DE3418160A1

DE3418160A1 - Querstromluefter

Info

Publication number: DE3418160A1
Application number: DE19843418160
Authority: DE
Inventors: Reinhold Ing.(grad.) 8311 Dietelskirchen Hopfensperger; Klaus 8300 Landshut Täschner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3568613D1; EP0166158A1; EP0166158B1; JPS60256594A; JPH0448959B2; US4712976A

Description

R . Hopfensperger-K.Täschner 11-4

Querstrom lüfter

Die Erfindung betrifft einen Querstrom lüfter, bestehend aus einer Lüfterwalze mit parallel zur Drehachse verlaufenden Schaufelkanten, einem die Lüfterwalze teilweise umfassenden Leitblech, einem Wirbelbildner und den die LüfterwaIzenenden ganz oder teilweise umschließenden Seitenteilen.

Derartige Querst rom lüfter sind als in Großserien gefertigte Massenprodukte bekannt, welche in großer Zahl in Haushaltsgeräten, Heizlüftern, Klimageräten, Konvektoren, Kopiergeräten, Projektoren, Einschüben elektrischer und elektronischer Geräte und dergleichen verwendet werden. Sie besitzen einen einfach aufgebauten Wirbelbildner, der folgende drei Funktionen zu erfüllen hat:

1. Ausbildung einer kontinuierlichen Wirbelströmung,

2. Stabilisierung der Lage des Wirbelzentrums,

3. Leitelement für die Zuund Abströmung des Lüfters.

Das stabile BetriebsverhaIten des Querstrom lüfte rs bei den geforderten Leistungs- und Geräuschwerten setzt sowohl eine stabile Lage des Wirbelzentrums als auch möglichst verlustarme Ansaug- und Ausblasströmung voraus. Eine wesentliche Rolle bei der

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Erfüllung dieser Voraussetzungen kann dabei die Leitwirkung der Wirbelbildnerwandungen spielen- Ursache dafür ist, daß bei geringer bis mittlerer Drosselung des Querstromlüfters das Wirbelzentrum sehr nahe am Wirbelbildner liegt, wodurch auf der Saugseite des Wirbelbildners hohe Geschwindigkeiten des Strömungsmediums entstehen.

Dabei kann der Querstrom lüfter einen sirenenartigen Ton erzeugen, der aus dem üblichen Rauschen deutlich hervortritt. Dieser sirenenartige Ton ist unter dem Namen "Schaufel-Frequenz-Spitze" den Fachleuten bekannt; die Höhe dieses Tones kann nach der Formel:

(Hz)

berechnet werden, wobei η die Anzahl der Umdrehungen der Lüfterwalze pro Minute und ζ die Anzahl der Schaufeln der Lüfte rwa Ize ist.

Verantwortlich für diesen sirenenartigen Ton sind die am Wirbelbildner vorbeilaufenden Schaufeln der Lüfterwalze, welche an dieser Stelle auf einem kleinen Drehwinkel eine Wechselbeaufschlagung in folgender Weise erfahren.

a) die Strömungsrichtung erfährt eine Drehung von fast 180°

b) der übergang vom Druckraum zum Saugraum, d.h. eine erhebliche Druckdifferenz.

Es sind auch schon Vorschläge für die Reduzierung bzw. ZT/P2-Bö/Gn 14.05.1984 -/-

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Verhinderung des sirenenartigen Tons gemacht worden, weLche jedoch entweder bei besonders Langen Querstrom-Lüftern nicht mehr die erwünschte Wirkung aufweisen oder bei kurzen Querst rom Lüftern eine Verminderung der Luft-Leistung bewirken.

Der Erfindung Liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, weLche den sirenenartigen Ton bei einem bei geringen bis mittLeren Gegendrücken betriebenen QuerstromLüfter vermindern oder voLLständig in der Weise verhindern, daß sich am stabiLen BetriebsverhaLten und der LuftLeistung keine Veränderungen ergeben. Die neue Lösung soLL da rüber hinaus bei jeder BauLänge des Querstrom-Lüfters wirksam sein.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemaß dadurch geLöst, daß der WirbeLbiLdner nahe seiner größten Annäherung an den Umfang der LüftewrwaLze saugseitig mit einem sich wenigstens über die HäLfte seiner Länge erstreckenden scharfkantigen Störkörper versehen ist.

VorteiLhafte AusgestaLtungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthaLten, weLche nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 erLäutert sind. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer DarsteLLung den vorderen TeiL eines Querstrom Lüfters,

Fig. 2 den Querschnitt eines Querst rom Lüfte rs,

Fig. 3 den StrömungsverLauf in einem Querstrom Lüfter im Bereich des WirbeLbiLdners.

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Fig. 4 eine Ausführungsform des Störkörpers,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Störkörpers und

Fig. 6 eine weitere Ausfuhrungsform des Störkörpers.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht ein Querstrom-Lüfter aus dem Leitblech 1, den Seitenteilen 2 , der Lüfterwalze 3 und dem Wirbelbildner 4. Wenn die Lüfterwalze 3 von einem nicht gezeigten Motor in Richtung des Pfeiles 5 in Drehung versetzt wird, dann wird Luft aus dem Raum oberhalb des Wirbelbildners angesaugt und aus dem Druckraum unterhalb des Wirbelbildners 4 in Richtung des Pfeiles 6 ausgeblasen.

Aus dem Querschnitt des Querstrom Lüfters gemäß Fig. 2 ist besonders das Leitblech 1 deutlich zu erkennen. Die LüfterwaLze soLl den Durchmesser D besitzen.

Anhand von Fig. 3 ist die Erfindung und deren Wirkungsweise verdeutlicht. Die in Richtung des Pfeiles 5 in Drehung versetzte Lüfterwalze 4 bewirkt in dem Raum C oberhalb des Wirbelbildners 3 eine Ansaugströmung. In der Lüfterwalze 3 ist die Wirbelströmung 7 mit dem Wirbel-Zentrum 8 vorhanden und unterhalb des Wirbelbildners 4 ist in dem Raum A die Strömung auf der Druckseite. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, durchqueren die Schaufeln auf ihrem Weg vom Raum A zum Raum C den Raum B, in dem eine stark turbulente Strömung herrscht. Diese stark turbulente Strömung hat ihre Ursache in dem Störkörper 9 auf dem Wirbelbildner 4. Sie hat zur Folge, daß die Schaufel nicht abrupt aus der Druckin die Saugzone gelangt, sondern daß der übergang allmählich erfolgt. Im Raum B kann

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ein gewisser Druckausgleich zwischen A und C erfolgen. Die stark turbulente Strömung im Raum B entsteht an einer scharfen Kante des Störkör- pers 9, an welcher die Strömung abzureißen beginnt.

Bei dem Störkörper 9 kann es sich um einen aus dem Wirbelbildner 4 herausgeprägten Steg handeln, der sich kontinuierlich oder in Abschnitten über die gesamte Länge des Wirbelbildners 4 erstreckt. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der Störkörper 9 die gleiche Länge wie der Wirbelbildner besitzt, jedoch sollte er wenigstens die halbe Länge des Wirbelbildners besitzen.

Anstelle der Herausprägung kann der Störkörper auch aufgesetzt sein.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen des Störkörpers 9. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der Störkörper 9 ein Steg, der in Richtung der Drehrichtung der Lüfterwalze (Pfeil 5) geneigt ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist der Steg entgegen der Drehrichtung der Lüfterwalze geneigt und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 steht der Steg im rechten Winkel zur Wirbelbildneroberfläche. Der Abstand a zwischen den Enden der Stege und der Wirbelbildneroberfläche sollte das 0,01 bis 0,08-fache des Lüfterwalzendurchmessers D betragen.

Durch VergLeichsmessungen an Ausführungsbeispielen, bei

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denen die Lüfterwalze 20 Schaufeln besaß und mit Drehzahlen von 1800 bis 2000 Umdrehungen pro Minute betrieben wurde, ist festgestellt worden, daß bei dem Querstromlüfter, dessen Wirbelbildner den Storkörper aufwies, die Frequenzspitzen bei 600 bis 700 Hz sehr stark reduziert waren.

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Claims

Standard ELektrik Lorenz AktiengeseLLschaft Stuttgart R.Hopfensperger-K.Taschner 11-4 Ansprüche

1. QuerstromLüfter, bestehend aus einer LüfterwaLze mit paraLLeL zur Drehachse verkaufenden SchaufeLkanten, einem die LüfterwaLze teiLweise umfassenden LeitbLech, einem WirbeLbiLdner und den die LufterwaLzenenden ganz oder teiLweise umschLießenden SeitenteiLen. dadurch gekennzei chnet, daß der WirbeLbiLdner (4) nahe seiner größten Annäherung an den Umfang der LüfterwaLze (3) saugseitig mit einem sich wenigstens über die HäLfte seiner Länge erstreckenden scharfkantigen Störkörper (9) versehen ist.

2. QuerstromLüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus einem senkrecht auf der OberfLäche des WirbeLbiLdners stehenden Steg besteht.

3. Querstrom Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus einem entgegengesetzt zur WaLzendrehrichtung geneigten Steg auf der OberfLäche des WirbeLbiLdners besteht.

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4. Querstrom Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus einem in WaLzendrehrichtung geneigten Steg auf der OberfLäche des WirbeLbiLdners besteht.

5. QuerstromLufter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Störkörperende und der OberfLäche des WirbeLbiLdners das 0,01 bis 0,08-fache des WaLzendurchmessers (D) beträgt.

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