DE4444483A1 - Radial flow fan e.g. for electrical machines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Radiallüfter, insbe sondere für elektrische Maschinen, zum Beispiel für Läufer von Generatoren, mit einem Lüfterschaufeln aufweisenden oder bildenden Lüfterkörper und mit in axialer Richtung auf gegenüberliegenden Seiten des Lüfters ausgebildeten und jeweiligen Lüfterschau feln zugeordneten Lüfterräumen.The invention relates to a radial fan, in particular especially for electrical machines, for example for Runner of generators, with a fan blades having or forming fan body and with in axial direction on opposite sides of the Fan trained and respective fan show assigned fan rooms.
Man unterscheidet bei Radiallüftern zwischen Lüf tern mit einflutiger und solchen mit zweiflutiger Belüftung. Bei einflutiger Belüftung tritt das zu verdrängende, insbesondere gasförmige Medium von nur einer Seite des Lüfters in axialer Richtung, das heißt in Drehachsenrichtung, in einen Verdrän gungsraum des Lüfters ein; bei zweiseitiger Belüf tung hingegen sind auf in axialer Richtung einander gegenüberliegenden Seiten des Lüfters ausgebildete Lüfter- beziehungsweise Verdrängungsräume vorgese hen, so daß das zu verdrängende Medium von beiden Seiten des Lüfters in die Lüfterräume gesogen wer den kann. Aus einer nicht vorveröffentlichten Pa tentanmeldung der Anmelderin ist ein zweiflutiger Radiallüfter bekannt, der zwei einander entspre chende und miteinander verbundene Lüfterhälften um faßt. Die Lüfterhälften sind mit ihren Lüfterkör perscheiben gegeneinander gelegt und mittels Schrauben verbunden. Die Umfangsbereiche der Lüf terkörperscheiben sind in axialer Richtung nach ge genüberliegenden Seiten gekröpft und weisen in die sem Bereich Lüfterschaufeln auf. Durch die gekröpf ten Bereiche sowie durch die von den Lüfterschau feln begrenzten Bereiche sind Lüfter beziehungs weise Aufnahme- oder Verdrängungsräume auf gegen überliegenden Seiten des Lüfters gebildet.A distinction is made between radial fans in the case of radial fans ters with single-flow and those with double-flow Ventilation. This happens with single-flow ventilation displacing, especially gaseous medium of only one side of the fan in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation, in a displacement ventilation space; with two-sided ventilation tion, however, are on each other in the axial direction trained opposite sides of the fan Fan or displacement rooms provided hen, so that the medium to be displaced by both Sides of the fan into the fan rooms that can. From a unpublished Pa The applicant's tent registration is a double flow Radial fan known that two correspond to each other appropriate and interconnected fan halves sums up. The fan halves are with their fan body washers placed against each other and by means of Screws connected. The circumferential areas of the Lüf body discs are in the axial direction according to ge opposite sides cranked and point in the fan blades in this area. Through the crank areas as well as those from the fan show Limited areas are fans related as reception or displacement spaces against overlying sides of the fan are formed.
Aus der GB-PS 523 926 ist ferner ein Radiallüfter für elektrische Maschinen bekannt, dessen Lüfter körperscheibe an ihrem äußeren Bereich beidseitig angeformte Lüfterschaufeln mit unterschiedlicher Schaufelfläche aufweist. Durch die ungleichen Lüf terschaufeln und die Form der Lüfterscheibe treten ungleiche Zentrifugalkräfte an dem Radiallüfter auf, welche die Drehzahlfestigkeit begrenzen.From GB-PS 523 926 is also a radial fan known for electrical machines, its fans body disk on its outer area on both sides molded fan blades with different Has blade surface. Due to the uneven air Shovel and step into the shape of the fan disc uneven centrifugal forces on the radial fan on, which limit the speed stability.
Mit der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, den Radiallüfter so auszubilden, daß wenigstens ein Teil der Lüfterräume von gegenüberliegenden Lüfter schaufelseiten gebildet oder begrenzt ist. Es wird hiermit eine hohe Drehzahlfestigkeit sowie ein ge ringer Bauraum angestrebt.The present invention proposes to design the radial fan so that at least one Part of the fan compartments of opposite fans blade sides is formed or limited. It will hereby a high speed stability and a ge striving for space.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Lüfters mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß innerhalb eines Bauraums, der im Stand der Technik für einen einflutigen Lüfter benötigt wurde, nunmehr ein zweiflutiger Lüfter mit ver gleichbarem Luftdurchsatz vorgesehen werden kann. Dadurch, daß wenigstens ein Teil der auf gegenüber liegenden Seiten des Lüfters ausgebildeten Lüfter räume von gegenüberliegenden Lüfterschaufelseiten und damit von ein und dem selben Bauteil gebildet ist, kann Material eingespart werden, was sich im Hinblick auf eine wirtschaftliche Herstellbarkeit des Lüfters vorteilhaft auswirkt. Wenn vorstehend von einem Teil der Lüfterräume die Rede ist, so wird hierunter sowohl wenigstens eine vorgebbare Anzahl der vorgesehenen Lüfterräume verstanden, als auch ein räumlicher Teilbereich der Lüfterräume.The inventive design of the fan with the characterizing features of claim 1 has the Advantage that within a space that is in the state the technology needed for a single-flow fan was, now a double flow fan with ver comparable air flow rate can be provided. By having at least part of the opposite lying side of the fan trained fan spaces from opposite fan blade sides and thus formed by one and the same component material can be saved, which is in the With regard to economic producibility of the fan has an advantageous effect. If above some of the fan rooms are mentioned, so this includes at least one predefinable one Number of fan spaces provided understood as also a spatial sub-area of the fan rooms.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn zumindest einige der Lüfterschaufeln durch entsprechende Verformung einer Lüfterscheibe aus Metall gebildet sind. Es besteht somit die Möglich keit, die beim Betrieb des Lüfters rotierenden Teile aus ein und demselben Bauteil herzustellen. Die hierbei erzielbare hohe Fertigungsgenauigkeit und Gewichtsreduzierung bewirkt unter anderem das Ausbleiben von montagebedingten Ungenauigkeiten, sie erhöht die Drehzahlfestigkeit des Lüfters und wirkt sich auch im Hinblick auf eine geringe Ge räuschentwicklung beim Betrieb des Lüfters positiv aus.It has proven to be particularly advantageous if at least some of the fan blades go through corresponding deformation of a fan disc Metal are formed. So there is a possibility speed rotating when the fan is operating Manufacture parts from one and the same component. The high manufacturing accuracy that can be achieved and weight reduction does that among other things Absence of assembly-related inaccuracies, it increases the speed stability of the fan and also works with regard to a low Ge Noise development when operating the fan is positive out.
Besonders kostengünstig herstellbar ist ein Lüfter, dessen Lüfterkörper aus einer tiefgezogenen und/oder durch einen Biegevorgang geformten Lüfter körperscheibe gebildet ist.A fan can be produced particularly cost-effectively, whose fan body from a deep-drawn and / or a fan shaped by a bending process body disc is formed.
Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, daß zur Bildung der Lüfterräume beziehungsweise Lüfter schaufeln zusätzliche, dem Lüfterkörper angeformte Wandbereiche vorgesehen sind. So können abgebogene Lüfterkörperbereiche mit nicht abgebogenen Lüfter körperbereichen durch angeformte Wandbereiche ver bunden werden. Es ist auch denkbar und kann sich als vorteilhaft erweisen, daß innerhalb eines Lüf terraums ein dem Lüfterkörper angeformter Wandbe reich vorgesehen ist. Ein solcher Wandbereich könnte als zusätzliche Lüfterschaufel zur radialen Verdrängung und somit zur Erhöhung der Leistung des Lüfters beitragen.It can also prove advantageous that for Formation of the fan rooms or fans shovel additional, molded on the fan body Wall areas are provided. So you can turn Fan body areas with fans not bent ver body areas through molded wall areas be bound. It is also conceivable and can be prove to be advantageous that within a Lüf a space formed on the fan body is richly provided. Such a wall area could be used as an additional fan blade for radial Displacement and thus to increase the performance of the Fan.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die gegenüberliegenden Seiten des Lüfters zugeord neten Lüfterräume in Dreh- beziehungsweise Umfangs richtung des Lüfters gesehen aufeinander folgend, das heißt alternierend angeordnet sind. Dabei kann die axiale Bautiefe des Lüfters nahezu bis auf die Tiefe eines Lüfterraumes reduziert werden. Der Lüf ter kann dann in radialer Richtung mit Blick auf die Drehachse des Lüfters gesehen mäanderförmig oder sägezahnartig verlaufende Lüfterschaufeln auf weisen.It has proven to be particularly advantageous that assigned the opposite sides of the fan neten fan rooms in rotation or scope Direction of the fan seen in succession, that is arranged alternately. It can the axial depth of the fan almost down to Depth of a fan space can be reduced. The Lüf ter can then be viewed in the radial direction the axis of rotation of the fan seen meandering or sawtooth-like fan blades point.
Bei einem bevorzugten Lüfter ist im Umfangsbereich ein nicht unterbrochener umlaufender Randbereich vorgesehen, wodurch eine beachtliche Erhöhung der aufnehmbaren Widerstandsmomente und damit eine Er höhung der Drehzahlfestigkeit erreicht ist. A preferred fan is in the peripheral area an uninterrupted peripheral area provided, causing a significant increase in recordable moments of resistance and thus an Er increase in speed stability is reached.
Durch die in den Unteransprüchen angeführten weite ren Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbil dungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angege benen Merkmale.Due to the width stated in the subclaims Renewable measures result in advantageous further training Applications and improvements to those specified in claim 1 characteristics.
Anhand der beigefügten Zeichnung und der nachfol genden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Based on the attached drawing and the successor The description will be an embodiment the invention explained in more detail.
In der Zeichnung zeigt:The drawing shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lüfters; Figure 1 is a plan view of a preferred embodiment of a fan according to the invention.
Fig. 2 eine Seitenansicht des Lüfters nach Fig. 1; Fig. 2 is a side view of the fan of Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht des Lüfters nach Fig. 1 von unten; Fig. 3 is a bottom view of the fan of Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV durch den in Fig. 1 dargestellten und einem Läufer eines Elektromotors zugeord neten Lüfter und Fig. 4 shows a section along the line IV-IV through the fan shown in Fig. 1 and assigned to a rotor of an electric motor and
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Schnitt ansicht des Lüfters nach Fig. 1 entlang der Linie V-V in Fig. 1. Fig. 5 is a Fig. 4 corresponding sectional view of the fan of FIG. 1 along the line VV in Fig. 1.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausfüh rungsform eines erfindungsgemäßen Lüfters 2 in den drei Ansichten. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Lüfterkörperscheibe 4 aus Metall, vorzugsweise aus Stahlblech, mit im radial äußeren Bereich aus gebildeten Lüfterschaufeln 6. In der Lüfterkörper scheibe 4 ist eine zentral angeordnete Öffnung 8 für eine nicht dargestellte Antriebswelle ausgebil det. Zur Verstärkung der Lüfterkörperscheibe 4 um faßt diese einen konzentrisch zu der Öffnung 8 vor gesehenen, beispielsweise durch Tiefziehen ausge bildeten, erhabenen Bereich 10. Figs. 1 to 3 show a preferred exporting approximate shape of a fan 2 according to the invention in the three views. Fig. 2 shows a plan view of a fan body plate 4 made of metal, preferably sheet steel, with the radially outer region of the formed fan blades 6. In the fan body disc 4 , a centrally arranged opening 8 is ausgebil det for a drive shaft, not shown. To reinforce the fan body disk 4 to summarize this concentric to the opening 8 before seen, for example formed by deep drawing, raised area 10th
Wie im Zusammenhang mit den weiteren Figuren zu er kennen ist, ist die Lüfterkörperscheibe 4 derart verformt, daß in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Drehachse 12 des Lüfters, nach gegen überliegenden Seiten des Lüfters 2 hin offene Lüf terräume 14 beziehungsweise 16 gebildet sind. Die Lüfterräume 14 und 16 sind dabei durch die Lüfter schaufeln 6 voneinander separiert, das heißt die gegenüberliegenden Lüfterschaufelseiten 18 bezie hungsweise 20 begrenzen den in der Fig. 2 zur rechten Seite des Lüfters 2 hin offenen Lüfterraum 14 beziehungsweise den zur linken Seite hin offenen Lüfterraum 16.As can be seen in connection with the other figures, the fan body disk 4 is deformed such that in the axial direction, that is, in the direction of the axis of rotation 12 of the fan, towards opposite sides of the fan 2 open ventilation spaces 14 and 16 are formed . The fan spaces 14 and 16 are separated from one another by the fan blades 6 , that is to say the opposite fan blade sides 18 and 20 respectively limit the fan space 14 which is open to the right side of the fan 2 in FIG. 2 and the fan space 16 which is open to the left side .
Wie insbesondere an Hand der Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich die Lüfterkörperscheibe 4 auf der in Fig. 1 dargestellten Oberseite des Lüfters 2 bis zum Umfangsbereich 22 des Lüfters 2 und weist dort einen in axialer Richtung im wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Abschnitt 24 auf, der den in Fig. 2 zur linken Seite hin offenen Lüfterraum 16 begrenzt. Die Stirnfläche 26 des abgebogenen Ab schnittes 24 ist aus der Fig. 3 zu ersehen. In an deren Sektoren 28 erstreckt sich die Lüfterkörper scheibe 4 mit ihrer Oberseite nicht bis zum Umfang 22 des Lüfters 2 sondern ist zur Ausbildung der in Fig. 2 zur rechten Seite hin offenen Lüfterräume 14 in einem radial weiter innenliegenden Bereich 30 in axialer Richtung derart abgebogen, insbesondere tiefgezogen, daß ein schaufelförmiger Abschnitt 32 gebildet wird. Der schaufelförmige Abschnitt 32 be grenzt den in der Fig. 2 zur rechten Seite hin of fenen Lüfterraum 14.As can be seen in particular from FIG. 4, the fan body disk 4 extends on the upper side of the fan 2 shown in FIG. 1 to the peripheral region 22 of the fan 2 and there has a section 24 which is bent essentially at right angles in the axial direction and which the fan space 16 open to the left in FIG. 2 is limited. The end face 26 of the bent section 24 can be seen from FIG. 3. In their sectors 28 , the fan body disc 4 does not extend with its upper side to the circumference 22 of the fan 2, but is bent in the axial direction in a radially inner region 30 to form the fan spaces 14 which are open to the right in FIG. 2 , in particular deep-drawn, that a blade-shaped section 32 is formed. The blade-shaped section 32 limits the fan space 14 which is open in FIG. 2 to the right-hand side.
Die nach gegenüberliegenden Seiten des Lüfters 2 hin offenen Lüfterräume 14 und 16 sind in Umfangs richtung gesehen aufeinanderfolgend, das heißt al ternierend, angeordnet. Dadurch, daß die Lüfter räume 14 und 16 in axialer Richtung nicht oder kaum gegeneinander versetzt sind, wird der axiale Bauraum des Lüfters minimiert. Durch den geschlos senen, umlaufenden Randbereich 34 wird die Stabili tät des Lüfters 2 deutlich erhöht.The fan rooms 14 and 16, which are open towards opposite sides of the fan 2 , are arranged in succession in the circumferential direction, that is to say they are arranged alternately. Characterized in that the fan spaces 14 and 16 are not or hardly offset in the axial direction, the axial space of the fan is minimized. Due to the closed peripheral area 34 , the stability of the fan 2 is significantly increased.
In den Fig. 4 und 5 ist der an einem Klauenpol läufer 36 eines Drehstromgenerators 38 angeordnete Rotor 2 geschnitten dargestellt, wobei in der Fig. 4 der Schnitt durch einen in der Fig. 2 zur linken Seite hin offenen Lüfterraum 16 und in der Fig. 5 durch einen in der Fig. 2 zur rechten Seite hin offenen Lüfterraum 14 verläuft. Weiter sind in den Fig. 4 und 5 ein Ständer 40, eine Wicklung 42 sowie ein Lagerschild 44 des Drehstromgenerators 38 angedeutet.In Figs. 4 and 5 of the rotor at a claw 36 of an alternator 38 is arranged rotor 2 shown in section, wherein in the Fig. 4, the section through a back open in Fig. 2 to the left side fan chamber 16 and in the Fig. 5 runs through a fan chamber 14 which is open towards the right in FIG. 2. Next 44 of the alternator 38 are shown in Figs. 4 and 5, a stator 40, a winding 42 and a bearing plate indicated.
Dadurch, daß die Lüfterräume 14, 16 eine unter schiedliche Größe aufweisen und die lichte Quer schnittsfläche der radialen Öffnung 46 des Lüfter raums 16 kleiner ist als die lichte Querschnitts fläche 48 des Lüfterraums 14 ist die Saug- bezie hungsweise Verdrängungswirkung auf der in Fig. 2 rechten Seite größer als auf der linken. Durch die Größe und Ausbildung der Lüfterräume 14, 16 und de ren radialer Öffnungen läßt sich somit die links beziehungsweise rechtsseitige Leistung des Lüfters steuern.Characterized in that the fan spaces 14 , 16 have a different size and the clear cross-sectional area of the radial opening 46 of the fan space 16 is smaller than the clear cross-sectional area 48 of the fan space 14 is the suction or displacement effect on the in Fig. 2nd right side larger than on the left. The size and design of the fan spaces 14 , 16 and de ren radial openings can thus control the left or right side performance of the fan.
Claims (9)
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