EP1081388A1 - Ventilator - Google Patents

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EP1081388A1
EP1081388A1 EP99117074A EP99117074A EP1081388A1 EP 1081388 A1 EP1081388 A1 EP 1081388A1 EP 99117074 A EP99117074 A EP 99117074A EP 99117074 A EP99117074 A EP 99117074A EP 1081388 A1 EP1081388 A1 EP 1081388A1
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EP
European Patent Office
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impeller
brush
fan
fan according
brush sections
Prior art date
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EP99117074A
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English (en)
French (fr)
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EP1081388B1 (de
Inventor
Rolf Dipl.-Ing. Fichter
Ralf Dipl.-Ing. Widmann
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LTG AG
Original Assignee
LTG Lufttechnische Komponenten GmbH
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Publication date
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Priority to EP99117074A priority Critical patent/EP1081388B1/de
Priority to DE59912116T priority patent/DE59912116D1/de
Priority to JP2000004399A priority patent/JP2001082395A/ja
Priority to US09/491,412 priority patent/US6290456B1/en
Publication of EP1081388A1 publication Critical patent/EP1081388A1/de
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Publication of EP1081388B1 publication Critical patent/EP1081388B1/de
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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
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/422—Discharge tongues
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/164—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel

Definitions

  • the invention relates to a fan with the The preamble of claim 1 mentioned features.
  • a fan is known from DE 30 48 571 A1, which is designed as a cross-flow fan. Between its suction side and its pressure side an undeformable locking device arranged, the with the cross flow fan also as a vortex generator can serve. Between the impeller respectively the fan blades arranged on the impeller and a sealing gap is formed in the locking device. This sealing gap is in the known locking element also necessary because the impeller is always one Has residual unbalance, does not run 100 percent and / or for example with shock loads dynamic deformation occurs during operation.
  • the aerodynamic properties of the cross flow fan However, are among other things the size of the Sealing gap dependent.
  • DE 195 27 605 A1 includes one Locking device known between a stator and a rotor of a turbomachine is arranged.
  • the locking device can be designed as a brush be the gap with their bristle ends very much keeps small.
  • this variant has the disadvantage that that a clearly audible rotating sound when rotating Rotor is generated.
  • the rotating sound can be as Whistle or howl can be heard.
  • it can be annoying for the users of the fans be when this rotating sound occurs.
  • the ventilator has an impeller, which has several fan blades owns. Furthermore, between the suction side and Pressure side of the fan a locking device arranged. According to the locking device as a strip-shaped brush with several to each other spaced brush sections formed. It has surprisingly been found that with the locking device according to the invention the noise emission of the fan significantly reduced is, although now several brush sections with their ends arranged opposite the impeller are. It is also advantageous that the locking device is designed as a brush Sealing gap can be set very small what the aerodynamic properties of the fan favorably influenced.
  • the invention Locking device is not only on cross-flow fans limited of the type mentioned. Rather, the invention Locking device also for radial fans and use in so-called axial fans, the have a propeller or the like as an impeller.
  • the locking device according to the invention is also here arranged between suction and pressure side.
  • the impeller is designed as a cross-flow fan impeller is and that the brush sections in the direction of travel are spaced from each other. When rotating of the impeller - if you look at a fan blade - So this moves on two brush sections one after the other.
  • the impeller as a cross flow fan impeller trained, it is preferably provided that the Locking device on a vortex generator of the cross flow fan is arranged or the vortex former forms.
  • this is Impeller designed as an axial fan impeller and the brush sections are transverse to the direction of travel spaced from each other.
  • the Locking device all around at least in regions is arranged in a housing opening in which the Axial fan impeller is present or is stored.
  • the locking device according to the invention achieved that the pressure equalization between pressure side and suction side can be significantly reduced because of the brush-shaped design of the locking element an infinitesimally smaller, i.e. towards zero outgoing sealing gap can be realized.
  • a cross flow fan is provided that the Brush sections also transverse to the direction of the Impeller are spaced from each other. It has Surprisingly shown that with such Blocking element the noise emission even further can be reduced.
  • the brush sections also spaced apart from one another in the running direction of the impeller are arranged. This also applies to the axial fan further noise reduction possible.
  • An embodiment is particularly preferred a fan where the locking device is accurate has two brush sections. This configuration is advantageous in that at low Comparatively very good noise reduction is achieved.
  • An embodiment is also preferred in the the brush sections that are towards the Extend impeller, run parallel to each other.
  • it can be provided that the distance between the brush sections in the direction enlarged to the impeller.
  • a V-shaped arrangement of the brush sections provided his.
  • An embodiment of the locking device is preferred, has the brush sections that form continuous stripes.
  • the brush sections preferably over the entire length of the Extend impeller.
  • the brush sections revolve are arranged in the housing so that a closed Strip is formed.
  • the strip-shaped brush sections bristle-free zones on. So the brush sections are not trained throughout.
  • a bristle section can also several individual tufts of bristles can be provided, which are arranged in a row next to each other.
  • Another embodiment of a locking device is characterized in that the impeller facing ends of the bristles of the brush sections have different distances from the impeller. With this configuration can be different by means of a long bristled brush advantages mentioned above can be achieved.
  • Polyamide is preferably used as the bristle material.
  • the Bristles - especially on their impeller facing End polyamide are provided.
  • suitable others to use materials.
  • the bristle metals preferably steel, or Metal alloys, thin metal strips or -Wires, horn or composite materials are provided be, for example coated with plastic Find metal wires.
  • the bristle metals preferably steel, or Metal alloys, thin metal strips or -Wires, horn or composite materials are provided be, for example coated with plastic Find metal wires.
  • an inserted plastic film between the bristles advantageous.
  • bristles natural bristles can also be used.
  • the locking device a single-row strip brush is like, for example in the aforementioned DE 195 27 605 A1 is shown, this single-row strip brush for Formation of the brush sections, however, a brush expansion element having. This can be done if necessary subsequently on a single-row strip brush be attached.
  • the bristle spreading element introduced so that part of the bristles - figuratively seen - to the left and the other part to the right is deflected.
  • the bristle expansion element is preferred moved so far between the bristles until it almost touches the bristle holder.
  • Figure 1 shows a cross-flow fan in side view 1, which comprises a housing 2.
  • a housing 2 On the housing 2 is an air guiding device 3, which a Air baffle 4 and a so-called vortex former 5 includes.
  • the cross flow fan 1 a rotatably mounted impeller 6, which can be driven in rotation is. With the cross-flow fan it will Impeller 6 is rotated about its longitudinal axis 7.
  • the impeller 6 has fan blades 8, those between two axially spaced, not shown Support discs are held.
  • When rotating the impeller 6 forms on the cross flow fan 1 a suction side 9 and a pressure side 10 out.
  • the direction of rotation of the impeller 6 is thus in Clockwise set what is indicated by an arrow 11 is indicated.
  • the cross-flow fan 1 has a locking device 12 on that between the suction side 9 and the Print page 10 is arranged.
  • the locking device 12 at the end 13 of the vortex generator 5 on the impeller side is arranged.
  • the locking device 12 is as strip-shaped brush 14 formed, the multiple here includes two, brush sections 15 and 16.
  • the brush sections 15 and 16 extend in Direction to the outer surface of the impeller, i.e. in Direction to the fan blades 8.
  • the impeller side Have ends of the brush sections 16 and 17 seen in the direction of rotation 11 of the impeller 6 one Distance from each other.
  • the present embodiment 1 form the brush sections 15 and 16 - seen in cross section - a V.
  • FIG. 2 schematically shows an axial fan 18, which has an impeller 19 which is about an axis of rotation 20 is rotatably mounted.
  • the impeller has fan blades 21, which extends from an impeller core 22 extend radially outward.
  • the impeller 19 is in a housing 23 which has an opening 24 has. That within the breakthrough 24th arranged impeller 19 generates a during operation Suction side 25 and a pressure side 26 like this Figure 3 can be seen.
  • a locking device 27 is arranged, which is designed as a strip-shaped brush 28 is.
  • the brush 28 has two Brush sections 29 and 30, which differ from the Breakthrough 24 in the direction of the fan blades 21 extend. It can be seen that the brush sections 29 and 30 fastened in a bristle carrier 32 are arranged on the opening 24. The impeller-side ends of the brush sections 29 and 30 point across the direction of rotation 32 of the Impeller 19- a distance from each other. In the present Embodiment extend the Brush sections 29 and 30 starting from the bristle holder 31- V-shaped towards the fan blades 21.
  • the strip-shaped Brush 28 revolving within the opening 24 is trained. It can be a striped brush 28 may be provided as an elongated brush is present, but their ends are attached to each other are, so that a circular, closed contour results. In Figure 2 are only some bristles 33 of the brush 28 are shown.
  • Figure 4 shows a locking device 12 or 27, the V-shaped brush sections 15 or 29 and 16 or 30 having. From Figure 4 it can be seen that a single-row strip-shaped brush 12 respectively 27 is used, but the bristles 33 divided by means of a bristle spreading element 34 and kept apart so that the impeller side Ends of the brush sections 15, 16, 29, 30 have the above-mentioned distance from each other. It can be provided that for fixing the Bristle spreading element on the bristle holder 17 respectively 31 can be determined.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the Locking device 12 or 27. Same Parts like in the previous figures are with provided the same reference numerals. In this respect, is on referenced their description. The following is therefore only dealt with differences.
  • Figure 8 shows a third embodiment of a Locking device 12 or 27, in which the Brush sections 15, 29 and 16, 30 thereby are formed that bristles 33 with different Length or the Bristles 33 subsequently cut off at their ends be so they have different distances to the impeller 8, 19.
  • the one shown in Figure 8 Brush 14 or 28 can be designed in this way be that the bristle ends are generally triangular or sawtooth-shaped contour.
  • the locking device 12 or 27 the impeller 6 and 19 are assigned to the peaks 36 and 37 in succession with the rotating impeller touched by the fan blades 8 or the fan blades 8 in succession at the tips 36 and 37 walk past.
  • the brush sections 15, 29 and 16, 30 formed all round closed, so that the fan blades 21 with rotation of the impeller 19 to the Run around tips 36 and 37.
  • the tips 36, 37 are so aligned that the brush sections lie transverse to the direction of rotation 32.
  • the bristle sections 8 have bristle-free zones 35, as shown in Figure 7.
  • FIG. 9 shows a fourth exemplary embodiment a locking device 12 or 27.
  • the brush sections 15, 29 and 16, 30 a distance from each other have, but are not arranged in a V-shape, as in the previous embodiments is given, but essentially parallel to each other.
  • the brush sections are formed by individual bristle tufts 38, with a plurality of bristle tufts 38 in series with one another are arranged so that this row transversely (cross flow fan) or in the direction of rotation (axial flow fan) lies.
  • individual bristle tufts 38 of a brush section 15 or 29 are spaced apart.
  • the Tufts of bristles 38 can, however, also be so close together be arranged that quasi a continuous Brush section 15 and 29 formed is.
  • the bristle tufts 38 of the other brush section 16 and 30 are preferably like this attached to the bristle carrier 17 or 31, that they have a bristle-free zone 35 of the brush section 15 and 29 arranged opposite one another are.
  • the individual tufts of bristles 38 each Brush sections 15, 29 and 16, 30, respectively are staggered like this can be seen from Figure 10.
  • Figure 11 shows a further embodiment an axial fan, which is essentially the Embodiment of Figure 2 corresponds. Differently is just that the striped Brush 28 not on the opening 24, but on the radial ends of the fan blades 21 attached is. The free ends of the bristles 33 of the brush 28 form an infinitesimal gap for breakthrough 24. In the embodiment of Figure 11 is running thus the brush 28 with the impeller.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilator (1,18) mit einem Laufrad (6,19), das mehrere Lüfterschaufeln (8,21) besitzt, und mit einer zwischen Saugseite (9,15) und Druckseite (10,26) des Ventilators (1,18) angeordneten Sperreinrichtung (12,27). Es ist vorgesehen, daß die Sperreinrichtung (12,27) als streifenförmige Bürste (14,28) mit mehreren zueinander beabstandet liegenden Bürstenabschnitten (15,16;29,30) ausgebildet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilator mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Aus der DE 30 48 571 A1 ist ein Ventilator bekannt, der als Querstromventilator ausgebildet ist. Zwischen seiner Saugseite und seiner Druckseite ist eine unverformbare Sperreinrichtung angeordnet, die beim Querstromventilator auch als Wirbelbildner dienen kann. Zwischen dem Laufrad beziehungsweise den an dem Laufrad angeordneten Lüfterschaufeln und der Sperreinrichtung ist ein Dichtspalt ausgebildet. Dieser Dichtspalt ist bei dem bekannten Sperrelement auch notwendig, da das Laufrad stets eine Restunwucht aufweist, nicht hundertprozentig rundläuft und/oder zum Beispiel bei Schockbelastungen eine dynamische Verformung im Betrieb auftritt. Die aerodynamischen Eigenschaften des Querstromventilators sind jedoch unter anderem von der Größe des Dichtspalts abhängig.
Aus der DE 195 27 605 A1 ist unter anderem eine Sperreinrichtung bekannt, die zwischen einem Stator und einem Rotor einer Turbomaschine angeordnet ist. Die Sperreinrichtung kann als Bürste ausgebildet sein, die mit ihren Borstenenden den Spalt sehr klein hält. Bei dieser Variante ist jedoch nachteilig, daß ein deutlich hörbarer Drehklang bei rotierendem Rotor erzeugt wird. Der Drehklang kann als Pfeif- beziehungsweise Heulton wahrnehmbar sein. Für die Nutzer der Ventilatoren kann es jedoch störend sein, wenn dieser Drehklang auftritt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Ventilator der eingangs genannten Art anzugeben, der diesen Nachteil nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einem Ventilator gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 zeigt. Der Ventilator weist ein Laufrad auf, welches mehrere Lüfterschaufeln besitzt. Ferner ist zwischen Saugseite und Druckseite des Ventilators eine Sperreinrichtung angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Sperreinrichtung als streifenförmige Bürste mit mehreren zueinander beabstandet liegenden Bürstenabschnitten ausgebildet. Es hat sich überraschend gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung die Geräuschemission des Ventilators deutlich verringert ist, obwohl nunmehr mehrere Bürstenabschnitte mit ihren Enden dem Laufrad gegenüberliegend angeordnet sind. Außerdem ist vorteilhaft, daß -dadurch daß die Sperrvorrichtung als Bürste ausgebildet ist-der Dichtspalt sehr klein eingestellt werden kann, was die aerodynamischen Eigenschaften des Ventilators günstig beeinflußt. Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung ist jedoch nicht nur auf Querstromventilatoren der eingangs genannten Art beschränkt. Vielmehr läßt sich die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung auch bei Radialventilatoren und bei sogenannten Axialventilatoren verwenden, die als Laufrad einen Propeller oder dergleichen besitzen. Auch hier ist die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung zwischen Saug- und Druckseite angeordnet.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Laufrad als Querstromventilator-Laufrad ausgebildet ist und daß die Bürstenabschnitte in Laufrichtung zueinander beabstandet sind. Bei der Rotation des Laufrades -betrachtet man eine Lüfterschaufel- bewegt sich diese also an zwei Bürstenabschnitten nacheinander vorbei.
Ist das Laufrad als Querstromventilator-Laufrad ausgebildet, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Sperrvorrichtung an einem Wirbelbildner des Querstromventilators angeordnet ist oder den Wirbelbildner bildet.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Laufrad als Axialventilator-Laufrad ausgebildet und die Bürstenabschnitte sind quer zur Laufrichtung zueinander beabstandet.
Bei einem Axialventilator ist vorgesehen, daß die Sperrvorrichtung zumindest bereichsweise umlaufend in einer Gehäuseöffnung angeordnet ist, in der das Axialventilator-Laufrad vorliegt beziehungsweise gelagert ist. Bei Axialventilatoren wird mit der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung erreicht, daß der Druckausgleich zwischen Druckseite und Saugseite wesentlich verringert werden kann, da durch die bürstenförmige Ausgestaltung des Sperrelements ein infinitesimal kleiner, also gegen Null gehender Dichtspalt realisiert werden kann.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Querstromventilators ist vorgesehen, daß die Bürstenabschnitte auch quer zur Laufrichtung des Laufrads beabstandet zueinander sind. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß mit einem derartigen Sperrelement die Geräuschemission noch weiter reduziert werden kann.
Bei einem Ausführungsbeispiel eines Axialventilators ist vorgesehen, daß die Bürstenabschnitte auch in Laufrichtung des Laufrads beabstandet zueinander angeordnet sind. Somit ist auch beim Axialventilator eine weitere Geräuschreduzierung möglich.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel eines Ventilators, bei dem die Sperrvorrichtung genau zwei Bürstenabschnitte aufweist. Diese Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, als bei geringem Aufwand eine vergleichsweise sehr gute Geräuschreduzierung erreicht wird.
Bevorzugt wird weiterhin eine Ausführungsform, bei der die Bürstenabschnitte, die sich in Richtung des Laufrads erstrecken, parallel zueinander verlaufen. Alternativ kann vorgesehen sein, daß sich der Abstand zwischen den Bürstenabschnitten in Richtung zum Laufrad vergrößert. Es kann beispielsweise eine V-förmige Anordnung der Bürstenabschnitte vorgesehen sein.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform der Sperrvorrichtung, die Bürstenabschnitte aufweist, die durchgehende Streifen bilden. Für den Querstromventilator bedeutet dies, daß sich die Bürstenabschnitte vorzugsweise über die gesamte Länge des Laufrades erstrecken. Für den Axialventilator ist dabei vorgesehen, daß die Bürstenabschnitte umlaufend im Gehäuse angeordnet sind, so daß ein geschlossener Streifen gebildet ist.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weisen die streifenförmigen Bürstenabschnitte borstenfreie Zonen auf. Die Bürstenabschnitte sind also nicht durchgehend ausgebildet.
Zur Ausbildung eines Borstenabschnitts können auch mehrere einzelne Borstenbüschel vorgesehen sein, die in Reihe nebeneinander angeordnet sind.
Ein anderes Ausführungsbeispiel einer Sperrvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die dem Laufrad zugewandten Enden der Borsten der Bürstenabschnitte unterschiedlichen Abstand zum Laufrad aufweisen. Mit dieser Ausgestaltung kann mittels einer unterschiedlich lange Borsten aufweisenden Bürste die vorstehend erwähnten Vorteile erreicht werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die borstenfreien Zonen eines Bürstenabschnitts Borsten aufweisende Zonen des anderen Bürstenabschnitts gegenüberliegen. Somit sind die nicht durchgehend ausgebildeten Bürstenabschnitte versetzt zueinander angeordnet.
Bevorzugt wird als Borstenmaterial Polyamid verwendet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Borsten -insbesondere an ihren dem Laufrad zugewandten Enden- Polyamid aufweisen. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, geeignete andere Materialien zu verwenden. So können beispielsweise für die Borsten Metalle, vorzugsweise Stahl, oder Metall-Legierungen, dünne Metallstreifen oder -drähte, Horn- oder Verbundwerkstoffe vorgesehen sein, beispielsweise mit Kunststoff beschichtete Metalldrähte Verwendung finden. Ebenso ist eine Ausführungsform mit einer eingelegten Kunststoff-Folie zwischen den Borsten vorteilhaft. Als Borsten können auch Naturborsten eingesetzt sein.
Besonders bevorzugt wird allerdings ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Sperrvorrichtung eine einreihige Streifenbürste ist, wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 195 27 605 A1 gezeigt ist, diese einreihige Streifenbürste zur Ausbildung der Bürstenabschnitte jedoch ein Bürstenspreizelement aufweist. Dieses kann gegebenenfalls nachträglich an einer einreihigen Streifenbürste angebracht werden. Mit anderen Worten, zwischen die Borsten wird das Borstenspreizelement eingebracht, so daß ein Teil der Borsten -bildlich gesehen- nach links und der andere Teil nach rechts ausgelenkt wird. Bevorzugt wird dabei das Borstenspreizelement so weit zwischen die Borsten bewegt, bis es nahezu am Borstenträger anliegt.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
in Seitenansicht einen Querstromventilator,
Figur 2
einen Axialventilator,
Figur 3
den Axialventilator in Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in Figur 2,
Figur 4
eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Sperreinrichtung,
Figur 5
eine Draufsicht auf die Sperreinrichtung nach Figur 4,
Figur 6
eine Seitenansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sperreinrichtung,
Figur 7
eine Draufsicht auf die Sperreinrichtung nach Figur 6,
Figur 8
ein drittes Ausführungsbeispiel einer Sperreinrichtung,
Figur 9
eine Seitenansicht einer Sperreinrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
Figur 10
eine Draufsicht auf die Sperreinrichtung nach Figur 9 und
Figur 11
ein Axialventilator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt in Seitenansicht einen Querstromventilator 1, der ein Gehäuse 2 umfaßt. Am Gehäuse 2 ist eine Luftleiteinrichtung 3 ausgebildet, die ein Luftleitblech 4 und einen sogenannten Wirbelbildner 5 umfaßt. Ferner weist der Querstromventilator 1 ein drehbar gelagertes Laufrad 6 auf, das drehantreibbar ist. Beim Querstromventilator wird das Laufrad 6 um seine Längsachse 7 in Rotation versetzt. Das Laufrad 6 weist Lüfterschaufeln 8 auf, die zwischen zwei axial beabstandeten, nicht dargestellten Stützscheiben gehalten sind. Bei der Rotation des Laufrads 6 bildet sich am Querstromventilator 1 eine Saugseite 9 und eine Druckseite 10 aus. Die Drehrichtung des Laufrads 6 ist somit im Uhrzeigersinn festgelegt, was durch einen Pfeil 11 angedeutet ist.
Der Querstromventilator 1 weist eine Sperreinrichtung 12 auf, die zwischen der Saugseite 9 und der Druckseite 10 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Querstromventilators 1 ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Sperreinrichtung 12 am laufradseitigen Ende 13 des Wirbelbildners 5 angeordnet ist. Die Sperreinrichtung 12 ist als streifenförmige Bürste 14 ausgebildet, die mehrere, hier zwei, Bürstenabschnitte 15 und 16 umfaßt. Ausgehend von einem Borstenträger 17 der Bürste 14, der am Ende 13 des Wirbelbildners angebracht ist, erstrecken sich die Bürstenabschnitte 15 und 16 in Richtung zur Mantelfläche des Laufrads, also in Richtung zu den Lüfterschaufeln 8. Die laufradseitigen Enden der Bürstenabschnitte 16 und 17 weisen -in Drehrichtung 11 des Laufrads 6 gesehen- einen Abstand zueinander auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bilden die Bürstenabschnitte 15 und 16 -im Querschnitt gesehen- ein V.
Figur 2 zeigt schematisch einen Axialventilator 18, der ein Laufrad 19 aufweist, das um eine Drehachse 20 drehbar gelagert ist. Das Laufrad weist Lüfterschaufeln 21 auf, die sich von einem Laufradkern 22 radial nach außen erstrecken. Das Laufrad 19 ist in einem Gehäuse 23 angeordnet, welches einen Durchbruch 24 aufweist. Das innerhalb des Durchbruchs 24 angeordnete Laufrad 19 erzeugt im Betrieb eine Saugseite 25 und eine Druckseite 26, wie dies aus Figur 3 ersichtlich ist.
Zwischen dem Durchbruch 24 und den Enden der Lüfterschaufeln 21 ist eine Sperreinrichtung 27 angeordnet, die als streifenförmige Bürste 28 ausgebildet ist. Gemäß Figur 3 weist die Bürste 28 zwei Bürstenabschnitte 29 und 30 auf, die sich von dem Durchbruch 24 in Richtung zu den Lüfterschaufeln 21 erstrecken. Es ist ersichtlich, daß die Bürstenabschnitte 29 und 30 in einem Borstenträger 32 befestigt sind, der am Durchbruch 24 angeordnet ist. Die laufradseitigen Enden der Bürstenabschnitte 29 und 30 weisen -quer zur Drehrichtung 32 des Laufrads 19- einen Abstand zueinander auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Bürstenabschnitte 29 und 30 -ausgehend vom Borstenträger 31- V-förmig in Richtung zu den Lüfterschaufeln 21.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die streifenförmige Bürste 28 innerhalb des Durchbruchs 24 umlaufend ausgebildet ist. Es kann eine streifenförmige Bürste 28 vorgesehen sein, die als langgestreckte Bürste vorliegt, ihre Enden jedoch aneinander befestigt sind, so daß sich insgesamt eine kreisförmige, geschlossene Kontur ergibt. In Figur 2 sind lediglich einige Borsten 33 der Bürste 28 dargestellt.
Figur 4 zeigt eine Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27, die V-förmig angeordnete Bürstenabschnitte 15 beziehungsweise 29 und 16 beziehungsweise 30 aufweist. Aus Figur 4 ist ersichtlich, daß eine einreihige streifenförmige Bürste 12 beziehungsweise 27 verwendet ist, wobei jedoch die Borsten 33 mittels eines Borstenspreizelements 34 aufgeteilt und auseinandergehalten werden, so daß die laufradseitigen Enden der Bürstenabschnitte 15, 16, 29, 30 den vorstehend erwähnten Abstand zueinander aufweisen. Es kann vorgesehen sein, daß zur Fixierung des Borstenspreizelements dieses am Borstenträgerl7 beziehungsweise 31 festlegbar ist.
Aus Figur 5, die eine Draufsicht auf die Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27 der Figur 4 zeigt, ist ersichtlich, daß die Bürstenabschnitte 15, 29, 16, 30 als durchgehende Streifen ausgebildet sind, also überall Borsten 33 vorgesehen sind. Es ist auch ersichtlich, daß sich das Borstenspreizelement 34 über die gesamte Länge der Bürstenabschnitte 15, 29, 16, 30 erstreckt.
Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27. Gleiche Teile wie in den vorangegangenen Figuren sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Insofern wird auf deren Beschreibung verwiesen. Im folgenden wird daher lediglich auf Unterschiede eingegangen.
Im Unterschied zu der Bürste 24 beziehungsweise 28 nach Figuren 4 und 5 sind hier die einzelnen Borsten 33 nicht mittig mittels des Borstenspreizelements 34 aufgeteilt, sondern abschnittweise nach links und rechts ausgelenkt. Die so gebildeten Bürstenabschnitte 15, 29 beziehungsweise 16, 30 sind also nicht durchgehend ausgebildet, sondern weisen zwischen sich borstenfreie Zonen 35 auf. Mithin weisen die Bürstenabschnitte nicht nur in Drehrichtung 11, 32 des Laufrads 6, 19, sondern auch quer dazu einen Abstand zueinander auf. Die Bürstenabschnitte 15, 25 liegen zu den Bürstenabschnitten 16, 30 "auf Lücke" (Figur 7).
Figur 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27, bei der die Bürstenabschnitte 15, 29 beziehungsweise 16, 30 dadurch gebildet werden, daß Borsten 33 mit unterschiedlicher Länge verwendet werden oder aber die Borsten 33 nachträglich an ihren Enden abgeschnitten werden, so daß sie unterschiedliche Abstände zum Laufrad 8, 19 aufweisen. Die in Figur 8 gezeigte Bürste 14 beziehungsweise 28 kann so ausgebildet sein, daß die Borstenenden insgesamt eine dreieckförmige beziehungsweise sägezahnförmige Kontur bilden. Sind -wie in Figur 8 dargestellt- zwei dreiekkige Spitzen 36 und 37 vorgesehen, kann die Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27 so dem Laufrad 6 beziehungsweise 19 zugeordnet werden, daß die Spitzen 36 und 37 bei rotierendem Laufrad nacheinander von den Lüfterschaufeln 8 berührt beziehungsweise die Lüfterschaufeln 8 nacheinander an den Spitzen 36 und 37 vorbeilaufen. Es ist jedoch auch möglich, daß mehrere Spitzen 36, 37 vorgesehen sind, also mehr als zwei Bürstenabschnitte gebildet sind.
Sofern die Sperreinrichtung 12, 27 gemäß Figur 8 an dem Gehäuse 23 des Axialventilators 18 angeordnet ist, sind die Bürstenabschnitte 15, 29 und 16, 30 umlaufend geschlossen ausgebildet, so daß die Lüfterschaufeln 21 bei Rotation des Laufrads 19 an den Spitzen 36 und 37 entlang umlaufen. Die Spitzen 36, 37 sind also so ausgerichtet, daß die Bürstenabschnitte quer zur Drehrichtung 32 liegen. Selbstverständlich ist es möglich, daß die Borstenabschnitte nach Figur 8 borstenfreie Zonen 35 aufweisen, wie dies in Figur 7 dargestellt ist.
Schließlich zeigt Figur 9 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Sperreinrichtung 12 beziehungsweise 27. Es ist ersichtlich, daß die Bürstenabschnitte 15, 29 und 16, 30 zwar einen Abstand zueinander aufweisen, jedoch nicht V-förmig angeordnet sind, wie dies bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gegeben ist, sondern im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Selbstverständlich können die Bürstenabschnitte 15, 29 und 16, 30 nach Figuren 3 bis 8 auch parallel zueinander liegen. Es kann vorgesehen sein, daß die Bürstenabschnitte durch einzelne Borstenbüschel 38 gebildet werden, wobei mehrere Borstenbüschel 38 in Reihe zueinander angeordnet sind, so daß diese Reihe quer (Querstromventilator) oder in Laufrichtung (Axialstromventilator) liegt. Es kann vorgesehen sein, daß einzelne Borstenbüschel 38 eines Bürstenabschnitts 15 oder 29 einen Abstand zueinander aufweisen. Die Borstenbüschel 38 können jedoch auch so nahe beieinander angeordnet sein, daß quasi ein durchgehender Bürstenabschnitt 15 beziehungsweise 29 gebildet ist. Die Borstenbüschel 38 des anderen Bürstenabschnitts 16 beziehungsweise 30 sind vorzugsweise so am Borstenträger 17 beziehungsweise 31 angebracht, daß sie einer borstenfreien Zone 35 des Bürstenabschnitts 15 beziehungsweise 29 gegenüberliegend angeordnet sind. Die einzelnen Borstenbüschel 38 jedes Bürstenabschnitts 15, 29 beziehungsweise 16, 30 sind also versetzt zueinander angeordnet, wie dies aus Figur 10 ersichtlich ist.
Im übrigen sind in den Figuren 1 bis 10 gleiche beziehungsweise gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Auf deren jeweilige Beschreibung zu den einzelnen Figuren wird daher verwiesen.
Die Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Axialventilators, das im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 entspricht. Unterschiedlich ist lediglich, daß die streifenförmige Bürste 28 nicht am Durchbruch 24, sondern an den radialen Enden der Lüfterschaufeln 21 befestigt ist. Die freien Enden der Borsten 33 der Bürste 28 bilden einen infinitesimalen Spalt zum Durchbruch 24. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 11 läuft somit die Bürste 28 mit dem Laufrad um.

Claims (17)

  1. Ventilator (1,18) mit einem Laufrad (6,19), das mehrere Lüfterschaufeln (8,21) besitzt, und mit einer zwischen Saugseite (9,15) und Druckseite (10,26) des Ventilators (1,18) angeordneten Sperreinrichtung (12,27), dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (12,27) als streifenförmige Bürste (14,28) mit mehreren zueinander beabstandet liegenden Bürstenabschnitten (15,16;29,30) ausgebildet ist.
  2. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (8) als Querstromventilator-Laufrad ausgebildet ist und daß die Bürstenabschnitte (15,16) in Laufrichtung (11) zueinander beabstandet sind.
  3. Ventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (12) an einen Wirbelbildner (5) des Querstromventilators (1) angeordnet ist oder den Wirbelbildner (5) bildet.
  4. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (19) als Axialventilator-Laufrad ausgebildet ist und daß die Bürstenabschnitte (29,30) quer zur Laufrichtung (32) zueinander beabstandet sind.
  5. Ventilator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (27) zumindest bereichsweise umlaufend in einer Gehäuseöffnung (24) angeordnet ist, in der das Axialventilator-Laufrad vorliegt.
  6. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Querstromventilator (1) die Bürstenabschnitte (15,16) auch quer zur Laufrichtung (11) des Laufrads (6) beabstandet zueinander sind.
  7. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Axialventilator die Bürstenabschnitte (29,30) auch in Laufrichtung (32) des Laufrads (19) beabstandet zueinander sind.
  8. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (12,27) zwei Bürstenabschnitte (15,16;29,30) aufweist.
  9. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenabschnitte (15,16;29,30) in Richtung zum Laufrad (8,19) parallel zueinander verlaufen.
  10. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenabschnitte (15,16;29,30) in Richtung zum Laufrad (8,19) einen sich vergrößernden Abstand zueinander aufweisen.
  11. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenabschnitte (15,16,29,30) durchgehende Streifen bilden.
  12. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Bürstenabschnitte (15,16;29,30) borstenfreie Zonen (35) aufweisen.
  13. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bürstenabschnitt (15,16,29,30) mehrere Borstenbüschel (38) aufweist, die in Reihe nebeneinander angeordnet sind.
  14. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Laufrad (8,19) zugewandten Enden der Borsten (33) der Bürstenabschnitte (15,16;29,30) unterschiedlichen Abstand zum Laufrad (8;19) aufweisen.
  15. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die borstenfreien Zonen (35) eines Bürstenabschnitts (15,16,29,30) Borsten (33) aufweisende Zonen des anderen Bürstenabschnitts (15,16,29,30) gegenüberliegen.
  16. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (12,27) eine einreihige Streifenbürste ist, die zur Ausbildung der Bürstenabschnitte (15,16,29,30) ein Borstenspreizelement (34) aufweist.
  17. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten aus Polyamid und/oder Matall und/oder Naturfasern bestehen oder mindestens eines der genannten Materialien aufweisen oder Naturborsten sind.
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