EP1741934A1 - Rotor - Google Patents
Rotor Download PDFInfo
- Publication number
- EP1741934A1 EP1741934A1 EP06013821A EP06013821A EP1741934A1 EP 1741934 A1 EP1741934 A1 EP 1741934A1 EP 06013821 A EP06013821 A EP 06013821A EP 06013821 A EP06013821 A EP 06013821A EP 1741934 A1 EP1741934 A1 EP 1741934A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- blades
- impeller
- impeller according
- blade
- profile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
- F04D29/282—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis
- F04D29/283—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis rotors of the squirrel-cage 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
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/30—Vanes
Definitions
- the invention relates to an impeller, in particular a plastic impeller for a drum rotor radial fan for the heating and air conditioning of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
- Drum rotor centrifugal blowers which are used for the promotion of air in motor vehicle heaters or automotive air conditioning systems, should be operated at the lowest possible speed level.
- Such radial blowers have a forward curved blading and achieve comparable operating points at significantly lower speeds than z.
- the blading is not or only slightly profiled.
- the blades are usually massively injection molded (compare left part of Fig. 3, in which the flow path in a blade channel at a conventional, almost unprofiled impeller is shown, wherein on the suction side of the blades a vortex formation can be seen).
- the US 3,394,876 discloses a rotary axis rotatable rotor for a tumbler fan having a plurality of spaced apart blades having inner and outer edges and a substantially constant blade thickness.
- Each blade is curved in planes perpendicular to the axis of rotation, whereby a fluid can be conveyed to the outside.
- each blade has a curved inner Anström Suite with a first small radius of curvature, a curved outer outflow region with a second larger radius of curvature and an interposed portion having a radius of curvature which is greater than the first radius of curvature, but not greater than the second radius of curvature.
- the exit region is arranged such that a plane which bears tangentially on the exit region, an angle of less than 15 ° to another plane which bears tangentially on the circle with the axis of rotation as the center.
- Shorter trained auxiliary blades may be provided in the entry region between the individual blades.
- an impeller in particular a plastic impeller for a drum rotor radial fan for the heating and air conditioning of a motor vehicle having a plurality of blades, wherein the flow channel converges between two blades in the flow direction from inside 7 to outside 8 upstream and downstream convergent and the impeller blades strongly profiled is formed. Subregions of the flow channel may also be divergent.
- the substantially convergent design of the blade channel in conjunction with the strong profiling of the impeller blades allows a substantially separation-free flow in the blade channel, in particular in the inlet region. The flow is accelerated by the strong curvature and sufficient thickness of the blade profile and deflected without detachment in the direction of rotation of the impeller.
- the blade channel is formed in its entirety convergent.
- the channel length ratio with an inflow and outflow convergent embodiment of the flow channel is preferably between 0.5 and 0.95, in particular between 0.6 and 0.9, more preferably between 0.7 and 0.85.
- the impeller preferably has a hub disc whose maximum solid wall thickness is a maximum of 3 mm.
- the blades of the impeller are preferably formed strongly profiled.
- blades are considered to be highly profiled, in which the ratio of profile thickness to total profile length (profile thickness ratio) is greater than or equal to 0.15, in particular greater than or equal to 0.2, and particularly preferably greater than or equal to 0.25.
- profile thickness ratio is preferably at most 0.5, in particular 0.4 and particularly preferably 0.35.
- the pressure-side inlet angle is preferably between 30 ° and 90 °, more preferably between 35 ° and 80 °, and the inlet-side inlet angle between 25 ° and 80 °, particularly preferably between 30 ° and 60 °, the pressure-side outlet angle between 130 ° and 180 ° , more preferably between 150 ° and 170 °, and the suction-side exit angle between 120 ° and 170 °, more preferably between 140 ° and 160 °, particularly preferably in each case in the central region, ie in particular +/- 10 ° around the mean of the respective ranges given above, in order to achieve an optimal flow pattern without detachment as well as an optimal efficiency and a low-noise operation.
- the channel ratio i. the ratio of the flow channel width at the inlet and the outlet, is preferably 0.4 to 0.8, particularly preferably 0.5 to 0.75 and particularly preferably 0.55 to 0.7.
- the flow channel width A1 at the entrance i. the diameter of a circle in the channel at the inlet, is, in particular in an impeller with the aforementioned preferred geometries, preferably about 6 mm.
- the flow channel width A2 at the exit i. the diameter of a circle in the channel at the outlet, is, in particular in an impeller with the aforementioned preferred geometries, preferably about 3.5 mm.
- the blades are formed by a supporting, preferably solid, structure, to which at least partially a soft component sprayed or in the at least partially a soft component is injected.
- a supporting structure preferably solid, structure
- This is preferably in the supporting structure to a first plastic, which has a sufficient strength, and the soft component to a second plastic, which is softer.
- the second plastic is preferably a foamed plastic. This embodiment allows a substantially distortion and shrinkage-free manufacture of the impeller.
- the maximum wall thickness of the supporting structure in the region of the blades is preferably 3 mm. With such a restriction of the wall thickness, warping and shrinkage can be surely avoided, in addition, if the ratio of the thickness of the hub disc to the thickness of the wall thickness of the supporting structure is approximately equal to 1.
- the ratio of the thickness of the hub disc to the thickness of the wall thickness of the supporting structure is approximately equal to 1.
- the weight of the impeller can be reduced, so that the blower is lighter overall.
- the soft component has an acoustically absorbing effect, so that the blower is somewhat quieter than corresponding blowers without a soft component.
- the soft component preferably forms at least in certain areas the profile of the blade, in particular in the strongly profiled part.
- a soft component layer is provided both on the suction and the pressure side, the ends of the blades are preferably soft component-free, whereby the soft component is additionally protected against damage during assembly.
- the blades are preferably at least partially formed as a hollow profile.
- webs may be formed in the hollow profiles to increase the rigidity. These are preferably closed on one side.
- the blades are preferably tapered conically tapered side.
- the blades are preferably formed on the impeller hub side of the motor side cylindrical and the frame side conical, wherein they taper in the frame direction. This ensures that, despite the strong profiling in connection with the overlap by the frame, a sufficient intake cross-section is available and there is no obstruction of the Ansaugqueritess.
- the production of such an impeller is preferably carried out by means of plastic injection molding, preferably first a load-bearing structure of a first plastic injection molded and then or almost simultaneously at least a portion of profiled trained blades of the impeller and / or a hollow profile is injection-molded by a second, softer plastic which is applied to the supporting structure or injected into a hollow profile formed by the supporting structure.
- Suitable materials for the supporting structure are in particular PA or PP, but also metals.
- the soft component surrounding the supporting structure is preferably in the form of a foamed plastic, in particular S-EPS. Also very suitable is PP-EPDM.
- PUR foam, melamine foam, PE foam (use of propellant in the application), silicone foam or, with limitations, foamed elastomers can be used.
- the materials mentioned for the supporting structure can also be used accordingly for wheels without soft component.
- a tumbler radial fan which is used for the promotion of air in an automotive air conditioning system, typically has an impeller 1 with a ring of blades 2, wherein between each two blades 2, a blade channel 3 is formed.
- the impeller 1 is mounted on a fan motor shaft (not shown) in a known manner. On the suction side, the impeller 1 is partially covered by the frame, which is part of the spiral housing.
- the blades 2 have a profiled shape, the flow channel 3 being convergent in the inlet region 4 and in the outlet region 5 (see FIG. 2).
- the pressure side DS of the blades 2 is concave in the inlet region 4, optionally to the outlet region 5, and the suction side SS of the blades 2 is convex in the inlet region 4 and in the outlet region 5, wherein the blade thickness d is usually at its maximum between the blade center and the inlet area 4 has.
- the blades have a solid cross-section and are made of a single material, for example a light metal or a plastic, which may also be foamed.
- a single material for example a light metal or a plastic, which may also be foamed.
- the blades 2 are made according to a variant not shown in the figures of a structure which is formed as a kind of hollow profile.
- the thickness of the structure is a maximum of 3 mm, so that no problems with regard to distortion or shrinkage occur in the production of the structure, if in addition the hub disc thickness 6 is a maximum of 3 mm. In addition, this thickness usually suffices for sufficient rigidity of the blades 2.
- the supporting structure consists of PA or PP.
- the blades 2 are made of a structure which is solidly made of a plastic and have sufficient strength for the expected loads, and a molded on the structure layer of a soft component, which forms the profile in the strongly profiled region of the blade.
- the thickness of the structure is a maximum of 3 mm, so that no problems with regard to distortion or shrinkage occur in the production of the structure, if in addition the hub disc thickness 6 is a maximum of 3 mm. In addition, this thickness usually suffices for sufficient rigidity of the blade.
- the sprayed-on layer serves only for profiling and, apart from the requirement not to be compressed by the air to be conveyed, has no supporting function.
- the sprayed layer may also have a skin or a coating on its outer side, wherein the coating, in particular to avoid contamination, may also cover the entire blades or the entire impeller in order to simplify the production.
- the supporting structure is slightly tapered in the region of the blade covered by the soft component, wherein the taper takes place gradually. The outer contour is not affected by the transition from supporting structure to soft component.
- the supporting structure according to the present embodiment consists of PA, the soft component of PP-EPDM.
- a web or other stiffening elements such as ribs, may be provided in the hollow profile.
- soft components can be injected or injected.
- the thickness of the structure is at most 3 mm, so that no distortion or shrinkage occurs during manufacture.
- the thickness of the soft component on the blade suction and pressure sides can be adjusted such that only minimal, non-flow-influencing deformation of the soft component, in particular on the blade pressure side, occurs during blower operation.
- the channel viewing ratio Ksv is preferably between 0.7 and 0.95, in particular between 0.75 and 0.95 and particularly preferred between 0.80 and 0.95.
- Ks denotes the length of the channel chord.
- the channel bulge ratio Kwv is preferably between 0.1 and 0.5, in particular between 0.15 and 0.4 and particularly preferably between 0.2 and 0.3.
- Kw refers to the channel arch.
- the channel bulge retention ratio Kwrv is preferably between 0.3 and 0.5, in particular between 0.35 and 0.45 and particularly preferably between 0.4 and 0.45.
- Kwr designates the channel bulge reserve.
- the impeller 1 the pressure-side inlet angle beta1DS between 30 ° and 90 °, preferably between 35 ° and 80 °, and the suction-side entrance angle beta1SS between 25 ° and 80 °, preferably between 30 ° and 60 °.
- the pressure-side outlet angle beta2DS between 130 ° and 180 °, preferably between 150 ° and 170 °, and the suction-side outlet angle beta2SS between 120 ° and 170 °, preferably between 120 ° and 160 °.
- the blades 2 are formed over their length or at least one or more parts thereof parallel to the axis of rotation with a different cross section.
- the cross section is on the inlet side, impeller-hub side cylindrical with a Ausformschräge and the frame side conically tapered in the longitudinal direction of the frame towards tapered.
- FIGS. 4 to 6 show a variant with blades 2 tapering in the direction of the inflow side.
- the blades have a constant cross section over a large part of the blade length in the direction of the axis of rotation. Only in the last quarter, the cross-section of the blades decreases and both in the longitudinal profile direction, wherein the inner diameter dinenn enlarged up to a tapered inner diameter diverj, the outer diameter but there remains constant, as well as in the thickness direction.
- the skeleton line of the base profile is indicated in FIG. 5 by a dash-and-dash line. The course of the taper over the entire blade length is shown in FIG. 4.
- the total blade length is hereby designated Slgefel, the portion of the blade length in which the inner diameter is increased is denoted by Slverj.
- the inner diameter diverj hereby increases, as can be seen in FIG. 4, in the last quarter of the blade length.
- the representation of Fig. 4 with respect to the profile length is not to scale.
- ratios of blade length tapered to total blade length are from 0.1 to 0.7, preferably from 0.15 to 0.5, and more preferably from 0.20 to 0.25.
- the thickness of the blade profile is also reduced, so that the cross-sectional area of the blade profile also decreases in the tapered region.
- the change of the blade profile is particularly well from Fig. 6 can be seen.
- the relative cross-sectional area decrease ⁇ V is in the range from 0.1 to 0.90, in particular from 0.2 to 0.8 and particularly preferably from 0.3 to 0.7.
- FIGS. 7a to 7d Further variants with regard to the progression of the taper are shown by way of example in FIGS. 7a to 7d, FIG. 7a showing a convex taper, FIG. 7b a concave taper, FIG. 7c a linear taper, and FIG. 7d a simple graduated taper. Any combination as well as a possibly multi-graded rejuvenation course are possible.
- Figures 8 to 10 show variants with respect to the shape of the taper of the blade profile in the direction of the inflow side.
- the course of the taper can, for example, take place in accordance with the representation of FIGS. 7a to 7d.
- the skeleton line of the respective base profile is indicated by a star-dashed line in Figures 8 to 10.
- the taper relative to the base profile can be made symmetrical to the skeleton line, as shown in Fig. 8 by the dashed line in a blade 2 on the suction side.
- the taper relative to the base profile can also be asymmetric to the skeleton line, as shown in Fig. 9 in a blade 2 by the dotted line on the suction side.
- the rejuvenation can also be symmetrical in some areas and asymmetric in certain areas Skeleton line, as shown in Figures 8 to 10 in solid lines and is apparent in comparison of the solid lines with respect to the dashed or dotted line.
- the channel shape in the tapered part of the blading can be designed to be both convergent, as provided according to the invention, and convergent-divergent or divergent.
- the entry and exit angles in the tapered blade part deviate from those in the region of the base profile, i. in the part with a constant cross section, from which results in an aerodynamic distortion of the blade profile.
- the angles may also remain constant or at least substantially constant.
- the blades are formed by hollow profiles, which are made of a single material. It can also be provided for stiffening the profile and transverse struts, so that in particular a plurality of separate cavities can be formed.
- blades are designed as (partial) hollow profiles, then they may be open or closed on the frame side.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Laufrad, insbesondere ein Kunststofflaufrad für ein Trommelläufer-Radialgebläse für die Heizung und Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an impeller, in particular a plastic impeller for a drum rotor radial fan for the heating and air conditioning of a motor vehicle, according to the preamble of
Trommelläufer-Radialgebläse, die für die Förderung der Luft bei Kraftfahrzeug-Heizungen oder Kraftfahrzeug-Klimaanlagen verwendet werden, sollen auf einem möglichst niedrigen Drehzahlniveau betrieben werden.Drum rotor centrifugal blowers, which are used for the promotion of air in motor vehicle heaters or automotive air conditioning systems, should be operated at the lowest possible speed level.
Derartige Radialgebläse haben eine vorwärtsgekrümmte Beschaufelung und erreichen vergleichbare Betriebspunkte bei deutlich niedrigeren Drehzahlen, als z. B. Gebläse mit rückwärtsgekrümmter Beschaufelung. In der vorwärtsgekrümmten Beschaufelung wird die Strömung beschleunigt und stark umgelenkt. Diese kinetische Energie wird in ideal gestalteten, parallelwandigen Spiralgehäusen verzögert und in statischen Druck umgewandelt. Am Schaufelkanaleintritt kommt es zu Strömungsablösungen, am Schaufelkanalende liegt die Strömung wieder an. Dabei ist die Beschaufelung nicht oder nur leicht profiliert. Die Schaufeln sind üblicherweise massiv gespritzt (vgl. linker Teil von Fig. 3, in dem der Strömungsverlauf in einem Schaufelkanal bei einem herkömmlichen, nahezu unprofilierten Laufrad dargestellt ist, wobei auf der Saugseite der Schaufeln eine Wirbelbildung zu erkennen ist).Such radial blowers have a forward curved blading and achieve comparable operating points at significantly lower speeds than z. B. Blower with backward curved blading. In the forward curved blading the flow is accelerated and strongly deflected. This kinetic energy is delayed in ideally designed, parallel-walled volute casings and converted into static pressure. Flow separation takes place at the blade channel inlet, and the flow arrives again at the blade channel end. The blading is not or only slightly profiled. The blades are usually massively injection molded (compare left part of Fig. 3, in which the flow path in a blade channel at a conventional, almost unprofiled impeller is shown, wherein on the suction side of the blades a vortex formation can be seen).
Die
Wird eine derartige Beschaufelung falsch angeströmt, d.h. schräg zum Eintrittswinkel der Hilfsschaufeln kann es durch Ablösungen an den Hilfsschaufeln zu einer erheblichen Versperrung des Eintrittsquerschnittes kommen.
Aus der
From the
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Laufrad zur Verfügung zu stellen, bei dem möglichst keine Ablösungen im Schaufelkanal auftreten.It is therefore an object of the invention to provide an improved impeller available, where possible no detachments occur in the blade channel.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Laufrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by an impeller with the features of
Erfindungsgemäß ist ein Laufrad vorgesehen, insbesondere ein Kunststofflaufrad für ein Trommelläufer-Radialgebläse für die Heizung und Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs, das eine Mehrzahl von Schaufeln aufweist, wobei der Strömungskanal zwischen zwei Schaufeln in Strömungsrichtung von innen 7 nach aussen 8 einströmseitig und ausströmseitig konvergent und die Laufradschaufeln stark profiliert ausgebildet ist. Teilbereiche des Strömungskanales können auch divergent sein. Die im Wesentlichen konvergente Ausgestaltung des Schaufelkanales in Verbindung mit der starken Profilierung der Laufradschaufeln ermöglicht im Schaufelkanal, insbesondere im Eintrittsbereich, eine im Wesentlichen ablösungsfreie Durchströmung. Dabei wird durch die starke Wölbung und ausreichende Dicke des Schaufelprofils die Strömung beschleunigt und ablösungsfrei in Drehrichtung des Laufrads umgelenkt. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Schaufelkanal in seiner Gesamtheit konvergent ausgebildet.According to the invention, an impeller is provided, in particular a plastic impeller for a drum rotor radial fan for the heating and air conditioning of a motor vehicle having a plurality of blades, wherein the flow channel converges between two blades in the flow direction from
Das Kanallängenverhältnis bei einer ein- und ausströmseitig konvergenten Ausgestaltung des Strömungskanals beträgt bevorzugt zwischen 0,5 und 0,95 insbesondere zwischen 0,6 und 0,9 besonders bevorzugt zwischen 0,7 und 0,85.The channel length ratio with an inflow and outflow convergent embodiment of the flow channel is preferably between 0.5 and 0.95, in particular between 0.6 and 0.9, more preferably between 0.7 and 0.85.
Das Laufrad weist bevorzugt eine Nabenscheibe auf, deren maximale massive Wandstärke maximal 3 mm beträgt.The impeller preferably has a hub disc whose maximum solid wall thickness is a maximum of 3 mm.
Die Schaufeln des Laufrads sind bevorzugt stark profiliert ausgebildet. Als stark profiliert werden insbesondere Schaufeln angesehen, bei denen das Verhältnis von Profildicke zu Profilgesamtlänge (Profildickenverhältnis) größer gleich 0,15, insbesondere größer gleich 0,2 und insbesondere bevorzugt größer gleich 0,25 ist. Das Profildickenverhältnis beträgt maximal vorzugsweise 0,5, insbesondere 0,4 und besonders bevorzugt 0,35. Der druckseitige Eintrittswinkel beträgt vorzugsweise zwischen 30° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 35° und 80°, und der saugseitige Eintrittswinkel zwischen 25° und 80°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 60°, der druckseitige Austrittswinkel zwischen 130° und 180°, besonders bevorzugt zwischen 150° und 170°, und der saugseitige Austrittswinkel zwischen 120° und 170°, besonders bevorzugt zwischen 140° und 160°, insbesondere bevorzugt jeweils im mittleren Bereich, d.h. insbesondere +/- 10° um den Mittelwert der jeweiligen zuvor angegebenen Bereiche, um einen optimalen Strömungsverlauf ohne Ablösungen sowie einen optimalen Wirkungsgrad und einen geräuscharmen Betrieb zu erreichen.The blades of the impeller are preferably formed strongly profiled. In particular, blades are considered to be highly profiled, in which the ratio of profile thickness to total profile length (profile thickness ratio) is greater than or equal to 0.15, in particular greater than or equal to 0.2, and particularly preferably greater than or equal to 0.25. The profile thickness ratio is preferably at most 0.5, in particular 0.4 and particularly preferably 0.35. The pressure-side inlet angle is preferably between 30 ° and 90 °, more preferably between 35 ° and 80 °, and the inlet-side inlet angle between 25 ° and 80 °, particularly preferably between 30 ° and 60 °, the pressure-side outlet angle between 130 ° and 180 ° , more preferably between 150 ° and 170 °, and the suction-side exit angle between 120 ° and 170 °, more preferably between 140 ° and 160 °, particularly preferably in each case in the central region, ie in particular +/- 10 ° around the mean of the respective ranges given above, in order to achieve an optimal flow pattern without detachment as well as an optimal efficiency and a low-noise operation.
Das Kanalverhältnis, d.h. das Verhältnis der Strömungskanalbreite am Eintritt und am Austritt, beträgt bevorzugt 0,4 bis 0,8, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 0,75 und besonders bevorzugt 0,55 bis 0,7.The channel ratio, i. the ratio of the flow channel width at the inlet and the outlet, is preferably 0.4 to 0.8, particularly preferably 0.5 to 0.75 and particularly preferably 0.55 to 0.7.
Die Strömungskanalbreite A1 am Eintritt, d.h. der Durchmesser eines Kreises im Kanal am Eintritt, beträgt, insbesondere bei einem Laufrad mit den vorgenannten bevorzugten Geometrien, bevorzugt ca. 6 mm.The flow channel width A1 at the entrance, i. the diameter of a circle in the channel at the inlet, is, in particular in an impeller with the aforementioned preferred geometries, preferably about 6 mm.
Die Strömungskanalbreite A2 am Austritt, d.h. der Durchmesser eines Kreises im Kanal am Austritt, beträgt, insbesondere bei einem Laufrad mit den vorgenannten bevorzugten Geometrien, bevorzugt ca. 3,5 mm.The flow channel width A2 at the exit, i. the diameter of a circle in the channel at the outlet, is, in particular in an impeller with the aforementioned preferred geometries, preferably about 3.5 mm.
Vorzugsweise werden die Schaufeln durch eine tragende, vorzugsweise massive, Struktur gebildet, auf die zumindest bereichsweise eine Weichkomponente aufgespritzt oder in die zumindest bereichsweise eine Weichkomponente eingespritzt ist. Hierbei handelt es sich bevorzugt bei der tragenden Struktur um einen ersten Kunststoff, der eine ausreichende Festigkeit aufweist, und bei der Weichkomponente um einen zweiten Kunststoff, der weicher ist. Beim zweiten Kunststoff handelt es sich bevorzugt um einen aufgeschäumten Kunststoff. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein im Wesentlichen verzugs- und schwundfreies Herstellen des Laufrads.Preferably, the blades are formed by a supporting, preferably solid, structure, to which at least partially a soft component sprayed or in the at least partially a soft component is injected. This is preferably in the supporting structure to a first plastic, which has a sufficient strength, and the soft component to a second plastic, which is softer. The second plastic is preferably a foamed plastic. This embodiment allows a substantially distortion and shrinkage-free manufacture of the impeller.
Die maximale Wandstärke der tragenden Struktur im Bereich der Schaufeln beträgt vorzugsweise 3 mm. Bei einer derartigen Beschränkung der Wandstärke können sicher Verzug und Schwund vermieden werden, wenn zusätzlich das Verhältnis aus Dicke der Nabenscheibe zur Dicke der Wandstärke der tragenden Struktur in etwas gleich 1 ist. Durch eine entsprechende Materialwahl des die Struktur bildenden Materials kann jedoch eine ausreichende Festigkeit des Laufrads sichergestellt werden. Zudem kann durch eine entsprechende Materialwahl der Weichkomponente das Gewicht des Laufrads verringert werden, so dass das Gebläse insgesamt leichter ist. Femer wirkt die Weichkomponente akustisch absorbierend, so dass das Gebläse etwas leiser als entsprechende Gebläse ohne Weichkomponente ist.The maximum wall thickness of the supporting structure in the region of the blades is preferably 3 mm. With such a restriction of the wall thickness, warping and shrinkage can be surely avoided, in addition, if the ratio of the thickness of the hub disc to the thickness of the wall thickness of the supporting structure is approximately equal to 1. However, by a suitable choice of material of the structure forming material sufficient strength of the impeller can be ensured. In addition, by an appropriate choice of material of the soft component, the weight of the impeller can be reduced, so that the blower is lighter overall. Furthermore, the soft component has an acoustically absorbing effect, so that the blower is somewhat quieter than corresponding blowers without a soft component.
Die Weichkomponente bildet vorzugsweise zumindest bereichsweise das Profil der Schaufel, insbesondere im stark profilierten Teil. Besonders bevorzugt ist sowohl auf der Saug- als auch Druckseite eine Weichkomponentenschicht vorgesehen, die Enden der Schaufeln sind bevorzugt weichkomponentenfrei, wodurch die Weichkomponente zusätzlich vor Beschädigungen bei der Montage geschützt wird.The soft component preferably forms at least in certain areas the profile of the blade, in particular in the strongly profiled part. Particularly preferably, a soft component layer is provided both on the suction and the pressure side, the ends of the blades are preferably soft component-free, whereby the soft component is additionally protected against damage during assembly.
Gemäß einer gewichtseinsparenden Ausführungsform sind die Schaufeln bevorzugt zumindest bereichsweise als Hohlprofil ausgebildet. Dabei können zur Erhöhung der Steifigkeit Stege in den Hohlprofilen ausgebildet sein. Diese sind bevorzugt einseitig geschlossen. Im Falle eines zargenseitigen Verschlusses der Hohlprofile werden die Schaufeln bevorzugt zargenseitig konisch verjüngt.According to a weight-saving embodiment, the blades are preferably at least partially formed as a hollow profile. In this case, webs may be formed in the hollow profiles to increase the rigidity. These are preferably closed on one side. In the case of a frame-side closure the hollow sections, the blades are preferably tapered conically tapered side.
Die Schaufeln sind bevorzugt auf der Laufrad-Nabenseite motorseitig zylindrisch und zargenseitig konisch ausgebildet, wobei sie sich in Zargenrichtung verjüngen. Dies stellt sicher, dass trotz der starken Profilierung in Verbindung mit der Überdeckung durch die Zarge ein ausreichender Ansaugquerschnitt zur Verfügung steht und es nicht zu einer Versperrung des Ansaugquerschnitts kommt.The blades are preferably formed on the impeller hub side of the motor side cylindrical and the frame side conical, wherein they taper in the frame direction. This ensures that, despite the strong profiling in connection with the overlap by the frame, a sufficient intake cross-section is available and there is no obstruction of the Ansaugquerschnitts.
Die Herstellung eines derartigen Laufrads erfolgt bevorzugt mittels Kunststoff-Spritzgießen, wobei vorzugsweise zuerst eine tragende Struktur aus einem ersten Kunststoff spritzgegossen und anschließend oder nahezu gleichzeitig zumindest ein Teil der profiliert ausgebildeten Schaufeln des Laufrads und/oder eines Hohlprofils durch einen zweiten, weicheren Kunststoff spritzgegossen wird, der auf die tragende Struktur auf- oder in ein durch die tragende Struktur gebildetes Hohlprofil eingespritzt wird.The production of such an impeller is preferably carried out by means of plastic injection molding, preferably first a load-bearing structure of a first plastic injection molded and then or almost simultaneously at least a portion of profiled trained blades of the impeller and / or a hollow profile is injection-molded by a second, softer plastic which is applied to the supporting structure or injected into a hollow profile formed by the supporting structure.
Als Materialien für die tragende Struktur kommen insbesondere PA oder PP, aber auch Metalle in Frage. Die die tragende Struktur zumindest bereichsweise umgebende Weichkomponente wird bevorzugt durch einen geschäumten Kunststoff, wie insbesondere S-EPS, in Frage. Ebenfalls sehr gut geeignet ist PP-EPDM. Allgemein können PUR-Schaum, Melamin-Schaum, PE-Schaum (Verwendung von Treibmittel bei der Applikation), Silikon-Schaum oder mit Einschränkungen auch geschäumte Elastomere verwendet werden.Suitable materials for the supporting structure are in particular PA or PP, but also metals. The soft component surrounding the supporting structure, at least in some areas, is preferably in the form of a foamed plastic, in particular S-EPS. Also very suitable is PP-EPDM. In general, PUR foam, melamine foam, PE foam (use of propellant in the application), silicone foam or, with limitations, foamed elastomers can be used.
Die genannten Materialien für die tragende Struktur können entsprechend auch für Laufräder ohne Weichkomponente verwendet werden.The materials mentioned for the supporting structure can also be used accordingly for wheels without soft component.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit mehreren Varianten unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laufrads gemäß dem Ausführungsbeispiel,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf mehrere nebeneinander angeordnete Schaufeln des Laufrads von Fig. 1 ohne Stützring,
- Fig. 3
- eine Darstellung der Strömungsgeschwindigkeiten in einem herkömmlichen Laufrad (links) und im Laufrad von Fig. 1 (rechts),
- Fig. 4
- einen schematisch dargestellten Schnitt in Längsrichtung durch eine Schaufel zur Verdeutlichung der Schaufelverjüngung,
- Fig. 5
- einen ausschnittsweisen Schnitt quer durch ein Laufrad mit verjüngten Schaufeln,
- Fig. 6
- einen Fig. 5 entsprechenden Schnitt zur Verdeutlichung der Verringerung der Schaufelquerschnittsfläche,
- Fig. 7a-7d
- schematische Darstellungen möglicher Verläufe von Schaufelverjüngungen,
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung einer symmetrischen Verjüngung relativ zur Basisprofilskelettlinie der Schaufel,
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung einer asymmetrischen Verjüngung relativ zur Basisprofilskelettlinie der Schaufel, und
- Fig. 10
- eine schematische Darstellung einer symmetrisch-asymmetrischen Verjüngung relativ zur Basisprofilskelettlinie der Schaufel.
- Fig. 1
- a perspective view of an impeller according to the invention according to the embodiment,
- Fig. 2
- a plan view of a plurality of juxtaposed blades of the impeller of FIG. 1 without support ring,
- Fig. 3
- a representation of the flow velocities in a conventional impeller (left) and in the impeller of Fig. 1 (right),
- Fig. 4
- a schematic longitudinal section through a blade to illustrate the blade taper,
- Fig. 5
- a sectional section across a wheel with tapered blades,
- Fig. 6
- 5 a section corresponding to FIG. 5 to illustrate the reduction in the blade cross-sectional area,
- Fig. 7a-7d
- schematic representations of possible courses of blade tapering,
- Fig. 8
- a schematic representation of a symmetrical taper relative to the base profile skeleton line of the blade,
- Fig. 9
- a schematic representation of an asymmetrical taper relative to the base profile skeleton line of the blade, and
- Fig. 10
- a schematic representation of a symmetrical-asymmetrical taper relative to the base profile skeleton line of the blade.
Ein Trommelläufer-Radialgebläse, das für die Förderung von Luft in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, weist in der Regel ein Laufrad 1 mit einem Ring von Schaufeln 2 auf, wobei zwischen je zwei Schaufeln 2 ein Schaufelkanal 3 ausgebildet ist. Das Laufrad 1 ist auf bekannte Weise an einer Gebläsemotorwelle (nicht dargestellt) angebracht. Saugseitig wird das Laufrad 1 teilweise durch die Zarge, die Teil des Spiralgehäuses ist, überdeckt.A tumbler radial fan, which is used for the promotion of air in an automotive air conditioning system, typically has an
Die Schaufeln 2 sind stark profiliert ausgebildet, wobei der Strömungskanal 3 im Eintrittsbereich 4 und im Austrittsbereich 5 konvergent ausgebildet ist (vgl. Fig. 2). Die Druckseite DS der Schaufeln 2 ist im Eintrittsbereich 4, gegebenenfalls bis zum Austrittsbereich 5, konkav ausgebildet, und die Saugseite SS der Schaufeln 2 ist im Eintrittsbereich 4 und im Austrittsbereich 5 konvex ausgebildet, wobei die Schaufeldicke d ihr Maximum in der Regel zwischen der Schaufelmitte und dem Eintrittsbereich 4 hat.The
Gemäß der vorliegenden, in der Zeichnung dargestellten Variante weisen die Schaufeln einen massiven Querschnitt auf und sind aus einem einzigen Material, beispielsweise einem Leichtmetall oder einem Kunststoff, der auch geschäumt sein kann, hergestellt. Durch die in Fig.2 zur Darstellung der Schaufeln verwendete Doppellinie soll eine Ausformschräge angedeutet werden. Auf die Darstellung des Stützringes 9 wurde in Fig.2 verzichtet.According to the present variant shown in the drawing, the blades have a solid cross-section and are made of a single material, for example a light metal or a plastic, which may also be foamed. By the double line used in Figure 2 for the representation of the blades a Ausformschräge is to be indicated. On the representation of the support ring 9 has been omitted in Figure 2.
Um Probleme bei der Herstellung stark profilierter Schaufeln zu vermeiden, bestehen die Schaufeln 2 gemäß einer nicht in den Figuren dargestellten Variante aus einer Struktur, die als eine Art Hohlprofil ausgebildet ist. Hierbei beträgt die Dicke der Struktur maximal 3 mm, so dass bei der Herstellung der Struktur keine Probleme in Hinblick auf Verzug oder Schwund auftreten, wenn zusätzlich die Nabenscheibendicke 6 maximal 3 mm beträgt. Zudem reicht diese Dicke in aller Regel für eine ausreichende Steifigkeit der Schaufeln 2 aus. Die tragende Struktur besteht aus PA oder PP.In order to avoid problems in the production of highly profiled blades, the
Gemäß einer weiteren nicht in den Figuren dargestellten Variante bestehen, um die genannten Probleme bei der Herstellung stark profilierter Schaufeln zu vermeiden, die Schaufeln 2 aus einer Struktur, die massiv aus einem Kunststoff ausgebildet ist, und eine ausreichende Festigkeit für die zu erwartenden Belastungen aufweist, sowie einer an der Struktur angespritzten Schicht aus einer Weichkomponente, welche das Profil im stark profilierten Bereich der Schaufel bildet. Hierbei beträgt die Dicke der Struktur maximal 3 mm, so dass bei der Herstellung der Struktur keine Probleme in Hinblick auf Verzug oder Schwund auftreten, wenn zusätzlich die Nabenscheibendicke 6 maximal 3 mm beträgt. Zudem reicht diese Dicke in aller Regel für eine ausreichende Steifigkeit der Schaufel aus. Die angespritzte Schicht dient lediglich der Profilierung und hat - abgesehen von dem Erfordernis, sich nicht durch die zu fördernde Luft zusammendrücken zu lassen - keine tragende Funktion. Dabei kann die angespritzte Schicht auf ihrer Außenseite auch eine Haut oder eine Beschichtung aufweisen, wobei die Beschichtung, insbesondere zur Vermeidung von Verschmutzung, gegebenenfalls auch die gesamten Schaufeln oder das gesamte Laufrad überdecken kann, um die Herstellung zu vereinfachen. Die tragende Struktur ist hierbei im von der Weichkomponente überdeckten Bereich des Schaufel etwas verjüngt ausgebildet, wobei die Verjüngung allmählich erfolgt. Die Außenkontur ist durch den Übergang von tragender Struktur zu Weichkomponente nicht beeinträchtigt.According to another variant, not shown in the figures, in order to avoid the problems mentioned in the production of highly profiled blades, the
Die tragende Struktur besteht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus PA, die Weichkomponente aus PP-EPDM.The supporting structure according to the present embodiment consists of PA, the soft component of PP-EPDM.
Gemäß einer weiteren Variante der Schaufel kann auch ein Steg oder andere versteifende Elemente, wie Rippen, im Hohlprofil vorgesehen sein. Zusätzlich können Weichkomponenten ein- oder angespritzt sein. Auch in diesem Fall beträgt die Dicke der Struktur maximal 3 mm, so dass bei der Herstellung kein Verzug oder Schwund auftritt.According to a further variant of the blade, a web or other stiffening elements, such as ribs, may be provided in the hollow profile. In addition, soft components can be injected or injected. Also in this case, the thickness of the structure is at most 3 mm, so that no distortion or shrinkage occurs during manufacture.
Über die Lage der tragenden Struktur innerhalb des Profils kann die Dicke der Weichkomponente auf der Schaufelsaug- und -druckseite so eingestellt werden, dass es im Gebläsebetrieb nur zu einer minimalen, nicht die Durchströmung beeinflussenden Verformung der Weichkomponente, insbesondere auf der Schaufeldruckseite, kommt.By means of the position of the load-bearing structure within the profile, the thickness of the soft component on the blade suction and pressure sides can be adjusted such that only minimal, non-flow-influencing deformation of the soft component, in particular on the blade pressure side, occurs during blower operation.
Ferner erfolgt bei einer derartig profilierten Schaufelausgestaltung, wie in Fig. 3, rechter Teil deutlich zu erkennen ist, keine Wirbelbildung an der Saugseite der Schaufel 2, so dass die Strömung gut anliegt. Dies führt in der CFD-Rechnung zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades eta. (vgl. Darstellung in Fig. 3, wobei jeweils der Strömungsverlauf und der entsprechende Wirkungsgrad im optimalen Betriebspunkt des entsprechenden Gebläses dargestellt ist).Furthermore, in such a profiled blade design, as shown in Fig. 3, right part is clearly visible, no vortex formation on the suction side of the
Folgende Geometrien sind bei einem konvergenten Schaufelkanal insbesondere bei stark profilierten Schaufeln besonders geeignet:
- Das Profildickenverhältnis d/Lges liegt bevorzugt zwischen 0,15 und 0,5,
insbesondere zwischen 0,2 und 0,4, insbesondere bevorzugt zwischen 0,25 bis 0,35, wobei d die Profildicke und Lges die Proflgesamtlänge (gerade gemessen) bezeichnen: - Das Kanallängenverhältnis Lkv liegt bevorzugt zwischen 0,5 und 0,95,
insbesondere zwischen 0,6 bis 0,9, insbesondere bevorzugt zwischen 0,70 bis 0,85. Dabei bezeichnet Lges die Länge des gesamten, Lgekr die Länge des gekrümmten Schaufelkanals. Das Kanallängenverhältnis Lkv ergibt sich aus:
- The profile thickness ratio d / Lges is preferably between 0.15 and 0.5, in particular between 0.2 and 0.4, particularly preferably between 0.25 and 0.35, where d denotes the profile thickness and Lges the total profiled length (measured just) :
- The channel length ratio Lkv is preferably between 0.5 and 0.95, in particular between 0.6 and 0.9, particularly preferably between 0.70 and 0.85. Lges denotes the length of the entire, Lgekr the length of the curved blade channel. The channel length ratio Lkv results from:
Das Kanalsehenenverhältnis Ksv liegt bevorzugt zwischen 0,7 und 0,95, insbesondere zwischen 0,75 und 0,95 und besondere bevorzugt zwischen 0,80 und 0,95. Dabei ergibt sich das Kanalsehnenverhältnis Ksv aus:
Hierbei bezeichnet Ks die Länge der Kanalsehne.Here, Ks denotes the length of the channel chord.
Das Kanalwölbungsverhältnis Kwv beträgt bevorzugt zwischen 0,1 und 0,5, insbesondere zwischen 0,15 und 0,4 und besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 0,3. Das Kanalwölbungsverhältnis ergibt sich aus:
Dabei bezeichnet Kw die Kanalwölbung.Kw refers to the channel arch.
Das Kanalwölbungsrücklagenverhältnis Kwrv beträgt bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5, insbesondere zwischen 0,35 und 0,45 und besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 0,45. Das Kanalwölbungsrücklagenverhältnis ergibt sich aus:
Kwr bezeichnet die Kanalwölbungsrücklage.Kwr designates the channel bulge reserve.
Hierbei liegt beim Laufrad 1 der druckseitige Eintrittswinkel beta1DS zwischen 30° und 90°, vorzugsweise zwischen 35° und 80°, und der saugseitige Eintrittswinkel beta1SS zwischen 25° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60°. Der druckseitige Austrittswinkel beta2DS zwischen 130° und 180°, vorzugsweise zwischen 150° und 170°, und der saugseitige Austrittswinkel beta2SS zwischen 120° und 170°, vorzugsweise zwischen 120° und 160°.Here, the
In Folge einer stark profilierten Ausgestaltung der Schaufeln 2 in Verbindung mit der Eintrittsöffnung (nur ca. 1/3 der Beschaufelung sind im Allgemeinen nicht von der Zarge überdeckt) kann es bei hohen Massenströmen zu Versperrungen im Eintrittsbereich kommen. Diese können zu einer Verminderung des Wirkungsgrades und/oder akustischen Nachteilen führen. Aus diesem Grund sind die Schaufeln 2 gemäß einer weiteren Variante über ihre Länge oder zumindest einen oder mehrere Teile hiervon parallel zur Drehachse mit einem unterschiedlichen Querschnitt ausgebildet. Dabei ist der Querschnitt eintrittsseitig, laufrad-nabenseitig zylindrisch mit einer Ausformschräge und zargenseitig konisch in Längsrichtung zur Zarge hin verjüngend ausgebildet.As a result of a strongly profiled design of the
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Variante mit sich in Richtung der Zuströmseite verjüngenden Schaufeln 2. Hierbei haben die Schaufeln über einen großen Teil der Schaufellänge in Richtung der Drehachse gesehen einen konstanten Querschnitt. Erst im letzten Viertel verringert sich der Querschnitt der Schaufeln und zwar sowohl in Längsprofilrichtung, wobei sich der Innendurchmesser dinenn bis zu einem verjüngten Innendurchmesser diverj vergrößert, der Außendurchmesser da jedoch konstant bleibt, als auch in Dickenrichtung. Zur besseren Verdeutlichung der Profilveränderung ist in Fig. 5 die Skelettlinie des Basisprofils durch eine Stem-Strich-Linie gekennzeichnet. Der Verlauf der Verjüngung über die gesamte Schaufellänge ist in Fig. 4 dargestellt. Die Gesamtschaufellänge ist hierbei mit Slgesamt bezeichnet, der Teil der Schaufellänge, in welchem der Innendurchmesser vergrößert ist, ist mit Slverj bezeichnet. Der Innendurchmesser diverj nimmt hierbei, wie aus Fig. 4 ersichtlich, im letzten Viertel der Schaufellänge zu. Die Darstellung von Fig. 4 in Bezug auf die Profillänge ist nicht maßstäblich.FIGS. 4 to 6 show a variant with
Im Allgemeinen sind Verhältnisse von Schaufellänge verjüngt zur gesamten Schaufellänge (Slver/Slgesamt) von 0,1 bis 0,7, vorzugsweise von 0,15 bis 0,5 und besonders bevorzugt von 0,20 bis 0,25, besonders geeignet.In general, ratios of blade length tapered to total blade length (slver / total) are from 0.1 to 0.7, preferably from 0.15 to 0.5, and more preferably from 0.20 to 0.25.
Das Durchmesserverhältnis DV, das sich aus der folgenden Gleichung ergibt,
beträgt in der Regel 0,01 bis 0,2, vorzugsweise 0,02 bis 0,1 und insbesondere bevorzugt 0,04 bis 0,07, wobei sich Dnenn und Dverjüngt ergeben aus
und
is usually 0.01 to 0.2, preferably 0.02 to 0.1 and particularly preferably 0.04 to 0.07, wherein Dnenn and D tapered result from
and
Hierbei ist da der Schaufelaußendurchmesser, dinenn der Nenninnendurchmesser der Schaufeln und diverj der verjüngte Innendurchmesser der Schaufeln.Here, there is the blade outer diameter, dinenn the nominal inner diameter of the blades and diverj the tapered inner diameter of the blades.
Neben der Schaufelprofillänge verringert sich auch die Dicke des Schaufelprofils, so dass sich auch die Querschnittsfläche des Schaufelprofils im verjüngten Bereich verringert. Die relative Querschnittsflächenabnahme ergibt sich aus
wobei Anenn die Querschnittsfläche im nicht verjüngten Bereich ist, und im Folgenden auch als Basisprofil bezeichnet wird, und Averj die Querschnittsfläche im (am meisten) verjüngten Bereich ist. Die Veränderung des Schaufelprofils ist besonders gut aus Fig. 6 ersichtlich. Im Allgemeinen, d.h. nicht explizit auf die vorliegende Variante bezogen, liegt die relative Querschnittsflächenabnahme AV im Bereich von 0,1 bis 0,90, insbesondere von 0,2 bis 0,8 und besonders bevorzugt von 0,3 bis 0,7.In addition to the blade profile length, the thickness of the blade profile is also reduced, so that the cross-sectional area of the blade profile also decreases in the tapered region. The relative cross-sectional area decrease results
where Anenn is the cross-sectional area in the non-tapered area, hereinafter also referred to as base profile, and Averj is the cross-sectional area in the (most) tapered area. The change of the blade profile is particularly well from Fig. 6 can be seen. In general, ie, not explicitly related to the present variant, the relative cross-sectional area decrease ΔV is in the range from 0.1 to 0.90, in particular from 0.2 to 0.8 and particularly preferably from 0.3 to 0.7.
Weitere Varianten in Bezug auf den Verlauf der Verjüngung sind beispielhaft in den Figuren 7a bis 7d dargestellt, wobei Fig. 7a einen konvexen Verjüngungsverlauf, Fig. 7b einen konkaven Verjüngungsverlauf, Fig. 7c einen linearen Verjüngungsverlauf und Fig. 7d einen einfach abgestuften Verjüngungsverlauf zeigen. Beliebige Kombinationen wie auch ein ggf. mehrfach abgestufter Verjüngungsverlauf sind möglich.Further variants with regard to the progression of the taper are shown by way of example in FIGS. 7a to 7d, FIG. 7a showing a convex taper, FIG. 7b a concave taper, FIG. 7c a linear taper, and FIG. 7d a simple graduated taper. Any combination as well as a possibly multi-graded rejuvenation course are possible.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen Varianten in Bezug auf die Form der Verjüngung des Schaufelprofils in Richtung der Zuströmseite. Der Verlauf der Verjüngung kann beispielsweise entsprechend der Darstellung der Figuren 7a bis 7d erfolgen. Zur besseren Verdeutlichung der Profilveränderung ist in den Figuren 8 bis 10 die Skelettlinie des jeweiligen Basisprofils durch eine Stern-Strich-Linie gekennzeichnet.Figures 8 to 10 show variants with respect to the shape of the taper of the blade profile in the direction of the inflow side. The course of the taper can, for example, take place in accordance with the representation of FIGS. 7a to 7d. To better illustrate the change in profile, the skeleton line of the respective base profile is indicated by a star-dashed line in Figures 8 to 10.
Die Verjüngung relativ zum Basisprofil kann symmetrisch zur Skelettlinie erfolgen, wie in Fig. 8 durch die gestrichelte Linie in einer Schaufel 2 auf der Saugseite dargestellt. Die Verjüngung relativ zum Basisprofil kann auch asymmetrisch zur Skelettlinie erfolgen, wie in Fig. 9 in einer Schaufel 2 durch die gepunktete Linie auf der Saugseite dargestellt. Die Verjüngung kann ebenso bereichsweise symmetrisch und bereichsweise asymmetrisch zur Skelettlinie erfolgen, wie in den Figuren 8 bis 10 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist und bei Vergleich der durchgezogenen Linien in Bezug auf die gestrichelte bzw. gepunktete Linie ersichtlich wird.The taper relative to the base profile can be made symmetrical to the skeleton line, as shown in Fig. 8 by the dashed line in a
Allgemein sei angemerkt, dass die Kanalform im verjüngten Teil der Beschaufelung sowohl konvergent, wie erfindungsgemäß vorgesehen, als auch konvergent-divergent oder divergent ausgebildet sein kann.It should generally be noted that the channel shape in the tapered part of the blading can be designed to be both convergent, as provided according to the invention, and convergent-divergent or divergent.
Besonders bevorzugt weichen die Ein- und Austrittswinkel im sich verjüngenden Schaufelteil von denen im Bereich des Basisprofils, d.h. im Teil mit konstantem Querschnitt, ab, wodurch sich eine aerodynamische Verwindung des Schaufelprofils ergibt. Die Winkel können jedoch auch konstant oder zumindest im Wesentlichen konstant bleiben.Particularly preferably, the entry and exit angles in the tapered blade part deviate from those in the region of the base profile, i. in the part with a constant cross section, from which results in an aerodynamic distortion of the blade profile. However, the angles may also remain constant or at least substantially constant.
Gemäß einer weiteren, ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellten Variante, werden die Schaufeln durch Hohlprofile gebildet, die aus einem einzigen Material gefertigt sind. Dabei können zur Versteifung des Profils auch Querstreben vorgesehen sein, so dass insbesondere auch mehrere voneinander getrennte Hohlräume ausgebildet sein können.According to another variant, also not shown in the drawing, the blades are formed by hollow profiles, which are made of a single material. It can also be provided for stiffening the profile and transverse struts, so that in particular a plurality of separate cavities can be formed.
Sind die Schaufeln als (Teil-)Hohlprofile ausgebildet, so können dieselben auf der Zargenseite offen oder auch geschlossen ausgebildet sein.If the blades are designed as (partial) hollow profiles, then they may be open or closed on the frame side.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005031472 | 2005-07-04 | ||
DE102005041148 | 2005-08-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1741934A1 true EP1741934A1 (en) | 2007-01-10 |
EP1741934B1 EP1741934B1 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=37052539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP06013821.1A Not-in-force EP1741934B1 (en) | 2005-07-04 | 2006-07-04 | Rotor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1741934B1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007093274A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-23 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Domestic clothes drier with twin fan |
CN102287399A (en) * | 2011-08-01 | 2011-12-21 | 深圳雅图数字视频技术有限公司 | Vortex flow fan |
CN106287959A (en) * | 2016-08-17 | 2017-01-04 | 芜湖美智空调设备有限公司 | Stator blade wind wheel, cabinet air-conditioner and air-conditioner |
CN107313977A (en) * | 2017-07-25 | 2017-11-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | Centrifugal fan blade, centrifugal fan and air conditioner |
EP2639458A4 (en) * | 2010-11-08 | 2018-04-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Circulating fan and air-conditioner equipped with same |
TWI661131B (en) * | 2017-04-10 | 2019-06-01 | 日商夏普股份有限公司 | Telecentric fan, forming mold and fluid conveying device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2418012A (en) * | 1943-09-20 | 1947-03-25 | Chester Thomas | Impeller for centrifugal apparatus |
GB720956A (en) * | 1952-06-21 | 1954-12-29 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to centrifugal fan wheels |
FR1284741A (en) * | 1961-02-15 | 1962-02-16 | Rotary machine for moving fluids such as a blower or pump or the like | |
US3536416A (en) * | 1968-05-14 | 1970-10-27 | Dov Z Glucksman | Squirrel-cage rotor for fluid moving devices |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5988979A (en) * | 1996-06-04 | 1999-11-23 | Honeywell Consumer Products, Inc. | Centrifugal blower wheel with an upwardly extending, smoothly contoured hub |
-
2006
- 2006-07-04 EP EP06013821.1A patent/EP1741934B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2418012A (en) * | 1943-09-20 | 1947-03-25 | Chester Thomas | Impeller for centrifugal apparatus |
GB720956A (en) * | 1952-06-21 | 1954-12-29 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to centrifugal fan wheels |
FR1284741A (en) * | 1961-02-15 | 1962-02-16 | Rotary machine for moving fluids such as a blower or pump or the like | |
US3536416A (en) * | 1968-05-14 | 1970-10-27 | Dov Z Glucksman | Squirrel-cage rotor for fluid moving devices |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007093274A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-23 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | Domestic clothes drier with twin fan |
EP2639458A4 (en) * | 2010-11-08 | 2018-04-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Circulating fan and air-conditioner equipped with same |
CN102287399A (en) * | 2011-08-01 | 2011-12-21 | 深圳雅图数字视频技术有限公司 | Vortex flow fan |
CN106287959A (en) * | 2016-08-17 | 2017-01-04 | 芜湖美智空调设备有限公司 | Stator blade wind wheel, cabinet air-conditioner and air-conditioner |
CN106287959B (en) * | 2016-08-17 | 2022-03-22 | 芜湖美智空调设备有限公司 | Quiet leaf wind wheel, cabinet air conditioner and air conditioner |
TWI661131B (en) * | 2017-04-10 | 2019-06-01 | 日商夏普股份有限公司 | Telecentric fan, forming mold and fluid conveying device |
CN110494654A (en) * | 2017-04-10 | 2019-11-22 | 夏普株式会社 | Telecentricity fan, mold for forming and fluid delivery system |
CN110494654B (en) * | 2017-04-10 | 2021-09-14 | 夏普株式会社 | Telecentric fan, molding die and fluid delivery device |
CN107313977A (en) * | 2017-07-25 | 2017-11-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | Centrifugal fan blade, centrifugal fan and air conditioner |
CN107313977B (en) * | 2017-07-25 | 2024-03-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | Centrifugal fan blade, centrifugal fan and air conditioner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1741934B1 (en) | 2015-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1902220B1 (en) | Blower wheel | |
EP3298242B1 (en) | Blade for a turbo engine and method for manufacturing same | |
EP2802780B1 (en) | Axial or diagonal fan with trip edge on the blade suction side | |
EP1741934B1 (en) | Rotor | |
EP2362065B1 (en) | Bypass duct with guide vane ring in a turbofan engine | |
EP2059655B1 (en) | Cooled turbine rotor blade | |
EP2282135B1 (en) | Ventilator | |
EP2927503B1 (en) | Gas turbine compressor, aircraft engine and design method | |
EP3775571A1 (en) | Fan and inflow grille for a fan | |
EP3289182A1 (en) | Turbine blade | |
EP1081336B1 (en) | Vane ring assembly for gas turbines | |
EP1845266B1 (en) | Wheel, in particular a double-flow wheel, and method for manufacturing such a wheel | |
WO2011012352A1 (en) | Entering geometry for half-axial fan wheels | |
EP3704386A1 (en) | Additively manufactured intermediate channel for arranging between a low-pressure compressor and a high-pressure compressor, and corresponding manufacturing method | |
EP4090853A1 (en) | Housing for a fan, and fan with a corresponding housing | |
EP2963243B1 (en) | Flow engine with blades having blade tips lowering towards the trailing edge | |
EP1741933B1 (en) | Rotor and fabricating method thereof | |
DE102006031167A1 (en) | Circular fan for automotive air conditioning or heating system has outer ring of profiled blades with thick leading edge and thin trailing edge | |
DE102017103984A1 (en) | Fan wheel assembly and method of manufacturing a fan wheel assembly | |
EP2896788B1 (en) | Extruded profile for producing a guide vane and fabrication method | |
EP2679803A1 (en) | Wind energy assembly rotor blade with a thick profile trailing edge | |
DE102006031165A1 (en) | Plastic impeller for a cylindrical rotor radial fan for the heating and air conditioning system of a motor vehicle comprises blades forming flow channels that converge on the inflow side and diverge on the outflow side | |
DE202009014212U1 (en) | Air guide element for an axial fan | |
DE3439780A1 (en) | FAN, IN PARTICULAR PIPE FAN | |
DE102006031166A1 (en) | Plastic impeller for vehicle air conditioning system has soft component injected onto or into blade bearing structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA HR MK YU |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20070710 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20071001 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20141009 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20150227 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: MAHLE BEHR GMBH & CO. KG |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 731031 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20150715 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502006014369 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20150610 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150910 Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150911 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150610 Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20151010 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20151012 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502006014369 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: MM4A |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150731 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150731 Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20160311 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150910 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 11 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150910 Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150704 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: MM01 Ref document number: 731031 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20150704 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150704 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO Effective date: 20060704 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 12 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150731 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20150610 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20150704 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 13 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20180730 Year of fee payment: 13 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20190725 Year of fee payment: 14 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 502006014369 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20200201 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20200731 |