DE102020113968A1

DE102020113968A1 - Blower device and blower unit with the blower device arranged therein

Info

Publication number: DE102020113968A1
Application number: DE102020113968.3A
Authority: DE
Inventors: Erik Brisenheim; Timmy Christiansson
Original assignee: Ebm Papst AB
Current assignee: Ebm Papst AB
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2021-11-25
Also published as: EP4158202A1; WO2021239396A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gebläsevorrichtung (100) mit einem über einen Motor angetriebenen Gebläserad (2), das um seine Rotationsachse (12) in einem Schaufelkranz angeordnete Gebläseradschaufeln (22) aufweist und ausgebildet ist, im rotatorischen Betrieb Luft in Axialrichtung parallel zur Rotationsachse (12) anzusaugen und radial auszublasen, wobei ausblasseitig an das Gebläserad (2) unmittelbar angrenzend in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Luftleitelemente (1) vorgesehen sind, die sich zumindest über eine axiale Länge der Gebläseradschaufeln (22) sowie von dem Gebläserad (2) einen Luftspalt beabstandet nach radial außen erstrecken und welche ausgebildet sind, die von dem Gebläserad (2) im Betrieb radial ausgeblasene Luftströmung derart umzulenken, dass ein überwiegender Strömungsrichtungsanteil der ausgeblasenen Luftströmung in Axialrichtung erfolgt.The invention relates to a fan device (100) with a motor-driven fan wheel (2), which has fan wheel blades (22) arranged around its axis of rotation (12) in a blade ring and is designed to carry air in the axial direction parallel to the axis of rotation (12) in rotary operation ) to be sucked in and blown out radially, with air guide elements (1) arranged immediately adjacent to the fan wheel (2) and distributed in the circumferential direction being provided, which are spaced at least over an axial length of the fan wheel blades (22) and an air gap from the fan wheel (2) extend radially outward and which are designed to deflect the air flow blown out radially by the fan wheel (2) during operation in such a way that a predominant part of the flow direction of the blown air flow takes place in the axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gebläsevorrichtung mit einem Gebläserad, dessen erzeugte Ausblasströmung umgelenkt wird sowie eine Gebläseeinheit, in welcher die Gebläsevorrichtung verbaut ist. Die Gebläseeinheit umfasst ein Gehäuse, welches eine Strömungskammer oder einen Strömungskanal bildet.The invention relates to a blower device with a blower wheel, the blow-out flow of which is deflected, and a blower unit in which the blower device is installed. The fan unit comprises a housing which forms a flow chamber or a flow channel.

Beim Einsatz von Gebläsen mit Gebläserädern mit durch Bauteile beschränktem Arbeitsbereich wie Strömungskammern oder Strömungskanälen wird die Strömung durch die angrenzenden Bauteile negativ hinsichtlich der Geräuschbildung beeinflusst. Auch sinkt der Wirkungsgrad der Gebläse, da sie nicht im optimalen Betriebsbereich arbeiten.When using blowers with blower wheels with a working area restricted by components such as flow chambers or flow channels, the flow through the adjacent components is negatively influenced in terms of noise generation. The efficiency of the blowers also decreases because they do not work in the optimal operating range.

Für derartig in Gehäusen verbaute Radialgebläse gibt es im Stand der Technik bereits Lösungen zur Nachbehandlung der durch das Gebläserad ausgeblasenen Luftströmung auf der Druckseite, beispielsweise durch Verwendung von Spiralgehäusen mit sich aufweitendem Druckraum oder durch das Vorsehen von mehreren in Umfangsrichtung verteilten Gehäuseausblasöffnungen um das Gebläserad.For such radial fans built into housings, there are already solutions in the prior art for aftertreatment of the air flow blown out by the impeller on the pressure side, for example by using spiral housings with a widening pressure chamber or by providing several housing exhaust openings distributed in the circumferential direction around the impeller.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Reduzierung der Geräuschentwicklung und Erhöhung des Wirkungsgrades für eine Gebläsevorrichtung bereitzustellen, welche vorgesehen ist, in einer Strömungskammer oder einem Strömungskanal mit beschränktem und die Strömung beeinflussenden Bauraum eingebaut zu werden.The invention is therefore based on the object of providing a solution for reducing the noise development and increasing the efficiency for a blower device which is provided to be installed in a flow chamber or a flow channel with limited installation space that influences the flow.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird eine Gebläsevorrichtung mit einem über einen Motor angetriebenen Gebläserad, das um seine Rotationsachse in einem Schaufelkranz angeordnete Gebläseradschaufeln aufweist und ausgebildet ist, im rotatorischen Betrieb Luft in Axialrichtung parallel zur Rotationsachse anzusaugen und radial auszublasen, vorgeschlagen. Ausblasseitig sind an das Gebläserad unmittelbar angrenzend in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Luftleitelemente vorgesehen, die sich zumindest über eine axiale Länge der Gebläseradschaufeln sowie von dem Gebläserad einen Luftspalt beabstandet nach radial außen erstrecken und welche ausgebildet sind, die von dem Gebläserad im Betrieb radial ausgeblasene Luftströmung derart umzulenken, dass ein überwiegender Strömungsrichtungsanteil der ausgeblasenen Luftströmung in Axialrichtung erfolgt. Der überwiegende Strömungsrichtungsanteil ist dann in Axialrichtung, wenn der Vektor der resultierenden Strömung in Axialrichtung größer ist als derjenige in Radialrichtung.According to the invention, a fan device with a motor-driven fan wheel, which has fan wheel blades arranged around its axis of rotation in a blade ring and is designed to suck in air in the axial direction parallel to the axis of rotation and to blow it out radially in rotary operation, is proposed. On the exhaust side, air guide elements are provided immediately adjacent to the fan wheel and distributed in the circumferential direction, which extend radially outward at least over an axial length of the fan wheel blades and an air gap spaced from the fan wheel and which are designed to deflect the air flow radially blown out by the fan wheel during operation that a predominant proportion of the flow direction of the blown air flow takes place in the axial direction. The predominant flow direction component is in the axial direction when the vector of the resulting flow in the axial direction is greater than that in the radial direction.

Die Luftleitelemente sind vorzugsweise als Leitbleche ausgebildet, welche eine flächige Anströmfläche ausbilden. Die Anzahl der Luftleitelemente ist auf die Anzahl der Gebläseradschaufeln abgestimmt. Vorzugsweise werden um das Gebläserad 4, 6 oder 8 Luftleitelemente vorgesehen, in Ausnahmefällen auch bis zu 16. Bei einer ungeraden Zahl an Gebläseradschaufeln wird eine gerade Anzahl an Luftleitelementen verwendet.The air guide elements are preferably designed as guide plates which form a flat inflow surface. The number of air control elements is matched to the number of impeller blades. Preferably be around the fan wheel 4th , 6th or 8th Air guide elements provided, in exceptional cases also up to 16. If the number of impeller blades is odd, an even number of air guide elements is used.

Die Umlenkung der ausgeblasenen Luftströmung erfolgt bei einer Ausführung der Gebläsevorrichtung dadurch, dass die Luftleitelemente eine mittlere Neigung γ gegenüber der Rotationsachse des Gebläserads aufweisen, die in einem Winkelbereich liegen, dass gilt 20°≤γ≤45°, vorzugsweise 28°≤γ≤33°. Die Angabe bezieht sich auf eine Winkelbetrachtung im Axialschnitt der Gebläsevorrichtung. Bei nicht-geraden Verläufen der Luftleitelemente wird die mittlere Neigung durch eine Verbindungslinie zwischen Anfangspunkt und Endpunkt des jeweiligen Luftleitelements in Axialrichtung bestimmt, deren Erstreckung gegenüber der Rotationsachse aufgetragen wird. Die Umlenkung der ausgeblasenen Luftströmung erfolgt somit sichergestellt in einer Weise, dass der durch die Luftleitelemente umgelenkte überwiegende Strömungsrichtungsanteil in Axialrichtung weist, d.h. der Vektor der resultierenden Strömung in Axialrichtung größer ist als derjenige in Radialrichtung Eine günstige Ausführung der Gebläsevorrichtung sieht vor, dass ein Verhältnis eines gedachten Radius R1, von dem ausgehend sich die Luftleitelemente nach radial außen erstrecken, und einem Gebläseradradius R in einem Bereich festgelegt ist, dass gilt 1,05≤R1/R≤1,5. Bevorzugt liegt das Verhältnis in einem Bereich, dass gilt 1,05≤R1/R≤1,2, weiter bevorzugt 1,08≤R1/R≤1,1. Der radiale Luftspalt zwischen dem Gebläserad und den Luftleitelementen ist somit in einem Bereich eingestellt, dass die ausgeblasene Luftströmung und die Luftleitelemente bestmöglich zusammenwirken, um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen.The deflection of the blown air flow takes place in one embodiment of the blower device in that the air guide elements have a mean inclination γ with respect to the axis of rotation of the blower wheel, which is in an angular range that is 20 ° 45 °, preferably 28 ° 33 °. The specification refers to an angle view in the axial section of the fan device. In the case of non-straight courses of the air guiding elements, the mean inclination is determined by a connecting line between the starting point and the end point of the respective air guiding element in the axial direction, the extent of which is plotted against the axis of rotation. The deflection of the blown air flow is thus ensured in such a way that the predominant flow direction portion deflected by the air guide elements points in the axial direction, ie the vector of the resulting flow in the axial direction is greater than that in the radial direction imaginary radius R1, starting from which the air guide elements extend radially outward, and a fan radius R is set in a range that is 1.05 R1 / R 1.5. The ratio is preferably in a range that 1.05 R1 / R 1.2, more preferably 1.08 R1 / R 1.1. The radial air gap between the fan wheel and the air guiding elements is thus set in a range that the blown air flow and the air guiding elements interact as best as possible in order to achieve the object described above.

Bezüglich der Formgebung der Luftleitelemente gibt es mehrere Ausführungsbeispiele. Bereits sich geradlinig erstreckende Luftleitelemente bieten den vorteilhaften Effekt. Günstig sind zudem in einer axialen Draufsicht gesehene bogenförmig mit konstantem Radius oder teilelliptisch gekrümmt geformte Luftleitelemente, insbesondere in einer Ausführung mit in Umfangsrichtung gekrümmten Gebläseradschaufeln, wobei die Krümmungsrichtung der Luftleitelemente derjenigen der Gebläseradschaufeln (vorwärts- oder rückwärtsgekrümmt) entspricht.There are several exemplary embodiments with regard to the shape of the air guiding elements. Air guide elements that already extend in a straight line offer the advantageous effect. In an axial plan view, arcuate air guiding elements with a constant radius or partially elliptically curved are also favorable, in particular in an embodiment with fan wheel blades curved in the circumferential direction, the direction of curvature of the air guiding elements corresponding to that of the fan wheel blades (curved forwards or backwards).

Eine alternative Variante der Gebläsevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente in Radialrichtung gesehen mehrere gegenüber einer sich durch die Rotationsachse erstreckenden Radialebene unterschiedlich gewinkelte Abschnitte aufweisen. Somit ist ein Anströmabschnitt der Luftleitelemente anders einstellbar als ein Abströmabschnitt.An alternative variant of the blower device is characterized in that the air guide elements, viewed in the radial direction, are several angled differently with respect to a radial plane extending through the axis of rotation Have sections. Thus, an inflow section of the air guiding elements can be set differently than an outflow section.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der an das Gebläserad angrenzende erste gewinkelte Abschnitt (Anströmabschnitt) eine positive Neigung α, β gegenüber der Radialebene aufweist, die in einem Winkelbereich liegt, dass gilt 0°≤α, β≤40°, vorzugsweise 28°≤α, β≤33°.A preferred embodiment provides that the first angled section (inflow section) adjoining the fan wheel has a positive inclination α, β with respect to the radial plane, which is in an angular range that applies 0 ° α, β 40 °, preferably 28 ° ≤α, β≤33 °.

In einer Weiterbildung verläuft bei der Gebläsevorrichtung ein sich an den ersten gewinkelten Abschnitt anschließender zweiter Abschnitt geradlinig im Wesentlichen parallel zur Radialebene.In a further development, in the blower device, a second section adjoining the first angled section runs in a straight line, essentially parallel to the radial plane.

Ferner ist eine Weiterbildung hierzu, wenn ein sich an den zweiten Abschnitt anschließender dritter Abschnitt eine negative Neigung gegenüber der Radialebene aufweist. Eine derartige Unterteilung in drei Abschnitte bietet einen unstetigen Verlauf mit einer Mehrfachumlenkung der ausgeblasenen Strömung auch in Radialrichtung.A further development of this is when a third section adjoining the second section has a negative inclination with respect to the radial plane. Such a subdivision into three sections offers a discontinuous course with a multiple deflection of the blown flow, also in the radial direction.

Eine spezielle, günstige Ausführungsvariante der Gebläsevorrichtung sieht vor, dass in radialer Erstreckung gesehen ein Anfangspunkt und ein Endpunkt der Luftleitelemente auf derselben Radialebene durch die Rotationsachse liegen.A special, favorable embodiment variant of the blower device provides that, viewed in the radial extension, a starting point and an end point of the air guide elements lie on the same radial plane through the axis of rotation.

Grundsätzlich sind verschieden geformte Luftleitelemente an der Gebläsevorrichtung kombinierbar, insbesondere können zwei unterschiedliche Formen in Umfangsrichtung abwechselnd miteinander eingesetzt werden.In principle, differently shaped air guide elements can be combined on the blower device; in particular, two different shapes can be used alternately with one another in the circumferential direction.

Die Gebläsevorrichtung umfasst in einer Ausführungsform vorzugsweise einen Gehäusekäfig, in welchen das Gebläserad eingesetzt ist, und an welchem die Luftleitelemente sich zu dem Gebläserad hin erstreckend ausgebildet sind. Der Gehäusekäfig kann als Einheit vorgefertigt und anschließend zusammen mit dem Gebläserad und dem Motor montiert werden. Das Gebläserad kann hierzu eine Motoraufnahme aufweisen an welcher der Motor befestigt gehalten ist.In one embodiment, the blower device preferably comprises a housing cage in which the blower wheel is inserted and on which the air guiding elements are designed to extend towards the blower wheel. The housing cage can be prefabricated as a unit and then assembled together with the fan wheel and the motor. For this purpose, the fan wheel can have a motor mount to which the motor is held attached.

Bei einer vorteilhaften Lösung weist der Gehäusekäfig eine Tragstruktur auf, von welcher aus sich die Luftleitelemente in Richtung des Gebläserads erstrecken. Die Tragstruktur bietet Stege zur befestigenden Anordnung der Luftleitelemente und weist im Übrigen freie, durchströmbare Bereiche in Form von Ausnehmungen auf, in denen keine Luftleitelemente angeschlossen sind. Dies fördert auch ein geringes Gewicht. Die Tragstruktur muss keine strömungsbeeinflussenden Aufgaben übernehmen.In an advantageous solution, the housing cage has a support structure from which the air guide elements extend in the direction of the fan wheel. The support structure offers webs for the securing arrangement of the air guiding elements and, moreover, has free, flow-through areas in the form of recesses in which no air guiding elements are connected. This also promotes light weight. The supporting structure does not have to take on any tasks that influence the flow.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Gebläsevorrichtung ferner eine auf einer Ansaugseite an dem Gebläserad angeordnete Einlassdüse, beispielsweise eine Venturidüse umfasst. Die Luftleitelemente erstrecken sich ausgehend von einem durch die Einlassdüse bestimmten Axialabschnitt der Gebläsevorrichtung entlang der Rotationsachse in Richtung des Gebläserads, d.h. im Axialschnitt gesehen überlappen sich die Luftleitelemente und die Einlassdüse, wobei sich die Luftleitelemente in Axialrichtung maximal bis zu einer ansaugseitigen axialen Randebene der Einlassdüse erstrecken.In a development it is provided that the blower device further comprises an inlet nozzle, for example a Venturi nozzle, arranged on an intake side of the blower wheel. The air guiding elements extend from an axial section of the fan device determined by the inlet nozzle along the axis of rotation in the direction of the fan wheel, that is, seen in the axial section, the air guiding elements and the inlet nozzle overlap, the air guiding elements extending in the axial direction at most up to an intake-side axial edge plane of the inlet nozzle .

Die Erstreckung der Luftleitelemente ist auch auf der Ausblasseite vorteilhaft konstruiert. Hierzu ist bei der Gebläsevorrichtung vorgesehen, dass sich die Luftleitelemente stromabwärts in Axialrichtung über das Gebläserad hinaus bis in einen Axialabschnitt hinein erstrecken, dessen axiale Länge einer Axiallänge der Gebläseradschaufeln entspricht. In anderen Worten erstrecken sich die Luftleitelemente im Axialschnitt gesehen maximal über eine Länge über das Gebläserad hinaus, welcher der Axiallänge der Gebläseradschaufeln entspricht.The extension of the air guide elements is also advantageously designed on the exhaust side. For this purpose, it is provided in the blower device that the air guide elements extend downstream in the axial direction beyond the blower wheel into an axial section, the axial length of which corresponds to an axial length of the blower wheel blades. In other words, the air guide elements, viewed in axial section, extend at most over a length beyond the impeller which corresponds to the axial length of the impeller blades.

Die Erfindung umfasst zusätzlich auch eine Gebläseeinheit mit einer vorstehend beschriebenen Gebläsevorrichtung. Die Gebläseeinheit umfasst ein eine Strömungskammer oder einen Strömungskanal bildendes Gehäuse, in dem die Gebläsevorrichtung aufgenommen ist. Derartige Strömungskammern oder Strömungskanäle können mehreckig oder zylindrisch ausgebildet sein. Bei mehreckigen Strömungskammern oder Strömungskanälen sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass der Gehäusekäfig eine der Strömungskammer oder dem Strömungskanal entsprechende Grundform, z.B. quadratisch, aufweist. Die Luftleitelemente, welchen den Ecken zugeordnet sind, werden dann entsprechend in radialer Richtung länger ausgebildet und können in ihrer Form von denjenigen der kürzeren Luftleitelemente abweichen.The invention additionally also comprises a blower unit with a blower device described above. The fan unit comprises a housing which forms a flow chamber or a flow channel and in which the fan device is received. Such flow chambers or flow channels can be polygonal or cylindrical. In the case of polygonal flow chambers or flow channels, an advantageous embodiment provides that the housing cage has a basic shape corresponding to the flow chamber or the flow channel, e.g. square. The air guiding elements, which are assigned to the corners, are then correspondingly made longer in the radial direction and can differ in their shape from those of the shorter air guiding elements.

Bei einer kompakten geschlossenen Gebläseeinheit weist das Gehäuse auf einer axialen Seite einen die Strömungskammer verschließenden Deckel auf, der mit einer Vielzahl von Strömungsöffnungen als Schutzgitter ausgebildet ist. Die Gebläseeinheit kann als Ganzes transportiert und verbaut werden.In the case of a compact, closed fan unit, the housing has on one axial side a cover which closes the flow chamber and is designed as a protective grille with a large number of flow openings. The blower unit can be transported and installed as a whole.

Strömungstechnisch vorteilhaft ist eine Gebläseeinheit, bei der ein Verhältnis eines resultierenden hydraulischen Durchmessers D1 des Gehäuses zu dem Gebläseraddurchmesser D ausgebildet ist, dass gilt 1,2≤D1/D≤2,2.In terms of flow technology, a blower unit is advantageous in which a ratio of a resulting hydraulic diameter D1 of the housing to the blower wheel diameter D is formed such that 1.2 D1 / D 2.2 applies.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Gebläsevorrichtung;
2 eine schematische Seitenansicht der Gebläsevorrichtung aus 1;
3 eine schematische axiale Draufsicht der Gebläsevorrichtung aus 1;
4 alternative Formen der Luftleitelemente;
5 eine Gebläseeinheit in perspektivischer Ansicht;
6 eine schematische Schnittansicht der Gebläseeinheit aus 5.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are described below together with the description of the preferred embodiment of the Invention illustrated in more detail with reference to the figures. Show it:

1 a perspective view of a fan device;
2 a schematic side view of the fan device from 1 ;
3 a schematic axial plan view of the fan device 1 ;
4th alternative forms of the air guide elements;
5 a blower unit in perspective view;
6th a schematic sectional view of the fan unit from 5 .

In den 1 bis 3 ist eine Gebläsevorrichtung 100 zum Einsatz in einem Strömungskanal oder einer Strömungskammer einer Gebläseeinheit 200 dargestellt. Die Gebläsevorrichtung umfasst das über einen nicht dargestellten Motor angetriebene Gebläserad 2, das in der gezeigten Ausführung als Radiallaufrad mit um seine Rotationsachse 12 in einem Schaufelkranz angeordneten, rückwärtsgekrümmten Gebläseradschaufeln 22. Anwendungen mit Diagonallaufrad sind ebenfalls möglich. An dem Gebläserad 2 ist rückseitig die Motoraufnahme 6 angedeutet, an der der Motor befestigbar ist. Das Gebläserad 2 ist in den Gehäusekäfig 8 (in schematischer 2 weggelassen) eingesetzt, der mit mehreren Profilabschnitten eine Tragstruktur in Form eines Achtecks bildet. Die Tragstruktur weist Streben 53 und Bleche 52 auf, welche durch Ausnehmungen 51 unterbrochen sind. An den Streben 53 und Blechen 52 sind Luftleitelemente 1 in Form von Luftleitblechen befestigt, die sich zu dem Gebläserad 2 hin erstrecken und mit ihren freien radialen Luftleitelementkanten 4 jeweils über einen Luftspalt beabstandet zu den radialen Gebläseradschaufelhinterkanten 2b enden. Dies ist genau in 3 gezeigt, wo das Verhältnis des gedachten Radius R1, von dem ausgehend sich die Luftleitelemente 1 nach radial außen bis zu der Tragstruktur des Gehäusekäfigs 8 erstrecken, und dem Gebläseradradius R auf 1,09 festgelegt ist. Die axialen Luftleitelementkanten 5 der Luftleitelemente 1 liegen frei.In the 1 until 3 a blower device 100 for use in a flow channel or a flow chamber of a blower unit 200 is shown. The fan device comprises the fan wheel driven by a motor (not shown) 2 , which in the embodiment shown as a radial impeller with around its axis of rotation 12th Backward curved impeller blades arranged in a blade ring 22nd . Applications with a diagonal impeller are also possible. On the fan wheel 2 is the back of the motor mount 6th indicated, to which the engine can be attached. The fan wheel 2 is in the housing cage 8th (in schematic 2 omitted) used, which forms a support structure in the form of an octagon with several profile sections. The support structure has struts 53 and metal sheets 52, which are interrupted by recesses 51. On the struts 53 and plates 52 are air guide elements 1 in the form of air baffles attached to the fan wheel 2 extend towards and with their free radial air guide element edges 4th each spaced by an air gap from the radial rear impeller blade edges 2 B end up. This is exactly in 3 shown where the ratio of the imaginary radius R1, starting from which the air guiding elements 1 radially outwards up to the support structure of the housing cage 8th extend, and the fan radius R is set to 1.09. The axial air deflector edges 5 the air control elements 1 are exposed.

Die Luftleitelemente 1 sind ausgebildet, die von dem Gebläserad 2 im Betrieb radial ausgeblasene Luftströmung von radial in hauptsächlich axial umzulenken, d.h. dass ein überwiegender Strömungsrichtungsanteil der ausgeblasenen Luftströmung nach der Umlenkung durch die Luftleitelemente 1 in Axialrichtung erfolgt. Die Luftleitelemente 1 weisen hierfür in der gezeigten Ausführung eine mittlere Neigung γ gegenüber der Rotationsachse 12 von 30° auf, wie es in 2 dargestellt ist. Ansaugseitig ist an dem Gebläserad 2 die Einlassdüse 10 angeordnet, durch welche die angesaugte Strömung beschleunigt wird. Die Erstreckung der Luftleitelemente 1 in Axialrichtung ist ebenfalls in 2 gekennzeichnet. Hierzu ist eine Projektion 75 dargestellt, welche die Erstreckung wiederspiegelt. Die Luftleitelemente 1 verlaufen ausgehend vom Anfang 14 von der durch die Einlassdüse 10 bestimmten Axialebene 11 durch den Axialabschnitt 15 über das Gebläserad 2 und eine Axialebene 18 am Axialrand des Gebläserads 2 bis in den Axialabschnitt 19, der sich axial an das Gebläserad 2 anschließt. Ihr Ende 17 ist somit axial vom Gebläserad 2 beabstandet. Alternative, nicht gezeigte Ausführungen sehen vor, dass sich die Luftleitelemente 1 ausgehend aus dem Axialabschnitt 15 bis in den Axialabschnitt 19 erstrecken, wobei letzterer die axiale Länge der Axiallänge 31 der Gebläseradschaufeln 22 aufweist. Das Gebläserad 2 und die Gebläseradschaufeln 22 werden mithin von den Luftleitelementen 1 stets vollständig axial überstreckt.The air control elements 1 are formed by the impeller 2 to deflect radially blown air flow during operation from radially to mainly axially, ie that a predominant flow direction portion of the blown air flow after the deflection by the air guide elements 1 takes place in the axial direction. The air control elements 1 have for this purpose in the embodiment shown a mean inclination γ with respect to the axis of rotation 12th from 30 ° to as it is in 2 is shown. The suction side is on the fan wheel 2 the inlet nozzle 10 arranged, through which the sucked flow is accelerated. The extent of the air guide elements 1 in the axial direction is also in 2 marked. For this purpose, a projection 75 is shown which reflects the extent. The air control elements 1 run from the beginning 14th from that through the inlet nozzle 10 certain axial plane 11 through the axial section 15th via the fan wheel 2 and an axial plane 18th on the axial edge of the fan wheel 2 up to the axial section 19th which is axially attached to the impeller 2 connects. Your end 17th is thus axial from the impeller 2 spaced. Alternative designs, not shown, provide that the air guide elements 1 starting from the axial section 15th up to the axial section 19th extend, the latter being the axial length of the axial length 31 of the impeller blades 22nd having. The fan wheel 2 and the impeller blades 22nd are therefore of the air guide elements 1 always fully axially overstretched.

Bezugnehmend auf 4 sind alternative Formen der Luftleitelemente 1 in axialer Draufsicht gezeigt, als geradlinige Luftleitelemente 1a, als bogenförmig gekrümmte Luftleitelemente 1b, als teilelliptisch gekrümmte Luftleitelemente 1c oder als Luftleitelemente mit mehrfach gewinkelten Abschnitten 1d. Für die Ausführung gemäß der 1-3 ist die Variante der Luftleitelemente mit mehrfach gewinkelten Abschnitten 1d verwandt, wobei dieselbe Ausführung auch mit den alternativen Formen der Luftleitelemente 1a, 1b oder 1c als offenbart gilt.Referring to 4th are alternative forms of air control elements 1 Shown in an axial plan view, as straight air guide elements 1a , as arcuate curved air guiding elements 1b , as partially elliptically curved air guiding elements 1c or as air control elements with multiple angled sections 1d . For execution according to the 1-3 is the variant of the air control elements with multiple angled sections 1d related, the same design also with the alternative shapes of the air guide elements 1a , 1b or 1c is considered revealed.

Bezugnehmend auf 3 ist gut zu erkennen, dass die Luftleitelemente 1 in Radialrichtung gesehen mehrere unterschiedlich gewinkelte Abschnitte aufweisen. Der jeweilige Winkel ist positiv in Rotationsrichtung des Gebläserads 2 gesehen und gegenüber der jeweiligen Radialebene 13, die sich durch die Rotationsachse 12 und die jeweilige freie radiale Luftleitelementkante 4 des jeweiligen Luftleitelements 1 erstreckt. In der gezeigten Ausführung sind zwei unterschiedliche Luftleitelemente 1 abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet. Bei einer ersten Art Luftleitelemente 1 weist der an das Gebläserad 2 angrenzende erste gewinkelte Abschnitt 1e eine positive Neigung α =28° gegenüber der Radialebene 13 auf. Diese Luftleitelemente 1 sind vergleichsweise kurz und in Abschnitten außerhalb der Ecken des Gehäusekäfigs 8 vorgesehen. Aus den Ecken erstreckt sich eine zweite Art Luftleitelemente 1, bei welcher der an das Gebläserad 2 angrenzende erste gewinkelte Abschnitt 1e eine positive Neigung β =32° gegenüber der Radialebene 13 aufweist. Der sich jeweils an den ersten Abschnitt 1e anschließende zweite Abschnitt 1g verläuft minimal negativ geneigt gegenüber der Radialebene 13, wobei auch Varianten umfasst sind, bei denen der zweite Abschnitt parallel zur Radialebene 13 verläuft. Der sich bei den Luftleitelementen 1 an den zweiten Abschnitt 1g anschließende dritte Abschnitt 1f weist stets eine negative Neigung gegenüber der Radialebene 13 auf, wobei die Luftleitelemente 1 mit einer Neigung β im ersten Abschnitt 1e vollständig bis zur Radialebene 13 zurückgeführt werden. In radialer Erstreckung gesehen liegen somit der Anfangspunkt und der Endpunkt der Luftleitelemente 1 auf derselben Radialebene 13 durch die Rotationsachse 12. Hingegen enden die Luftleitelemente 1 mit einer Neigung α im ersten Abschnitt 1e von der Radialebene 13 beabstandet. Anfangspunkt und der Endpunkt der Luftleitelemente 1 liegen dann nicht auf derselben Radialebene 13 durch die Rotationsachse 12.Referring to 3 it is easy to see that the air control elements 1 seen in the radial direction have several differently angled sections. The respective angle is positive in the direction of rotation of the fan wheel 2 seen and opposite the respective radial plane 13, which extends through the axis of rotation 12th and the respective free radial air guiding element edge 4th of the respective air control element 1 extends. In the embodiment shown, there are two different air guide elements 1 arranged alternately in the circumferential direction. With a first type of air control elements 1 he points to the fan wheel 2 adjacent first angled section 1e a positive inclination α = 28 ° with respect to the radial plane 13. These air control elements 1 are comparatively short and in sections outside the corners of the housing cage 8th intended. A second type of air guide element extends out of the corners 1 at which the to the fan wheel 2 adjacent first angled section 1e has a positive inclination β = 32 ° with respect to the radial plane 13. Each of the first section 1e subsequent second section 1g runs minimally negatively inclined with respect to the radial plane 13, variants also being included in which the second section runs parallel to the radial plane 13. The one with the air control elements 1 to the second section 1g subsequent third section 1f always has a negative inclination with respect to the radial plane 13, the air guiding elements 1 with a slope β in the first section 1e be completely returned to the radial plane 13. Seen in the radial extension, the starting point and the end point of the air guiding elements are therefore located 1 on the same radial plane 13 through the axis of rotation 12th . In contrast, the air guide elements end 1 with a slope α in the first section 1e at a distance from the radial plane 13. Starting point and the end point of the air control elements 1 then do not lie on the same radial plane 13 through the axis of rotation 12th .

Bezugnehmend auf die 5 und 6 ist eine Gebläseeinheit 200 gezeigt, welche eine Strömungskammer bzw. einen Strömungskanal bildendes Gehäuse 7 umfasst, in dem die Gebläsevorrichtung 100 gemäß der 1-3 aufgenommen ist. Die Form des Gehäusekäfigs 8 ist auf die Form der Strömungskammer abgestimmt, wie vorliegend gezeigt, quadratisch. Die Strömungskammer ist durch den Deckel 3c verschlossen, der wabenförmige Strömungsöffnungen 3 aufweist, so dass der Deckel 3c als Schutzgitter fungiert. Die Größenverhältnisse zwischen Gebläserad 2 und der Strömungskammer sind in der gezeigten Ausführung derart festgelegt, dass das Verhältnis des resultierenden hydraulischen Durchmessers D1 des Gehäuses 7 zu dem Gebläseraddurchmesser D bei D1/D=1,5 liegt. Es kann jedoch in den offenbarten Bereich von 1,2 bis 2,2 angepasst werden.Referring to the 5 and 6th a blower unit 200 is shown which has a housing forming a flow chamber or a flow channel 7th comprises, in which the fan device 100 according to FIG 1-3 is recorded. The shape of the housing cage 8th is matched to the shape of the flow chamber, as shown here, square. The flow chamber is through the lid 3c closed, the honeycomb flow openings 3 has so that the lid 3c acts as a protective grille. The proportions between the impeller 2 and the flow chamber are set in the embodiment shown in such a way that the ratio of the resulting hydraulic diameter D1 of the housing 7th to the fan wheel diameter D is D1 / D = 1.5. However, it can be adjusted within the disclosed range of 1.2 to 2.2.

6 zeigt den Strömungsverlauf. Im Betrieb saugt das Gebläserad 2 von außerhalb der Gebläseeinheit 200 in axialer Einströmrichtung 9c Luft durch die Einlassdüse 10, welche in radialer Richtung ausgeblasen und unmittelbar anschließend von den Luftleitelementen 1 wieder axial umgelenkt wird, so dass eine umgelenkte Strömungsrichtung 9b resultiert, bei welcher der axiale Anteilsvektor größer ist als der radiale Anteilsvektor. Die sich daran anschließende Ausströmrichtung 9 durch den Deckel 3c erfolgt axial. 6th shows the course of the flow. The fan wheel sucks during operation 2 from outside the fan unit 200 in the axial inflow direction 9c Air through the inlet nozzle 10 which are blown out in the radial direction and immediately afterwards from the air guide elements 1 is again deflected axially, so that a deflected flow direction 9b results in which the axial proportion vector is greater than the radial proportion vector. The subsequent outflow direction 9 through the lid 3c takes place axially.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LuftleitelementAir control element
1a1a: geradliniges Luftleitelementstraight air control element
1b1b: bogenförmig gekrümmtes Luftleitelementarcuate curved air guide element
1c1c: teilelliptisch gekrümmtes LuftleitelementPartially elliptically curved air guide element
1d1d: Luftleitelement mit mehrfach gewinkelten AbschnittenAir control element with multiple angled sections
1e1e: erster Abschnittfirst section
1g1g: zweiter Abschnittsecond part
1f1f: dritter Abschnittthird section
22: GebläseradImpeller
2b2 B: GebläseradschaufelhinterkanteImpeller blade trailing edge
33: StrömungsöffnungenFlow openings
3b3b: SchutzgitterProtective grille
3c3c: Deckellid
44th: freie radiale Luftleitelementkantefree radial air control element edge
55: axiale Luftleitelementkanteaxial air control element edge
66th: MotoraufnahmeMotor mount
77th: Gehäusecasing
88th: GehäusekäfigHousing cage
99: AusströmrichtungOutflow direction
9b9b: umgelenkte Strömungsrichtungdeflected flow direction
9c9c: EinströmrichtungDirection of flow
1010: EinlassdüseInlet nozzle
1111: AxialebeneAxial plane
1212th: RotationsachseAxis of rotation
1414th: AnfangBeginning
1717th: Endeend
1515th: AxialabschnittAxial section
1616: AxialebeneAxial plane
1818th: AxialebeneAxial plane
1919th: AxialabschnittAxial section
2222nd: GebläseradschaufelnImpeller blades

Claims

Fan device (100) with a fan wheel (2) driven by a motor, which has fan wheel blades (22) arranged around its axis of rotation (12) in a blade ring and is designed to suck in air in the axial direction parallel to the axis of rotation (12) and radially in rotary operation air guide elements (1) which are arranged distributed in the circumferential direction and which extend at least over an axial length of the impeller blades (22) and an air gap spaced radially outward from the impeller (2) and are provided on the outlet side directly adjacent to the impeller (2) and which are designed to deflect the air flow blown out radially by the fan wheel (2) during operation in such a way that a predominant part of the flow direction of the blown air flow takes place in the axial direction.

Blower device according to Claim 1 , characterized in that the air guiding elements (1) have a mean inclination γ with respect to the axis of rotation (12), which are in an angular range that applies 20 ° γ 45 °, in particular 28 ° γ 33 °.

Blower device according to Claim 1 or 2 , characterized in that a ratio of a imaginary radius R1, from which the air guiding elements (1) extend radially outward, and a fan radius R is set in a range that 1.05 R1 / R 1.5, in particular 1.05 R1 / R 1.2, more particularly 1.08 R1 / R 1.1.

Blower device according to one of the preceding claims, characterized in that the air guiding elements (1) extend in a straight line or arcuate shape with a constant radius or partially elliptically curved radially outwards.

Blower device according to one of the preceding Claims 1 until 3 , characterized in that the air guiding elements (1) seen in the radial direction have a plurality of sections angled differently in relation to a radial plane (13) extending through the axis of rotation (12) and free radial air guiding element edges (4) of the air guiding elements (1).

Blower device according to Claim 5 , characterized in that the first angled section (1e) adjoining the fan wheel (2) has a positive inclination α, β with respect to the radial plane (13), which is in an angular range that applies 0 ° ≤α, β≤40 ° , in particular 28 ° ≤α, β≤33 °.

Blower device according to Claim 6 , characterized in that a second section (1g) adjoining the first angled section (1e) runs in a straight line, essentially parallel to the radial plane (13).

Blower device according to Claim 7 , characterized in that a third section (1f) adjoining the second section (1g) has a negative inclination with respect to the radial plane (13).

Blower device according to one of the preceding claims, characterized in that, viewed in the radial extension, a starting point and an end point of the air guide elements (1) lie on the same radial plane (13) through the axis of rotation (12).

Blower device according to one of the preceding claims, further comprising a housing cage (8) in which the blower wheel (2) is inserted and from which the air guide elements (1) are designed to extend towards the blower wheel (2).

Blower device according to the preceding claim, characterized in that the housing cage (8) has a support structure from which the air guide elements (1) extend, the support structure having recesses (51) in areas in which no air guide elements (1) are connected. having.

Blower device according to one of the preceding claims, further comprising an inlet nozzle (10) arranged on a suction side on the blower wheel (2), the air guiding elements (1) starting from an axial section (15) determined by the inlet nozzle (10) along the axis of rotation ( 12) in the direction of the fan wheel (2).

Blower device according to one of the preceding claims, characterized in that the air guide elements (1) extend downstream in the axial direction beyond the blower wheel (2) into an axial section (19), the axial length of which is an axial length (31) of the blower wheel blades (2) is equivalent to.

Blower unit (200) comprising a blower device (100) according to one of the preceding claims, wherein the blower unit (200) comprises a housing (7) which forms a flow chamber and in which the blower device (100) is accommodated.

Blower unit according to the preceding claim, characterized in that the housing (7) has on one axial side a cover (3c) which closes the flow chamber and is designed with a plurality of flow openings (3) as a protective grille.

Blower unit according to one of the preceding two claims, characterized in that a ratio of a resulting hydraulic diameter D1 of the housing to the blower wheel diameter D is formed such that 1.2 D1 / D 2.2 applies.