DE102004025104A1 - Blower e.g. for vehicle heater, has housing and over axis of rotation ring-like extending channel is provided within housing and wheel is swivellingly carried at housing and channel covered around axis of rotation of wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite des Gebläsegehäuses offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Bewegungsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu förderndem Medium in den Förderkanal, einen Austrittsbereich zum Austritt von entlang des Förderkanals gefördertem Medium aus dem Förderkanal, sowie in der Bewegungsrichtung der Förderschaufeln auf den Austrittsbereich folgend und dem Eintrittsbereich vorangehend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist.The The present invention relates to a fan, in particular combustion air blower for a vehicle heater, comprising a blower housing, a formed in the blower housing, about an axis of rotation extending in an annular manner and at an axial Side of the blower housing open delivery channel, a conveyor wheel, which on the fan housing the Covering conveyor channel and is rotatably supported about the rotation axis and a plurality of Having circumferentially successive conveyor blades, which upon rotation of the feed wheel in a direction of movement above the delivery channel move, an entry area for entry of promotional Medium in the delivery channel, an exit region for exit from along the delivery channel mined Medium from the delivery channel, as well as in the direction of movement of the conveyor blades on the exit area following and the entrance area in front of an interruption area, in which the conveyor channel is interrupted in the circumferential direction.
Derartige auch als Seitenkanalgebläse bekannte Gebläse werden eingesetzt, um in Fahrzeugheizgeräten, wie sie als Standheizungen oder Zuheizer verwendet werden, die erforderliche Verbrennungsluft in den Bereich einer Brennkammer zu fördern. Durch die Rotation des Förderrads wird zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich ein Druck aufgebaut. Im Austrittsbereich weist das zu fördernde Medium, also beispielsweise die Luft, dann einen erhöhten Druck auf und tritt dort zu dem mit dem Medium zu versorgenden Systembereich aus. Dabei besteht grundsätzlich das Problem, dass im Austrittsbereich die zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln begrenzten Volumina unter erhöhtem Druck stehendes zu förderndes Medium in den über dem Unterbrechungsbereich liegenden Abschnitt fördern. Beim Überstreichen des dem Eintrittsbereich zugewandten Ende des Unterbrechungsbereichs tritt eine Entspannung im Bereich dieser Volumina auf. Dabei expandiert das zunächst noch unter Druck eingeschlossene Medium im Eintrittsbereich, was neben einer Beeinträchtigung der Fördercharakteristik auch zu wahrnehmbaren Geräuschen führt. Auch die im Bereich des stromaufwärtigen, also dem Austrittsbereich zugewandten Endes des Unterbrechungsbereichs auftretenden Verwirbelungen beim Überstreichen des Unterbrechungsbereichs mit den Förderschaufeln und die am stromabwärtigen Endbereich entsprechend auftretenden Verwirbelungen beim Expansionsvorgang führen zur Geräuschentwicklung.such also as a side channel blower known blower are used to in vehicle heaters, such as auxiliary heaters or auxiliary heaters are used, the required combustion air to promote the area of a combustion chamber. Through the rotation of the feed wheel enters between the entry area and the exit area Pressure built up. In the exit area has to be promoted Medium, so for example the air, then an increased pressure and enters the system area to be supplied with the medium there out. It basically exists the problem is that in the exit area the between two in the circumferential direction successive conveyor blades limited volumes under increased Pressure to be promoted Medium in the over Promote the interruption area. When painting over of the entry area facing the end of the interruption area relaxation occurs in the range of these volumes. It expands the first still trapped under pressure medium in the inlet area, which in addition to an impairment the funding characteristic also to perceptible noises leads. Also in the area of the upstream, so the exit area facing the end of the interruption area occurring turbulence when painting over the interruption area with the conveyor blades and at the downstream end portion accordingly occurring turbulence in the expansion process lead to Noise.
Ein weiteres Problem bei derartigen Gebläsen im Einsatz als Verbrennungsluftgebläse ist, dass diese bzw. die Förderräder derselben oftmals durch den gleichen Antriebsmotor zur Drehung angetrieben werden, wie ein zugeordnetes Förderrad eines Heizluftgebläses. Beide Förderräder drehen sich also grundsätzlich mit der gleichen Drehzahl, so dass bedingt durch die Ausgestaltung der beiden Gebläse an sich, also des Verbrennungsluftgebläses und des Heizluftgebläses, und weiterhin bedingt durch die Drehzahl sowohl die Menge der in eine Brennkammer einzuspeisenden Verbrennungsluft als auch die Menge der durch einen Wärmetauscher geförderten Heizluft festgelegt sind. Eine von der Drehzahl und somit voneinander unabhängige Einstellbarkeit der beiden Gebläse ist nicht gegeben. Würde hier also beispielsweise eine Verringerung der Heizleistung durch entsprechende Anpassung der Verbrennungsluftströmung erforderlich sein, würde dies auch die durch den Wärmetauscher geleitete Heizluftströmung beeinflussen.One Another problem with such blowers in use as combustion air blower, that this or the conveyor wheels of the same often driven by the same drive motor for rotation, like an associated conveyor wheel a hot air blower. Both conveyor wheels turn So basically at the same speed, so due to the design the two fans in itself, ie the combustion air blower and the Heizluftgebläses, and Furthermore, due to the speed of both the amount of in one Combustion chamber to be fed combustion air and the amount through a heat exchanger subsidized heating air are fixed. One of the speed and thus independent of each other adjustability the two fans is not given. Would So here, for example, a reduction in heating power appropriate adjustment of the combustion air flow would be required, this would also through the heat exchanger guided heating air flow influence.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, vorzusehen, bei welchem bei verbesserter Einstellbarkeit der Förderleistung die durch den Unterbrechungsbereich generierten Probleme deutlich gemindert sind.It the object of the present invention is a fan, in particular Combustion air blower for a Vehicle heater, to provide, in which with improved adjustability of the capacity the problems generated by the interruption area clearly are reduced.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Ge bläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite des Gebläsegehäuses offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Bewegungsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu förderndem Medium, z. B. Luft, in den Förderkanal, einen Austrittsbereich zum Austritt von entlang des Förderkanals gefördertem Medium aus dem Förderkanal, in der Bewegungsrichtung der Förderschaufeln auf den Austrittsbereich folgend und dem Eintrittsbereich vorangehend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, sowie eine Verbindungskanalanordnung, welche über den Unterbrechungsbereich hinweg eine Verbindung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich herstellt.According to one First aspect of the present invention, this object is achieved by a fan, in particular combustion air blower for a vehicle heater, comprising a blower housing, a trained in the Ge blower housing, about an axis of rotation extending in an annular manner and at an axial Side of blower housing open Delivery channel, a conveyor wheel, which on the fan housing the Covering conveyor channel and is rotatably supported about the rotation axis and a plurality of Having circumferentially successive conveyor blades, which upon rotation of the feed wheel in a moving direction over the conveyor channel move, an entry area for entry of promotional Medium, e.g. As air, in the delivery channel, an exit region for exit from along the delivery channel promoted medium from the conveyor channel, in the direction of movement of the conveyor blades following the exit area and preceding the entry area an interruption area in which the conveying channel in the circumferential direction is interrupted, and a connection channel arrangement, which over the Interrupt area a connection between the exit area and the inlet area.
Durch das Bereitstellen der Verbindungskanalanordnung wird eine direkte strömungstechnische Verbindung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich geschaffen. Somit kann in definierter Art und Weise ein Druckausgleich geschaffen werden, der die Probleme, die mit der spontanen Expansion der zunächst unter Druck gehaltenen Volumina in Verbindung stehen, deutlich mindert.By providing the connection channel arrangement, a direct fluidic connection between the outlet region and the inlet region is created. Thus, in defined In this way, a pressure equalization can be created that significantly reduces the problems associated with the spontaneous expansion of the initially pressurized volumes.
Das Vorsehen der Verbindungskanalanordnung führt weiterhin zu einer Strömungsverbindung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich, die selbstverständlich eine Minderung der Förderleistung zur Folge hat. Ein Teil des geförderten und unter Druck stehenden Mediums, der bei nicht vorhandener Verbindungskanalanordnung aus dem Austrittsbereich abgeführt werden würde, gelangt in den Eintrittsbereich, so dass bei gleicher Drehzahl eine geringere Fördermenge am Austrittsbereich austreten wird. Dies wiederum hat die Konsequenz, dass durch Einstellung der Geometrie, beispielsweise des Querschnitts, der Verbindungskanalanordnung vorgegeben werden kann, wie groß die „Leckage" zwischen Austrittsbereich und Eintrittsbereich ist, so dass zur Anpassung an die gewünschten Betriebsverhältnisse, beispielsweise eine vorgegebene Betriebsdrehzahl für das Förderrad, durch Auswahl der Geometrie bzw. der Strömungsverhältnisse der Verbindungskanalanordnung definiert auch die Förderleistung eingestellt werden kann. Letztendlich hat also die Verbindungskanalanordnung die Wirkung einer beispielsweise dem Eintrittsbereich oder dem Austrittsbereich vorgeschalteten Drossel, die von Haus aus die Fördermenge reduziert.The Provision of the connection channel arrangement further leads to a flow connection between the exit area and the entrance area, which of course one Reduction of the delivery rate entails. Part of the funded and under pressure medium, the absence of the connecting channel arrangement discharged from the exit area would be enters the inlet area, so that at the same speed lower flow rate will emerge at the exit area. This in turn has the consequence that by adjusting the geometry, for example the cross-section, the connection channel arrangement can be specified, how large the "leakage" between the exit area and Entry area is, allowing for adaptation to the desired Operating conditions, for example, a predetermined operating speed for the feed wheel, by selecting the geometry or the flow conditions of the connecting channel arrangement also defines the delivery rate can be adjusted. So finally has the connection channel arrangement the effect of, for example, the entrance area or the exit area upstream throttle, which reduces the delivery rate by itself.
Eine besonders effiziente Minderung der Geräusche und Verwirbelungen kann dadurch bereitgestellt werden, dass der Unterbrechungsbereich eine im Bereich der axialen Seite des Gebläsegehäuses liegende, dem Förderrad zugewandte Unterbrecheroberseite aufweist und dass die Verbindungskanalanordnung in dem Unterbrechungsbereich nahe der Unterbrecheroberseite sich erstreckend ausgebildet ist. Die Unterbrecheroberseite bzw. das diese bereitstellende Bauteil kann somit an zwei Seiten umströmt werden, nämlich einmal im Bereich der Verbindungskanalanordnung und einmal im Bereich der zwischen den Förderschaufeln eingeschlossenen Volumina. Dies mindert nicht nur die Expansionsstöße, sondern auch die an den Endbereichen des Unterbrechungsbereichs entstehenden Verwirbelungen.A particularly efficient reduction of noise and turbulence can be provided by the interruption area in the Area of the axial side of the blower housing lying, the feed wheel facing the breaker top and that the connection channel arrangement in the interruption area near the breaker top itself is formed extending. The breaker top or the this providing component can thus be flowed around on two sides, namely once in the area of the connection channel arrangement and once in the area the between the conveyor blades enclosed volumes. This not only reduces the expansion bumps, but also the resulting at the end portions of the interruption area Turbulences.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Unterbrechungsbereich eine die Unterbrecheroberseite bereitstellende und die Verbindungskanalanordnung überdeckende Abdeckplatte umfasst.For example can be provided that the interruption area a the breaker top providing and covering the connection channel arrangement Cover plate includes.
Um die Strömungsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem die Verbindungskanalanordnung durchströmenden Medium und dem im Bereich der Volumina zwischen den Förderschaufeln geförderten Medium so gering als möglich zu halten, wird vorgeschlagen, dass ein Strömungsquerschnitt der Verbindungskanalanordnung in Richtung zum Eintrittsbereich hin abnimmt. Die Verjüngung in Richtung zum Eintrittsbereich hin sorgt für eine Beschleunigung der Strömung.Around the flow velocity difference between the medium flowing through the connecting channel arrangement and in the area the volumes between the conveyor blades subsidized medium as low as possible It is proposed that a flow cross-section of the connection channel arrangement decreasing towards the entrance area. The rejuvenation in Direction to the entrance area provides an acceleration of the flow.
Bei einer baulich besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass der Unterbrechungsbereich eine im Bereich der axialen Seite des Gebläsegehäuses liegende, dem Förderrad zugewandte Unterbrecheroberseite aufweist und dass die Verbindungskanalanordnung an der Unterbrecheroberseite wenigstens eine zum Förderrad hin offene Einsenkung aufweist, wobei hier vorzugsweise an der Unterbrecheroberseite eine Mehrzahl von Einsenkungen eine rillenartige Struktur bildet. Eine derartige Einsenkungsstruktur, die sich praktisch über den gesamten Unterbrechungsbereich hinweg erstreckt, stellt ebenfalls eine Verbindung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich her und kann beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung leicht hergestellt werden, ohne dass zusätzliche Bauteile eingesetzt werden müssten.at a structurally particularly easy to implement embodiment can be provided that the interruption area in the area the axial side of the blower housing lying, the conveyor wheel facing the breaker top and that the connection channel arrangement at least one to the conveyor wheel on the breaker top has open recess, wherein here preferably at the top of the breaker a A plurality of depressions forms a groove-like structure. A Such depression structure, which is practically on the entire interruption range extends as well a connection between the exit area and the entry area and can, for example, by machining easily be prepared without additional components used would have to be.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Gebläse, insbesondere Verbrennungsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, umfassend ein Gebläsegehäuse, einen in dem Gebläsegehäuse ausgebildeten, um eine Drehachse sich ringartig erstreckenden und an einer axialen Seite des Gebläsegehäuses offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal überdeckend und um die Drehachse drehbar getragen ist und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Förderschaufeln aufweist, welche bei Drehung des Förderrads sich in einer Bewegungsrichtung über dem Förderkanal bewegen, einen Eintrittsbereich zum Eintritt von zu förderndem Medium in den Förderkanal, einen Austrittsbereich zum Austritt von entlang des Förderkanals gefördertem Medium aus dem Förderkanal, sowie in der Bewegungsrichtung der Förderschaufeln auf den Austrittsbereich folgend und dem Eintrittsbereich vorangehend einen Unterbrechungsbereich, in welchem der Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei der Unterbrechungsbereich eine im Bereich der axialen Seite des Gebläsegehäuses liegende, dem Förderrad zugewandte Unterbrecheroberseite aufweist und an der Unterbrecheroberseite wenigstens eine zum Förderrad hin offene und zum Eintrittsbereich hin führende Einsenkung vorgesehen ist.According to one Another aspect of the present invention is the aforementioned Task solved through a fan, in particular combustion air blower for a vehicle heater, comprising a blower housing, a formed in the blower housing, about an axis of rotation extending in an annular manner and at an axial Side of blower housing open Delivery channel, a conveyor wheel, which on the fan housing the Covering conveyor channel and is rotatably supported about the rotation axis and a plurality of Having circumferentially successive conveyor blades, which upon rotation of the feed wheel in a moving direction over the conveyor channel move, an entry area for the entry of medium to be conveyed in the conveyor channel, an exit region for exit from along the delivery channel mined Medium from the delivery channel, as well as in the direction of movement of the conveyor blades on the exit area following and the entrance area in front of an interruption area, in which the conveyor channel is interrupted in the circumferential direction, wherein the interruption area a lying in the region of the axial side of the blower housing, the feed wheel facing breaker top and on the breaker top at least one to the conveyor wheel open towards the inlet and leading recess provided is.
Auch bei diesem Gebläse kommt die vorangehend bereits angesprochene Einsenkungsstruktur zum Einsatz, die jedoch nicht notwendigerweise sich über den gesamten Unterbrechungsbereich hinweg erstrecken muss. Von Bedeutung ist, dass über diese Einsenkungsstruktur eine Verbindung geschaffen ist, die vom Unterbrechungsbereich, nämlich der Unterbrecheroberseite, in Richtung zum Eintrittsbereich hin führt. Bewegen sich die zwischen zwei in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln eingeschlossenen und den Unterbrechungsbereich überstreichenden Volumina in den Bereich einer derartigen Einsenkung oder Einsenkungsstruktur, so findet bereits vor dem Überstreichen des eintrittsseitigen Endes des Unterbrechungsbereichs über diese Einsenkungsstruktur eine Verbindung zwischen dem zunächst noch eingeschlossenen Volumen und dem Eintrittsbereich statt. Durch diese Verbindung kann bereits eine gewisse Entspannung im Bereich dieses Volumens bzw. dieser Volumina vorgesehen werden, so dass dann beim Erreichen des eintrittsseitigen Endbereichs des Unterbrechungsbereichs das Auftreten zu starker Entspannungsstöße vermieden werden kann.Also in this fan, the above-mentioned depression structure is used, which, however, does not necessarily have to extend over the entire interruption range. It is important that a connection is created via this depression structure, that from the interruption area, namely the breaker top, towards the entrance area leads out. If the volumes trapped between two circumferentially immediately consecutive conveying blades and sweeping over the interrupting region move in the region of such a depression or depression structure, a connection between the volume initially entrapped and that already occurs over the depression structure via the depression structure before the entry side end of the interruption region Entry area instead. By this connection, a certain relaxation can already be provided in the area of this volume or of these volumes, so that the occurrence of excessive relaxation shocks can then be avoided when reaching the entry-side end region of the interruption region.
Insbesondere dann, wenn bei dieser Ausgestaltung die wenigstens eine Einsenkung wiederum eine Strömungsverbindung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich herstellt, kann wieder eine definierte Leckage erzeugt werden, die in einfacher Art und Weise die Einstellbarkeit der Förderleistung bei vorgegebener Drehzahl oder vorgegebenem Betriebspunkt eines derartigen Gebläses gestattet.Especially when, in this embodiment, the at least one depression again a flow connection between the exit area and the entry area, Again, a defined leakage can be generated, which is easier Way the adjustability of the capacity at a given Speed or predetermined operating point of such a blower allowed.
Auch bei dieser erfindungsgemäßen Variante kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass an der Unterbrecheroberseite eine Mehrzahl von Einsenkungen eine rillenartige Struktur bildet.Also in this variant according to the invention may preferably be provided that on the breaker top a plurality of depressions forms a groove-like structure.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Drawings described in detail. It shows:
Die
In
einem Eintrittsbereich
Zwischen
dem Eintrittsbereich
Um
die durch diese Entspannung induzierten Entspannungsstöße und auch
die durch Verwirbelung am eintrittsseitigen Endbereich
Die
Geometrie bzw. der Querschnitt der Verbindungskanalanordnung
Weiter
kann die Wirkung der Verbindungskanalanordnung
Eine
alternative Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Gebläses
In
Ebenso
wie bei allen vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen wird
auch bei der Ausgestaltungsform gemäß
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