EP1367262A2 - Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern - Google Patents

Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern Download PDF

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EP1367262A2
EP1367262A2 EP03009743A EP03009743A EP1367262A2 EP 1367262 A2 EP1367262 A2 EP 1367262A2 EP 03009743 A EP03009743 A EP 03009743A EP 03009743 A EP03009743 A EP 03009743A EP 1367262 A2 EP1367262 A2 EP 1367262A2
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EP
European Patent Office
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guide vane
vane ring
impeller
air
protective grille
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EP1367262A3 (de
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Franz Summerer
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Hans Guentner GmbH
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Hans Guentner GmbH
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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
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/542—Bladed diffusers
    • 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
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards

Definitions

  • the invention relates to a protection against accidental contact for fans, in particular of air coolers, consisting of a housing having an air inlet and an air outlet with a lamellar pack through which coolant tubes pass and a fan driven by an electric motor in the area of the air outlet, the impeller of which is assigned a protective grille which is associated with the generation a largely twist-free exhaust air flow as Strömungsleitappara t is formed which has downstream of the fan impeller at a small distance from said one axially aligned with the fan wheel, the stationary guide vane ring, the blades of which are curved such that they concentrate the emerging from the impeller air jets, wherein the protective grid on the inlet or outlet side of the guide vane ring is arranged.
  • a contact protection of this type is known from DE-GM 94 22 006.
  • the protective grille prescribed for safety reasons to get rid of the flow alignment function because this task is due to the mesh or honeycomb-like construction of the protective grille has so far been poorly fulfilled.
  • This The task is a guide vane ring which primarily serves to orient the flow transferred, which also fulfills the function of a protection against accidental contact, since it is in Direction of air flow behind the impeller of the fan, so that its rotor cannot be touched accidentally.
  • Another protective grille device or contact protection is also from DE-GM 88 16 827 and there has a web mesh structure with polygonal or circular Individual openings with which it is intended that the emerging from the protective grille To straighten the air flow, in particular to align it parallel to the axis of rotation of the fan.
  • a mesh-like lattice none, at least not a pronounced one Rectification of the air flow can be achieved, but behind the grille one more forms or less turbulent flow condition, which not only leads to a significant switching pressure leads, but is also very swirling, which is why the efficiency of the fan leaves a lot to be desired and the throwing distance of the flow emerging from the grille is relatively small is.
  • the air cooler known from EP 477 612 A2 is also equipped with a so-called air baffle, but by the same as in the above Constructions actually do not parallelize the airflow emerging from the grille in the sense of a swirl-free and therefore low-loss flow, which is why this grid is also provided with pivotable lattice parts that deflect the associated outlet-side flow portion to the residual flow should cause a targeted to achieve directed total flow through which despite the deflection of the grating part Backflow around the housing to the air inlet side is to be prevented.
  • the object of the invention is now to design the contact protection so that it is somewhat independent of the vane ring, which means that it is from the latter can be removed at any time, but also to one belonging to a fan Guide vane ring can still be retrofitted without having to attach the Protection against contact requires a considerable effort.
  • the guide vane ring with the Protective grille is detachably connected.
  • the detachable connection between the protective grille and guide vane ring can advantageously take place with the help of snap or clip elements, the component of the guide vane ring usually made of plastic and the Grasp the contact protection on its outer edge; but it can also be done in the simplest Way with the help of cable ties.
  • the impeller 2 of the fan sits with its hub 1 on the axis of rotation 5 of the impeller driving electric motor 6.
  • a flow control device arranged, consisting of a stationary guide vane ring 3, which from the impeller 2nd has a short distance and is axially aligned with the impeller and its blades 13, 14, as can be seen from FIG. 3, are curved so that they come from the impeller 2 bundle emerging air jets S.
  • a touch guard 4 belongs to the flow guide apparatus, which is on the air outlet side 7 of the guide vane ring is arranged and consists of a wire mesh that at least the blade channels 17 covers, so that reaching through the Blade channels by hand and thus contact with the rotating impeller impossible is.
  • the electric motor 6 indicated schematically in FIG. 1 is operated with the aid of a device 18 held in the vane ring 3.
  • Impeller diameter LD 880 mm with a hub diameter ND of 250 mm
  • the guide vanes themselves have the radiation angle ⁇ of the air flow at Impeller outlet influenced so that the air flow after a short distance, i.e. about 1 m behind the guide vane outlet E, runs almost parallel to the impeller center axis 5.
  • the measured radiation angle ⁇ is therefore without in the fan impeller 2 downstream guide vane ring 3 along the impeller radius everywhere negative, what means that the air jets emerging from the fan are not bundled, but diverge away from the impeller axis 5.
  • the guide vanes 13, 14 are adapted to the moving blades, i.e. the vector of the Exit speed of the impeller 2 occurs tangentially in the stator or Guide vane ring 3.
  • the vector is deflected by the curvature, so that it almost leaves the guide vane ring 3 parallel to the impeller axis of rotation 5, as in FIG. 1 seen.
  • the guide vanes 13, 14 of the guide vane ring 3 start from their front edge V, at which the incident beam S 1 enters the guide vane ring tangentially to the blade surface 19, 20, up to their rear edge E, at which the exit jet S 2 leaves the vane ring tangent to the blade surface, continuously curved flat.
  • This curvature corresponds to an arc of a radius R.
  • the angle of curvature ⁇ of the guide vanes 13, 14 between the leading edge V and the trailing edge E of the blade is approximately 63 ° and is determined by the intersection point C of the two solders L 1 and L 2 onto the incident beam S 1 at Blade leading edge V and the discharge jet S 2 on the guide blade trailing edge E.
  • the straight line G through the two intersections of the solders L 1 and L 2 with the incident beam S 1 and the outgoing beam S 2 on the blade leading edge V and the blade trailing edge E forms an angle ⁇ of 111 ° with the two blade edges.
  • the particular embodiment of the guide vane ring 3 shown in FIG. 3 is not only characterized by that mentioned in connection with FIG. 2 Outer ring pitch AR of 103 mm and inner ring pitch IR of 62.8 mm for one Guide vane number of twenty-five, but also by the feature that the width T of the guide vane ring, which is from its air inlet side 8 and its air outlet side 7 is limited to 55 mm, the width F of the foot 12 of the guide vanes 62.7 mm and the width S the tip 11 of the guide vanes be 46.7 mm.
  • the Guide vane front 10 formed straight and runs in the circumferential direction Impeller center axis 5 inclined, while the rear 9 of the guide vanes 13, 14 is also straight, but is aligned in the circumferential direction perpendicular to the axis of rotation 5.
  • This hook-like attachment by clipping can be done, for example Demand cost reasons, also replace with cable tie wires, not shown, so that the protective grille can be removed from the guide vane ring at any time if for example the guide vane ring, which is known to be fixed in relation to the impeller, should be exchanged or replaced because of different throwing distances of the impeller Leaving airflow or, for example, a repair of the Guide vane ring is required.

Abstract

Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern, bestehend aus einem einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweisenden Gehäuse mit einem von Kühlmittelrohren durchzogenen Lamellenpaket und einem von einem Elektromotor angetriebenen Ventilator im Bereich des Luftauslasses, dessen Laufrad ein Schutzgitter zugeordnet ist, das zur Erzeugung einer weitgehend drallfreien Austrittsluftströmung als Strömungsleitapparat ausgebildet ist, der abstromseitig des Ventilatorlaufrades in geringem Abstand von diesem einen mit dem Ventilatorlaufrad axial fluchtenden, stationären Leitschaufelkranz aufweist, dessen Schaufeln so gekrümmt sind, dass sie die aus dem Laufrad austretenden Luftstrahlen bündeln, wobei das Schutzgitter auf der Eintritts- oder Austrittsseite des Leitschaufelkranzes angeordnet ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Berührungsschutz so auszubilden, dass er gewissermaßen von dem Leitschaufelkranz unabhängig ist, was bedeutet, dass er von letzterem jederzeit entfernt werden kann, aber auch an einen zu einem Ventilator gehörenden Leitschaufelkranz noch nachträglich angebracht werden kann, ohne dass zur Befestigung des Berührungsschutzes ein erheblicher Aufwand getrieben werden muss. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Leitschaufelkranz mit dem Schutzgitter lösbar verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern, bestehend aus einem einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweisenden Gehäuse mit einem von Kühlmittelrohren durchzogenen Lamellenpaket und einem von einem Elektromotor angetriebenen Ventilator im Bereich des Luftauslasses, dessen Laufrad ein Schutzgitter zugeordnet ist, das zur Erzeugung einer weitgehend drallfreien Austrittsluftströmung als Strömungsleitapparat ausgebildet ist, der abstromseitig des Ventilatorlaufrades in geringem Abstand von diesem einen mit dem Ventilatorlaufrad axial fluchtenden, stationären Leitschaufelkranz aufweist, dessen Schaufeln so gekrümmt sind, dass sie die aus dem Laufrad austretenden Luftstrahlen bündeln, wobei das Schutzgitter auf der Eintritts- oder Austrittsseite des Leitschaufelkranzes angeordnet ist.
Ein Berührungsschutz dieser Art ist aus dem DE-GM 94 22 006 bekannt. Bei dieser Konstruktion ist bereits ermöglicht, das aus Sicherheitsgründen vorgeschriebene Schutzgitter von der Strömungsausrichtungsfunktion zu befreien, da diese Aufgabe auf Grund der maschenoder wabenähnlichen Bauweise des Schutzgitters bisher nur mangelhaft erfüllt wurde. Diese Aufgabe wird einem in erster Linie der Strömungsausrichtung dienenden Leitschaufelkranz übertragen, der noch zusätzlich die Funktion eines Berührungsschutzes erfüllt, da er in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Laufrad des Ventilators liegt, so dass dessen Rotor versehentlich nicht berührt werden kann.
Eine weitere Schutzgittervorrichtung bzw. Berührungsschutz ist auch aus dem DE-GM 88 16 827 bekannt und weist dort eine Stegmaschenstruktur mit mehreckigen oder kreisförmigen Einzelöffnungen auf, mit denen beabsichtigt wird, den aus dem Schutzgitter austretenden Luftstrom gleich zu richten, insbesondere parallel zur Drehachse des Ventilators auszurichten. Mit einem derartigen maschenartigen Gitter kann jedoch keine, jedenfalls keine ausgeprägte Gleichrichtung des Luftstromes erreicht werden, sondern hinter dem Gitter bildet sich ein mehr oder weniger turbulenter Strömungszustand aus, der nicht nur zu einem erheblichen Schaltdruck führt, sondern auch stark drallbehaftet ist, weshalb der Wirkungsgrad des Ventilators zu wünschen übrig lässt und die Wurfweite der aus dem Gitter austretenden Strömung relativ klein ist.
Die obigen Nachteile werden auch nicht durch die in Verbindung mit einem Ventilator verwendete Ventilatorgitterkonstruktion beseitigt, die in dem DE-GM 90 02 321 beschrieben ist, bei der das Gitter mit dem Haltering für den Elektromotor des Ventilators eine bauliche Einheit bildet, weil das Gitter, das auch in diesem Fall als Strömungsgleichrichter bezeichnet wird, ohne tatsächlich eine drallfreie, parallel gerichtete Strömung hinter dem Gitter zu ermöglichen, von einem den Strömungsquerschnitt erheblich einengenden Aussteifungsring begrenzt wird, der den Antriebsmotor haltert.
Schließlich ist der aus dem EP 477 612 A2 bekannte Luftkühler ebenfalls mit einem sogenannten Luftleitgitter ausgestattet, durch das jedoch, wie bei den oben genannten Konstruktionen tatsächlich keine Parallelisierung des aus dem Gitter austretenden Luftstroms im Sinne einer drallfreien und daher verlustarmen Strömung erreicht wird, weshalb dieses Gitter auch mit verschwenkbaren Gitterteilen versehen ist, die eine Ablenkung des ihnen zugeordneten auslaßseitigen Strömungsanteils zur Restströmung hin bewirken sollen, um eine gezielt gerichtete Gesamtströmung zu erreichen, durch die trotz der Auslenkung des Gitterteils eine Rückströmung um das Gehäuse herum zur Lufteintrittsseite verhindert werden soll.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den Berührungsschutz so auszubilden, dass er gewissermaßen von dem Leitschaufelkranz unabhängig ist, was bedeutet, dass er von letzterem jederzeit entfernt werden kann, aber auch an einen zu einem Ventilator gehörenden Leitschaufelkranz noch nachträglich angebracht werden kann, ohne dass zur Befestigung des Berührungsschutzes ein erheblicher Aufwand getrieben werden muss.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Leitschaufelkranz mit dem Schutzgitter lösbar verbunden ist.
Die lösbare Verbindung zwischen Schutzgitter und Leitschaufelkranz kann vorteilhafterweise mit Hilfe von Schnapp- oder Klipselementen erfolgen, die Bestandteil des gewöhnlich aus Kunststoff bestehenden Leitschaufelkranzes sind und den Berührungsschutz an seinem äußeren Rand umgreifen; sie kann aber auch in einfachster Weise mit Hilfe von Kabelbindern erfolgen.
Jedenfalls ist auf diese Weise eine einfache Nachrüstmöglichkeit von serienmäßigen Ventilatoren bzw. deren Nachleiträdern gegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer beispielsweisen Schutzgittervorrichtung für einen handelsüblichen Ventilator, bestehend aus einem hinter dem Laufrad des Ventilators angeordneten Leitschaufelkranz, auch Nachleitrad genannt, mit einem an ihm lösbar befestigten Schutzgitter aus Metalldraht beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
eine schematische Querschnittsansicht des Ventilatorlaufrades und des diesem nachgeordneten Leitschaufelkranzes einer erfindungsgemäßen Schutzgittervorrichtung mit in Form von Strichen angedeuteten Austrittsluftstrahlen,
Fig. 2
eine schematische Draufsicht des Leitschaufelkranzes,
Fig.
3 eine geometrische Darstellung der Leitschaufelkonfiguration, wie sie im Leitschaufelkranz von Fig. 2 Verwendung findet,
Fig. 4
eine schematische Darstellung des Versuchsaufbaus zur Messung der Strömungsrichtung der aus dem Laufrad austretenden Luft und
Fig. 5
eine schematische perspektivische Darstellung des Teils des Leitschaufelkranzes kombiniert mit einem Schutzgitter.
Das Laufrad 2 des im einzelnen nicht dargestellten Ventilators eines in Fig. 1 schematisch angedeuteten Luftkühlers 15 sitzt mit seiner Nabe 1 auf der Drehachse 5 eines das Laufrad antreibenden Elektromotors 6. Abstromseitig des Laufrades ist ein Strömungsleitapparat angeordnet, bestehend aus einem stationären Leitschaufelkranz 3, der von dem Laufrad 2 einen geringen Abstand aufweist und axial mit dem Laufrad fluchtet und dessen Schaufeln 13, 14, wie aus Fig. 3 ersichtlich, so gekrümmt sind, dass sie die aus dem Laufrad 2 austretenden Luftstrahlen S bündeln.
Zu dem Strömungsleitapparat gehört ein Berührungsschutz 4, der auf der Luftaustrittsseite 7 des Leitschaufelkranzes angeordnet ist und aus einem Maschendrahtgewebe besteht, das wenigstens die Schaufelkanäle 17 abdeckt, so dass ein Hindurchgreifen durch die Schaufelkanäle von Hand und damit eine Berührung des rotierenden Laufrades unmöglich ist.
Der in Fig. 1 schematisch angedeutete Elektromotor 6 wird mit Hilfe einer Vorrichtung 18 im Leitschaufelkranz 3 gehaltert.
Mit der obigen Konstruktion durchgeführte Versuche haben gezeigt, dass bei einem Laufraddurchmesser LD von 880 mm bei einem Nabendurchmesser ND von 250 mm die im folgenden noch näher erläuterte Konstruktion des Leitschaufelkranzes 3 und insbesondere der Leitschaufeln selbst den Abstrahlwinkel ε des Luftstroms am Laufradaustritt so beeinflusst, dass der Luftstrom nach kurzer Entfernung, d.h. etwa 1 m hinter dem Leitschaufelaustritt E, fast parallel zur Laufradmittelachse 5 verläuft.
Zur Feststellung dieser Tatsache wurde eine Strömungsfeldaufnahme an dem in Fig. 1 dargestellten Laufrad 2 zunächst ohne nachgeschaltetem Leitschaufelkranz 3 mit Hilfe einer Conrad-Sonde gemacht.
Da die Strömungsgeschwindigkeit ein Vektor ist, benötigte man zu ihrer exakten Feststellung neben dem Betrag auch die Richtung. Zur Messung der Strömungsrichtung wurde eine 5-Lochsonde nach Conrad verwendet, und zwar mit einem in Fig. 4 dargestellten Versuchsaufbau.
Die Messungen wurden entlang der Laufradmittelachse durchgeführt. Abstand: Laufradschaufelende - Rand der Einlaufdüse 6 = 40 mm Abstand: Einlaufdüsenrand - Conradsondenkopf= 35 mm
Messergebnisse:
Nr. Radius in mm Winkel β in Grad delta Pdyn in Pa delta pα in Pa delta pα delta Pdyn Winkel ε in Grad
1 0 50 50 - 30 - 0,6 - 14,2
2 10 50 68 - 40 - 0,59 - 14
3 30 37 84 - 40 - 0,48 - 12
4 54 30 93 - 30 - 0,32 - 8
5 78 40 95 - 35 - 0,37 - 9,2
6 104 43 106 - 40 - 0,38 - 9,3
7 132 47 100 - 50 - 0,5 - 12,4
8 163 50 67 - 35 - 0,52 - 13
9 180 55 38 - 17 - 0,45 - 11,4
10 200 63 16 - 2 - 0,13 - 3,6
Der gemessene Abstrahlwinkel ε ist also bei dem Ventilatorlaufrad 2 ohne nachgeschaltetem Leitschaufelkranz 3 längs des Laufradradius überall negativ, was bedeutet, dass die aus dem Ventilator austretenden Luftstrahlen nicht gebündelt werden, sondern von der Laufradachse 5 wegdivergieren.
Mit Hilfe des dem Laufrad 2 in geringem Abstand nachgeschalteten Leitschaufelkranzes 3 gelang es, den Abstrahlwinkel ε des Luftstroms der Luftaustrittsseite 7 des Laufrades so zu beeinflussen, dass die hinter dem Laufrad herrschende Strömung im wesentlichen gerade gerichtet ist, d.h. nicht mehr drallbehaftet ist, wie dies in Fig. 1 durch das Luftstrahlenbündel im unteren Bereich schematisch angedeutet ist.
Dadurch steigt der statische Druck hinter dem Laufrad bei entsprechender Wirkungsgradverbesserung.
Während die Messung ohne nachgeschalteten Leitschaufelkranz bestätigt, dass die Luft seitlich vom Laufrad abströmt und mehr als 80 % des Volumenstroms im Bereich von 0 bis 150 mm Entfernung vom Laufrad erzeugt wird, hat sich gezeigt, dass mit Hilfe des Leitschaufelkranzes und bei einer Optimierung des Abstandes zwischen dem Laufrad und dem Leitschaufelkranz auch der seitlich entweichende Luftstrom erfasst werden kann. Bei einem Laufraddurchmesser LD von 800 mm hat sich auf diese Weise als optimale Länge LL der Schaufeln 13, 14 des Leitschaufelkranzes 3 160 mm (Fig. 3) erwiesen. Die Anzahl Z der Leitschaufeln betrug, wie aus Fig. 2 ersichtlich, fünfundzwanzig bei gleichmäßiger Schaufelverteilung und Teilung am Außenring AR von 103 und Teilung am Innenring IR von 62,8.
Die Leitschaufeln 13, 14 sind den Laufschaufeln angepasst, d.h., der Vektor der Austrittsgeschwindigkeit des Laufrads 2 tritt tangential in das Leitrad bzw. den Leitschaufelkranz 3 ein. Durch die Krümmung wird der Vektor umgelenkt, so das er fast parallel zur Laufraddrehachse 5 den Leitschaufelkranz 3 verlässt, wie aus Fig. 1 ersichtlich.
Im einzelnen hat die der Ausführungsform von Fig. 1 zugrundeliegende Anordnung von Laufrad und Leitschaufelkranz unter vergleichbaren Versuchsbedingungen wie oben im Zusammenhang mit dem Versuchsaufbau ohne Leitschaufelkranz 3 beschrieben, zu den folgenden Messergebnissen geführt.
Versuchsbedingungen:
  • Abstand zwischen LR-Schaufelende und Rand der Einlaufdüse 16 = 40 mm
  • Abstand Einlaufdüsenrand und Leitschaufelkranz = 30 mm
  • Abstand Leitschaufelkranz und Conradsondenkopf= 30 mm
  • Vorzeichenvereinbarung wie beim vorherigen Versuchsaufbau.
    • Messergebnisse:
    Nr. Radius in mm Winkel β in Grad delta Pdyn in Pa delta pα in Pa delta pα delta Pdyn Winkel ε in Grad
    1 0 - 5 110 - 20 - 0,18 - 4,3
    2 10 - 2 150 - 30 - 0,2 - 5
    3 35 0 170 - 32 - 0,19 - 4,6
    4 50 0 155 - 16 - 0,1 - 4,2
    5 70 0 150 22 - 0,15 - 3,7
    6 100 2 120 38 - 0,32 - 7,2
    7 120 7 71 27 - 0,38 - 8,2
    8 140 - 15 40 16 - 0,4 - 8,8
    9 160 - 45 145 - 60 - 0,41 - 10,2
    Es ist zu erkennen, dass in einem Abstand von 160 mm bezogen auf den Rand der Einlaufdüse 16 der Winkel α bzw. ε wieder negativ ist. Dies ist durch die gestrichelte Linie LS in Fig. 1 angedeutet. Die Abstrahlwinkel beeinflussen sich gegenseitig, was im vorliegenden Fall bedeutet, dass der Luftstrahl S schon nachkurzer Entfernung, nämlich nach etwa 1 m, fast parallel zur Laufraddrehachse 5 verläuft, was sich wiederum positiv auf die Wurfweite des Laufrads auswirkt.
    Während bei der Versuchsanordung ohne nachgeschalteten Leitschaufelkranz der Abstrahlwinkel ε hinter dem Laufrad durchschnittlich 20° beträgt, was eine Strahlaufweitung von ca. 40° bedeutet, und die Geschwindigkeit der abgestrahlten Luft im Abstand von 4 m zu 1 m/s gemessen wurde, betrug der Abstrahlwinkel bei Versuchsanordnung mit nachgeschaltetem Leitschaufelkranz durchschnittlich nur etwa 5° und somit die Strahlaufweitung etwa 10°, was eine erhebliche Reduzierung gegenüber dem Zustand ohne nachgeschaltetem Leitschaufelkranz bedeutet. Diese reduzierte Strahlaufweitung führt auch zu einer erheblichen Vergrößerung der Wurfweite des Strahls, die in einem Abstand von 4 m vom Laufrad durch eine Geschwindigkeit von 6,7 m/s gekennzeichnet ist. Andere Abstandswerte zeigen gegenüber der Anordnung ohne Leitschaufelkranz ähnlich verbesserte Wurfweitenwerte.
    Somit wird mit Hilfe des nachgeschalteten Leitschaufelkranzes 3 eine wesentliche Bündelung der Luftstrahlen erreicht.
    Wie aus Fig. 3 ersichtlich sind die Leitschaufeln 13, 14 des Leitschaufelkranzes 3 von ihrer Vorderkante V ausgehend, an der der Einfallstrahl S1 tangential zur Schaufeloberfläche 19, 20 in den Leitschaufelkranz eintritt, bis zu ihrer Hinterkante E, an der der Ausfallstrahl S2 den Leitschaufelkranz tangential zur Schaufeloberfläche verlässt, kontinuierlich flächig gekrümmt. Diese Krümmung entspricht einem Kreisbogen mit dem Radius R. Der Krümmungswinkel Δ der Leitschaufeln 13, 14 zwischen Schaufelvorderkante V und Schaufelhinterkante E beträgt etwa 63° und wird bestimmt durch den Schnittpunkt C der beiden Lote L1 und L2 auf den Einfallstrahl S1 an der Schaufelvorderkante V und den Ausfallstrahl S2 an der Leitschaufelhinterkante E.
    Die durch die beiden Schnittpunkte der Lote L1 und L 2 mit dem Einfallstrahl S1 bzw. dem Ausfallstrahl S2 an der Schaufelvorderkante V bzw. der Schaufelhinterkante E gelegte Gerade G bildet mit den beiden Schaufelkanten einen Winkel γ von 111°.
    Die in Fig. 3 dargestellte besondere Ausrührungsform des Leitschaufelkranzes 3 kennzeichnet sich nicht nur durch die im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnte Außenringteilung AR von 103 mm und Innenringteilung IR von 62,8 mm bei einer Leitschaufelanzahl von fünfundzwanzig, sondern auch durch das Merkmal, dass die Breite T des Leitschaufelkranzes, die von seiner Lufteintrittsseite 8 und seiner Luftaustrittsseite 7 begrenzt wird, 55 mm, die Breite F des Fußes 12 der Leitschaufeln 62,7 mm und die Breite S der Spitze 11 der Leitschaufeln 46,7 mm betragen. Darüber hinaus ist die Leitschaufelvorderseite 10 gerade ausgebildet und verläuft in Umfangsrichtung zur Laufradmittelachse 5 geneigt, während die Rückseite 9 der Leitschaufeln 13, 14 zwar ebenfalls gerade ist, jedoch in Umfangsrichtung senkrecht zur Drehachse 5 ausgerichtet ist.
    In Fig. 5 ist die lösbare Befestigung des Schutzgitters 4 an dem Leitschaufelkranz 3 mit Hilfe von am Umfangsrand 21 des aus Kunststoff bestehenden Leitschaufelkranzes angeformten Klipsen 22, 23 dargestellt, die den oberen Runddraht 25 des aus Draht 24 bestehenden Schutzgitters 4 umgreifen und sich bei Bedarf von letzterem leicht lösen lassen.
    Diese hakenartige Befestigung durch Anklipsen lässt sich, falls es beispielsweise Kostengründe verlangen, auch ersetzen durch nicht dargestellte Kabelbinderdrähte, so dass das Schutzgitter jederzeit vom Leitschaufelkranz wieder gelöst werden kann, wenn beispielsweise der Leitschaufelkranz, der bekanntlich gegenüber dem Laufrad feststeht, ausgetauscht bzw. ersetzt werden soll, weil andere Wurfweiten des das Laufrad verlassenden Luftstroms verlangt werden oder beispielsweise eine Reparatur des Leitschaufelkranzes erforderlich ist.
    Im Falle der Wurfweitenänderung würde dann der Leitschaufelkranz gegen einen solchen ersetzt werden, bei dem die Anzahl bzw. Krümmung der Schaufeln 13, 14 entsprechend geändert wurde.

    Claims (3)

    1. Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern, bestehend aus einem einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweisenden Gehäuse mit einem von Kühlmittelrohren durchzogenen Lamellenpaket und einem von einem Elektromotor angetriebenen Ventilator im Bereich des Luftauslasses, dessen Laufrad ein Schutzgitter (4) zugeordnet ist, das zur Erzeugung einer weitgehend drallfreien Austrittsluftströmung als Strömungsleitapparat ausgebildet ist, der abstromseitig des Ventilatorlaufrades (2) in geringem Abstand von diesem einen mit dem Ventilatorlaufrad axial fluchtenden, stationären Leitschaufelkranz (3) aufweist, dessen Schaufeln (13, 14) so gekrümmt sind, dass sie die aus dem Laufrad (2) austretenden Luftstrahlen bündeln, wobei das Schutzgitter (4) auf der Eintritts- oder Austrittsseite des Leitschaufelkranzes (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufelkranz (3) mit dem Schutzgitter (4) lösbar verbunden ist.
    2. Berührungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgitter (4) am Leitschaufelkranz (3) angeklipst ist.
    3. Berührungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgitter (4) am Leitschaufelkranz (3) durch Kabelbinder befestigt ist.
    EP03009743A 2002-05-27 2003-05-05 Ventilator, insbesondere von Luftkühlern, mit Berührungsschutz Expired - Lifetime EP1367262B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE20208250U DE20208250U1 (de) 2002-05-27 2002-05-27 Berührungsschutz für Ventilatoren, insbesondere von Luftkühlern
    DE20208250U 2002-05-27

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP1367262A2 true EP1367262A2 (de) 2003-12-03
    EP1367262A3 EP1367262A3 (de) 2004-10-13
    EP1367262B1 EP1367262B1 (de) 2006-11-02

    Family

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