DE19963411A1 - Axialventilator - Google Patents

Axialventilator

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DE19963411A1
DE19963411A1 DE19963411A DE19963411A DE19963411A1 DE 19963411 A1 DE19963411 A1 DE 19963411A1 DE 19963411 A DE19963411 A DE 19963411A DE 19963411 A DE19963411 A DE 19963411A DE 19963411 A1 DE19963411 A1 DE 19963411A1
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Abstract

Ein Axialventilator hat eine Nabe und mehrere Blätter. Jedes Blatt erstreckt sich von der Nabe bis zu einem Stützring für die Blätter und hat eine Anstellung, die in einem ersten inneren Bereich der radialen Erstreckung abnimmt und in einem zweiten äußeren Bereich der radialen Erstreckung zunimmt. DOLLAR A In einer bevorzugten Ausführungsform liegen die Hinterkante der Blattspitze und der Mittelpunkt der Blattwurzel auf einer gemeinsamen Radiallinie. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Mittelpunkt der Spitzensehne vorderhalb eines Mittelpunkts der Wurzelsehne angeordnet. DOLLAR A Der Ventilator zeigt ein verbessertes Geräuschverhalten.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Axialventilator und im besonderen, aber nicht ausschließlich, einen Ventilator zur Beaufschlagung eines Wärmetauschers mit einem Luftstrom.
Axialventilatoren werden beim Transport von Luft in vielfältiger Weise eingesetzt, insbesondere bei Anwendungen in Kühlsystemen und im speziellen in Kühlsystemen für Kraftfahrzeuge.
Bei Anwendungen zur Kühlung von Kraftfahrzeugen werden solche Ventilatoren im allgemeinen durch Elektromotoren angetrieben, obwohl auch Riemenantriebe und andere Antriebssysteme verwendet werden. Bei der Suche nach Komponenten, die einem niedrigen Energieverbrauch entgegenstehen, wurde festgestellt, daß Ventilatoren nach dem Stand der Technik dazu neigen, Energie zu verschwenden, was relativ leistungsstarke Antriebsmotoren erforderlich macht. Die Energievergeudung zeigt sich im allgemeinen in einem hohen Geräuschpegel, und im Hinblick auf die vielen erfolgreichen Maßnahmen, die ergriffen wurden, um den allgemeinen Geräuschpegel innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs zu vermindern, wurden Ventilatoren nach dem Stand der Technik als wichtige Geräuschquelle ermittelt. Um eine entsprechende Funktion zu gewährleisten, werden Ventilatoren nach dem Stand der Technik überdimensioniert und sind deshalb schwerer als erforderlich.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Axialventilator bereitzustellen, der die Probleme der vorher beschriebenen Art wenigstens zum Teil mindern kann.
Gemäß einem ersten Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit einem Nabenbereich, mehreren Blättern und einer Stützeinheit für Blattspitzen bereitgestellt; jedes Blatt erstreckt sich vom Nabenbereich bis zum Stützbereich für die Blattspitzen, wobei jedes Blatt eine Anstellung hat, die über einen ersten, inneren Teil der radialen Erstreckung des Blatts abnimmt und über einen zweiten, äußeren Teil der radialen Erstreckung des Blatts zunimmt.
Vorzugsweise hat jedes Blatt einen Wurzel- und einen Spitzenbereich. Der erste, innere Teil erstreckt sich zwischen 40% und 60% der Erstreckung des Blatts, und der zweite Teil erstreckt sich vom ersten Teil bis zum Bereich der Blattspitzen.
Vorteilhafterweise erstreckt sich der erste Teil der Blattspitzen im wesentlichen über 50% der Blatterstreckung.
Günstigerweise hat jedes Blatt eine Vorderkante, wobei eine Radiallinie ebenso durch die Wurzel des Blatts an seiner Vorderkante wie durch die Spitze des Blatts an der Vorderkante läuft.
Vorteilhafterweise befinden sich für jedes Blatt die Hinterkante der Blattspitze und der Mittelpunkt der Blattwurzel auf einer gemeinsamen radialen Linie.
Günstigerweise hat der Ventilator einen Wurzelbereich und einen Spitzenbereich. Der Wurzelbereich hat eine Wurzelsehne, und der Spitzenbereich hat eine Spitzensehne, wobei der Mittelpunkt der Spitzensehne in Bezug auf die Drehrichtung und den Winkel vorderhalb der Wurzelsehne angeordnet ist.
Vorzugsweise hat jedes Blatt eine Wölbung, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist; diese Wölbung beträgt nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne.
Günstigerweise ist das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10.
Gemäß einem zweiten Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit einem Nabenteil und mehreren Blättern bereitgestellt, wobei jedes Blatt eine Wurzel, eine Spitze, eine Vorder- und eine Hinterkante hat und die Wurzel an dem Nabenbereich befestigt ist, wobei für jedes Blatt die Hinterkante an der Blattspitze und der Mittelpunkt der Blattwurzel auf einer gemeinsamen Radiallinie liegen.
Gemäß einem dritten Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit einen Nabenteil und mehreren Blättern bereitgestellt, wobei jedes Blatt einen Wurzelbereich mit einer Wurzelsehne, einen Spitzenbereich mit einer Spitzensehne, eine Vorder- und eine Hinterkante hat und die Wurzel an dem Nabenbereich befestigt ist, wobei der Mittelpunkt der Spitzensehne in Bezug auf die Drehrichtung und den Winkel vorderhalb der Wurzelsehne angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt aus durch den Mittelpunkt der Spitzensehne und den Mittelpunkt der Wurzelsehne aufgespannt wird, kleiner als oder gleich 360°/(4n+k), wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
Vorteilhafterweise ist der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt aus durch den Mittelpunkt der Spitzensehne und den Mittelpunkt der Wurzelsehne aufgespannt wird, größer als oder gleich 360°/(16n+k), wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
Günstigerweise hat jedes Blatt eine Wölbung, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist; diese Wölbung beträgt nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne.
Vorteilhafterweise ist das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10.
Gemäß einem vierten Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit einem Nabenteil und mehreren Blättern vorgestellt, wobei jedes Blatt einen Wurzelbereich mit einer Wurzelsehne und jedes Blatt eine Vorderkante hat, die sich vom Wurzelbereich zum Spitzenbereich erstreckt, wobei der Mittelpunkt der Wurzelsehne in Bezug auf die Drehrichtung und den Winkel für jedes Blatt hinterhalb der Spitze der Vorderkante des Blatts angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt des Ventilators aus durch den Mittelpunkt und die Spitze der Vorderkante aufgespannt wird, kleiner als oder gleich 360°/(2n+k), wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
Vorteilhafterweise ist der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt aus durch den Mittelpunkt und die Blattspitze aufgespannt wird, größer als oder gleich 360°/(8n+k), wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
Günstigerweise hat jedes Blatt eine Wölbung, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist; diese Wölbung beträgt nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne.
Gemäß einem fünften Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit einem Nabenteil und mehreren Blättern bereitgestellt, wobei jedes Blatt eine Wölbung hat, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist; diese Wölbung beträgt nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne.
Vorzugsweise nimmt das Verhältnis der Wölbung zur Sehnenlänge von jedem Blatt entlang des inneren halben Radius des Blatts zu und entlang des äußeren halben Radius des Blatts ab.
Gemäß einem sechsten Lösungsansatz der Erfindung wird ein Axialventilator mit mehreren Blättern bereitgestellt, bei dem das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10 ist.
Vorzugsweise nimmt das Verhältnis der maximalen Blattdicke zur Sehnenlänge von jedem Blatt im wesentlichen entlang der ersten Hälfte der radialen Erstreckung ab und nimmt im wesentlichen entlang der zweiten Hälfte der radialen Erstreckung zu.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Ventilators in Übereinstimmung mit der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt des Stützrings für die Blattspitzen des Ventilators von Fig. 1;
Fig. 3 eine Projektion auf eine Ebene, die orthogonal zur Rotationsachse des Ventilators von Fig. 1 steht;
Fig. 4 den Anstellwinkel des Blatts des Ventilators von Fig. 1 entlang der Linie IV-IV' der Fig. 3;
Fig. 5 den Anstellwinkel des Blatts des Ventilators von Fig. 1 entlang der Linie V-V' der Fig. 3;
Fig. 6 den Anstellwinkel des Blatts des Ventilators von Fig. 1 entlang der Linie VI-VI' der Fig. 3;
Fig. 7 graphisch die Variation des Anstellwinkels entlang der radialen Erstreckung des Blatts;
Fig. 8A und 8B ein Blattprofil und die relevanten vom Rotationsmittelpunkt aus aufgespannten Winkel;
Fig. 9 die Variation des Verhältnisses von Krümmung zu Sehnenlänge in radialer Richtung und
Fig. 10 die Veränderung des Verhältnisses von Blattdicke zu Sehnenlänge in radialer Richtung.
In den verschiedenen Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile. Auch wird in der folgenden Beschreibung der Begriff "vorwärts" benutzt, um die Richtung des Drehsinns zu bezeichnen, und "rückwärts", um die Richtung gegen den Drehsinn zu bezeichnen.
In Fig. 1 hat ein Axialventilator zur Drehung um einen Rotationsmittelpunkt 6 einen Nabenbereich 1, mehrere Blätter 2, hier 11 Stück, und einen Stützring 3 für die Blattspitzen, im folgenden als Ring bezeichnet. Die Blätter sind an ihren Wurzeln 4 am Nabenbereich befestigt. Sie erstrecken sich radial auswärts bis zu einem Spitzenbereich 5, wo sie am Ring 3 befestigt sind. Der Ventilator dreht sich im Uhrzeigersinn, so wie es durch den Pfeil Z in Fig. 1 dargestellt ist.
Der Nabenteil hat eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 10, die eine konvex gekrümmte Oberfläche 8 zwischen einer ebenen Stirnseite 9 und der Seitenwand 10 aufweist. Die ebene Stirnseite 9 steht senkrecht zur Rotationsachse. Ein ausgesparter Zentralbereich besteht aus einer zweiten konvex gekrümmten Oberfläche 11, die sich von der Stirnseite 9 zu einer ausgesparten, ebenen Oberfläche 12 erstreckt. Die ebene Oberfläche 12 hat ein axiales Loch, das konzentrisch mit dem Rotationszentrum 6 des Ventilators ist. Das Loch ist durch eine zylindrische Wand begrenzt, die im Betrieb auf einer Antriebswelle zur Rotation des Ventilators sitzt.
Die Wurzel jedes Blatts ist vollständig an der Seitenwand des Nabenbereichs 10 befestigt. Die Ventilatorblätter sind äquidistant um den Nabenbereich herum angeordnet. Die Blattwurzeln 4 haben Sehnen, die in einem Winkel zur Stirnseite des Nabenbereichs angeordnet sind, um den Wurzelanstellwinkel festzulegen. Jedes Blatt krümmt sich von seiner Wurzel 4 radial auswärts zum Ring 3 hin, derart, daß der Anstellwinkel, der durch den Winkel zwischen einer Blattsehne und der Ebene der Stirnseite definiert ist, sich entlang der Blattlänge verändert. Auch die Dicke und die Breite des Blatts ändern sich entlang der radialen Erstreckung des Blatts. Jedes Blatt ist entlang seiner Spitze 5 vollständig am Ring 3 befestigt, wobei das entsprechende Maß die Breite des Blatts an der Spitze bildet.
Der Ring 3 hat einen ersten ringförmigen, zylindrischen Wandbereich, der eine innere und eine äußere zylindrische Oberfläche bildet, dessen axiale Erstreckung der axialen Erstreckung der Blätter im Bereich ihrer Spitzen entspricht. Die Blattspitzen sind an der inneren Oberfläche 111 der Seiten des zylindrischen Bereichs angebracht. Ein zweiter, gekrümmter lippenartiger Bereich 112 des Rings erstreckt sich vom zylindrischen Bereich radial nach außen und konvex gegen die Vorderseite des Ventilators hin, wie zu sehen ist. Der zweite gekrümmte Bereich verjüngt sich in seinem äußeren Bereich 7, das heißt, die Materialdicke nimmt ab. Dieses Detail kann in einer Ansicht des Querschnitts in Fig. 2 deutlicher gesehen werden. Der Ring gibt den Blättern einen guten Halt und erhält in Zusammenwirken mit einem geeigneten Gehäuse durch Reduzierung von Wirbeln an den Spitzen den Luftstrom in axialer Richtung, wie in der Technik bekannt ist.
In Fig. 3 krümmt sich die Projektion jedes Blatts von ihrer Wurzel zuerst rückwärts im wesentlichen über 50% seiner radialen Erstreckung und dann vorwärts im wesentlichen über die verbleibenden 50% seiner radialen Erstreckung. Die Vorderkante 13 und die Hinterkante 14 jedes Blatts 2 krümmen sich in einer gegenseitigen, grundsätzlich ähnlichen Weise, wobei die Kurven konkav sind, wenn sie in Bezug auf die Rotationsrichtung betrachtet werden. Die Krümmung der Hinterkante 14 ist stärker als die der Vorderkante 13.
Weiter ist in Fig. 3 zu sehen, daß der Ventilator eine nach vorne schräggestellte Hinterkante 14 hat, indem eine erste Radiallinie O, die an der Hinterkante 14 durch die Blattspitze geht, vor einer zweiten Radiallinie E angeordnet ist, die an der Hinterkante 14 durch die Blattwurzel geht. Demgegenüber ist die Vorderkante 13 nicht schräggestellt; eine dritte Radiallinie A geht also sowohl durch die Spitze als auch durch die Wurzel dieser Kante.
Wie zuvor angemerkt, hat das Blatt einen Anstellwinkel, der entlang der radialen Erstreckung variiert, was nun im folgenden mit den Fig. 4-6 beschrieben wird.
Fig. 4 zeigt den Blattquerschnitt im Wurzelbereich entlang der Linie IV-IV', wo er an der Nabe befestigt ist. Das Blatt hat eine Sehne, die durch die Gerade T zwischen Vorderkante 13 und Hinterkante 14 gebildet wird. Der Winkel a zwischen der Blattsehne an ihrer Wurzel und einer Ebene X-X, die senkrecht auf die Rotationsachse steht, ist der Anstellwinkel der Wurzel. Die Figur zeigt auch eine Querschnittsmittellinie S. die äquidistant zur oberen Oberfläche 102 und zur unteren Oberfläche 103 des Blatts ist. Der Blattquerschnitt ist allgemein konkav-konvex, wobei die obere Fläche 102 konvex ist und die untere Fläche 103 konkav ist: diese allgemeine Form des Blatts setzt sich über die ganze radiale Länge hin fort. Das Blatt hat am Punkt 104, der ungefähr auf einem Viertel des Abstands von der Vorder- zur Hinterkante liegt, eine maximale Dicke L, wobei die Dicke als Entfernung zwischen den beiden Oberflächen des Blatts, senkrecht auf die Sehne gesehen, definiert ist. Das Blatt hat eine Wölbung M, die die maximale Entfernung zwischen der Sehne T und der Querschnittmittellinie S ist, ungefähr auf halbem Weg zwischen Vorder- und Hinterkante, im Punkt 105.
Fig. 5 zeigt den Blattquerschnitt entlang der Linie V-V' auf halbem Weg entlang der radialen Erstreckung des Blatts, mit ähnlichen Sehnen- und Mittellinien wie in Fig. 4. Der Winkel b ist der entsprechende Anstellwinkel. Die maximale Dicke L liegt näher an der Vorderkante 13 als in Fig. 4, ungefähr ein Sechstel des Wegs entlang der Sehne. Fig. 6 zeigt den Querschnitt des Blatts entlang der Linie VI-VI', wo es am Stützring für die Blattspitzen angebracht ist. Der Winkel c ist der Spitzenanstellwinkel. Der Punkt der maximalen Dicke L liegt noch näher an der Vorderkante 13, ungefähr ein Achtel des Wegs von der Vorderkante.
In der beschriebenen Ausführungsform ist der Punkt auf der Hälfte des Blattradius der Punkt des kleinsten Anstellwinkels, und somit ist Winkel b kleiner als der Anstellwinkel a der Wurzel. Der Anstellwinkel der Spitze ist größer als der kleinste Anstellwinkel b und in der beschriebenen Ausführungsform etwas größer als der Anstellwinkel a der Wurzel. Eine typische Variation zwischen minimalem und maximalem Anstellwinkel entlang des Blatts ist 10°.
In Fig. 7 ist die Veränderung der Anstellung entlang der Blattlänge als graphische Darstellung zu sehen. In der beschriebenen Ausführungsform ist, wie bereits festgestellt, die radiale Position des kleinsten Anstellwinkels auf halbem Weg zwischen der Wurzel und dem Stützring für die Blattspitzen. Somit:
Rm = 0,5.(Rf + Ri).
Dabei ist Rm der Radius des kleinsten Anstellwinkels, Rf der Wurzelradius und Ri der Spitzenradius.
Diese spezielle Beziehung ist jedoch nur eine Besonderheit der Ausführungsform und andere Anordnungen sind geplant.
Der Ventilator der bevorzugten Ausführungsform hat einen hohen Wirkungsgrad, der den kleinen Durchmesser von 280 mm ermöglicht. Der Einsatz eines Blatts, dessen Anstellwinkel über einen ersten, inneren Teil der radialen Erstreckung des Blatts abnimmt und über einen zweiten, äußeren Teil der radialen Erstreckung des Blatts zunimmt, kann auf Ventilatoren verschiedener Größe und verschiedener Blattzahl angewandt werden.
Fig. 8A zeigt eine Projektion eines Blatts 2 und enthält die vorhin beschriebene dritte Radiallinie A, die durch die Wurzel 19 und die Spitze 20 der Vorderkante geht. Die Figur zeigt auch die erste Radiallinie O, die durch die Spitze und die Wurzel der Hinterkante läuft. Weiter verläuft in Fig. 8 die Vorderkante des Ventilators tangential zu einer vierten Radiallinie C. Der Berührungspunkt 15 wird innerhalb der ersten 30% der radialen Erstreckung des Blatts getroffen. Weiter befindet sich die vierte Radiallinie C vorderhalb der ersten Radiallinie O.
Um eine gute Festigkeit des Blatts zu erreichen, ist es vorteilhaft, daß die vierte Radiallinie C entweder mit der ersten Radiallinie O übereinstimmt oder in Rotatationsrichtung vor dieser liegt, weil damit ein Teil des Blatts entlang der gesamten radialen Erstreckung des Blatts auf einer Radiallinie liegt, die durch das Rotationszentrum läuft oder zwischen zwei Radiallinien liegt, die durch das Rotationszentrum laufen.
Fig. 8B zeigt eine ähnliche Ansicht von Blatt 2 wie Fig. 8A, beinhaltet aber eine Darstellung der Mittellinie 16. In der beschriebenen Ausführungsform geht die erste Radiallinie O, die die Blattspitze 18 an ihrer Hinterkante 14 schneidet, auch durch den Mittelpunkt der Blattwurzel 17. Eine fünfte Radiallinie D, die durch den Mittelpunkt der Blattspitze 21 geht, liegt vorderhalb der ersten Radiallinie O und spannt vom Rotationsmittelpunkt aus einen Winkel d auf, der definiert ist durch:
n ist die Anzahl der Blätter und k ist eine variable Korrekturgröße, die von der Blattzahl abhängt und deren Zweck es ist, die Grenzen von Winkel d ganzzahlig zu machen.
Wie bereits bemerkt hat diese beschriebene Ausführungsform 11 Blätter und die Korrekturfaktoren sind 1 bzw. 4, so daß
2° ≦ Winkel d ≦ 8°.
Eine weitere Eigenschaft der beschriebenen Ausführungsform, dargestellt in Fig. 8A, ist, daß die dritte Radiallinie A an der Vorderkante durch die Spitze und die Wurzel des Blatts bzw. Ventilators geht und daß die Vorderkante vom Rotationsmittelpunkt aus einen Winkel e aufspannt, der zwischen folgenden Grenzen liegt:
n ist die Zahl der Blätter und k ist ein variabler Korrekturfaktor wie zuvor.
Mit 11 Blättern beträgt der Korrekturfaktor für beide Grenzen 2, so daß
4° ≦ Winkel e ≦ 15°.
Fig. 9 zeigt das Verhältnis Krümmung/Sehnenlänge in Abhängigkeit vom Blattradius, und es ist zu erkennen, daß das Verhältnis Krümmung/Sehnenlänge in der inneren Hälfte des Blatts zunimmt und dann in der äußeren Hälfte abnimmt, jedoch 2 : 23 nicht überschreitet.
Fig. 10 zeigt das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge in Abhängigkeit vom Blattradius und man sieht, daß das Verhältnis in der inneren Hälfte des Blatts abnimmt und in der äußeren Hälfte zunimmt, ohne den Wert 1 : 10 zu überschreiten.
Es wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, aber es versteht sich, daß die Erfindung weder auf diese Eigenschaften beschränkt ist noch auf ähnliche Ausführungen des Ventilators, außer insoweit, wie dies in den Eigenschaften, wie sie in den beigefügten oder ihr gleichwertigen Patentansprüchen angegeben sind, dargestellt ist. Fachleuten wird klar sein, daß für die Erfindung kein Ring notwendig ist, und daß dort, wo ein Ring zur Verfügung steht, sich die Ventilatorblätter über den Ring hinaus fortsetzen lassen. Weiter können die spezielle Schrägstellung der Blätter, die Anstellwinkel und andere hier spezifizierte Parameter einschließlich der Zahl der Blätter für die Anwendung, für die der Ventilator eingesetzt werden soll, ausgewählt werden. Zwar wurde ein Ventilator im Zusammenhang mit dem Einsatz für ein Kühlsystem für ein Fahrzeug beschrieben, jedoch sind auch andere Anwendungen möglich.

Claims (22)

1. Axialventilator mit einem Nabenbereich, mehreren Blättern und einem Stützbereich für die Blätter, wobei jedes Blatt sich vom Nabenbereich zum Stützbereich des Blatts erstreckt und jedes Blatt eine Anstellung hat, die über einen ersten, inneren Teil der radialen Erstreckung des Blatts abnimmt und über einen zweiten, äußeren Teil der radialen Erstreckung des Blatts zunimmt.
2. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem jedes Blatt einen Wurzelbereich und einen Spitzenbereich hat und sich der erste, innere Bereich zwischen 40% und 60% der Blatterstreckung und der zweite Teil sich vom ersten Teil zum Blattspitzenbereich erstreckt.
3. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem sich der erste Teil auf 50% der Blatterstreckung erstreckt.
4. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem jedes Blatt eine Vorderkante hat, wobei eine Radiallinie sowohl durch die Wurzel des Blatts an der Vorderkante als auch durch die Spitze des Blatts an der Vorderkante geht.
5. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem jedes Blatt eine Vorderkante hat und der Winkel, der im Ventilatormittelpunkt von der Vorderkante überstrichen wird, kleiner als oder gleich 360°/(2n+K) und größer als oder gleich 360°/(8n+K) ist, wobei n die Zahl der Blätter und K ein ganzzahliger Korrekturkoeffizient ist.
6. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem sich bei jedem Blatt die Hinterkante an der Blattspitze und der Mittelpunkt der Blattwurzel auf einer gemeinsamen Radiallinie befinden.
7. Ventilator gemäß Anspruch 1 mit einem Wurzelbereich und einem Spitzenbereich, wobei der Wurzelbereich eine Wurzelsehne und der Spitzenbereich eine Spitzensehne aufweist, und wobei der Mittelpunkt der Spitzensehne in Bezug auf die Drehrichtung vorderhalb der Wurzelsehne angeordnet ist.
8. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem jedes Blatt eine Wölbung hat, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist, und diese Wölbung nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne beträgt.
9. Ventilator gemäß Anspruch 1, bei dem das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10 ist.
10. Axialventilator mit einen Nabenteil und mehreren Blättern, wobei jedes Blatt eine Wurzel, eine Spitze, eine Vorder- und eine Hinterkante hat, die Wurzel an dem Nabenbereich und die Spitze am Stützbereich für die Blätter befestigt ist, und wobei für jedes Blatt die Hinterkante an der Blattspitze und der Mittelpunkt der Blattwurzel auf einer gemeinsamen Radiallinie liegen.
11. Axialventilator mit einen Nabenteil und mehreren Blättern, wobei jedes Blatt einen Wurzelbereich mit einer Wurzelsehne, einen Spitzenbereich mit einer Spitzensehne, eine Vorder- und eine Hinterkante hat, die Wurzel an dem Nabenbereich und die Spitze am Stützbereich für die Blätter befestigt ist, und wobei der Mittelpunkt der besagten Spitzensehne in Bezug auf die Drehrichtung und den Winkel vorderhalb der Wurzelsehne angeordnet ist.
12. Ventilator gemäß Anspruch 11, bei dem der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt aus durch den besagten Mittelpunkt der Spitzensehne und den Mittelpunkt der Wurzelsehne aufgespannt wird, kleiner als oder gleich 360°/(4n+k) ist, wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
13. Ventilator gemäß Anspruch 11, bei dem der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt aus durch den Mittelpunkt der Spitzensehne und den Mittelpunkt der Wurzelsehne aufgespannt wird, größer als oder gleich 360°/(16n+k) ist, wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
14. Ventilator gemäß Anspruch 11, bei dem das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10 ist.
15. Axialventilator mit einem Nabenteil und mehreren Blättern, wobei jedes Blatt einen Wurzelbereich mit einer Wurzelsehne und jedes Blatt eine Vorderkante hat, die sich vom Wurzelbereich zur Blattspitze erstreckt, wobei der Mittelpunkt jeder Wurzelsehne in Bezug auf die Drehrichtung und den Winkel hinterhalb der Spitze der Vorderkante des Blatts angeordnet ist.
16. Ventilator gemäß Anspruch 15, bei dem der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt des Ventilators aus durch den Mittelpunkt und die Spitze der Vorderkante aufgespannt wird, kleiner als oder gleich 360°/(2n+k) ist, wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
17. Ventilator gemäß Anspruch 15, bei dem der Winkel, der vom Rotationsmittelpunkt des Ventilators aus durch die Mittellinie an der Spitze und die Mittellinie an der Wurzel aufgespannt wird, kleiner als oder gleich 360°/(4n+k) ist, wobei n die Zahl der Blätter und k ein Korrekturwert ist, der von der Zahl der Blätter abhängt.
18. Ventilator gemäß Anspruch 15, bei dem jedes Blatt eine Wölbung hat, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist, wobei diese Wölbung nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne beträgt.
19. Axialventilator mit mehreren Blättern, bei dem jedes Blatt eine Wölbung hat, die durch die maximale Abweichung einer Mittellinie durch einen Blattquerschnitt von der dazugehörigen Sehne definiert ist und diese Wölbung nicht mehr als 8% der Länge der dazugehörigen Sehne beträgt.
20. Ventilator gemäß Anspruch 19, bei dem das Verhältnis der Wölbung zur Sehnenlänge von jedem Blatt entlang des inneren halben Radius des Blatts zunimmt und entlang des äußeren halben Radius des Blatts abnimmt.
21. Axialventilator mit mehreren Blättern, bei dem das Verhältnis von maximaler Blattdicke zu Sehnenlänge für jedes Blatt kleiner als oder gleich 1 : 10 ist.
22. Ventilator gemäß Anspruch 21, bei dem das Verhältnis der maximalen Blattdicke zur Sehnenlänge von jedem Blatt im wesentlichen entlang der ersten Hälfte der radialen Erstreckung abnimmt und im wesentlichen entlang der zweiten Hälfte der radialen Erstreckung zunimmt.
DE19963411A 1998-12-30 1999-12-28 Axialventilator Withdrawn DE19963411A1 (de)

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US09/223,343 US6241474B1 (en) 1998-12-30 1998-12-30 Axial flow fan

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