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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberEP3009682 A1
Publication typeApplication
Application numberEP20150189055
Publication date20 Apr 2016
Filing date9 Oct 2015
Priority date13 Oct 2014
Also published asDE102014114798A1
Publication number15189055, 15189055.5, 2015189055, EP 3009682 A1, EP 3009682A1, EP-A1-3009682, EP15189055, EP20150189055, EP3009682 A1, EP3009682A1
InventorsFrank Dipl.-Ing. Müller
ApplicantThermofin GmbH
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Espacenet, EP Register
Axial fan having outer and inner diffuser
EP 3009682 A1
Abstract  translated from German
Die Erfindung betrifft einen Axialventilator (1) mit Antriebsmotor (5) und Ventilatorflügeln (6) sowie einer kreiszylindrischen Ventilatordüse (2) und einem sich daran anschließenden Außendiffusor (3), wobei die Ventilatordüse (2) und der Außendiffusor (3) aus einem Stück und aus Blech ausgebildet sind sowie dass eine Trageeinheit (4) für den Antriebsmotor (5) vorgesehen ist, die gleichzeitig einen Innendiffusor (8) zylindrisch ausbildet, und dass sich der Innendiffusor (8) in axialer Richtung nach den Ventilatorflügeln (6) bis zum axialen Ende des Außendiffusors (3) erstreckt. The invention relates to an axial fan (1) with drive motor (5) and fan blades (6) and a circular cylindrical fan nozzle (2) and an adjoining diffusor (3), said fan nozzle (2) and the outer diffuser (3) in one piece and are formed from sheet metal, and that a supporting unit (4) for the drive motor (5) is provided, which at the same time an inner diffuser (8) is formed cylindrical, and that the internal diffuser (8) in the axial direction by the fan blades (6) to the axial end of the outer diffuser (3).
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Claims(15)  translated from German
  1. Axialventilator (1) mit Antriebsmotor (5) und Ventilatorflügeln (6) sowie einer kreiszylindrischen Ventilatordüse (2) und einem sich daran anschließenden Außendiffusor (3), wobei die Ventilatordüse (2) und der Außendiffusor (3) aus einem Stück und aus Blech ausgebildet sind sowie dass eine Trageeinheit (4) für den Antriebsmotor (5) vorgesehen ist, die gleichzeitig einen Innendiffusor (8) zylindrisch ausbildet, und dass sich der Innendiffusor (8) in axialer Richtung nach den Ventilatorflügeln (6) bis zum axialen Ende des Außendiffusors (3) erstreckt. Axial fan (1) with drive motor (5) and fan blades (6) and a circular cylindrical fan nozzle (2) and an adjoining diffusor (3), said fan nozzle (2) and the outer diffuser (3) in one piece and made of sheet metal formed are as well as that a supporting unit (4) for the drive motor (5) is provided, which at the same time an inner diffuser (8) is formed cylindrical, and that the internal diffuser (8) in the axial direction by the fan blades (6) to the axial end of the outer diffuser (3).
  2. Axialventilator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinheit (4) aus Tragarmen (14), einem zylindrischen Rohr als Innendiffusor (8) und einem Tragring (15) ausgebildet ist. Axial fan (1) according to claim 1, characterized in that the support unit (4) comprises carrying arms (14), a cylindrical tube as an internal diffuser (8) and a supporting ring (15) is formed.
  3. Axialventilator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) am Tragring (15) befestigt und mindestens teilweise vom Innendiffusor (8) aufgenommen ausgeführt ist. Is executed added axial fan (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the drive motor (5) fastened to the supporting ring (15) and at least partially from the inner diffuser (8).
  4. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Innendiffusor (8) zwei Öffnungen vorgesehen sind, die einen Kühlluftstrom über die Elektronik des Antriebsmotors (5) leitend ausgebildet sind. Axial fan (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner diffuser (8) are provided two openings which are a cooling air flow over the electronics of the drive motor (5) designed to be conductive.
  5. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinheit (4) vier Tragarme (14) aufweist, welche am axialen Ende des Außendiffusors (3) über den Strömungsquerschnitt hinweg mit Ende des Außendiffusors (3) verbunden sind. Axial fan (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support unit (4) has four supporting arms (14), which are connected at the axial end of the outer diffuser (3) over the flow cross section of time with the end of the outer diffuser (3) ,
  6. Axialventilator (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Tragarmen (14) das Berührschutzgitter (9) angeordnet ist. Axial fan (1) according to claim 5, characterized in that the protective guard (9) is arranged on the supporting arms (14).
  7. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftstutzen (16) an der Trageeinheit (4) angeordnet ist. Axial fan (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that an air nozzle (16) to the support unit (4) is arranged.
  8. Axialventilator (1) mit Antriebsmotor (5), Ventilatorflügeln (6) und Nachleitschaufeln (7), wobei die Ventilatorflügel (6) und die Nachleitschaufeln (7) in einer kreiszylindrischen Ventilatordüse (2) in Strömungsrichtung (10) hintereinander angeordnet sind und dass ein Außendiffusor (3) nach der Ventilatordüse (2) angeordnet ist, wobei die Ventilatordüse (2) zweiteilig ausgeführt ist und ein Teil der Ventilatordüse (2) Nachleitschaufeln (7) aufweist und mit dem Außendiffusor (3) aus einem Stück ausgeführt ist, wobei der Innendiffusor (8) über die Nachleitschaufeln (7) mit der Ventilatordüse (2) verbunden ausgebildet ist, sowie dass der Innendiffusor (8) zylindrisch ausgeführt ist und sich in axialer Richtung nach den Ventilatorflügeln (6) bis zum axialen Ende des Außendiffusors (3) erstreckt, wobei die Ventilatordüse (2) und der Außendiffusor (3) aus Blech ausgeführt sind. Axial fan (1) with drive motor (5), fan blades (6) and Nachleitschaufeln (7), wherein the fan blades (6) and the Nachleitschaufeln (7) in a circular cylindrical fan nozzle (2) are arranged in the flow direction (10) one behind the other and that a is disposed outside the diffuser (3) to the fan nozzle (2), said fan nozzle (2) is designed in two parts and a portion of the fan nozzle (2) Nachleitschaufeln (7) and is executed with the outer diffuser (3) in one piece, wherein the is formed inside the diffuser (8) via the Nachleitschaufeln (7) to the fan nozzle (2), and that the internal diffuser (8) is cylindrical and extends in the axial direction by the fan blades (6) to the axial end of the outer diffuser (3) extends, said fan nozzle (2) and the outer diffuser (3) are made from sheet metal.
  9. Axialventilator (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendiffusor (8) im Querschnitt als Dodecagon ausgeführt ist. Axial fan (1) according to claim 8, characterized in that the internal diffuser (8) is designed in cross section as a dodecagon.
  10. Axialventilator (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwölf Nachleitschaufeln (7) vorgesehen sind. Axial fan (1) according to claim 8 or 9, characterized in that twelve Nachleitschaufeln (7) are provided.
  11. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachleitschaufeln (7) als Winkelbleche ausgeführt und tangential versetzt zwischen Innendiffusor (8) und Außendiffusor (3) angeordnet sind. Axial fan (1) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the Nachleitschaufeln (7) designed as angular plates and tangentially offset are arranged between the inner diffuser (8) and outer diffuser (3).
  12. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (3) in axialer Richtung aus einem Übergangsbereich (12) und einem Diffusorbereich (11) ausgebildet ist. Axial fan (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outer diffusor (3) is formed in the axial direction of a transition portion (12) and a diffuser area (11).
  13. Axialventilator (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Übergangsbereich (12) zu Diffusorbereich (11) eins zu vier beträgt. Axial fan (1) according to claim 12, characterized in that the ratio of the transition region (12) to the diffuser area (11) is one to four.
  14. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) mit einer Motorhalterung (4) am Rand der Ventilatordüse (2) befestigt und vollständig in das Blechgehäuse des Außendiffusors (3) und der Ventilatordüse (2) integriert ausgeführt ist. Axial fan (1) according to one of claims 8 to 13, characterized in that the drive motor (5) with an engine mount (4) on the edge of the fan nozzle (2) and completely in the metal housing of the outer diffuser (3) and the fan nozzle (2 ) is designed integrated.
  15. Axialventilator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Außendiffusors (3) ein Berührschutzgitter (9) über den gesamten Strömungsquerschnitt vorgesehen ist. Axial fan (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that at the end of the outer diffuser (3) a protective guard (9) is provided over the entire flow cross-section.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft einen Axialventilator, der mit einem Außen- und Innendiffusor ausgestattet ist. The invention relates to an axial fan which is equipped with an external and internal diffuser.
  • [0002] [0002]
    Als Axialventilatoren werden Strömungsmaschinen bezeichnet, deren Laufraddrehachse parallel beziehungsweise axial zum Luftstrom verläuft. Axial flow machines as referred to, the impeller axis of rotation is parallel or axially to the air flow. Axialventilatoren werden nach dem Stand der Technik zur Verbesserung der Effizienz mit Diffusoren kombiniert und für vielfältige Aufgaben eingesetzt. Axial fans are combined according to the prior art to improve the efficiency with diffusers and used for various tasks. Anwendungsgebiete von Axialventilatoren bestehen ganz allgemein in der Kombination von Ventilatoren für Luft in Verbindung mit Wärmeübertragern. Areas of application of axial fans consist in general in the combination of fans for air in connection with heat exchangers. Beispielsweise werden Axialventilatoren für den Betrieb von Rückkühlern, Verflüssigern, Verdampfern oder als Luftkühler eingesetzt. For example, axial fans are used for the operation of dry coolers, condensers, evaporators or air coolers.
  • [0003] [0003]
    Unter einem Diffusor wird ein Bauteil verstanden, welches beispielsweise Gasströmungen verlangsamt und damit den Gasdruck erhöht. Under a diffuser, a component is understood that slows down, for example, gas flows, thereby increasing the gas pressure. Diffusoren werden genutzt, um kinetische Energie in Druckenergie zu wandeln, wozu die Strömung verzögert werden muss. Diffusers are used to convert kinetic energy to pressure energy, for which the flow has to be delayed.
  • [0004] [0004]
    Der Einsatz von Diffusoren ist im Stand der Technik schon sehr lange bekannt. The use of diffusers is known in the art for a long time. So wird beispielsweise in der For example, in the US 1,940,790 A US 1,940,790 A ein Diffusor als Fluidpassage offenbart. a diffuser as a fluid passage is disclosed.
  • [0005] [0005]
    Die Ausgestaltung der Diffusoren bei Gasturbinen ist für die Effizienz dieser Strömungsmaschinen von besonderer Bedeutung. The design of the diffusers in gas turbine is the efficiency of this turbo-machines of particular importance. In der In the DE 693 02 989 T2 DE 693 02 989 T2 ist beispielsweise ein Gasabfuhrdiffusor für eine Gasturbine beschrieben, welcher ortsfeste Leitbleche enthält, die in der Nähe der Ecken eines quadratischen Querschnittes des Diffusors angeordnet sind. For example, a gas exhaust diffuser for a gas turbine described which contains fixed baffles, which are disposed near the corners of a square cross-section of the diffuser.
  • [0006] [0006]
    Aus der From the EP 0 581 978 A1 EP 0581978 A1 geht ein mehrzoniger Diffusor für eine Turbomaschine hervor, welcher Mittel zur Drallwegnahme der drallbehafteten Strömung in Form von Strömungsrippen aufweist. goeth a multi-zone diffuser for a turbo machine, which has means for removing swirl from the swirling flow in the form of flow ribs. Dabei sind verschiedene Diffusionszonen vorgesehen, die teilweise von einem mehrkanaligen Diffusorteil gebildet werden. Various diffusion zones are provided, which are partially formed by a multi-duct diffuser part.
  • [0007] [0007]
    Die The DE 20 2010 016 820 U1 DE 20 2010 016 820 U1 offenbart einen Diffusor für einen Ventilator sowie eine Ventilatoranordnung mit einem derartigen Diffusor. discloses a diffuser for a fan and a fan arrangement with such a diffuser. Eine Besonderheit besteht dabei darin, dass der Querschnitt des Außendiffusors entlang der Hauptströmungsrichtung von einem kreisförmigen Querschnitt an der Eintrittsöffnung auf einen nicht kreisförmigen Querschnitt an der Austrittsöffnung übergeht. A special feature consists in that the cross section of the outer diffuser along the main flow direction of a circular cross-section at the inlet opening passes to a non-circular cross-section at the outlet opening.
  • [0008] [0008]
    Den zeitgemäßen Konstruktionen von Axialventilatoren mit Diffusoren ist zu eigen, dass diese häufig unter Verwendung von Kunststoffen gefertigt werden. The contemporary designs of axial fans with diffusers is their own, that they are often manufactured using plastics. Daraus ergeben sich Probleme materialtechnischer Art. Die Kunststoffe sind hinsichtlich der Temperaturstabilität, der Farbgebung und der UV-Verträglichkeit häufig problematisch. From this material problems of a technical nature arise. The plastics are often problematic in terms of temperature stability, coloring and UV compatibility. Weiterhin besteht ein Bestreben der Fachwelt darin, die Axialventilatoren in ihrer konstruktiven Ausgestaltung strömungstechnisch zu optimieren sowie robust und fertigungstechnisch unaufwendig herstellbar zu gestalten. Furthermore, there is a desire in the art to optimize the axial fans in their structural configuration of flow and to make robust and production engineering inexpensively manufactured.
  • [0009] [0009]
    Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, einen Axialventilator mit einem Außen- und einem Innendiffusor zur Verfügung zu stellen, der vollständig aus temperaturbeständigen und mechanisch belastbaren Werkstoffen besteht. The object of the invention is now to provide an axial fan with an outer and an inner diffuser available, which consists entirely of heat-resistant and mechanically strong materials. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steigerung der Effizienz des Gesamtsystems Ventilator und Diffusor zu erreichen. In particular, it is an object of the invention to achieve an increase in efficiency of the overall system fan and diffuser.
  • [0010] [0010]
    Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. The object is achieved by an article having the features according to claim. 1 Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further developments are indicated in the dependent claims.
  • [0011] [0011]
    Insbesondere wird die Aufgabe der Erfindung durch einen Axialventilator gelöst, welcher als wesentliche Komponenten einen Antriebsmotor zum Antrieb von Ventilatorflügeln sowie eine kreiszylindrische Ventilatordüse und einen sich daran anschließenden Außendiffusor aufweist. In particular, the object of the invention is achieved by an axial fan, comprising as essential components a drive motor for driving fan blades and a circular cylindrical fan nozzle and an adjoining outer diffuser. Die Ventilatordüse und der Außendiffusor sind aus einem Stück und aus Blech ausgebildet. The fan nozzle and the outer diffuser are formed from a single piece of sheet metal. Weiterhin ist eine Trageeinheit für den Antriebsmotor vorgesehen, die gleichzeitig einen Innendiffusor zylindrisch ausbildet. Furthermore, a support unit for the drive motor is provided, which simultaneously forms an inner cylindrical diffuser. Der Innendiffusor erstreckt sich in axialer Richtung von den Ventilatorflügeln bis zum axialen Ende des Außendiffusors. The inner diffuser extends in the axial direction of the fan blades to the axial end of the outer diffuser. Die Ventilatordüse und der Außendiffusor sind aus Blech und aus einem Teil ausgeführt. The fan nozzle and the outer diffuser are made of sheet metal and from one part. Das Teil wird zunächst tiefgezogen und danach gewalzt. The part is first deep-drawn and thereafter rolled.
  • [0012] [0012]
    Als Blech im Sinne der Erfindung wird ein Produkt aus Metall verstanden, wobei insbesondere verzinktes Stahlblech zur Fertigung der genannten Komponenten zum Einsatz kommt. As sheet according to the invention is meant a product of metal, in particular galvanized steel sheet for the manufacture of these components is used.
  • [0013] [0013]
    Die Trageeinheit ist bevorzugt aus Tragarmen, einem zylindrischen Rohr als Innendiffusor und und einem Tragring ausgebildet. The support unit is preferably formed from bearing arms, a cylindrical tube as the inner diffuser and and a supporting ring.
  • [0014] [0014]
    Der Antriebsmotor ist vorteilhaft am Tragring befestigt und mindestens teilweise vom Innendiffusor aufgenommen ausgeführt, wodurch eine besonders Baulänge sparende Bauweise möglich wird. The drive motor is advantageously fixed to the support ring and running at least partially absorbed by the inner diffuser, whereby a particularly length-saving design is possible. Auch sind die Komponenten des Antriebsmotors im Innendiffusor geschützt angeordnet. The components of the drive motor in the inner diffuser are arranged protected.
  • [0015] [0015]
    Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind am Innendiffusor zwei Öffnungen vorgesehen, die einen Kühlluftstrom über die Elektronik des Antriebsmotors leitend ausgebildet sind. According to a particular embodiment of the invention two apertures are provided on the inner diffuser that have a cooling air flow through the electronics of the drive motor designed to be conductive.
  • [0016] [0016]
    Die Trageeinheit wird bevorzugt durch vier Tragarme ausgebildet, die am axialen Ende des Außendiffusors über den Strömungsquerschnitt hinweg mit dem Ende des Außendiffusors verbunden sind. The support unit is preferably formed by four support arms, which are connected at the axial end of the outer diffuser over the flow cross section of time with the end of the outer diffuser.
  • [0017] [0017]
    Bevorzugt ist auf den Tragarmen das Berührschutzgitter angeordnet. the protective guard is preferably arranged on the supporting arms.
  • [0018] [0018]
    Gegebenenfalls wird ein Luftstutzen an der Trageeinheit vorgesehen. Optionally, an air horn to the support unit is provided.
  • [0019] [0019]
    Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist ein Axialventilator mit Antriebsmotor, Ventilatorflügeln und Nachleitschaufeln vorgesehen, wobei die Ventilatorflügel und die Nachleitschaufeln in einer kreiszylindrischen Ventilatordüse in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind. According to an alternative embodiment of the invention, an axial fan is provided with a drive motor, fan blades and Nachleitschaufeln, the fan blades and the Nachleitschaufeln are arranged in a circular cylindrical fan nozzle in flow series. Ein Außendiffusor ist nach der Ventilatordüse angeordnet, wobei die Ventilatordüse in Strömungsrichtung zweiteilig ausgeführt ist. An outer diffuser is arranged according to the fan nozzle, the fan nozzle is designed in two parts in the direction of flow. Ein Teil der Ventilatordüse umschließt die Ventilatorflügel und ein Teil der Ventilatordüse weist die Nachleitschaufeln auf. A portion of the fan nozzle surrounds the fan blades and a portion of the fan nozzle, the Nachleitschaufeln on. Der Teil der Ventilatordüse mit den Nachleitschaufeln und der Außendiffusor sind aus einem Stück ausgeführt, wobei der Innendiffusor über die Nachleitschaufeln mit der Ventilatordüse verbunden ausgebildet ist. That portion of the fan nozzle with Nachleitschaufeln and the outer diffuser are made of one piece, the inner diffuser is formed via the Nachleitschaufeln with fan nozzle. Der Innendiffusor ist zylindrisch ausgeführt und erstreckt sich in axialer Richtung nach den Ventilatorflügeln bis zum axialen Ende des Außendiffusors, wobei die Ventilatordüse und der Außendiffusor aus Blech ausgeführt sind. The inner diffuser is cylindrical and extends in the axial direction by the fan blades to the axial end of the outer diffuser, wherein the fan nozzle and the outer diffuser are made of sheet metal.
  • [0020] [0020]
    Nach dieser besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Blechmantel aus Ventilatordüse und Außenventilator zweiteilig ausgeführt. According to this particularly advantageous embodiment of the invention the sheet metal jacket of fan nozzle and outdoor fan is designed in two parts. Ein erster Teil beinhaltet die Ventilatordüse einschließlich dem Bereich, in welchem die Ventilatorflügel angeordnet sind. A first part includes the fan nozzle including the region in which the fan blades are arranged. Im zweiten Teil ist der Bereich der Ventilatordüse mit den Nachleitschaufeln und der Außendiffusor sowie der Innendiffusor angeordnet und diese Ummantelung ist wiederum als ein Teil ausgestaltet, welches mit dem ersten Teil verbindbar ausgeführt ist. In the second part of the area of the fan nozzle with the Nachleitschaufeln and the outer diffuser and the inner diffuser is arranged and this casing in turn is designed as a part which is performed with the first part connectable.
  • [0021] [0021]
    Nach einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Alternativ der Erfindung ist der Innendiffusor im Querschnitt als Dodecagon ausgeführt. According to a preferred embodiment of this alternative of the invention, the inner diffuser in cross section is constructed as a dodecagon. Das Dodecagon weist zwölf Ecken auf, welche mittels gerader Abschnitte miteinander verbunden sind. The dodecagon has twelve corners of which are connected to each other by straight portions.
  • [0022] [0022]
    Besonders vorteilhaft wird der Axialventilator dadurch ausgebildet, dass zwölf Nachleitschaufeln vorgesehen sind, welche bevorzugt den Innendiffusor mit dem Außendiffusor verbindend im Bereich der Ventilatordüse angeordnet sind. Particularly advantageously, the axial fan is formed by joining twelve Nachleitschaufeln are provided which are preferably arranged inside the diffuser to the outer diffuser connecting in the fan nozzle. Die Nachleitschaufeln sind als Winkelbleche ausgebildet und tangential versetzt zwischen Innendiffusor und Außendiffusor angeordnet. The Nachleitschaufeln are formed as angle plates and staggered tangentially between inner diffuser and rear diffusers.
  • [0023] [0023]
    Der Außendiffusor ist bevorzugt in axialer Richtung, der Strömungsrichtung, zunächst aus einem Übergangsbereich und anschließend aus einem Diffusorbereich mit unterschiedlicher Geometrie ausgebildet. The front diffuser is preferably in the axial direction, the direction of flow, initially formed from a transition area and then a diffuser area with different geometry.
  • [0024] [0024]
    Es hat sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, das Verhältnis der Länge von Übergangsbereich zu Diffusorbereich in axialer Richtung mit 1 zu 4 auszugestalten. It has been found that it is particularly advantageous to design the ratio of the length of the transition region to the diffuser area in the axial direction with 1: 4. Dies bedeutet, dass der Übergangsbereich ein Fünftel der Gesamtlänge des Außendiffusors ausmacht. This means that the transition region constitutes a fifth of the total length of the outer diffuser.
  • [0025] [0025]
    Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich dadurch, dass der Antriebsmotor mit einer Motorhalterung am Rand der Ventilatordüse strömungseingangsseitig befestigt und vollständig in das Blechgehäuse integriert ausgeführt ist. A particularly advantageous embodiment results from the fact that the drive motor is running mounted flow inlet side to an engine mount on the edge of the fan nozzle and fully integrated into the metal housing.
  • [0026] [0026]
    Weiterhin ist am Ende des Außendiffusors gegebenenfalls ein Berührschutzgitter angeordnet, welches den gesamten Strömungsquerschnitt abdeckt. Furthermore, a protective guard is placed at the end of the outer diffuser, where appropriate, which covers the entire flow cross-section. Damit soll das Berühren oder das Hineingelangen von Gegenständen in den Wirkbereich der sich schnell drehenden Ventilatorflügel verhindert werden. This touching or getting in of objects in the active region of the rapidly rotating fan blades to be prevented.
  • [0027] [0027]
    Besonders vorteilhaft ist die Steigerung der Effizienz des Gesamtsystems Ventilator-Diffusor, wobei nicht nur der Ventilator im engeren Sinne durch eine optimierte Schaufelgeometrie, sondern auch die sich daran anschließende Abströmung über den Diffusor betrachtet wird. It is particularly advantageous to increase the efficiency of the overall system fan diffuser, wherein not only the fan in the strict sense through optimized blade geometry, but also the adjoining outflow is considered via the diffuser. Die Nutzung des Diffusoreffektes ermöglicht energetisch einen Gewinn im Vergleich zu anderen Systemen, da der dynamische Druck der Luftströmung durch die Durchmesservergrößerung in statischen Druck gewandelt wird, was sich in der Senkung der Ausströmungsgeschwindigkeit niederschlägt. The use of the diffuser effect allows energy a gain compared to other systems, because the dynamic pressure of the air flow is converted by the diameter increase in static pressure, which is reflected in the reduction in the outflow speed. Die Nachleitschaufeln optimieren das System zusätzlich, indem der Luftdrall gerichtet wird. The Nachleitschaufeln optimize the system even more by the air swirl is directed.
  • [0028] [0028]
    Konzeptionsgemäß sind die einzelnen Komponenten aus Blech ausgeführt, wodurch auch Einsatzfälle realisiert werden können, die hinsichtlich der Baugröße und der Belastbarkeit von Systemen mit Kunststoffkomponenten nicht realisiert werden können. Conception According to the individual components of sheet metal are performed, whereby applications can be realized, which can not be realized in terms of size and capacity of systems with plastic components. Mit der Ausführung der Komponenten in Blech ist der Einsatz des Axialventilators bei sehr hohen, aber auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen und bei Aufstellungsorten mit widrigen Witterungsbedingungen möglich. With the execution of the components in sheet metal, the use of the axial fan at very high, but even at very low outdoor temperatures and at sites with adverse weather conditions is possible. Weitere Vorteile ergeben sich beispielsweise auch hinsichtlich der möglichen Farbgebung und der Materialbeständigkeit durch den Einsatz von Blech anstelle von Kunststoffen. Further advantages result, for example, also in terms of possible color and material resistance through the use of metal instead of plastic.
  • [0029] [0029]
    Die Ausgestaltung des Axialventilators mit der zweiteiligen Ventilatordüse ist darüber hinaus besonders vorteilhaft, da durch die zweigeteilte Ausführung sehr große Durchmesser als Blechkonstruktion ausgeführt werden können. The configuration of the axial fan with the two-part fan nozzle is also particularly advantageous because very large diameters can be designed as sheet metal design through the two-part design. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass eine Kombination eines Axialverdichters mit entsprechendem Durchmesser der Ventilatordüse mit dem Teil der Nachleiteinrichtung mit dem Diffusor und dem Berührschutzgitter als optionale Nachrüsteinheit möglich wird. An additional advantage is that a combination of an axial compressor of the corresponding diameter of the fan nozzle to the part of the further conducting of the diffuser and the guard grille as an optional retrofit unit is possible. Die nachträgliche Montage kann auf die vormontierte Ventilatordüse erfolgen. The retrofitting can be done in the pre-fan nozzle. Dies vereinfacht in erheblicher Weise die Handhabbarkeit und die Transportmöglichkeiten für Axialventilatoren mit Nachleiteinrichtung und Diffusor. This simplifies in a significant way, the handling and the transportation for axial fans with further conducting and diffuser.
  • [0030] [0030]
    Die Erhöhung des Wirkungsgrades der Ventilatoren wird erreicht durch eine Senkung der Energieaufnahme bei gleichbleibendem Volumenstrom und der Reduzierung der Schallwerte. The increase in the efficiency of the fans is achieved through a reduction in energy consumption at a constant volume flow and the reduction of sound levels.
  • [0031] [0031]
    Im Ergebnis führt die Ausgestaltung zu Axialventilatoren mit kombinierten oder integrierten Diffusoren auch zu einer geringeren Bauhöhe. As a result, the design results in axial fans with combined or integrated diffusers also a lower stack height.
  • [0032] [0032]
    Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Further details, features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: Show it:
    Fig. 1a: FIG. 1a:
    perspektivische Schnittdarstellung eines Axialventilators mit einteiliger Ventilatordüse und Außendiffusor, sectional perspective view of an axial fan with one-piece fan nozzle and rear diffusers,
    Fig. 1b: Fig 1b.:
    Trageeinheit eines Axialventilators, Carrying unit of an axial fan,
    Fig. 2: Fig. 2:
    Seitenansicht von Ventilatordüse und Außendiffusor der einteiligen Ausführung, Side view of fan nozzle and outer diffuser of one-piece design,
    Fig. 3: Fig. 3:
    Schnittdarstellung mit Ventilatordüse, Außendiffusor und Innendiffusor der zweiteiligen Ausführung, Sectional view with fan nozzle, front diffuser and inner diffuser of the two-part design,
    Fig. 4: Fig. 4:
    Draufsicht auf einen Axialventilator, Top view of an axial fan,
    Fig. 5: Fig. 5:
    perspektivische Ansicht eines Axialventilators, perspective view of an axial fan,
    Fig. 6: Fig. 6:
    Anwendung eines Axialventilators und Application of an axial fan and
    Fig. 7a: Fig. 7a:
    Schnittdarstellung eines Axialventilators mit zweiteiliger Ventilatordüse und Außendiffusor sowie Sectional view of an axial fan with two-part fan nozzle and rear diffusers and
    Fig. 7b: Figure 7b.:
    perspektivische Schnittdarstellung eines Axialventilators mit zweiteiliger Ventilatordüse und Außendiffusor. sectional perspective view of an axial fan with two-part fan nozzle and outer diffuser.
  • [0033] [0033]
    In In Fig. 1a Fig. 1A ist eine perspektivische Schnittdarstellung eines Axialventilators 1 dargestellt. is shown a perspective sectional view of an axial fan first Die gezeigte vorteilhafte Ausgestaltung des Axialventilators 1 ist aus einer einteiligen kreiszylindrischen Ventilatordüse 2 sowie einem sich in axialer Richtung daran anschließenden Außendiffusor 3 aufgebaut. The advantageous embodiment shown the axial fan 1 is constructed of a one-piece cylindrical fan nozzle 2 and an axially adjoining outer diffuser. 3 Der Außendiffusor 3 wird an seiner äußeren Begrenzung in axialer Richtung über den gesamten Querschnitt von einem Berührschutzgitter 9 abgedeckt. The outer diffuser 3 is covered at its outer boundary in the axial direction over the entire cross section of a protective guard. 9 Der Antriebsmotor 5 wird von einer Trageeinheit 4 über Tragarme 14 am Ende des Außendiffusors 3 gehaltert. The drive motor 5 is supported by a support unit 4 via supporting arms 14 at the end of the outer diffuser third
  • [0034] [0034]
    Der Antriebsmotor 5 treibt die Ventilatorflügel 6 in der Ventilatordüse 2 an. The drive motor 5 drives the fan blades 6 in the fan nozzle 2 at. Es wird ein Luftstrom mit einer Strömungsrichtung 10 von den Ventilatorflügeln 6 erzeugt, der sich in axialer Richtung von der Ventilatordüse 2 durch den Außendiffusor 3 bewegt. It is generated with a flow direction 10 of the fan blades 6, which moves in the axial direction of the fan nozzle 2 through the outer diffuser 3 a stream of air. Koaxial zur Ventilatorachse ist ein Innendiffusor 8 angeordnet, welcher im Querschnitt als kreiszylindrisches Rohr ausgeführt ist. Coaxially to the fan axis is arranged an inner diffuser 8, which is designed in cross section as a circular cylindrical pipe. Konstruktiv besteht die Besonderheit der dargestellten Ausführungsform darin, dass die Trageeinheit 4 den Antriebsmotor 5 trägt und dieser ohne eine weitere Befestigung nur von dem einteiligen Außendiffusor 3 und der Ventilatordüse 2 getragen wird. Structurally, there is a special feature of the embodiment illustrated is that the support unit 4 transmits the drive motor 5 and this is worn without an additional fixing only of the one-piece outer diffuser 3 and the fan nozzle 2nd Der Antriebsmotor 5 wird über die Tragarmkonstruktion der Trageeinheit 4 mit dem Ende des Außendiffusors 3 verbunden und besitzt keine zusätzliche Abstützung im Bereich der Ventilatordüse 2 oder in axialer Richtung von unten und erscheint somit freischwebend. The drive motor 5 is connected via the carrier arm of the supporting unit 4 with the end of the outer diffuser 3 and has no additional support in the area of fan nozzle 2 or in an axial direction from the bottom and therefore appears free-floating. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist auch, dass die Trageeinheit 4 als Tragarmkonstruktion zur Motorhalterung und das Berührschutzgitter 9 sehr weit weg von den Ventilatorflügeln 6 sitzen und somit deren Beeinflussung und Störwirkung auf die Ventilatorflügel 6 minimal ist. An advantage of this design is that the support unit 4 sitting as a spider structure for motor bracket and the guard grille 9 very far away from the fan blades 6 and thus their influence and interference effect on the fan blades 6 is minimal. Optional sind Nachleitschaufeln integriert, welche dann nach den Ventilatorflügeln 6 in Luftströmungsrichtung angeordnet sind. Optional Nachleitschaufeln are integrated, which are then arranged by the fan blades 6 in the air flow direction.
  • [0035] [0035]
    In In Fig. 1b Fig. 1B ist die Trageeinheit 4 eines Axialventilators in einer perspektivischen vergrößerten Darstellung ohne die Ventilatordüse und den Außendiffusor gezeigt. shown the support unit 4 of an axial fan in a perspective enlarged representation without the fan nozzle and the outer diffuser. Es sind in dieser Ansicht weiterhin der Antriebsmotor 5 und die Ventilatorflügel 6 gezeigt. There are in this view Further, the drive motor 5 and the fan blades 6, respectively. Die Trageeinheit 4 besteht im Wesentlichen aus den Tragarmen 14, die am Umfang und am oberen Ende eines zylindrischen Rohres und von diesem Rohr radial sich nach außen erstreckend angeordnet sind. The supporting unit 4 essentially consists of the support arms 14, the radially at the periphery and at the upper end of a cylindrical tube and this tube is arranged to extend to the outside. Das obere Ende des zylindrischen Rohres wird von einer Kappe 17 verschlossen, welche jedoch zu Wartungs- oder Montagezwecken abnehmbar ausgebildet ist. The upper end of the cylindrical tube is closed by a cap 17, which is, however, designed to be removable for maintenance or assembly purposes. Dadurch wird es möglich, beispielsweise den Zugriff auf die Elektronik des Antriebsmotors 5 zu ermöglichen, ohne das Berührschutzgitter demontieren zu müssen. This makes it possible, for example, to allow access to the electronics of the drive motor 5, without having to dismantle the guard grille. Am unteren Ende des zylindrischen Rohres ist ein Tragring 15 angeordnet und mit dem zylindrischen Rohr verschweißt, der den Antriebsmotor 5 haltert. At the lower end of the cylindrical tube, a support ring 15 is arranged and welded to the cylindrical tube, which supports the drive motor fifth Bevorzugt ist der Tragring 15 an das Rohr angeschweißt und weist Aufnahmen für den Antriebsmotor 5 auf. Preferably, the supporting ring 15 is welded to the pipe and has receptacles for the drive motor 5. Der Tragring 15 ist beispielsweise flanschartig ausgeführt und der Antriebsmotor 5 ist über Schraubverbindungen mit dem Tragring 15 verbunden. The support ring 15 is, for example a flange and the drive motor 5 is connected via screw to the carrying ring 15th Ein Teil des Antriebsmotors 5 wird von dem zylindrischen Rohr aufgenommen, so dass eine sehr kompakte Bauweise möglich ist. A portion of the drive motor 5 is received in the cylindrical tube, so that a very compact construction is possible. Das zylindrische Rohr ist in Strömungsrichtung hinter den Ventilatorflügeln 6 positioniert, so dass das zylindrische Rohr als Innendiffusor 8 wirkt. The cylindrical tube is positioned in the flow direction behind the fan blades 6, so that the cylindrical tube acts as an inner diffuser eighth Ein Luftstutzen 16 ist an dem Innendiffusor 8 angeordnet. An air nozzle 16 is arranged on the inner diffuser eighth
  • [0036] [0036]
    In In Fig. 2 FIG. 2 ist eine Ausgestaltung eines Außendiffusors 3 und einer Ventilatordüse 2 in einteiliger Ausführung in der Seitenansicht dargestellt. is shown in the side view of an embodiment of an outer diffuser 3 and a fan nozzle 2 in a single piece. Der Außendiffusor 3 ist dabei in axialer Richtung am Ende der Ventilatordüse 2 zunächst in einem Übergangsbereich 12 und anschließend im Diffusorbereich 11 mit verschiedenen Biege- beziehungsweise Krümmungsradien in radialer Richtung aufgeweitet aufgeführt. The front diffuser 3 is first listed in the axial direction at the end of fan nozzle 2 in a transition area 12 and then expanded in the diffuser section 11 with different bending or radii of curvature in the radial direction. Das Verhältnis der Länge des Übergangsbereiches 12 zum Diffusorbereich 11 beträgt in axialer Richtung eins zu vier, so dass vier Fünftel des Außendiffusors 3 als Diffusorbereich 11 und ein Fünftel als Übergangsbereich 12 ausgebildet sind. The ratio of the length of the transition area 12 to the diffuser portion 11 is axially one to four, so that four-fifths of the outer diffuser 3 a diffuser section 11 and a fifth are constructed as a transition region 12th
  • [0037] [0037]
    In In Fig. 3 Fig. 3 ist ein Bereich der Ventilatordüse 2 und des Außendiffusors 3 im Längsschnitt dargestellt, wodurch der Innendiffusor 8 sichtbar wird. is shown in longitudinal section, whereby the inner diffuser 8 is visible a portion of the fan nozzle 2 and the outer diffuser third Weiterhin ist der Bereich der Ventilatordüse 2 mit den Nachleitschaufeln 7 gezeigt, der zum Außendiffusor 3 hin angeordnet ist. Furthermore, the area of the fan nozzle 2 is shown with the Nachleitschaufeln 7 which is disposed to the outer diffuser 3 out. Die Darstellung gemäß The illustration in Fig. 3 Fig. 3 zeigt somit das zweite Teil der zweiteiligen Ausgestaltung von Ventilatordüse 2 und Außendiffusor 3 mit dem Übergangsbereich 12 gemäß den Darstellungen in thus shows the second part of the two-part design of fan nozzle 2 and the outer diffuser 3 to the transition area 12 in accordance with the representations in Fig. 1a Fig. 1A und and Fig 1 Figure 1 b. b.
  • [0038] [0038]
    In In Fig. 4 und Fig. FIGS. 4 and Fig. 5 5 wird eine Draufsicht axial und entgegengesetzt zur Strömungsrichtung und eine perspektivische Ansicht eines Axialventilators 1 gezeigt, wobei in der Draufsicht gemäß is a plan view and axially opposite to the flow direction and a perspective view of an axial fan 1, which according to the plan view Fig. 4 Fig. 4 der Außendiffusor 3 als Kreisring erscheint, wohingegen die kreiszylindrische Ventilatordüse 2 als die innere Begrenzungslinie dieses Kreisringes dargestellt ist. the outer diffuser 3 appears as a circular ring, whereas the circular cylindrical fan nozzle 2 is shown as the inner boundary line of this circular ring. Der Innendiffusor 8 ist als Zwölf-Eck, als sogenanntes Dodecagon, ausgeführt, wobei an jeder seiner geraden Seiten eine Nachleitschaufel 7 als eine Blechkonstruktion von Winkelblechen ausgeführt ist. The inner diffuser 8 is a dodecagon, as so-called dodecagon, executed, on each of its straight sides a Nachleitschaufel 7 designed as a sheet metal construction of angular sheet. Die Nachleitschaufeln 7 sind nicht radial, sondern tangential versetzt zur Drehachse der hier nicht gezeigten Ventilatorflügel angeordnet. The Nachleitschaufeln 7 are not radially but tangentially offset relative to the axis of rotation of the fan blades, not shown here disposed. In Abhängigkeit eines abweichenden Betriebspunktes werden gegebenenfalls sechzehn Nachleitschaufeln 7 eingesetzt. Depending on a different operating point optionally sixteen Nachleitschaufeln 7 are used.
  • [0039] [0039]
    Komplettiert wird der Axialventilator 1 in den Darstellungen gemäß the axial fan 1 is completed in accordance with the representations Fig. 4 und Fig. 5 Fig. 4 and Fig. 5 durch das Berührschutzgitter 9, welches einen Eingriffsschutz und auch einen Zerstörungsschutz für die bewegten nicht dargestellten Ventilatorflügel bildet. Forming an interference protection and a destruction protection for the moving fan blades, not shown, through the guard grille. 9
  • [0040] [0040]
    Fig. 6 Fig. 6 zeigt eine Anwendung eines Axialventilators 1 in einer Positionierung zu V-förmig angeordneten Wärmeübertragern 13, wobei die Luft durch den Axialventilator 1 durch die Wärmeübertrager 13 hindurch von unten angesaugt und in Strömungsrichtung 10 aus dem Axialventilator 1 herausgefördert wird. shows an application of an axial fan 1 in one position to a V-shape arranged heat exchangers 13, whereby the air through the axial flow fan 1 through the heat exchanger 13 through sucked from below and conveyed out in the direction of flow 10 from the axial fan first
  • [0041] [0041]
    In In Fig. 7a Fig. 7a ist eine Schnittdarstellung eines Axialventilators 1 dargestellt. is shown a sectional view of an axial fan first Die gezeigte vorteilhafte Ausgestaltung des Axialventilators 1 ist aus einer kreiszylindrischen Ventilatordüse 2 sowie aus einer axialen Verlängerung beziehungsweise Erweiterung der kreiszylindrischen Ventilatordüse 2 mit Nachleitschaufeln 7 sowie einem sich daran anschließenden Außendiffusor 3 aufgebaut. The advantageous embodiment shown the axial fan 1 is made up of a circular cylindrical fan nozzle 2 as well as an axial extension or expansion of the cylindrical fan nozzle 2 with Nachleitschaufeln 7 and an adjoining outer diffuser. 3 Der Außendiffusor 3 wird an seiner äußeren Begrenzung in axialer Richtung über den gesamten Querschnitt von einem Berührschutzgitter 9 abgedeckt. The outer diffuser 3 is covered at its outer boundary in the axial direction over the entire cross section of a protective guard. 9 Der Antriebsmotor 5 wird von einer Motorhalterung 4 auf der Saugseite des Axialventilators 1 gehaltert, wobei die Motorhalterung 4 an der aus Blech ausgeführten Ventilatordüse 2 abgestützt ist. The drive motor 5 is supported by a motor bracket 4 on the suction side of the axial fan 1, wherein the motor support 4 is supported on the running sheet metal fan nozzle 2nd Der Antriebsmotor 5 treibt die Ventilatorflügel 6 in der Ventilatordüse 2 an. The drive motor 5 drives the fan blades 6 in the fan nozzle 2 at. Es wird ein Luftstrom mit einer Strömungsrichtung 10 von den Ventilatorflügeln 6 erzeugt, der sich in axialer Richtung von der Ventilatordüse 2 über die Nachleitschaufeln 7 und durch den Außendiffusor 3 bewegt. It is generated with a flow direction 10 of the fan blades 6, which moves in the axial direction of the fan nozzle 2 via the Nachleitschaufeln 7 and through the outer diffuser 3 a stream of air. Koaxial zur Ventilatorachse ist ein Innendiffusor 8 angeordnet, welcher im Querschnitt als Zwölf-Eck ausgeführt ist. Coaxially to the fan axis is arranged an inner diffuser 8, which is designed in cross section as a dodecagon. Konstruktiv besteht die Besonderheit der dargestellten Ausführungsform darin, dass Ventilatordüse und Diffusor aus zwei Teilen zusammengesetzt sind, wodurch sich im Hinblick auf die Montage und die Handhabbarkeit Vorteile ergeben. Structurally, there is a special feature of the illustrated embodiment is that fan nozzle and diffuser are composed of two parts, which results in advantages in terms of assembly and handling. Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung ist der Antriebsmotor 5 vollständig vom Innendiffusor 8 aufgenommen ausgeführt. According to a further not shown embodiment, the drive motor 5 is designed completely absorbed by the inner diffuser eighth
  • [0042] [0042]
    In In Fig. 7b Fig. 7B ist der Axialventilator 1 gemäß is the axial fan 1 according to Fig. 7a Fig. 7a in einer perspektivischen Darstellung im Schnitt gezeigt. shown in a perspective view in section. Es sind in dieser Ansicht die drei Ventilatorflügel 6 sowie einige der zur radialen Ausrichtung versetzt angeordneten Nachleitschaufeln 7 gezeigt. There are shown in this view, the three fan blades 6 and some of the displaced to the radial alignment disposed Nachleitschaufeln. 7 Den Außendiffusor 3 begrenzt an seinem oberen Rand das Berührschutzgitter 9. Die Nachleitschaufeln 7 sind auf einer Seite mit dem Innendiffusor 8 und auf der anderen Seite mit der Ventilatordüse 2 verbunden. The outer diffuser 3 limited at its upper edge, the guard grille 9. The Nachleitschaufeln 7 are connected on one side to the inner diffuser 8 and on the other side with the fan nozzle. 2
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • [0043] [0043]
    1 1
    Axialventilator Axial
    2 2
    Ventilatordüse fan nozzle
    3 3
    Außendiffusor diffusor
    4 4
    Motorhalterung, Trageeinheit Motor bracket, lifting unit
    5 5
    Antriebsmotor drive motor
    6 6
    Ventilatorflügel fan blades
    7 7
    Nachleitschaufeln Nachleitschaufeln
    8 8th
    Innendiffusor internal diffuser
    9 9
    Berührschutzgitter guard grille
    10 10
    Strömungsrichtung flow direction
    11 11
    Diffusorbereich diffuser area
    12 12
    Übergangsbereich Transition area
    13 13
    Wärmeübertrager Heat exchanger
    14 14
    Tragarm support arm
    15 15
    Tragring support ring
    16 16
    Luftstutzen air horn
    17 17
    Kappe cap
Patent Citations
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Classifications
International ClassificationF04D19/00, F04D29/52, F04D25/06, F04D25/08, F04D29/54
Cooperative ClassificationF04D29/526, F04D29/542, F04D25/0606, F04D25/08, F04D19/002, F05D2230/54, F04D29/545
Legal Events
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20 Apr 2016AKDesignated contracting states:
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20 Apr 2016AVRequest for validation of the european patent in
Countries concerned: MA
20 Apr 2016AXRequest for extension of the european patent to
Countries concerned: BA ME
23 Nov 201617PRequest for examination filed
Effective date: 20161018
23 Nov 2016RBVDesignated contracting states (correction):
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR