DE102023135195A1

DE102023135195A1 - Fan with optimized protective grille to reduce pressure losses

Info

Publication number: DE102023135195A1
Application number: DE102023135195.8A
Authority: DE
Inventors: Hauke Strohmeyer
Original assignee: Wistro Elektro Mech GmbH; WISTRO ELEKTRO-MECHANIK GmbH
Current assignee: Wistro Elektro Mech GmbH; WISTRO ELEKTRO-MECHANIK GmbH
Priority date: 2023-12-14
Filing date: 2023-12-14
Publication date: 2025-06-18
Anticipated expiration: 2043-12-15
Also published as: DE102023135195B4; CN120159818A; EP4571118A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lüfter (1) mit einem drehbeweglich gelagerten Lüfterrad (2), wobei ein Schutzgitter (3) das Lüfterrad (2) abdeckend am Lüfter (1) angeordnet ist und das Schutzgitter (3) hierbei mehrere Gitterelemente (4) sowie zwischen den Gitterelementen (4) ausgebildete Gitteröffnungen (9) aufweist, wodurch zwischen den Gitterelementen (4) quer zu einer Mittellängsachse (5) ein Gitterabstand (6) ausgebildet ist. Zudem sind zumindest in einem Abschnitt des Schutzgitters (3) wenigstens Teile der Gitterelemente (4) in Richtung der Mittellängsachse (5) zueinander versetzt angeordnet, wobei die Gitterelemente (4) jeweils einen in Richtung der Mittellängsachse (5) ausgebildeten Lüfterradabstand (7) zum Lüfterrad (2) aufweisen. Der Gitterabstand (6) zwischen benachbarten Gitterelementen (4) ist dabei abhängig von deren Lüfterradabstand (7) ausgebildet.

The invention relates to a fan (1) with a rotatably mounted fan impeller (2), wherein a protective grille (3) is arranged on the fan (1) so as to cover the fan impeller (2), and the protective grille (3) has a plurality of grille elements (4) and grille openings (9) formed between the grille elements (4), whereby a grille spacing (6) is formed between the grille elements (4) transversely to a central longitudinal axis (5). Furthermore, at least in one section of the protective grille (3), at least parts of the grille elements (4) are arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis (5), wherein the grille elements (4) each have a fan impeller spacing (7) from the fan impeller (2) formed in the direction of the central longitudinal axis (5). The grille spacing (6) between adjacent grille elements (4) is formed as a function of their fan impeller spacing (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit einem drehbeweglich gelagerten Lüfterrad, wobei ein Schutzgitter das Lüfterrad abdeckend am Lüfter angeordnet ist und das Schutzgitter hierbei mehrere Gitterelemente sowie zwischen den Gitterelementen ausgebildete Gitteröffnungen aufweist. Hierdurch ist zwischen den Gitterelementen quer zu einer Mittellängsachse ein Gitterabstand ausgebildet. Zudem sind zumindest in einem Abschnitt des Schutzgitters wenigstens Teile der Gitterelemente in Richtung der Mittellängsachse zueinander versetzt angeordnet, wobei die Gitterelemente jeweils einen in Richtung der Mittellängsachse ausgebildeten Lüfterradabstand zum Lüfterrad aufweisen.The invention relates to a fan with a rotatably mounted fan impeller, wherein a protective grille is arranged on the fan so as to cover the fan impeller, and the protective grille has a plurality of grille elements and grille openings formed between the grille elements. As a result, a grille spacing is formed between the grille elements transversely to a central longitudinal axis. Furthermore, at least in one section of the protective grille, at least parts of the grille elements are arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis, wherein the grille elements each have a fan impeller spacing from the fan impeller formed in the direction of the central longitudinal axis.

Bei der Weiterentwicklung von Lüftern liegt der Fokus insbesondere darauf, den Wirkungsgrad der Lüfter zu erhöhen. Ein Lüfter mit hohem Wirkungsgrad zeichnet sich hierbei durch die Minimierung des Energieverbrauchs aus, um die erforderliche Luftbewegung optimal zu realisieren. Hierzu trägt unter anderem die Ausgestaltung des Lüftergitters des Lüfters bei.In the further development of fans, the focus is particularly on increasing their efficiency. A highly efficient fan is characterized by minimizing energy consumption to optimally achieve the required air movement. The design of the fan grille, among other things, contributes to this.

Zudem muss das Lüftergitter den Schutz von Personen vor Berührung beweglicher Teile des Lüfters gewährleisten. In diesem Kontext ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Bemühungen zur Steigerung des Wirkungsgrads im Einklang mit Sicherheitsaspekten stehen, die das Lüftergitter betreffen.In addition, the fan grille must ensure the protection of personnel from contact with the fan's moving parts. In this context, it is crucial that efforts to increase efficiency are consistent with safety aspects related to the fan grille.

Es gibt bereits zahlreiche Ausführungen im Stand der Technik, die sich mit den Sicherheitsaspekten von Lüftergittern befassen. So geht aus der EP 2 133 574 A2 ein Lüftergitter für Axiallüfter hervor, wobei das Lüftergitter eine räumliche Gestaltung mit einem radial inneren und zudem nach innen gerichtet verlaufenden konischen Innenabschnitt, einen radial äußeren Endabschnitt sowie einen zwischen diesen beiden Abschnitten ausgeführten Mittenabschnitt aufweist. Nach Angabe der EP 2 133 574 A2 ist dabei lediglich der Mittenabschnitt als strömungstechnisch relevant zu betrachten. Zur Erzielung der räumlichen Gestalt des Lüftergitters sind dessen radiale Tragstreben mehrfach abgewinkelt ausgebildet, wobei an den Tragstreben in radiale Richtung gleichmäßig zueinander beabstandete, konzentrische Gitterstreben ausgeführt sind. Eine solche Gestaltung, bei der der strömungsrelevante Abschnitt nur auf einen Teil des Lüftergitters beschränkt ist, erweist sich in Bezug auf den Wirkungsgrad eines Lüfters mit einem solchen Gitter als äußerst nachteilig.There are already numerous designs in the state of the art that address the safety aspects of fan grilles. EP 2 133 574 A2 a fan grille for axial fans, wherein the fan grille has a spatial design with a radially inner and also inwardly directed conical inner section, a radially outer end section and a central section between these two sections. According to the EP 2 133 574 A2 Only the central section is considered to be relevant for flow. To achieve the spatial shape of the fan grille, its radial support struts are angled at multiple angles, with concentric grille struts evenly spaced from one another in the radial direction being provided on the support struts. Such a design, in which the flow-relevant section is limited to only a portion of the fan grille, proves to be extremely disadvantageous with regard to the efficiency of a fan with such a grille.

Die EP 2 410 187 A1 zeigt zudem eine Lüftergitter-Anordnung für einen Lüfter, wobei die Lüftergitter-Anordnung ein Abdeckteil mit einer kreisförmigen Luft-Durchlassöffnung aufweist. Grundsätzlich ist das Abdeckteil dabei vor einem rotierenden Lüfterrad platziert, wobei die Durchlassöffnung einen Lufteinlass für die vom Lüfterrad angesaugte Luft bildet. Das Lüfterrad kann z. B. als Axiallüfter, Radiallüfter oder auch Diagonallüfter ausgeführt sein. Um aus Sicherheitsgründen die Durchlassöffnung zum Schutz vor unbeabsichtigten Berührungen des rotierenden Lüfterrads zu verschließen, ist an dem Abdeckteil im Bereich der Durchlassöffnung ein Lüftergitter befestigt. Die Durchlassöffnung des Abdeckteils weist darüber hinaus einen sich düsenartig von einer Außenseite zu einer dem Lüfterrad zugewandten Innenseite hin verjüngenden Öffnungsrand auf. Dieser Öffnungsrand verläuft insbesondere im Längsschnitt konvex gekrümmt. Als Alternative kann der Öffnungsrand auch eine konusartige Schrägfläche aufweisen. Das Lüftergitter ist entsprechend der kreisförmigen Durchlassöffnung gestaltet und besteht aus einem zentrischen, kreisscheibenförmigen Mittelteil sowie mehreren konzentrischen Schutzstreben. Diese Schutzstreben sind jeweils über radiale Sicherheitsabstände voneinander getrennt und sind in einer Gitterebene ebenfalls kreis- oder ringförmig angeordnet. Hierbei sind die Sicherheitsabstände der beiden radial inneren Schutzstreben zum Mittelteil respektive zueinander geringer ausgeführt als die Sicherheitsabstände der weiteren, radial äußeren Schutzstreben.The EP 2 410 187 A1 also shows a fan grille arrangement for a fan, wherein the fan grille arrangement has a cover part with a circular air passage opening. The cover part is generally placed in front of a rotating fan wheel, wherein the passage opening forms an air inlet for the air sucked in by the fan wheel. The fan wheel can be designed, for example, as an axial fan, radial fan, or diagonal fan. In order to close the passage opening for safety reasons to protect against accidental contact with the rotating fan wheel, a fan grille is attached to the cover part in the area of the passage opening. The passage opening of the cover part also has an opening edge that tapers like a nozzle from an outer side to an inner side facing the fan wheel. This opening edge has a convex curve, particularly in longitudinal section. Alternatively, the opening edge can also have a conical inclined surface. The fan grille is designed to match the circular opening and consists of a central, circular disk-shaped center section and several concentric protective struts. These protective struts are separated from each other by radial safety distances and are also arranged in a circular or ring-shaped manner within a grille plane. The safety distances of the two radially inner protective struts to the center section and to each other are smaller than the safety distances of the other, radially outer protective struts.

Nachteilig finden bei den vorstehend genannten Lösungen die Auswirkungen der Gestaltung des Lüftergitters auf den Wirkungsgrad des Lüfters jedoch keine Betrachtung.However, the disadvantages of the above-mentioned solutions are that the effects of the design of the fan grille on the efficiency of the fan are not taken into account.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lüfter der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher bei hoher Sicherheit zugleich einen gesteigerten Wirkungsgrad aufweist.Against this background, the object of the invention is to provide a fan of the type mentioned at the outset which, while offering high safety, also has an increased efficiency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Lüfter gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved according to the invention with a fan according to the features of claim 1. The further embodiment of the invention can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist also ein Lüfter mit einem, insbesondere durch einen Antrieb antreibbaren, drehbeweglich gelagerten Lüfterrad vorgesehen, wobei ein Schutzgitter das Lüfterrad, insbesondere einseitig abdeckend am Lüfter angeordnet ist. Das Schutzgitter weist hierbei mehrere, insbesondere koaxial zueinander angeordnete Gitterelemente sowie entsprechend zwischen den Gitterelementen ausgebildete Gitteröffnungen auf, wodurch zwischen den Gitterelementen quer zu einer Mittellängsachse - des Schutzgitters sowie des Lüfterrads und/oder des Lüfters - ein, insbesondere lichter Gitterabstand ausgebildet ist. Darüber hinaus sind zumindest in einem Abschnitt des Schutzgitters wenigstens Teile der Gitterelemente in Richtung der Mittellängsachse zueinander versetzt angeordnet. Ferner weisen die Gitterelemente - und/oder die Gitteröffnungen - jeweils einen in Richtung der Mittellängsachse ausgebildeten Lüfterradabstand zum Lüfterrad auf. Erfindungsgemäß ist hierbei der Gitterabstand zwischen insbesondere zwei, unmittelbar benachbarten Gitterelementen abhängig von deren Lüfterradabstand ausgebildet. In bevorzugter Ausgestaltung sind die Gitterelemente über das gesamte Schutzgitter in Richtung der Mittellängsachse zueinander versetzt angeordnet. Der Versatz könnte hierbei gleichmäßig oder willkürlich ausgeführt sein. Die Gitterelemente umfassen vor allem ein zentrales Mittenelement sowie Schutzstreben, wobei die Schutzstreben bevorzugt in Form von Ringstreben gestaltet sind.According to the invention, a fan is provided with a rotatably mounted fan wheel, in particular one that can be driven by a drive, wherein a protective grille is arranged on the fan, in particular covering the fan wheel on one side. The protective grille has a plurality of grille elements, in particular arranged coaxially to one another, as well as grille openings formed accordingly between the grille elements, whereby between the grille elements transversely to a central longitudinal axis of the protective grille and the fan wheel and/or the fan - a grid spacing, in particular a clear grid spacing, is formed. Furthermore, at least in one section of the protective grid, at least parts of the grid elements are arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis. Furthermore, the grid elements - and/or the grid openings - each have a fan wheel spacing from the fan wheel formed in the direction of the central longitudinal axis. According to the invention, the grid spacing between, in particular, two immediately adjacent grid elements is designed as a function of their fan wheel spacing. In a preferred embodiment, the grid elements are arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis over the entire protective grid. The offset could be uniform or random. The grid elements primarily comprise a central element and protective struts, wherein the protective struts are preferably designed in the form of ring struts.

Dadurch, dass der Gitterabstand abhängig von dem jeweiligen Lüfterradabstand ausgebildet ist, lässt sich vorteilhaft ein wirksamer Berührungsschutz bereitstellen und zugleich der Wirkungsgrad des Lüfters verbessern. Hierbei sind die Gitterabstände so eng wie nötig und so weit wie möglich ausgestaltet, sodass keine gefährlichen Berührungspunkte mit dem Lüfterrad entstehen, jedoch ein möglichst hoher Luftstrom durch den Lüfter gewährleistet wird. Die Versetzung der Gitterelemente in Richtung der Mittellängsachse und/oder der vom Lüfterradabstand abhängig ausgeführte Gitterabstand können zudem dazu beitragen, die Geräuschentwicklung des Lüfters zu reduzieren.By designing the grille spacing based on the respective fan impeller spacing, effective contact protection can be provided while simultaneously improving the fan's efficiency. The grille spacing is designed to be as narrow as necessary and as wide as possible, preventing dangerous contact points with the fan impeller while ensuring the highest possible airflow through the fan. Offsetting the grille elements along the central longitudinal axis and/or adjusting the grille spacing based on the fan impeller spacing can also help reduce fan noise.

Eine überaus vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt zudem darin, dass der Gitterabstand zumindest eines Paars - folglich zweier - benachbarter Gitterelemente größer ist als der Gitterabstand zumindest eines - weiteren - Paars benachbarter Gitterelemente, wenn wenigstens ein Gitterelement dieses - weiteren - Paars einen geringeren Lüfterradabstand aufweist. Entsprechend würde ein Paar benachbarter Gitterelemente einen geringeren Gitterabstand aufweisen, wenn deren Lüfterradabstand gegenüber einem - weiteren - Paar benachbarter Gitterelemente geringer ausfällt. Im Speziellen sind die Gitterelemente eines jeweiligen Paars hierbei, insbesondere quer zur Mittellängsachse respektive radial unmittelbar benachbart angeordnet. Durch diese Ausgestaltung des Gitterabstands wird ein hoher Wirkungsgrad des Lüfters erzielt und dabei ein optimaler Luftstrom durch das Schutzgitter - und somit den Lüfter - sowie ein wirksamer Berührungsschutz gewährleistet.A further extremely advantageous development of the invention lies in the fact that the grille spacing of at least one pair - consequently two - of adjacent grille elements is greater than the grille spacing of at least one - further - pair of adjacent grille elements if at least one grille element of this - further - pair has a smaller fan impeller spacing. Correspondingly, a pair of adjacent grille elements would have a smaller grille spacing if their fan impeller spacing is smaller than that of another - pair of adjacent grille elements. In particular, the grille elements of a respective pair are arranged, in particular, transversely to the central longitudinal axis or radially directly adjacent to one another. This configuration of the grille spacing achieves a high degree of fan efficiency and ensures optimal airflow through the protective grille - and thus the fan - as well as effective contact protection.

Eine darüber hinaus gewinnbringende Ausführungsform der Erfindung lässt sich dadurch erkennen, dass der Gitterabstand zumindest eines Paars zweier benachbarter und nah der Mittellängsachse angeordneter Gitterelemente größer ist als der Gitterabstand zumindest eines Paars zweier benachbarter Gitterelemente, von denen wenigstens ein Gitterelement weiter von der Mittellängsachse beabstandet angeordnet ist. Gerade dadurch, dass zwischen den zentraler positionierten Gitterelementen ein größerer Gitterabstand ausgebildet ist, wird eine verlustarme Anströmung mit geringeren Turbulenzen gewährleistet, was zur nochmaligen Steigerung des Wirkungsgrads des Lüfters beiträgt. Bei bevorzugter kreisrunder Ausgestaltung des Schutzgitters und/oder der Gitterelemente wäre somit der Gitterabstand radial innenliegender Gitterelemente größer ausgebildet als der Gitterabstand radial außenliegender Gitterelemente, damit vor allem in gedrosselten Betriebspunkten eine verlustarme Anströmung herrscht.A further advantageous embodiment of the invention can be seen in that the grid spacing of at least one pair of two adjacent grid elements arranged close to the central longitudinal axis is greater than the grid spacing of at least one pair of two adjacent grid elements, of which at least one grid element is arranged further away from the central longitudinal axis. Precisely because a larger grid spacing is formed between the more centrally positioned grid elements, a low-loss inflow with lower turbulence is ensured, which contributes to a further increase in the efficiency of the fan. With the preferred circular design of the protective grid and/or the grid elements, the grid spacing of radially inner grid elements would thus be greater than the grid spacing of radially outer grid elements, so that a low-loss inflow prevails, especially at throttled operating points.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein jeweiliges Paar aus benachbarten Gitterelementen einen durch deren Lüfterradabstände bestimmten und einen Berührungsschutz gewährleistenden, maximalen Gitterabstand aufweist. Hierbei bestimmt das Gitterelement mit dem geringeren Lüfterradabstand den maximalen Gitterabstand des jeweiligen Paars aus benachbarten Gitterelementen. Hierdurch kann einerseits der bei einem Lüfter notwendige Berührungsschutz und andererseits ein möglichst hoher Luftstrom durch den Lüfter gewährleistet werden.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that each pair of adjacent grille elements has a maximum grille spacing determined by their fan impeller spacings, ensuring contact protection. The grille element with the smaller fan impeller spacing determines the maximum grille spacing of the respective pair of adjacent grille elements. This ensures, on the one hand, the contact protection required for a fan and, on the other hand, the highest possible airflow through the fan.

In einer vergleichbaren Ausgestaltung der Erfindung ist abweichend respektive ergänzend vorgesehen, dass die Lüfterradabstände in wenigstens zwei Bereiche eingeteilt sind. Jedem der Lüfterradabstands-Bereiche ist dabei eine Spanne von - minimalen und/oder maximalen - Gitterabständen zugeordnet, welche einen Berührungsschutz gewährleisten. Dabei weist ein jeweiliges Paar benachbarter Gitterelemente entsprechend je nach dessen Lüfterradabständen einen Gitterabstand aus der zugeordneten Spanne auf. Die Ausgestaltung der Gitterabstands-Spannen je nach Lüfterradabstands-Bereich gewährleistet hierbei einen effektiven Berührungsschutz in verschiedenen Szenarien bei geringem Druckverlust. Dadurch wird eine sichere Anwendung des Lüfters in unterschiedlichen Umgebungen ermöglicht. In a comparable embodiment of the invention, it is provided, deviating or supplementing this, that the fan impeller spacings are divided into at least two areas. Each of the fan impeller spacing areas is assigned a range of minimum and/or maximum grille spacings, which ensure contact protection. Each pair of adjacent grille elements has a grille spacing from the assigned range, depending on their fan impeller spacings. The design of the grille spacing ranges depending on the fan impeller spacing area ensures effective contact protection in various scenarios with low pressure loss. This enables safe use of the fan in a variety of environments.

Allgemein gesehen, jedoch insbesondere im Zusammenhang mit der vorstehenden Ausgestaltung, ist eine Weiterbildung der Erfindung als vorteilhaft anzusehen, bei welcher die Bereiche von Lüfterradabständen und/oder Spannen von Gitterabständen abgestuft und somit voneinander abgegrenzt ausgeführt sind. Die klare Abgrenzung ermöglicht eine präzise Anpassung der Gitterabstände für unterschiedliche Lüfterradabstände. Die Abstufung erleichtert die Anwendung der Erfindung in der Praxis, da Nutzer und Entwickler klare Richtlinien für die Auswahl der Gitterabstände entsprechend dem Lüfterradabstand haben. Grundsätzlich kann hierbei folgender Zusammenhang von Bereichen von Lüfterradabständen und Spannen von Gitterabständen vorgesehen sein: Bereich des Lüfterradabstands Spanne des Gitterabstands ≥ 2 mm bis 10 mm ≤ 4 mm ≥ 10 mm bis 20 mm 4 mm bis ≤ 6 mm ≥ 20 mm bis 80 mm 6 mm bis ≤ 8 mm ≥ 80 mm bis 100 mm 8 mm bis ≤ 10 mm ≥ 100 mm bis 120 mm 10 mm bis ≤ 12 mm ≥ 120 mm 12 mm bis ≤ 20 mm Generally speaking, but particularly in connection with the above embodiment, a further development of the invention is to be regarded as advantageous in which the fan wheel spacing ranges and/or grid spacing ranges are stepped and thus delimited from one another. Clear demarcation allows for precise adjustment of the grille spacing for different fan impeller pitches. This gradation facilitates the practical application of the invention, as users and developers have clear guidelines for selecting grille spacing according to the fan impeller pitch. In principle, the following relationship between fan impeller pitch ranges and grille spacing ranges can be provided: Fan wheel spacing range Grid spacing range ≥ 2 mm to 10 mm ≤ 4 mm ≥ 10 mm to 20 mm 4 mm to ≤ 6 mm ≥ 20 mm to 80 mm 6 mm to ≤ 8 mm ≥ 80 mm to 100 mm 8 mm to ≤ 10 mm ≥ 100 mm to 120 mm 10 mm to ≤ 12 mm ≥ 120 mm 12 mm to ≤ 20 mm

Weiterhin lässt sich eine Gestaltungsform der Erfindung als Erfolg versprechend ansehen, bei welcher der Lüfter eine sich - in Richtung der Mittelängsachse - an das Schutzgitter anschließend angeordnete Einlaufdüse aufweist. Durch die Kombination der vom Lüfterradabstand abhängigen Ausgestaltung der Gitterabstände und der Anordnung der Einlaufdüse lässt sich eine weitere Steigerung des Wirkungsgrads des Lüfters bei Beibehaltung des Berührungsschutzes erzielen.Furthermore, a design of the invention can be considered promising in which the fan has an inlet nozzle arranged adjacent to the protective grille in the direction of the central longitudinal axis. By combining the grille spacing design, which depends on the fan impeller spacing, and the arrangement of the inlet nozzle, a further increase in the fan's efficiency can be achieved while maintaining contact protection.

In einer Ausgestaltung umfasst die Einlaufdüse das Lüfterrad parallel zur Mittellängsachse. Die gezielte Umfassung des Lüfterrads reduziert Turbulenzen im Luftstrom, was zu einem ruhigeren und effizienteren Luftstrom und somit einer Steigerung des Wirkungsgrads beiträgt. Zudem kann hierdurch die Geräuschentwicklung des Lüfters minimiert werden.In one embodiment, the inlet nozzle surrounds the fan wheel parallel to its central longitudinal axis. This targeted surround of the fan wheel reduces turbulence in the airflow, contributing to a quieter and more efficient airflow and thus increasing efficiency. Furthermore, this minimizes fan noise.

In demgemäß praxisgerechter Ausbildung des Lüfters ist die Einlaufdüse sich vom Schutzgitter zum Lüfterrad hin quer zur Mittellängsachse verjüngend ausgebildet. Zwischen dem Lüfterrad und der Einlaufdüse ist dadurch ein weitgehend minimaler Abstand mit einem lediglich geringen verbleibenden Ringspalt verwirklicht, was eine effiziente Luftführung begünstigt und den Verlust von Luftströmung minimiert.In this practical design, the inlet nozzle tapers from the protective grille to the fan impeller, perpendicular to the central longitudinal axis. This creates a largely minimal distance between the fan impeller and the inlet nozzle, with only a small remaining annular gap, which promotes efficient airflow and minimizes airflow loss.

Darüber hinaus ist eine Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft zu betrachten, bei welcher die Gitterelemente in dem Lüfterrad abgewandter Richtung der Mittellängsachse - von Gitterelement zu Gitterelement - gleichmäßig, insbesondere äquidistant zueinander versetzt angeordnet sind. Derart ergibt sich ein konusartiger Verlauf der Gitterelemente. Über die Ausführungsform lassen sich gewinnbringend Turbulenzen bei der Einströmung von Luft in den Lüfter minimieren, da ein zugleiches Auftreffen auf alle Gitterelemente vermieden wird. Dies führt folglich zu einer verbesserten Luftströmung durch den Lüfter, was wiederum den Wirkungsgrad des Lüfters steigert und mögliche störende Effekte minimiert.Furthermore, an embodiment of the invention is considered advantageous in which the grille elements are arranged evenly, in particular equidistantly, from grille element to grille element in the direction away from the central longitudinal axis of the fan wheel. This results in a conical shape for the grille elements. This embodiment advantageously minimizes turbulence during the inflow of air into the fan, as simultaneous impact on all grille elements is avoided. This consequently leads to improved airflow through the fan, which in turn increases the fan's efficiency and minimizes potential disruptive effects.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The invention permits various embodiments. To further illustrate its basic principle, one of them is illustrated in the drawing and described below.

1 zeigt hierbei eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüfters 1 in einer vereinfachten, schematischen Schnittdarstellung. Der Lüfter 1 weist dabei das drehbeweglich gelagerte Lüfterrad 2 sowie das Schutzgitter 3 auf, wobei das Schutzgitter 3 das Lüfterrad 2 einseitig abdeckend am Lüfter 1 angeordnet ist. Das Schutzgitter 3 weist darüber hinaus mehrere quer zur Mittellängsachse 5 des Lüfters 1 koaxial zueinander angeordnete Gitterelemente 4 sowie entsprechend zwischen den Gitterelementen 4 ausgebildete Gitteröffnungen 9 auf, wobei die Gitterelemente 4 das zentrale Mittenelement 10 sowie die zu diesem koaxial angeordneten Schutzstreben 11 umfassen. Der Lüfter 1 und somit das Schutzgitter 3 sowie die Einlaufdüse 8 sind im Wesentlichen kreisrund und/oder zylindrisch ausgestaltet, weisen also im Wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt auf. So sind auch die Schutzstreben 11 in dieser Ausführung des Lüfters 1 in Form von Ringstreben ausgestaltet. 1 shows an embodiment of the fan 1 according to the invention in a simplified, schematic sectional view. The fan 1 has the rotatably mounted fan wheel 2 and the protective grille 3, wherein the protective grille 3 is arranged on the fan 1 so as to cover the fan wheel 2 on one side. The protective grille 3 also has a plurality of grille elements 4 arranged coaxially to one another transversely to the central longitudinal axis 5 of the fan 1 and corresponding grille openings 9 formed between the grille elements 4, wherein the grille elements 4 comprise the central middle element 10 and the protective struts 11 arranged coaxially thereto. The fan 1 and thus the protective grille 3 and the inlet nozzle 8 are essentially circular and/or cylindrical in design, i.e. they essentially have a circular cross-section. The protective struts 11 in this embodiment of the fan 1 are also designed in the form of annular struts.

Bezüglich der Einlaufdüse 8 sei erläutert, dass diese sich an das Schutzgitter 3 anschließend im Lüfter 1 angeordnet ist, wobei die Einlaufdüse 8 das Lüfterrad 2 parallel zur Mittellängsachse 5 umfasst. Die Einlaufdüse 8 ist dabei sich quer zur Mittellängsachse 5 vom Schutzgitter 3 zum Lüfterrad 2 hin verjüngend ausgebildet.With regard to the inlet nozzle 8, it should be explained that it is arranged adjacent to the protective grille 3 in the fan 1, wherein the inlet nozzle 8 surrounds the fan wheel 2 parallel to the central longitudinal axis 5. The inlet nozzle 8 is designed to taper transversely to the central longitudinal axis 5 from the protective grille 3 to the fan wheel 2.

Ferner ist quer zur Mittellängsachse 5, d. h. entsprechend radial zwischen den Gitterelementen 4 ein jeweiliger, hier lichter Gitterabstand 6 ausgebildet. Neben dieser radialen Beabstandung der Gitterelemente 4 quer zur Mittellängsachse 5 sind die Gitterelemente 4 darüber hinaus auch in Richtung der Mittellängsachse 5, d. h. in axiale Richtung zueinander versetzt angeordnet und weisen dabei jeweils den demnach ebenfalls in Richtung der Mittellängsachse 5 ausgebildeten Lüfterradabstand 7 zum Lüfterrad 2 auf. Die Gitterelemente 4, in dieser Ausführungsform folglich das Mittenelement 10 sowie die Schutzstreben 11, sind hierbei im Speziellen in Richtung der Mittellängsachse 5 von Gitterelement 4 zu Gitterelement 4 kontinuierlich und dabei konisch verlaufend zueinander versetzt angeordnet, sodass diese jeweils einen sich voneinander unterscheidenden Lüfterradabstand 7 aufweisen. Der jeweilige Gitterabstand 6 zwischen jeweils zwei koaxial benachbarten Gitterelementen 4 ist dabei abhängig von deren Lüfterradabstand 7 ausgebildet.Furthermore, a respective, here clear grid spacing 6 is formed transversely to the central longitudinal axis 5, i.e. correspondingly radially between the grid elements 4. In addition to this radial spacing of the grid elements 4 transversely to the central longitudinal axis 5, the grid elements 4 are also arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis 5, i.e. in the axial direction, and in this case each have the fan wheel spacing 7 from the fan wheel 2, which is also formed in the direction of the central longitudinal axis 5. The grid elements 4, in this embodiment consequently the central element 10 and the protective struts 11, are arranged continuously in the direction of the central longitudinal axis 5 from grid element 4 to grid element 4 and are conically offset from one another, so that they each have a different fan wheel spacing 7 from one another. The respective grid spacing 6 between each two coaxially adjacent grid elements 4 is designed as a function of their fan wheel spacing 7.

Dabei ist der Gitterabstand 6 zumindest eines Paars aus zwei benachbarten Gitterelementen 4 größer als der Gitterabstand 6 zumindest eines - weiteren - Paars aus zwei benachbarten Gitterelementen 4, von denen wenigstens ein Gitterelement 4 oder beide Gitterelemente 4 einen geringeren Lüfterradabstand 7 aufweisen. Je größer der Lüfterradabstand 7 eines Paars der Gitterelemente 4, desto größer ist somit grundsätzlich auch deren Gitterabstand 6. Im Umkehrschluss ist demnach der Gitterabstand 6 eines Paars der Gitterelemente 4 umso kleiner, je kleiner deren Lüfterradabstand 7 ausgebildet ist. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Lüfterradabstände 7, die die jeweiligen Gitterelemente 4 aufweisen, in wenigstens zwei Bereiche eingeteilt sind, wobei jedem Bereich von Lüfterradabständen 7 eine Spanne von ausgebildeten Gitterabständen 6 zugeordnet ist, in der die Gitterabstände 6 liegen dürfen. Die Bereiche von Lüfterradabständen 7 sowie die zugehörigen Spannen von Gitterabständen 6 sind hierbei abgestuft und somit voneinander abgegrenzt ausgeführt. Somit besteht die Möglichkeit, wie auch in dieser Ausführungsform des Lüfters 1 aufgezeigt, dass Gruppen aus mehreren, beispielsweise mehr als drei Gitterelementen 4 vorliegen, die, trotz sich unterscheidender Lüfterradabstände 7 der Gitterelemente 4, innerhalb einer Gruppe den gleichen Gitterabstand 6 zueinander aufweisen. Da in dieser Ausführungsform des Lüfters 1 die beiden Paare der nah der Mittellängsachse 5, also in dieser Ausführungsform radial innen angeordneten Gitterelemente 4, demnach aus dem Mittenelement 10 und der dazu koaxial benachbarten Schutzstrebe 11 sowie der wiederum zu dieser Schutzstrebe 11 koaxial benachbarten Schutzstrebe 11, den größten Lüfterradabstand 7 zum Lüfterrad 2 aufweisen, ist auch deren Gitterabstand 6 größer ausgebildet, als der Gitterabstand 6 der weiteren Paare von Gitterelementen 4, hier Schutzstreben 11, welche weiter von der Mittellängsachse 5 beabstandet, also radial weiter außen angeordnet sind und jeweils einen geringeren Lüfterradabstand 7 zum Lüfterrad 2 aufweisen.The grid spacing 6 of at least one pair of two adjacent grid elements 4 is greater than the grid spacing 6 of at least one further pair of two adjacent grid elements 4, of which at least one grid element 4 or both grid elements 4 have a smaller fan impeller spacing 7. The greater the fan impeller spacing 7 of a pair of grid elements 4, the greater their grid spacing 6 is in principle. Conversely, the smaller the fan impeller spacing 7 is, the smaller the grid spacing 6 of a pair of grid elements 4. However, it should be noted that the fan impeller spacings 7 of the respective grid elements 4 are divided into at least two areas, with each area of fan impeller spacings 7 being assigned a range of grid spacings 6 within which the grid spacings 6 may lie. The ranges of fan impeller spacings 7 and the associated ranges of grid spacings 6 are stepped and thus delimited from one another. Thus, as also shown in this embodiment of the fan 1, it is possible to have groups of several, for example more than three, grille elements 4 which, despite differing fan wheel spacings 7 of the grille elements 4, have the same grille spacing 6 from one another within a group. Since in this embodiment of the fan 1 the two pairs of grille elements 4 arranged close to the central longitudinal axis 5, i.e. in this embodiment radially on the inside, thus consisting of the central element 10 and the coaxially adjacent protective strut 11 and the protective strut 11 which in turn is coaxially adjacent to this protective strut 11, have the greatest fan wheel spacing 7 from the fan wheel 2, their grille spacing 6 is also larger than the grille spacing 6 of the other pairs of grille elements 4, here protective struts 11, which are spaced further from the central longitudinal axis 5, i.e. arranged radially further outwards and each have a smaller fan wheel spacing 7 from the fan wheel 2.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11: Lüfterfan
22: Lüfterradfan wheel
33: Schutzgitterprotective grille
44: GitterelementGrid element
55: Mittellängsachsecentral longitudinal axis
66: GitterabstandGrid spacing
77: LüfterradabstandFan wheel spacing
88: EinlaufdüseInlet nozzle
99: GitteröffnungenGrille openings
1010: MittenelementCenter element
1111: Schutzstrebeprotective strut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2 133 574 A2 [0004]
EP 2 410 187 A1 [0005]

Claims

Fan (1) with a rotatably mounted fan wheel (2), wherein a protective grille (3) is arranged on the fan (1) so as to cover the fan wheel (2), and the protective grille (3) has a plurality of grille elements (4) and grille openings (9) formed between the grille elements (4), whereby a grille spacing (6) is formed between the grille elements (4) transversely to a central longitudinal axis (5), furthermore at least in one section of the protective grille (3) at least parts of the grille elements (4) are arranged offset from one another in the direction of the central longitudinal axis (5), and the grille elements (4) each have a fan wheel spacing (7) from the fan wheel (2) formed in the direction of the central longitudinal axis (5), characterized in that the grille spacing (6) between adjacent grille elements (4) is formed as a function of their fan wheel spacing (7).

Fan (1) after Claim 1 , characterized in that the grid spacing (6) of at least one pair of adjacent grid elements (4) is greater than the grid spacing (6) of at least one pair of adjacent grid elements (4), of which at least one grid element (4) has a smaller fan wheel spacing (7).

Fan (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the grid spacing (6) of at least one pair of adjacent grid elements (4) arranged close to the central longitudinal axis (5) is greater than the grid spacing (6) of at least one pair of adjacent grid elements (4), of which at least one grid element (4) is arranged further away from the central longitudinal axis (5).

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a respective pair of adjacent grille elements (4) has a maximum grille spacing (6) determined by their fan wheel spacings (7) and ensuring contact protection.

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fan wheel spacings (7) are divided into at least two areas, each area of fan wheel spacings (7) being assigned a range of grid spacings (6) ensuring contact protection, a respective pair of adjacent grid elements (4) having a grid spacing (6) from the assigned range depending on its fan wheel spacings (7).

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the areas of fan wheel spacing (7) and/or spans of grid spacing (6) are stepped and delimited from one another.

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fan (1) has an inlet nozzle (8) arranged adjacent to the protective grille (3).

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inlet nozzle (8) surrounds the fan wheel (2) parallel to the central longitudinal axis (5).

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inlet nozzle (8) is designed to taper from the protective grille (3) to the fan wheel (2) transversely to the central longitudinal axis (5).

Fan (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the grid elements (4) are arranged uniformly offset from one another in the direction facing away from the central longitudinal axis (5) in the fan wheel (2).