[0001] Die Erfindung betrifft einen QuerstromLüfter, bestehend aus einer LüfterwaLze mit
parallel zur Drehachse verLaufenden Schaufelkanten, einem die LüfterwaLze teilweise
umfassenden LeitbLech, einem Wirbelbildner und den die Lüfterwalzenenden ganz oder
teilweise umschließenden Seitenteilen.
[0002] Derartige Querstromlüfter sind als in Großserien gefertigte Massenprodukte bekannt,
welche in großer ZahL in Haushaltsgeräten, Heizlüftern, Klimageräten, Konvektoren,
Kopiergeräten, Projektoren, Einschüben elektrischer und elektronischer Geräte und
dergleichen verwendet werden. Sie besitzen einen einfach aufgebauten Wirbelbildner,
der folgende drei Funktionen zu erfüllen hat:
1. AusbiLdung einer kontinuierlichen Wirbelströmung,
2. StabiLisierung der Lage des Wirbelzentrums,
3. LeiteLement für die Zuund Abströmung des Lüfters.
[0003] Das stabile BetriebsverhaLten des QuerstromLüfters bei den geforderten Leistungs-
und Geräuschwerten setzt sowohl eine stabile Lage des Wirbelzentrums als auch mögtienst
verlustarme Ansaug- und Ausblasströmung voraus. Eine wesentliche RoLLe bei der R.Hopfensperger-K.Täschner
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[0004] ErfüLLung dieser Voraussetzungen kann dabei die Leitwirkung der Wirbelbildnerwandungen
spieLen. Ursache dafür ist, daß bei geringer bis mittlerer DrosseLung des Querstromlüfters
das Wirbelzentrum sehr nahe am Uirbelbildner Liegt, wodurch auf der Saugseite des
Wirbelbildners hohe Geschwindigkeiten des Strömungsmediums entstehen.
[0005] Dabei kann der QuerstromLüfter einen sirenenartigen Ton erzeugen, der aus dem üblichen
Rauschen deutlich hervortritt. Dieser sirenenartige Ton ist unter dem Namen "SchaufeL-Frequenz-Spitze"
den FachLeuten bekannt; die Höhe dieses Tones kann nach der FormeL:

berechnet werden, wobei n die AnzahL der Umdrehungen der LüfterwaLze pro Minute und
z die AnzahL der SchaufeLn der LüfterwaLze ist.
[0006] Verantwortlich für diesen sirenenartigen Ton sind die am Wirbelbildner vorbeilaufenden
SchaufeLn der LüfterwaLze, welche an dieser SteLLe auf einem kleinen DrehwinkeL eine
Wechselbeaufschlagung in folgender Weise erfahren.
a) die Strömungsrichtung erfährt eine Drehung von fast 1800
b) der üoergang vom Druckraum zum Saugraum, d.h. eine erhebliche Druckdifferenz.
[0007] Es sind aucn schon Vorschläge für die Reduzierung bzw. R.Hopfensperger-K.Täschner
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[0008] Verhinderung des sirenenartigen Tons gemacht worden, welche jedoch entweder bei besonders
Langen QuerstromLüftern nicht mehr die erwünschte Wirkung aufweisen oder bei kurzen
QuerstromLüftern eine Verminderung der tuft-Leistung bewirken.
[0009] Der Erfindung Liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, welche den sirenenartigen
Ton bei einem bei geringen bis mittleren Gegendrücken betriebenen Querstromlüfter
vermindern oder vollständig in der Weise verhindern, daß sich am stabilen BetriebsverhaLten
und der LuftLeistung keine Veränderungen ergeben. Die neue Lösung soll darüberhinaus
bei jeder Baulänge des QuerstromLüfters wirksam sein.
[0010] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wirbelbildner nahe seiner
größten Annäherung an den Umfang der LüftewrwaLze saugseitig mit einem sich wenigstens
über die HäLfte seiner Länge erstreckenden scharfkantigen Störkörper versehen ist.
[0011] VorteiLhafte AusgestaLtungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten,
welche nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert sind. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer DarsteLLung den vorderen TeiL eines Querstromlüfters,
Fig. 2 den Querschnitt eines QuerstromLüfters,
Fig. 3 den StrömungsverLauf in einem QuerstromLüfter im Bereich des Wirbelbildners,
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Fig. 4 eine Ausführungsform des Störkörpers,
Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Störkörpers und
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Störkörpers.
[0012] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht ein QuerstromLüfter aus dem LeitbLech 1,
den SeitenteiLen 2, der LüfterwaLze 3 und dem Wirbelbildner 4. Wenn die Lüfterwalze
3 von einem nicht gezeigten Motor in Richtung des PfeiLes 5 in Drehung versetzt wird,
dann wird Luft aus dem Raum oberhalb des Wirbelbildners angesaugt und aus dem Druckraum
unterhalb des Wirbelbildners 4 in Richtung des PfeiLes 6 ausgebLasen.
[0013] Aus dem Querschnitt des QuerstromLüfters gemäß Fig. 2 ist besonders das LeitbLech
1 deutlich zu erkennen. Die LüfterwaLze soLL den Durchmesser D besitzen.
[0014] Anhand von Fig. 3 ist die Erfindung und deren Wirkungsweise verdeutlicht. Die in
Richtung des PfeiLes 5 in Drehung versetzte LüfterwaLze 4 bewirkt in dem Raum C oberhalb
des WirbeLbiLdners 3 eine Ansaugströmung. In der LüfterwaLze 3 ist die Wirbelströmung
7 mit dem WirbeLzentrum 8 vorhanden und unterhalb des Wirbelbildners 4 ist in dem
Raum A die Strömung auf der Druckseite. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, durchqueren die
SchaufeLn auf ihrem Weg vom Raum A zum Raum C den Raum B, in dem eine stark turbulente
Strömung herrscht. Diese stark turbulente Strömung hat ihre Ursache in dem Störkörper
9 auf dem Wirbelbildner 4. Sie hat zur FoLge, daß die SchaufeL nicht abrupt aus der
Druckin die Saugzone gelangt, sondern da3 der übergang allmählich erfolgt. Im Raum
B kann R.Hopfensperger-K.Täschner 11-4
[0015] ein gewisser DruckausgLeich zwischen A und C erfolgen. Die stark turbulente Strömung
im Raum B entsteht an einer scharfen Kante des Störkör- pers 9, an welcher die Strömung
abzureißen beginnt.
[0016] Bei dem Störkörper 9 kann es sich um einen aus dem Wirbelbildner 4 herausgeprägten
Steg handeln, der sich kontinuierLich oder in Abschnitten über die gesamte Länge des
Wirbelbildners 4 erstreckt. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der Störkörper
9 die gleiche Länge wie der Wirbelbildner besitzt, jedoch soLLte er wenigstens die
halbe Länge des Wirbelbildners besitzen.
[0017] AnsteLLe der Herausprägung kann der Störkörper auch aufgesetzt sein.
[0018] Die Figuren 4 bis 6 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen des Störkörpers 9.
Bei dem AusführungsbeispieL gemäß Fig. 4 ist der Störkörper 9 ein Steg, der in Richtung
der Drehrichtung der LüfterwaLze (Pfeil 5) geneigt ist. Bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 5 ist der Steg entgegen der Drehrichtung der LüfterwaLze geneigt und bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 6 steht der Steg im rechten WinkeL zur Wirbelbildneroberfläche.
Der Abstand a zwischen den Enden der Stege und der Wirbelbildneroberfläche soLLte
das 0,01 bis 0,08-fache des LüfterwaLzendurchmessers D betragen.
[0019] Durch Vergleichsmessungen an Ausführungsbeispielen, bei R.Hopfensperger-K.Täschner
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[0020] denen die LüfterwaLze 20 SchaufeLn besaß und mit Drehzahlen von 1800 bis 2000 Umdrehungen
pro Minute betrieben wurde, ist festgesteLLt worden, daß bei dem QuerstromLüfter,
dessen Wirbelbildner den Störkörper aufwies, die Frequenzspitzen bei 600 bis 700 Hz
sehr stark reduziert waren.
1. Querstromlüfter, bestehend aus einer LüfterwaLze mit parallel zur Drehachse verlaufenden
SchaufeLkanten, einem die LüfterwaLze teilweise umfassenden LeitbLech, einem Wirbelbildner
und den die LüfterwaLzenenden ganz oder teilweise umschließenden SeitenteiLen. dadurch
gekennzeichnet, daß der Wirbelbildner (4) nahe seiner größten Annäherung an den Umfang
der LüfterwaLze (3) saugseitig mit einem sich wenigstens über die Hälfte seiner Länge
erstreckenden scharfkantigen Störkörper (9) versehen ist.
2. Querstromlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus
einem senkrecht auf der OberfLäche des Wirbelbildners stehenden Steg besteht.
3. Querstromlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus
einem entgegengesetzt zur Walzendrehrichtung geneigten Steg auf der Oberfläche des
wirbelbildners besteht.
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4. QuerstromLüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Störkörper aus
einem in Walzendrehrichtung geneigten Steg auf der Oberfläche des Wirbelbildners besteht.
5. QuerstromLüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
Störkörperende und der Oberfläche des Wirbelbildners das 0,01 bis 0,08-fache des Walzendurchmessers
(D) beträgt.