DE102018125768A1

DE102018125768A1 - Impeller und ventilator, der diesen nutzt

Info

Publication number: DE102018125768A1
Application number: DE102018125768.6A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Shoji
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20190120244A1; CN109695590A; CN109695590B; US10415584B2

Abstract

Ein Impeller für einen Zentrifugalventilator enthält eine Grundplatte, eine ringförmige Abdeckung, einen röhrenförmigen Einlasskanal, der den kreisförmigen Einlass der Abdeckung und die Grundplatte verbindet, und eine Mehrzahl von Blättern, die ringförmig um den röhrenförmigen Einlasskanal in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Jedes der Blätter enthält eine unter Druck stehende Fläche, eine Ansaugfläche, eine Vorderkante und eine Hinterkante. Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers wird ein Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche jedes der Blätter beginnend von der Vorderkante der unter Druck stehenden Fläche und sich zu der Hinterkante jedes der Blätter hin erstreckend zunehmend größer.

Description

HINTERGRUND
GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen einen Impeller für einen Zentrifugalventilator oder einen Diagonalventilator und einen Zentrifugalventilator oder einen Diagonalventilator, der den Impeller enthält. Genauer gesagt beziehen sich Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf eine Struktur und Ausgestaltung von Impellerblättern zur Verbesserung der Effizienz und des Geräuschpegels des Impellers.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Hochleistungs-Zentrifugalventilatoren werden in verschiedenen industriellen und Laboranwendungen genutzt, wie beispielsweise Heizungs-, Lüftungs- und Kühlsystemen. Die Leistungsfähigkeit und Attraktivität der Ventilatoren werden anhand der Effizienz und des Geräuschpegels des Ventilators, der während des Betriebs erzeugt wird, gemessen. Die Verbesserung der Ventilatoreffizienz verringert den Energiebedarf zum Betrieb des Ventilators und/oder erhöht den Ausgangsluftstrom und -druck.
KURZDARSTELLUNG
Die folgende Kurzdarstellung bietet eine vereinfachte Kurzdarstellung, um ein Grundverständnis einiger Aspekte der Vorrichtungen zu schaffen, die hierin besprochen werden. Diese Kurzdarstellung ist keine umfassende Übersicht der Vorrichtungen, die hierin besprochen werden. Sie soll keine kritischen Elemente identifizieren oder den Umfang derartiger Vorrichtungen eingrenzen. Ihr alleiniger Zweck ist es, einige Konzepte in einer vereinfachten Form als eine Einleitung zu der detaillierteren Beschreibung zu präsentieren, die später dargeboten wird.
Die Ventilatoreffizienz wird von einer Anzahl von Faktoren beeinflusst. Zum Beispiel kann die Effizienz eines Antriebsmechanismus, wie beispielsweise eines Motors, und die Drehzahl des Motors und der Blätter oder Schaufeln, die Energieeffizienz des Ventilators beeinflussen. Die vorliegende Offenbarung stellt Impeller für Zentrifugalventilatoren oder Diagonalventilatoren mit verbesserter Ventilatoreffizienz und geringem akustischen Geräusch durch Verzögern einer Trennung eines Fluidstroms von der Fläche der Impellerblätter bereit.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Impeller für einen Zentrifugalventilator oder einen Diagonalventilator bereitgestellt. Der Impeller enthält eine Grundplatte, eine ringförmige Abdeckung, die sich in einem vorbestimmten Abstand über der Grundplatte befindet, wobei die Abdeckung einen kreisförmigen Einlass in der Mitte der Ringform umfasst, einen röhrenförmigen Einlasskanal, der den kreisförmigen Einlass der Abdeckung und die Grundplatte verbindet, eine Mehrzahl von Blättern oder Schaufeln, die ringförmig um den röhrenförmigen Einlasskanal in regelmäßigen Abständen zwischen der Abdeckung und der Grundplatte angeordnet sind und die Abdeckung mit der Grundplatte verbinden, und einen Strömungsdurchgang zwischen zweien der Mehrzahl der Blätter, die einander in einer Umfangsrichtung der ringförmigen Abdeckung benachbart sind. Der Strömungsdurchgang wird von der Grundplatte, der ringförmigen Abdeckung und den zweien der Mehrzahl der Blätter definiert. Der Strömungsdurchgang definiert einen Fluidauslass aus dem röhrenförmigen Einlasskanal durch eine Hinterkante der Mehrzahl der Blätter zu einem Außenumfang der ringförmigen Abdeckung.
Jedes der Mehrzahl der Blätter enthält eine unter Druck stehende Fläche (oder eine windseitige Fläche), die sich von einer Vorderkante (oder einer Innenkante oder eines Innenendes) zu einer Hinterkante (oder einer Außenkante) jedes Blatts erstreckt, das die Abdeckung und die Grundplatte verbindet. Ein Querschnitt der unter Druck stehenden Fläche weist eine gekrümmte Form auf, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in einer Richtung parallel zu einer Drehachse des Impellers betrachtet wird, wobei sich eine Ansaugfläche (oder eine leewärtige Fläche) von der Vorderkante zu der Hinterkante jedes Blatts erstreckt, das die Abdeckung und die Grundplatte verbindet. Ein Querschnitt der Ansaugfläche weist eine gekrümmte Form auf, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet wird.
Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers wird ein Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter beginnend bei einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante des Blatts und sich zu der Hinterkante des Blatts hin erstreckend zunehmend breiter.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Zentrifugalventilator bereitgestellt, der einen Antriebsmechanismus, wie beispielsweise einen Motor, und einen Impeller der vorliegenden Offenbarung enthält.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Impellers und eines Motors für einen Zentrifugalventilator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Seitenansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Draufsicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Unteransicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers auf einer Höhe nahe des untersten Endes des Blatts erstellt wurde.
5B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers vertikal oberhalb von 5A auf einer anderen Höhe näher an dem obersten Endes des Blatts erstellt wurde.
6A ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers und auf etwa 10 % der Gesamthöhe des Impellers von der Grundplatte an der Linie A-A von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
6B ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers und auf etwa 50 % der Gesamthöhe des Impellers von der Grundplatte an der Linie B-B von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
6C ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers und auf etwa 70 % der Gesamthöhe des Impellers von der Grundplatte an der Linie C-C von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
6D ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers und auf etwa 80 % der Gesamthöhe des Impellers von der Grundplatte an der Linie D-D von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
6E ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte des Impellers und auf etwa 90 % der Gesamthöhe des Impellers von der Grundplatte an der Linie E-E von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
7 ist eine Querschnittsansicht des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene senkrecht zu der Grundplatte des Impellers und an der Linie F-F von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde.
8 ist eine Grafik, die Leistungsergebnisse, P-Q-Eigenschaften und eine Energieeffizienz des Impellers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Impellers für einen Zentrifugalventilator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, der eine Abdeckung mit einer ringförmigen ebenen Fläche enthält.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Viele der oben besprochenen Effizienzfaktoren werden berücksichtigt, wenn Probleme mit der Ventilatoreffizienz und dem akustischen Geräusch untersucht werden. In erster Linie werden Impellerstrukturen mit einzigartigen Schaufel- oder Blattstrukturen untersucht. Beispielsweise werden Zentrifugalventilatoren nach den Formen ihrer Blätter in die folgenden Kategorien eingeteilt; 1) Radialventilatoren mit geraden Blättern, 2) Radialventilatoren mit vorwärts gekrümmten Blättern und 3) Radialventilatoren mit rückwärts gekrümmten Blättern.
Andere Strukturen, wie beispielsweise Blattprofile mit spezifischer Dickenverteilung und Hohlblättern, werden ebenfalls untersucht, um die Herstellbarkeit und Produktivität zu verbessern.
Eine Mehrzahl von Blättern, die zwischen einer Abdeckung und einer Grundplatte angeordnet sind, dominiert aerodynamische Eigenschaften des nach hinten gesichelten Typs einer Zentrifugalventilator-Struktur. Wenn sich ein Impeller dreht, erzeugt die unter Druck stehende Fläche einen hohen Fluiddruck, und die Ansaugfläche erzeugt einen niedrigeren Fluiddruck. Wenn sich der Druckgradient über das Medium des Ventilators erhöht, beginnt eine Strömungstrennung des Fluids von der Fläche des Blatts an der Ansaugfläche. Um die aerodynamische Effizienz, z.B. das Verhältnis von Luftleistung zu Eingangsleistung (um einen Impeller zu drehen) zu verbessern, wurde für Ventilatoren des Zentrifugaltyps mit dem nach hinten gesichelten Blatt die Regelung und Verzögerung der Strömungstrennungen entlang der Blattflächen untersucht.
Die höchste aerodynamische Effizienz eines Ventilators liegt dann vor, wenn die Strömungstrennungen von der Fläche der Blätter kurz davor sind, sich aufgrund eines Druckgradienten, der sich über das Impellermedium entwickelt hat, entlang der Flächen der Ansaugfläche hin zu der Abdeckung (in der Nähe des obersten Endes jedes Blatts) zu entwickeln. Durch die Implementierung einer Blattgeometrie, insbesondere von Querschnittsprofilen, die einen allgemeinen Aufbau des Blatts definieren, kann die Strömungstrennung geregelt und verzögert werden, bis ein höherer Druckgradient über das Medium erzeugt ist. Insbesondere kann die Strömungstrennung verzögert werden, wenn die Blattflächengeometrie an seinem oberen Ende auf der Ansaugseite (oder der leewärtigen Seite) in geeigneter Weise gesteuert oder gehandhabt wird. Infolgedessen kann die aerodynamische Leistung sowohl bei der Effizienz als auch beim akustischen Geräusch wesentlich verbessert werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen Strukturen und eine Orientierung von Impellerblättern zur Verbesserung der P-Q-Eigenschaften und der Energieeffizienz von Zentrifugalventilatoren und ein Verfahren zur Verzögerung einer Strömungstrennung eines Impellers für einen Zentrifugalventilator oder einen Diagonalventilator.
Der Impeller der vorliegenden Offenbarung weist eine Mehrzahl von Schaufeln oder Blättern auf. Jedes Blatt weist eine unter Druck stehende Fläche und eine Ansaugfläche mit einer einzigartigen Form auf. Beispielsweise kann jedes Blatt eine gekrümmte Ansaugfläche aufweisen, die in einem vorbestimmten Abstand von einer Vorderkante hin zu einer Hinterkante jedes der Blätter, und bei einer vorbestimmten Höhe von der Grundplatte des Impellers hin zu einem obersten Ende des Blatts um einen zunehmenden Betrag allmählich von der unter Druck stehenden Fläche getrennt wird. Beispielanwendungen der Impeller der vorliegenden Offenbarung sind zum Beispiel Industrieanwendungen, Telekomzentren und Cloud-Zentren.
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen genutzt werden, um durchgehend gleiche Elemente zu bezeichnen. Es versteht sich, dass die verschiedenen Zeichnungen von einer Figur zu anderen oder innerhalb einer gegebenen Figur nicht unbedingt maßstabsgerecht gezeichnet sind, und insbesondere, dass die Größe der Komponenten zur Erleichterung des Verständnisses der Zeichnungen beliebig gezeichnet ist. In der folgenden Beschreibung werden zu Erklärungszwecken zahlreiche konkrete Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu schaffen. Es ist jedoch möglicherweise offensichtlich, dass die vorliegende Offenbarung ohne diese konkreten Details praktiziert werden kann. Zusätzlich sind andere Ausführungsformen der Offenbarung möglich, und die Offenbarung kann auf andere Weisen als beschrieben praktiziert und verwirklicht werden. Die Terminologie und Ausdrucksweise, die bei der Beschreibung der Offenbarung genutzt wird, dient dem Zweck der Förderung eines Verständnisses der Offenbarung und sollte nicht als einschränkend verstanden werden.
1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Der Impeller 100 ist ein motorisierter Impeller, der mit einem Motor 10 als Antriebsmechanismus versehen ist. Der Einfachheit und Klarheit halber ist der Motor 10 in 1 gezeigt und in einigen der übrigen Zeichnungen weg gelassen. Der Impeller 100 enthält eine Grundplatte 101 und eine ringförmige Abdeckung 102, die über der Grundplatte 101 vorgesehen ist. Die Abdeckung 102 ist in einem vorbestimmten Abstand von der Grundplatte 101 vorgesehen. Die Abdeckung 102 enthält einen kreisförmigen Einlass 103 in der Mitte der Ringform und einen röhrenförmigen Einlasskanal 104, der den kreisförmigen Einlauf 103 der Abdeckung 102 und die Grundplatte 101 verbindet. Es wird ferner erwogen, dass der kreisförmige Einlass 103 eine oder mehrere Taschen enthalten kann, um Gewichte aufzunehmen, um den Impeller rotationsmäßig auszugleichen. Zusätzlich kann die Grundplatte 101 wie in 7 gezeigt eine relativ ebene Außengeometrie enthalten, die mit einer kegelförmigen Innengeometrie verbunden ist, wenngleich andere Geometrien in Erwägung gezogen werden.
Die Abdeckung 102 kann durch eine rückseitige Fläche 125 der Ansaugfläche 120 der Mehrzahl der Blätter 105 gebildet sein. Genauer gesagt kann das oberste Ende 113 jedes der Mehrzahl der Blätter 105 ein oberstes Ende 113 des Blatts 105 und die rückseitige Fläche 125 der Ansaugfläche 120 enthalten. Mit dieser Ausgestaltung kann der Impeller 100 beispielsweise durch Implementierung mit einer einfacheren Struktur oder Gussstruktur gefertigt werden, ohne dass übermäßige Komplexität erforderlich ist. Dies kann die Effizienz des Fertigungsprozesses erhöhen und die Fertigungskosten wesentlich verringern.
In einer Ausführungsform sind die Blätter 105 teilweise oder vollständig hohl. In einer anderen Ausführungsform können die hohlen Zwischenräume teilweise oder vollständig mit einem geeigneten Material gefüllt sein, wie beispielsweise Harz oder Metall (das dem Material der Blätter 105 entsprechen kann oder nicht), oder die Blätter 105 können als Massivkomponenten gefertigt sein. Das Vorhandensein der Blatthohlräume oder des Inneren hat keine Auswirkung auf die Leistung des Impellers 100. Die Leistung des Impellers 100 mit den hohlen Zwischenräumen, die Leistung des Impellers 100 mit gefüllten Zwischenräumen und die Leistung des Impellers 100 mit Massivblättern ist im Wesentlichen oder vollständig dieselbe.
Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung 102 einer anderen Ausführungsform eine ringförmige Kante ausschließen, die das Ende der Abdeckung 102 umgibt. Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung 102 einer anderen Ausführungsform eine ringförmige einheitliche ebene Fläche enthalten, wie sie häufig in Standard-Impellern zu sehen ist. Eine derartige Struktur ist in 9 der vorliegenden Offenbarung gezeigt.
Wieder zurückkommend auf die 1 bis 2 enthält der Impeller 100 die Mehrzahl von Schaufeln oder Blättern 105, die ringförmig um den röhrenförmigen Einlasskanal 104 in regelmäßigen Abständen zwischen der Grundplatte 101 und der Abdeckung 102 angeordnet sind. Ein Strömungsdurchgang 130 für Fluid ist durch einen Aufbau der Grundplatte 101, der Abdeckung und zweier der Blätter 105, die einander in einer Umfangsrichtung des Impellers 100 benachbart sind, definiert. Der Strömungsdurchgang 130 definiert einen Auslass von Fluid aus dem röhrenförmigen Einlasskanal 104 durch eine Hinterkante 112 der Blätter 105 zu einem Außenumfang des Impellers 100.
Jedes Blatt 105 weist eine unter Druck stehende Fläche 110, d.h. eine stromaufwärtige Seite, des Blatts 105 in der Drehrichtung auf. Die unter Druck stehende Seite 110 erstreckt sich von einer Vorderkante 111 zu einer Hinterkante 112 jedes der Blätter 105. Die unter Druck stehende Fläche 110 jedes der Blätter 105 verbindet die Abdeckung 102 und die Grundplatte 101. Ein Querschnitt der unter Druck stehenden Fläche 110 weist eine gekrümmte Form auf, die sich zu der unter Druck stehenden Seite (oder der windseitigen Seite) jedes der Blätter 105 hin weitet (oder zu dieser hin hervorsteht), wenn sie in einer Richtung parallel zu der Drehachse (als Linie Z in 2 der vorliegenden Offenbarung gezeigt) des Impellers 100 betrachtet wird.
Jedes Blatt 105 weist eine Ansaugfläche 120, d.h. eine stromabwärtige Seite, des Blatts 105 auf. Die Ansaugfläche 120 erstreckt sich von der Vorderkante 111 zu der Hinterkante 112 jedes der Blätter 105. Die Ansaugfläche 120 jedes der Blätter 105 verbindet die Abdeckung 102 und die Grundplatte 101. Ein Querschnitt der Ansaugfläche 120 weist eine gekrümmte Form auf, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter 105 hin weitet (oder zu dieser hin hervorsteht), wenn sie in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers 100 betrachtet wird. Die unter Druck stehende Fläche 110 und die Ansaugfläche 120 sind durch die Vorderkante 111 geteilt.
2 stellt eine Seitenansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Die Blatthöhe H an der Hinterkante 112 der unter Druck stehenden Fläche 110 kann als ein Abstand zwischen der Grundplatte 101 und der Abdeckung 102 definiert werden. Wie durch den Fachmann zu erkennen ist, können die tatsächlichen Abmessungen des Blatts entsprechend der Geometrie und Größe des Impellers variieren. Daher sollen die hierin besprochenen Abmessungen keine Einschränkung der Erfindung sein, auch wenn sie als Beispiele angeführt werden. Die Gesamthöhe des Impellers kann zum Beispiel 60 mm bis 150 mm betragen; gewöhnliche Größen sind 69 mm, 99 mm, 120 mm oder 127 mm. Die Blatthöhe H kann 40 mm bis 110 mm betragen; gewöhnliche Größen sind 55 mm, 75 mm oder 95 mm. Der äußerste Durchmesser des Impellers 100 kann zum Beispiel 120 mm bis 700 mm betragen; gewöhnliche Größen sind 175 mm, 190 mm, 220 mm, 225 mm, 250 mm, 280 mm, 294 mm, 310 mm, 335 mm usw. Der Durchmesser des kreisförmigen Einlasses 103 kann zum Beispiel 80 mm bis 300 mm betragen; gewöhnliche Größen sind 115 mm oder 131 mm.
3 stellt eine Draufsicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers 100 ist die gekrümmte Form des Querschnitts der unter Druck stehenden Fläche 110 zwischen dem obersten Ende 113 und dem untersten Ende 114 des Blatts 105 im Wesentlichen einheitlich.
4 stellt eine Unteransicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Die Rückseite des Impellers 100 enthält die Grundplatte 101 und die Motorfassung 107 des Impellers 100, mit welcher der Motor 10 durch geeignete mechanische Befestigungselemente verbunden ist. In einem Beispiel kann die Motorfassung 107 eine Mehrzahl von Buckeln enthalten, um Schrauben, Bolzen oder dergleichen aufzunehmen. In einem anderen Beispiel kann die Motorfassung 107 eine Drehsicherungsgeometrie enthalten, die mit dem Motor 10 formschlüssig verbunden ist. Es wird zusätzlich erwogen, dass ein kreisförmiger Ring um die Motorfassung 107 eine oder mehrere Taschen enthalten kann, um Gewichte aufzunehmen, um den Impeller rotationsmäßig auszugleichen.
Nunmehr auf die 5A und 5B bezugnehmend, wird die Struktur der Blätter 105 des Impellers 100 der vorliegenden Offenbarung erläutert. Die Mehrzahl der Blätter 105 des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weisen jeweils eine einzigartige Form und Struktur auf, die wie folgt beschrieben werden kann. Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers 100, d.h. in der Richtung wie in den 6A bis 6E gezeigt, variiert das Querschnittsprofil der Mehrzahl der Blätter 105 von der Grundplatte 101 zu der Abdeckung 102 entlang der Drehachse des Impellers 100. Das Querschnittsprofil des Blatts 105 kann anhand zweier Segmente unterschieden werden und aufgebaut sein, die an einem Punkt der Vorderkante 111 geteilt sind, der als Punkt „A“ in den 5A und 5B gezeigt ist. Ein Segment der Profile ist in der unter Druck stehenden Fläche 110 zu finden, und ein anderes in der Ansaugfläche 120 des Blatts 105, die von der Vorderkante 111 geteilt ist. An der unter Druck stehenden Fläche 110 bleibt das Schnittprofil entlang der Drehachse zwischen dem untersten Ende 114 und dem obersten Ende 113 des Blatts 105 im Wesentlichen konstant, während das Querschnittsprofil an der Ansaugfläche 120 des Blatts 105 entlang der Drehachse variiert, in einem Beispiel beginnend bei etwa 50 % der Gesamthöhe des Blatts 105.
Genauer gesagt beginnt das Profil an dem untersten Ende 114 des Blatts 105, eine Form aufzuweisen, die mit den Krümmungen des Querschnittsprofils der unter Druck stehenden Fläche 110 nahezu identisch ist, mit konzentrischen Dickenverhältnissen zu dem Querschnittsprofil der unter Druck stehenden Fläche 110 von 1~3 % der Sehnenlänge. An der Hinterkante des Querschnittsprofils der Ansaugfläche 120 weitet es sich allmählich hin zu der stromabwärtigen Seite des nächsten Blatts der Drehrichtung, wenn sich das Querschnittsprofil entlang der Achse der Drehung nach oben bewegt. Wie als Punkt „A“ in 5A gezeigt, kann die Ansaugfläche 120 beginnen, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 an der Vorderkante 111 des Blatts 105 zu trennen. Wie als Punkt „A“ in 5B gezeigt, kann die Ansaugfläche 120 beginnen, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 in einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante 111 des Blatts 105 zu trennen. Der vorbestimmte Abstand kann etwa 0 bis 30 % der Sehnenlänge 141 der Ansaugfläche 120 betragen.
Die 6A bis 6E stellen Querschnittsansichten des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 auf unterschiedlichen Höhen von der Grundplatte 101 erstellt wurden. Die Abfolge von Figuren veranschaulicht, dass ein Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Ansaugfläche 120 jedes der Mehrzahl der Blätter 105 zunehmend größer wird, wenn jedes Blatt von der unteren Grundplatte hin zu der oberen Abdeckung voranschreitet. Jedes Querschnittsprofil ist einander mit einer durchgehend glatten gekrümmten Fläche verbunden.
6A stellt eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und auf 10 % der Gesamthöhe des Blatts 105 an der Linie A-A von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Um aerodynamischen Widerstand zu vermeiden, kann eine Dicke der Blätter 105 in der Nähe des unteren Endes der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Ansaugfläche 120 minimal sein. Daher ist zwischen der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Ansaugfläche 120 an dem unteren Ende in der Nähe der Grundplatte 101 kein hohler Zwischenraum (oder ein minimaler hohler Zwischenraum) vorgesehen.
6B stellt eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und auf 50 % der Gesamthöhe des Blatts 105 an der Linie B-B von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Auf der Höhe von etwa 50 % des Blatts 105 beginnt die Ansaugfläche 120, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 zu trennen. Es versteht sich, dass die bestimmte Höhe, auf der die Ansaugfläche 120 beginnt, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 zu trennen, sich in Abhängigkeit von der Impellerstruktur ändern kann. Im Fall des Beispielimpellers, der in den Figuren gezeigt ist, kann, wenn die Ansaugfläche 120 auf einer Höhe, die niedriger als die 50 % von dem untersten Ende 114 des Blatts 105 ist, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 zu trennen beginnt, ein Betrag des Fluidstroms verringert sein, und die Energieeffizienz kann ebenfalls verringert sein. Es versteht sich jedoch, dass die bestimmte Höhe, auf der die Ansaugfläche 120 beginnt, sich von der unter Druck stehenden Fläche 110 zu trennen, in Abhängigkeit von der Geometrie der Elemente und der gewünschten Leistung des Ventilators mehr oder weniger als 50 % der Gesamthöhe des Impellers 100 betragen könnte. Die Ansaugfläche 120 wird bei einem 7-Blatt-Impeller an der Hinterkante 112 des Blatts 105 um etwa 0 bis 5 Grad des Winkels (a) zwischen der Sehne 140 der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Sehne 141 der Ansaugfläche 120 von der unter Druck stehenden Fläche 110 weg getrennt. Der Winkel variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Blätter, die in dem Impeller vorgesehen sind.
Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers 100 können Krümmungsradien des Querschnitts der unter Druck stehenden Fläche 110 zwischen dem obersten Ende 113 und dem untersten Ende 114 des Blatts 105 im Wesentlichen dieselben sein. Mit anderen Worten, die unter Druck stehende Fläche 110 weist einen oder mehrere unterschiedliche Krümmungsradien an ihrer Fläche auf, und die Krümmungsradien des Querschnitts der unter Druck stehenden Fläche 110 können zwischen dem obersten Ende 113 und dem untersten Ende 114 des Blatts 105 im Wesentlichen dieselben sein, jedoch kann jeder der Krümmungsradien der unter Druck stehenden Fläche 110 auf jeder Höhe des Blatts 105 zwischen dem obersten Ende 113 und dem untersten Ende 114 des Blatts 105 um weniger als 10 % von den Krümmungsradien der unter Druck stehenden Fläche 110 an dem untersten Ende 114 des Blatts 105 abweichen. Ein Beispielkrümmungsradius der unter Druck stehenden Fläche 110 ist als R1 in 6E gezeigt. Andererseits werden Krümmungsradien eines Teils des Querschnitts der Ansaugfläche 120 in einem vorbestimmten Abstand (1~30 % der Sehnenlänge der Ansaugfläche) von der Vorderkante 111 des Blatts 105 auf der vorbestimmten Höhe des Blatts 105 kleiner, und die Ansaugfläche 120 trennt sich allmählich von der unter Druck stehenden Fläche 110 von der Vorderkante 111 hin zu der Hinterkante 112 auf der vorbestimmten Höhe des Blatts 105. die vorbestimmte Höhe kann 50 % bis 100 % der Gesamthöhe des Blatts 105 betragen. Ein Beispielkrümmungsradius des Teils der Ansaugseite 120, der kleiner wird, ist als R2 in 6E gezeigt. Daher wird der Zwischenraum zwischen der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Ansaugfläche 120 hin zu der Hinterkante 112 des Blatts 105 bei 50 % bis 100 % des Blatts 105 größer. Die Ansaugfläche 120 kann einen oder mehrere Krümmungsradien auf ihrer Fläche aufweisen. Die Krümmungsradien der Ansaugfläche 120 nehmen zu der Hinterkante 112 hin mit einer leichten Krümmung zu. Als ein Beispiel ist einer der größeren Krümmungsradien auf der Ansaugfläche 120 in der Nähe der Hinterkante 112 als R3 in 6E gezeigt.
6C stellt eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und auf 70 % der Gesamthöhe des Blatts 105 an der Linie C-C von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Die Ansaugfläche 120 wird bei einem 7-Blatt-Impeller an der Hinterkante 112 des Blatts 105 um etwa 5 bis 30 Grad des Winkels zwischen der Sehne 140 der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Sehne 141 der Ansaugfläche 120 von der unter Druck stehenden Fläche 110 weg getrennt. Der Winkel variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Blätter, die in dem Impeller vorgesehen sind.
6D stellt eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und auf 80 % der Gesamthöhe des Blatts 105 an der Linie D-D von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Die Ansaugfläche 120 wird bei einem 7-Blatt-Impeller an der Hinterkante 112 des Blatts 105 um etwa 10 bis 50 Grad des Winkels zwischen der Sehne 140 der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Sehne 141 der Ansaugfläche 120 von der unter Druck stehenden Fläche 110 weg getrennt. Der Winkel variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Blätter, die in dem Impeller vorgesehen sind.
6E stellt eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, die in einer Ebene parallel zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und auf 90 % der Gesamthöhe des Blatts 105 an der Linie E-E von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Die Ansaugfläche 120 wird bei einem 7-Blatt-Impeller an der Hinterkante 112 des Blatts 105 um etwa 40 bis 70 Grad des Winkels zwischen der Sehne 140 der unter Druck stehenden Fläche 110 und der Sehne 141 der Ansaugfläche 120 von der unter Druck stehenden Fläche 110 weg getrennt. Der Winkel variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Blätter, die in dem Impeller vorgesehen sind. Am obersten Ende 113 ist die Ansaugfläche 120 mit einem obersten Ende 113 einer anderen unter Druck stehenden Fläche 110 verbunden, die der Ansaugfläche 120 auf der stromabwärtigen Seite der Drehrichtung des Impellers 100 benachbart ist. Die obersten Enden 113 können ferner in die ringförmige Abdeckung 102 gemischt sein. Am obersten Ende 113 des Blatts 105 kann bei einem 7-Blatt-Impeller die Gesamtlänge der Sehne 141 160 % der Gesamtlänge der Sehne 140 betragen. Der Prozentsatz variiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Blätter, die in dem Impeller vorgesehen sind.
Bei Betrachtung in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers 100 kann ein kleinster Krümmungsradius der Ansaugfläche 120 von der Vorderkante 111 zwischen 1~30 % der Gesamtlänge der Sehne 141 von der Vorderkante 111 des Blatts 105 liegen. Ein Beispiel eines kleinsten Krümmungsradius der Ansaugfläche 120 ist als R2 in 6E gezeigt. Der kleinste Krümmungsradius bedeutet einen Radius einer Krümmung des am stärksten gekrümmten Abschnitts der Ansaugfläche 120 oder eines Abschnitts, der einen kleinsten Krümmungsradius aufweist, wobei sich die Mitte des Radius hin zu einer stromabwärtigen Richtung von dessen Drehung auf der Ansaugfläche 120 auf einer vorbestimmten Höhe befindet, und ist der Krümmungsradius der Ansaugfläche 120, die sich in einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante 111 der Ansaugfläche 120 befindet. Der vorbestimmte Abstand kann 1 bis 30 % der Gesamtlänge der Sehne 141 von der Vorderkante 111 des Blatts 105 betragen. Der Krümmungsradius der Ansaugfläche 120 nimmt zu der Hinterkante 112 hin mit einer leichten Krümmung zu. Einer der größeren Krümmungsradien auf der Ansaugfläche 120 in der Nähe der Hinterkante 112 ist als R3 in 6E gezeigt.
Mit der Ausgestaltung der Blätter 105 des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in den 6A bis 6E gezeigt ist, kann die Stromtrennung des Fluids von den Blattflächen verzögert und die aerodynamische Effizienz verbessert werden. Ein Verfahren zur Verzögerung der Trennung des Fluids umfasst Drehen des Impellers 100 der vorliegenden Offenbarung, Ansaugen von Fluid aus dem röhrenförmigen Einlasskanal 104 in einer axialen Richtung der Drehachse des Impellers 100, Verzögern einer Strömungstrennung des Fluids von den Ansaugflächen der Blätter, bis ein höherer Druckgradient über den Strömungsdurchgang 130 erzeugt ist, indem ein Bereich des Strömungsdurchgangs 130 teilweise abgedeckt oder verringert wird, wo die Trennung durch die gekrümmte Form der Ansaugfläche 120 erfolgt, und Ablassen des angesaugten Fluids in einer radialen Richtung der Drehachse des Impellers 100 durch den Strömungsdurchgang 130 zu dem Außenumfang der ringförmigen Abdeckung 102.
7 ist eine Querschnittsansicht des Impellers 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in einer Ebene senkrecht zu der Grundplatte 101 des Impellers 100 und an der Linie F-F von 2 der vorliegenden Anmeldung erstellt wurde. Eine Länge des obersten Endes 113 der unter Druck stehenden Fläche 110, die an der Hinterkante 112 mit der Abdeckung 102 verbunden ist, ist kürzer als eine Länge des untersten Endes 114 des Blatts 105, das mit der Grundplatte 101 verbunden ist.
8 ist eine Grafik, die Leistungsergebnisse, die P-Q-Eigenschaften und Ventilatoreffizienzen zweier Impellerstrukturen veranschaulicht. Der Zentrifugalimpeller gemäß der Erfindung ist entsprechend der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung strukturiert und gefertigt, während der herkömmliche Zentrifugalimpeller einem herkömmlichen Impeller entspricht. In 8 zeigt die Grafik den statischen Druck (in Einheiten von Zoll Wassersäule) entlang der linken vertikalen Achse, den Prozentsatz der Ventilatoreffizienz entlang der rechten vertikalen Achse und die (Volumen-) Strömungsgeschwindigkeit (in Einheiten von Kubikfuß pro Minute) entlang der unteren horizontalen Achse.
Wie in 8 gezeigt, weist die Impellerstruktur der vorliegenden Offenbarung eine höhere Ventilatoreffizienz über den Bereich der Betriebs-Volumenströmungsgeschwindigkeit Q auf. Um deren Ventilatoreffizienz zu verbessern, wird die Luftleistung der Impellerstruktur verbessert, indem eine Fluidtrennung verzögert wird. Die einzigartige Struktur der Ansaugfläche 120 trägt zur Verzögerung der Fluidtrennung von den Blättern 105 bei. Mit der einzigartigen Ausgestaltung der Ansaugfläche 120 erreichte die Impellerstruktur der vorliegenden Offenbarung eine Ventilatoreffizienz von 57 bis 58%. Außerdem ist ein akustisches Geräusch der Impellerstruktur der vorliegenden Offenbarung um 1 bis 2 dbA geringer als ein akustisches Geräusch einer herkömmlichen Impellerstruktur. Die Ventilatoreffizienz ist wie folgt definiert: $Eff (%) = Luftleistung/Eingangsleitung,$
Wobei die Luftleistung ein Produkt der Strömungsgeschwindigkeit und des statischen Drucks ist, d.h. Luftleistung (W) = Strömungsgeschwindigkeit (m^3/s) x statischer Druck (pa).
Die Eingangsleistung ist eine elektrische Leistung (W) = Spannung (V) x Strom (A).
Die Ergebnisse des Ventilatoreffizienztests der Impellerstruktur der vorliegenden Offenbarung sind in Tabelle 1 als ein konkretes Beispiel beschrieben. Die Ergebnisse des Ventilatoreffizienztests einer herkömmlichen Impellerstruktur sind in Tabelle 2 als ein konkretes Beispiel beschrieben.

Wie in dieser Grafik gezeigt, ist die Ventilatoreffizienz in der Impellerstruktur der vorliegenden Offenbarung im Bereich der Volumen-Strömungsgeschwindigkeit Q um etwa 3 bis 4 % erhöht, und der Luftstrom ist gleichmäßiger als jener des herkömmlichen Impellers. Es sollte beachtet werden, dass keine wesentlichen Unterschiede zwischen dem statischen Druck P beider Impellerstrukturen beobachtet werden, obwohl ein höherer statischer Druck P beobachtet wird, wenn die Volumen-Strömungsgeschwindigkeit Q abnimmt. [TABELLE 1]

Fluss	S-Druck	Drehzahl	Strom	Leistung	Erfindungsgemäße Effizienz
(CFM)	(In H2O)	(U/min)	(A)	(W)	(%)
0	1,992	2094	1,986	95,2	0
121	1,777	2027	2,424	116,1	21,77
254,3	1,604	1958	2,943	140,8	34,04
387,4	1,429	1891	3,213	153,7	42,32
546,8	1,238	1793	3,22	153,9	51,7
679,2	1,091	1739	3,221	153,9	56,58
788,9	0,949	1744	3,219	153,8	57,2
947,5	0,714	1800	3,215	153,7	51,73
1084,2	0,498	1818	3,22	153,9	41,23
1188,4	0,322	1875	3,213	153,7	29,29
1321	0	1960	2,986	142,88	0

[TABELLE 2]

Fluss	S-Druck	Drehzahl	Strom	Leistung	Herkömmliche Effizienz
(CFM)	(In H2O)	(U/min)	(A)	(W)	(%)
0	2,071	2105	1,835	88	0
119,4	1,83	2039	2,308	110,7	23,19
250,6	1,634	1968	2,821	135,2	35,58
380,9	1,472	1923	3,162	151,6	43,47
537,5	1,263	1822	3,208	153,8	51,86
669,1	1,065	1783	3,209	154,4	54,22
777,5	0,923	1786	3,214	154,4	54,62
930,5	0,718	1833	3,218	154,3	50,89
1058	0,539	1901	3,214	154,8	43,27
1168,5	0,354	1940	3,035	147,5	32,95
1311,7	0	2003	2,563	122,95	0

9 stellt eine perspektivische Ansicht eines Impellers 100 für einen Zentrifugalventilator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar, der eine Abdeckung 102 mit einer ringförmigen ebenen Fläche enthält. Wie in 9 gezeigt, kann die Abdeckung 102 für die vorliegende Offenbarung eine ebene ringförmige Fläche aufweisen. Wo die Abdeckung 102 eine ebene Fläche aufweist, versteht es sich, dass die Blätter hohl, teilweise hohl oder massiv sein können.
Es sollte offensichtlich sein, dass diese Offenbarung beispielhaft ist und dass verschiedene Änderungen durch Hinzufügen, Modifizieren oder Entfernen von Details vorgenommen werden können, ohne vom angemessenen Umfang der Lehre abzuweichen, die in dieser Offenbarung enthalten ist. Die Offenbarung ist daher nicht auf bestimmte Details dieser Offenbarung beschränkt, außer in dem Maße, wie die folgenden Ansprüche notwendigerweise derart beschränkt sind.

Claims

Impeller für einen Ventilator, der Impeller umfassend: eine Grundplatte; eine ringförmige Abdeckung, die sich in einem vorbestimmten Abstand über der Grundplatte befindet, wobei die Abdeckung einen kreisförmigen Einlass in der Mitte der Ringform umfasst; einen röhrenförmigen Einlasskanal, der den kreisförmigen Einlass der Abdeckung und die Grundplatte verbindet; eine Mehrzahl von Blättern, die ringförmig um den röhrenförmigen Einlasskanal in regelmäßigen Abständen zwischen der Abdeckung und der Grundplatte angeordnet sind und die Abdeckung mit der Grundplatte verbinden; und einen Strömungsdurchgang zwischen zweien der Mehrzahl der Blätter, die einander in einer Umfangsrichtung der ringförmigen Abdeckung benachbart sind, wobei der Strömungsdurchgang von der Grundplatte, der ringförmigen Abdeckung und den zweien der Mehrzahl der Blätter definiert ist, wobei der Strömungsdurchgang einen Fluidauslass aus dem röhrenförmigen Einlasskanal durch eine Hinterkante der Mehrzahl der Blätter zu einem Außenumfang der ringförmigen Abdeckung definiert, wobei jedes der Mehrzahl der Blätter Folgendes umfasst: eine unter Druck stehende Fläche, die sich von einer Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter zu einer Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter erstreckt, die die Abdeckung und die Grundplatte verbinden, wobei ein Querschnitt der unter Druck stehenden Fläche eine gekrümmte Form aufweist, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in einer Richtung parallel zu einer Drehachse des Impellers betrachtet wird; eine Ansaugfläche, die sich von der Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter, die die Abdeckung und die Grundplatte verbinden, mit einer stückweisen gleichmäßigen Krümmung erstreckt, wobei ein Querschnitt der Ansaugfläche eine gekrümmte Form aufweist, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet wird; und wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, ein Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter beginnend bei einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante der unter Druck stehenden Fläche und sich zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter hin erstreckend zunehmend größer wird.
Impeller nach Anspruch 1, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, die gekrümmte Form des Querschnitts der unter Druck stehenden Fläche zwischen dem obersten Ende und dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter im Wesentlichen einheitlich ist.
Impeller nach Anspruch 2, wobei der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter zunehmend größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche beginnend in dem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante der Ansaugfläche hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche beginnend bei 10 % einer Sehnenlänge, die die Vorderkante und die Hinterkante des Blatts von der Vorderkante hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter verbindet, größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche beginnend bei 15 % einer Sehnenlänge eines Ansaugprofils von der Vorderkante hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche beginnend bei etwa 1 bis 3 % von der Vorderkante einer Sehne, die die Vorderkante und die Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter verbindet, größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand der Ansaugfläche von der unter Druck stehenden Fläche beginnend von der Vorderkante der unter Druck stehenden Fläche hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von dem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter größer wird.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche am obersten Ende und an der Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter kleiner als der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche am obersten Ende und der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter ist.
Impeller nach Anspruch 2, wobei am obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter die Ansaugfläche mit einer unter Druck stehenden Fläche eines anderen der Mehrzahl der Blätter verbunden ist, die jedem der Mehrzahl der Blätter benachbart sind, die der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter gegenüberliegen.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche entlang der Ansaugfläche von der Vorderkante hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe von der Grundplatte hin zu dem obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter größer wird und der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche am obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter am größten ist.
Impeller nach Anspruch 3, wobei die vorbestimmte Höhe 50 % der Gesamthöhe jedes der Mehrzahl der Blätter von dem untersten Ende zu dem obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter beträgt.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet, der Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche entlang der Ansaugfläche von der Vorderkante hin zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter beginnend auf einer vorbestimmten Höhe von der Grundplatte hin zu dem obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter größer wird und ein Winkel zwischen einer Sehne der unter Druck stehenden Fläche, die die Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter und eine Hinterkante der unter Druck stehenden Fläche verbindet, und einer Sehne der Ansaugfläche, die die Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter und eine Hinterkante der Ansaugfläche am obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter verbindet, etwa 40 bis 70 Grad beträgt.
Impeller nach Anspruch 2, wobei, in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet, ein Krümmungsradius der gekrümmten Form der unter Druck stehenden Fläche im Wesentlichen derselbe zwischen dem obersten Ende und einem untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter ist, ein Krümmungsradius der gekrümmten Form der Ansaugfläche im Wesentlichen derselbe wie der Krümmungsradius der gekrümmten Fläche der unter Druck stehenden Fläche am untersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter ist, und ein Krümmungsradius eines vorbestimmten Abschnitts der Ansaugfläche in einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter kleiner als ein Krümmungsradius der unter Druck stehenden Fläche in dem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter auf einer vorbestimmten Höhe ist, der Krümmungsradius des vorbestimmten Abschnitts der Ansaugfläche von der vorbestimmten Höhe jedes der Mehrzahl der Blätter hin zu dem obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter kleiner wird.
Impeller nach Anspruch 1, wobei die ringförmige Abdeckung das oberste Ende jedes der Mehrzahl der Blätter, eine Rückseite der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter und einen hohlen Zwischenraum zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche umfasst.
Impeller nach Anspruch 2, wobei die ringförmige Abdeckung eine ringförmige ebene Fläche umfasst.
Impeller nach Anspruch 2, wobei jedes der Mehrzahl der Blätter einen Raum zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche umfasst, der hohl ist.
Impeller nach Anspruch 1, wobei jedes der Mehrzahl der Blätter einen Raum zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche umfasst, der massiv oder gefüllt ist.
Impeller nach Anspruch 2, wobei eine Länge der unter Druck stehenden Fläche, die mit der Abdeckung am obersten Ende jedes der Mehrzahl der Blätter verbunden ist, kürzer als eine Länge der unter Druck stehenden Fläche ist, die mit der Grundplatte am untersten Ende verbunden ist.
Ventilator, umfassend: einen Antriebsmechanismus; und einen Impeller, der Impeller umfassend: eine Grundplatte; eine ringförmige Abdeckung, die sich in einem vorbestimmten Abstand über der Grundplatte befindet, wobei die Abdeckung einen kreisförmigen Einlass in der Mitte der Ringform umfasst; einen röhrenförmigen Einlasskanal, der den kreisförmigen Einlass der Abdeckung und die Grundplatte verbindet; eine Mehrzahl von Blättern, die ringförmig um den röhrenförmigen Einlasskanal in regelmäßigen Abständen zwischen der Abdeckung und der Grundplatte angeordnet sind und die Abdeckung mit der Grundplatte verbinden; und einen Strömungsdurchgang zwischen zweien der Mehrzahl der Blätter, die einander in einer Umfangsrichtung der ringförmigen Abdeckung benachbart sind, wobei der Strömungsdurchgang von der Grundplatte, der ringförmigen Abdeckung und den zweien der Mehrzahl der Blätter definiert ist, wobei der Strömungsdurchgang einen Fluidauslass aus dem röhrenförmigen Einlasskanal durch eine Hinterkante der Mehrzahl der Blätter zu einem Außenumfang der ringförmigen Abdeckung definiert, wobei jedes der Mehrzahl der Blätter Folgendes umfasst: eine unter Druck stehende Fläche, die sich von einer Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter zu einer Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter erstreckt, die die Abdeckung und die Grundplatte verbinden, wobei ein Querschnitt der unter Druck stehenden Fläche eine gekrümmte Form aufweist, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in einer Richtung parallel zu einer Drehachse des Impellers betrachtet wird; eine Ansaugfläche, die sich von der Vorderkante jedes der Mehrzahl der Blätter zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter, die die Abdeckung und die Grundplatte verbinden, mit einer stückweisen gleichmäßigen Krümmung erstreckt, wobei ein Querschnitt der Ansaugfläche eine gekrümmte Form aufweist, die sich zu der unter Druck stehenden Seite jedes der Blätter hin weitet, wenn sie in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers betrachtet wird; und wobei, bei Betrachtung in der Richtung parallel zu der Drehachse des Impellers, ein Abstand zwischen der unter Druck stehenden Fläche und der Ansaugfläche jedes der Mehrzahl der Blätter beginnend bei einem vorbestimmten Abstand von der Vorderkante der unter Druck stehenden Fläche und sich zu der Hinterkante jedes der Mehrzahl der Blätter hin erstreckend zunehmend größer wird.
Impeller nach Anspruch 1, wobei der Ventilator ein Zentrifugalventilator oder ein Diagonalventilator ist.
Ventilator nach Anspruch 20, wobei der Ventilator ein Zentrifugalventilator oder ein Diagonalventilator ist.