DE19963411A1 - Axialventilator - Google Patents
AxialventilatorInfo
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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.
Applications Claiming Priority (1)
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