüfterflügel 2 hinein.The owl profile consists of round recesses, which are located on each edge in Kan line up in the direction of tension. The respective recess protrudes into the
Jede der Ausnehmungen ist dabei vorzugsweise kreisförmig berandet, wobei der Übergang von der Berandung einer Ausnehmung zur jeweils nächstbenachbarten Ausnehmung gerundet ausgeführt ist. Somit ist also jede Ausnehmung konkav; der Übergang zur nächstbenachbarten Ausnehmung aber konvex.Each of the recesses preferably has a circular edge, with the transition from the edge of one recess to the next adjacent recess being rounded. Each recess is therefore concave, but the transition to the next adjacent recess is convex.
Der Betrag des Radius des konvexen Übergangs ist mindestens zehnmal kleiner als der Betrag des Radius der konkaven Ausnehmung.The magnitude of the radius of the convex transition is at least ten times smaller than the magnitude of the radius of the concave recess.
Mathematisch exakt gesehen, bezieht sich hierbei die Bezeichnung „kreisförmig“ auf einen Querschnitt durch den Lüfterflügel 2, wobei die Schnittebene die Rotorwellenachse beinhaltet. In Realität bei Ausführung der Erfindung beschreibt die Bezeichnung „kreisförmig“ einen kreiszylindrischen Abschnitt, dessen Zylinderlänge der Wandstärke des Lüfterflügels 2 entspricht. Ebenso ist der Übergang ein Zylinderabschnitt, dessen Zylinderlänge der Wandstärke des Lüfterflügels 2 entspricht.Viewed mathematically precisely, the term “circular” refers to a cross section through the
Mittels des beschriebenen Eulenprofils werden nicht nur die Geräusche gedämpft sondern auch der rückströmende Luftstrom verringert. Daher ist auch eine geringere Verlustleistung beim Betrieb des Lüfters erreichbar.Using the owl profile described, not only are the noises dampened but the backflow of air is also reduced. This also means that less power loss can be achieved when the fan is operating.
Die Rückströmung des Radiallüfters erfolgt an der gezackten Vorderkante 3 des Lüfterflügels. Durch die Zacken werden die Rückströmungsverluste verringert und somit der Wirkungsgrad erhöht.The return flow of the radial fan occurs at the serrated
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Grundkörper, insbesondere konischBasic body, especially conical
- 22
- LüfterflügelFan blades
- 33
- Vorderkanteleading edge
- 44
- AußenkanteOuter edge
- 55
- Hinterkantetrailing edge
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- 2015-03-27 DE DE102015004200.9A patent/DE102015004200B4/en active Active
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