DE2227460B2

DE2227460B2 - Low noise axial air fan - has sets of quietening slots transverse to length of spaced vanes

Info

Publication number: DE2227460B2
Application number: DE2227460A
Authority: DE
Inventors: Gustav 7141 Neckargroeningen Engler; Guenther 7054 Korb Schmalzried
Original assignee: SUEDDEUTSCHE KUEHLERFABRIK JULIUS FR BEHR 7000 STUTTGART
Current assignee: SUEDDEUTSCHE KUEHLERFABRIK JULIUS FR BEHR 7000 STUTTGART
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1972-06-06
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE2227460A1

Abstract

Some of the guide vanes have a gap extending roughly vertical to the longitudinal axis of the vanes. The gaps are preferably each arranged in the centre of the vanes and extend about two-thirds of the width of the vanes. The width of each slot in comparison to the length of its vane is in a ratio of 1 :30. the slots, which need be included on only about four blades, produce a non-regular auxiliary flow without significantly affecting output. The fan can be for cooling plants or internal combustion engine cooling.

Description

Die Erfindung betrifft ein geräuscharmes Axialgebläse mit einem Vorleitrad, dessen Leitschaufeln Spalte aufweisen.The invention relates to a low-noise axial fan with a guide vane, the guide vanes of which have gaps exhibit.

Die beim Betrieb von Lüftern, beispielsweise in Kühlanlagen von Verbrennungskraftmaschinen, auftretenden Lüftergeräusche sind aus verschiedenen Gründen besonders nachteilig. Einerseits enthalten sie mehr oder weniger große Anteile von Frequenzen, die in einem physiologisch unangenehm wirkenden Bereich liegen und andererseits treten sie in bestimmten Drehzahlbereichen mh besonderer Stärke auf. Zur Behebung dieser Nachteile sind bereits eine Anzahl konstruktiver Maßnahmen bekannt, die jedoch nicht zu einem befriedigenden Erfolg geführt haben.The operation of fans, for example in Cooling systems of internal combustion engines, fan noise occurring are for various reasons particularly disadvantageous. On the one hand, they contain more or less large proportions of frequencies that are in a physiologically uncomfortable range and on the other hand they occur in certain speed ranges mh special strength. To overcome these disadvantages, a number are already more constructive Measures known, which, however, have not led to a satisfactory result.

Bei einem Flügelrad für Axialgebläse mit verminderter Geräuschbildung durch Anordnung der Flügel in ungleichen Abständen voneinander ist es bekannt, auch die Profillängen der Flügel ungleich zu wählen, derart, daß das Verhältnis der Summe der Profillängen je zwei aufeinanderfolgender Flügel zur auf dem mittleren Schaufelkreis des Rades gemessenen Schaufelteilung über den ganzen Umfang des Flügelrades gleich groß ist. Bei einem anderen bekannten Flügelrad für einen geräuscharmen Axialventilator, bei dem das das Flügelrad umschließende Gehäuse an der Anströmseite zur Führung der Strömung einen zylindrischen Wulst aufweist und hinter dem Einlauf in seinem Durchmesser erweitert ist. sind die Flügel des Flügelrades auf der Anströmseite mit Ausnehmungen versehen, in die der Wulst hineinragt.In the case of an impeller for axial fans with reduced noise generation by arranging the blades in unequal distances from each other, it is known to also choose the profile lengths of the wings unequal, in such a way, that the ratio of the sum of the profile lengths of two consecutive wings to the one on the middle Blade circle of the wheel measured blade pitch over the entire circumference of the impeller the same size is. In another known impeller for a low-noise axial fan, in which the impeller enclosing housing has a cylindrical bead on the upstream side to guide the flow and is enlarged in diameter behind the inlet. are the blades of the impeller on the Provide the upstream side with recesses into which the bead protrudes.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Geräuschminderung an vielschaufeligen Radiallüftern zum Belüften elektrischer Maschinen, deren vorzugsweise gleich breite Lüfterschaufeln ungleiche Abslände voneinander aufweisen, sind die Abslände /wischen benachbarten Schaufeln in einem bestimmten Gesetz bemessen, in Abhängigkeit von einem Ungleichmäßigkeitsrad und das Lüfterrad ist in mindestens zwei gleiche oder nahezu gleiche Sektoren mit gleicher Schaufelzahl unterteilt, wobei die Aufeinanderfolge der Abstände verschieden gewählt und von Sektor zu Sektor unwiederholt anders ist.In a known device for reducing noise on radial fans with multiple blades for ventilation electrical machines, the fan blades of which are preferably equally wide and have unequal distances from one another have, the Abslände / between neighboring The blades are sized according to a certain law, depending on a degree of irregularity and the fan wheel is divided into at least two identical or almost identical sectors with the same number of blades, the sequence of the distances being chosen differently and not repeated from sector to sector is different.

In Weiterbildung dieser Einrichtung ist es auch bekannt, die radialen Erstreckungen der Lüfterschaufeln ungleich zu wählen.In further training of this facility, it is also known to choose the radial extensions of the fan blades unequal.

Bei einer Schaufelradmaschine mit verminderter Geräuscherzeugung, deren Schaufeln mit inneren Hohlräumen versehen sind, aus denen Ausblasöffnungen oder Spalten herausgeführt sind, die aus den Schaufeln in den Austrittsöffnungen oder in deren Nähe münden, ist es bekannt, die inneren Hohlräume der Stator- oder Rotorschaufeln bzw. beider Schaufelarten, mit einer Quelle oder Quellen eines Hilfsmediums in Verbindung zu bringen, bestehend entweder aus einer äußeren Quelle eines Druckmediums oder einer bzw. mehrerer Entnahmen des Hilfsmediums aus der eigentlichen Quelle, oder einer offenen Saugzuführung des Hilfsmediums aus der Atmosphäre bzw. aus Kombinationen dieser Quellen.In the case of a paddle wheel machine with reduced noise generation, the blades have internal cavities are provided, from which exhaust openings or gaps are led out from the blades open in the outlet openings or in their vicinity, it is known, the inner cavities of the stator or Rotor blades or both types of blades, with a source or sources of an auxiliary medium in connection to bring, consisting either of an external source of a pressure medium or one or more Removal of the auxiliary medium from the actual source, or an open suction feed of the auxiliary medium from the atmosphere or from combinations of these sources.

Bei einem Hochgeschwindigkeits-Axial-Kompressor ist es bekannt, die Schaufeln in der Nähe des Fußteiles mit kurzen parallel zur Schaufellängsachse verlaufenden Spalten zu versehen. Durch diese Schlitze soll ein Durchgang der Luft oder des Gases an der Seite hohen Druckes zur Seite niedrigen Druckes geschaffen werden, wodurch die Grenzschicht beschleunigt werden soll.On a high-speed axial compressor it is known to have the blades in the vicinity of the foot part with short blades running parallel to the blade longitudinal axis To provide columns. These slots should allow air or gas to pass up the side Pressure can be created on the side of low pressure, whereby the boundary layer are accelerated target.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geräuscharmes Axialgebläse der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei dem die in bestimmten Drehzahlbereichen auftretenden hohen Lüftergeräusche ausreichend vermindert werden.The invention is based on the object of providing a low-noise axial fan of the type explained at the beginning To create a way in which the high fan noise occurring in certain speed ranges is sufficient be decreased.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Axialgebläse der vorstehend erläuterten Art im we sentlichen dadurch gelöst, daß ein Teil der Leitschaufeln einen an sich bekannten Grenzschichtspalt aufweisen und daß der Spalt jeweils etwa senkrecht zur Schaufellängsachse verläuft.This object is achieved according to the invention in an axial fan of the type explained above in we essentially solved by the fact that part of the guide vanes have a known boundary layer gap and that the gap in each case approximately perpendicular to the Blade longitudinal axis runs.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die zusätzlichen Spalte in den Schaufeln kein zusätzliches Geräusch erzeugen, sondern vielmehr zur Geräuschminderung entscheidend beitragen. Durch die erfindungsgemäß angeordneten Spalten werden vermutlich Grenzschichtablösungen an den Schaufelhinterkanten so weit beeinflußt, daß die störende Geräuschentwicklung vermieden wird.Surprisingly, it has been found that the additional gaps in the blades are not an additional one Generate noise, but rather make a decisive contribution to noise reduction. By the invention arranged gaps are presumably boundary layer separations at the blade trailing edges influenced so far that the disturbing noise is avoided.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Spalten jeweils in Schaufelmitte angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Spalte sich über etwa zwei Drittel der Schaufelbreite erstrekken. According to a preferred exemplary embodiment of the invention, the gaps are each arranged in the middle of the blade. It is particularly advantageous if the gaps extend over approximately two thirds of the blade width.

Es wurde ferner gefunden, daß es vorteilhaft ist. wenn die Spaltbreite etwa ein Dreißigstel der Schaufellange beträgt.It has also been found to be advantageous. if the gap width is about one-thirtieth of the shovel length amounts to.

Ein besonders hoher Grad an Geräuschminderung wurde dann erreicht, wenn — nach einem weiteren Merkmal der Erfindung — zwischen den Schaufeln mit Spalt jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Schaufeln ohne Spalt angeordnet sind.A particularly high level of noise reduction was achieved when - after another Feature of the invention - a different number of blades between the blades with a gap are arranged without a gap.

Weitere Merkmale und Vorteile der F.rfindung werden an Hand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Stirnansicht auf ein Lüftergebläse. Dabei sind auf einem Leitrad 5 mit Nabe 1 Schaufeln 2 angeordnet, Jie von einem äußeren Leitkreis 3 umgeben sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einer ersten Schaufel sowie in der fünften, elften und siebzehnten Schaufel je ein Spalt 4 angeordnet. Die Spalten erstrecken sich etwa zwei Drittel bis drei Viertel über die Breite der Schaufeln.Further features and advantages of the invention will become apparent with reference to the drawing, which schematically shows an embodiment represents, explained in more detail. The drawing shows schematically an end view of a fan blower. In this case, blades 2 are arranged on a guide wheel 5 with a hub 1, from an outer guide circle 3 are surrounded. In the illustrated embodiment are in a first blade and in the fifth, eleventh and seventeenth blades each have a gap 4 arranged. The columns extend about two Third to three quarters across the width of the blades.

Die Breite des Spaltes beträgt im Verhältnis zur Schaufellänge etwa 1 :30.The width of the gap is in relation to the blade length about 1:30.

Durch die erfindungsgemäß angeordneten und ausgebildeten Spalten werden die Grenzschichtablösungen als Geräuschursache derart beein.iußt, daß das Geräusch verringert und insbesondere die höheren Frequenzen unterdrückt werden.The boundary layer separations are caused by the gaps arranged and formed according to the invention as the cause of the noise in such a way that the noise is reduced and especially the higher frequencies be suppressed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Palent claims:

1. Low-noise axial fan with an inlet guide wheel, the guide vanes of which have gaps, that S characterized in that some of the guide vanes (2) form a boundary layer gap known per se (4) and that the gap (4) runs approximately perpendicular to the longitudinal axis of the blade, ίο

2. Blower according to claim 1, characterized in that the columns (4) each in the longitudinal center of the blade are arranged.

3. Fan according to claim 1 or 2, characterized in that the columns (4) extend over approximately Extend two thirds of the blade width.

4. Blower according to claim 1 or the following, characterized in that the ratio gap width to the blade length is about I: 30.

5. Blower according to claim I or the following, characterized in that between blades with Gap (4) each have a different number of blades arranged without a gap.