DE2756880C2 - Axialventilator - Google Patents

Axialventilator

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DE2756880C2
DE2756880C2 DE2756880A DE2756880A DE2756880C2 DE 2756880 C2 DE2756880 C2 DE 2756880C2 DE 2756880 A DE2756880 A DE 2756880A DE 2756880 A DE2756880 A DE 2756880A DE 2756880 C2 DE2756880 C2 DE 2756880C2
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fan
air
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auxiliary
blades
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Kenji Fujikake
Haruo Katagiri
Katsuhito Nagoya Aichi Yamada
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Toyota Central R&D Labs Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545Ducts
    • F04D29/547Ducts having a special shape in order to influence fluid flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • F04D29/384Blades characterised by form

Description

die eingesetzte Breite des Ventilatorflügels in axialer Richtung vom Punkt der geringsten öffnungsweite der kleinen verengten öffnung bis zum Ende des eingesetzten Abschnittes des Ventilatorflügels in axialer Richtung und
die gesamte Breite das Ventilatorflügels in axialer Richtung.
W =
30
2. Axial ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigswns zwei Hilfsflügel (ABI, Aß2) an jedem Ventilatorflügel (B2) vorgesehen sind.
3. Axialventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander angeordnete Hilfsflügel vorgesehen sind und die Länge Lim: Bereich 1/4 W<L<4/4 fliegt.
4. Axialventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß· der Abstand zwischen zwei benachbarten Hilfsflügeln (ABi, AB2) an derep Vorderkanten in radialer Richtung des Ventilatorflügels (B 2) größer ist als an deren Hinterkanten und daß die Länge L im Bereich 2/4 W< L<3/4 Wliegt.
5. Axialventilator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß L= 2/4 Wist.
6. Axialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflügel in der in radialer Richtung äußersten Zone am Ventiiatorflügel angebracht sind.
7. Axialventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflügel unter einem vorgegebenen Winkel in radialer Richtung nach außetii gegenüber der Ventilatorflügel-Fläche geneigt sind, so daß von den geneigten Hilfsflügeln gleichmäßig eine radiale Strömung erzeugt wird.
8. AxialV'üntilator nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflügel über einen Endaiaschnitt der Hinterkante des Ventilatorflügels hinausragen, so daß durch diesen abstehen- b0 den Abschnitt der Hilfsflügel die radiale Strömung gesteigert wird.
Die Erfindung betrifft einen Axialventilator nach dem Oberbegriff des. Patentanspruchs 1.
Ein Axialventilator dieser Art ist aus der DE-OS 15 03 609 bekannt Das Flügelrad taucht bei diesem Ventilator etwa um die Hälfte seiner Länge von der größeren öffnung her in Richtung auf die kleinere Öffnung in die als konisch erweiterterter Gehäusering ausgebildete Abschirmung ein. Hierdurch soll das geförderte Medium bereits im ersten, das Jieißt dem in den Gehäusering eintauchenden Teil des Flügelrades eine Ablenkung eifahren und das Flügelrad mit einer radialen Strömungskomponente verlassen. Ein ähnlich aufgebauter Axialventilator ist aus der US-PS 39 37 189 bekannt Auch hier reicht das Flügelrad von der größeren Öffnung her in Richtung auf die kleinere öffnung in eine sich konisch erweiternde ringartige Abschirmung hinein.
Gegenstand des älteren Patents DE-OS 26 19 318 ist das Flügelrad eines Axialventilators, dessen Flügel bzw. Schaufeln mit Hilfsflügeln (dort als Grenzschichtzäune bezeichnet) versehen sind, durch die eine bessere Wirkung erzielt werden soll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Axialventilator der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem die Menge der abgegebenen Luft noch weiter gesteigert und der Geräuschpegel vermindert ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenrzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die Hilfsflügel werden verhältnismäßig starke radiale Strömungen erzeugt, die bei einer Anordnung des Flügelrads in einer konischen Abschirmung, wie es beim eingangs erläuterten Stand der Technik der Fall ist, zu einer Verringerung der Fördermenge führen könne, da Rückströme und Zirkulationsströme auftreten. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung des Flügelrads werden diese ungewollten Strömungen unterbunden und hierdurch die nutzbare Fördermenge im Vergleich zum Stand der Technik erhöht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
F i g. 1 bis 3 Einzelheiten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Ventilators,
F i g. 4 Einzelheiten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators,
F i g. 5 Änderungen an dieser ersten Ausführungsform,
Fig.6 Einzelheiten einer zweiten Ausführungsform de«; erfindungsgemäßen Ventilators,
Fig. 7 bis 9 Einzelheiten einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators,
Fig. 10 Einzelheiten einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators,
Fig. 11 Einzelheiten- einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilators,
Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der charakteristischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ventilators und
Fig. 13 bis 16 verschiedene Abänderungen an obigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventilators.
Wie der Tab. 1 zu entnehmen ist, kann die eingesetzte Länge L (F i g. 1) des Ventilatorflügels Werte von 0 bis 4/4 W annehmen; weiterhin kann der Ventilator als Saugventilator oder als Blasventilator ausgebildet sein, wozu die typischen Abänderungen vorgesehen sind.
Bei einem Saugventilator ist die eingesetzte Länge L des Ventilatorflügels B in die Abschirmung S definiert als der Abstand von der Spitze (Stelle mit minimalem innerem Durchmesser) der Abschirmung bis zur Vorderkante des Ventilatorflügels B, betrachtet in Richtung der strömenden Luft. Andererseits ist bei einem Blasventilator die eingesetzte Länge L des Ventilatorflügels definiert als der Abstand von der Spitze der Abschirmung bis zu der Hinterkante des Ventilatorflügels B, wiederum betrachtet in Strömungs- '° richtung der strömenden Luft
Der erfindungsgemäße Ventilator kann große Luftmengen an der Anströmseite aufnehmen, und anschließend an der Abströmseite kräftige Luftströme abgeben, die aus axialen Luftströmen und zusätzlichen, von den >5 Hilfsflügeln AB erzeugten zentrifugalen bzw. radialen Luftströmen zusammengesetzt sind. Durch die zentrifugalen Luftströme wird die Menge der abgegebenen Luft erhöht und die Fläche, auf weiche die Luft aufgeblasen wird, vergrößert, jeweils im Vergleich mit einem Axialventilator ohne Hilfsflügel. Die starken zentrifugalen Luftströme können andererseits zu einer zirkulierenden Strömung CS (vgl. F i g. 2) in Richtung von der Auslaßseite zu der Einlaßseite des Ventilators führen.
Weiterhin treten bei bekannten Ventilatoren auf der 2S Anströmseite seitliche Luftströme 5S(F i g. 2) zusätzlich zu den axial eintretenden Luftströmen auf; deshalb weist der bekannte Axialventilator den Nachteil auf, daß die Menge der von der Anströmseite her in axialer Richtung in den Ventilator eintretenden Luft vermin- ^0 dert ist
Im Gegensatz dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Ventilator die Abschirmung S in einer geeigneten Stellung relativ zu dem Ventilatorflügel B angeordnet, so daß bei einem Saugventilator die zirkulierenden ·*5 Luftströme CS von der Auslaßseite zur Einlaßseite des Ventilators mittels der Abschirmung S unterbunden werden können, wie das mit Fig.3A dargestellt ist; weiterhin kann auch die Vereinigung der seitlichen Luftströme SS mit dem anströmenden Luftstrom unterbunden werden. Weiterhin können die von den Hilfsflügeln erzeugten zentrifugalen Luftströme zwangsweise umgekehrte Luftströme verhindern, die beim bekannten Axialventilator mit Abschirmung jedoch ohne Hilfsflügel von der Auslaßseite des Ventilators durch einen Zwischenraum zwischen der Spitze der Ventilatorflügel und der Abschirmung zu der Einlaßseite des Ventilators auftreten. Im Ergebnis führt das dazu, daß beim erffndungsgemäßen Ventilator eintritt, wodurch auch die Menge der abgegebenen Luft '" gesteigert werden kann. Weiterhin kann auch der Druck nahe der Anströmseite des Ventilators durch die Anordnung der Abschirmung gesenkt werden, wodurch wiederum die Menge der geförderten Luft gesteigert werden kann. Andererseits können bei dem mit F i g. 3B dargestellten, erfindungsgemäßen Blasventilator die zentrifugalen Luftströme von dem Ventilatorflügel B sowie die Abschirmung S zirkulierende Luftströme von der Auslaßseite zu der Einlaßseite des Ventilators verhindern, so daß die gesamte, vom Ventilator abgegebene Luftmenge stromabwärts durch die Abschirmung Sgerichtet wird.
Im Fall, daß ein Strömungswiderstand etwa in Form eines Wärmetauschers oder eines Filters stromaufwärts von der Abschirmung, aas heißt auf deren durchmesser- b:> größeren Seite im Fall eirm Saugventilators liegt, wird von diesem Strömungswiderstand der Abschirmung und den Ventilatorflügeln eine Kammer gebildet, so daß zirkulierende Luftströme von der Auslaßseite zur Einlaßseite des Ventilators sowie die Seitenluftströme an der Anströmseite des Ventilators unterbunden werden, während die von den Hilfsflügeln erzeugten zentrifugalen Luftströme starke umgekehrte Luftströme von der Auslaßseite des Ventilators durch einen Zwischenraum zwischen seinem Flügelrad und der Abschirmung zu der Einlaßseite des Ventilators verhindern, was dazu führt, daß in der oben genannten Kammer nahezu ein Vakuum erzeugt wird; dies führt dazu, daß zwischen der Kammer und der Atmosphäre stromaufwärts von dem Strömungswiderstand ein großer Druckgradient erzeugt wird. Im Ergebnis kann dadurch eine große Luftmenge durch einen solchen Strömungswiderstiind hindurchgeführt werden, so daß — im Fall eines Wärmetauschers — ein verbesserter Wärmeaustausch gewährleistet ist Darüberhinaus wird ein großer Druckunterschied zwischen der Abströmseite und der Anströmseite des Ventilators erzeugt, so daß mit hoher Leistung und Wirksamkeit \;ine große Menge Luft abgegeben werden kann. Im Hinblick darauf ist die beste Anwendung des erfindungsgemäßen Ventilators dort, wo große Strömungswiderstände auftreten, wie etwa beim Kühlergebläse eines Kraftfahrzeugs.
Sofern der erfindungsgemäße Axialventilator als Blasventilator eingesetzt wird, und ein wärmeerzeugendes Strömungshindernis, wie etwa ein Wärmeaustauscher, Filter und dgL stromabwärts vom Ventilator angeordnet ist (d.h. an der Stelle mit großem Durchmesser der Abschirmung S), dann wird vom Ventilator, der Abschirmung und dem Strömungswiderstand eine Kammer gebildet, wobei zirkulierende Luftströme von der Auslaßseite zur Einlaßseite des Ventilators sowohl durch die Abschirmung als auch durch die zentrifugalen Luftströme unterbunden werden, wodurch der Druck in der genannten Kammer erhöht wird. Im Ergebnis kann damit die gesamte abgegebene Luftmenge durch einen Wärmetauscher oder ein Filter geführt werden, womit gewährleistet ist, daß der Wärmetauscher seine Funktion wirksam ausüben kann. Sofern weiterhin die Form der Abschirmung an die von den Hilfsflügeln erzeugten zentrifugalen Luftströme angepaßt ist, kann die Luft auf eine große Fläche aufgeblasen werden; die* stellt einen Unterschied zum bekannten Axialventilator dar, wo die abgegebenen Luftströme am Auslaßende des Ventilators eingeschnürt sind. Dementsprechend kann ein Ventilator geringer Größe gut geeignet sein, einen Strömungswiderstand mit großen Abmessungen, wie etwa einen Wärmetauscher, wirksam zu kühlen.
Der erfindungsgemäße Axialventilator wird nachfolgend mit Bezugnahme auf einzelne Ausführungsformen erläutert. Mit Fig.4 ist eine erste Ausführungsform dargestellt, die für Ventilatorausrüstungen vorgesehen ist.
Der Axialventilator nach dieser ersten Ausführungsform weist vier, kreisförmige Ventilatorflügel B auf, die in radialer Richtung abstehend an einer runden, von einem Elektromotor M angetriebenen Welle RS angebracht sind; weiterhin ist an der Saugseite jedes kreisförmigen Ventilatorflügels B ein Hijfsflügel AB angebracht. Das Vorderende des Hilfsflügels AB befindet sich in radialer Richtung auf einem mittleren Punkt des Ventilatow'lügels B; das Hinterende des Hilfsflügels AB befindet sich auf einem Punkt entsprechend 3At der radialen Erstreckung des Ventilatorflügels B; zwischen seinem Vorderende und seinem Hinterende weist der Hiifsflücel ABe'we bogenförmig
gekrümmte Fläche auf. Die Abschirmung 5 weist eine solche Form auf, daß sie mit ihrem gleichmäßig bogenförmig gekrümmten Querschnitt den zentrifugalen Luftströmen folgt, die von dem Hilfsflügel erzeugt werden; weiterhin befindet sich das durchmesserkleinere Ende 5U der Abschirmung 5 im Bereich des axial hinteren Endes des Ventilatorflügels B; das gegenüberliegende durchmessergrößere Ende 5D der Abschirmung 5 ist mit einem Rahmen F verbunden, der über vier schmale Halterungen am Elektromotor M angebracht ist. Zusätzlich sind Streifen MB vorgesehen, die drehbar angebracht sind und mit dem rückwärtigen Ende der Abschirmung 5 zusammenarbeiten, so daß diese öffnung der Abschirmung verschlossen ist, sofern der Ventilator nicht in Betrieb ist-, andererseits können diese Streifen MB in die mit Fig.4 gezeigte Stellung gebracht werden, sofern der Ventilator in Betrieb ist.
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Wand K oder einem Fenster angeordnet und dient dazu. Luft aus einem Raum in Form der Luftströme US abzuziehen und diese Luft in Form der Luftströme DS nach außen abzugeben.
Bei dieser Ausführungsform ist das Ende 5U der Abschirmung 5 mit der axialen Hinterkante des Ventilatorflügels ausgerichtet (L = 0), so daß zirkulierende Luftströme von der Auslaßseite zu der Einlaßseite des Ventilators nicht auftreten können und die Menge der abgegebenen Luft groß ist.
Die Hilfsflügel AB sorgen für kräftige zentrifugale Luftströme. In Verbindung mit der an die Strömungsli- JO nien der Luftströme angepaßten Kontur der Abschirmung 5 macht dies möglich, die Auslaßseite des Ventilators großflächig auszubilden, wodurch der Strömungswiderstand für die durch diesen Ventilator hindurchtretenden Luftströme herabgesetzt ist.
Der Ventilator nach der ersten Ausführungsform nach F i g. 4 wird als Blasventilator verwendet, während der Ventilator einer abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 5 als Saugventilator benutzt wird. Deshalb ist im letzteren Fall eine Abschirmung 51 mit bogenförmig gekrümmtem Querschnitt an der Einlaßseite des Ventilators angeordnet: stromabwärts von der rotierenden Welle RS ist der Elektromotor M angebracht, der von einem Rahmen F gehalten wird; das bedeutet, dieser Ventilator wird von rückwärts angetrieben. In -5 diesem Falle ist das stromabwärtige Ende 51D der Abschirmung 51 (Stelle des minimalen inneren Durchmessers) mit der Vorderkante des Ventilatorflügels B ausgerichtet. Mit anderen Worten, auch bei dieser Ausführungsform ist die in die Abschirmung 51 eingesetzte Länge L = O. Hindichtlich anderer Einzelheiten ist die Anordnung die gleiche, wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform von Fi g. 5 befindet sich die Abschirmung 5t an der Einiaßseite des Ventilators. so daß ebenfalls zirkulierende Luftströme von der Auslaßseite des Ventilators zur Einlaßseite des Ventilators unterbunden sind, und weiterhin die von den Hilfsflügeln erzeugten zentrifugalen Luftströme Luftströme mit sich reißen, die ansonsten dazu neigen M wurden, in der entgegengesetzten Richtung zwischen der Abschirmung und dem Ventilator hiridurchzuströmen. Im Ergebnis wird damit die gesamte aufgenommene Luft zu der Auslaßseite des Ventilators befördert
Darüberhinaus wird durch die Anordnung der Abschirmung 51 an der Einiaßseite des Ventilators stromaufwärts vom Ventilator nahezu ein Vakuum erzeugt, so daß der Ventilator die Luft kräftig aus dem Raum abziehen kann.
Mit Bezugnahme auf die F i g. 6 wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axiaiventilators beschrieben.
Wie mit F i g. 6 dargestellt, betrifft diese zweite Ausführungsform einen Axialventilator, der als Gebläse in einer Anlage benutzt wird, bei der Luft von außen in ein Gebäude gesogen und anschließend auf eine wärmeerzeugende Vorrichtung D geblasen wird, um diese Vorrichtung Dzu kühlen.
Dieser Axialventilator nach der zweiten Ausführungsform weist vier Ventilatorflügel B 2 auf, die in radialer Richtung abstehend an einer drehbaren Welle RS angebracht sind, welche von Antriebsmitteln angetrieben wird. Auf der Saugseite der Venlilatorflügel B2 sind jeweils zwei Hilfsflügel AB 1, AB2 ausgebildet; hierbei ist Abstand zwischen den beiden Hilfsflügeln ABi. .452 am Vorderende Hr* Vp.ntilatnrflügels ß2 größer, als der entsprechende Abstand am Hinterende des Ventilatorflügels (diese Anordnung wird nachfolgend als ungleichmäßige Anordnung bezeichnet); zusätzlich sind die Vorderenden der Hilfsflügel ABX, AB2 näher an der Drehachse des Ventilators angeordnet, als die Hinterenden dieser Hilfsflügel; zwischen ihren beiden Enden beschreiben die Hilfsflügel glatte gekrümmte Flächen. Weiterhin stehen die Hilfsflügc* über die Hinterkante des Ventilatorflügels B 2 in dessen rückwärtigen Bereich hinaus; im einzelnen ragen die Hilfsflügel um das 0.2fache (0.14 mm) der Sehnenlänge / (F i g. 1) (= 70 mm) des Ventilatorflügels B 2 schräg radial nach außen gerichtet über die Hinterkante des Ventilatorflügels hinaus.
In Richtung der Luftströme betrachtet ist das Vorderende (die Stelle mit minimalem Innendurchmesser) der Abschirmung 52 an der Wand des Gebäudes angebracht, während das rückwärtige Ende der Abschirmung S2 über einen Halterahmen F an der Wand des Gebäudes befestigt ist, so daß die Abschirmung S2 eine gegebene Stellung zur Wand der wärmeerzeugenden Vorrichtung D hat. Bei dieser Anordnung sind die Ventilatorflügel B2 mit einer Länge Z. = 3/4 W (W=axiale Breite der Ventilatorflügel. Fig. 1) in die Abschirmung 52 eingesetzt. Wie bei der obigen Ausführungsform (F i g. 4,5) können Streifen MB in einer öffnung in der Gebäudewand drehbar angebracht sein, so daß diese Streifen MB bei laufendem Ventilator in die mit der Fig. 6 dargestellte Stellung gebracht werden; andererseits können diese Streifen die Öffnung verschließen, wenn der Ventilator nicht in Betrieb ist.
Wird bei diesem Axialventilator nach der zweiten Ausfuhrungsform die drehbare Welle RS in Pfeilrichtung gedreht, dann zieht der Ventilator Kühlluft von außen in Form der Luftströme US an und bläst anschließend die Luft in Form der Luftströme DS auf die Vorrichtung D.
Bei dieser zweiten Ausfuhrungsform führt die Wahl von L=3/4 W, daß selbst dann, wenn der von dem zu kühlenden Körper D dargestellte aerodynamische Strömungswiderstand groß ist und damit auf den Ventilator ein Gegendruck einwirkt, daß selbst dann zirkulierende Luftströme (umgekehrte Luftströmung) von der Auslaßseite zu der Einlaßseite des Ventilators sowohl durch die Abschirmung 52 als auch durch die von den Hilfsflügeln erzeugten zentrifugalen Luftströme unterbunden werden, so daß im Ergebnis die gesamte vom Ventilator abgegebene Luftmenge auf die Vorrichtung D gerichtet werden kann, um diese
wirksam zu kühlen.
Weiterhin werden bei dieser zweiten Ausführungs-
forrn rjpc ΡΓΠηΗπησςσρΓηπβρπ Axiü!v€nti!iliors VOP. dpP.
über die Hinlerkante des Ventilatorflügels hinausstehenden Hilfsflügels zentrifugale Luftströme mit hoher Umfangsgeschwindigkeit erzeugt, mit dem Ergebnis, daß kräftige zentrifugale Luftströme in einem weiten radialen Rereich erzeugt werden; darüberhinaus ist die Form der Abschirmung 52 an die Strömungslinien der Luftströme angepaßt. Aus diesen Gründen kann der Axialventilator nach dieser Ausführungsform dem gesamten Bereich einer großvolumigen Vorrichtung D Luft zuführen.
Infolge der Anpassung der Form der Abschirmung 52 an die Strömungslinien der aus dem Ventilator austretenden zentrifugalen Luftströme tritt dort keine Turbulenz auf, so daß die Luft stetig und gleichmäßig um die Vorrichtung D herumströmen kann. Dadurch kann mit dem Ventilator nach dieser Ausführungsform der Geräuschpegel verringert werden; bekanntlich ist der Geräuschpegel ein Gesichtspunkt, dem in der jüngeren Zeit immer größere Aufmerksamkeit beigemessen wird.
Nachfolgend wird mit Bezugnahme auf Fig. 7 eine dritte Form eines erfindungsgemäßen Axialventilators erläutert, der in Verbindung mit einem Kühlsystem (Kühlergebläse) in einem Automobil eingesetzt werden soll.
Bevor diese dritte Ausführungsform näher erläutert wird, sollen die besonderen Probleme, die bei dem Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs auftreten, beschrieben werden.
Mit F i g. 7 ist in schemaiischer Darstellung das Kühlsystem eines Automobils dargestellt.
Zu diesem Kühlsystem 2 unter der Motorhaube 1 eines Kraftfahrzeugs gehören ein Motorblock 3 und dessen Zubehörteile an der Auslaßseite 21 eines Ventilators 4, ein Kühler 6, ein Verdampfer 7 (einer Auto-Klimaanlage), ein Grill 8 und die Abschirmung 53, welche für den Kühler 6 vorgesehen ist und den Ventilator 4 an dessen Einlaßseite 20 umgibt. In diesem Kühlsystem 2 stellt der Motorblock 3 an der Auslaßseite 21 des Ventilators 4 einen Strömungsstand dar; andererseits umgibt die Abschirmung 53 andere große Strömungswiderstände, wie etwa den Kühler 6 und den Verdampfer 7 an der Einlaßseite 20 des Ventilators.
Aus diesen Gründen tritt bei Rotation des Ventilators 4 eine große Druckdifferenz zwischen der Auslaßseite 21 und der Einlaßseite 20 des Ventilators auf; weiterhin wird die durch den Kühler 6 hindurchstreichende Luft 9 von dem Ventilator 4 beim Austritt aus diesem nach außen abgelenkt, wo ein geringer Druckwiderstand vorherrscht. Weiterhin tritt wegen der genannten Druckdifferenz eine umgekehrte Strömung II durch den Zwischenraum zwischen dem Ventilator 4 und der Abschirmung 53 auf, so daß lediglich ein Teil der abgegebenen Luft tatsächlich durch den Kühler 6 hindurchgeströmt ist; dadurch wird im Ergebnis die Kühlwirkung und die Luftblaswirkung herabgesetzt
Um die genannte Rückströmung 11 zu verhindern, könnte man den Abstand zwischen Abschirmung und Ventilator verkleinern. Dies ist jedoch nicht zweckmäßig, da relative Schwingungen und Vibrationen des Ventilators gegenüber der Abschirmung auftreten. Wird andererseits dieser Abstand erweitert, dann wird dadurch der aerodynamische Strömungswiderstand für die angestaute Luft vermindert, womit bei dem mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Kraftfahrzeug die angestaute Luft voll ausgenutzt werden kann; weiterhin erleichtert ein relativ großer Abstand zwischen Ventilator und Abschirmung die Herstellung. Aus diesen Gründen ist vorgesehen, HaR dieser Abstand auf einer Seite mehr als 20 mm beträgt.
Daher scheint es zur Erhöhung der Kühlwirkung und zur Verbesserung der Luftblaswirkung der beste Weg zu sein, die Rückströmung durch den Ventilator selbst zu verhindern, weil dadurch die erforderliche Freiheit im Hinblick auf die angestaute Luft und die Herstellung
ίο erhalten bleibt.
Die Anordnung der Abschirmung 53 führt zu einem geringeren Druck in einer Einlaßseitenkammer 20 des Ventilators; dadurch wird die Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Verdampfers 7 und des Kühlers 6 erhöht, was wiederum eine stetige und gleichmäßige Luftströmung 9 begünstigt. Zur Verbesserung der Kühlwirkung und der Luftblaswirkung des Ventilators ist dies von wesentlicher Bedeutung. Sofern ein solcher Ventilator in Verbindung mit einer Abschirmung benutzt werden soll, ist es daher wünschenswert, einen Ventilator zu haben, der selbst solche Luftströme erzeugt, damit die angestrebte Wirksamkeit verbessert wird. Im Hinblick darauf ist ein Axialventilator mit Hilfsflügeln, welche zentrifugale Luftströme erzeugen, am besten geeignet, da die aus einem solchen Ventilator austretende Luft 10 im Falle eines Kühlsystems 2 mit großer Druckdifferenz nach außen strömt und da weiterhin die über die Ventilatorflügel-Flächen strömenden Luftströme von dieser
jo Druckdifferenz beeinflußt werden, so daß der Ventilator dreidimensionale Luftströme erzeugt, die aus axialen Luftströmen und zentrifugalen Luftströmen bestehen.
Die Verbesserungen im Hinblick auf die abgegebene Luftmenge und die Wirksamkeit können dadurch erzielt werden, daß ein solcher Ventilator ausgewählt wird, der Luftströme entlang der vorgesehenen Strömungslinien erzeugt; weiterhin können diese Verbesserungen dadurch erreicht werden, daß eine optimale Stellung einer Abschirmung gefunden wird, welche den Ventilator umgibt. Darüberhinaus kann eine Vorrichtung zum Ausblasen von Kühlluft bereitgestellt werden, welche geringeren Geräuschpegel aufweist.
Nachfolgend soll diese dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axialventilators mit Bezugnahme auf die F i g. 8 und 9 im einzelnen erläutert werden. Wie dargestellt, sind zwei Hilfsflügel ABX, AB2 an jeder Saugseite / der Ventilatorflügel 53 angebracht, die ihrerseits an einer rotierenden, von einem Motor angetriebenen Welle RS befestigt sind. Hierbei weisen
so die Hilfsflügel AB 1, AB2 einen ausreichenden Abstand voneinander auf, so daß die Luftströme 13 längs der Fläche des Ventilatorflügels strömen können; weiterhin sind die Vorderenden 16Λ der Hilfsflügel ABl, AB2 näher an der Drehachse des Ventilators angeordnet, als die Hinterenden 165 der Hilfsflügel ABi, ABZ Weiterhin sind die Hilfsflügel ABX, AB 2 einer geeigneten Krümmung folgend auf dem Ventilatorflügel S3 nach außen gekrümmt. Die Höhe (bzw. Breite) der Hilfsflügel ABX, AB2 nimmt von deren Vorderende 16/4 zu deren Hinterende 165 fortschreitend zu, so daß die Höhe der Hilfsflügel am Hinterende 155 des Ventilatorflügels ihren größten Wert erreicht Bei der betrachteten Ausführungsform beträgt diese max. Höhe 13 itiE Weiterhin sind die Hilfsflügel fortschreitend von ihrem Vorderende 16Λ bis zu ihrem Hinterende ioB gegenüber dem Ventilatorflügel in radialer Richtung nach außen geneigt, so daß die Neigung der Hilfsflügel am Hinterende 155 des Ventilatorflügels ihren max.
Wert erreicht. Gegenüber einer vertikalen Platte des Venülatorflügds beträgt dieser max. Neigungswinkel 20°. Weiterhin ist der Abstand zwischen den beiden Hilfsflügeln ABl. AB2 an der Vorderkante 15/4 des Ventilatorflügels größer als der entsprechende Abstand an der Hinterkante 15ß des Ventilatorflügels (dies entspricht einf"· ungleichmäßigen Anordnung der Hilfsflügel); weiterhin befindet sich einer der beiden Hilfsflügel ABl, AB2. nämlich der Hilfsflügel ABl in der in radialer Richtung äußersten Zone des Ventilator-Hügels. Mittels geeigneter (nicht dargestellter) Befestigungsmittel ist eine den Ventilator 4 abdeckende Abschirmung 53 an gegenüberliegenden Seiten des Kühlers 6 angeflanscht. Eine Wand 53,·; der Abschirmung 53 an der Seite des Ventilators entspricht einem ti Hohlzylinder mit einem linearen Umfangsabschnitt.
Der kleinste Abstand C zwischen den Spitzen der Ventilatorflügd und der Abschirmung beträgt 20 mm. W und L sind wie eingangs definiert. Das Verhältnis e= LJW bezeichnet das Ausmaß der Abdeckung des Ventilators durch die Abschirmung. Bei dieser Ausführungsform hat eden Wert 1/2.
Wenn die Abstände zwischen den Innenwänden der Abschirmung im Querschnitt konstant sind, wie es bei der dem Ventilator benachbarten Endwand 53a der ->3 Abschirmung 53 der Fall ist, entspricht die Stelle der kleinsten Innendurchmesser dem Durchmesser der Abschirmung an deren Hinterende (betrachtet in Richtung der Luftströme).
Sofern der Ventilator dieser Ausführungsform in jo Richtung des Pfeiles rotiert, werden an der Saugseite / die längs ds:r Ventilatorflügel-Fläche strömenden Luftströme 1:1 erzeugt, sowie die im Bereich vom Vorderende 15/4 bis zum Hinterende 15ß des Ventilatorflügels längs der Oberfläche der Hilfsflügel J5 strömenden Luftströme 13'. Da die Hilfsflügel ABl, AB 2 gegenüber der Drehrichtung mäßig in Bogenform gekrümmt sind, und weiterhin radial nach außen geneigt sind, werden von diesen Hilfsflügeln zentrifugale Luftströme 17 erzeugt, die kräftiger sind als die von der 4n ersten oder zweiten Auj'iihrungsform erzeugten Luftströme; im Ergebnis werden dadurch kräftige Luftströme lOb von diem Hinterende 15ßder Ventilatorflügel schräg nach außen abgegeben.
Andererseits werden auch solche axialen Luftströme 4*> erzeugt, wie siie ein bekannter Axialventilator erzeugt, und leicht schräg gerichtete Luftströme, so daß die Luft 10 einschließlich der zentrifugalen Luftströme 17 kräftig sowohl in aiiialer sowie in zentrifugaler Richtung abgegeben wird, wodurch die Menge der durch den Radiator 9 hirtdurchstreichenden Luft erhöht wird, was mit einem entsprechenden Anstieg der Kühlleistung verbunden ist.
In diesem Falle werden besonders kräftige zentrifugale Luftströme 17 am Hinterende 155 der Ventilatorflügel erzeugt, und sie sollten nicht behindert werden.
Die Vorderkanten 15A der Ventilatorflügel B 3 sind von der Abschirmung 53 abgedeckt; das erleichtert die zweckmäßige Ausbildung und Ausrichtung der axialen Luftströme; da andererseits die Hinterkanten der Ventilatorflügel B 3 über die Abschirmung 53 hinausragen, damit die zentrifugalen Luftströme nicht von der Abschirmung behindert werden, können die zentrifugalen Luftströme besonders gut ausgenutzt werden.
Wegen der Druckdifferenz zwischen einer Einlaß- b5 kammer 20 (die vom Kühler 6, der Abschirmung 53 und dem Ventilator 4 gebildet wird) und einer Auslaßkammer 21 (die vom Ventilator 4 und dem Motor 3 gebildet wird), besteht di. Gefaht einer umgekehrten Strömung (zirkulierenden Strömung), die im Bereich von der Auslaßkammer 11 zur Einlaßkammer 20 des Ventilators auftreten kann. Diese genannte umgekehrte bzw. Rückströmung wird jedoch durch die Abschirmung 53 unterbunden, während eine Rückströmung 11, die gegebenenfalls durch den Zwischenraum C zwischen dem Ventilator 4 und der Abschirmung 53 hindurch auftreten könnte, von den zentrifugalen Luftströmen 106 unterbunden wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, die zentrifugalen Luftströme verschließen den Zwischenraum wie ein Luftvorhang, so daß die umgekehrte Strömung 11 vollständig verhindert werden kann, was gewährleistet, daß die max. Menge der abgegebenen Luft 10 durch den Radiator hindurchgefördert wird, um dessen Kühlleistung zu verbessern. Die Verhinderung der Rückströmung wird dadurch durch geführt, daß Luftströme ausgenutzt werden, die aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Einlaßseite 20 und der Auslaßseite 21 des Ventilators auftreten. Aus diesem Grunde stellen der Ventilator 4 und die Abschirmung 53 keinen Strömungswiderstand für die angestaute, von der Vorderseite des Radiators in das Automobil einströmende Luft 12 dar.
Weiterhin ist das Ausmaß der Abdeckung e der Abschirmung gegenüber dem Ventilator auf einen Wert von ungefähr 1/2 (e=l/2) festgesetzt, so daß die zentrifugalen Luftströme innerhalb der Abschirmung nicht aufprallen und dadurch Vibrationen und Resonanzschwingungen nicht hervorrufen können; im Ergebnis kann dadurch der Geräuschpegel verringert werden.
Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axialventilators erläutert; genauso wie die dritte Ausführungsform ist diese vierte Ausführungsform auf ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug gerichtet. Nachfolgend werden mit Bezugnahme auf Kig. 10 die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen erläutert.
Der Ventilator nach der vierten Ausführungsform weist jeweils drei Hilfsflügel auf, die in gleichen Abständen an der Saugseite eines Ventilatorflügels angebracht sind. Ein Ende der Abschirmung 54 ist am Kühler befestigt, der sich an der Einlaßseite des Ventilators befindet; das andere Ende der Abschirmung deckt den Ventilator ab. Der Innendurchmesser der Abschirmung ist zunehmend vermindert, bis zu einer Stellung mit min. Innendurchmesser; anschließend steigt der Innendurchmesser zunehmend an, so daß eine homartige Form erhalten wird.
Genauso wie die dritte Ausführungsform erzeugt auch der Ventilator nach der vierten Ausführungsform vermischte Luftströme 10, die axiale Luftströme und zentrifugale Luftströme enthalten, und gibt diese von der Auslaßseite ab. Die abgegebenen Luftströme 10 saugen die Kühlluftströme 9 an, welche durch einen Kühler an der Einlaßseite des Ventilators strömen. Die Menge der Kühlluft ist erhöht, da die vermischten Luftströme zentrifugale Luftströme enthalten, welche zusätzlich zu den axialen Luftströmen auftreten.
Auch in diesem Falle sind die zentrifugalen Luftströme besonders kräftig an der Hinterkante der Ventilatorflügel. Da die Abschirmung stromabwärts divergierend nach außen verläuft, ist der Luftausblasbereich erweitert, so daß die starken zentrifugalen Luftströme nicht behindert sind; dadurch werden angestrebte zentrifugale Luftströme erhalten und Druckverluste vermindert, die dann auftreten können, wenn die Strömungsenergie der zentrifugalen Luftströme wegen verschiedener
Streuwirkungen in Druckenergie umgewandelt wird; im Ergebnis wird dadurch die Luftblaswirkung verbessert.
Die eingesetzte Breite des Ventilators relativ zu der Abschirmung ist definiert als der Abstand L zwischen einem Punkt P, wo die max. Luftgeschwindigkeit erhalten werden kann, d. h., an der Position des minimalen Innendurchmessers der Abschirmung und den Vorderkanten der Ventilatorflügel. Der Grund für die besondere Formgebung der Abschirmung 54 besteht darin, daß der Druck sanft verändert wird, um einen Verlust möglichst klein zu halten.
Bei dieser Ausführungsform hat die eingesetzte Länge L einen Wert von 2/5 W. Der Vorderkantenabschnitt des Venrilatorflügels führt die einströmende Luft in axialer Richtung und bewirkt axiale Luftströme, während der Hinterkantenabschnitt des Ventilatorflügels zur Erzeugung von zentrifugalen Luftströmen 106 und zu einer Rückbildung des Druckes beitragen.
Die Vorteile dieser Ausführungsform bestehen darin, daß die LuftMaswirkung und die Kühlleistung verbes- 2c sert sind, während der Verlust von aus dem Ventilator abgegebener Luft 10 auf einen Minimalwert herabgesetzt ist; weiterhin ist die Menge der durch den Radiator hindurchströmenden Luft 9 erhöht, wobei Verluste, Aufprall-Lärm und Luftresonanzen verringert sind, was insgesamt zu einer Abnahme des Geräuschpegels führt; weiterhin ist eine Rückströmung 11 verhindert, während gleichzeitig glatte gleichmäßige zentrifugale Luftströme auftreten, so daß ein Anstieg der durch den Radiator hindurchtretenden Kühlluftmenge gewährleistet ist.
Abgesehen von den oben genannten Vorteilen weist die vierte Ausführungsform zusätzlich die Wirkungsweisen und Funktionen der dritten Ausführungsform auf.
Nachfolgend wird eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Axialventilators beschrieben. Diese fünfte Ausführungsform betrifft einen Kühlventilator in Verbindung mit einem Gabelstapler, der mit Hubeinrichtungen für Lasten im Vorderabschnitt des Kraftfahrzeugs ausgerüstet ist. Nachfolgend werden mit Bezugnahme auf F i g. 11 die Unterschiede zwischen dieser fünften Ausführungsform und den vorausgegangenen Ausführungsformen erläutert.
Ein Gabelstapler erzeugt eine große Menge Wärme, so daß sein Kühlsystem entsprechend ausgelegt werden muß, im Vergleich zum Kühlsystem für Kraftfahrzeuge entsprechend den dritten und vierten Ausführungsformen; im Ergebnis ist somit für das Kühlsystem eines Gabelstaplers ein großer Kühler 6 erforderlich. Da die Dicke des Kühlers 6 groß ist, ergibt sich auch ein großer Strömungswiderstand für die durch den Gabelstapler hindurchtretende Luft. Weiterhin ist im Bereich der Auslaßöffnung 18 gewöhnlich das Gegengewicht des Gabelstaplers angeordnet, so daß diese Luftöffnung klein gehalten werden muß, damit genug Raum für das Gegengewicht zur Verfügung steht. Damit tritt an der Auslaßseite des Ventilators ein extrem großer Druckverlust auf.
Bei dem bekannten Axialventilator ohne Hilfsflügel tritt bei Rotation der Ventilatorflügel ein Druckanstieg an der Auslaßseite 21 des Ventilators auf. Im Hinblick auf die oben genannte Auslaßöffnung tritt jedoch ein großer Druckverlust in Richtung der Luftströme von der Auslaßkammer 21 auf, so daß mit einer Rückströmung von der Auslaßkammer 21 durch den Zwischenraum zwischen Ventilator und Abschirmung hindurch zu der Einlaßseite 20 des Ventilators zu rechnen ist, wodurch eine verschlechterte Kühlwirkung für den Kühler 9 erhalten wird.
Wie mit Fig. 11 dargestellt, befindet sich der erfindungsgemäße Axialventilator nach der fünften Ausführungsform an einem Gabelstapler, der Hubeinrichtungen im Vorderabschnitt des Kraftfahrzeugs aufweist. Bei diesem Gabelstapler befinoet sich ein Motor unter dem Sitz des Fahrzeugführers, so daß sich eine Abschirmung 55 und ein Kühler 6 an der Auslaßseite 21 des Axialventilators befinden. Ein Ende der Abschirmung ist am Kühler angebracht, während das andere Ende der Abschirmung den Ventilator abdeckt; hierbei wird eine stetige und gleichmäßige Strömung der abgegebenen Luft aus dem Ventilator durch den Kühler hindurch begünstigt. In diesem Falle wird der Ventilator als Blasventilator verwendet.
Der Ventilator nach dieser fünften Ausführungsform weist an der Fläche der Ventilatorflügel zwei Hilfsflügel auf; Ausführungsform, Wirkungsweise und die erzielten Vorteile dieser Hilfsflügel sind die gleichen wie in den vorausgegangenen Ausführungsformen.
Die Abschirmung an der Auslaßseite des Ventilators läuft divergierend auseinander; diese Abschirmung ist an einem Kühler angebracht, dessen Höhe und Breite etwa dem l,5fachen Durchmesser des Ventilators entspricht. Bei dieser Ausführungsform ist für den Abstand L des Ventilators F 5 zwischen der Position mit minimalem Innendurchmesser der Abschirmung 55 und der Hinterkante der Ventilatorflügel (dies entspricht der eingesetzten Breite des Ventilators gegenüber der Abschirmung) ein Wert von 3/4 ^vorgesehen.
Wie bei der vorausgegangenen Ausführungsform werden als Folge der Rotation des Ventilators vermischte Luftströme 10 erzeugt, die aus axialen Luftströmen und zentrifugalen Luftströmen bestehen; im einzelnen werden besonders starke zentrifugale Luftströme 106 von der Hinterkante der Ventilatorflügel abgegeben, die von den divergierend auseinanderlaufenden Wänden der Abschirmung nicht behindert werden; wegen der zusätzlichen zentrifugalen Luftströme kann die Menge der abgegebenen Luft 10 um etwa das 1,5fache gesteigert werden, verglichen mit der von einem bekannten Axialventilator abgegebenen Luftmenge. Weiterhin kann, wegen der divergierend verlaufenden Abschnitte der Abschirmung, die Luft glatt und gleichmäßig dem Kühler zugeführt werden; hierdurch kann die Strömungsenergie ohne Verlust in Druckenergie umgewandelt werden, so daß die Menge der in den Kühler eingeführten Luft 9 weiter gesteigert werden kann, womit eine entsprechende Zunahme der Kühlkapazität verbunden ist. Der Ventilator erzeugt sowohl axiale Luftströme wie zentrifugale Luftströme, so daß eine um das l,5fache größere Luftblaswirkung und Kühlwirkung erzielt wird; weiterhin wird die Kühlluft auf die gesamte Oberfläche des Kühlers 6 aufgeblasen; im Ergebnis wird eine erhöhte Kühlwirkung bei geringem Geräuschpegel erhalten.
Weiterhin haben Versuche ergeben, daß die bei bekannten Ventilatoren auftretende Rückströmung 11 auch bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform durch die zentrifugalen Luftströme 106 und die Abschirmung 55 unterbunden wird, so daß die gesamte vom Ventilator geförderte Luft 10 zur Kühlung des Kühlers zur Verfügung steht
Die Abschirmung 55 ist an einem Ende divergierend ausgebildet, so daß ein Hindernis für die zentrifugalen Luftströme, das Aufprallgeräusche und Wirbelbildung der Luft verursachen könnte, nicht vorliegt; im Ergebnis wird dadurch der Geräuschpegel abgesenkt.
Bei dieser Ausfühnin^sform ist die AnnrHnnno· Apr
Tabelle 2 Ventilator:
ίο
15
Position mit minimalem Innendurchmesser der Abschirmung von Bedeutung für die max. Geschwindigkeitsenergie der Luftströme; mit einem Wert von L=3/4 W werden besonders gute Ergebnisse erzielt Darüberhinaus ist die Abschirmung in der Weise divergierend ausgebildet, daß die Vorderkante der Ventilatorflügel zur Verringerung des Druckverlustes für die in axialer Richtung eingeführte Luft beitragen kann, während die Hinterkante der Ventilatorflügel die glatte und gleichmäßige Strömung der zentrifugalen Luftströme begünstigt
Bei der mit F i g. 11 dargestellten fünften Ausführungsform wird die Luft durch eine ringförmige öffnung, welche zwischen dem Motor 3 und dem Ventilator F5 ausgebildet ist, dem rotierenden Ventilator zugeführt; anschließend werden axiale Luftströme und von den Hilfsflügeln zusätzlich zentrifugale Luftströme erzeugt; diese vermischten Luftströme werden anschließend einem Kühler zugeführt, dessen Querschnittsfläche ungefähr 2,5mal so groß ist wie die 2^ projezierte Räche des rotierenden Ventilators; hierdurch kann eine wirksame Kühlung des Motors und des Kühlwassers erreicht werden.
Darüber hinaus weist der Ventilator nach dieser fünften Ausführungsform zusätzlich die anderen Funktionen und Vorteile auf, die bereits in Verbindung mit den vorausgegangenen Ausführungsformen dargelegt worden sind.
Nachfolgend sollen Versuchsergebnisse erläutert werden, die mittels des erfindungsgemäßen Axialventilators ermittelt worden sind. Bei diesen Versuchen wurden ein Ventilator und eine Abschirmung mit den nachfolgenden Merkmalen eingesetzt:
Bei diesen Untersuchungen wurde das Ausmaß der Abdeckung (eingesetzte Länge) der Abschirmung relativ zu dem Ventilator verändert, um die dabei resultierenden Eigenschaften des Ventilators zu ermitteln; als Bezugswert wurde das Ausmaß der Abdeckung der dritten Ausführungsform herangezogen. Die Ergebnisse dieser Versuche werden nachfolgend mit Bezugnahme auf die Tabelle 2 und die F i g. 12 dargelegt.
40
45
A) 6 Ventilatorflügel mit eineiTi Außendurchmesser von 360 mm;
B) 6 Ventilatorflügel mit einem Außendurchmesser so von 380 mm;
jeweils zwei Hilfsflügel an der Saugseite jedes
Ventilatorflügels;
Höhe 10mm; anliegender Winkel gegenüber der Drehrichtung
für den äußeren Hilfsflügel 12° für den inneren Hilfsflügel 23°
Abschirmung: Innendurchmesser 420 mm (Zylinder auf der Seite des Ventilators) Zwischenraum zwischen Abschirmung und
Ventilator a (0 360 mm) 30 mm Ventilator B (0 380 mm) 20 mm
Die Versuchsergebnisse belegen, daß die Menge der abgegebenen Luft dann einen Maximalwert erreicht wenn das Ausmaß der Abdeckung zwischen 2/4 und 3/4 liegt Der Bereich der Abdeckung ezur Erzielung des im Vergleich zu bekannten Ventilatoren besseren Geräuschpegels und der Ventilatorleistung ist
e<4/4
Demgegenüber soll die eingesetzte Länge L (Ausmaß der Abdeckung) eines Axialventilators, der entsprechend der vorliegenden Erfindung Hilfsflügel aufweist, relativ zu der Abschirmung nicht !deiner als 4/4 W (L=4/4 VV^ sein, damit die angestrebten Eigenschaften des Ventilators gewährleistet sind.
Es kann ein oder es können mehrere Hilfsflügel an einer oder beiden Flächen eines Ventilatorflügels vorgesehen sein, An," an dessen Saugseite oder Druckseite; das Vorderende des Hilfsfiügeis befindet sich näher am Rotationszentrum des Ventilators als das Hinterende des Hilfsflügels. In dieser Hinsicht können andere Formen und Abmessungen vorgesehen sein als sie mit obigen Ausführungsformen erläutert worden sind.
Auch die Form der Abschirmung ist nicht notwendigerweise auf jene Formen beschränkt die mit obigen Ausführungsformen erläutert worden sind. Beispielsweise können für die Form die nachfolgenden Modifizierungen vorgesehen sein:
Es kann die mit Fig. 13 dargestellte Form der Abschirmung vorgesehen werden, bei der sich ein ringförmiges Bauteil an einem Ende eines Hohlzylinders befindet, wobei der Innendurchmesser des ringförmigen Bauteils größer ist, als der Durchmesser des Ventilators; weiterhin ist die mit Fig. 14 dargestellte Form einer Abschirmung möglich, bei der eine zylindrische Abschirmung mit gegebenem Durchmesser relativ zum Durchmesser des Ventilators (kein beschränkter Abschnitt) vorgesehen ist;
schließlich können auch die mit den Fig. 15 und 16 dargestellten Formen der Abschirmung vorgesehen werden, bei welchen eine Abschirmung aus einer Hälfte eines Hohlzylinders besteht.
Auch diese abgeänderten Abschirmungen können Wirkungen und Vorteile aufweisen, die denen der oben genannten Ausführungsformen ähnlich sind.
Auch die Anordnung von Abschirmung und Ventilator kann gegenüber der mit den Ausführungsformen dargelegten Anordnung verändert werden, soweit weiterhin die geänderte Anordnung die Bedingung erfüllt,daß0<L< Wist.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Axialventilator, umfassend
ein Flügelrad mit mehreren radial von einer Nabe abstehenden Flügeln (B), die in Axialrichtung die Breite Wbesitzen, und
eine ringartige Abschirmung (S) mit einer größeren Öffnung an einem Ende und einer demgegenüber axial versetzten kleineren öffnung, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Saugseite, der Druckseite oder auf beiden Seilten jedes Flügels (B) wenigstens ein Hilfsflügel (AB) in Breitenrichtung der Flügel verlaufend angeordnet ist, dessen Vorderkante näher bei der Drehachse des Flügelrads liegt als dessen Hinterkante, und
daß die Flügel um die Länge L von der kleineren öffnung in Pachtung auf die größere öffnung in die Abschirmufei?hineinreichen, wobeiO^ L< Wmit
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