DE102016113589A1

DE102016113589A1 - blower

Info

Publication number: DE102016113589A1
Application number: DE102016113589.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Schmidt; Roland Keber; Jan Kopper; Martin Deininger
Original assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Current assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25
Also published as: CN207178292U; EP3273066B1; DE202017103890U1; EP3273066A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gebläserad mit einer Deckscheibe (2) und einer Tragscheibe (3) sowie einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe (2) und der Tragscheibe (3) über den Umfang des Gebläserads verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln (4), wobei an der Tragscheibe (3) an einer Rotationsachse des Gebläserads (1) eine Nabe (5) ausgebildet ist und die Deckscheibe (2) eine sich um die Rotationsachse erstreckende axiale Einlassöffnung (6) aufweist, wobei die Gebläseradschaufeln (4) jeweils einen radial innen endenden Schaufelabschnitt (7) aufweisen, in dem die Schaufelkanten (8) zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen und sich in axialer Richtung bis zur Tragscheibe (3) erstrecken, wobei die Tragscheibe (3) einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt (9) bildet, in dem die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln (4) an der Tragscheibe (3) anliegen, wobei eine gesamte radiale Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts (9) geringer ist als diejenige der einzelnen Gebläseradschaufeln (4).The invention relates to an impeller with a cover disk (2) and a support disk (3) and a plurality between the cover disk (2) and the support disk (3) distributed over the circumference of the impeller distributed impeller blades (4), wherein on the support disk (3 in that a hub (5) is formed on an axis of rotation of the impeller (1) and the cover disc (2) has an axial inlet opening (6) extending around the axis of rotation, the fan impellers (4) each having a radially inwardly ending blade section (7) in that the blade edges (8) extend at least in sections arcuately and extend in the axial direction to the support disk (3), wherein the support disk (3) forms a radially extending blade edge covering portion (9) in which the axial end edges of Impeller blades (4) on the support disc (3) abut, wherein a total radial length of the blade edge covering portion (9) g eringer is the one of the individual impeller blades (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläserad mit einer Deckscheibe und einer Tragscheibe sowie einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe und der Tragscheibe über den Umfang des Gebläserads verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln. Das Gebläserad wird vornehmlich als Radialgebläserad ausgebildet und bei Radialgebläsen eingesetzt.The invention relates to an impeller with a cover plate and a support disk and a plurality between the cover disk and the support disk distributed over the circumference of the impeller arranged impeller blades. The impeller is primarily designed as a radial impeller and used in radial blowers.

Derartige Gebläseräder sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2006/013067 A2 verschiedene Ausführungen von Gebläserädern, mit und ohne Tragscheibe.Such impellers are known from the prior art. For example, the WO 2006/013067 A2 different versions of impellers, with and without support disc.

Die bekannten Gebläseräder funktionieren in der Praxis sehr gut und erreichen einen hohen Wirkungsgrad bei geringer Geräuschbildung. Die Anforderungen an die Gebläseräder steigen diesbezüglich jedoch stetig weiter, so dass es Aufgabe der Erfindung ist, die bekannten Gebläseräder derart weiterzubilden, dass eine noch effizientere Förderung von Luft/Gasen oder Gasgemischen bei geringen Herstellungskosten erreicht werden kann.The known impellers work very well in practice and achieve high efficiency with low noise. However, the requirements of the impellers continue to increase in this respect, so that it is an object of the invention to further develop the known impellers so that an even more efficient delivery of air / gases or gas mixtures can be achieved at low production costs.

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

Erfindungsgemäß wird ein Gebläserad mit einer Deckscheibe und einer Tragscheibe sowie einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe und der Tragscheibe über den Umfang des Gebläserads verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln vorgeschlagen, wobei an der Tragscheibe an einer Rotationsachse des Gebläserads eine Nabe ausgebildet ist und die Deckscheibe eine sich um die Rotationsachse erstreckende axiale Einlassöffnung aufweist. Die Gebläseradschaufeln weisen jeweils einen radial innen endenden Schaufelabschnitt auf, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen und sich in axialer Richtung bis zur Tragscheibe erstrecken. Die Tragscheibe bildet einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt, in dem die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln an der Tragscheibe anliegen, wobei eine gesamte radiale Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts geringer ist als diejenige der einzelnen Gebläseradschaufeln.According to the invention, an impeller with a cover disk and a support disk and a plurality between the cover disk and the support disk distributed over the circumference of the impeller arranged impeller blades is proposed, wherein on the support disk on a rotational axis of the impeller, a hub is formed and the cover disk is a about the axis of rotation having extending axial inlet opening. The impeller blades each have a radially inwardly ending blade section, in which the blade edges extend at least in sections arcuately and extend in the axial direction to the support disk. The support disc forms a radially extending blade edge covering portion in which the axial end edges of the fan wheel blades abut against the support disk, wherein an entire radial length of the blade edge covering portion is smaller than that of the individual impeller blades.

Die zumindest abschnittsweise bogenförmigen radial innen endenden Schaufelabschnitten der Gebläseradschaufeln liegen im Bereich der Einlassöffnung und werden im Betrieb des Gebläserads unmittelbar von der Strömung angeströmt. Die Kombination dieser geometrischen Formgebung der radial innen endenden zumindest abschnittsweise bogenförmigen Schaufelabschnitte mit dem gegenüber der radialen Länge der einzelnen Gebläseradschaufeln verkürzten radialen Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt der Tragscheibe wird der aerodynamische Wirkungsgrad durch eine Reduzierung der Strömungsverluste messbar gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Gebläserädern erhöht.The at least partially arcuate radially inwardly ending vane sections of the impeller blades are in the region of the inlet opening and are directly impinged by the flow during operation of the impeller. The combination of this geometric shape of the radially inwardly ending at least partially arcuate blade sections with the relative to the radial length of the individual impeller blades shortened radial blade edge covering portion of the support disc, the aerodynamic efficiency is increased by reducing the flow losses measurable over known from the prior art impellers.

In einer vorteilhaften Ausführung liegen die Schaufelkanten der Gebläseradschaufeln in dem radial innen endenden Schaufelabschnitt jeweils frei und sind von der Deckscheibe unbedeckt. Die Strömung trifft nach dem Eintritt durch die Einlassöffnung somit direkt auf die speziell geformten radial innen endenden Schaufelabschnitte der Gebläseradschaufeln, deren bogenförmiger Abschnitt konvex nach innen weisend gebogen ist. Vorteilhafterweise sind alle Gebläseradschaufeln vorwärts- oder rückwärtsgekrümmt und bezüglich der Form jeweils identisch ausgebildet.In an advantageous embodiment, the blade edges of the fan wheel blades are each exposed in the radially inwardly ending blade section and are uncovered by the cover disk. The flow thus hits after entry through the inlet opening directly to the specially shaped radially inwardly ending vane sections of the impeller blades whose arcuate portion is bent convexly inwardly. Advantageously, all impeller blades are curved forwards or backwards and formed identically with respect to the mold.

In einer aus strömungstechnischer sowie fertigungstechnischer Sicht günstigen Variante ist das Gebläserad dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitts der Tragscheibe geringer ist als der Durchmesser der Einlassöffnung der Deckscheibe. Bei axialer Draufsicht auf die Einlassöffnung ist somit der Umfangsrand dieses Abschnitts der Tragscheibe erkennbar. Das Gebläserad wird vorteilhafterweise einteilig ausgebildet. Bevorzugtes Material ist Kunststoff.In a favorable from a fluidic and manufacturing point of view variant, the impeller is characterized in that the diameter of the adjoining the axis of rotation portion of the support plate is smaller than the diameter of the inlet opening of the cover plate. In axial plan view of the inlet opening thus the peripheral edge of this portion of the support disc is recognizable. The impeller is advantageously formed in one piece. Preferred material is plastic.

Ferner ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Deckscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt gesehen axial geradlinig verlaufen.Furthermore, in one embodiment variant, the fan wheel blades in the respective radially inward-ending blade section, in which the blade edges extend arcuately at least in sections, have a blade edge section adjoining the cover disk, in which the blade edges extend in an axially rectilinear manner when viewed in a lateral cross-section.

Zusätzlich oder alternativ wird vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Tragscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt gesehen radial geradlinig verlaufen.Additionally or alternatively it is provided that the impeller blades in each radially inwardly ending blade section, in which the blade edges are at least partially arcuate, have a blade edge portion adjacent to the support disk, in which the blade edges in a lateral cross section are radially rectilinear.

In einer weiter alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Deckscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt geradlinig in einem Winkel gegenüber einer Radialebene verlaufen, der größer als Null, vorzugsweise in einem Bereich von 10–30° ist.In a further alternative embodiment provided that the impeller blades in each radially inner end of the blade section, in which the blade edges are at least partially arcuate, have a blade adjacent the edge plate edge portion in which the blade edges in a lateral cross-section straight at an angle to a radial plane, which is greater than zero , preferably in a range of 10-30 °.

Zusätzlich oder alternativ zur vorstehend beschriebenen Ausführung wird in einer Ausführung vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Tragscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt geradlinig in einem Winkel gegenüber einer Axialebene verlaufen, der größer als Null, vorzugsweise in einem Bereich von 10–30° ist.In addition or as an alternative to the embodiment described above, it is provided in one embodiment that the impeller blades in each radially inwardly ending blade section, in which the blade edges are curved at least in sections, have a blade edge section adjoining the carrier disk, in which the blade edges are rectilinear in a lateral cross section an angle with respect to an axial plane which is greater than zero, preferably in a range of 10-30 °.

Die Gebläseradschaufeln weisen demzufolge im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt stets einen bogenförmigen, nach innen gerichteten konvexen Abschnitt auf, der sich entweder unmittelbar an die Tragscheibe und/oder Deckscheibe anschließt. Oder es wird zusätzlich ein an die Tragscheibe und/oder an die Deckscheibe angrenzender Schaufelkantenabschnitt vorgesehen, der sich zwischen dem bogenförmigen Abschnitt und der Trag- und/oder Deckscheibe erstreckt. Der an die Tragscheibe angrenzende Schaufelkantenabschnitt verläuft geradlinig parallel oder geneigt zur Rotationsachse bzw. einer Axialebene. Der an die Deckscheibe angrenzende Schaufelkantenabschnitt verläuft geradlinig parallel oder geneigt zu einer Radialebene.Consequently, the fan wheel blades always have an arcuate, inwardly directed convex portion in the respectively radially inwardly ending blade section, which adjoins either directly to the carrier disk and / or cover disk. Or it is additionally provided on the support disc and / or on the cover disc adjacent blade edge portion which extends between the arcuate portion and the support and / or cover plate. The blade edge section adjoining the carrier disk runs in a straight line parallel or inclined to the rotation axis or an axial plane. The blade edge section adjoining the cover plate extends in a straight line parallel or inclined to a radial plane.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen ist strömungstechnisch günstig, wenn die Länge F1 des an die Deckscheibe angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts gegenüber einer maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt in einem Bereich liegt, dass gilt 0 ≤ F1/b1 ≤ 0,75.In the embodiments described above, it is favorable in terms of flow if the length F1 of the rectilinear blade edge section adjoining the cover disc is in a range from a maximum axial height b1 of the fan wheel blades in the radially inward-ending blade section such that 0 ≦ F1 / b1 ≦ 0, 75th

Ferner ist strömungstechnisch vorteilhaft, wenn eine Länge F2 des an die Tragscheibe angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts gegenüber einer maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt in einem Bereich liegt, dass gilt 0 < F2/b1 ≤ 0,75.Furthermore, it is advantageous in terms of flow when a length F2 of the rectilinear blade edge section adjoining the carrier disc is in a range from a maximum axial height b1 of the fan wheel blades in the respective radially inwardly ending blade section such that 0 <F2 / b1 ≦ 0.75.

In einer alternativen Ausführungsvariante des Gebläserads erstreckt sich der jeweils bogenförmig verlaufende Abschnitt der Schaufelkanten des jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitts bis an die Deckscheibe und/oder die Tragscheibe. Dann wird auf geradlinig verlaufende Schaufelkantenabschnitte verzichtet.In an alternative embodiment variant of the fan wheel, the respectively arcuate section of the blade edges of the respective radially inwardly ending blade section extends as far as the cover disk and / or the support disk. Then it is dispensed with rectilinear blade edge portions.

Bei einem strömungstechnisch ferner günstigen Ausführungsbeispiel des Gebläserads ist vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln und der maximalen Höhe H1 zwischen dem Einlassöffnungsrand und der axialen Innenfläche der Tragscheibe in einem Bereich liegt, dass gilt 0,6 ≤ b1/H1 ≤ 0,9.In a fluidically advantageous embodiment of the impeller is provided that the ratio between the maximum axial height b1 of the impeller blades and the maximum height H1 between the inlet opening edge and the axial inner surface of the support disk is in a range that is 0.6 ≤ b1 / H1 ≤ 0.9.

In einer Weiterbildung des Gebläserads wird vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen einer Länge A1, über welche die Gebläseradschaufeln an einem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe anliegen, und dem Gebläseraddurchmesser D in einem Bereich liegt, dass gilt 0,02 ≤ A1/D ≤ 0,25. Soweit die Gebläseradschaufeln geradlinig verlaufen entspricht die Länge A1 einer Geraden, bei gekrümmten Gebläseradschaufeln bestimmt sich die Länge A1 über das Linienintergral.In a further development of the fan wheel, it is provided that the ratio between a length A1, via which the fan wheel blades rest on a section of the carrier disk adjoining the axis of rotation, and the fan wheel diameter D lies in a range such that 0.02 ≦ A1 / D ≤ 0.25. As far as the impeller blades are rectilinear, the length A1 corresponds to a straight line, in the case of curved fan impellers the length A1 is determined by the line intergral.

Zur verbesserten Herstellbarkeit des Gebläserads weisen die Gebläseradschaufeln einen Anbindungsabschnitt an die Deckscheibe auf, wobei der Anbindungsabschnitt in einer axialen Draufsicht radial durch die Schaufel geschnitten eine Breite t2 und die Gebläseradschaufeln in einer axialen Draufsicht im radial innen endenden Schaufelabschnitt eine Breite t1 aufweisen, und bezüglich des Verhältnisses der Breiten gilt 0,16 ≤ t1/t2 ≤ 0,8.For improved manufacturability of the impeller, the impeller blades have a connection portion to the cover plate, wherein the connection portion in an axial plan view radially through the blade cut a width t2 and the impeller blades in an axial plan view in the radially inner end blade portion has a width t1, and with respect Ratio of the widths is 0.16 ≦ t1 / t2 ≦ 0.8.

In einer Weiterbildung weist die Tragscheibe einen Ring auf, der sich in radialer Richtung beabstandet zu einem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe anschließt, wobei die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln an dem Ring der Tragscheibe anliegen und von diesem axial überdeckt sind. Der Ring bildet einen Anteil der gesamten radialen Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts. Durch den Abstand zum radial weiter innen liegenden Abschnitt der Tragscheibe ist sichergestellt, dass die axialen Schaufelkanten zumindest abschnittsweise von der Tragscheibe nicht überdeckt sind, um die strömungstechnischen erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen.In a further development, the support disk has a ring, which adjoins in the radial direction at a distance adjoining the axis of rotation portion of the support disk, wherein the axial end edges of the impeller blades rest against the ring of the support disk and are axially covered by this. The ring forms a portion of the entire radial length of the blade edge covering portion. By the distance to the radially inner portion of the support disk is ensured that the axial blade edges are at least partially not covered by the support disk to achieve the fluidic advantages of the invention.

Der Ring ist in einer vorteilhaften Variante am radialen Außenrand der Gebläseradschaufeln angeordnet und schließt bündig mit einer axial angrenzenden radialen Außenkante der Gebläseradschaufeln ab.The ring is arranged in an advantageous variant on the radial outer edge of the impeller blades and terminates flush with an axially adjacent radially outer edge of the impeller blades.

Das Gebläserad ist in einer Ausführungsvariante derart ausgebildet, dass sich die Gebläseradschaufeln in radialer Richtung über die Deckscheibe hinaus erstrecken.The impeller is designed in one embodiment such that the impeller blades extend in the radial direction beyond the cover plate.

In einer Weiterbildung des Gebläserads ist ferner vorgesehen, dass es radial kürzere Zwischenschaufeln aufweist, die ausschließlich an der Deckscheibe und dem Ring befestigt sind.In a further development of the impeller is also provided that it has radially shorter intermediate blades, which are attached exclusively to the cover plate and the ring.

Strömungstechnisch ist ferner eine Ausführungsvariante des Gebläserads vorteilhaft, bei der sich die Gebläseradschaufeln in axialer Draufsicht gesehen im radial innen endenden Schaufelabschnitt tangential zu einer Kreisebene um die Rotationsachse erstrecken.In terms of flow technology, a variant of the fan wheel is also advantageous, in which the fan wheel blades, seen in axial plan view, extend tangentially to a circular plane about the axis of rotation in the blade section ending radially inward.

Alle vorstehend beschriebenen Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich und nicht widersprüchlich ist. 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: All features described above can be combined as desired, as far as this is technically possible and not contradictory. Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 eine axiale Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des Gebläserads; 1 an axial plan view of an embodiment of the impeller;

2 eine Schnittansicht A-A aus 1; 2 a sectional view AA 1 ;

2a eine Schnittansicht durch die Rotationsachse des Gebläserads aus 1; 2a a sectional view through the axis of rotation of the impeller from 1 ;

3 eine Schnitt-Detailansicht X aus 1; 3 a sectional detail view X from 1 ;

4a eine erste Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt; 4a a first variant of the blade edges in the radially inwardly ending blade section;

4b eine zweite Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt; 4b a second variant of the blade edges in the radially inwardly ending blade section;

4c eine dritte Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt. 4c a third variant of the blade edges in the radially inwardly ending blade section.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch, wobei gleiche Bezugszeichen stets gleiche Teile benennen.The figures are by way of example schematically, wherein like reference numerals always designate like parts.

In den 1, 2 und 2a sind in einer axialen Draufsicht sowie in seitlichen Schnittansichten A-A und B-B ein Ausführungsbeispiel eines einteiligen Radial-Gebläserads 1 mit einer im Querschnitt gebogen verlaufenden Deckscheibe 2, einer Tragscheibe 3 und einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe 2 und der Tragscheibe 3 über den Umfang des Gebläserads 1 verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln 4 dargestellt. Das Gebläserad 1 weist in der Deckscheibe 2 eine axiale Einlassöffnung 6 zum Ansaugen von Luft und/oder Gasgemischen auf. An der radialen Außenseite des Gebläserads 1 befindet sich der Austritt 25 zum Ausblasen der Luft und/oder der Gasgemischen.In the 1 . 2 and 2a are in an axial plan view and in lateral sectional views AA and BB an embodiment of a one-piece radial impeller 1 with a cross-sectionally curved cover plate 2 , a support disc 3 and a plurality between the cover plate 2 and the support disk 3 over the circumference of the impeller 1 distributed arranged impeller blades 4 shown. The fan wheel 1 points in the cover disk 2 an axial inlet opening 6 for the intake of air and / or gas mixtures. At the radial outside of the impeller 1 is the exit 25 for blowing out the air and / or the gas mixtures.

Um die zentrale Rotationsachse erstreckt sich radial auswärts anteilig die Tragscheibe 3 in axialer Richtung konvex gebogen und bildet die Nabe 5 des Gebläserads 1. Am radialen Randabschnitt umschließt der Ring 16 die axial oder schräg zur Tragscheibe 3 gerichteten Stirnkanten der Gebläseradschaufeln 4 und bildet mithin einen radial außen liegenden beabstandeten Anteil der Tragscheibe.Around the central axis of rotation extends radially outwardly proportionately the support plate 3 bent convexly in the axial direction and forms the hub 5 the blower wheel 1 , At the radial edge portion of the ring encloses 16 the axial or oblique to the support disk 3 directed end edges of the fan wheel blades 4 and thus forms a radially outer spaced portion of the support disk.

Die Gebläseradschaufeln 4 weisen jeweils einen radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 auf, in dem die Schaufelkanten 8 abschnittsweise bogenförmig verlaufen und sich in axialer Richtung bis zur Tragscheibe 3 erstrecken und einstückig in diese übergehen. Die Tragscheibe 3 bildet mit dem Ring 16 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt 9, in dem die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln 4 von der Tragscheibe 3 jeweils überdeckt und einstückig mit ihr verbunden sind. Die gesamte radiale Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts 9 ist geringer als diejenige der einzelnen Gebläseradschaufeln 4, so dass die axialen Schaufelkanten in allen Abschnitten, in denen weder die Tragscheibe 3 noch der Ring 16 ausgebildet sind, unbedeckt sind und in axialer Richtung frei liegen. Die Gebläseradschaufeln 4 verlaufen im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 tangential zu einer gedachten Kreisebene um die Rotationsachse.The fan blades 4 each have a radially inwardly ending blade section 7 on, in which the blade edges 8th partially arcuate and in the axial direction to the support plate 3 extend and integrate in one piece. The support disk 3 forms with the ring 16 a blade edge covering portion extending in the radial direction 9 in which the axial end edges of the impeller blades 4 from the support disk 3 each covered and integrally connected to her. The entire radial length of the blade edge covering portion 9 is less than that of the individual impeller blades 4 , so that the axial blade edges in all sections where neither the support disc 3 still the ring 16 are formed, are uncovered and are exposed in the axial direction. The fan blades 4 extend in the radially inwardly ending blade section 7 tangent to an imaginary circle plane around the rotation axis.

Zwischen den sich durchgehend von der Tragscheibe 3 bis zum radialen Außenrand des Gebläserads 1 erstreckenden Gebläseradschaufeln 4 sind jeweils radial kürzere Zwischenschaufeln 24 vorgesehen, die ausschließlich mit dem Ring 16 und der Deckscheibe 2 verbunden sind. Die Zwischenschaufeln 24 sind mit ihrem radial innen liegenden Randabschnitt von einem radialen Außenrand des sich von der Nabe 5 nach radial außen erstreckenden Abschnitts der Tragscheibe 3 beabstandet.Between the continuously from the support disk 3 to the radial outer edge of the impeller 1 extending fan wheel blades 4 are each radially shorter intermediate blades 24 provided exclusively with the ring 16 and the cover disk 2 are connected. The intermediate blades 24 are with their radially inner edge portion of a radial outer edge extending from the hub 5 radially outwardly extending portion of the support disc 3 spaced.

Der in 2a nachvollziehbare Durchmesser D1 des sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitts der Tragscheibe 3 ist geringer als der Durchmesser D2 der Einlassöffnung 6 der Deckscheibe 2.The in 2a traceable diameter D1 of the adjoining the axis of rotation portion of the support plate 3 is less than the diameter D2 of the inlet opening 6 the cover disk 2 ,

Wie im Schnitt C der Detailansicht X gemäß 3 zu entnehmen, umfassen die Gebläseradschaufeln 4 einen Anbindungsabschnitt 15 an die Deckscheibe 2, in dem ihre Breite t2 größer ausgebildet ist als im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7, in dem sie eine Breite t1 aufweisen. Das Verhältnis von t1/t2 weist in der gezeigten Ausführung den Wert 0,6 auf. Der Anbindungsabschnitt 15 erstreckt sich radial auswärts über die gesamte Länge der Gebläseradschaufel 4 entlang der Deckscheibe 2.As in section C of the detail view X according to 3 refer to the fan blades 4 a connection section 15 to the cover disk 2 , in which its width t2 is formed larger than in the radially inwardly ending blade section 7 in which they have a width t1. The ratio of t1 / t2 in the embodiment shown is 0.6. The connection section 15 extends radially outwardly over the entire length of the fan blade 4 along the cover disk 2 ,

Unter Bezugnahme auf die 4a–4c werden drei alternative Ausführungsbeispiele der Schaufelkanten 8 im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 gezeigt. In Variante gemäß 4a weisen die Schaufelkanten 8 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 drei Schaufelkantenabschnitte auf. Der an die Deckscheibe 2 angrenzende Schaufelkantenabschnitt 10 verläuft geradlinig im Winkel α = 15° gegenüber einer ebenen gedachten Radialebene. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 10 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 13 ist bogenförmig und konvex nach radial innen, wobei seine Bogenform eine konstante Rundung aufweist. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 11 grenzt an die Tragscheibe 3 an und erstreckt sich geradlinig in einem Winkel β = 10° gegenüber einer gedachten Axialebene bzw. der Rotationsachse.With reference to the 4a - 4c will be three alternative embodiments of the blade edges 8th in the radially inwardly ending blade section 7 shown. In variant according to 4a have the blade edges 8th the fan blades 4 in each radially inwardly ending blade section 7 three blade edge sections on. The to the cover disk 2 adjacent blade edge section 10 runs straight at an angle α = 15 ° with respect to a plane imaginary radial plane. The at the blade edge section 10 immediately adjoining blade edge section 13 is arcuate and convex radially inward, with its arcuate shape has a constant rounding. Which to the blade edge section 13 immediately adjoining blade edge section 11 adjoins the support disc 3 and extends in a straight line at an angle β = 10 ° with respect to an imaginary axial plane or the axis of rotation.

Die Ausführungsvariante gemäß 4b ist identisch zu derjenigen aus 4a bis auf, dass sich die beiden Schaufelkantenabschnitte 10 und 11 radial bzw. axial geradlinig parallel zur gedachten Radialebene bzw. Axialebene erstrecken. In den Ausführungsvarianten gemäß 4a und 4b ist das Verhältnis der Länge F1 des an die Deckscheibe 2 angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts 10 gegenüber der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 bei einem Wert von 0,35 (4a) bzw. 0,45 (4b). Zudem ist das Verhältnis der Länge F2 des an die Tragscheibe 3 angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts 11 gegenüber der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 bei einem Wert von 0,25 (4a) bzw. 0,3 (4b). Die maximale Höhe b1 bestimmt dabei die Strömungseintrittshöhe von der Tragscheibe 3 in den sich radial anschließenden Gebläseradabschnitt mit frei liegenden axialen Schaufelkanten.The embodiment according to 4b is identical to the one out 4a except that the two blade edge sections 10 and 11 extend radially or axially in a straight line parallel to the imaginary radial plane or axial plane. In the embodiments according to 4a and 4b is the ratio of the length F1 of the cover plate 2 adjacent rectilinear blade edge portion 10 opposite the maximum axial height b1 of the fan wheel blades 4 in each radially inwardly ending blade section 7 at a value of 0.35 ( 4a ) or 0.45 ( 4b ). In addition, the ratio of the length F2 of the support disc 3 adjacent rectilinear blade edge portion 11 opposite the maximum axial height b1 of the fan wheel blades 4 in each radially inwardly ending blade section 7 at a value of 0.25 ( 4a ) or 0.3 ( 4b ). The maximum height b1 determines the flow inlet height of the support disk 3 in the radially adjoining impeller section with exposed axial blade edges.

Zudem liegt in beiden Varianten gem. 4a und 4b das Verhältnis zwischen der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 und der maximalen Höhe H1 zwischen dem Einlassöffnungsrand 14 und der axialen Innenfläche der Tragscheibe 3 bei einem Wert von 0,75.In addition, in both variants gem. 4a and 4b the ratio between the maximum axial height b1 of the impeller blades 4 and the maximum height H1 between the inlet opening edge 14 and the axial inner surface of the support disk 3 at a value of 0.75.

Gemäß der Ausführungsvariante nach 4c schließt sich der bogenförmige konvexe Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar an die Tragscheibe 3 an. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 10 grenzt an die Deckscheibe 2 an und erstreckt sich geradlinig in einem Winkel α = 15° gegenüber einer ebenen gedachten Radialebene. Die Rundung des bogenförmigen konvexen Schaufelkantenabschnitts 13 ist geringer als in den Ausführungen gemäß 4a und 4b.According to the embodiment according to 4c closes the arcuate convex blade edge portion 13 directly to the support disc 3 at. The at the blade edge section 13 immediately adjoining blade edge section 10 adjoins the cover disk 2 and extends in a straight line at an angle α = 15 ° relative to a plane imaginary radial plane. The rounding of the arcuate convex blade edge portion 13 is lower than in the embodiments according to 4a and 4b ,

In allen drei Ausführungen gemäß 4a–4c ist die auch in 1 gekennzeichnete Länge A1, über welche die Gebläseradschaufeln 4 an dem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe 3 anliegen. Das heißt, die Länge A1 bemisst sich entlang von dem freien innen liegenden Ende der Gebläseradschaufeln bis zum radialen Abschluss des mittig vorgesehenen Abschnitts der Tragscheibe 3 unter Außerachtlassung des Rings 16. In allen Ausführungen sind axial gerade Gebläseradschaufeln 4 verwendet. Das Verhältnis zwischen der Länge A1 und dem Gebläseraddurchmesser D nimmt einen Wert von A1/D = 0,12 ein.In all three versions according to 4a - 4c is also in 1 marked length A1, over which the impeller blades 4 at the section of the carrier disk adjoining the axis of rotation 3 issue. That is, the length A1 is measured along the free inner end of the impeller blades to the radial end of the centrally provided portion of the support disc 3 disregarding the ring 16 , In all versions are axially straight fan blades 4 used. The ratio between the length A1 and the fan diameter D assumes a value of A1 / D = 0.12.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2006/013067 A2 [0002]

Claims

Blower wheel with a cover disk ( 2 ) and a support disc ( 3 ) and a plurality between the cover plate ( 2 ) and the support plate ( 3 ) arranged over the circumference of the impeller distributed fan blades ( 4 ), wherein on the support disc ( 3 ) on an axis of rotation of the impeller ( 1 ) a hub ( 5 ) is formed and the cover plate ( 2 ) an axial inlet opening extending around the axis of rotation ( 6 ), characterized in that the impeller blades ( 4 ) each have a radially inwardly ending blade section ( 7 ), in which the blade edges ( 8th ) at least partially arcuate and extending in the axial direction to the support disc ( 3 ), wherein the support disc ( 3 ) has a radially extending blade edge covering portion (FIG. 9 ), in which the axial end edges of the impeller blades ( 4 ) on the support disk ( 3 ), wherein an entire radial length of the blade edge covering portion (FIG. 9 ) is lower than that of the individual impeller blades ( 4 ).

Fan wheel according to claim 1, characterized in that the blade edges of the fan blades ( 4 ) in the radially inwardly ending blade section (FIG. 7 ) are each exposed and from the cover plate ( 2 ) are uncovered.

Fan wheel according to claim 1 or 2, characterized in that a diameter (D1) of a subsequent to the axis of rotation portion of the support disc ( 3 ) is less than a diameter (D2) of the inlet opening of the cover disk ( 2 ).

Fan wheel according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the impeller blades ( 4 ) in each radially inwardly ending blade section ( 7 ), in which the blade edges extend at least in sections arcuately, one to the cover plate ( 2 ) adjacent blade edge portion ( 10 ), in which the blade edges are axially rectilinear when viewed in a lateral cross-section.

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller blades ( 4 ) in each radially inwardly ending blade section ( 7 ), in which the blade edges extend at least in sections arcuately, one to the support disc ( 3 ) adjacent blade edge portion ( 11 ), in which the blade edges are radially straight in a lateral cross section.

Fan wheel according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the impeller blades ( 4 ) in each radially inwardly ending blade section ( 7 ), in which the blade edges extend at least in sections arcuately, one to the cover plate ( 2 ) adjacent blade edge portion ( 10 ) in which the blade edges in a lateral cross-section straight at an angle (α) with respect to a radial plane which is greater than zero.

Fan wheel according to one of the preceding claims 1 to 3 and 6, characterized in that the impeller blades ( 4 ) in each radially inwardly ending blade section ( 7 ), in which the blade edges extend at least in sections arcuately, one to the support disc ( 3 ) adjacent blade edge portion ( 11 ) in which the blade edges in a lateral cross-section straight at an angle (β) with respect to an axial plane which is greater than zero.

Fan wheel according to one of the preceding claims 4 to 7, characterized in that a length F1 of the cover plate ( 2 ) adjacent rectilinear blade edge portion ( 10 ) with respect to a maximum axial height b1 of the impeller blades ( 4 ) in each radially inwardly ending blade section ( 7 ) is in a range such that 0 ≦ F1 / b1 ≦ 0.75.

Fan wheel according to one of the preceding claims 4 to 8, characterized in that a length F2 of the support disc ( 3 ) adjacent rectilinear blade edge portion ( 11 ) with respect to a maximum axial height b1 of the impeller blades ( 4 ) in the respective radially inwardly ending blade section is in a range such that 0 <F2 / b1 ≦ 0.75.

Fan wheel according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the respective arcuate portion ( 13 ) of the blade edges of the respective radially inwardly ending blade section ( 7 ) to the cover disc ( 2 ) and / or the carrier disc ( 3 ).

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio between a maximum axial height b1 of the fan wheel blades ( 4 ) and maximum height H1 between an inlet opening edge ( 14 ) and the axial inner surface of the support disc ( 3 ) is in a range such that 0.6 ≦ b1 / H1 ≦ 0.9.

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio between a length A1, over which the impeller blades ( 4 ) at a subsequent to the axis of rotation portion of the support disc ( 3 ), and the impeller diameter D is in a range such that 0.02 ≦ A1 / D ≦ 0.25.

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller blades ( 4 ) a connection section ( 15 ) to the cover plate ( 2 ), wherein the connection section ( 15 ) in an axial plan view, a width t2 and the fan blades ( 4 ) in an axial plan view in the radially inwardly ending blade section (FIG. 7 ) have a width t1, wherein a ratio of the widths is 0.16 ≦ t1 / t2 ≦ 0.8.

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the support disk ( 3 ) a ring ( 16 ), which is spaced in the radial direction to a subsequent to the axis of rotation portion of the support disc ( 3 ), wherein the axial end edges of the impeller blades ( 4 ) on the ring ( 16 ) of the support disc ( 3 ) and are axially covered by this, and wherein the ring ( 16 ) a part of the entire radial length of the blade edge covering portion (FIG. 9 ).

Blower according to the previous claim, characterized in that the ring ( 16 ) at the radial outer edge of the impeller blades ( 4 ) is arranged.

Blower wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller blades ( 4 ) in the radial direction over the cover disk ( 2 ).

Blower wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller blades ( 4 ) seen in an axial plan view in radially inwardly ending blade section ( 7 ) extend tangentially to a circle plane about the axis of rotation.

Fan wheel according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed in one piece.

Fan wheel according to one of the preceding claims 14 to 18, characterized in that it has radially shorter intermediate blades which exclusively on the cover plate ( 2 ) and the ring ( 16 ) are attached.