DE8525674U1

DE8525674U1 - Axialventilator, vornehmlich für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE8525674U1
Application number: DE8525674U
Authority: DE
Original assignee: GATE SpA ASTI IT
Current assignee: GATE SpA ASTI IT
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1985-11-21
Also published as: IT8553676V0; GB8617755D0; US4684324A; GB2178798B; FR2585778A3; GB2178798A; FR2585778B3; ES2001173A6; IT206701Z2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Axialventilatoren, die bei gegebenem Luftstrom im Turbulenzbereich eine besonders geräuscharme Funktionsweise gewährleisten sollen. Die Erfindung bezieht sich sodann insbesondere auf Axialventilatoren, die mit Fahrzeugkühlern zusammenwirken und aus einer zentralen Nabe bestehen, von der eine Vielzahl an Flügeln ausgehen, die sich gegen die Peripherie hien ausbreiten und deren radiail äußerster Teil in Drehrichtung des Ventilators nach \orne gekrümmt ist, sowie aus einem koaxialen äußeren Ring, an dessen zylindrischer Innenfläche die peripheren Enden der Flügel befestigt sind. Die Krümmung der Flügel nach vorne hat im allgemeinen den Zweck, eine geräuscharme Funktionsweise zu ermöglichen und um unter diesem Gesichtspunkt nach bekannter Technik annehmbare Ergebnisse zu erzielen, wird normalerweise jedem Ventilatorflügel eine sehr starke Krümmung nach vorne gegeben, wie dies beispielsweise im USA Patent Nr. 4.358.245 dargestellt wird. In diesem Patent wird gesagt, daß die Winkelausdehnung der Mittellinie des Flügels größer als die Hälfte des Winkelabstandes zwischen zwei angrenzenden Flügeln sein muß. Unter diesen Bedingungen ist die Länge des derart gekrümmten Flügels sehr groß, was zu einigen Nachteilen führt. Bei gleichen sonstigen Bedingungen ergibt sich in erster Linie eine mengenmäßige Erhöhung des für die Herstellung des Flügels notwendigen Materials und somit eine Erhöhung des Gewichtes des Ventilators. In zweiter Linie hat die größere Länge des FIiI^ gels eine Verringerung der Schwingungseigenfrequenzen des Flügels zur Folge, was zu einer erhöhten Instabilität

des Flügels Und somit zu einer möglichen Verringerung seiner Leistung un seiner Laufruhe führen kann. Dieser Umstand kann eine Begrenzung der Drehzahlen des Ventilators und demzufolge eine Verminderung der Leistungsfähigkeit notwendig läachen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Ventilators vom obengenannten Typ, der diese beschriebenen Mängel auch bei relativ hohen Drehzahlen nicht aufweist und daher unter solchen Bedingungen eine hohe Leistung und eine große Laufruhe gewährleistet.

Um dieses Ziel zu erreichen hat die vorliegende Erfindung einen Axialventilator des oben beschriebenen Typs zum Gegenstand, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die durch die Verbindung auf der axialen Projektion des Flügelprofils der umfangsmäßig von der Vorderkante und von der Hinterkante des Flügels gleichweit abstehenden Punkte erzielte Mittellinie jedes Flügels einen radial mehr nach innen gerichteten ersten Krümmungsabschnitt aufweist, der sich beginnend von seinem Ausgangspunkt an der Nabe ausdehnt und gegenüber der durch den Ausgangspunkt selbst durchgehenden radialen Richtung nach rückwärts gerichtet ist, sowie einen zweiten radial mehr außen liegenden Krümmungsabschnitt, der mit dem obengenannten ersten Abschnitt verbunden ist und sich gegenüber der obengenannten radialen Richtung nach vorne ausdehnt, bis er sich an der Peripherie mit dem koaxialen äußeren Ring des Ventilators verbindet, wobei die radiale Ausdehnung des ersten Abschnittes sich zwischen 25% und 50% der vom radialen Abstand zwischen der Peripherie der Nabe und der inneren zylindrischen Oberfläche des äußeren koaxialen Ringes definierten radialen Gesamtausdehnung des Flügels bewegt.

Dac Geräusch eines Ventilators wird im allgemeinen vor allem vom radiale mehr nach außen liegenden Teil des Flügels bestimmt, weil in diesem Bereiche die periphere Rotationsgeschwindigkeit der Flügel größer ist. Die Form des erfindungsgemäßen Ventilatorflügels weist einen äußeren relativ stark nach vorn gekrümmten Teil

auf und gewährleistet so eine geräuscharme Funktionsweise * Der innere Teil des Flügels, der ebenfalls dereirt gekrümmt ist, daß er sich mit dem äußeren Teil verbindet, ist jedoch gegenüber der durch den Ausgangspunkt der Mittellinie des Flügels selbst gehenden radialen Richtung zurückversetzt.

Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf ein praktisches, hinweisendes und keineswegs einschränkendes in beiliegenden Zeichnungen dargestelltes Anwendungsbeispiel erläutert werden bei dem:

die Figur 1 eine Frontalansicht im Aufriß eines erfindungsgemäßen Ventilators darstellt,

die Figur 2 eine Seiten- und teilweise Querschnittsansicht gemäß dem Pfeil II der Figur 1, die Figur 3 eine Teilansicht im vergrößertem Maßstab der

Figur 1,

die Figur 4 einen Querschnitt entsprechend der Kreislinie IV - IV der auf eine Ebene gebrachten Figur Mit 1 wird in seiner Gesamtheit ein Ventilator bezeichnet, der aus einer zentralen Nabe 2, aus einer Vielzahl an Zwischenflügeln 3 und einem äußeren zylindrischen Ring 4 besteht. Ausgehend von seiner Ursprungslage auf der zylindrischen Außenfläche mit dem Radius R_i der Nabe 2, verlängert er sich und krümmt sich gegenüber der Drehrichtung U des Ventilators nach vorne, bis er sich außen mit der zylindrischen Innenfläche mit dem Radius R des Ringes 4 verbindet. In seiner Frontalansicht der Figuren 1 und 3 wird jeder Flügel 3 von einer Linie A begrenzt, die die frontale Projektion der Vorderkante des Flügels darstellt, sowie von einer Linie C, die die frontale Projektion der Hinterkante desselben Flügels bildet. Zwischen den beiden obengenannten Linien A und C ist eine gestrichelte Zwischenlinie B gezogen. Mit dem Buchstaben R ist ein beliebiger Umfang gekennzeichnet und mit dem Buchstaben S die Umlauf stärke des Flügels am Umfang R.. Die Stärke S ist daher der Bogen des Umfanges R zwischen den Punkten S und S in denen der Umfang R die Linien A und C schneidet. Mit £>_b wird der Mittelpunkt des Bogens S angezeigt. Wenn man den Wert des Radius des Umfangs R ändert

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und alle so erhaltenen Punkte SV verbindet, wird die obengenannte Mittellinie B bestimmt. Die Mittellinie B beginnt äh dem mit I^ angegebenen Punkt an der Nabe und endet im Punkt E. auf dem Süßeren Ring 4. Wenn man die radiale Richtung die durch den Punkt l_fa verläuft aufzeichnet, so schneidet besagte Richtung die Linie B in einem mit Z^ angegebenen Punkt. Die Mittellinie B Umfasst demnach einen ersten inneren Abschnitt B₁ der gegenüber der obengenannten radialen Linie zurückversetzt

genüber der radialen Linie in vorgeschobener Stellung befindet. Einen analogen Verlauf kennzeichnet auch die Vorderlinie A und die Hinterlinie C. Die Vorderlinie A hat ihren Ursprung in einem Punkt I und endet in einem Punkt E . Die radiale Richtung die durch den Punkt I

führt, tichneidet die vordere Linie A in einem Punkt Z

weshalb die Linie A in einen ersten zurückversetzten Abschnitt A und in einen zweiten gegenüber der radialen Richtung selbst vorgelagerten Abschnitt A, unterteilt ist.

In analoger Weise sind in der Hinterlinie die Punkte I_c, \ E , Z gegeben und demzufolge ist auch die Linie C in

einen zurückversetzten Abschnitt C₁ und einen vorgescho-

benen Abschnitt C₂ unterteilt. Der radiale Abstand

zwischen den Punkten I, und Z, bewegt sich normalerweise

zwischen 25% und 50% des radialen Abstandes zwischen

der äußeren Oberfläche der Nabe 2 mit dem Radius R. und

der Innenfläche des äußeren Ringes 4 mit dem Radius R

Die Stärke S nimmt von innen nach außen in progressiver

Weise zu.

In der Figur 4 wird mit W der Anblasewinkel des Flügels

in dem in Betracht gezogenen Querschnitt angegeben.

Der Wert des Winkels W nimmt mit der Zunahme des Radius,

beginnend vom Radius R. auf der Nabe bis zum Radius R

auf der Innenfläche des Ringes 4 in progressiver Weise ab.

Wenn man die beiden durch die Punkte I, und E, desselben

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Flügels 3 durchgehenden radialen Richtungen nachzeichnet, so erhält man ein Winkelintervall, das mit H gekennzeichnet ist. Wenn man hingegen die durch die Punkte E, zweier angrenzender Flügel hindurchgehenden radialen Richtungen in

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Betracht zieht, so ermittelt man den mit K bezeichneter Winkelabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flügeln. DtfS Intervall H ist immer kleiner oder gleich dem Abstand K.

BEISPIEL

Ein für das Zusammenwirken mit einem Autokühler bestimmter und nach der vorliegenden Erfindung hergestellter Axialventilator weist nachfolgende Eigenschaften auf: Äußerer Durchmesser der Flügel 305 mm Innerer Durchmesser 125 mm

Anzahl der Flügel 6

Befestigungswinkel der Flügel

entsprechend dem äußeren Durchmesser 19,38° Befestigungswinkel der Flügel

entsprechend dem inneren Durchmesser 36,75° Umlaufstärke der Flügel

entsprechend dem äußeren Durchmesser 75,5 mm Unilaufstärke der Flügel

entsprechend dem inneren Durchmesser 46,5 mm

Bei einer Geschwindigkeit von 2840 Umdrehungen je Minute und einer aufgenommenen Leistung von 150 Watt, liefert dieser Ventilator eine Luftfördermenge von 2000 m³/Stunde. Die mittels eines auf der Achse in 2 Metern Entfernung vom Ventilator angebrachten Mikrophons gemessene Geräuschentwicklung betrüge 66 dbA beim Betrieb zusammen mit einem Autokühler und 64 dbA ohne Kühler.

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Claims

SCHOTZJIiNSPRUCHE

1. Axialventilator, vornehmlich für Kraftfahrzeuge, der •us einer Wabe besteht, von der eine Vielzahl an Flügeln ausgehen, die sieh gegen die Peripherie hin ausbreiten und deren radial SuBerster Teil in Drehrichtung des Ventilators nach vorn gekrümmt ist, sowie aus einem koaxialen Süßeren Ring an dessen zylindrischer Innen* fische die peripheren Enden der Flügel befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, aaS die durch die Verbindung auf der axialen Projektion des Flügelprofils der umfangroäßig von der Vorderkante (Ai und von der Hinterkante (Ci des Flügels gleichweit abstehenden Punkte (S.) erzielte Mittellinie (B) jedes Flügels (3) einen radial mehr inneren ersten Krümmungsabschnitt (B₁) aufweist, der sich beginnend von seinem Ausgangspunkt (I. ) an der Nabe (*!) ausdehnt und gegenüber der durch den Ausgangspunkt selbst durchgehenden radialen Richtung (I_b/Z,) nach rückwärts gerichtet ist_r sowie einen zweiten radial mehr außenliegenden Krümmungsabschnitt (B_?), der mit dem obengenannten ersten Abschnitt verbunden ist untf sich gegenüber der obengenannten radialen Richtung nach vorne ausdehnt bis er sich an der Peripherie (E.) mit dem koaxialen äußeren Ring (4) des Ventilators verbindet, wobei die radiale Ausdehnung des ersten Abschnittes sich zwischen 25% und 50% der vom radialen Abstand zwischen der Peripherie (R.) der Nabe (2) und der inneren Zylindrischen Oberfläche (R ) des äußeren koaxialen Ringes 4 definierten radialen Gesamtausdehnung des Flügels bewegt.

2. Ventilator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der axialen Projektion der Vorderkante (A) und der Hinterkante (C) des Flügels (3) erzielten Krümmungen beide einen ersten inneren zurückversetzten Abschnitt (A₁, C₁) aufweisen und einen mehr äußeren Abschnitt (A₂, C_?() der gegenüber der entsprechenden, durch den jeweiligen Ausgangspunkt jeder Krümmung auf der zentralen Nabe hindurchgehenden radialen Richtung vorgelagert ist.

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3. Ventilator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obengenannte Mittellinie (B) beginnend von ihrem Ausgangspunkt (I_fa) auf der Nabe bis zu ihrem Endpunkt (E,) am äußeren Ring sich innerhalb eines WinkelintervalIs befindet, das nicht größer ist als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei angrenzenden Flügeln, daß das Flügelprofil darüber hinaus eine von innen nach süßen zunehmende Stärke und einen von innen nach außen in progressiver Weise abnehmenden Befestigungswinkel des Profils aufweist.

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