DK173022B1 - Radialventilator med integreret snavsudskiller - Google Patents

Description

i DK 173022 B1

Radialventilator med integreret snnvsudskiller

Opfindelsen angår en radialventilator af den i indledningen til krav 1 angivne art. Til grund for opfindelsen 5 ligger særtrykket af tidsskriftet "Elektrische Bahnen" 7/1987, "Die elektrischen Lokomotiven RE 414 der BT under der SZU mit Drehstromtechnik" {trykskrift nr. CH-VT 1371 87D udgivet af ansøgeren), side 7, afbildning 10.

Moderne elektriske trækkøretøjer kræver store køleluft-10 mængder til køling af de i trækkøretøjet installerede, elektriske og elektroniske apparater og til køling af køretøjets motorer. Denne køleluft indsuges gennem ventilationsgitre eller jalousier ved hjælp af aksial- eller radialventilatorer. Efter gennemstrømning gennem forskelli-15 ge kølere henholdsvis køretøjets motorer, udtræder den opvarmede luft atter i omgivelserne.

Indsugningsvejene skal være udformede på en sådan måde, at støv, sne og regn, der rives med, for størstedelens vedkommende udskilles foran komponenterne, der skal kø- 20 les. De hidtil sædvanlige udskillere kræver enten store indsugningsflader (f.eks. gitre med filtermåtter) og periodisk pasning eller betydeligt indbygningsvolurnen (f.eks. accelerationsfiltre) med installation af ekstra skylningsanordninger.

25 Med sådanne specielt opbyggede ventilationsgitre, som f.eks. er beskrevet i bogen af Sachs "Elektrische

Triebfahrzeuge", 2. oplag, bind 1, Springer forlaget,

Wien/New York 1973, side 721-728 kan i bestemte tilfælde ikke længere opfyldes de krav, der stilles i dag.

30 En måde til forøgelse af udskillelsesvirkningsgraden er beskrevet i AT-patentskriftet nr. 375-843. Fra dette trykskrift kendes en centrifugaludskiller til udskillelse 2 DK 173022 B1 af støv, sne og vanddråber fra køleluften til en elektrisk maskine. Denne centrifugaludskiller består af et cylindrisk hus, et luftstrømføringselement og en i tværsnit cirkelrund til det cylindriske hus fastgjort opsam-5 lingsbeholder for støv, sne og vanddråber. I det cylindriske hus er der anbragt en aksial modstrømsblæser bestående af to i forhold til hinanden roterende ventilatorer, og ved modstrømsblæserens luftudløbsside er der anbragt et aksialt luftstrømføringselement, der ved modstrømsblæ-10 serens luftudblæsningsside har radialt tredimensionalt krumme ledeskovle, som er fastgjorte i det cylindriske hus, og afbøjer luftstrømmen spiralformet rundt om luftstrømføringselementet, og ved dets ende er luftstrømføringselementet forsynet med radialt tredimensionalt mod-15 sat krumme ledeskovle, der indvendigt er fastgjorte til den cylindriske opsamlingsbeholder, der er forbundet med det cylindriske hus og har en cirkelringformet åbning i retning mod modstrømsblæseren.

Opsamlingsbeholderen er udformet snegleformet og har en 20 dyseformet udløbsåbning, og opsamlingsbeholderens sneglegang forløber faldende i retning mod denne udløbsåbning.

Bortset fra den temmelig komplicerede konstruktion af en sådan kombination forårsager de dertil anvendte aksial-ventilatorer en betydelig og forstyrrende støjudvikling 25 ved det nødvendige høje omløbstal.

Fra GB patent nr. 821 574 kendes en støvudskiller. Støvbelastet luft strømmer enten lige nedefra eller sideværts nedefra ind i et forkammer, hvor den af faste ledeskovle bibringes en opadrettet skrueformet bevægelse mod udløbet 30 fra et skillekammer ved hjælp af en blæser. Hele den til støvudskilleren førte luft ledes gennem en ringformet spalte mellem blæseren og lamellerne. Endvidere er der 3 DK 173022 B1 anbragt blænder i udskillerhusets væg for derved at lede en del af støvet ind i et støvudtag.

Formålet med opfindelsen er med udgangspunkt i den kendte teknik at tilvejebringe en til elektriske trækkøretøjer 5 beregnet radialventilator, der har en integreret snavsudskiller, og udmærker sig ved et ringe pladsbehov, en acceptabel støjudvikling og en høj udskillelsesvirkningsgrad. Endvidere skal den også på enkel måde kunne tilpasses ændrede driftsbetingelser, f.eks. brug om vinteren.

10 Denne opgave løses ifølge opfindelsen som angivet i den kendetegnende del af kravene.

Ledeorganerne udgøres fortrinsvis af vægdele, der rager nogle få vinkelgrader ud fra væggen. På denne måde virker de som prelplader, på hvilke der kan afsætte sig interme-15 diært snavs, der imidlertid medrives på grund af den høje strømningshastighed i udstrømningskanalen.

Denne gennem disse kanaler strømmende skylleluftmængde kan tilpasses efter de herskende driftsforhold, og skyl-leluftmængder på 10-15% af hele den af radialventilatoren 20 transporterede luftmængde har vist sig at være hensigtsmæssige .

Af hensyn til stærkt skiftende driftstilstande kan ledeorganerne være udformede som indstillelige lameller, der f.eks. aktiveres ved hjælp af et fælles indstillings- og 25 arreteringsmiddel, hvilket er vigtigt ved anvendelse om vinteren, hvor store mængder fygende sne skal udskilles.

Yderligere enkeltheder og fordele ved opfindelsen forklares nærmere under henvisning til et på tegningen anskue-liggjort udførelseseksempel. På tegningen viser: 30 fig. 1 et længdesnit gennem en radialventilator med integreret snavsudskillelse.

4 DK 173022 B1 fig. 2 et tværsnit gennem radialventilatoren efter linien A-A i fig. 1, fig. 3 i forstørret målestok en variant af den i fig. 1 viste radialventilator med mulighed for indstilling af 5 ledeorganerne.

I fig. 1 er et af en motor 2 drevet radialventilatorhjul 3 anbragt koncentrisk i et cylindrisk luftføringshus 1 og fastholdes af et motorbæreelement 4. Motorbæreelementet 4 er over radiale ribber 5 understøttet på luftføringshuset 10 1. Luftføringshuset 1 er ved udstrømningssiden forbundet med et udstrømningsrør 7 ved hjælp af en flangeforbindelse 6. Den af radialventilatoren transporterede luft bliver derfra ført til de enkelte maskin- og anlægsdele, såsom luft/oliekølere, køretøjsmotorer etc., der skal kø-15 les, jvf. hertil den i afbildning 12 i det indledningsvis nævnte tidsskrift "Elektrische Bahnen" viste køling. Luftføringshuset l's indstrømningsende er ligeledes over en flangeforbindelse 8 forbundet med et indstrømningsrør 9, der fører op til luftindstrømningsåbningerne i overde-20 len af lokomotivkassen (se øverste sidebillede i afbildning 10 i det anførte tidsskrift).

I højde med radialventilatorhjulet 3 er luftføringshuset l's væg forsynet med ledeorganer. Disse består i det viste eksempel af ud fra væggen bøjede lameller 10, der 25 strækker sig ensartet fordelt over hele væggens omkreds.

Et som ringkanal udformet udskillelsesrum 11 med et i ventilatorens omløbsretning udvidet tværsnit omgiver den af de udbøjede lameller 10 dannede vægzone. Udskillelsesrummet 11 er over en flangeforbindelse 12 forbundet med 30 et rør 13, der fortrinsvis fører ned til undersiden af lokomotivkassen.

Dersom der under ventilatorens drift sammen med indsugningsluften når støv, vandstænk etc. ind i radialventila- 5 DK 173022 B1 toren, indvirker forskellig centrifugalkraft på luften og på disse massepartikler. Den afbøjning på 90° i aksial retning, der sker umiddelbart efter udstrømningen fra ventilatorhjulet, bevirker en adskillelse af luft og de 5 deri indeholdte massepartikler, idet der ved lamellerne 10 umiddelbart sker en udskillelse af massepartiklerne, der udsættes for en større centrifugalkraftpåvirkning end luften. En del af den af radialventilatoren transporterede luft (typisk 10-15%) strømmer som skylleluft gennem de 10 mellem de enkelte lameller 10 dannede åbninger (blænder) og river de udskilte massepartikler med sig på grund af den høje strømningshastighed i blænderne. Ved hjælp af udskillelsesrummets spiralform sikres, at udskillelsesvirkningen er tilnærmelsesvis ensartet over hele omkred-15 sen. I stedet for den i fig. 2 viste spiral på 360° kan der også anvendes to spiraler på hver 180°.

For at muliggøre anvendelse til forskellige mængder af snavs, f.eks. ved drift i vinterperioden, kan skylleluft-mængden forøges, ved at blænderne, f.eks. ved indstilling 20 af lamellerne 10 gøres større. Dette er som en videreud-formning af genstanden ifølge opfindelsen vist skematisk i fig. 3.

Forbindelsen mellem ventilatorens udstrømningsrum 14 og udskillelsesrummet 11 er tilvejebragt ved hjælp af åbnin-25 ger 15 i ventilatorhuset l's væg. Til de ribber, der adskiller åbningerne, er der f.eks. ved hjælp af selvklemmende hængsler 17 fastgjort som ledeorganer tjenende lameller 16. Lamellerne 16's åbningsvinkel bestemmer den skylleluftmængde, der kan strømme gennem åbningerne 15.

Claims (3)

1. Radialventilator til elektriske trækkøretøjer, dannet 5 ud i ét med en smudsudskiller og anbragt koaksialt i et cylindrisk luftføringshus (1), hvor tilstrømningen til radialventilatoren er aksial, og hvor luftføringshuset (I) danner et ringrum (14) mellem den ydre omkreds af ra-dialventilatorhjulet (3) og husets væg, i hvilket ringrum 10 (14) den af radialventilatoren fremførte luft atter ombø- jes i det væsentlige til aksialretningen, hvorved husvæggen i højde med radialventilaturhjulet (3) er forsynet med ledeorganer, såsom lameller, (10, 16), der danner derimellem liggende udstrømningskanaler (15) eller blæn-15 der, kendetegnet ved, at en brøkdel på typisk 10-15% af den i radialventilatoren (3) transporterede luft kan føres som skylleluft gennem udstrømningskanalerne (15) eller blænderne og ind i et udskillelsesrum (II) , der i det væsentlige ringformet omgiver det nævnte 20 ringrum, og at blænderne kan gøres større ved at indstille lamellerne (10; 16) så skylleluftmængden kan forøges

2. Radialventilator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at udskillelsesrummet (11) har et tværsnit, der udvider sig i radialventilatorens (3) omløbsretning. 25

3. Radialventilator ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at ledeorganerne er udformede som indstillige lameller (16), der er drejeligt fastgjorte til husvæggen.