DE2548999A1

DE2548999A1 - Geblaese-ring fuer ein propeller- geblaese

Info

Publication number: DE2548999A1
Application number: DE19752548999
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Minami
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 1974-11-05
Filing date: 1975-11-03
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2548999B2; BR7507271A; FR2290589B3; GB1514584A; NL7512418A; JPS5153606A; IT1049003B; FR2290589A1

Description

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DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH

PATENTAN WALT ⁶ fRankfurt/main ι, den

KUHHORNSHOFWEG 10

POSTSCHECKKONTO FRANKFURT/M 34 25 605 TT

DRESDNER BANK, FRANKFURT/M 2300308 TELEFON 56 10 78 XV

TELEGRAMM KNOPAT

Sasakura Engineering Co., Ltd. Osaka (Japan)

Gebläse-Ring für ein Propeller-Gebläse

Die Erfindung betrifft einen Gebläse-Ring für ein Propeller-Gebläse .

Das Propeller-Gebläse ist besonders zur Luftkühlung von Wärmetauschern, für Ventilatoren, Kühltürme und dergleichen geeignet.

Der Betrieb eines Gebläses ist gewöhnlich mit Geräusch verbunden. Die Hauptursache des Geräusches sind komplizierte oder ungleichmäßige Luftströmungen, die zwischen den Propellerblattspitzen und der Innenseite des Gebläse-Rings entstehen, wenn der Propeller (bzw. das Laufrad) in dem Ring rotiert. Der Geräuschpegel wird noch dadurch erhöht, daß die Blätter vibrieren.

Um derartige Geräusche zu vermeiden hat man schallabsorbierende Vorrichtungen vorgesehen, bei denen schallabsorbierende Materialien, z. B. in der Form eines Zylinders, auf der Austrittsseite des Gebläses oder in Form einer Jalousie, die gleichzeitig zur Gleichrichtung oder Regelung des Luftstroms dient, vorgesehen sind. Eine derartige Vorrichtung muß jedoch große Abmessungen aufweisen, um den Schall wirksam zu absorbieren, weil diese Vorrichtung weit weg von der Geräuschquelle vorgesehen sein muß, so daß die Vorrichtung entlang der ganzen Bahn des Luftstromes vorgesehen sein müßte, was wiederum eine Erhöhung des Strömungswiderstande s bewirkt.

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Es ist auch möglich, den Geräuschpegel durch eine Vergrößerung der Blattbreite und Verringerung der Propellerdrehzahl zu senken. Der hierbei erzielbare Geräuschverminderungseffekt ist jedoch nicht ausreichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gebläse-Ring für ein Propeller-Gebläse anzugeben, der bei einfachem Aufbau eine beträchtliche Senkung des Geräuschpegels des Gebläses ermöglicht.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ring einen den äußeren Rand eines von den umlaufenden Propellerblättern beschriebenen Kreises umgebenden zylindrischen Körper mit radialen Durchbrüchen und einem ihn außen umgebenden Schallisolationsmaterial aufweist.

Bei diesem Aufbau des Gebläse-Rings liegt das schallabsorbierende Material so nahe wie möglich an der hauptsächlichen Geräuschquelle, nämlich den Propellerblattspitzen. Dies führt zu einer sehr starken Senkung des Geräuschpegels und ermöglicht außerdem einen kompakten und einfachen Aufbau.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit Zugluftkühlung arbeitenden Wärmetauschers, der einen nach der Erfindung ausgebildeten schallabsorbierenden Gebläse-Ring aufweist, und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Hauptteils.

In dem Gebläse-Ring 1 ist ein Axialpropeller mit Blättern 3 angeordnet, der von einem Motor 4 angetrieben wird. Den äußeren Rand eines von den umlaufenden Blättern 3 beschriebenen Kreises umgibt konzentrisch ein breiter, verhältnismäßig dünner, zylindrischer Körper 6 aus Metall und Kunststoff mit Durchbrüchen in

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Form von Bohrungen 5. Die durch die Bohrungen bewirkte Porosität ist größer als 20 %. Die Außenseite des zylindrischen Körpers ist von einem schallabsorbierenden Material 7, z. B. aus Glaswolle, Steinwolle, Stahlwolle, Nylon oder Tetron, umgeben. Das schallabsorbierende Material ist seinerseits von einer gurtartigen Platte 8 umgeben. Der zylindrische Körper 6 und die gurtartige Platte 8 sind durch eine ringförmige obere Platte und eine ringförmige untere Platte 10 fest verbunden, z. B. durch Schweißen, um das schallabsorbierende Material 7 festzuhalten. Auf diese Weise ergibt sich ein schallabsorbierender Gebläse-Ring.

Obwohl der zylindrische Körper aus plattenartigen Teilen verschiedenster Formen mit kleinen Bohrungen 5 hergestellt sein kann, kann auch eine "atmende" Platte verwendet werden, die mit einer Anzahl kleiner Bohrungen 5 in einem festen Abstand verwendet werden. Eine "atmende" Platte hat eine hohe Steifigkeit, so daß es möglich ist, den Abstand zwischen den Blattspitzen und der Innenseite des Gebläse-Rings so gering wie möglich zu halten, was einen günstigen Einfluß auf den Wirkungsgrad des Gebläses hat.

Der Gebläse-Ring ist mit einem zylindrischen Luftleitkörper 12 versehen, der sich zu einem Gebläse-Tragdeck 11 hin konisch erweitert. Zwei Bündel aus nicht dargestellten Rohren, die eine Anzahl Kühlrohre aufweisen, sind in einem Gehäuse 13, von einer Seitenwand 15 umgeben und über dem Gebläse-Ring angeordnet, so daß ein durch die Kühlrohre fließendes heißes Fluid durch die vom Gebläse ausgestoßene Luft gekühlt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, entstehen die Geräusche hauptsächlich an den spitzen Enden der Propellerblätter 3. Die Hauptgeräusche werden daher von dem schallabsorbierenden Material 7 durch die kleinen Bohrungen 5 hindurch, die in unmittelbarer Nähe der Schallquelle liegen, absorbiert, wobei nicht nur der in dem Gebläse-Ring unmittelbar eindringende Schall, sondern auch der diffuse, nach oben gerichtete Schall durch die kleinen

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Bohrungen im oberen Teil des zylindrischen Körpers 6 absorbiert werden kann, so daß der Geräuschpegel gesenkt wird.

Um einen besseren Schallabsorptionsgrad zu erzielen, kann die Gesamtfläche der kleinen Bohrungen 5 durch Erhöhung ihrer Anzahl oder Vergrößerung ihrer Durchmesser vergrößert werden. Wenn jedoch die Gesamtfläche der kleinen Bohrungen zu groß wird, können schallabsorbierende Materialien 7, wie Glaswolle oder Steinwolle, die den zylindrischen Körper umgeben, durch den Unterdruck, der durch die Rotation des Propellers innerhalb des Gebläse-Rings entsteht, zerrissen und ausgestoßen werden, so daß die Menge des schallabsorbierenden Materials 7 und damit der Schallabsorbierungsgrad allmählich verringert wird. Wenn daher eine Schutzschicht 16 mit feinen Öffnungen zwischen dem zylindrischen Körper 16 und dem schallabsorbierenden Material 7 angeordnet ist, die verhindert, daß das schallabsorbierende Material durch die Löcher hindurchgesaugt und zerstreut wird, läßt sich der Wirkungsgrad der Schallabsorbierung durch Erweitern der Gesamtfläche der kleinen Bohrungen verbessern. Obwohl dauerhaftes, scherfestes Gewebe (Stoff oder Tuch) mit hoher Scherfestigkeit, z. B. Glasgewebe, Saran-Netz oder Metall-Netz, sehr gut für die Schutzschicht 16 geeignet ist, wird Metallwolle, z. B. aus rostfreiem Stahl, die eine hohe Porosität und Schallabsorptionsfähigkeit hat und dem durch Ventilation erzeugten Unterdruck standhält, zum Schutz der schallabsorbierenden Materialien gegen das Heraussaugen und Zerstreuen bevorzugt. Mit anderen Worten, die Schutzschicht sorgt dafür, daß die ursprüngliche Form der schallabsorbierenden Materialien über lange Zeit erhalten bleibt, und darüber hinaus verbessert sie noch die Schallabsorptionswirkung.

An nach der Erfindung ausgebildeten Gebläsen durchgeführte Messungen bestätigen, daß der Geräuschpegel erheblich gesenkt wird.

Im folgenden sind die Ergebnisse von Vergleichsmessungen gegenübergestellt, die an einem Gebläse mit einem nach der Erfindung ausgebildeten Gebläse-Ring und einem herkömmlichen Gebläse für einen Wärmetauscher mit durch Druo&uft bewirkter Kühlung durch- .

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ORIGINAL INSPECTED

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geführt wurden. In dem Beispiel A, bei dem ein Gebläse mit einem nach der Erfindung ausgebildeten und angeordneten Gebläse-Ring vorgesehen ist, ist deutlich eine Senkung des Geräuschpegels im Vergleich zu dem Beispiel B zu erkennen, bei dem ein herkömmlicher Gebläse-Ring vorgesehen ist.

Obwohl als Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel des Gebläses eine Druckluftkühlung für einen Wärmetauscher mit einem Bündel von auf der Blasseite des Propeller-Gebläses angeordneten Rohren beschrieben ist, liegen auch andere Anwendungsbeispiele im Rahmen der Erfindung, z. B. eine Saugluftkühlung eines Wärmetauschers, bei dem das Bündel von Rohren auf der Saugseite des Gebläses angeordnet ist, oder die verschiedenartigsten Propeller-Gebläse, z. B. ein Kühlturmgebläse, ein Ventilator oder ein Lüfter.

Die Schalldämpfung läßt sich noch dadurch verbessern, daß man zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Ring herkömmliche Schalldämpfer auf der Saug- und/oder Blas sei te vorsieht, wenn eine extrem hohe Schalldämpfung oder eine Regulierung des Schalldämpfungsgrades erzielt werden bzw. möglich sein soll.

Versuchsanordnung

Gebläsedurchmesser

Blattwinkel

Drehzahl

Absorptionsmaterial

Schutzschicht

zylindrischer Körper

Lage des Schalldruckmessers

Beispiel A

1800 mm

25°

125 U/min

Glaswolle

Stahlwolle

aus "atmendem" Metall

in 1,5 m Entfernung vom unteren Ende des zylindri sehen Körpers

Beispiel B

1800 mm 25°

215 U/min

aus Stahlblech

wie in Beispiel A

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ORIGINAL INSPECTED

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Meßergebnisse

Gesamtschalldruckpegel in dB	C gewich- tet	A gewich- tet	Schalldruckpegel in dB pro Oktave	125 Il	250 Il	500 It	1000 Il	2000 Il	4000 Il	3000 Il
	86,0 89,0 - 3,0	73,0 77,5 4,5	63Hz Bereich	78,0 81,C 3,C	73,0 77,0 4,0	68,5 73,5 5,0	66,5 72,0 5,5	65,1 70,C 4,5	63,5 67,0 3,5	57,5 62,0 4,5
Beisp.A Beisp.B Erzielte Geräusch verminde rung	83,0 86,0 3,0

Da nach der Erfindung der zylindrische Körper mit einer Anzahl kleiner Bohrungen versehen und so nahe wie möglich an den Propellerblattspitzen angeordnet ist, d. h. am äußeren Rand des von den umlaufenden Propellerblättern beschriebenen Kreises, der den Ort der hauptsächlichen Geräuschbildung darstellt, und die Außenseite des zylindrischen Körpers durch schallabsorbierendes Material umgeben ist, erfolgt eine Schallabsorption vor der Schalldiffusion, so daß eine gute Geräuschdämpfung erzielt wird. Außerdem kommt man mit einer geringen Menge an schall absorbierendem Material aus, so daß die Herstellung einfacher als bei einer herkömmlichen großen Schallabsorptionsvorrichtung ist und der Einbau platzsparend erfolgen kann.

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Claims

- 7 Patentansprüche

ι 1J Gebläse-Ring für ein Propeller-Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring einen den äußeren Rand eines von den umlaufenden Propellerblättern (3) beschriebenen Kreises umgebenden zylindrischen Körper (6) mit radialen Durchbrüchen (5) und einem ihn außen umgebenden Schallisolationsmaterial (7) aufweist.
2. Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen Körper (6) und dem Schallisolationsmaterial eine poröse Schicht (16) angeordnet ist, deren Durchtrittsöffnungen kleiner als die Durchbrüche (5) sind.
3. Ring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallisolationsmaterial (7) eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist: Glaswolle, Steinwolle, Stahlwolle, Nylon und Tetron.
4. Ring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Schicht (16) ein verhältnismäßig steifes Material, vorzugsweise Metallwolle, insbesondere Stahlwolle, aufweist.
5. Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zylindrische Körper (6) zur Saugseite hin erweitert.
6. Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (6) aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt ist.
7. Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallisolationsmaterial (7) von einer gurtartigen Platte (8) umgeben ist.

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