EP1619390B1 - Shrouded fan - Google Patents

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EP1619390B1
EP1619390B1 EP05012946.9A EP05012946A EP1619390B1 EP 1619390 B1 EP1619390 B1 EP 1619390B1 EP 05012946 A EP05012946 A EP 05012946A EP 1619390 B1 EP1619390 B1 EP 1619390B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
hub
fan blades
shroud
blades
Prior art date
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Active
Application number
EP05012946.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1619390A2 (en
EP1619390A3 (en
Inventor
Steffen Tröbst
Matthias Lechner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP1619390A2 publication Critical patent/EP1619390A2/en
Publication of EP1619390A3 publication Critical patent/EP1619390A3/en
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Publication of EP1619390B1 publication Critical patent/EP1619390B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/326Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations

Definitions

  • the invention relates to a noise-optimized jacket fan with a fan wheel, which has fan blades extending from a hub and a fan shell surrounding the fan blades at their ends remote from the hub, with the fan wheel encircling.
  • fan shrouds In fan arrangements, a distinction is made between so-called fan shrouds and fanless fans.
  • the impeller of the shell rotates in a frame-fixed frame, which encloses the fan blades at their ends remote from the hub and accomplishes the air flow guide.
  • Mantell fans however, have a fan shroud enclosing the fan blades at their ends far away fixedly connected to these fan shroud, which rotates and fluidly assumes the function of the frame.
  • the patent US 4,930,984 A teaches a shell fan consisting of a hub and a shell or a radial flange wherein the hub is rigidly connected to the shell via fan blades.
  • the US patent US 4,655,686 describes a jacket fan whose jacket comprises a radial slot.
  • the European patent application EP 0 583 091 A1 teaches a shroud fan whose fan blades are twisted in two planes.
  • the utility model DE 86 12 292 U1 describes an axial fan consisting of individual fan blades, a hub circle and a guide ring (sheath). The tips of the fan blades are firmly connected to the guide ring, so that the entire fan can be made as a one-piece casting.
  • the French patent application FR 2 772 830 A1 teaches a jacket fan with differently designed fan blades.
  • a well-known advantage of shell fans over sheathless fans is that they react less sensitive to the size of the air gap between the fan outer diameter and the inner diameter of the frame-fixed frame due to their co-rotating shell. In jacketless fans, however, decreases the flow efficiency with increasing air gap and the generated flow noise with increasing air gap.
  • the invention is based on the consideration that in a fan, without negatively influencing the air flow, a noise reduction can be achieved if, on the one hand the concept of the jacket fan is used and on the other hand, an at least partially vibration-technical decoupling of the fan blades is made.
  • the proposed measure of the fan shroud acts both aerodynamically as well as flow acoustically as well as a conventional shroud fan, the radiation behavior of vibrationally decoupled fan blades when introduced into the fan structure-borne sound, however, largely corresponds to that of sheathless fans.
  • An advantageous possibility for a vibration-related decoupling is achieved in that only part of the number of fan blades are rigidly connected to the fan shroud, while the other fan blades have an air gap between the fan blade end remote from the hub and the fan shroud, ie can swing freely with respect to this. It is also advantageous to select the number of rigidly connected to the fan casing fan blades equal to two or larger and distribute the tailed fan blades evenly over the circumference of the fan wheel to avoid imbalances.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that at least part of the fan blades are connected to the fan shroud with their far end of the hub elastic. This is done advantageously in that the number of elastically connected fan blades is equal to two or larger and that the elastically connected fan blades are evenly distributed over the circumference of the fan to largely eliminate imbalances.
  • the elastic connection can be carried out advantageously with the interposition of an elastomer.
  • the fan shroud For vibration-technical decoupling of the fan blades from the fan casing, it is also advantageous to completely dispense with a connection of the fan blades to the fan shroud and instead the fan shroud to the hub of the fan over at least connect two webs distributed uniformly over the circumference of the hub so that an air gap remains between the ends remote from the fan blades and the fan shroud.
  • the webs are advantageous in such a way that they oppose the air conveyed by the fan blades as little resistance as possible or that they affect the air flow as little as possible.
  • FIG. 1 A fan wheel 1 shown in plan view has fan blades 3, 3 'which extend from its hub 2 and extend radially outward.
  • the fan blades 3 are rigidly connected with their ends 4 remote from the fan with a fan shroud 5, which is arranged concentrically to the hub 2 and extends tubular into the plane, so that the profile of the plane inclined to the fan blade 3 is completely in the tubular fan shroud 5.
  • FIG Fig. 2 A detail of the end of a fan blade 3 is shown in FIG Fig. 2 shown.
  • the remote end 4 of the fan blade 3 is firmly connected to the fan casing 5.
  • the compound can be executed as a rigid connection in various ways and z. B. achieved in that the fan casing is formed on the fan blades, or designed in one piece with these.
  • the largest possible number of fan blades 3 'according to the invention is designed so that, as already above Fig. 1 described their distant ends 4 'are spaced from the fan shroud 5.
  • FIG. 2 A detail of the end of such a fan blade 3 'shows Fig.
  • an air gap 6 is provided between the hub distal end 4 'of the fan blade 3' and the fan shroud 5, which causes the fan blade 3 ', regardless of all other fan blades, to its rigid connection to the hub 2 (Fig. Fig. 1 ) can swing freely.
  • this vibrational decoupling causes as many fan blades 3 of the fan shroud 5, that these decoupled fan blades 3 radiate into the fan impeller 1 introduced structure-borne sound with individual phase position and amplitude as airborne sound, resulting in interference to a total lower sound radiation.
  • the coupling of the fan shroud 5 to the other parts of the impeller 1 is also less rigid, which has a positive effect on the internal vibration damping of the impeller 1 and thereby to a lower radiation of Airborne sound leads.
  • the number of fan blades 3 to be connected to the fan shroud 5 depends once upon the mass moment of inertia to be overcome in the acceleration of the fan wheel 1, and secondly imbalances in the fan wheel 1 are to be avoided. From these points of view, starting from a minimum number of two, any number of fan blades 3 can be connected to the fan casing 5 on the condition that the respective number, together with the non-connected fan blades 3, is uniformly spaced from the circumference of the fan blade 3 Distribute fan wheel 1.
  • connection to the fan blade is preferably made of an elastomer 3 "to the fan shroud 5" can be done in different ways, it is of an adhesive connection, via corresponding recesses on fan blades 3 "and 8, into which the elastic member 7 engages, to the encapsulation of the hub distal end of the fan blade 3"
  • the encapsulation forming the elastic component 7 are connected in this way to the fan casing 5 ". In such a case, it is merely necessary to ensure that moments of inertia occurring during acceleration of the fan wheel 1 are handled by the elastic components 7.
  • the fan blades 3 "almost completely decouple from the fan shroud 5"' shows Fig. 5 .
  • a connection of the fan shroud 5 "'to the ends 4"' of the fan blades 3 "'remote from the fumes is completely avoided. spaced and able to freely and independently swing around their ends attached to the hub (not shown).
  • the connection of the fan shroud 5 "'to the hub of the fan wheel 1 takes place in this case by webs 9, which, attached to the hub, extend to the fan shroud 5'" and are also secured thereto. This results in a firm connection between the hub and the fan casing 5 "', which transmits the rotational movement of the hub rigidly to the fan casing 5"'.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen geräuschoptimierten Mantellüfter mit einem Lüfterrad, das von einer Nabe ausgehende Lüfterflügel und einen die Lüfterflügel an ihren nabenfernen Enden umschließenden, mit dem Lüfterrad umlaufenden Lüftermantel aufweist.The invention relates to a noise-optimized jacket fan with a fan wheel, which has fan blades extending from a hub and a fan shell surrounding the fan blades at their ends remote from the hub, with the fan wheel encircling.

Bei Lüfteranordnungen unterscheidet man sogenannte Mantellüfter und mantellose Lüfter. Bei mantellosen Lüftern rotiert das Flügelrad des Mantels in einer gestellfesten Zarge, die die Lüfterflügel an ihren nabenfernen Enden umschließt und die Luftstromführung bewerkstelligt. Mantellüftern dagegen besitzen einen die Lüfterflügel an ihren nabenfernen Enden umschließender fest mit diesen verbundenen Lüftermantel, der mitrotiert und strömungstechnisch die Funktion der Zarge übernimmt.In fan arrangements, a distinction is made between so-called fan shrouds and fanless fans. In jacketless fans, the impeller of the shell rotates in a frame-fixed frame, which encloses the fan blades at their ends remote from the hub and accomplishes the air flow guide. Mantell fans, however, have a fan shroud enclosing the fan blades at their ends far away fixedly connected to these fan shroud, which rotates and fluidly assumes the function of the frame.

Die Patentschrift US 4,930,984 A lehrt einen Mantellüfter bestehend aus einer Nabe und einem Mantel bzw. einem Radialflansch wobei die Nabe mit dem Mantel über Lüfterflügels starr verbunden ist.The patent US 4,930,984 A teaches a shell fan consisting of a hub and a shell or a radial flange wherein the hub is rigidly connected to the shell via fan blades.

Das US-Patent US 4.655.686 beschreibt einen Mantellüfter dessen Mantel einen Radialschlitz umfasst.The US patent US 4,655,686 describes a jacket fan whose jacket comprises a radial slot.

Die europäische Patentanmeldung EP 0 583 091 A1 lehrt einen Mantellüfter dessen Lüfterflügel in zwei Ebenen verdrehte Flächen aufweisen.The European patent application EP 0 583 091 A1 teaches a shroud fan whose fan blades are twisted in two planes.

Das Gebrauchsmuster DE 86 12 292 U1 beschreibt einen Axiallüfter bestehend aus einzelnen Lüfterflügeln, einem Nabenkreis sowie einem Leitring (Mantel). Die Spitzen der Lüfterflügel sind fest mit dem Leitring verbunden, so dass das gesamte Lüfterrad als einstückes Gussteil hergestellt werden kann.The utility model DE 86 12 292 U1 describes an axial fan consisting of individual fan blades, a hub circle and a guide ring (sheath). The tips of the fan blades are firmly connected to the guide ring, so that the entire fan can be made as a one-piece casting.

Die franzöische Patentanmeldung FR 2 772 830 A1 lehrt einen Mantellüfter mit untschiedlich ausgestalteten Lüfterflügeln.The French patent application FR 2 772 830 A1 teaches a jacket fan with differently designed fan blades.

Ein bekannter Vorteil von Mantellüftern gegenüber mantellosen Lüftern besteht darin, dass diese aufgrund ihres mitrotierenden Mantels unempfindlicher auf die Größe des Luftspalt zwischen Lüfteraußendurchmesser und dem Innendurchmesser der gestellfesten Zarge reagieren. Bei mantellosen Lüftern nimmt dagegen der strömungstechnische Wirkungsgrad mit zunehmendem Luftspalt ab und die erzeugten Strömungsgeräusche mit zunehmendem Luftspalt zu.A well-known advantage of shell fans over sheathless fans is that they react less sensitive to the size of the air gap between the fan outer diameter and the inner diameter of the frame-fixed frame due to their co-rotating shell. In jacketless fans, however, decreases the flow efficiency with increasing air gap and the generated flow noise with increasing air gap.

Bei Einbauanordnungen, bei denen Lüfter und Zarge zueinander große Relativbewegungen ausführen, z. B. bei Kühlern von Brennkraftmaschinen, muss ein großer Luftspalt zwischen Zarge und Lüfterrad vorhanden sein. Mantellose Lüfter sind bei solchen Anwendungen strömungstechnisch und strömungsakustisch, gegenüber Mantellüftern im Nachteil.In installation arrangements in which fan and frame perform mutually large relative movements, z. As in coolers of internal combustion engines, a large air gap between the frame and fan must be present. Sheathless fans are fluidic and aerodynamic in such applications, compared to shell fans at a disadvantage.

Bei Untersuchungen an den unterschiedlichen Lüftertypen wurde nun gefunden, dass beim Einleiten von Körperschall in das Lüfterrad, z. B. dadurch, dass dieses mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine direkt verschraubt wird, für den dann von dem Lüfterrad abgestrahlten Luftschall genau umgekehrte Verhältnisse vorliegen. Bei Mantellüftern bilden Nabe, Lüfterflügel und Mantel eine starre Baueinheit, die eingeleiteten Körperschall über die gesamte Flügelfläche mit nahezu der gleichen Phasenlage und nahezu gleichem Abstrahlgrad pro Frequenzband abgestrahlt. Bei mantellosen Lüftern dagegen strahlen die Flügel eingeleiteten Körperschall einzeln und mit deutlich unterschiedlicher Phasenlage ab, wodurch es, durch Interferenz zu weniger abgestrahltem Luftschall kommt. Damit steht dem strömungsakustischen Vorteil von Mantellüftern ein Nachteil beim Abstrahlen von Körperschall entgegen. Darüber hinaus besitzt eine solche starre Baueinheit wie das Lüfterrad eines Mantellüfters eine wesentlich höhere Steifigkeit und damit ein schlechteres Dämpfungsverhalten wie das Lüfterrad eines mantellosen Lüfters, was sich ebenfalls negativ auf die Abstrahlung von eingeleitetem Körperschall auswirkt.In investigations of the different fan types has now been found that when introducing structure-borne noise in the fan, z. B. in that this is bolted directly to the crankshaft of an internal combustion engine, for the then radiated from the fan airborne sound exactly opposite conditions exist. In shell fans form hub, fan blades and mantle a rigid unit, the initiated structure-borne noise over the entire wing area with almost the same phase angle and almost the same degree of emission per frequency band radiated. In the case of fanless fans, on the other hand, the structure-borne sound introduced by the wings radiates individually and with a distinctly different phase angle, resulting in less radiated airborne sound due to interference. Thus, the flow-acoustic advantage of shell fans is a disadvantage when radiating structure-borne noise. In addition, such a rigid assembly such as the fan of a shell fan has a much higher rigidity and thus a poorer damping behavior as the fan of a fanless fan, which also has a negative effect on the radiation of initiated structure-borne noise.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen geräuschoptimierten Mantellüfter anzugeben, der die akustischen Vorteile beider Bauweisen vereint.It is therefore an object of the invention to provide a noise-optimized jacket fan, which combines the acoustic advantages of both designs.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Mantellüfter gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The problem is solved by a jacket fan according to the characterizing part of claim 1, advantageous embodiments are characterized in the subclaims.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei einem Lüfter, ohne den Luftdurchsatz negativ zu beeinflussen, eine Geräuschreduzierung dann erreichbar ist, wenn einerseits das Konzept des Mantellüfters verwendet wird und andererseits eine zumindest teilweise schwingungstechnische Entkopplung der Lüfterflügel vorgenommen wird. Durch die vorgeschlagene Maßnahme wirkt der Lüftermantel sowohl strömungstechnisch wie auch strömungsakustisch ebenso wie bei einem konventionellen Mantellüfter, das Abstrahlverhalten der schwingungstechnisch entkoppelten Lüfterflügel bei in das Lüfterrad eingeleitetem Körperschall entspricht dagegen weitgehend dem von mantellosen Lüftern.The invention is based on the consideration that in a fan, without negatively influencing the air flow, a noise reduction can be achieved if, on the one hand the concept of the jacket fan is used and on the other hand, an at least partially vibration-technical decoupling of the fan blades is made. By the proposed measure of the fan shroud acts both aerodynamically as well as flow acoustically as well as a conventional shroud fan, the radiation behavior of vibrationally decoupled fan blades when introduced into the fan structure-borne sound, however, largely corresponds to that of sheathless fans.

Eine vorteilhafte Möglichkeit für eine schwingungstechnische Entkopplung ist dadurch erreicht, dass lediglich ein Teil der Anzahl der Lüfterflügel starr mit dem Lüftermantel verbunden sind, während die übrigen Lüfterflügel einen Luftspalt zwischen dem nabenfernen Lüfterflügelende und dem Lüftermantel aufweisen, also gegenüber diesem frei schwingen können. Es ist dabei weiter vorteilhaft, die Zahl der an den Lüftermantel starr angebunden Lüfterflügel gleich zwei oder größer zu wählen und die angebundenen Lüfterflügel gleichmäßig über den Umfang des Lüfterrades zu verteilen, um Unwuchten zu vermeiden.An advantageous possibility for a vibration-related decoupling is achieved in that only part of the number of fan blades are rigidly connected to the fan shroud, while the other fan blades have an air gap between the fan blade end remote from the hub and the fan shroud, ie can swing freely with respect to this. It is also advantageous to select the number of rigidly connected to the fan casing fan blades equal to two or larger and distribute the tailed fan blades evenly over the circumference of the fan wheel to avoid imbalances.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zumindest ein Teil der Lüfterflügel mit Ihrem nabenfernen Ende elastisch an den Lüftermantel angebunden sind. Dies geschieht vorteilhaft dadurch, dass die Zahl der elastisch angebunden Lüfterflügel gleich zwei oder größer gewählt wird und dass die elastisch angebundenen Lüfterflügel gleichmäßig über den Umfang des Lüfterrades verteilt sind, um Unwuchten weitgehend auszuschließen. Die elastische Anbindung kann dabei vorteilhaft unter Zwischenlage eines Elastomers erfolgen.A further advantageous embodiment of the invention is that at least part of the fan blades are connected to the fan shroud with their far end of the hub elastic. This is done advantageously in that the number of elastically connected fan blades is equal to two or larger and that the elastically connected fan blades are evenly distributed over the circumference of the fan to largely eliminate imbalances. The elastic connection can be carried out advantageously with the interposition of an elastomer.

Zur schwingungstechnischen Abkopplung der Lüfterflügel vom Lüftermantel bietet es sich weiterhin in vorteilhafter Weise an, auf eine Anbindung der Lüfterflügel an den Lüftermantel ganz zu verzichten und statt dessen den Lüftermantel an die Nabe des Lüfterrades über wenigstens zwei gleichmäßig über den Umfang der Nabe verteilte Stege anzubinden, so dass zwischen den nabenfernen Enden der Lüfterflügel und dem Lüftermantel ein Luftspalt verbleibt. Die Stege sind dabei vorteilhaft so auszugestalten, dass sie der von den Lüfterflügeln geförderten Luft einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzen bzw. dass sie den Luftstrom möglicht wenig beeinflussen.For vibration-technical decoupling of the fan blades from the fan casing, it is also advantageous to completely dispense with a connection of the fan blades to the fan shroud and instead the fan shroud to the hub of the fan over at least connect two webs distributed uniformly over the circumference of the hub so that an air gap remains between the ends remote from the fan blades and the fan shroud. The webs are advantageous in such a way that they oppose the air conveyed by the fan blades as little resistance as possible or that they affect the air flow as little as possible.

Beispiele aus denen sich weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Mantellüfters ergeben, sind nachfolgend unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1
Ein Lüfterrad eines Mantellüfters in Draufsicht
Fig. 2
Ausschnittdarstellung einer starren Anbindung eines Lüfterflügels an den Lüftermantel
Fig. 3
Ausschnittdarstellung eines nicht an den Lüftermantel angebundenen Lüfterflügels
Fig. 4
Ausschnittdarstellung eines unter Zwischenlage eines Elastomers an den Lüftermantel angebundenen Lüfterflügels
Fig. 5
Ausschnittdarstellung eines mittels zusätzlicher Stege an die Nabe eines Lüfterrades angebundenen Lüftermantels
Examples from which further advantages of the jacket fan according to the invention result are explained in more detail below with the aid of the drawings, in which:
Fig. 1
A fan of a jacket fan in plan view
Fig. 2
Detail view of a rigid connection of a fan blade to the fan casing
Fig. 3
Sectional view of a fan blade not connected to the fan shroud
Fig. 4
Sectional view of a fan blade attached to the fan casing with the interposition of an elastomer
Fig. 5
Detail view of a connected by means of additional webs to the hub of a fan fan shroud

Wie bereits ausgeführt, sind bei konventionellen Mantellüftern die Lüfterflügel starr mit dem Lüftermantel des Lüfterrades verbunden. Die Erfindung geht nun davon aus, dass eine Geräuschoptimierung einer solchen Anordnung dadurch zu erreichen ist, dass zumindest ein teil der Anzahl der Lüfterflügel schwingungstechnisch entkoppelt wird. Ein Beispiel, wie dies erfolgen kann, ist in Fig. 1 gezeigt. Ein in Draufsicht dargestelltes Lüfterrad 1 weist von seiner Nabe 2 ausgehende Lüfterflügel 3, 3' auf, die sich radial nach außen erstrecken. Die Lüfterflügel 3 sind mit ihren nabenfernen Enden 4 mit einem Lüftermantel 5 starr verbunden, der konzentrisch zur Nabe 2 angeordnet ist und sich rohrförmig in die Zeichenebene hinein erstreckt, derart dass das Profil der zur Zeichenebene schräg angeordneten Lüfterflügel 3 vollständig im rohrförmigen Lüftermantel 5 liegt. Die Lüfterflügel 3' weisen mit ihren nabenfernen Enden 4' keine Verbindung zu dem Lüftermantel 5 auf, sondern sind durch einen Luftspalt 6 von diesem getrennt.As already stated, in conventional shell fans the fan blades are rigidly connected to the fan shroud of the fan wheel. The invention now assumes that a noise optimization of such an arrangement can be achieved in that at least part of the number of fan blades is decoupled in terms of vibration technology. An example of how this can be done is in Fig. 1 shown. A fan wheel 1 shown in plan view has fan blades 3, 3 'which extend from its hub 2 and extend radially outward. The fan blades 3 are rigidly connected with their ends 4 remote from the fan with a fan shroud 5, which is arranged concentrically to the hub 2 and extends tubular into the plane, so that the profile of the plane inclined to the fan blade 3 is completely in the tubular fan shroud 5. The fan blades 3 'point with their hubs faren Ends 4 'no connection to the fan shroud 5, but are separated by an air gap 6 of this.

Eine Ausschnittdarstellung des Endes eines Lüfterflügels 3 ist in Fig. 2 gezeigt. Wie aus der Darstellung erkennbar, ist das nabenferne Ende 4 des Lüfterflügels 3 fest mit dem Lüftermantel 5 verbunden. Die Verbindung ist als starre Verbindung auf verschiedene Weise ausführbar und wird z. B. dadurch erreicht, dass der Lüftermantel an die Lüfterflügel angeformt, bzw. einstückig mit diesen ausgeführt ist. Um nun das Problem der gleichphasigen Abstrahlung von in das Lüfterrad eingeleitetem Körperschall zu minimieren, wird eine möglichst große Anzahl der Lüfterflügel 3' gemäß der Erfindung so ausgeführt, dass, wie bereits oben zu Fig. 1 beschrieben, ihre nabenfernen Enden 4' von dem Lüftermantel 5 beabstandet sind. Eine Ausschnittdarstellung des Endes eines solchen Lüfterflügels 3' zeigt Fig. 3. Wie in dieser Darstellung erkennbar, ist zwischen dem nabenfernen Ende 4' des Lüfterflügels 3' und dem Lüftermantel 5 ein Luftspalt 6 vorgesehen, der bewirkt, dass der Lüfterflügel 3', unabhänig von allen übrigen Lüfterflügeln, um seine starre Anbindung an die Nabe 2 (Fig. 1) frei schwingen kann. Wie bereits einleitend ausgeführt, bewirkt diese schwingungstechnische Abkopplung möglichst vieler Lüfterflügel 3 von dem Lüftermantel 5, dass diese abgekoppelten Lüfterflügel 3 in das Lüfterrad 1 eingeleiteten Körperschall mit individueller Phasenlage und Amplitude als Luftschall abstrahlen, was durch Interferenzen zu einer in der Summe geringeren Schallabstrahlung führt. Durch die Anbindung einer geringen Anzahl von Lüfterflügel 3 an den Lüftermantel 5 wird die Ankopplung des Lüftermantels 5 an die übrigen Teile des Lüfterrades 1 darüber hinaus weniger starr, was sich positiv auf die innere Schwingungsdämpfung des Lüfterrades 1 auswirkt und auch dadurch zu einer geringeren Abstrahlung von Luftschall führt.A detail of the end of a fan blade 3 is shown in FIG Fig. 2 shown. As can be seen from the illustration, the remote end 4 of the fan blade 3 is firmly connected to the fan casing 5. The compound can be executed as a rigid connection in various ways and z. B. achieved in that the fan casing is formed on the fan blades, or designed in one piece with these. In order to minimize the problem of the in-phase radiation of structure-borne noise introduced into the fan wheel, the largest possible number of fan blades 3 'according to the invention is designed so that, as already above Fig. 1 described their distant ends 4 'are spaced from the fan shroud 5. A detail of the end of such a fan blade 3 'shows Fig. 3 , As can be seen in this illustration, an air gap 6 is provided between the hub distal end 4 'of the fan blade 3' and the fan shroud 5, which causes the fan blade 3 ', regardless of all other fan blades, to its rigid connection to the hub 2 (Fig. Fig. 1 ) can swing freely. As already stated in the introduction, this vibrational decoupling causes as many fan blades 3 of the fan shroud 5, that these decoupled fan blades 3 radiate into the fan impeller 1 introduced structure-borne sound with individual phase position and amplitude as airborne sound, resulting in interference to a total lower sound radiation. By connecting a small number of fan blades 3 to the fan shroud 5, the coupling of the fan shroud 5 to the other parts of the impeller 1 is also less rigid, which has a positive effect on the internal vibration damping of the impeller 1 and thereby to a lower radiation of Airborne sound leads.

Die Anzahl der an den Lüftermantel 5 anzubindenden Lüfterflügel 3 richtet sich einmal nach den zu bewältigenden Massenträgheitsmomenten bei der Beschleunigung des Lüfterrades 1, zum anderen sind Unwuchten im Lüfterrad 1 zu vermeiden. Unter diesen Gesichtspunkten kann, ausgehend von einer Mindestanzahl von zwei, eine beliebige Anzahlen von Lüfterflügel 3 an- den Lüftermantel 5 angebunden sein, unter der Bedingung, dass sich die jeweilige Anzahl, zusammen mit den nicht angebundenen Lüfterflügeln 3, gleichmäßig beabstandet auf den Umfang des Lüfterrades 1 verteilen lässt.The number of fan blades 3 to be connected to the fan shroud 5 depends once upon the mass moment of inertia to be overcome in the acceleration of the fan wheel 1, and secondly imbalances in the fan wheel 1 are to be avoided. From these points of view, starting from a minimum number of two, any number of fan blades 3 can be connected to the fan casing 5 on the condition that the respective number, together with the non-connected fan blades 3, is uniformly spaced from the circumference of the fan blade 3 Distribute fan wheel 1.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist hinsichtlich der Anbindung des Lüftermantels 5 an die nabenfernen Enden 4 der Lüfterflügel 3 in Fig. 4 eine weitere Möglichkeit gezeigt. Ein Lüfterflügel 3 " ist dort an seinem nabenfernen Ende 4", unter Zwischenlage eines elastischen Bauteils 7, an einer Aufnahme 8 des Lüftermantels 5" befestigt. Bei dem Werkstoff für das elastischen Bauteil 7 handelt es sich bevorzugt um ein Elastomer. Die Anbindung des Lüfterflügels 3" an den Lüftermantel 5 " kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen, so ist von einer Klebeverbindung, über entsprechende Ausnehmungen an Lüfterflügel 3" und Aufnahme 8, in die das elastische Bauteil 7 eingreift, bis hin zum Umspritzen des nabenfernen Endes des Lüfterflügels 3" und der Aufnahme 8 mit einem Elastomer, wobei die Umspritzung dann das elastische Bauteil 7 bildet, jede Form der elastischen Anbindung denkbar. Je nach Art der elastischen Anbindung der nabenfernen Enden 4" an den Lüftermantel 5" ist es dabei denkbar, dass alle Lüfterflügel 3 auf diese Weise an den Lüftermantel 5" angebunden sind. Es ist in einem solchen Fall lediglich sicherzustellen, dass bei der Beschleunigung des Lüfterrades 1 auftretenden Massenträgheitsmomente von den elastischen Bauteilen 7 bewältigt werden.In a further development of the inventive concept is with respect to the connection of the fan shroud 5 to the remote ends 4 of the fan blades 3 in Fig. 4 another option shown. A fan blade 3 "is fastened there at its end 4 remote from the hub, with the interposition of an elastic component 7, on a receptacle 8 of the fan shroud 5. The connection to the fan blade is preferably made of an elastomer 3 "to the fan shroud 5" can be done in different ways, it is of an adhesive connection, via corresponding recesses on fan blades 3 "and 8, into which the elastic member 7 engages, to the encapsulation of the hub distal end of the fan blade 3" Depending on the type of elastic connection of the ends 4 "to the fan casing 5", it is conceivable that all the fan blades 3 and 3 are conceivable with an elastomer, the encapsulation forming the elastic component 7 are connected in this way to the fan casing 5 ". In such a case, it is merely necessary to ensure that moments of inertia occurring during acceleration of the fan wheel 1 are handled by the elastic components 7.

Eine Möglichkeit, die Lüfterflügel 3" nahezu vollständig von dem Lüftermantel 5"' zu entkoppeln zeigt Fig. 5. In dem Beispiel nach dieser Darstellung wird eine Anbindung des Lüftermantels 5"' an die nabenfernen Enden 4"' der Lüfterflügel 3"' gänzlich vermieden. Die nabenfernen Enden 4"' sind vielmehr durch einen geringen Luftspalt 6"' von dem Lüftermantel 5"' beabstandet und können um Ihre an der Nabe (nicht dargestellt) befestigten Enden frei und unabhängig schwingen. Die Anbindung des Lüftermantels 5"' an die Nabe des Lüfterrades 1 erfolgt in diesem Fall durch Stege 9, die sich, an der Nabe befestigt, bis zum Lüftermantel 5'" erstrecken und auch an diesem befestigt sind. Es ergibt sich so eine feste Verbindung zwischen Nabe und Lüftermantel 5"', die die Rotationsbewegung der Nabe starr auf den Lüftermantel 5"' überträgt. Bei dieser Variante der schwingungstechnischen Abkopplung der Lüfterflügel 3"' von dem Lüfterrad 1 können alle Lüfterflügel 3"', wie bei einem mantellosen Lüfter, in optimaler Weise frei schwingen, allerdings greifen die Stege 9 notgedrungen in die Luftströmung der Lüfteranordnung ein und behindern diese. Dem kann teilweise dadurch abgeholfen werden, dass für die Stege 9 eine Form gewählt wird, die die Luftströmung möglichst wenig beeinflusst. Da die anzustrebende Form ausschlaggebend von den jeweiligen Gegebenheiten abhängt, sind nähere Angaben hierzu nicht möglich, die konkrete Formgebung ist vielmehr empirisch zu ermitteln.One way, the fan blades 3 "almost completely decouple from the fan shroud 5"'shows Fig. 5 , In the example according to this illustration, a connection of the fan shroud 5 "'to the ends 4"' of the fan blades 3 "'remote from the fumes is completely avoided. spaced and able to freely and independently swing around their ends attached to the hub (not shown). The connection of the fan shroud 5 "'to the hub of the fan wheel 1 takes place in this case by webs 9, which, attached to the hub, extend to the fan shroud 5'" and are also secured thereto. This results in a firm connection between the hub and the fan casing 5 "', which transmits the rotational movement of the hub rigidly to the fan casing 5"'. In this variant of the vibration control decoupling of the fan blades 3 '' of the fan 1, all fan blades 3 '', as in a fanless fan, swing freely in an optimal manner, however, the webs 9 inevitably engage in the air flow of the fan assembly and hinder them. This can be partially remedied by the fact that a shape is selected for the webs 9, which influences the air flow as little as possible. Since the desired form depends decisively on the respective conditions, more detailed information is not possible, the concrete shape is rather to determine empirically.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungen lassen sich selbstverständlich mit dem Fachmann zugänglichem Fachwissen auf vielfältige Weise ausgestalten, ohne den grundlegenden erfinderischen Gedanken zu verlassen, es kommt diesen Ausführungsformen somit nur Beispielcharakter zu.Of course, the above-described embodiments can be embodied in a variety of ways with specialist knowledge available to the person skilled in the art, without departing from the basic inventive idea; thus, these exemplary embodiments are only exemplary in nature.

Claims (8)

  1. A noise-optimized shrouded fan with a fan wheel (1) which comprises fan blades (3, 3', 3", 3"'), emerging from a hub (2) and a fan shroud (5, 5", 5"') which encloses the fan blades (3, 3', 3", 3"') at their hub-remote ends (4, 4', 4", 4"') and revolves with the fan wheel (1), wherein the fan blades (3, 3', 3", 3"') are at least partially decoupled from one another in terms of vibration, characterized in that the fan blades (3, 3', 3", 3"') are decoupled in terms of vibration by the fact that said fan blades are at least partially decoupled in terms of vibration from the fan shroud (5, 5", 5"') which encloses the hub-remote ends (4, 4', 4", 4"') and revolves with the fan wheel (1).
  2. The arrangement according to Claim 1, characterized in that the decoupling in terms of vibration is achieved by the fact that only a partial number of the fan blades (3) are rigidly connected at their hub-remote ends (4) to the fan shroud (5), whereas the other fan blades (3') are spaced apart at their hub-remote ends (4') from the fan shroud (5) by an air gap (6).
  3. The arrangement according to Claim 2, characterized in that at least two fan blades (3) are connected to the fan shroud (5), and in that the fan blades (3) which are connected to the fan shroud (5) are distributed uniformly over the circumference of the fan wheel (1).
  4. The arrangement according to Claim 1, characterized in that the decoupling in terms of vibration is achieved by the fact that at least a partial number of the fan blades (3") are elastically connected at their hub-remote ends (4") to the fan shroud (5").
  5. The arrangement according to Claim 4, characterized in that at least two fan blades (3") are elastically connected to the fan shroud (5"), and in that the fan blades (3") which are elastically connected to the fan shroud (5") are distributed uniformly over the circumference of the fan wheel (1).
  6. The arrangement according to either of Claims 4 and 5, characterized in that the elastic connection is undertaken with the interposition of an elastomer.
  7. The arrangement according to Claim 1, characterized in that the decoupling in terms of vibration is achieved by the fact that the fan shroud (5"') is connected to the hub (2) via at least two separate webs (9) which are distributed uniformly over the circumference of the hub (2), and in that the fan blades (3"') are spaced apart at their hub-remote ends from the fan shroud (5"') by an air gap (6"').
  8. The arrangement according to Claim 7, characterized in that the separate webs (9) have a shape which provides the smallest possible resistance to the air conveyed via the fan blades (3"').
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