DE3104203A1 - "fluegelrad-axialventilator" - Google Patents

"fluegelrad-axialventilator"

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DE3104203A1 DE19813104203 DE3104203A DE3104203A1 DE 3104203 A1 DE3104203 A1 DE 3104203A1 DE 19813104203 DE19813104203 DE 19813104203 DE 3104203 A DE3104203 A DE 3104203A DE 3104203 A1 DE3104203 A1 DE 3104203A1
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Description

PATENTANWÄLTE
J. RBITSTÖTTBR
PROF. DR. DR. DIPL. INO.
W. BUNTE (1958-1876) DR. INO.
-3 - W. KINZEBACH
DR. PHIL» DIPL. CHEJM.
K. P. HOLLER
DR. RER. NAT. DIPL. CHBM.
(öse) area es
TBLBXl B21B208 ISAR D BAUERSTHASSB 22, 80OO MÜNCHEN 4O
München, M/22 027
M/22 037
6. Februar 1981
COFIMCO S.A.S. Via Copernico, 55
Mailand / Italien
Flüge!rad-Axial veη ti la tor
M/22 027
- sr-
Λ-
Die Erfindung betrifft einen Axial ventilator, dessen Flügel nicht verwunden sind und an der Hinterkante Leitflächen geeigneter Abmessungen und Neigung aufweisen, insbesondere in den Flügelzonen mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit. !
So kann eine vorteilhafte Erhöhung der Zugkraft eines Axialven- j tilators, der keine verwundenen Flügel hat, erzielt werden, ins-j besondere in den Flügelzonen mit geringerer Umfangsgeschwindig- j keit.
Gegenwärtig wird die Erhöhung der Zugkraft von Axialventilatoren in den Flügelzonen geringerer Umfangsgeschwindigkeit durch folgende Maßnahmen erzielt:
a) Vergrößerung der Flügelsehne (Breite) vom äußeren Ende zur Flügelnase hin,
b) Verwindung des Flügels, wobei der geometrische Anstellwinkel der Flügelschnitte vom äußeren Ende zur Flügelnase hin vergrößert wird,
c) Kombination der vorherigen Maßnahmen a) und b).
Diese Lösungen weisen folgende Nachteile auf:
1) Die Sehnenveränderung des FTügelprofils ist bei spritzgegossenen massiven Flügeln nicht ausführbar und ist bei Hohlflügeln schwierig, insbesondere wenn die Flügel verstärkt sind, j
2) Bei aus Kunststoff gefertigten and bei spr-itzgegossenen Flügeln ist die Verwindung nicht durchführbar.
3) Verwundene Flügel aus leichten Legierungen und verwundene
spritzgegossene Flügel sind aus folgenden Gründen sehr schwei herstellbar:
^„_ 21G4203-.
M/22 027 - JT-
- Notwendigkeit die Streckgrenze des Materials zu überschrei -ί ten, I
- die praktische Unmöglichkeit, eine geeignete Verwindung | erzielen zu können, ohne dabei den Flügel zu beschädigen, j insbesondere bei Flügeln mit einem muschelförmigen Querschnitt (shell section) und kleinem Verhältnis von FlügelVSnge zu Flügelsehne.
Die Erfindung vermeidet diese Mängel und gewährleistet weitere im folgenden beschriebene Vorteile.
Erfindungsgemäß kann eine Erhöhung der-Auftriebszahl des Fl ügel profil s und entsprechend eine Erhöhung der Zugkraft eines Axial ventilators mittels Leitflächen erzielt werden, die geeignete Abmessun gen und Neigungen haben und an der Hinterkante der Flügel befestigt sind.
Diese Erhöhung hängt von den Abmessungen der Leitfläche und ihrer Neigung in Bezug auf die Profilsehne ab.
Durch geeignete Kombination der Flügeltiefe und seines Anstellwinkels können in den Flügelzpnen geringer Umfangsgeschwindigkeit gleici· große oder größere Erhöhungen der Flügelzugkraft erzielt werden!
i als mit Hilfe von Flügelverwindungen. Der Totalnutzeffekt eines mit den vorgeschlagenen Leitflächen ausgerüsteten Ventilators ist bei gleicher Ausführung gleich groß oder sogar etwas größer als jener eines herkömmlichen Ventilators mit verwundenen Flügeln.
Das Diagramm aus Figur 1 zeigt die Änderung.der Auftriebszahl c, des Flügel profils mit und ohne Leitflächen, Kurven A und B, als Funktion des aerodynamischen Anstellwinkels des Profils.
: ::"--: : -1- ' - j.....3Λ O42 O3 -
ι -
- M/22 027 -JBT-
Das Diagramm in Figur 2 zeigt die Änderung der Auftriebszahl cL als Funktion der Tiefe der Leitfläche, die in Prozenten in Bezug auf die Profilsehne ausgedrückt wird.
Figur 3 zeigt eine typische AusfUhrungsform der Erfindung. j
Im folgenden werden mögliche AusfUhrungsformen der Leitfläche beschrieben.
- Die Leitfläche 2 kann an der Hinterkante 3 des Flügels 1 entlang seiner gesamten Länge 5 oder nur einem Teil seiner Länge 6 befestigt sein (Figur 4a, 4b).
- Die Neigung 7 der Leitfläche 2 in Bezug auf die Profilsehne 8 kann konstant sein oder sich entlang dem Flügelradius 9 änr dem.
- Die Tiefe 10 der Leitfläche 2 kann sich in Bezug auf den Radius 9 des Flügels 1 linear (Figur 5a) oder nicht linear
(Figur 5b) oder linear und nicht linear kombiniert verändern. I
- Die Leitfläche 2 kann eine einfache gebogene Platte sein (Figur 6)..
- Der vom Flügel 1 abgewinkelte Teil 12 der Leitfläche 2 kann gerade (Figur 7a) oder nach außen (Figur 7b) oder nach innen i (Figur 7c) gekrümmt verlaufen, oder gemäß einer Kombination dieser Formen.
Bei der Verbindung der Leitfläche 2 mit dem Flügel 1 sind folgende Ausführungsformen möglich:
- - ----- - i-LL'- iJmS':'l^L·. ._ 3. \ .CM2H3. ...
M/22 027
a) Der Anstellwinkel 7 zwischen Leitfläche 2 und Flügel 1 ist starr und nicht einstellbar.
b) Der Anstellwinkel zwischen Leitfläche 2 und Flügel 1 kann nur; eingestellt werden, wenn der Ventilator steht. \
c) Der Anstellwinkel zwischen Leitfläche 2 und Flügel 1 kann j
eingestellt werden, auch wenn der Ventilator in Betrieb ist. '<
Die Leitfläche 2 kann an den Flügel 1 durch Kleben, Vernieten, Verschrauben, Verschweißen, Verschwalben (Figur 8), durch Kombination dieser. Maßnahmen .oder auf andere Weise befestigt sein. j
Die Leitfläche 2 kann auch durch Entfernen eines Teils 13 des Flügels 1 erhalten werden, wobei dann die Leitfläche 2 einstückig zum Flügel gehört (Figur 9).
Der Anstellwinkel 7 der Leitfläche 2 in Bezug auf die Profil sehne 8 des Flügels 1 kann 10 bis 70° betragen. Kleinere Anstell- | j winkel als 10° und größere als 70° gewährleisten nicht die ge- j ! wünschte Wirkung. Die besten Ergebnisse werden bei einem Anstelltwinkel von etwa 40° erzielt. j
! i
j Die Tiefe der Leitfläche 10 kann 0 bis 30% der Flügel breite 11 betragen j und in besonderen Fällen noch größer sein. ·,
Es wird ein Beispiel (Figur 10) beschrieben, das aber nur zur j Erläuterung dient und keinesfal 1 s' die Erfindung begrenzt. !
Schematisch wird die Radnabe 14 des Flügels 1 mit der Leitfläche j 2 eines Axial ventilators dargestellt. Die Merkmale des Versuchs-' weise verwendeten Ventilators mit vier Flügeln sind folgende:
.-3.10.42 O 3.__
M/22 027
r = Radius 1,65m
d = Durchmesser der Radnabe 0,3 τη
c = Flligelbreite (-sehne) 0,3 m
s = maximale Tiefe der Leitfläche 0,07 m
1 = Länge der Leitfläche t,0 m
β = Verbindungswinkel der Leitfläche 45°
η = Umdrehungen pro Minute 382 \
i In Figur 11 sind die Versuchsergebnisse grafisch dargestellt, ι wobei der Radius r als Abszisse und die Zugkraft pro öffungseinheit (kg/m) als Ordinate gewählt sind.
Die drei Diagramme zeigen die Änderung der Zugkraft pro Spannweiteneinhe-i t (opening unit) als Funktion des Radius r.
Diagramm A steht für unverwundene Flügel ohne Leitfläche, Diagramm B steht für verwundene Flügel ohne Leitfläche, Diagramm C steht für unverwundene Flügel mit Leitfläche.
Die Erhöhung der Zugkraft in Diagramm C, welche den Ergebnissen einer erfindungsgemäßen Ausführung entspricht, ist offensichtlich.
. 3·
Leerseite

Claims (9)

  1. Μ/22 027
    I
    I i P a ten tansprUche !
    Fl iigel rad-Axial ventilator mit erhöhter Zugkraft, gekenn- ; zeichnet durch Flügel (1 ), die in sich nicht verwunden ' sind und im wesentlichen starre Leitflächen (2) geeigneter Abmessungen und Neigungen aufweisen, die an der Hinterkante (3) der Flügel (1) befestigt sind.
  2. 2. Flügelrad-Axial ventilator gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Flügel (1) massiv sind, ein Spritzgußprodukt darstellen und insbesondere aus verstärktem Kunststoff bestehen.
  3. 3. Flügelrad-Axialventilator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (1) hohl und gegebenenfalls verstärkt sind.
  4. 4. Flügelrad-Axialventilator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (2) des Flügels (1) nicht Teil der Flügelkontur ist.
  5. 5. Fl'ügel rad-Axial ventilator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (2) im wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreieckes hat, dessen längere Kathete (4) an der Hinterkante (3) des Flügels (1) befestigt ist.
  6. 6. Flügelrad-Axialventilator gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfläche (2) an der gesamten Flügellänge (5) oder nur einem Teil davon (6) befestigt ist.
  7. 7. Fl ügel rad-Axialventilator nach einem der vorhergehenden An-
    M/22 027 - 2 - j
    spriiche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (7) der Leitfläche (2) in Bezug auf die Profilsehne (8) 0 bis 70° beträgt und sich mit dem Flügelradius (9) ändern kann.
  8. 8. Flügelrad-Axial ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (10) der Leitfläche (2) 0 bis 30 % der Flügelbreite (11) beträgt und sich linear oder nicht linear verändert.
  9. 9. Flügelrad-Axial ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Leitfläche (2) in Bezug auf den Flügel (1) auch während des Betriebes des Ventilators einstellbar ist.
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