EP0261490A1

EP0261490A1 - Radialventilator

Info

Publication number: EP0261490A1
Application number: EP87113062A
Authority: EP
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. Kirchner; Udo Dr. Winter
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1987-09-07
Publication date: 1988-03-30
Anticipated expiration: 2007-09-07
Also published as: DE3761995D1; EP0261490B1; DE3631942C2; DE3631942A1; US4746266A

Abstract

Bei einem Radialventilator mit zwei axial hintereinander auf je einem Wellenende des zwischenliegenden Antriebsmotors (1) befestigten Lüfterrädern (2 bzw.3) mit je einem in radialem Abstand zur lüfterwellenseitigen Nabe (26 bzw.36) gehaltenem Lüfterschaufelkranz (21 bzw.31) soll mit einfachen Mitteln trotz hoher Leistungsausbeute das Betriebsgeräusch gesenkt werden; dazu wird vorgeschlagen, den Lüfterschaufelkranz (21 bzw.31) jedes Lüfterrades (2 bzw.3) über Speichen (22-25 bzw.32-35) unter Freilassung von tangentialen Zwischenräumen mit der Nabe (26 bzw.36) zu verbinden und in Achsrichtung (Lüfterwelle 4) gesehen die Speichen (22-25) des einen Lüfterrades (2) relativ zu den Speichen (32-35) des anderen Lüfterrades (3) auf Lücke (Verdrehungs-Umfangswinkel ) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radialventilator gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiger Radialventilator ist durch die US-PS 22 75 564 bekannt.
Durch die DE-PS 29 39 385 ist weiterhin ein Radialgebläse, insbesondere zum Einsatz für Heiz- und Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem auf dem einen Motorwellenende ein Lüfterrad befestigt ist, bei dem das Zwischenstück zwischen der mit der Lüfterwelle befestigten Nabe einerseits und dem Lüfterschaufelkranz andererseits mit Durchbrechungen versehen ist, die zwischen sich Speichen belassen, die ein Bündel von parallel geschalteten Federn bilden sollen.
Durch die DE-OS 20 43 175 ist ein geräuschgedämpftes Radialgebläse bekannt, dessen geschlossene mittige Nabenscheibe beidseitig mit zusätzlichen Radialflügeln besetzt ist, die auf der einen Nabenscheibenseite gegenüber denen auf der anderen Nabenscheibenseite, vorzugsweise um eine halbe Flügelteilung, versetzt angeordnet sind.
Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll ein Radialventilator mit zwei axial hintereinander mittelbar bzw. unmittelbar auf einer Welle angeordneten Lüfterrädern mit jeweils in radialem Abstand zu einer auf der Lüfterwelle befestigten Lüfterradnabe gehaltenen Lüfterschaufelkranz geschaffen werden, der trotz hoher Leistungsausbeute eine wesentliche Verminderung des Betriebsgeräusches erlaubt.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Radialventilator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Radialventilator erlaubt einerseits durch seine mit Durchbrechungen versehenen Speichenebene der Lüfterräder eine Luftführungsverteilung der an beiden Stirnseiten jedes Lüfterrades angesaugten Luftströmung über die gesamte axiale Austrittsbreite jedes Lüfterschaufelkranzes und andererseits ein trotzdem niedriges Lüfter-Betriebsgeräusch, da sich die das Betriebsgeräusch mitbestimmenden, aus dem Zusamemnwirken der beiden Lüfterräder ergebenden Kräfte durch die gegenseitige Phasenverschiebung gegenseitig kompen- und somit nicht auswirken können.
Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bedingt durch den Fertigungsprozeß der zweckmäßigerweise einstückig aus Kunststoff gespritzten Lüfterräder die Lüfterradform geringfügig von der idealen Kreisform abweichen und sich durch die Speichen als Außenkontur ein Vieleck entsprechend der Speichenzahl ergeben kann, aufgrund der an sich Rüttelkräfte auf die Lüfterwelle einwirken würden; jedoch durch den erfindungsgemäßen Versatz der beiden Lüfterräder in vorteilhafter Weise erreicht wird, daß sich die insgesamt auf die Lüfterwelle einwirkenden Rüttelkräfte weitgehend gegenseitig kompensieren. Darüber hinaus wird auch eine wesentliche Minderung der Luftströmungsgeräusche dadurch erreicht, daß die aufgrund der Durchbrechungen in den Speichenebenen an sich zu befürchtenden axialen Luftströmungen zwischen den beiden Lüfterrädern weitgehend vermieden werden, da einerseits zwar ein axialer Verteilungsstrom der angesaugten Luft zu der Luftaustrittsseite innerhalb eines einzelnen Lüfterrades aufgrund der Durchbrechungen in der Speichenebene in vorteilhafter Weise möglich ist, jedoch ein an sich unerwünschter axialer Luftstrom zwischen den beiden Lüfterrädern aufgrund des gegenseitigen Versatzes der Lüfterräder auf Lücke und des dadurch verminderten axialen Strömungsquerschnittes zwischen den inneren Stirnseiten der beiden axial hintereinander angeordneten Lüfterrädern verhindert wird.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert; darin zeigen:

FIG 1 eine axiale Draufsicht auf die Lüfterradanordnung mit zwei Lüfterrädern und einem axial mittigen Antriebsmotor;
FIG 2 in einem Halbbild die stirnseitige Draufsicht auf die axial äußere Stirnseite des ersten Lüfterrades;
FIG 3 in einem Halbbild die stirnseitige Draufsicht auf die axial äußere Stirnseite des zweiten Lüfterrades.

FIG 1 zeigt die axiale Draufsicht auf die Lüfterradantriebsanordnung eines für Heiz- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen vorgesehenen Radialgebläses. Auf das rechte Motorwellenende eines Kommutatormotors 1 ist ein erstes Lüfterrad 2 und auf das linke Motorwellenende des Kommutatormotors 1 ein zweites Lüfterrad 3 fest montiert. Die Motorwelle dient somit gleichzeitig als Lüfterwelle 4. Beide Lüfterräder 2 bzw.3 sind in hier nicht dargestellter, jedoch allgemein bekannter Weise von einem Spiralgehäuse als Luftführungsgehäuse umgeben. Die Ankerwicklung des dauermagneterregten Kommutatormotors 1 wird über Bürstenhalter 11,12 von einer elektrischen Zuleitung 13 gespeist.
Die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils in einem Halbbild die Draufsicht auf die jeweils axial äußere Stirnseite der Lüfterräder 2 bzw.3, die als einander identische Einheitsbauteile einstückig aus Kunststoff gespritzt sind. Jedes Lüfterrad 2,3 weist eine Nabe 26 bzw.36 zur Befestigung des Lüfterrades auf der Lüfterwelle 4, einen Lüfterschaufelkranz 21 bzw.31 sowie zur Verbindung zwischen der Nabe 4 und dem im radialen Abstand gehaltenen Lüfterschaufelkranz 21 bzw.31 vier in je einer Speichenebene S1 bzw.S2 liegende Speichen 22-25 bzw.32-35 auf, von denen in FIG 2 nur die Speichen 22,23 des rechten Lüfterrades 2 und in FIG 3 nur die Speichen 32-34 des linken Lüfterrades 3 sichtbar sind. Die Speichenebenen S1 bzw.S2 jedes Lüfterrades 2 bzw.3 liegen in hinsichtlich Konstruktion und Massenausgleich günstiger Weise axial mittig zwischen den Stirnseiten ihrer Lüfterräder. Zwischen den Speichen 22-25 bzw.32-35 sind Durchbrechungen in den Speichenebenen S1 bzw.S2 vorgesehen, derart daß ein axialer Luftführungsausgleich der an beiden Stirnseiten jedes Lüfterrades eintretenden Luftströme im Sinne einer gleichmäßigen vollen Beaufschlagung der Austrittsseite des Lüfterrades trotz des gegebenenfalls durch den mittigen Antriebsmotor behinderten Lufteintritts an den dem Antriebsmotor 1 zugewandten inneren Stirnseiten jedes Lüfterrades 2 bzw.3 erfolgen kann.
Erfindungsgemäß sind die beiden als Einheitsbauteil ausgeführten einander identischen Lüfterräder 2 bzw.3 auf der gemeinsamen Lüfterwelle 4 derart befestigt, daß sie, in Achsrichtung gesehen, um den Verdrehungs-Umfangswinkel gegeneinander auf Lücke versetzt angeordnet sind. Bei der hier vorgesehenen Verteilung von vier Speichen 22-25 bzw. 32-35 über den Umfang der Speichenebenen S1 bzw.S2 beträgt somit der Verdrehungs-Umfangswinkel = 45°.

Claims

1. Radialventilator mit zwei axial mittelbar bzw. unmittelbar hintereinander auf einer Welle angeordneten Lüfterrädern mit jeweils über Speichen unter Freilassung von tangentialen Zwischenräumen mit in radialem Abstand zu einer auf der Lüfterwelle befestigten Lüfterradnabe gehaltenem Lüfterschaufelkranz, dadurch gekennzeichnet, daß in Achsrichtung (Lüfterwelle 4) gesehen die Speichen (22-25) des einen Lüfterrades (2) relativ zu den Speichen (32-35) des anderen Lüfterrades (3) auf Lücke (Verdrehungs-Umfangswinkel ) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

2. Radialventilator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch lediglich nur je eine, insbesondere radial mittige, Speichenebene (S1 bzw.S2) für jedes Lüfterrad (2 bzw.3).

3. Radialventilator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Achsrichtung gesehen, die Speichen (22-25) des einen Lüfterrades (2) genau mittig auf Lücke gegenüber den Speichen (32-35) des anderen Lüfterrades (3) angeordnet sind.

4. Radialventilatoren nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch vier, um den Umfangswinkel 90° je Speichenebene (S1 bzw.S2) gegeneinander versetzt angeordnete Speichen (22-25 bzw.32-35).

5. Radialventilatoren nach einem der Ansprüche 1 - 4, gekennzeichnet durch jeweils einander identische, jedoch um den Verdrehungs-Umfangswinkel gegeneinander versetzt auf der Lüfterwelle (4) befestigte Lüfterräder (2 bzw.3).

6. Radialventilator mit einem gemeinsamen Antriebsmotor für beide Lüfterräder nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Lüfterrad (2) auf dem einen Wellenende und das andere Lüfterrad (3) um den Verdrehungs-Umfangswinkel versetzt auf dem anderen Wellenende der Lüfterwelle (4) des gemeinsamen Antriebsmotors (1) befestigt sind.

7. Radialventilator nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein je Lüfterrad (2 bzw.3) eigenes umgebendes Luftführungsgehäuse, insbesondere Spiralgehäuse, mit Lufteintrittsöffnungen auch in den antriebsmotorseitigen Stirnseiten der Luftführungsgehäuse.