<Desc/Clms Page number 1>
Kühleinrichtung mit gegenläufig blasenden Ventilatoren Zur Kühlung, insbesondere von elektrischen Maschinen und Apparaten, verwendet man Ventilatoren, die Frischluft gegen Kühlrippen blasen. Bei grösseren Einheiten genügt ein einziger Ventilator nicht, sondern es müssen mehrere meist nebeneinander aufgestellt werden, um eine genügend grosse und möglichst gleichmässige Luftströmung zu erzeugen. Da die Benutzung eines Ventilators einen Verlust bedeutet, so ist man bestrebt, die für die Kühlung notwendige Anzahl von Ventilatoren so klein wie möglich zu halten und die Anordnung so zu treffen, dass eine gute Ausnutzung gewährleistet ist.
Auch versucht man, die durch den Ventilator bedingten zusätzlichen Baukosten auf ein Mindestmass zu beschränken.
Um eine optimale Kühlwirkung durch Ventilatoren zu erreichen, hat man vorgeschlagen, die Be- blasung durch mehrere Ventilatoren waagrecht durchzuführen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass hierbei die Ausnutzung der Kühlluft besser ist als bei senkrechter Beblasung. Weiter hat man vorgeschlagen, Ventilatoren so anzuordnen, dass vor dem Eintritt der Blasluft in die Kühlrippen ein Beruhigungsraum angeordnet ist, in welchem sich die verschiedenen Luftgeschwindigkeiten ausgleichen und die Luft selbst sich ausbreiten kann. Hierbei wird eine gleichmässigere Beblasung erreicht. Auch die Verwendung besonderer Leitbleche ist bekanntgeworden, die den Luftstrom in eine vorher bestimmte Bahn lenken und Wirbelbildungen weitgehend verhindern.
Diese Leitbleche können stern-, gitter- oder wabenförmig ausgebildet sein.
Bei Verwendung von mehreren neben- oder übereinander angeordneten Ventilatoren ergibt sich auch bei Gebrauch der erwähnten Verbesserungsmittel der Nachteil, dass die Luftströmungen sich gegenseitig beeinflussen. Ordnet man, wie es bisher üblich ist, Ventilatoren mit gleicher Drehrichtung neben- oder übereinander an, so kann es geschehen, dass die von den Ventilatoren erzeugten Luftbewegungen mindestens teilweise gegenseitig aufgehoben werden können, so dass der Wirkungsgrad der Kühlung verringert wird.
Eine solche Anordnung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Fig. 1 zeigt den Aufriss eines zu kühlenden Gerätes und Fig. 2 die Seitenansicht dazu. Das zu kühlende Gerät 1 besitzt vier Radiatoren 2, die von den Ventilatoren 3 beblasen werden. Es sind zwei Ventilatoren 3 dargestellt, die übereinander angeordnet sind; sie sind völlig gleich und haben auch denselben Drehsinn. Dies ist durch die Pfeile in der Fig. 2 angedeutet. Die Bewegung der Ventilatorenflügel ist, wie man erkennt, in der Mitte entgegengesetzt gerichtet.
Es muss sich also auch die Luftbewegung an dieser Stelle aufheben. Man erkennt dies, wenn man hinter den Kühlrippen, beispielsweise an der Stelle 4, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft feststellt und Linien gleicher Geschwindigkeit aufzeichnet. Es ergeben sich dann die in der Fig. 2 dargestellten Linienformen. Es sind zwei Strömungszentren 5 und 6 auf der Aussenseite der Radiatoren vorhanden, während in der Mitte zwischen ihnen keine Strömung vorhanden ist. Die Linien sind so dargestellt, dass in der Mitte eines jeden Zentrums die Linien grösserer, aussen die Linien kleinerer Geschwindigkeit liegen. Man erkennt ferner aus der Figur, dass ein Teil des Luftstromes ausserhalb der Kühlrippen gedrückt wird und damit für die Kühlung verlorengeht.
Die Anordnung eines Beruhigungsraumes vor den gleichsinnig rotierenden Ventilatoren verbessert diese Verhältnisse nur wenig.
Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, dass die Ventilatoren entgegengesetzten Drehsinn und die Flügel benachbarter Ventilatoren entgegengesetzte
<Desc/Clms Page number 2>
Schrägungen haben, so dass die Störung benachbarter Luftströme auf ein Mindestmass beschränkt wird. Die Wirkung dieser Massnahme zeigt Fig. 3. Die Drehrichtung ist wieder aus den Pfeilen zu erkennen. Die Bewegung der Flügel ist auch in der Mitte gleichgerichtet, so dass auch die Geschwindigkeiten der Luft an dieser Stelle sich verstärken. Auf diese Weise wird mehr Luft an die Kühlrippen herangeführt als bei den bekannten Ausführungen. Die Beblasung wird gleichmässiger über die Kühlrippen verteilt, wie aus den Linien gleicher Geschwindigkeit hervorgeht.
Es sind nicht mehr zwei, sondern nur ein einziges Strömungszentrum vorhanden.
Verwendet man nun noch die an sich bekannten Stauräume auch bei dieser Anordnung, so erreicht man eine noch gleichmässigere Geschwindigkeitsverteilung. Dies zeigt Fig. 4. Besonders augenfällig ist, dass bei dieser Anordnung keine Luft mehr an den Kühlrippen aussen vorbeiströmt.
Fig. 5 zeigt die Anordnung je eines Stauraumes für die Ventilatoren 3. Diese sind so angeordnet, dass die Ventilatoren einen grösseren Abstand von den Kühlrippen 2 besitzen. Es entsteht auf diese Weise der Stauraum 7. Man kann ihn gleichzeitig auch für die Unterbringung des Ventilatormotors 8 verwenden, so dass durch den Stauraum praktisch keine Vergrö- sserung der Abmessungen eintritt. Man kann mit gleicher Wirkung, wie Fig. 6 zeigt, den Staurauen 7 für beide Ventilatoren gemeinsam ausführen. Man kann aber auch in bekannter Weise die Stauräume durch eingeschobene Leitbleche oder profilartige Gebilde weitgehend unterteilen und so eine völlig wirbelfreie Luftströmung erreichen. Dies ist in den Figuren nicht dargestellt, da die Anordnung aus der Strömungstechnik an sich bekannt ist.
Diese Leitbleche können radial, parallel oder auch netzartig angeordnet sein. Die so geschilderte Anordnung ergibt eine bessere und wirtschaftlichere Ausnutzung der Kühleinrichtung als die bekannten Ausführungen.
<Desc / Clms Page number 1>
Cooling device with fans blowing in opposite directions For cooling, especially of electrical machines and apparatus, fans are used that blow fresh air against cooling fins. In the case of larger units, a single fan is not sufficient, but several usually have to be set up next to each other in order to generate a sufficiently large and as uniform as possible air flow. Since the use of a fan means a loss, efforts are made to keep the number of fans required for cooling as small as possible and to arrange them in such a way that good utilization is ensured.
Attempts are also made to limit the additional construction costs caused by the fan to a minimum.
In order to achieve an optimal cooling effect with fans, it has been proposed to carry out the blowing horizontally with several fans. It has been shown that the utilization of the cooling air is better here than with vertical blowing. It has also been proposed to arrange fans in such a way that a calming space is arranged in front of the entry of the blown air into the cooling fins, in which the various air velocities are equalized and the air itself can spread. A more even blowing is achieved here. The use of special baffles has also become known, which direct the air flow into a predetermined path and largely prevent the formation of eddies.
These baffles can be designed in a star, grid or honeycomb shape.
When using several fans arranged next to or on top of one another, the disadvantage also arises when using the mentioned improvement means that the air flows influence one another. If you arrange fans with the same direction of rotation next to or on top of one another, as has been customary up to now, it can happen that the air movements generated by the fans can at least partially be canceled out so that the cooling efficiency is reduced.
Such an arrangement is shown in FIGS. FIG. 1 shows the front view of a device to be cooled and FIG. 2 shows the side view thereof. The device 1 to be cooled has four radiators 2 which are blown by the fans 3. Two fans 3 are shown, which are arranged one above the other; they are completely the same and also have the same sense of rotation. This is indicated by the arrows in FIG. As can be seen, the movement of the fan blades is in the opposite direction in the middle.
The air movement must also cancel out at this point. This can be seen when the air flow velocity is determined behind the cooling fins, for example at point 4, and lines of the same velocity are drawn. The line shapes shown in FIG. 2 then result. There are two flow centers 5 and 6 on the outside of the radiators, while there is no flow in the middle between them. The lines are shown in such a way that the lines of greater speed are in the middle of each center and the lines of lower speed on the outside. It can also be seen from the figure that part of the air flow is pressed outside the cooling fins and is thus lost for cooling.
The arrangement of a calming room in front of the fans rotating in the same direction improves these conditions only slightly.
According to the invention it is now proposed that the fans rotate in opposite directions and that the blades of adjacent fans rotate in opposite directions
<Desc / Clms Page number 2>
Have slopes so that the disturbance of neighboring air flows is limited to a minimum. The effect of this measure is shown in FIG. 3. The direction of rotation can again be seen from the arrows. The movement of the wings is also in the same direction in the middle, so that the speeds of the air also increase at this point. In this way, more air is brought to the cooling fins than in the known designs. The blowing is distributed more evenly over the cooling fins, as can be seen from the lines of equal speed.
There are no longer two, but only a single flow center.
If the storage spaces known per se are also used in this arrangement, an even more uniform speed distribution is achieved. This is shown in FIG. 4. It is particularly noticeable that with this arrangement no more air flows past the outside of the cooling fins.
5 shows the arrangement of a storage space for each of the fans 3. These are arranged in such a way that the fans are at a greater distance from the cooling fins 2. The storage space 7 is created in this way. It can also be used at the same time to accommodate the fan motor 8, so that the storage space practically does not increase the dimensions. One can, with the same effect, as FIG. 6 shows, carry out the storage areas 7 for both fans together. But you can also largely subdivide the storage spaces in a known manner by inserting baffles or profile-like structures and thus achieve a completely eddy-free air flow. This is not shown in the figures, since the arrangement is known per se from fluid engineering.
These baffles can be arranged radially, parallel or network-like. The arrangement described in this way results in a better and more economical utilization of the cooling device than the known designs.