EP3029336B1 - Schaufel eines ventilatorrades, ventilatorrad und axialventilator - Google Patents

Schaufel eines ventilatorrades, ventilatorrad und axialventilator Download PDF

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EP3029336B1
EP3029336B1 EP15189976.2A EP15189976A EP3029336B1 EP 3029336 B1 EP3029336 B1 EP 3029336B1 EP 15189976 A EP15189976 A EP 15189976A EP 3029336 B1 EP3029336 B1 EP 3029336B1
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EP
European Patent Office
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blade
projection
ventilator
radial outer
axial
Prior art date
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EP15189976.2A
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Daniel Gebert
Erhard Gruber
Oliver Haaf
Thorsten Pissarczyk
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade

Definitions

  • the invention relates to a blade of a fan wheel, a fan wheel of an axial fan and an axial fan with such a fan wheel.
  • the invention is therefore based on the object to provide a blade construction, a fan wheel for an axial fan and an axial fan, which show improved noise behavior, especially in the upper pressure range at the same time higher efficiency and are less susceptible to Albertanströmungen.
  • This object is achieved by the combination of features according to claims 1-3 and 12.
  • a blade according to claims 1 or 2 is proposed for achieving the object.
  • a fan wheel according to claim 3 is proposed to solve the problem.
  • the radially outer edge portion is defined as a radially outer portion of the respective blade lying portion in the extension of which the projection is formed in the circumferential direction. In the radial direction, the radial outer edge portion is bounded on the outside by the radial outer edge of the respective blade.
  • the blade edge width is defined as the blade width in the circumferential direction at an imaginary edge before, seen in the radial direction, the radial outer edge portion having the projection begins. The blade leading edges extend radially outwardly to the radially outward edge portion before passing into the projection located in the radially outer edge portion.
  • the projection on the individual blades is each nose-shaped as an extension of the radial outer edge portion and projects in the direction of rotation of the blade relative to the respective adjacent, radially outwardly extending, pressure-side blade leading edges in the circumferential direction.
  • the projection is the element which introduces the air engagement and the flow to the blade. The flow along the blade and in particular along the radially outer edge portion is significantly influenced by the projection.
  • the shape of the projection is also advantageous that it is oval in cross-section, more preferably elliptical.
  • the wider section of the oval or elliptical cross section in this case preferably points in the direction of Axialradkarmays, ie along the blade leading edges to the center.
  • the projection tapers in the circumferential direction and is substantially hemispherical in shape, so that the hemisphere head ensures the foremost flow engagement of the respective blade.
  • the projection protrudes in the circumferential direction over a length of 1-20%, in particular 1-10%, more preferably 5-10% of the blade edge width from the adjacent blade leading edge.
  • the blade edge width is measured as described above at the imaginary edge to the radially outer, the projection having region.
  • the length of the projection can then be determined in dependence thereon.
  • the noise generation and efficiency increase are further promoted by the fact that the blades are formed in the respective radial outer edge portion in the front portion adjacent to the blade leading edges with a thickening, that are formed thicker in the axial direction.
  • the thickening is the rear portion of the blades, which adjoins the blade trailing edges and has an unchanged standard thickness.
  • the blade in the front portion has an axial thickness which is greater than an axial thickness in the rear portion adjacent to the blade trailing edges.
  • the transition of the change in thickness from front section to rear section is flowing.
  • the radial outer edge portion of the fan wheel in the radial direction has a length of 5%, more preferably of 2.5% of the radius of the fan wheel. It follows that only the radial outermost region of the blades is geometrically adjusted with the thickening and the projection. The extent of the thickening in the circumferential direction is also defined geometrically.
  • the axially thickened front portion has a width in the circumferential direction, which corresponds to 50%, more preferably up to 70% of the blade edge width.
  • the thickening decreases substantially steadily from the front section towards the rear section.
  • the rear portion itself can be formed just with constant thickness.
  • a winglet bent in the axial direction at a predetermined angle of attack is formed along the radial outer edge of the respective blade, the course of which passes in the circumferential direction into the projection.
  • the winglet acts by a one-piece design with the projection and the thickening together and promotes noise reduction and efficiency.
  • the angle of attack of the winglet with respect to an adjacent plane determined by the blade surface is lower in the front section or in the region of the projection than in the rear section.
  • the invention also includes an axial fan having a stationary wall ring within which a fan wheel described above rotates.
  • the embodiments of the fan wheel according to the invention are particularly effective Positive when used with wall ring, since particularly strong turbulence occur in the gap area between wall ring and fan wheel.
  • FIG. 1 1 shows a plan view of a fan wheel 1 of an axial fan, which has a plurality of blades 2 extending radially outward from a central hub region, with respective pressure side, radially outwardly extending, curved blade leading edges 3 and blade trailing edges 10 and arcuate radial outer edges 4.
  • Each of the blades 2 is identical, so that the description for one blade is identical for all the rest.
  • transition 5 from the radial outer edges 4 to the blade leading edges 3 is formed in each case with a circumferentially extending projection 6 with respect to the adjacent, radially outwardly extending blade leading edges 3.
  • the projection 5 protrudes beyond an imaginary connecting line K of the outermost radial edge points of the geometrically unchanged blade leading edge 3.
  • FIG. 2 shows a detail view X from FIG. 1 ,
  • the radial outer edge section 7 is marked adjacent to the radial outer edge 4 of the blade 2, in the extension thereof in the circumferential direction of the projection 6 is formed.
  • the blade edge width Sb is defined as the blade width in the circumferential direction at an imaginary edge, before seen in the radial direction of the radially outer edge portion 7 having the projection 6 begins.
  • the radial outer edge portion 7 has a length L in the radial direction of 2.5% of the radius of the fan wheel.
  • the blade leading edges 3 extend radially outward to the radially outer edge portion 7 before they pass into the lying in the radially outer edge portion 7 projection 6.
  • the protruding length 6 of the projection 6 protruding beyond the adjacent blade leading edge 3 corresponds approximately to 6.5% of the blade edge width Sb.
  • the projection 6 is designed as a nose-shaped protruding extension of the radial outer edge portion 7 with a substantially hemispherical end. In the circumferential direction are in FIG.
  • FIGS. 3a-3e several sections AA to EE marked in the FIGS. 3a-3e are playing. Furthermore, an in FIG. 2 marked section in the circumferential direction GG in FIG. 3g shown.
  • the cuts of FIGS. 3a-3g let recognize the geometric shape of the blade 2 in the radial outer edge portion 7.
  • the projection 6 has according to FIG. 3a an elliptical cross section, which merges into the shape of the radially and circumferentially adjacent blade 2. In a region adjoining the blade leading edges 3, a front section 8 is determined; in a region adjoining the blade trailing edges 10, a rear section 9 is determined.
  • the areas 8, 9 merge into one another, but the axial thickness D1 in the front section 8 is greater than the axial thickness D2 in the rear section 9 Figures 3c and 3f reproduced with a thickness difference of over 20%.
  • the thickening extends circumferentially over a width Bu of 70% of the blade edge width Sb measured from the front blade edge 3.
  • a thickening in the region of the projection 6 and the adjacent portion As in FIG. 3g also shown in the radial direction is a thickening in the region of the projection 6 and the adjacent portion.
  • a winglet 11 bent in the axial direction at a predetermined angle of attack is integrally formed on the blade 2, as shown for example in FIG FIG. 3f can be seen. The course of the winglet 11 merges into the projection 6 in the front section 8.
  • FIGS. 4 and 5 Figure 12 shows graphs for demonstrating the improved noise and efficiency of the fan wheel 1 over a prior art comparative fan wheel without the features of the present invention. It is in FIG. 4 the comparison of the generated pressure difference, in FIG. 5 the comparison of the difference of the sound power level of the fan wheel according to the invention (line P) over the prior art (line O) shown. It turns out that with the inventive design of the blades 2 according to a FIG. 4 uniform pressure curve is reached, which is in accordance with FIG. 5 reflected in a reduced sound level.
  • FIG. 6 shows an example of the application of the fan wheel 1 from FIG.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaufel eines Ventilatorrades, ein Ventilatorrad eines Axialventilators sowie einen Axialventilator mit einem derartigen Ventilatorrad.
  • Beispielsweise offenbaren US 5 181 830 A und JP 2013 213420 A eine Schaufel eines Ventilatorrades eines Axialventilators gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
  • Bei Ventilatorrädern von Axialventilatoren, insbesondere bei Ausführungen mit Wandring liegt bekanntermaßen die Hauptgeräuschquelle im radialen Außenrandbereich der Schaufeln, da hier die Strömungsgeschwindigkeiten sehr hoch sind. Bei einer Ausführung mit Wandring ist zwischen den radialen Schaufelenden des Ventilatorrads und dem Wandring ein kleiner Spalt vorgesehen, in dessen Bereich es aufgrund hoher Turbulenzen ebenfalls leicht zu einer erhöhten Geräuschbildung kommt.
    Ferner beeinflusst die Zuströmsituation der Luft die Geräuschentwicklung des Ventillatorrades im Betrieb. Insbesondere kurz vor dem Strömungsabriss können Störungen der Strömung zu hoher Turbulenz und einer Interaktion mit den Schaufelvorderkanten führen. Neben den unerwünschten Geräuschen wirken sich die Turbulenzen insbesondere im oberen Druckbereich auch negativ auf den Wirkungsgrad aus.
    Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaufelkonstruktion, ein Ventilatorrad für einen Axialventilator und einen Axialventilator bereit zu stellen, die ein verbesserter Geräuschverhalten insbesondere im oberen Druckbereich bei gleichzeitig höherer Effizienz zeigen und gegenüber Fehlanströmungen unempfindlicher sind.
    Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen gemäß der Patentansprüche 1-3 und 12 gelöst.
    Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe eine Schaufel gemäß den Patentansprüchen 1 oder 2 vorgeschlagen. Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe ein Ventilatorrad gemäß dem Patentanspruch 3 vorgeschlagen.
  • Im Folgenden werden Weiterbildungen des Ventilatorrades beschrieben, die explizit auch für jede Ausbildung der Schaufeln allein, d.h. unabhängig von dem Ventilatorrad gelten. Der radiale Außenrandabschnitt ist definiert als radial im Außenbereich der jeweiligen Schaufel liegender Abschnitt, in dessen Verlängerung in Umfangsrichtung der Vorsprung ausgebildet ist. In radialer Richtung wird der radiale Außenrandabschnitt außenseitig von der radialen Außenkante der jeweiligen Schaufel begrenzt. Die Schaufelrandbreite ist definiert als die Schaufelbreite in Umfangsrichtung an einem gedachten Rand, bevor in radialer Richtung gesehen der den Vorsprung aufweisende radiale Außenrandabschnitt beginnt. Die Schaufelvorderkanten erstrecken sich radial auswärts bis zum radialen Außenrandabschnitt bevor sie in den im radialen Außenrandabschnitt liegenden Vorsprung übergehen.
    Durch die besondere geometrische Ausgestaltung des radialen Außenrandes der Schaufeln im Übergang zu der jeweiligen Schaufelvorderkante mit einem Vorsprung, verringert sich die Geräuschbildung im hohen Druckbereich, insbesondere auch im Spaltbereich bei einer Anwendung mit Ventilatorrad und feststehendem Wandring.
    In einer vorteilhaften Ausführung ist der Vorsprung an den einzelnen Schaufeln jeweils nasenförmig als Verlängerung des radialen Außenrandabschnitts ausgebildet und steht in die Drehrichtung der Schaufel gegenüber der jeweils angrenzenden, sich radial auswärts erstreckenden, druckseitigen Schaufelvorderkanten in Umfangsrichtung hervor. Dadurch ist der Vorsprung das den Lufteingriff und die Strömung zur Schaufel einleitende Element. Die Strömung entlang der Schaufel und insbesondere entlang des radialen Außenrandabschnitts wird maßgeblich von dem Vorsprung beeinflusst. Bezüglich der Form des Vorsprungs ist weiter vorteilhaft, dass er im Querschnitt oval, weiter bevorzugt elliptisch ausgebildet ist. Der breitere Abschnitt des ovalen bzw. elliptischen Querschnitts weist dabei vorzugsweise in Richtung des Axialradmittelpunktes, d.h. entlang der Schaufelvorderkanten zur Mitte. Ferner ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass sich der Vorsprung in Umfangsrichtung gesehen verjüngt und im Wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet ist, so dass der Halbkugelkopf den vordersten Strömungseingriff der jeweiligen Schaufel gewährleistet.
    In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorsprung in Umfangsrichtung über eine Länge von 1 - 20%, insbesondere 1 - 10%, weiter bevorzugt 5 - 10% der Schaufelrandbreite von der angrenzenden Schaufelvorderkante hervorsteht. Die Schaufelrandbreite wird wie oben beschrieben am gedachten Rand zum radial äußeren, den Vorsprung aufweisenden Bereich gemessen. Die Länge des Vorsprungs kann dann in Abhängigkeit hierzu bestimmt werden. Es reicht mithin bereits eine geringe Länge des Vorsprungs in Umfangsrichtung relativ zur angrenzenden Schaufelrandbreite, um die vorteilhaften Effekte zu erzielen.
    Neben der Verwendung des Vorsprungs werden die Geräuschbildung und Effizienzsteigerung ferner dadurch begünstigt, dass die Schaufeln in dem jeweiligen radialen Außenrandabschnitt in dem an die Schaufelvorderkanten angrenzenden Vorderabschnitt mit einer Verdickung ausgebildet sind, d.h. in axialer Richtung dicker ausgebildet sind. Als Bezugsgröße zum Vergleich der Verdickung dient der Hinterabschnitt der Schaufeln, der an die Schaufelhinterkanten angrenzt und eine unveränderte Standarddicke aufweist. Erfindungsgemäß (siehe Anspruch 1) ist es somit vorgesehen, dass die Schaufel im Vorderabschnitt eine axiale Dicke aufweist, die größer ist als eine axiale Dicke im an die Schaufelhinterkanten angrenzenden Hinterabschnitt. Der Übergang der Dickenänderung von Vorderabschnitt zu Hinterabschnitt ist dabei fließend.
    Günstig ist ferner, wenn der radiale Außenrandabschnitt des Ventilatorrades in radialer Richtung eine Länge von 5%, weiter bevorzugt von 2,5 % des Radius des Ventilatorrades aufweist. Daraus ergibt sich, dass lediglich der radial äußerste Bereich der Schaufeln geometrisch mit der Verdickung und dem Vorsprung angepasst ist.
    Die Erstreckung der Verdickung in Umfangsrichtung ist ebenfalls geometrisch definiert. Dabei ist vorteilhaft, wenn der axial aufgedickte Vorderabschnitt eine Breite in Umfangsrichtung aufweist, die 50%, weiter bevorzugt bis zu 70% der Schaufelrandbreite entspricht. Die Verdickung nimmt von dem Vorderabschnitt in Richtung Hinterabschnitt im Wesentlichen stetig ab. Der Hinterabschnitt selbst kann eben mit konstanter Dicke ausgebildet sein.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schaufel (siehe Anspruch 2) ist vorgesehen, dass entlang der radialen Außenkante der jeweiligen Schaufel ein in axialer Richtung mit einem vorbestimmten Anstellwinkel gebogenes Winglet ausgebildet ist, dessen Verlauf in Umfangsrichtung in den Vorsprung übergeht. Die grundsätzliche Verwendung von Winglets an Schaufeln ist bekannt, jedoch wirkt erfindungsgemäß das Winglet durch eine einstückige Ausbildung mit dem Vorsprung und der Aufdickung zusammen und fördert die Geräuschreduzierung und Effizienzsteigerung.
    In einer Weiterentwicklung ist der Anstellwinkel des Winglets gegenüber einer angrenzenden, durch die Schaufeloberfläche bestimmten Ebene im Vorderabschnitt beziehungsweise im Bereich des Vorsprungs geringer als in dem Hinterabschnitt. Dadurch wird die Strömung im druckseitigen radial äußeren Bereich der Schaufelvorderkante zunächst wesentlich durch die geometrische Anpassung mittels Vorsprung und Aufdickung, im in Strömungsrichtung nachfolgenden Bereich der Schaufeln zunehmend durch das Winglet beeinflusst.
    Die Erfindung umfasst auch einen Axialventilator mit einem feststehenden Wandring, innerhalb dessen ein oben beschriebenes Ventilatorrad rotiert. Die erfindungsgemäßen Ausführungen des Ventilatorades wirken sich besonders positiv bei einer Verwendung mit Wandring aus, da im Spaltbereich zwischen Wandring und Ventilatorrad besonders starke Turbulenzen auftreten.
  • Sämtliche dargelegten Merkmale der einzelnen Ausführungsvarianten sind frei kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf ein Ventilatorrad,
    Fig. 2
    eine Detailansicht X aus Figur 1,
    Fig. 3a-3g
    Schnittansichten des Ventilatorrades aus Figur 1,
    Fig. 4
    ein Diagramm zum Vergleich des erzeugten Druckunterschieds des erfindungsgemäßen Ventilatorrades gegenüber dem Stand der Technik,
    Fig. 5
    ein Diagramm zum Vergleich des Unterschieds des Schalleistungspegels des erfindungsgemäßen Ventilatorrades gegenüber dem Stand der Technik,
    Fig. 6
    einen Axialventilator mit Ventilatorrad und Wandring.
  • Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Ventilatorrad 1 eines Axialventilators, das mehrere, sich von einem mittigen Nabenbereich radial auswärts erstreckende Schaufeln 2 mit jeweils druckseitigen, sich radial auswärts erstreckenden, geschwungen Schaufelvorderkanten 3 und Schaufelhinterkanten 10 sowie bogenförmigen radialen Außenkanten 4 aufweist. Jede der Schaufeln 2 ist identisch ausgebildet, so dass die Beschreibung für eine Schaufel identisch für alle übrigen gilt.
  • Der Übergang 5 von den radialen Außenkanten 4 zu den Schaufelvorderkanten 3 ist jeweils mit einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vorsprung 6 gegenüber den angrenzenden, sich radial auswärts erstreckenden Schaufelvorderkanten 3 gebildet. Der Vorsprung 5 steht dabei jeweils über eine gedachte Verbindungslinie K der äußersten radialen Randpunkte der geometrisch unveränderten Schaufelvorderkante 3 hervor.
  • Figur 2 zeigt eine Detailansicht X aus Figur 1. Im radial äußersten Bereich ist angrenzend zur radialen Außenkante 4 der Schaufel 2 der radiale Außenrandabschnitt 7 gekennzeichnet, in dessen Verlängerung in Umfangsrichtung der Vorsprung 6 ausgebildet ist. Die Schaufelrandbreite Sb wird definiert als die Schaufelbreite in Umfangsrichtung an einem gedachten Rand, bevor in radialer Richtung gesehen der den Vorsprung 6 aufweisende radiale Außenrandabschnitt 7 beginnt. Der radiale Außenrandabschnitt 7 weist dabei eine Länge L in radialer Richtung von 2,5 % des Radius des Ventilatorrades auf.
  • Die Schaufelvorderkanten 3 erstrecken sich radial auswärts bis zum radialen Außenrandabschnitt 7, bevor sie in den im radialen Außenrandabschnitt 7 liegenden Vorsprung 6 übergehen. Durch den Vorsprung 6 wird die Schaufelrandbreite Sb in dem den Vorsprung 6 aufweisenden radialen Außenrandabschnitt 7 lokal begrenzt um den Vorsprung 6 erweitert, so dass der radiale Außenrandabschnitt 7 eine Breite Sb zuzüglich der Länge des Vorsprungs 6 aufweist. Die gegenüber der angrenzenden Schaufelvorderkante 3 überstehende Länge des Vorsprungs 6 in Umfangsrichtung entspricht in der gezeigten Ausführung in etwa 6,5% der Schaufelrandbreite Sb. Der Vorsprung 6 ist dabei als nasenförmige vorstehende Verlängerung des radialen Außenrandabschnitts 7 mit im Wesentlichen halbkugelköpfigem Abschluss ausgebildet. In Umfangsrichtung sind in Figur 2 mehrere Schnitte A-A bis E-E eingezeichnet, die in den Figuren 3a - 3e wiedergeben sind. Ferner ist ein in Figur 2 gekennzeichneter Schnitt in Umfangsrichtung G-G in Figur 3g dargestellt.
    Die Schnitte der Figuren 3a - 3g lassen die geometrische Form der Schaufel 2 im radialen Außenrandabschnitt 7 erkennen. Der Vorsprung 6 weist gemäß Figur 3a einen elliptischen Querschnitt auf, der fließend in die Form der sich radial und in Umfangsrichtung anschließenden Schaufel 2 übergeht.
    In einem an die Schaufelvorderkanten 3 angrenzenden Bereich ist ein Vorderabschnitt 8, in einem an die Schaufelhinterkanten 10 angrenzenden Bereich ein Hinterabschnitt 9 bestimmt. Die Bereiche 8, 9 gehen fließend ineinander über, jedoch ist die axiale Dicke D1 im Vorderabschnitt 8 größer als die axiale Dicke D2 im Hinterabschnitt 9. Beispielhaft ist dies in den Figuren 3c und 3f mit einem Dickenunterschied von über 20% wiedergegeben. Die Aufdickung erstreckt sich in Umfangsrichtung über eine Breite Bu von 70% der Schaufelrandbreite Sb gemessen von der vorderen Schaufelkante 3. Wie in Figur 3g dargestellt, erfolgt auch in radialer Richtung eine Aufdickung im Bereich des Vorsprungs 6 und dem angrenzenden Abschnitt.
    Entlang der radialen Außenkante 4 der Schaufel 2 ist ein in axialer Richtung mit einem vorbestimmten Anstellwinkel gebogenes Winglet 11 einstückig an der Schaufel 2 ausgebildet, wie es beispielsweise in Figur 3f zu erkennen ist. Der Verlauf des Winglets 11 geht im Vorderabschnitt 8 in den Vorsprung 6 über. Der Anstellwinkel des Winglets 11 wird im Vorderabschnitt 8 und im Bereich des Vorsprungs 6 gegenüber dem Hinterabschnitt 9 reduziert.
    Die Figuren 4 und 5 zeigen Diagramme zum Nachweis der verbesserten Geräuschentwicklung und gesteigerten Effizienz des Ventilatorrades 1 gegenüber einem Vergleichsventilatorrad des Stands der Technik ohne die erfindungsgemäßen Merkmale. Dabei ist in Figur 4 der Vergleich des erzeugten Druckunterschieds, in Figur 5 der Vergleich des Unterschieds des Schalleistungspegels des erfindungsgemäßen Ventilatorrades (Linie P) gegenüber dem Stand der Technik (Linie O) dargestellt. Es zeigt sich, dass mit der erfindungsgemäßen Ausführung der Schaufeln 2 ein gemäß Figur 4 gleichmäßiger Druckverlauf erreichbar ist, der sich gemäß Figur 5 in einem reduzierten Schallpegel wiederspiegelt.
    Figur 6 zeigt beispielhaft die Anwendung des Ventilatorrades 1 aus Figur 1 mit einem Wandring 20, wobei zwischen Wandring 20 und Ventilatorrad 1 ein Umfangsspalt 21 verbleibt, der besonders zur erhöhten Geräuschbildung beiträgt. Diese wird jedoch mit Verwendung des Ventilatorrad 1 aus Figur 1 in der in Figur 4 und 5 gezeigten Weise entsprechend reduziert.
  • Die Erfindung beschränkt sich nur auf die Ansprüche und beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (12)

  1. Schaufel eines Ventilatorrades eines Axiaiventilators mit druckseitiger, sich radial auswärts erstreckender Schaufelvorderkante (3) und radialer Außenkante (4), wobei ein Übergang (5) von der radialen Außenkante (4) zu der Schaufelvorderkante (3) mit einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vorsprung (6) gegenüber der angrenzenden, sich radial auswärts erstreckenden Schaufelvorderkante (3) gebildet ist, so dass sich eine Schaufelrandbreite (Sb) in einem den Vorsprung (6) aufweisenden radialen Außenrandabschnitt (7) lokal begrenzt um den Vorsprung (6) vergrößert, wobei ein Übergang von dem radialen Außenrandabschnitt (7) zu einem radial weiter innen liegenden Bereich der jeweiligen Schaufel fließend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige radiale Außenrandabschnitt (7) der Schaufel (2) an die jeweilige radiale Außenkante (4) angrenzt und die Schaufel (2) in dem jeweiligen radialen Außenrandabschnitt (7) in einem an die Schaufelvorderkante (3) angrenzenden Vorderabschnitt (8) eine axiale Dicke (D1) aufweist, die größer ist als eine axiale Dicke (D2) in einem an eine Schaufelhinterkante (10) angrenzenden Hinterabschnitt (9).
  2. Schaufel eines Ventilatorrades eines Axialventilators mit druckseitiger, sich radial auswärts erstreckender Schaufelvorderkante (3) und radialer Außenkante (4), wobei ein Übergang (5) von der radialen Außenkante (4) zu der Schaufelvorderkante (3) mit einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Vorsprung (6) gegenüber der angrenzenden, sich radial auswärts erstreckenden Schaufelvorderkante (3) gebildet ist, so dass sich eine Schaufelrandbreite (Sb) in einem den Vorsprung (6) aufweisenden radialen Außenrandabschnitt (7) lokal begrenzt um den Vorsprung (6) vergrößert, wobei ein Übergang von dem radialen Außenrandabschnitt (7) zu einem radial weiter innen liegenden Bereich der jeweiligen Schaufel fließend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der radialen Außenkante (4) der Schaufel (2) ein in axialer Richtung mit einem vorbestimmten Anstellwinkel gebogenes Winglet (11) ausgebildet ist, dessen Verlauf in den Vorsprung (6) übergeht, und dass der Anstellwinkel im Vorderabschnitt (8) und/oder im Bereich des Vorsprungs (6) geringer ist als in dem Hinterabschnitt (9).
  3. Ventilatorrad eines Axialventilators, das mehrere Schaufeln (2) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 aufweist.
  4. Ventilatorrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) jeweils nasenförmig als Verlängerung des radialen Außenrandabschnitts (7) ausgebildet ist und gegenüber der jeweils angrenzenden, sich radial auswärts erstreckenden, druckseitigen Schaufelvorderkante (3) in Umfangsrichtung hervorsteht.
  5. Ventilatorrad nach einem der vorigen Ansprüche 3 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) in Umfangsrichtung über eine Länge von 1 - 20%, insbesondere 1 - 10%, der Schaufelrandbreite (Sb) von der angrenzenden Schaufelvorderkante (3) hervorsteht.
  6. Ventilatorrad eines Axialventilators, das mehrere Schaufeln (2) gemäß dem Anspruch 1 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Außenrandabschnitt (7) eine Länge (L) in radialer Richtung von 5%, insbesondere 2,5 % eines Ventilatorradradius aufweist.
  7. Ventilatorrad eines Axialventilators, das mehrere Schaufeln (2) gemäß dem Anspruch 1 aufweist oder Ventilatorrad nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorderabschnitt (8) mit gegenüber dem Hinterabschnitt (9) vergrößerter axialer Dicke (D1) jeweils eine Breite (Bu) in Umfangsrichtung aufweist, die 50 - 70% der Schaufelrandbreite (Sb) entspricht.
  8. Ventilatorrad eines Axialventilators, das mehrere Schaufeln (2) gemäß dem Anspruch 1 aufweist oder Ventilatorrad nach einem der vorigen Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang der axialen Dicke (D1) von dem Vorderabschnitt (8) zu dem Hinterabschnitt (9) fließend ausgebildet ist.
  9. Ventilatorrad nach einem der vorigen Ansprüche 3 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) im Querschnitt oval ausgebildet ist.
  10. Ventilatorrad nach einem der vorigen Ansprüche 3 - 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) im Querschnitt elliptisch ausgebildet ist.
  11. Ventilatorrad nach einem der vorigen Ansprüche 3 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (6) sich in Umfangsrichtung gesehen verjüngt und im Wesentlichen halbkugelförmig ausgebildet ist.
  12. Axialventilator mit einem feststehenden Wandring (20) und einem innerhalb des Wandrings (20) rotierbaren Ventilatorrad (1) gemäß einem der vorigen Ansprüche 3 bis 11.
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