EP0364689A1 - Fan rotor - Google Patents
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- EP0364689A1 EP0364689A1 EP19890115074 EP89115074A EP0364689A1 EP 0364689 A1 EP0364689 A1 EP 0364689A1 EP 19890115074 EP19890115074 EP 19890115074 EP 89115074 A EP89115074 A EP 89115074A EP 0364689 A1 EP0364689 A1 EP 0364689A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
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- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
- F04D29/326—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
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- F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
- F04D29/327—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans with non identical blades
Definitions
- the invention relates to a fan wheel according to the preamble of the main claim.
- a fan wheel is already known (US Pat. No. 4,358,245), in which an annoying rotating sound occurs during operation, that is to say when the fan wheel rotates, which is particularly undesirable if the fan wheel in a fan for cooling the internal combustion engine Motor vehicle is used.
- the fan wheel according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the axial fan is acoustically detuned and thereby the annoying rotary tone is at least greatly reduced.
- FIG. 1 shows a top view of a first embodiment of the fan wheel according to the invention
- FIG. 2 shows a section through the fan wheel according to FIG. 1, along the line II
- FIG. 3 shows a top view according to FIG. 1 of another embodiment of a fan wheel designed according to the invention
- FIG. 4 a plan view of a further embodiment of a fan wheel according to the invention and Figures 5 and 6 profile sections through blades of the fan wheel according to Figure 1, along the lines VV and VI-VI in an enlarged view.
- a fan wheel 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a central hub part 12, from which a number, in relation to a straight line intersecting the axis of rotation of the fan wheel 10, extend radially away from sickle-shaped curved blades 14 to 19.
- the wings are essentially in one plane of rotation.
- a further wing 20, 21 and 22 is arranged between the wings 15 and 16, 17 and 18 and between the wings 19 and 14, which has a contour deviating from the sickle shape.
- these wings 20, 21 and 22, which have a contour deviating from the sickle shape extend essentially directly in the radial direction.
- FIGS. 1 and 2 further show, the free ends of all vanes 14 to 19 and 20 to 22, which are remote from the hub part 12, are surrounded by a ring 24 connected to them, the axial extension 26 of which is greater than the radial extension 28 thereof.
- FIG. 1 further shows that the ring has a funnel-like extension on its one end face 30, which, viewed in cross section, is preferably designed as a uniform radius 32.
- the direction of rotation of the fan wheel 10 is indicated by an arrow 34 in FIG. In relation to this direction of rotation 34, the curvature of the crescent-shaped blades 14 to 19 is opposite to the direction of rotation of the fan wheel.
- the structure of the fan wheel corresponds entirely to the structure of the fan wheel according to FIGS. 1 and 2.
- all individual elements of the fan wheel according to FIG. 3 have been given the same reference numbers that were used in FIG. 1.
- An exception to this are the crescent-shaped blades, whose curvature runs in the direction of rotation of the fan wheel (arrow 134).
- These sickle-shaped, curved blades otherwise correspond entirely to the blades 14 to 19 in FIG. 1.
- the fan wheel according to FIG. 3 also has the outer ring 24 with the so-called inlet radius 32, which has already been described with reference to FIG. 2 in the previous exemplary embodiment.
- the configuration of the fan wheel according to the invention can therefore be used if the curvature of the sickle-shaped blades is opposite to the rotation of the fan wheel; but also if the curvature of the sickle-shaped blades runs in the direction of rotation of the fan wheel.
- FIG. 4 there is also a central hub 12 on which a number of blades are arranged which completely correspond to the arrangement of the blades according to the fan wheel according to FIG. 3.
- the outer ring 24 of the embodiment according to FIG. 3 is omitted, the wings have been provided with a reference number that is 100 times larger than the reference number that was used in FIG. 3.
- the direction of rotation for the fan wheel according to FIG. 4 has been indicated by an arrow 234.
- FIGS. 5 and 6 are, for example, blade profiles known in the technical field as NACA profiles with low (FIG. 5) and larger curvature (FIG. 6). Of course, the profiles are interchangeable with respect to the respective wing.
- the fan wheel has at least one blade 20, 21, 22 with a shape deviating from this shape at least between two adjacent blades 15, 16 or 17, 18 or 19, 14 of the same physical shape.
- all fan wheel shapes can be used with and without an outer ring. After all, it remains completely in all embodiments it is open whether the crescent-shaped blades bend in the direction of rotation 34 of the fan wheel or whether they bend in the opposite direction of the fan wheel.
Abstract
Es wird ein Lüfterrad vorgeschlagen, das zum Fördern insbesondere von Kühlluft dient. Das Lüfterrad umfaßt ein zentrales Nabenteil (12) und mehrere sich von diesem wegerstreckende Flügel (14-22). Um die beim Betrieb auftretenden, subjektiv störenden Geräusche entscheidend zu verringern, ist wenigstens zwischen zwei einander benachbarten Flügeln (15 und 16, 17 und 18, 19 und 14) gleicher physikalischer Gestalt zumindest ein Flügel (20, 21, 22) mit einer von dieser abweichenden Gestalt angeordnet.A fan wheel is proposed which is used to convey cooling air in particular. The fan wheel comprises a central hub part (12) and a plurality of vanes (14-22) extending therefrom. In order to decisively reduce the subjectively disturbing noises occurring during operation, at least one wing (20, 21, 22) with one of these is at least between two adjacent wings (15 and 16, 17 and 18, 19 and 14) of the same physical shape different shape arranged.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Lüfterrad nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Lüfterrad bekannt (US-PS 43 58 245), bei dem während des Betriebs, also wenn das Lüfterrad umläuft, ein störender Drehklang auftritt, der insbesondere dann unerwünscht ist, wenn das Lüfterrad bei einem Gebläse zur Kühlung des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird.The invention relates to a fan wheel according to the preamble of the main claim. Such a fan wheel is already known (US Pat. No. 4,358,245), in which an annoying rotating sound occurs during operation, that is to say when the fan wheel rotates, which is particularly undesirable if the fan wheel in a fan for cooling the internal combustion engine Motor vehicle is used.
Das erfindungsgemäße Lüfterrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Axialgebläse akustisch verstimmt und dadurch der störende Drehton zumindest stark reduziert wird.The fan wheel according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the axial fan is acoustically detuned and thereby the annoying rotary tone is at least greatly reduced.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Lüfterrads möglich.Advantageous further developments and improvements of the fan wheel specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüfterrades, Figur 2 einen Schnitt durch das Lüfterrad gemäß Figur 1, entlang der Linie I-I, Figur 3 eine Draufsicht gemäß Figur 1 auf eine andere Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Lüfterrades, Figur 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lüfterrades und die Figuren 5 und 6 Profilschnitte durch Flügel des Lüfterrades gemäß Figur 1, entlang die Linien V-V und VI-VI in vergrößerter Darstellung.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a top view of a first embodiment of the fan wheel according to the invention, FIG. 2 shows a section through the fan wheel according to FIG. 1, along the line II, FIG. 3 shows a top view according to FIG. 1 of another embodiment of a fan wheel designed according to the invention, FIG. 4 a plan view of a further embodiment of a fan wheel according to the invention and Figures 5 and 6 profile sections through blades of the fan wheel according to Figure 1, along the lines VV and VI-VI in an enlarged view.
Ein in den Figuren 1 und 2 dargestelltes Lüfterrad 10 weist einen zentralen Nabenteil 12 auf, von dem aus sich eine Anzahl, in bezug auf eine die Drehachse des Lüfterrades 10 schneidende Gerade, von sichelförmig gekrümmten Flügeln 14 bis 19 radial wegerstrecken. Die Flügel befinden sich dabei im wesentlichen in einer Drehebene. Wie Figur 1 zeigt, ist zwischen den Flügeln 15 und 16, 17 und 18 sowie zwischen den Flügeln 19 und 14 je ein weiterer Flügel 20, 21 und 22 angeordnet, der eine von der Sichelform abweichende Kontur aufweist. Im konkreten Fall gemäß dem Ausführungsbeispiel erstrecken sich diese eine von der Sichelform abweichenden Kontur aufweisenden Flügel 20, 21 und 22 im wesentlichen direkt in radialer Richtung. Es sind also beim Ausführungsbeispiel sechs Flügel mit einer sichelförmigen Kontur und drei Flügel mit einer von der sichelförmigen Kontur abweichenden Kontur vorhanden. Dabei ist die Verteilung der Flügel gleichmäßig. Es ist jedoch auch denkbar, daß zwischen einander benachbarten Flügeln mit der Sichelform mehrere Flügel mit einer von der Sichelform abweichenden Kontur angeordnet sind. Wie die Figuren 1 und 2 weiter zeigen, sind die freien, von dem Nabenteil 12 abliegenden Enden aller Flügel 14 bis 19 bzw. 20 bis 22 von einem mit diesen verbundenen Ring 24 umgeben, dessen axiale Erstreckung 26 größer ist als dessen radiale Erstreckung 28. Weiter zeigt Figur 1, daß der Ring an seiner einen Stirnseite 30 eine trichterartige Er-weiterung aufweist, die im Querschnitt gesehen vorzugsweise als gleichförmiger Radius 32 ausgebildet ist. Weiter ist in Figur 1 mit einem Pfeil 34 die Drehrichtung des Lüfterrades 10 angegeben. Bezogen auf diese Drehrichtung 34 ist die Krümmung der sichelförmigen Flügel 14 bis 19 der Lüfterraddrehrichtung entgegengerichtet.A
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 entspricht der Aufbau des Lüfterrades völlig dem Aufbau des Lüfterrades gemäß den Figuren 1 und 2. Aus diesem Grund sind alle Einzelelemente des Lüfterrades gemäß Figur 3 mit den gleichen Bezugszahlen versehen worden, die in Figur 1 verwendet worden sind. Eine Ausnahme davon bilden die sichelförmig gekrümmten Flügel, deren Krümmung in Lüfterraddrehrichtung (Pfeil 134) verläuft. Diese sichelförmig gekrümmten Flügel entsprechen sonst aber völlig den Flügeln 14 bis 19 in Figur 1. Weiter weist das Lüfterrad gemäß Figur 3 auch den Außenring 24 mit dem sogenannten Einlaufradius 32 auf, der anhand der Figur 2 beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel schon beschrieben worden ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lüfterrades kann also Verwendung finden wenn die Krümmung der sichelförmigen Flügel der Lüfterraddrehung entgegengerichtet ist; aber auch dann wenn die Krümmung der sichelförmigen Flügel in Lüfterraddrehrichtung verläuft.In the embodiment according to FIG. 3, the structure of the fan wheel corresponds entirely to the structure of the fan wheel according to FIGS. 1 and 2. For this reason, all individual elements of the fan wheel according to FIG. 3 have been given the same reference numbers that were used in FIG. 1. An exception to this are the crescent-shaped blades, whose curvature runs in the direction of rotation of the fan wheel (arrow 134). These sickle-shaped, curved blades otherwise correspond entirely to the
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist ebenfalls eine zentrale Nabe 12 vorhanden, an der eine Anzahl von Flügel angeordnet sind, die völlig mit der Anordnung der Flügel gemäß dem Lüfterrad entsprechend Figur 3 übereinstimmt. Da jedoch bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 der Außenring 24 der Ausführungsform gemäß Figur 3 entfällt, sind die Flügel mit einer Bezugszahl versehen worden, die um die Zahl 100 größer ist als die Bezugszahl, die in Figur 3 Verwendung gefunden hat. Die Drehrichtung für das Lüfterrad gemäß Figur 4 ist mit einem Pfeil 234 angegeben worden. Es ist jedoch aber auch denkbar, das Lüfterrad gemäß Figur 4 in Gegenrichtung drehen zu lassen. Aus diesem Grund ist in Figur 4 ein dem Pfeil 234 entgegengerichteter, gestrichelt gezeichneter Pfeil 334 angegeben worden. Die Ausführungsform des Lüfterrades gemäß Figur 4 kann also ebenfalls so verwendet werden, daß die Krümmung der sichelförmigen Flügel 114 bis 119 der Lüfterraddrehrichtung entgegengerichtet ist (Pfeil 234). Andererseits ist aber auch denkbar, das Lüfterrad gemäß Figur 4 so zu betreiben, daß die Krümmung der sichelförmigen Flügel 114 bis 119 in Lüfterraddrehrichtung (Pfeil 334) verläuft.In the embodiment according to FIG. 4, there is also a
Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Lüfterrades ist darin zu sehen, daß sich die Queschnittsprofile der Flügel 14 bis 19 bzw. 114 bis 119 mit der Sichelform, von den Querschnittsprofilen der Flügel 20 bis 22 bzw. 120 bis 122 deren Kontur von der Sichelform abweicht, unterscheiden können. Beispiele der verschiedenen Querschnittsprofile sind in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Dabei handelt es sich beispielsweise um in der Fachwelt als NACA-Profil mit geringer (Figur 5) und mit größerer Wölbung (Figur 6) bekannter Schaufelprofile. Selbstverständlich sind die Profile bezüglich der jeweiligen Flügel austauschbar.Another special feature of the fan wheel according to the invention can be seen in the fact that the cross-sectional profiles of the
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß das Lüfterrad wenigstens zwischen zwei einander benachbarten Flügeln 15, 16 bzw. 17, 18 bzw. 19, 14 gleicher physikalischer Gestalt zumindest ein Flügel 20, 21, 22 mit einer von dieser Gestalt abweichenden Gestalt aufweist. Weiter sind sämtliche Lüfterradformen mit und ohne Außenring anwendbar. Schließlich bleibt es auch bei allen Ausführungsformen völlig offen, ob die sichelförmigen Flügel in Drehrichtung 34 des Lüfterrades krümmen oder ob sie sich der Lüfterraddrehrichtung entgegenkrümmen.All of the exemplary embodiments have in common that the fan wheel has at least one
Es ist jedoch auch denkbar, daß an einem Lüfterrad sich die Querschnittsprofile der Flügel voneinander unterscheiden. Dies kann sowohl einzelne Flügel oder Gruppen von Flügeln betreffen, unabhängig davon wie deren Gestalt in bezug aufeinander ausgebildet sind.However, it is also conceivable that the cross-sectional profiles of the blades differ from one another on a fan wheel. This can affect both individual wings or groups of wings, regardless of how their shape is designed in relation to one another.
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