DE8207204U1

DE8207204U1 - AXIAL BLOWER, ESPECIALLY FOR RADIATOR OF A WATER-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: DE8207204U1
Application number: DE19828207204
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1982-03-15
Publication date: 1982-08-19
Also published as: JPS58170816A

Description

DR.- ING. H. H. Wil'HEL'M"'. DlK.-ING. H. DAUSTERDR.- ING. H. H. Wil'HEL'M "'. DlK.-ING. H. DAUSTER

D-7ÖÖ0 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31 B · T E L E F O N (0/11) 291133/29 2857D-7ÖÖ0 STUTTGART 1 GYMNASIUMSTRASSE 31 B T E L E F O N (0/11) 291133/29 2857

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Süddeutsche Kühlerfabrik
Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG
Mauserstrasse 3Süddeutsche Kühlerfabrik
Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG
Mauserstrasse 3

7000 Stuttgart 307000 Stuttgart 30

Axialgebläse, insbesondere für Kühler einer wassergekühltenAxial fan, especially for a water-cooled radiator

BrennkraftmaschineInternal combustion engine

Die Erfindung betrifft ein Axialgebläse, insbesondere für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine für Nutzfahrzeuge, bestehend aus einer Nabe mit Lüfterschaufeln und einer diese umgebenden Lüfterzarge, die sich zum Austrittsbereich hin erweitert.The invention relates to an axial fan, in particular for the radiator of a water-cooled internal combustion engine for commercial vehicles, consisting of a hub with fan blades and a surrounding fan frame, which extends to the outlet area expanded towards.

Axialgebläse dieser Art sind bekannt (DE-AS 24 11 225). Solche Kühlgebläse haben in der Regel einen sehr hohen Druckverlust zu überwinden, sind also stark gedrosselt. So arbeiten die meisten Kühlgebläse der heute auf dem Markt befindlichen Nutzfahrzeuge in einem Bereich von Έ = 0,07 bis 0,15, wobei TT die sogenannte Drosselziffer ist, die sich aus dem Verhältnis des dynamischen Druckes, bezogen auf die Laufradringfläche, geteilt durch die Gesamtdruckerhöhung ergibt, wobei die Gesamtdruckerhöhung ihrerseits sich aus dem dynamischen Druck und demAxial fans of this type are known (DE-AS 24 11 225). Such cooling fans usually have to overcome a very high pressure loss, so they are strongly throttled. Most of the cooling fans in commercial vehicles on the market today work in a range of Έ = 0.07 to 0.15, where TT is the so-called throttle figure, which is the ratio of the dynamic pressure, based on the impeller ring surface, divided by the Total pressure increase results, the total pressure increase in turn resulting from the dynamic pressure and the

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statischen Druck zusammensetzt. Bei einer derart starken Drosselung/ also bei hohem Gegendruck und dadurch bedingtem kleimeri Volumenstrom löst sich die Strömung an der Nabe ab. Es is.tellt sich keine rein axial verlaufende Strömung im Bereich des Gebläserades ein, sondern eine sogenannte Halbaxialströmung, bei der die Luft schräg nach außen gefördert wird, auch wenn hinter dem Gebläse kein Verbrennungsmotor angeordnet ist. Die bekannten Gebläse dieser Art verursachen im Betrieb daher einen relativ hohen Geräuschpegel, der durch uie züüi Äustrittsbereieh hin erweiterte Lüfterzarge gegenüber Ausführungen ohne eine solche Erweiterung etwas niedriger gehalten werden kann.composed of static pressure. With such a strong one Throttling / i.e. at high back pressure and what is caused by it kleimeri volume flow, the flow at the hub separates. There is no purely axial flow in the area of the fan wheel, but a so-called semi-axial flow, in which the air is conveyed obliquely outwards even if there is no internal combustion engine behind the fan. The known blowers of this type cause In operation, therefore, a relatively high noise level, compared to the fan shroud, which is enlarged due to uie züüi exit area Versions without such an extension can be kept a little lower.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Geräuschpegelabsenkung zu ermöglichen, ohne jedochThe object of the present invention is to enable a further reduction in the noise level, but without it

die Gesamtbauart zu verändern. _; to change the overall design. _;

Die Erfindung besteht darin, daß die Zargenerweiterung bereits im Bereich der Eintrittskante der Lüfterschaufeln beginnt und j die Außenkontur der Lüfterschaufeln der Innenkontur der Lüfter- ! zarge angepaßt ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine deutliche Geräuschpegelreduzierung im Betriebspunkt des Lüfters erreicht, ohne daß jedoch die Lüfterleistung beeinträchtigt j wird. ]The invention consists in that the frame extension begins in the area of the leading edge of the fan blades and j the outer contour of the fan blades the inner contour of the fan! frame is adapted. This configuration results in a significant reduction in the noise level at the operating point of the fan achieved without adversely affecting fan performance. ]

Es ist vorteilhaft, wenn die axiale Länge der Lüfterzarge min- j destens 40 % der axialen Länge der Lüfterschaufeln an ihrem j Außendurchmesser beträgt. Vorzugsweise ist die Länge der Lüfterzarge aber noch größer gewählt. "Die Lüfterzarge kann bei einer zweckmäßigen Ausführung mit einem kreisbogenähnlichen Erweite— \ rungsteil und einem sich daran zur Austrittsseite hin an- IIt is advantageous if the axial length of the fan frame is at least 40% of the axial length of the fan blades at their outer diameter. However, the length of the fan shroud is preferably chosen to be even greater. "The shroud can conclusion part, and in a preferred embodiment, with a circular arc-like expansion \ to it a check to the outlet side I

schließenden konischen Diffusorteil versehen sein. Diese Ausgestaltung ergibt gute Ergebnisse hinsichtlich des Geräuschpegels und hinsichtlich der Lüfterleistung.closing conical diffuser part. This design gives good results in terms of noise level and fan performance.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den weiteren unteransprüchenFurther features emerge from the further subclaims

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sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigenas well as from the following description of an embodiment of the invention, which is shown in the drawing is. Show it

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Axialgebläse für den Kühler einer wassergekühlten Brennkraftmaschine,Fig. 1 is a schematic section through an inventive designed axial fan for the radiator of a water-cooled internal combustion engine,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung der Kontur der Zargenerweiterung und der Außenkontur einer Lüfterschaufel und2 shows the enlarged representation of the contour of the frame extension and the outer contour of a fan blade and

Fig. 3 die schematische Darstellung des Verlaufes des Ge- \ räuschpegels im Bereich des Betriebspunktes des GeFig. 3 is a schematic representation of the course of the overall \ räuschpegels in the range of the operating point of the Ge

bläses.blow.

In der Fig. 1 ist in bekannter Weise an der Anschlußzarge 1 eines Kühlers 2 für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine eine erfindungsgemäße Lüfterzarge 4 über eine elastische Manschette 5 angeschlossen. Die Lüfterzarge 4 wird dabei von einem Befestigungssteg 6 o.dgl. gehalten, der fest mit der Brennkraftmaschine 3 verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht den Bewegungsausgleich zwischen dem in der Regel am Fahrgestell aufgehängten Kühler 2 und der elastisch im Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine 3. Auf einer von der Brennkraftmaschine 3 angetriebenen Welle 7, die nur schematisch angedeutet ist* sitzt die Nabe 8 eines Gebläserades 9, das mit Lüfterschaufeln TO ausgerüstet ist, die beim Fehlen eines ausreichenden Fahrtwindes für die Durchströmung des Kühlers 2 im Sinne der Pfeile 11 sorgen sollen. Die starke Drosselung bewirkt bei solchen Bauarten von Gebläserädern 9 eine halbaxiale Abströmung im Sinne der Pfeile 11a, die erfindungsgemäß dadurch verbessert wird, daß sich die Lüfterzarge bereits vom Bereich der Schaufeleintrittskante aus in Strömungsrichtung erweitert und die Außenkontur 12 jeder Gebläseschaufel 10 anIn FIG. 1, the connection frame 1 is in a known manner a radiator 2 for a water-cooled internal combustion engine, a fan frame 4 according to the invention via an elastic sleeve 5 connected. The fan frame 4 is thereby of a fastening web 6 or the like. held that firmly with the Internal combustion engine 3 is connected. This configuration enables the movement compensation between the radiator 2, which is usually suspended on the chassis, and the flexible radiator in the vehicle arranged internal combustion engine 3. On one of the internal combustion engine 3 driven shaft 7, which is only indicated schematically * sits the hub 8 of a fan wheel 9, which with Fan blades TO is equipped, which in the absence of sufficient airflow for the flow through the cooler 2 in the The meaning of the arrows 11 are intended to provide. The strong throttling causes such types of fan impellers 9 to be semi-axial Outflow in the sense of arrows 11a, which is improved according to the invention in that the fan shroud is already from Area of the blade leading edge expanded in the direction of flow and the outer contour 12 of each fan blade 10

^DZA ^D ZA 750750 mmmm οο mmmm ^DSA ^D SA 724724 mmmm OO ^DZE ^D ZE 696696 IOTlIOTl ⁰SE ⁰ SE 680680 mmmm RR. 7070 mmmm OiOi 3535 3535 aa 1010

Das Verhältnis L„ zu L₀ darf dabei nieht kleiner als 0,4, wie , im Ausführungsbeispiel gezeigt, vorteilhaft aber wesentlich größer sein. Aus der Fig. 2 wird deutlich erkennbar, dkß die Erweiterung der Lüftarzarge 4 bereits im Bereich der Eintrittskante 10a der Lüfterschaufeln 10, nämlich nur um die asxiale
Länge a dahinter beginnt und daß die Außenkontur 12 den: Lüfterschaufeln 10 sich über den größten Teil der axialen Läinge L„The ratio L 'to L ₀ may thereby nieht less than 0.4, as shown in the embodiment, but advantageously be much larger. From Fig. 2 it can be clearly seen that the widening of the fan frame 4 is already in the area of the leading edge 10a of the fan blades 10, namely only around the asxial one
Length a begins behind it and that the outer contour 12 denotes: Fan blades 10 extend over most of the axial length L "

titi

der Lüfterzarge 4 an die Innenkontur 13 dieser Lüfterz:arge 4 anpaßt. Aus Festigkeits- und Transportgründen wird zweckmäßigerweise im Bereich der Austrittskante eine rein axial verlaufende Endkante 10b an der Lüfterschaufel 10 vorgesehen.the fan frame 4 to the inner contour 13 of this fan frame: arge 4 adapts. For reasons of strength and transport, it is expedient A purely axially extending end edge 10b is provided on the fan blade 10 in the region of the trailing edge.

Die Lüfterzarge 4 besteht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2The fan frame 4 consists in the exemplary embodiment according to FIG. 2

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die Innenkontur >3 der Lüfterzarge 4 angepaßt ist, wie das
deutlich aus Fig. 2 zu erkennen ist. Es hat sich dabei gezeigt, daß sich die in der Fig. 3 gezeigten, besonders günstigen GeräuschpegelVerhältnisse gegenüber einer Ausführung
ohne Zargenerweiterung ergeben. Die lediglich qualitativ gehaltene Darstellung der Fig. 3 zeigt, daß bei einem Luftdurchsatz im Bereich des Betriebspunktes B der Geräuschpegel A
eines erfindungsgemäß ausgestatteten Axialgebläses deutlich
niedriger als der Geräuschpegel B eines üblichen Gebläses
liegt und daß er sein Minimum etwa in der Nähe des Betriebspunktes aufweist. Eine besonders günstige Ausführungsform hat I dabei folgende Abmessungen aufgewiesen:the inner contour> 3 of the fan frame 4 is adapted, like that
can be clearly seen from FIG. It has been shown that the particularly favorable noise level ratios shown in FIG. 3 are compared to an embodiment
without a frame extension. The representation in FIG. 3, which is merely qualitative, shows that with an air throughput in the region of operating point B, the noise level A
an axial fan equipped according to the invention clearly
lower than the noise level B of a conventional fan
and that it has its minimum approximately in the vicinity of the operating point. A particularly favorable embodiment I had the following dimensions:

aus einem kurzen zylindrischen Teil der Länge s._t aus einem Kreisbogenteil 4a, dar mit dem Radius R über den Winkel °< ge bildet ist und aus einem sich daran zur Austrittsseite anschließenden konischen Diffusorteil Ab, in den der Kraisbogenteil 4a übergeht. Der Rreisbogenteil kann sich aber auch über die gesamte axiale Tiefe der Zarge erstrecken.from a short cylindrical part of length s. _t from a circular arc part 4a, which is formed with the radius R over the angle ° <ge and from a conical diffuser part Ab adjoining it on the outlet side, into which the Krais arc part 4a merges. The Rreisbogteil can also extend over the entire axial depth of the frame.

Claims

.Expectations

1. Axial fan, especially for the cooler of a water-cooled Sreiu'Jcraft machine for commercial vehicles / consisting shovel from a hub ^ .it fan and from one of these surrounding fan shroud, which extends to the exit area extended towards, characterized in that the extension of the fan frame (4) already skante in the area of the entrance (10a) of the fan blades (10) begins and that the Outer contour (12) of the fan blades (4) of the inner contour (13) the fan frame (4) is adapted.

2. Axial fan according to claim 1, characterized in that the extension of the fan zaxge (4) or arcuate Is formed like a circle.

3. Axial fan according to claim 1 or 2, characterized in that the axial length (L ") of the fan frame (4) is at least 40% of the axial length (L _g ) of the fan blades (10) in the area of the outer diameter (D" or O "") is.

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4. axial fan according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the fan shroud (4) with a arc-like extension part (4a) and a conical adjoining it towards the outlet side Diffuser part (4b) is provided.

5. Axial fan according to one of claims 1 to 4, characterized / that the fan blades (10) are provided in the region of their outlet end with an axially extending outer edge (10b).