DE2354126A1 - Radial blower with pressure side silencer - silencer surrounds rotor like guide wheel and blower housing also acts as protective housing for silencer - Google Patents

Radial blower with pressure side silencer - silencer surrounds rotor like guide wheel and blower housing also acts as protective housing for silencer

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DE2354126A1 DE19732354126 DE2354126A DE2354126A1 DE 2354126 A1 DE2354126 A1 DE 2354126A1 DE 19732354126 DE19732354126 DE 19732354126 DE 2354126 A DE2354126 A DE 2354126A DE 2354126 A1 DE2354126 A1 DE 2354126A1
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Abstract

Radial blower at the type used in heating and ventilating, has a pressure-side silencer, where the silencer surrounds the rotor like a guide wheel or guide ring. The width of the silencer is at least equal to the outlet width of the rotor. The blower housing is simultaneously a support construction for the rotor and drive motor as well as a protective housing for the silencer.

Description

Richard Thienhaus GmbH Blatt 1Richard Thienhaus GmbH sheet 1

6830 Schwetzinge? zur Anmeldung "Radialventilator"6830 Schwetzinge? to register "centrifugal fan"

vom 15.. 10. 1973from October 15, 1973

RadialventilatorCentrifugal fan

Die Erfindung" betrifft einen Radialventilator, dessen Laufrad druckseitig voa einem Schalldämpfer in Form eines Leitrades oder einer daraus abgeleiteten Form umgeben ist.The invention "relates to a radial fan whose impeller on the pressure side voa a silencer in the form of a stator or a shape derived therefrom is surrounded.

Radialventilatoren werden für viele Zwecke, insbesondere auch in der Lüftungstechnik, eingesetzt. Die in ihnen erzeugten Geräusche, die vom Luftstrom fortgetragen werden, übersteigen häufig den erträglichen oder zulässigen Lärmpegel, so daß Schalldämpfungsmaßnahmen erforderlich sind. Dafür sind neben den sowohl für Radial- als auch für Axialventilatoren gebräuchlichen Schalldämpf erbauarten, d.h. in der Regel rechtecki/igen oder kreisrunden, mit Schallschluckmaterial ausgestatteten Kanälen, einige Sonderformen bekanntgeworden, die aber hauptsächlich die Dämpfung der Ansauggeräusche zum Gegenstand haben (Auslegeschriften Nr. 1 263 265 und 1 290 292 des Deutschen Patentamtes). Alssaug- und druckseitig schallgedämpfter Ventilator wurde eine Bauart mit parallelen rechteckigen Kanälen der Saug- und Druckseite vorgeschlagen* bei der die Meridiankomponente der Strömung um insgesamt 270° umgelenkt werden muß; dazu kommt noch der Abbau der im Laufrad entstehenden Dral!komponente durch Eintrittsstoß am Anfang des Druckkanals, weil dieser nicht kreisringförmig um den Saugkanal, sondern schlitzförmig nur an zwei Außenseiten des Gerätes angeordnet ist. Die bei dieser Bauart auftretenden Druckverluste sind also erheblich (Gebrauchsmuster 7213 615). Ein weiterer Vorschlag beschreibt einen Dachlüfter, der mittels mehrerer radial zur Lüfterdrehachse angeordneter Kulissenschalldämpfer herkömmlicher Bauart druckseitig schallgedämpft ist (Offenlegungsschrift Nr. 2 200 862 des Deutschen Patentamtes). Da jede einzelne Kulisse - selbst wenn sie genau längs angeströmt wird - einen Druckverlust verursacht, der im allgemeinen größer als der Reibungsverlust im ganzen Kanal ist, treten bei dieser Bauweise wegen der Vielzahl erforderlicher Kulissen, zu denen noch die Seitenwände der Schalldämpfer hinzukommen, große Druckverluste auf, zumal die Kulissen und Wände nur in AusnahmefällenCentrifugal fans are used for many purposes, especially in ventilation technology. The noises made in them, that are carried away by the air stream often exceed that tolerable or permissible noise level, so that soundproofing measures required are. For this are in addition to both for Radial and axial fans common silencers, i.e. usually rectangular or circular, channels equipped with sound-absorbing material, some special forms have become known, but mainly the attenuation of the Have suction noises as an object (Auslegeschriften Nos. 1 263 265 and 1 290 292 of the German Patent Office). As suction and a fan that is soundproofed on the pressure side was designed with parallel rectangular ducts on the suction and pressure side suggested * in which the meridian component of the flow has to be deflected by a total of 270 °; in addition there is the dismantling the twist component created in the impeller by the inlet impact at the beginning of the pressure channel, because this is not circular around the suction channel, but slot-shaped only on two outer sides of the Device is arranged. The pressure losses that occur with this type of construction are therefore significant (utility model 7213 615). Another suggestion describes a roof fan that can be operated by means of several Splitter silencer arranged radially to the fan axis of rotation conventional design is soundproofed on the pressure side (Offenlegungsschrift No. 2 200 862 of the German Patent Office). Because every single backdrop - even if the flow is exactly lengthways - causes a pressure loss, which is generally greater than the friction loss in the entire channel, occur in this Design because of the large number of scenes required, to which the side walls of the silencers are added, large pressure losses on, especially since the backdrops and walls are only used in exceptional cases

50981β/0663 - 2 -50981β / 0663 - 2 -

Richard Thienhaus Gwblt Blatt & Richard Thienhaus Gwblt Blatt &

6830 Schwetzinge^ zur Anmeldung "Radialventilator"6830 Schwetzinge ^ to register "radial fan"

vom 15. 10. 1973from October 15, 1973

längs, sonst aber schräg angeströmt werden. Andererseits haben Ventilatoren stets nur eine verhältnismäßig geringe Förderhöhe, d.h. bei Verwendung von Schalldämpfern der oben beschriebenen Bauarten treten erhebliche Leistungsverluste auf, die sich in der Minderung des Fördervolumens äußern und durch zusätzliche oder größer dimensionierte Ventilatoren ausgeglichen werden müssen.flow lengthways, but otherwise diagonally. On the other hand have Fans always have a relatively low delivery head, i.e. when using silencers of the type described above Types of construction occur considerable performance losses, which are expressed in the reduction of the delivery volume and through additional or larger fans have to be compensated.

Diesem Nachteil begegnet der erfindungsgemäße Radialventilator. Er macht von der Tatsache Gebrauch, daß für übliche Schalldämpferlängen der Reibungsdruckverlust wesentlich kleiner als der Druckverlust durch Eintrittsstoß und Umlenkung ist, indem durch natürliche Angleichung an die Abströmrichtung hinter dem Laufrad Stoß- und Umlenkverluste vermieden oder stark vermindert und somit der gesamte Druckverlust wesentlich verkleinert wird.The radial fan according to the invention counteracts this disadvantage. He makes use of the fact that for normal silencer lengths the frictional pressure loss is much smaller than the pressure loss due to inlet shock and deflection by natural Alignment with the outflow direction behind the impeller Impact and deflection losses are avoided or greatly reduced, and thus the total pressure loss is significantly reduced.

Fig. 1 zeigt den Radialventilator im Achsialschnitt durch die Laufradachse und in Seitenansicht. Fig. 2 stellt den achsnormalen Schnitt durch die Mittelebene dar. Der an den Radialventilator, (1) angebaute Schalldämpfer (2) besteht aus zwei parallelen, zur Achse des Laufrades (3) senkrechten und mit Schallschluckstoff ausgestatteten Wänden (4) und (5), die durch leltschaufelförmige Querwände (6) gegeneinander abgestützt sind. In der Regel sind auch die Querwände mit einer Schallschluckausstattung versehen, jedoch kann hierauf bei geringen Dämpfungsanforderungen verzichtet werden. In diesem Fall können die Querwände durch sehr klein gehaltene Abstandshalter ersetzt werden, wodurch der Schalldämpfer die Form eines Leitringes ohne Schaufeln annimmt- Die Querwände werden nach strömungstechnischen Gesichtspunkten gemäß den aus dem Strömungsmaschinenbau bekannten Gesetzmäßigkeiten gestaltet, d.h. vorzugsweise mit Rücksicht auf einen stoßfreien Eintritt und konstanten Drall der Strömung. Hieraus ergibt sich auch, daß die Höhe der Querwände, d.h. die Kanalbreite des Schalldämpfers in der Regel mindestens gleich der Austrittsbreite des Laufrades zu wählen ist. Die aus dem Laufrad austretende Strömung setzt sich also ohne Umlenkung in den Schalldämpfer hinein fort. Falls auf die Querwände. (6) verzichtet wird, entfallen auch die geringen, an ihrer Anströmkante entstehenden Stoßverluste. Man erhält einenFig. 1 shows the radial fan in an axial section through the impeller axis and in side view. Fig. 2 shows the axis-normal section through the center plane. (1) attached silencer (2) consists of two parallel, perpendicular to the axis of the impeller (3) and with sound absorbing material equipped walls (4) and (5), which are supported against each other by vane-shaped transverse walls (6). Usually are the transverse walls are also provided with sound-absorbing equipment, but this can be dispensed with in the case of low damping requirements will. In this case, the transverse walls can be replaced by spacers that are kept very small, thereby reducing the sound absorber takes the form of a guide ring without blades - the transverse walls are made according to the fluidic point of view well-known principles of fluid flow machine construction, i.e. preferably with consideration of a bumpless entry and constant swirl of the flow. This also shows that the height of the transverse walls, i.e. the duct width of the silencer as a rule, at least the outlet width of the impeller should be selected. The flow emerging from the impeller sets So it continues without diversion into the muffler. If on the transverse walls. (6) is omitted, the small, shock losses occurring at their leading edge. You get one

5098 1 8/06635098 1 8/0663

Richard TMenhaus Gmb-Ί Blatt 3T Richard TMenhaus Gmb-Ί Sheet 3T

6830 Schwetzingeii . zur Anmeldung "Radialventilator"6830 Schwetzingeii. to register "centrifugal fan"

vom 15. 10. 1973from October 15, 1973

glatten Leitring., dessen Druckverlust kleiner als der jeder anderen Bauweise.ist. Die radiale Erstreckung der Außenwände (4) und (5) richtet sich nach der erforderlichen Schallpegelsenkung.smooth guide ring., whose pressure loss is smaller than that of any different design. is. The radial extension of the outer walls (4) and (5) depends on the required sound level reduction.

Der Schalldämpfer ist Teil.des Ventilatorgehäuses sowie in der Regel Tragkonstruktion für die Lagerung des Antriebsmotors und des Laufrades. Die innere Begrenzung des Schalldämpfers erhält vorzugsweise Kreisquerschnitt und,umfaßt das Laufrad in geringem Abstand. Der .äußere Umriß des Ventilators kann nach praktischen Gesichtspunkten, insbesondere mit Rücksicht auf Anzahl und Anordnung der Querwände, gestaltet werden. Es ist aber stets zu beachten, daß die absolute Strömungsgeschwindigkeit nach außen abnimmt, damit die Strömungsgeräusche des ins Freie austretenden Fördermediums den Effekt des Schalldämpfers nicht beeinträchtigen.The silencer is part of the fan housing as well as in the Usually supporting structure for the storage of the drive motor and the impeller. The inner limitation of the muffler is preserved preferably circular cross-section and, comprises the impeller in a small amount Distance. The outer outline of the fan can be made according to practical considerations, especially with regard to number and arrangement the transverse walls. However, it must always be noted that the absolute flow velocity is outward decreases, so that the flow noise of the escaping into the open air Medium does not affect the effect of the silencer.

Je nach Anwendungszweck und Kennlinie des Ventilators kann von der Idealform des Leitrades mehr oder weniger abgewichen werden, indem Umlenkverluste zum Teil zugelassen werden, um besonders kompakt zu bauen. Die Stoßverluste lassen sich aber auch hier weitgehend vermeiden durch Ansatz der Querwände in Strömungsrichtung. Auch ohne Schalldämpfer treten an Radialventilatoren ge-: wisse Stoßverluste am Austritt auf, weil auf konstruktiv bedingte Stütz- und Befestigungselemente, die den austretenden Förderstrom einengen, nicht verzichtet werden kann. Die Querwände beeinflussen neben dem Druckverlust auch die Dämpfung. Ihre Anzahl sollte kleiner als die Schaufelzahl des Laufrades sein.Depending on the application and the characteristic curve of the fan, from the ideal shape of the stator is more or less deviated from, by allowing deflection losses in part, in order to build a particularly compact building. But the shock losses can also be reduced here largely avoided by attaching the transverse walls in the direction of flow. Even without a silencer, centrifugal fans can: know shock losses at the outlet because of construction-related Supporting and fastening elements, which restrict the exiting flow, cannot be dispensed with. In addition to the pressure loss, the transverse walls also affect the damping. Your number should be smaller than the number of blades on the impeller.

Einen Radialventilator mit gemäß obigen Ausführungen produktionstechnisch vereinfachtem Schalldämpfer zeigen Fig. 3 im Längsschnitt bzw. in Seitenansicht und Fig. 4 im Querschnitt normal zur Drehachse des Laufrades. Für das gezeichnete Beispiel ist angenommen, daß die Radaustrittsströmung 30° gegen die Umfangsrich tung geneigt ist. Das Laufrad (3) ist in üblicher Weise fliegend gelagert auf der Welle des Motors (7), der sich über ein Befestigungsblech (8) auf den Schalldämpfer abstützt. Als Wetter- und Schallschutz dient eine Abdeckhaube (9). Im Bedarfsfall können zusätzlich Umlenkschaüfeln (10) angeordnet werden, deren KrümmungA centrifugal fan with a silencer that has been simplified in terms of production technology in accordance with the above explanations is shown in FIG. 3 in a longitudinal section or in side view and FIG. 4 in cross section normal to the axis of rotation of the impeller. For the example shown is assumed that the wheel outlet flow is 30 ° against the circumferential direction tion is inclined. The impeller (3) is flying in the usual way mounted on the shaft of the motor (7), which is supported by a mounting plate (8) is supported on the muffler. A cover (9) serves as weather and noise protection. If necessary, you can additionally deflection blades (10) are arranged, their curvature

. 5098 18/0663 - 4 -. 5098 18/0663 - 4 -

Richard Thienhaus GmbH Blatt Ji Richard Thienhaus GmbH sheet Ji

6830 Schwetzingen zur Anmeldung "Radialventilator"6830 Schwetzingen to register "centrifugal fan"

vom 15. 10. 1973from October 15, 1973

23541282354128

je nach Umlenkung des jeweiligen Stromfadens verschieden zu wählen ist. Die Verzögerung der Strömung wird im gezeichneten Beispiel durch eine Kanalerweiterung erreicht, die zwecks Vermeidung von Grenzschichtablösung und dadurch bedingten Druckverlusten 8° Erweiterungswinkel nicht überschreiten soll. Eine entsprechende Erweiterung ist auch an den Wänden (4) und (5) möglich, aber in der Regel nicht erforderlich.is to be selected differently depending on the deflection of the respective stream filament. The delay of the flow is shown in the drawing Example achieved by widening the duct in order to avoid the separation of boundary layers and the resulting pressure losses 8 ° extension angle should not exceed. A corresponding extension is also on the walls (4) and (5) possible, but usually not required.

In Fällen extrem großer Laufradbreite kann es aus schalltechnischen Gründen erforderlich sein, eine Mittelwand zwischen die parallelen Begrenzungswände (4) und (5) des Schalldämpfers zu setzen. Hieraus ergibt sich zwangsläufig ein Stoßverlust, der aber bei großen Ventilatoren leichter als bei kleinen zu verkraften ist.In cases of extremely large impeller width, it can be acoustical Reasons need to be a central wall between the parallel boundary walls (4) and (5) of the silencer set. This inevitably results in a loss of shock, which is easier to cope with with large fans than with small ones is.

Der Schalldämpferteil des Ventilators kann auch mit einem eigenen Gehäuse ausgerüstet werden und eignet sich dann zum nachträglichen Anbau an vorhandene Radialventilatoren. Dabei muß eine Anpassung an vorhandene Konstruktionen vorgenommen werden, woraus sich im allgemeinen ein größerer Abstand des Schalldämpfers vom Laufrad und eine andere Querschnittsform der Aussparung ergeben. Die Querwände des Schalldämpfers werden dann mit Vorteil so angeordnet, daß ihre Anströmkanten in Strömungsrichtung hinter den Stützen der Laufrad-Tragkonstruktion liegen.The muffler part of the fan can also have its own Housing can be equipped and is then suitable for subsequent Attachment to existing centrifugal fans. An adaptation to existing constructions must be made, This generally results in a greater distance between the silencer and the impeller and a different cross-sectional shape of the recess. The transverse walls of the muffler are then advantageously arranged so that their leading edges are behind in the direction of flow the supports of the impeller support structure.

509818/0 G 63 ~ 5 "509818/0 G 63 ~ 5 "

Claims (9)

Richard Thienhaus GmbH Blatt rRichard Thienhaus GmbH sheet r Schwetzingen .. . zur Anmeldung "Radialventilator"Schwetzingen ... to register "centrifugal fan" vom 15. 10. 1973from October 15, 1973 P atentansp rücke : Patent rights : /l./Radialventilator (1) mit druckseitig angeordnetem Schalldämpfer (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer das Laufrad (3) des Ventilators, nach Art eines Leitrades oder Leitringes umgibt./l./ Centrifugal fan (1) with a silencer on the pressure side (2), characterized in that the muffler is the impeller (3) of the fan, in the manner of a stator or Surrounds guide ring. 2. Radialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Breite des leitrad- oder leitringförmigen Schalldämpfers mindestens gleich der Austrittsbreite des Laufrades ist.2. Radial fan according to claim 1, characterized in that the clear width of the guide wheel or guide ring-shaped muffler is at least equal to the exit width of the impeller is. 3. Radialventilator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände (6) des Schalldämpfers nahe am Laufradumfang in Richtung der Radaustrittsströmung beginnen und nach außen in Form von Leitschaufeln verlaufen.3. Radial fan according to claim 1 and 2, characterized in that that the transverse walls (6) of the muffler begin close to the impeller circumference in the direction of the wheel outlet flow and after extend outside in the form of guide vanes. 4. Radialventilator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilatorgehäuse zugleich Tragkonstruktion für das Laufrad und den Antriebsmotor sowie Schutzgehäuse für den Schalldämpfer ist.4. Radial fan according to claim 1 to 3, characterized in that that the fan housing at the same time support structure for the impeller and the drive motor and protective housing for the Silencer is. 5. Radialventilator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Inkaufnahme geringfügiger Strömungsumlenkung eine sehr kompakte und fertigungsgerechte Bauform, beispielsweise mit quadratischem Grundriß und vier Querwänden erzielt wird.5. Radial fan according to claim 1 to 4, characterized in that that if you accept a slight deflection of the flow, a very compact and production-ready design, for example with square plan and four transverse walls is achieved. 6. Radialventilator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Umlenkung hinter dem Laufrad stetig erweiterte Kanäle mit einem Erweiterungswinkel von max. 8° anschließen.6. Radial fan according to claim 5, characterized in that steadily widened to the deflection behind the impeller Connect channels with an extension angle of max. 8 °. 7. Radialventilator nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schalldämpfer auf Querwände in Eorm von Leitschaufeln verzichtet wird.7. Radial fan according to claim 1, 2 and 4, characterized in that that in the muffler on transverse walls in Eorm of Guide vanes is dispensed with. ■ » 6■ -■ »6 ■ - 50 9 8 1 8/066350 9 8 1 8/0663 Richard Thienhaus CratH Blatt ^f Richard Thienhaus CratH sheet ^ f £830 Schwetzingfto zur Anmeldung "Radialventilator'£ 830 Schwetzingfto for registration 'centrifugal fan' vom 15. 10. 1973from October 15, 1973 8. Radialventilator nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er mit geringem Aufwand auch nachträglich aus einem herkömmlichen Ventilator und dem hier beschriebenen Schalldämpfer aufgebaut werden kann, indem am Innenrand des Schalldämpfers, der normalerweise kreisförmigen Querschnitt hat und das Laufrad eng umschließt, Aussparungen zur Aufnahme der vorhandenen Tragkonstruktion für Motor und Laufrad angeordnet sind.8. Radial fan according to claim 1 to 7, characterized in that that it can also be retrofitted from a conventional fan and the silencer described here with little effort can be built by placing on the inner edge of the muffler, which has normally circular cross-section and Closely encloses the impeller, recesses arranged to accommodate the existing support structure for the motor and impeller are. 9. Radialventilator nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei großer Austrittsbreite des Laufrades (3) zwischen die Außenwände (.4) und (5) eine dazu parallele, schallschluckende Zwischenwand mittig angeordnet wird.9. Radial fan according to claim 1 to 8, characterized in that that with a large exit width of the impeller (3) between the Outer walls (.4) and (5) a parallel, sound-absorbing partition is arranged in the middle. 5098 1 8/06635098 1 8/0663 Leer s e i t eBlank page
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