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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberWO2012072779 A1
Publication typeApplication
Application numberPCT/EP2011/071579
Publication date7 Jun 2012
Filing date1 Dec 2011
Priority date1 Dec 2010
Also published asCN103270311A, CN103270311B, DE102010062301A1, EP2646695A1, EP2646695B1, US20130323072
Publication numberPCT/2011/71579, PCT/EP/11/071579, PCT/EP/11/71579, PCT/EP/2011/071579, PCT/EP/2011/71579, PCT/EP11/071579, PCT/EP11/71579, PCT/EP11071579, PCT/EP1171579, PCT/EP2011/071579, PCT/EP2011/71579, PCT/EP2011071579, PCT/EP201171579, WO 2012/072779 A1, WO 2012072779 A1, WO 2012072779A1, WO-A1-2012072779, WO2012/072779A1, WO2012072779 A1, WO2012072779A1
InventorsUwe Aschermann, Uwe Blass, Frederic Guilbaud
ApplicantBehr Gmbh & Co. Kg
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Patentscope, Espacenet
Axial fan
WO 2012072779 A1
Abstract
The invention relates to an axial fan for delivering cooling air, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising fan blades (13, 14, 15) which are fastened to a hub (12) and which have a pressure side and a suction side and a trailing edge (16, 17, 18) and a blade depth (t), on the pressure side of which fan blades is arranged a hub ramp (13a, 14a, 15a) which rises counter to the direction of rotation (D) of the axial fan (11), wherein the trailing edge (16, 17, 18) has an outer region (16a, 17a, 18a) situated radially outside the hub ramp (13a, 14a, 15a) and has an inner region (16b, 17b, 18b) situated radially within the hub ramp (13a, 14a, 15a).
Claims  translated from German  (OCR text may contain errors)
P atentanspr ü che P atentanspr ü che
1. Axiallüfter zur Förderung von Kühlluft insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, umfassend an einer Nabe (12) befestigte, eine Druck- und eine Saugseite, eine Hinterkante (16, 17, 18) und eine Blatttiefe (t) aufweisende Lüfterblätter (13, 14, 15), auf deren jeweiliger Druckseite eine entgegen der Drehrichtung (D) des Axiallüfters (1 1) ansteigende Nabenrampe (13a, 14a, 15a) angeordnet ist, wobei die Hinterkante (16, 17, 18) einen radial außerhalb der Nabenrampe (13a, 14a, 15a) liegenden äußeren Bereich (16a, 17a, 18a) und einen radial innerhalb der Nabenrampe (13a, 14a, 15a) liegenden inneren Bereich (16b, 17b, 18b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante im äußeren Bereich radial außerhalb der Nabenrampe einen Verlauf ausweist, welcher sich über die radiale Lage der Nabenrampe hinweg nach radial innen in den inneren Bereich im Wesentlichen unverändert fortsetzt und im radial innersten Bereich hin zur Nabe verläuft. 1. Axial fan for conveying cooling air, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising on a hub (12) fixed, a pressure and a suction side, a trailing edge (16, 17, 18) and a blade chord (t) having fan blades (13, 14, 15), on the respective pressure side a opposite to the rotational direction (D) of the axial fan (1: 1) increasing hub ramp (13a, 14a, 15a) is arranged, wherein the trailing edge (16, 17, 18) has a radially outwardly of the hub ramp ( 13a, 14a, 15a) lying outer portion (16a, 17a, 18a) and a radially within the hub ramp (13a, 14a, 15a) lying inner area (16b, 17b, 18b), characterized in that the rear edge in the outer region radially outside the hub ramp reports a history, which continues over the radial position of the hub ramp away radially inward into the interior portion substantially unchanged and extends radially innermost portion toward the hub.
2. Axiallüfter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der radial innerste Bereich der radial innere Anteil des Radius des radial inneren Beriechs ist. 2. Axial fan according to claim 1, characterized in that the radially innermost area is the radially inner portion of the radius of the radially inner Beriechs.
3. Axiallüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil ein etwa Drittel, etwa ein Viertel oder vorzugsweise kleiner als etwa ein Fünftel des Radius des inneren Bereichs der Hinterkante. 3. Axial fan according to claim 2, characterized in that the proportion of about one third, about a quarter or preferably less than about one-fifth of the radius of the inner region of the trailing edge.
4. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blatttiefe (t) im inneren Bereich (16b, 17b, 18b) der Blatttiefe (t) im äußeren Bereich (16a, 17a, 8a) entspricht. 4. Axial fan according to one of the preceding claims, characterized in that the blade depth (t) in the inner area (16b, 17b, 18b) corresponds to the blade depth (t) in the outer region (16a, 17a, 8a).
5. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante (16, 17, 18) im äußeren und im inneren Bereich (16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b) jedoch ohne den innersten Bereich im Wesentlichen als gerade Kante ausgebildet ist. 5. Axial fan according to one of the preceding claims, characterized in that the trailing edge (16, 17, 18) in the outer and in the inner region (16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b) but not the innermost area is substantially as just edge is formed.
6. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante (16, 17, 18) im innersten Bereich abgerundet ist und in die Nabe (12) übergeht passes 6. Axial fan according to one of the preceding claims, characterized in that the trailing edge (16, 17, 18) is rounded in the innermost region and in the hub (12)
7. Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterkante (16, 17, 18) in ihrem radial innersten Bereich über eine Rundung (R) in eine freie Kante der Nabenrampe (14a, 15a) übergeht. 7. Axial fan according to one of the preceding claims, characterized in that the trailing edge (16, 17, 18) in its radially innermost portion via a rounded portion (R) in a free edge of the hub ramp (14a, 15a) passes.
8. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Saugseite der Lüfterblätter (21) als Stabilisatoren ausgebildete Luftleitelemente (22) angeordnet sind, 8. Axial fan according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the suction side of the fan blades (21) formed as stabilizers air guide elements (22) are arranged,
9. Axiallüfter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stabilisatoren (22) bis in den inneren Bereich (16b, 17b, 18b) der Hinterkanten (16, 17, 18) erstrecken. 9. Axial fan according to claim 8, characterized in that into the inner area (16b, 17b, 18b) extending the stabilizers (22) of the trailing edges (16, 17, 18).
10. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe als Nabenring ( 2) mit einer axialen Erstreckung (a) ausgebildet ist, die wesentlich kleiner als die Lüfterblatttiefe (t) ist, 10. Axial fan according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hub as the hub ring (2) having an axial extension (a) is formed, which is substantially smaller than the fan blade depth (t),
11. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der .Axiallüfter (11) ein Nabenverhältnis Dj/D a von größer als 42% aufweist, wobei D, der Außendurchmesser der Nabe (12) und D a der Außendurchmesser der Lüfterblätter (14) ist. 11. Axial fan according to one of claims 1 to 10, characterized in that the .Axiallüfter (11) has a hub ratio Dj / D a has greater than 42%, where D, the outer diameter of the hub (12), and D a is the outside diameter of the fan blades (14).
12. Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nabenringes (12) eine Flüssigkeitsreibungskupplung angeordnet und mit dem Nabenring (12) fest verbunden ist. 12. Axial fan according to one of claims 1 to 11, characterized in that a fluid friction clutch is arranged inside the hub ring (12) and is fixedly connected to the hub ring (12). Axiaflüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterblätter {13,14,15} in Richtung ihrer Blattwurzel abgewinkelt sind, wobei der abgewinkelte Bereich des Lüfterblattes (13,14,15) mindestens teilweise auf die Nabe respektive den Nabenring (12) heruntergezogen ist, Axiaflüfter according to any one of the preceding claims, characterized in that the fan blades {13,14,15} are angled in the direction of its blade root, wherein the angled region of the fan blade (13,14,15) at least partially on the hub, respectively, the hub ring (12 ) is pulled down,
Description  translated from German  (OCR text may contain errors)

Axiallüfter Axial

Die Erfindung betrifft einen Axialiüfter zur Förderung von Kühlluft insbeson- dere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a Axialiüfter handling of cooling air in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßer Axiallüfter ist in der älteren Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2010 042 325.4 offenbart. A generic axial fan is disclosed in the earlier patent application with the official file reference 10 2010 042 325.4. Der Axiallüfter weist an einem Nabenring befestigte Lüfterblätter auf, die auf ihrer Druckseite eine Nabenrampe und auf ihrer Saugseite Luftleitelemente, auch Stabilisatoren genannt, welche der Beeinflussung der Lüfterströmung dienen, aufweisen. The axial flow fan comprises a hub ring attached to the fan blades, which called on its pressure side a hub ramp and on its suction side air guiding elements, even stabilizers which serve to influence the fan flow, have. Die Lüfterblätter weisen jeweils eine Vorderkante, auch Anströmkante genannt, sowie eine Hinterkante, auch Abströmkante genannt, auf. The fan blades each have a leading edge, also called the leading edge, as well as called a trailing edge, trailing edge and, on. Die Hinterkante des Lüfterblattes weist im Wesentlichen zwei sich radial erstreckende Abschnitte auf, nämlich einen äußeren außerhalb der Nabenrampe angeordneten Abschnitt und einen inneren, innerhalb der Nabenrampe angeordneten Abschnitt. The trailing edge of the fan blade essentially has two radially extending portions, namely an outer outside the hub ramp arranged portion and an inner, arranged inside the hub ramp section. Der innere Abschnitt der Hinterkante ist aus Gewichtsersparnisgründen nach innen, dh in Richtung des Nabenringes abgewinkelt, sodass sich eine Auskehlung für die Hinterkante und damit eine Verringerung der Breite des Lüfterblattes ergibt. The inner portion of the trailing edge is from weight saving reasons inwards, that is angled in the direction of the hub ring, so that there is a recess for the trailing edge, thereby reducing the width of the fan blade. Es hat sich gezeigt, dass sich infolge dieser Auskehlung der Hinterkante eine Quer- und/oder Rück- strömung der Lüfterblattströmung ergibt, welche eine ungünstige Beeinflussung der Strömung auf der Druckseite des benachbarten Lüfterblattes erzeugt. It has been found that a flow transverse and / or decrease as a result of these groove of the trailing edge of the fan blade flow results which produces an unfavorable influence on the flow on the pressure side of the adjacent fan blade. Durch diese Rück- und/oder Querströmung ergibt sich im Bereich der der Nabenrampe eine Wirbelstruktur, welche einen Abfall des Wirkungsgra- des zur Folge hat. This back and / or cross-flow results in the area of the hub ramp vortex structure of a drop in efficiency has resulted.

Durch die EP 0 515 839 A1 wurde ein Axiallüfter mit Lüfterblättern bekannt, auf deren Druckseite eine entgegen der Strömungsrichtung ansteigende Nabenrampe angeordnet ist. From EP 0515839 A1 an axial fan with fan blades was known on the delivery side of a counter to the flow direction rising hub ramp is located. Die Nabenrampe füllt quasi das Totwassergebiet im Bereich der Schaufelwurzel aus und vermeidet somit eine mit Verlusten behaftete Wirbelströmung. The hub ramp fills virtually the dead water area in the area of the blade root and thus avoids afflicted with losses turbulence.

Durch die DE 199 29 978 B4 wurde ein Axiallüfter mit Lüfterblättern bekannt, auf deren Saugseite Luftleitelemente und auf deren Druckseite Nabenram- pen angeordnet sind. From DE 199 29 978 B4 an axial fan with fan blades was known to the suction side air guide elements and on the pressure side are arranged Nabenram- pen. Dadurch wird ein Strömungskanal gebildet, der eine stabile Führung der Strömung im Bereich der Schaufelwurzel bewirkt. Thus, a flow channel is formed, which causes a stable guidance of the flow in the region of the blade root.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Axiallüfter der eingangs genannten Art die Strömungsverhältnisse zu verbessern und insbe- sondere eine verlustbehaftete Wirbelbildung zu vermeiden. The object of the present invention in an axial fan of the type mentioned to improve the flow conditions and in particular to avoid a lossy eddy formation.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch den unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. The object of the invention is achieved by the independent patent claim. 1 Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü- chen.Anspruchsgemäß weist das Lüfterblatt eine Hinterkante mit zwei Ab « schnitten auf, wobei sich ein erster äußerer Abschnitt radial außerhalb der Nabenrampe und ein zweiter innerer Abschnitt radial innerhalb der Nabenrampe befinden. Advantageous embodiments result from the dependent chen.Anspruchsgemäß, the fan blade a trailing edge with two from "cut in, wherein a first outer portion located radially outward of the hub ramp and a second inner portion radially within the hub ramp. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die Hinterkante im äußeren Bereich radial außerhalb der Nabenrampe einen Verlauf ausweist, welcher sich über die radiale Lage der Nabenrampe hinweg nach ra- dial innen in den inneren Bereich im Wesentlichen unverändert fortsetzt und im radial innersten Bereich hin zur Nabe verläuft. According to the invention it is advantageous if the trailing edge radially outside the hub ramp reports a course in the outer region, which essentially continues unchanged over the radial position of the hub ramp away after radially inward into the inner portion and the radially innermost portion toward the hub runs , Dadurch wird der erfin- dungsgemäße Erfolg erreicht, dass eine Stabilisierung der Lüfterblattströmung im Nabenrampenbereich erreicht wird, d, h, eine Quer- und/oder Rückströmung um die Hinterkante des Lüfterblattes wird zumindest reduziert oder unterbunden. Thereby, the success according to the invention it is achieved that a stabilization of the fan blade flow is achieved in the hub ramp region, d, h, a transverse and / or return flow around the trailing edge of the fan blade is at least reduced or eliminated. Dies führt zu einer signifikanten Steigerung des Wirkungsgrades des Lüfters und zu einer erheblichen Steigerung des vom Lüfter geförderten Volumenstroms im Arbeitspunkt des Lüfters. This leads to a significant increase of the efficiency of the fan and to a considerable increase of the conveyed from the fan volume flow at the operating point of the fan. Darüber hinaus wird der spezifische Schalldruckpegel reduziert. In addition, the specific sound pressure level is reduced.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der radial innerste Bereich der radial innere Anteil des Radius des radial inneren Bereichs ist. Furthermore, it is advantageous when the radially innermost area is the radially inner portion of the radius of the radially inner region.

Auch ist es vorteilhaft, wenn dieser Anteil ein etwa Drittel, etwa ein Viertel oder vorzugsweise kleiner als etwa ein Fünftel des Radius des inneren Bereichs der Hinterkante beträgt. It is also advantageous, if this proportion is about one third, about a quarter or preferably less than about one-fifth of the radius of the inner region of the trailing edge.

Es kann somit auch verstanden werden, dass drei Bereiche vorliegen, der äußere Bereich und der innere Bereich, wobei der innere Bereich in einen sogenannten Zwischenbereich und in den innersten Bereich selbst wiederum aufgeteilt ist. It can be understood therefore, that three sections are present, the outer region and the inner region, the inner area is divided into a so-called intermediate region and the innermost region in turn. Erfindungsgemäß ist es also vorteilhaft, wenn die Hinterkante im äußeren Bereich radial außerhalb der Nabenrampe einen Verlauf ausweist, welcher sich über die radiale Lage der Nabenrampe hinweg nach radial innen in den sogenannten Zwischenbereich des inneren Bereichs im Wesentlichen unverändert fortsetzt und im radial innersten Bereich hin zur Nabe verläuft. According to the invention it is therefore advantageous if the trailing edge radially outside the hub ramp reports a course in the outer region, which radially inwardly in the so-called intermediate region of the inner region essentially continues unchanged over the radial position of the hub ramp away and the radially innermost region towards hub runs. Dabei kann dieses Verlaufen zur Nabe hin als gekrümmt oder abgewinkelt etc. bedeuten. It this feathering etc. can mean to the hub as a curved or angled.

Das Lüfterblatt weist vorteilhaft auch im inneren Bereich im Wesentlichen die gleiche Blatttiefe wie im äußeren Bereich auf, dh insbesondere, dass die Blatthinterkante vom äußeren Abschnitt im Wesentlichen geradlinig in den inneren Abschnitt übergeht, sodass sich insgesamt eine gerade Hinterkante bis in den Schaufelwurzelbereich ergibt. The fan blade advantageously also in the inner region is substantially the same chord length as in the outer region, ie, in particular, that the sheet trailing edge from the outer portion substantially rectilinear passes into the inner portion, so that overall a straight trailing edge yields up in the blade root area. Dabei schadet eine gewisse Krümmung der Vorderkante nicht, die in dieser Betrachtung der Einfachheit halber als Gerade angenommen wurde, wobei eine ungerade gekrümmte Vorderkante ebenso zulässig wäre. Here a certain curvature of the front edge does not hurt that has been referred to as line adopted in this consideration of simplicity, with an odd curved front edge would also be allowed.

Gegenüber dem Lüfter der älteren Patentanmeldung sind somit die Blatttiefe und auch die Blattbreite im Bereich innerhalb der Nabenrampe vorteilhaft vergrößert. Opposite the fan of the earlier patent application, the blade chord and the blade width in the range inside the hub ramp is thus advantageously increased.

Die Begriffe Lüfterblatt und Lüfterschaufel werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung als Synonyme verwendet. The terms fan blade and the fan blades are used in the context of the present application as synonyms. Unter dem Begriff Blatttiefe wird die axiale Erstreckung des Lüfterblattes verstanden. The term chordal the axial extent of the fan blade is understood. Die Blatttiefe ist die Pro- jektion der Blattbreite in Umfangsrichtung, wobei die Blattbreite der Abstand zwischen Blattvorderkante und Blatthinterkante, gemessen in Richtung der Sehne, ist. The blade depth is the projection of the blade width in the circumferential direction, whereby the sheet width, the distance between leading edge and trailing edge, as measured in the direction of the chord is.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hinterkante im innersten Bereich abgerundet. According to a preferred embodiment, the trailing edge is rounded in the innermost region. Dadurch wird ein spannungsreduzierter Übergang der Blatthinterkante in den Nabenbereich ermöglicht. This allows a voltage reduced transition of the blade trailing edge in the hub area.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform geht die Blatthinterkante in ihrem innersten Bereich - über eine Verrundung - in die freie Kante der Nabenrampe über. According to a further preferred embodiment, the blade trailing edge is in its innermost region - a rounding - in the free edge of the hub ramp on. Damit wird eine Steigerung der Festigkeit im Schaufelwurzelbereich für die Anbindung des Lüfterblattes an die Nabe erreicht. Thus an increase in strength in the blade root area for connection of the fan blade is achieved at the hub. Darüber hinaus ergibt sich ein strömungsgünstiger Kanal zwischen der Saugseite und der Druckseite im Schaufelfuß- und Nabenrampenbereich. Moreover, there is a streamlined channel between the suction side and the pressure side in Schaufelfuß- and hub ramp area. Unter der freien Kante der Nabenrampe wird die dem Lüfterblatt abgewandte und vom Lüfterblatt abragende Kante der Nabenrampe verstanden. Under the free edge of the hub to the fan blade facing away from the ramp and projecting from the edge of the fan blade hub ramp is understood.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind auf der Saugseite der Lüfterblätter Stabilisatoren angeordnet, die sich vorzugsweise radial innerhalb der Nabenrampe befinden. According to a further preferred embodiment of the fan blades stabilizers are arranged on the suction side, which are preferably located radially inwardly of the hub ramp. Der stromabwärts gelegene Bereich des Stabilisators mündet somit in den inneren Abschnitt der Blatthinterkante. The downstream region of the stabilizer thus opens into the inner portion of the blade trailing edge. Durch die Stabilisatoren wird in Verbindung mit den Nabenrampen zwischen beiden Schaufeln eine weitere Stabilisierung der Strömung im Schaufelfußbereich erreicht. By the stabilizers a further stabilization of the flow is achieved in the blade root in combination with the hub ramps between the two blades.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe als Naben- ring ausgebildet, welcher eine wesentlich geringere axiale Erstreckung als die Lüfterblätter aufweist. According to a further preferred embodiment, the hub ring is formed as a hub which has a considerably smaller axial extension than the fan blades. Eine zylindrische Nabe im klassischen Sinne liegt also nicht mehr vor. A cylindrical hub in the classic sense, no longer exists. Die axiale Erstreckung der Lüfterblätter wird - wie oben erwähnt - als Blatttiefe bezeichnet, welche eine Projektion der Blattbreite in Umfangsrichtung darstellt. The axial extent of the fan blades is - as mentioned above - referred to as chord length, which is a projection of the leaf width in the circumferential direction. Die Lüfterblätter ragen sowohl mit ihrer Vorder- als auch mit ihrer Hinterkante über die Stirnflächen des Nabenrings hinaus. The fan blades extend both its front and with its rear edge on the end faces of the hub ring addition. Insofern bildet die geradlinig bis in den innersten Bereich verlaufende Hinterkante einen axialen Überstand des Lüfterblattes gegenüber dem Nabenring. Insofar as the straight down to the innermost region extending trailing edge forms an axial projection of the fan blade relative to the hub ring.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Axiallüfter ein Nabenverhältnis Dj/D a von größer als 42 % auf, wobei das Nabenverhältnis der Quotient aus Nabendurchmesser und Außendurchmesser der Lüfterblätter ist. According to a further preferred embodiment, the axial flow fan to a hub ratio Dj / D a of greater than 42%, wherein the boss ratio is the ratio of hub diameter and outer diameter of the fan blades is. Der axiale Überstand der Blatthinterkante im inneren Bereich wirkt sich besonders vorteilhaft bei Lüftern mit relativ großem Nabenverhältnis aus, da sich dieses ungünstig auf den Wirkungsgrad und den vom Lüfter geförderten Volumenstrom auswirkt - insofern ergibt sich hier eine Kompensation. The axial projection of the blade trailing edge in the inner region has a particularly advantageous for fans with a relatively large hub ratio, since this has an adverse effect on the efficiency and funded by the fan flow rate - so far this produces a compensation. Das größere Nabenverhältnis kann sich dabei aufgrund eines geringeren Außendurchmessers ergeben, wenn die Lüfterblätter wegen Leistungsabstufung gekürzt werden. The larger hub ratio may be, due to a smaller outside diameter arise if the fan blades are reduced because derating. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Axiallüfter über seinen Nabenring mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung fest verbunden, welche ihrerseits von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und den Lüfter mit einer geregelten Abtriebsdrehzahl antreibt. According to a further preferred embodiment of the axial-flow fan via its hub ring with a liquid friction clutch is fixedly connected which is in turn driven by the internal combustion engine and drives the fan at a regulated output speed. Bei höheren Leistungen wächst der Durchmesser der Flüssigkeitsreibungskupplung und damit der Nabendurchmesser, was zu einem größerem Nabenverhältnis führen kann. At higher powers, the diameter of the fluid friction clutch and thus the hub diameter, which can lead to a larger hub ratio grows. Hier wirkt sich der erfindungsgemäße Blattüberstand, der zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades und des Volumenstromes führt, besonders positiv aus. Here, the sheet supernatant according to the invention, which leads to an increase in the efficiency and of the volume flow acts, particularly positive.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Lüfterblätter eine Abwinkelung im Bereich der Blattwurzei auf, wodurch sich die Form einer Schaufel für das Lüfterblatt ergibt. According to a further preferred embodiment, the fan blades on a bend in the area of Blattwurzei, resulting in the shape of a blade for the fan blade. Vorteilhaft hierbei sind eine geringe Materialanhäufung im Bereich der Verbindung von Lüfterblatt und Nabenring sowie eine erhöhte Festigkeit. Advantageous in this context are a small accumulation of material in the area of connection of the fan blade and hub ring and an increased strength.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below, which may result from the description and / or drawing of other features and / or advantages. Es zeigen Show it

Fig. 1 eine Lüfterblattausbildung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a fan blade configuration according to the prior art,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Lüfterblattausbildung mit stabilisierter Strömung, FIG. 2 is a fan blade inventive construction with stabilized flow,

Fig. 3 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Lüfters in SD- Darstellung, Fig. 3 shows a detail of a fan according to the invention in SD representation,

Fig. 4 einen Radialschnitt durch die Lüfternabe, Fig. 4 is a radial section through the fan hub,

Fig. 5 eine Teilansicht auf den Axiallüfter mit Schnittebene Vl-Vl, und Fig. 5 is a partial view of the axial fan with sectional plane VI-VI, and

Fig. 6 die Schnittdarstellung gemäß Schnittebene Vl-Vl in Fig. 5. Fig. 6 shows the sectional view according to section plane VI-VI in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung von Lüfterblättern 1 , 2 eines Axiallüfters nach dem Stand der Technik. Fig. 1 shows an arrangement of fan blades 1, 2 of an axial fan according to the prior art. Die Drehrichtung des Lüfters ist durch einen Pfeil D gekennzeichnet. The direction of rotation of the fan is indicated by an arrow D. Die Lüfterblätter 1 , 2 weisen jeweils auf ihrer Druckseite Nabenrampen 3, 4 sowie Blatthinterkanten 1a, 2a auf. The fan blades 1, 2 each have their pressure side hub ramps 3, 4 and sheet rear edges 1a, 2a. Die Hinterkanten oder Abströmkanten 1 a, 2a genannt, weisen in ihrem radial innen liegenden Bereich, d, h. innerhalb der Nabenrampe 3, 4 jeweils Aussparungen oder Auskehlungen 5, 6 auf, Derartige Auskehlungen und Verkürzungen der Lüfterblattbreite wurden im Stand der Technik vorgenommen, weil sie einerseits eine Gewichtsersparnis bedeuten und man andererseits der Ansicht war, dass das Lüfterblatt in Schaufelwurzelbereich keinen Leistungsgewinn mehr bringt. The trailing edge or trailing edges 1 a, called 2a, have, in their radially inner region, d, h, inside the hub ramp 3, 4 respectively recesses or grooves 5, 6, such grooves and shortening of the fan blade width have been made in the prior art, because on the one hand mean a saving in weight and it was felt on the other hand that the fan blade in the blade root region brings no performance gain. Als nachteilig hat sich jedoch eine Quer- und/oder Rückströ- mung herausgestellt, welche durch Pfeile W angedeutet ist. A disadvantage, however, a transverse and / or return flow has been found, which is indicated by arrows W. Durch die Um- Strömung der Blatthinterkante im Bereich der Auskehlung 5 ergibt sich eine durch die Pfeile W dargestellte Wirbelschleppe, welche zu. Through the implementation flow of the blade trailing edge in the groove 5 is a group represented by the arrows W vortex which gives to. einer Reduzierung des Lüfterwirkungsgrades, einer Verringerung des Volumenstroms und zu einer erhöhten Geräuschbildung führt. a reduction of the fan efficiency, a reduction of the volume flow and an increased noise leads. Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ausbildung von Lüfterblättern 7, 8 und deren Blatthinterkanten 7a, 8a. Fig. Figure 2 schematically shows an inventive configuration of fan blades 7, 8 and the blade trailing edges 7a, 8a. Die Drehrichtung des Axiallüfters ist wiederum durch einen Pfeil D gekennzeichnet. The direction of rotation of the axial fan is again indicated by an arrow D. Auf den Druckseiten der Lüfterblätter 7, 8 sind Nabenrampen 9, 10 angeordnet, weiche die Blatthinterkanten 7a, 8a in einen radial äußeren und einen radial in- neren Bereich unterteilen. On the pressure side of the fan blades 7, 8 hub ramps 9, 10 are arranged, the soft sheet trailing edges 7a, 8a divided into a radially outer and a radially inner region. Erfindungsgemäß verläuft der radial innere Bereich der Blatthinterkante 7a im Wesentlichen gerade, dh vom Übergang vom äußeren Bereich zum inneren Bereich findet ein im Wesentlichen gerader Verlauf statt. According to the invention the radially inner region of the blade trailing edge 7 extends substantially straight, that is to say the transition from the outer region to the inner region is a substantially straight course instead. Mit anderen Worten ist die Schaufelbreite des Lüfterblattes 7 gegenüber der Schaufelbreite des Lüfterblattes 1 nach dem Stand der Technik im radial inneren Bereich vergrößert, so dass keine Auskehlung stattfindet. In other words, the blade width of the fan blade 7 is opposite to the blade width of the fan blade 1 according to the prior art in the radially inner region is increased so that no groove takes place.

Dieser vergrößerte Bereich ist durch eine fett dargestellte Kontur 7b hervor- gehoben. This enlarged area is highlighted by a boldface contour 7b. Die Wirkung der erhöhten Schaufelbreite im Bereich 7b ist eine Unterbindung der in Fig. 1 dargestellten verlustbehafteten Quer- und/oder Rückströmung. The effect of the increased blade width in the region 7b is a suppression of the illustrated in Fig. 1 lossy transverse and / or reverse flow. Insbesondere ist die durch Pfeile S dargestellte Strömung radial außerhalb der Nabenrampe 10 am Lüfterblatt 8 weitestgehend ungestört. In particular, the flow represented by arrows S is radially largely undisturbed outside the hub ramp 10 on the fan blade. 8 Andererseits bildet sich auch unterhalb der Nabenrampe 10 eine relativ stabile und wirbelfreie Strömung, angedeutet durch Pfeile P, aus. On the other hand is also formed below the hub ramp 10 a relatively stable and irrotational flow, indicated by arrows P, from. Die Ver- längerung der Blatthinterkante im radial inneren Bereich 7b, dh die Vergrößerung der Schaufelbreite bringt einen signifikanten Zuwachs des Volumenstroms und des Wirkungsgrades sowie eine Geräuschminderung. The extension of the blade trailing edge in the radially inner portion 7b, ie the increase in the blade width brings a significant increase of the volume flow and the efficiency and noise reduction.

Unter den Begriffen Schaufelbreite oder Blattbreite ist der Abstand zwischen Vorderkante und Hinterkante oder die Länge der Sehne der Schaufel oder des Blattes zu verstehen. By the terms blade width or sheet width, the distance between the front edge and the rear edge of the length of the chord of the blade or of the blade is to be understood. Als Tiefe der Schaufel (Blatttiefe) wird die Projektion der Schaufelbreite in Umfangsrichtung verstanden. As the depth of the blade (blade chord) the projection of the blade width is understood in the circumferential direction.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Axiallüfters 11 in 3D- Darstellung. Fig. 3 shows a detail of an axial fan according to the invention 11 in 3D display. Die Darstellung zeigt einen Nabenring 12, an welchem Lüfterblätter 13, 14, 15 befestigt, dh einstückig angespritzt sind. The illustration shows a hub ring 12, attached to which fan blades 13, 14, 15, that are molded integrally. Die Lüfterblätter 13, 14, 15 weisen jeweils auf ihren Druckseiten Nabenrampen 13a, 14a, 15a auf, welche entgegen der durch einen Pfeil D angedeuteten Drehrichtung ansteigen. The fan blades 13, 14, 15 each have their pressure sides hub ramps 13a, 14a, 15a which rise opposite the direction indicated by an arrow D direction of rotation. Die Nabenrampen 13a, 14a, 5a sind aus Festig- keitsgründen mit dem Nabenring an ihrer Unterseite verrippt. The hub ramps 13a, 14a, 5a are made of strength keitsgründen with the hub ring on its underside ribbed. Die Lüfterblätter 13, 14, 15 weisen jeweils Hinterkanten 16, 17, 18, auch Abströmkanten 16, 17, 18 genannt, auf, welche im Wesentlichen geradlinig von radial außen nach radial innen verlaufen. The fan blades 13, 14, 15 each have rear edges 16, 17, 18, and trailing edges 16, 17, 18 referred to, which extend substantially straight from the radially outside to radially inside. Durch das stromabwärts gelegene Ende der Nabenrampen 13a, 14a, 15a werden die Hinterkanten 16, 17, 18 in zwei Abschnitte unterteilt, nämlich in radial äußere Abschnitte oder Bereiche 16a, 17a, 18a sowie in radial innere Abschnitte oder Bereiche 16b, 17b, 18b. Through the downstream end of the hub ramps 13a, 14a, 15a are the trailing edges 16, 17, 18 divided into two sections, namely in radially outer portions or areas 16a, 17a, 18a, as well as in radially inner portions or regions 16b, 17b, 18b. Die inneren Abschnitte 16b, 17b, 18b der Blatthinterkanten 16, 17, 18 gehen über einen Radius oder einer Ausrundung R in die freien Kanten der Nabenrampen 13a, 14a, 15a über, wobei die Bezugslinien der Bezugs- zahlen 13a, 14a, 15a von den freien Kanten ausgehen. The internal portions 16b, 17b, 18b of the blade trailing edges 16, 17, 18 go over a radius or fillet R in the free edges of the hub ramps 13a, 14a, 15a through, wherein the reference lines of the reference pay 13a, 14a, 15a of the free edges out. Damit wird eine bezüglich der Festigkeit optimierte Lüfterstruktur geschaffen, welche in der La- ge ist, die beim Betrieb des Lüfters auftretenden Kräfte, insbesondere Zentrifugalkräfte aufzunehmen. Thus an in strength optimized fan structure is provided which is open in the bearing, the record in the operation of the fan forces occurring, in particular centrifugal forces. Die Saugseiten der Lüfterblätter weisen flossenartige Stabilisatoren 19 auf. The suction of the fan blades have fin-like stabilizers 19. Fig. 4 zeigt einen Radialschnitt (Schnitt in einer radialen Ebene) durch den Nabenring 12 des Axiallüfters 1 1 , wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet werden. Fig. 4 shows a radial section (section in a radial plane) through the hub ring 12 of the axial flow fan 1 1, wherein for identical parts the same reference numerals as in Fig. 3 are used. Die Luftströmungsrichtung ist durch einen Pfeil L dargestellt. The air flow direction is indicated by an arrow L. Der Nabenring 12 weist eine axiale Erstreckung a und das Lüfterblatt 14 weist eine Tiefe t auf, welche - wie oben erwähnt - als Projektion der Schaufelbreite in Umfangsrichtung definiert ist. The hub ring 12 has an axial extension and a fan blade 14 has a depth t which - defined as a projection of the blade width in the circumferential direction - as mentioned above. Aus der zeichnerischen Darstellung wird deutlich, dass die Blatttiefe t erheblich größer als die axiale Erstreckung a des Nabenringes 12 ist. From the drawing it is clear that the blade chord t is substantially greater than the axial extent of the hub ring a 12th Die Blatttiefe t ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa doppelt so groß wie die axiale Erstreckung a des Nabenringes 12. Die Hinterkante 17 des Lüfterblattes 14 verläuft im Wesentlichen in radialer Richtung geradlinig, wobei der innerste Abschnitt der Hinterkante 17 abgerundet ist. The blade depth t is in a preferred embodiment is approximately twice as large as the axial extension A of the hub ring 12. The trailing edge 17 of the fan blade 14 extends substantially in the radial direction in a straight line, with the innermost portion of the trailing edge 17 is rounded. Die Nabenrampe erscheint als Schnittfläche, welche mit 14a bezeichnet ist. The hub appears as a ramp-sectional area which is denoted by 14a.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines unvollständig dargestellten Axiallüfters 20 mit Blickrichtung auf dessen Vorderseite bzw. die Saugseiten der Lüfterblätter 21 , auf denen Luftleitelemente 22 angeordnet sind. Fig. 5 shows a view of an axial fan 20 is incomplete shown facing the direction of its front side and the suction sides of the fan blades 21, on which air-conducting elements 22 are arranged. Der Axiallüfter 20 um- fasst einen metallischen Trägerring 23, welcher einerseits mit der Kunststoffnabe des Axiallüfters 20 verbunden ist und andererseits an einer nicht dargestellten Kupplung, vorzugsweise einer Flüssigkeitstreibungskupplung befestigt werden kann. The axial fan 20 comprises a metallic support ring 23, which is connected both with the plastic hub of the axial fan 20 and the other part on a not shown clutch, preferably a Flüssigkeitstreibungskupplung can be fixed. Die mit den Bezugszahlen 21 a, 21b, 21c bezeichneten Lüfterblätter sind in der Schnittebene Vl-Vl abgeschnitten. The fan blades designated by the reference numerals 21 a, 21b, 21c are cut off in the section plane VI-VI.

Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung des Axiallüfters 20 gemäß Schnittebene Vl-Vl. Fig. 6 shows a sectional view of the axial fan 20 according to the section plane VI-VI. Die Darstellung zeigt unterschiedliche Schnittflächen der Lüfterblätter 21 a, 21b, 21c. The figure shows different sectional areas of the fan blades 21 a, 21b, 21c. Wie die Schnittebene Vl-Vl in Fig. 5 zeigt, sind die Lüfterblätter 21 a, 21 b, 21c, bezogen auf ihre radiale Mittellinie in unter- schiedlichen Ebenen geschnitten, wobei die Schnittebene für das mittlere Blatt 21b als Tangentialschnitt betrachtet werden kann und radial innerhalb der Nabenrampe liegt, Die Schnittfläche des Blattes 21c in Fig. 6 liegt oberhalb der Nabenrampe » die hier mit der Bezugszahl 24 bezeichnet und in Fig. 5 nicht erkennbar äst, da sie auf der Rückseite der Lüfterblätter 21 angeordnet ist. As the sectional plane VI-VI shows in Fig. 5, the fan blades 21 a, 21 b, 21c, cut in relation to its radial center line in different planes, with the sectional plane as the middle sheet 21b may be regarded as tangential and radial lies within the hub ramp, the cut surface of the blade 21c in Fig. 6 is located above the hub ramp "here designated by the reference numeral 24 and in Fig. 5 does not recognizable äst, since it is arranged on the rear of the fan blades 21. Der Schnittfläche des mittleren Lüfterblattes 21b kann die Schaufelbreite b, dh der Abstand zwischen Vorder- und Hinterkante, entnommen werden. 21b of the sectional area of the central fan blade, the blade width b, ie the distance between leading and trailing edges, can be removed. Die Projektion der Schaufelbreite b in Umfangsrichtung ergibt die (nicht eingezeichnete) Schaufeltiefe t, welche über den gesamten radialen Bereich annähernd konstant ist, und zwar bei etwa geradlinig verlaufender Blatthinterkante. The projection of the blade width b in the circumferential direction results in the (not illustrated) blade depth t, which is approximately constant over the entire radial region, namely at approximately rectilinear blade trailing edge.

Weitere Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus der eingangs erwähnten älteren Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amt- liehen Aktenzeichen 10 2010 042 325.4 - diese ältere Patentanmeldung wird in vollem Umfang in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen. Further features and preferred embodiments will be apparent from the above-mentioned earlier patent application with the official loan document number 10 2010 042 325.4 - the earlier patent application is fully incorporated into the disclosure of the present application. Danach kann es von Vorteil sein, die Lüfterblätter in Richtung ihrer Blattwurzeln abzuknicken und den abgewinkelten, innen liegenden Bereich auf den Nabenring herunterzuziehen. After that, it may be advantageous, kinking the fan blades in the direction of their blade roots and pull down the angled, inner region of the hub ring. Durch die Abwinkelung werden eine schaufelartige Form des Lüfterblattes und ein spannungsoptimierter Obergang zwischen Lüfterblatt und Nabenring erreicht. The angled a blade-like shape of the fan blade and a voltage-optimized transition between fan blade and hub ring can be achieved.

Patent Citations
Cited PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
DE19929978A1 *30 Jun 19994 Jan 2001Behr Gmbh & CoFan with axial blades, with air guide elements in entry-side region of hub and on induction side of blades
DE19929978B430 Jun 19999 Feb 2006Behr Gmbh & Co. KgLüfter mit Axialschaufeln
DE102008035185A1 *28 Jul 20084 Feb 2010Behr Gmbh & Co. KgLüfterkupplung
DE102010042325A112 Oct 201012 Apr 2012Behr Gmbh & Co. KgLüfter mit Lüfterschaufeln
DE112008001022T5 *10 May 200810 Jun 2010Borgwarner Inc., Auburn HillsSynergistische Flügel- und Nabenstruktur für Kühlgebläse
EP0515839A124 Apr 19922 Dec 1992Behr GmbH & Co.Rotor for a mixed flow fan
EP1219837A2 *20 Oct 20013 Jul 2002Behr GmbH & Co.Fan with axial blades
Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
WO2015132077A1 *19 Feb 201511 Sep 2015MAHLE Behr GmbH & Co. KGFan wheel of an axial fan
DE102014204043A15 Mar 201410 Sep 2015MAHLE Behr GmbH & Co. KGLüfterrad eines Axiallüfters
Classifications
International ClassificationF04D29/32, F04D25/02
Cooperative ClassificationF04D19/002, F04D25/022, F04D29/329
European ClassificationF04D25/02B, F04D29/32K8
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