DE3216643A1

DE3216643A1 - Forced draught ventilation device

Info

Publication number: DE3216643A1
Application number: DE19823216643
Authority: DE
Inventors: Herwig Dr.-Ing. 8540 Schwabach Güntner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1982-05-04
Publication date: 1983-11-17
Also published as: JPS58200098A; DE3216643C2

Abstract

The invention relates to a forced draught ventilation device for a unit (6) with non-circular contour, in which the cooling air delivered by the externally driven fan (4) flows through the unit (6) essentially perpendicular to the contour plane, a turbulator (1) lying transversely to the cooling air flow with guide surfaces (1B) extending radially outwards from its centre being arranged in the cooling air flow in front of the unit, which turbulator distributes the cooling air flow onto the contour plane and deflects the outer area of the cooling air flow with its guide surfaces (1B) obliquely outwards to the corner areas of the unit (6). <IMAGE>

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT " 2 - Unser Zeichen Berlin und München . VPA 82 P 3 1 3 h DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT " 2 - Our symbol Berlin and Munich. VPA 82 P 3 1 3 h DE

FremdbelüftungsvorrichtungForced ventilation device

Gegenstand der Erfindung ist eine Fremdbelüftungsvorrichtung für ein Gerät mit unrunder Kontur, bei der die vom fremdangetriebenen Lüfter geförderte Kühlluft das Gerät im wesentlichen senkrecht zur Konturebene durchströmt.The invention relates to an external ventilation device for a device with an out-of-round contour, in which the cooling air conveyed by the externally driven fan controls the device flows through essentially perpendicular to the contour plane.

Solche Fremdbelüftungsvorrichtungen sind insbesondere bei fremdbelüfteten Widerstandsgeräten mit rechteckförmiger Kontur verwendet. Hierbei ist der Lüfter in einem Rohr mit runder Kontur mitsamt seinem Antriebsmotor angeordnet, das über ein sich in Strömungsrichtung nach außen erweiterndes Zwischengehäuse mit einem an die Kontur des zu kühlenden Gerätes angepaßten Gehäuseendteil verbunden ist und das Rohr mit Zwischengehäuse und Gehäuseendteil das Gehäuse für die Fremdbelüftungsvorrichtung bildet. Im Rohr sind gegebenenfalls den Antriebsmotor umgebende, radial und achsparallel ausgerichtete Leitrippen für die einströmende Kühlluft vorgesehen, und im Zwischengehäuse ein zur Rohrachse symmetrischer konischer Leitring gehalten, der den überwiegenden Teil der aus dem Rohr austretenden Kühlluft bündelt, so daß nur ein kleiner Anteil der Kühlluft zwischen Leitring und Zwischengehäuse entlang der Innenwand des Zwischenstückes und des Gehäuseendteils zum Gerät strömt und daher eine sehr ungleichmäßige Kühlwirkung eintritt, die zu örtlichen Überhitzungen führen kann. Man hat eine Vergleichmäßigung der Kühlwirkung dadurch angestrebt, daß an der Luftaustrittsseite des Widerstandsgerätes die Luftströmung beeinflussende Blenden angeordnet werden. Die Wirkung dieser Maßnahmen war jedoch vielfach nicht ausreichend, so daß trotzdem Temperaturdifferenzen bis zu ca. 500 K zwischen der Mitte und den Ecken des Gerätes aufgetreten sind.Such external ventilation devices are particularly in the case of force-ventilated resistance devices with a rectangular shape Contour used. Here, the fan is arranged in a tube with a round contour together with its drive motor, the Via an intermediate housing widening outwards in the direction of flow with a contour of the one to be cooled Device adapted housing end part is connected and the tube with intermediate housing and housing end part the housing forms for the external ventilation device. In the pipe are if necessary the drive motor surrounding, radially and axially aligned guide ribs for the inflowing cooling air provided, and held in the intermediate housing a symmetrical conical guide ring to the pipe axis, the predominant Part of the cooling air emerging from the tube concentrates, so that only a small proportion of the cooling air between Guide ring and intermediate housing flows along the inner wall of the intermediate piece and the housing end part to the device and therefore a very uneven cooling effect occurs, which can lead to local overheating. One has one The aim is to make the cooling effect more uniform so that the air flow on the air outlet side of the resistance device influencing diaphragms are arranged. However, the effect of these measures was often not sufficient, so that nevertheless temperature differences of up to approx. 500 K between the center and the corners of the device appeared.

Ot 2 Ca / 03.05.1982Ot 2 Ca / May 3, 1982

-^- VPA 82 P 3 j 3 4 DE- ^ - VPA 82 P 3 j 3 4 DE

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegebenenfalls ohne Blenden und Leitringe, eine gleichmäßigere Verteilung des Kühlluftstromes auf ein zu kühlendes Gerät mit unrunder Kontur zu erreichen.
5The invention is based on the object of achieving a more uniform distribution of the cooling air flow to a device to be cooled with a non-circular contour, if necessary without diaphragms and guide rings.
5

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.The task at hand is achieved by the measures according to the characterizing part of claim 1.

Der einfache und praktisch keinen Raummehrbedarf erfordernde Turbulator kann bei Verwendung eines Leitringes vorzugsweise mit zwei gekreuzten schmalen Bügeln an dessen Halterung mittig hinter diesem gehalten sein. Der Turbulator kann als einfaches Flügelrad mit sternförmig radial erstreckten, schräg zur Strömungsrichtung um etwa 45° abgewinkelten und nach außen verbreiterten Flügeln ausgebildet sein. Die Flügel haben vorteilhafterweise einen Außendurchmesser, der mindestens gleich dem Ausgangsdurchmesser des konischen Leitringes gewählt ist.The simple and practically no additional space required turbulator can be preferred when using a guide ring be held with two crossed narrow brackets on the bracket in the middle behind this. The turbulator can be used as a simple impeller with a star-shaped radial extension, angled at an angle of about 45 ° to the direction of flow and outwardly widened wings. The blades advantageously have an outside diameter which is chosen to be at least equal to the starting diameter of the conical guide ring.

Wenngleich die Fremdbelüftungsvorrichtung nach der Erfindung vorwiegend für Widerstandsgeräte, insbesondere für Bremswiderstandsgeräte von elektrischen Schienenfahrzeugen vorgesehen ist, so kann sie mit gleichem Erfolg auch zur gleichmäßigeren Kühlluft-Durchströmung von anderen Geräten mit unrunder Kontur Verwendung finden..Although the external ventilation device according to the invention mainly for resistance devices, in particular for Brake resistor devices of electric rail vehicles is provided, so they can also be used with the same success more uniform flow of cooling air from other devices with non-circular contours can be used ..

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 einen Flügelrad-Turbulator mit Befestigungsbügeln von vorne,Fig. 1 shows an impeller turbulator with mounting brackets from the front,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 von der Seite und Fig. 3 eine Gesamtanordnung der Fremdbelüftungsvorrichtung für ein Widerstandsgeräte in vereinfachter Seitenansicht. FIG. 2 shows the object of FIG. 1 from the side and FIG. 3 shows an overall arrangement of the external ventilation device for a resistance device in a simplified side view.

-/- VPA 82 Ρ 3 1 3 4 DE- / - VPA 82 Ρ 3 1 3 4 DE

Der Turbulator 1 ist gemäß Fig. 1 und 2 aus einer kreisförmigen Scheibe gebildet, mit dessen flachem, relativ kleinem kreisförmigen Mittelteil 1A acht sternförmig sich radial nach außen verbreiternde und zur Scheibenebene um etwa 45° abgewinkelte Flügel 1B als Leitflächen verbunden sind. Somit wird die Mitte des Turbulators nahezu ungehindert und unabgelenkt durchströmt. Sein Mittelteil 1A ist mit zwei im rechten Winkel zueinander .gehaltenen und strömungsgunstig angeordneten Haltebügeln 2 verbunden.' Der Turbulator 1 kann vorzugsweise fest mit den Haltebügeln verschraubt oder verschweißt oder auch drehbeweglich an diesen gehalten sein.The turbulator 1 is according to FIGS. 1 and 2 from a circular Disc formed, with its flat, relatively small circular central part 1A eight star-shaped Wings 1B widening radially outwards and angled at about 45 ° to the plane of the disk are connected as guide surfaces are. This means that the flow through the center of the turbulator is almost unhindered and undeflected. Its middle part is 1A with two held at right angles to each other and streamlined arranged retaining brackets 2 connected. ' The turbulator 1 can preferably be fixed to the holding brackets be screwed or welded or held rotatably on these.

Das Ausführungsbeispiel der Fremdbelüftungsvorrichtung besteht aus einem Rohr 9 mit den Leitrippen 9A, in dem der Lüfter 4 mitsamt seinem Antriebsmotor 5 in nicht gezeigter Weise gehalten ist. Das Rohr 9 von runder Kontur ist mit einem sich erweiternden Zwischenstück 8 verbunden, das seinerseits mit dem Gehäuseendteil 7 verbunden ist. Das Gehäuseendteil 7 ist ausgangsseitig mit dem zu kühlenden Gerät 6 dicht verbunden und weist die gleiche Kontur wie dieses auf. Im konischen Zwischenstück 8 ist, wie angedeutet, der sich in Strömungsrichtung konisch verjüngende Leitring 3 durch Haltestreben gehalten und an den Haltestreben der Turbulator 1 mit seinen Haltebügeln 2 befestigt. Der Turbulator 1 befindet sich innerhalb des Gehäuseendteils 7 so weit vom Gerät 6 entfernt, daß die zum Rand hin zunehmend nach außen abgelenkte Luftströmung ausreichend auf die Ecken des Gerätes gelangt und eine ausreichend gleichmäßige Kühlung über den ganzen Querschnitt des Gerätes bewirkt. Es hat sich bei ruhend befestigtem Flügelrad-Turbulator 1 dabei eine zwischen Mitte und Enden des Gerätes auftretende Temperaturdifferenz von nur 50 K erzielen lassen.The embodiment of the external ventilation device consists from a tube 9 with the guide ribs 9A, in which the fan 4 together with its drive motor 5 in not shown Way is kept. The tube 9 of round contour is connected to an expanding intermediate piece 8, which is in turn connected to the housing end part 7. The housing end part 7 is on the output side with the to be cooled Device 6 tightly connected and has the same contour as this. In the conical intermediate piece 8 is, as indicated, the guide ring 3, which tapers conically in the direction of flow, is held by retaining struts and on the retaining struts the turbulator 1 is attached with its retaining brackets 2. The turbulator 1 is located inside the Housing end part 7 so far away from the device 6 that the air flow increasingly deflected outwards towards the edge sufficiently reaches the corners of the device and sufficiently uniform cooling over the entire cross-section of the device. When the impeller turbulator 1 is stationary, it has an intermediate center and ends of the device occurring temperature difference of can only be achieved 50 K.

Bei ruhend angeordnetem Turbulator kann dieser auch eine unrunde Kontur entsprechend der unrund en Kontur desIf the turbulator is arranged at rest, it can also have a non-circular contour corresponding to the non-circular contour of the

«V 31 -J. <ι«V 31 -J. <ι

: ⁵ : ⁵

- / - VPA 82 P 3 f 3 h DE- / - VPA 82 P 3 f 3 h DE

Gerätes erhalten. Es ist auch möglich, unter Fortfall des Leitringes 3 und der Leitrippen 9A durch entsprechende Annäherung des Turbulators an den Ausgang des Rohres bei entsprechend verkürztem Gehäuse eine ausreichend gleichmäßige Kühlung zu erreichen.Device received. It is also possible, if the Guide ring 3 and guide ribs 9A by bringing the turbulator closer to the outlet of the pipe correspondingly shortened housing to achieve a sufficiently uniform cooling.

3 Figuren3 figures

3 Patentansprüche3 claims

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Claims

Jf if * IF

# l

^ VPA 82 P 3 1 3 4 DE

Claims

f1 J External ventilation device for a device with an out-of-round Contour in which the cooling air conveyed by the externally driven fan moves the device essentially perpendicular to the Flows through the contour plane, characterized in that in the cooling air flow in front of the device C6) a turbulator (1) lying transversely to the cooling air flow and through which it flows from its center and to the Direction of flow outwardly extending inclined guide surfaces (1B) is arranged, which distributes the cooling air flow on the contour plane and the outer region of the cooling air flow deflects with its guide surfaces obliquely outwards up to the corner zones of the device (6).

2. Apparatus according to claim 1, characterized that the turbulator (T) behind a flow-bundling downstream of the fan (4) conical guide ring (3) is arranged.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that that the turbulator as an impeller extending radially in a star shape, angled obliquely to the direction of flow by about 45 ° and widened outward Wings (1B) is formed.