DE10334812A1

DE10334812A1 - Blower, in particular combustion air blower for a vehicle heater and method for operating the blower

Info

Publication number: DE10334812A1
Application number: DE10334812A
Authority: DE
Inventors: Günter Eberspach
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-03-03
Also published as: EP1503084A1; DE50306312D1; EP1503084B1; ATE351982T1

Abstract

The fan arrangement (10) has a rotor with a semicircular-section circular groove near its periphery, containing radial vanes. There is a semicircular-section circular groove (14) in the fixed fan housing (12), cooperating with the groove in the rotor to make a circular-section channel. There may be a single barrier in a region (30) between the air inlet (34) and the air outlet (26). A pressure relief channel (36) runs from an intake (38) near the outlet to an outlet (40) near the inlet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse, insbesondere ein Verbrennungsgluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Gebläses.The The present invention relates to a fan, in particular a combustion air blower for a vehicle heater, and a method of operating such a fan.

Bei Heizgeräten, wie sie in Fahrzeugen beispielsweise als Standheizungen oder Zuheizer eingesetzt werden, werden im Allgemeinen als Seitenkanalgebläse bezeichnete Gebläse eingesetzt, um Verbrennungsluft in einen Brenner zu speisen. Derartige Gebläse weisen einen ringartigen Förderkanal auf, über welchen die in Umfangsrichtung um eine Drehachse aufeinander folgend angeordneten Förderschaufeln eines den Förderkanal überdeckenden Förderrads sich bewegen, um auf diese Art und Weise Luft von einem Eintrittsbereich zu einem Austrittsbereich des Förderkanals zu fördern. Auf Grund der bei dem Fördervorgang auftretenden Druckerhöhung herrscht im Bereich des Eintrittsbereichs des Förderbereichs ein geringerer Druck vor, als im Bereich des Austrittsbereichs. Um einen Strömungskurzschluss im Gebläse zu vermeiden, ist zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich ein sogenannter Unterbrecher vorgesehen, über welchem die Förderschaufeln sich mit vergleichsweise geringem Abstand hinweg bewegen. Dies bedeutet, dass dann, wenn ein zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Schaufeln gebildetes Fördervolumen des Förderrads in den Bereich des Unterbrechers tritt, in diesem Bereich Luft mit vergleichsweise hohem Druck eingeschlossen wird. Bewegt sich dieses Volumen dann weiter in Richtung Eintrittsbereich, so wird dann, wenn dieses Volumen sich über den Unterbrecher hinweg bewegt hat, am Eintrittsbereich eine schlagartige Entspannung der zunächst noch unter Druck gehaltenen Luft in diesem Volumen auftreten. Dieses schlagartige Entspannen beeinträchtigt den Aufbau der Spiralströmung bzw. Wendelströmung im Förderkanal nahe dem Eintrittsbereich und führt somit zu einer Veränderung des maximal erzielbaren Förderdrucks. Weiterhin führt diese spontane Entspannung zu wahrnehmbaren Geräuschen, die eine Komfortbeeinträchtigung darstellen.at heaters as in vehicles for example as auxiliary heaters or heaters are generally referred to as side channel blower fan used to feed combustion air into a burner. such fan have a ring-like conveying channel over which arranged in the circumferential direction about a rotational axis successively conveying blades a conveying channel covering the conveyor wheel to move in this way air from an entry area to an exit region of the delivery channel to promote. Because of the delivery process occurring pressure increase prevails in the area of the inlet area of the conveying area a lesser Pressure before, as in the area of the exit area. To a flow short circuit in the fan To avoid is between the exit area and the entrance area a so-called breaker provided, over which the conveyor blades to move with a comparatively short distance. This means, that if one is between two in the circumferential direction the following blades formed delivery volume of the conveyor wheel in the area of the breaker occurs in this area air with comparatively high pressure is included. Is this moving? Volume then further towards entry area, then, then, when that volume is over has moved across the breaker, at the entrance area a sudden Relaxation of the first still pressurized air in this volume occur. This sudden relaxation impaired the structure of the spiral flow or helical flow in the conveyor channel near the entrance area and leads thus a change the maximum achievable discharge pressure. Continue leads This spontaneous relaxation to perceptible sounds, which is a comfort degradation represent.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse, insbesondere ein Verbrennunsluftgebläse für ein Fahrzeugheizgerät, vorzusehen, mit welchem die durch schlagartige Luftentspannung auftretende Beeinträchtigung der Betriebscharakteristik vermieden werden kann.It the object of the present invention is a fan, in particular a combustion air blower for a Vehicle heater, provide, with which by sudden air relaxation occurring impairment the operating characteristics can be avoided.

Erfindungsgemäß wird diese 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 offenen Förderkanal, ein Förderrad, welches an dem Gebläsegehäuse den Förderkanal an seiner axial offenen Seite 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 fördernder Luft in den Förderkanal, einen Austrittsbereich zum Austritt von entlang des Förderkanals geförderter Luft 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 Entspannungskanalanordnung, welche eine Verbindung zwischen dem Unterbrechungsbereich und dem Förderkanal bereitstellt.According to the invention this Task solved by 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 open conveyor channel, a conveyor wheel, which on the fan housing the delivery channel overlapping at its axially open side 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 entrance area for the entry of air to be conveyed in the conveyor channel, an exit region for exit from along the delivery channel subsidized air 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 relaxation channel arrangement, which a connection between the interruption area and the delivery channel provides.

Bei dem erfindungsgemäßen Gebläse wird das Einschließen von unter erhöhtem Druck stehender Luft beim Überschreiten eines Unterbrechers zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich des Förderkanals vermieden, indem von dem Unterbrechungsbereich ein Entspannungskanal wegführt. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass bei der Weiterbewegung dieses Volumens eine schlagartige Entspannung auftritt, wenn dieses wieder in den Bereich des Eintrittsbereichs gelangt. Da die Entspannungskanalanordnung weiterhin in den Förderkanal offen ist, wird gleichwohl das Auftreten erheblicher Förderverluste vermieden, so dass eine Beeinträchtigung der Fördereffizienz bzw. des Wirkungsgrads bei dem erfindungsgemäßen Gebläse nicht auftritt.at the blower according to the invention is the Lock in from among elevated Pressurized air when passing a breaker between the inlet area and the outlet area the conveyor channel avoided, by leading away from the interruption area a relaxation channel. On This way will prevent you from moving on This volume will experience a sudden relaxation when this happens returned to the area of the entrance area. As the relaxation channel arrangement continue in the delivery channel is open, nevertheless, the occurrence of substantial production losses avoided, causing an impairment the conveying efficiency or the efficiency of the fan according to the invention does not occur.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Entspannungskanalanordnung einen Eintrittsbereich in dem Unterbrechungsbereich aufweist.For example can be provided that the expansion channel arrangement a Has entry area in the interruption area.

Um eine effiziente Trennung zwischen dem Austrittsbereich und dem Eintrittsbereich des Förderkanals bereitstellen zu können, um einen Förderkurzschluss zu verhindern, und gleichwohl in einfacher Art und Weise die erfindungsgemäß gewünschte Druckentspannung bereitstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass der Unterbrechungsbereich einen Unterbrechungswandungsbereich aufweist, welchen die Förderschaufeln mit geringem Axialabstand überstreichen, und dass der Eintrittsbereich der Entspannungskanalanordnung wenigstens eine Eintrittsöffnung in dem Unterbrechunswandungsbereich umfasst.Around an efficient separation between the exit area and the entrance area of the conveyor channel to be able to provide for a promotion short to prevent, and nevertheless in a simple manner, the invention desired pressure release to be able to provide it is further suggested that the interruption area one Has interruption wall region, which the conveyor blades coat with a small axial distance, and that the entrance area of the expansion channel arrangement at least an entrance opening in the interruption wall area.

Um bei Heranbewegung eines unter Druck gehaltenen Luftvolumens an den Unterbrechungsbereich einen allmählichen Druckabbau sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Eintrittsöffnung eine in der Bewegungsrichtung der Förderschaufeln zunehmende Öffnungsbreite aufweist.To ensure gradual pressure reduction upon movement of a pressurized volume of air to the interruption area len, it is proposed that the at least one inlet opening has an increasing opening width in the direction of movement of the conveying blades.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Entspannungskanalanordnung einen Austrittsbereich aufweist, in welchem diese zum Förderkanal hin offen ist. Dabei ist es dann beispielsweise möglich, dass im Austrittsbereich die Entspannungskanalanordnung in der Bewegungsrichtung der Förderschaufeln stromwabwärts bezüglich des Eintritts bereichs des Förderkanals in den Förderkanal einmündet. Alternativ kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass im Austrittsbereich die Entspannungskanalanordnung in den Förderkanal im Bereich des Eintrittsbereichs desselben einmündet. Dies bedeutet insbesondere auch, dass der Austrittsbereich in einen Kanal einmünden kann, der dann in den Förderkanal im Eintrittsbereich desselben einmündet.According to one Another aspect may be provided that the expansion channel arrangement a Has exit region, in which this to the delivery channel is open. It is then possible, for example, that in the exit area, the expansion channel arrangement in the direction of movement the conveyor blades stromwabwärts in terms of the entry area of the conveyor channel in the conveyor channel opens. Alternatively, of course also be provided that in the outlet region of the expansion channel arrangement in the conveyor channel in the region of the inlet area of the same opens. This means in particular Also, that the exit area can open into a channel, the then into the conveyor channel in the entry area of the same opens.

Der Austrittsbereich kann wenigstens eine Austrittsöffnung aufweisen.Of the Outlet region may have at least one outlet opening.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist es für eine hohe Fördereffizienz erforderlich bzw. vorteilhaft, wenn die in dem Förderkanal vom Eintrittsbereich zum Austrittsbereich geförderte Luft eine spiral- bzw. wendelartige Strömungsbewegungsrichtung aufweist. Um bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Gebläses diese Strömung nicht zu beeinträchtigen bzw. die Ausbildung einer wendelartigen bzw. spiralartigen Strömung noch zu unterstützen, wird vorgeschlagen, dass die Entspannungskanalanordnung derart in den Förderkanal einmündet, dass die die Entspannungskanalanordnung in Richtung Förderkanal verlassende Luft bezüglich einer Luftströmung in dem Förderkanal mit wendelartiger Strömungsbewegungsrichtung eine im Wesentlichen tangentiale oder sekantiale Strömungsrichtung aufweist.As already mentioned at the beginning, is it for a high production efficiency required or advantageous if the in the conveyor channel from the inlet area to Exit area promoted Air has a spiral or helical flow movement direction. To the inventive design of a blower this flow not to interfere or the formation of a helical or spiral-like flow yet to support, It is proposed that the expansion channel arrangement be such in the conveyor channel opens, that the the expansion channel arrangement in the direction of the delivery channel leaving air re an airflow in the conveyor channel with helical flow movement direction a substantially tangential or secant flow direction having.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese ein Verfahren vor zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Gebläses, bei welchem Verfahren zum Betreiben eines Gebläses das Förderrad mit derartiger Drehzahl zur Drehung um die Drehachse angetrieben wird, dass im Wesentlichen folgender Zusammenhang erfüllt ist: n = (k·c):(2·z·L),wobei
n = Drehzahl des Förderrads,
k = eine ungerade ganze Zahl (1, 3, 5, 7, ...)
z = Anzahl der Förderschaufeln,
c = Phasengeschwindigkeit der in der geförderten Luft sich ausbreitenden Wellen,
L = Länge der Entspannungskanalanordnung.According to a further aspect of the present invention, this provides a method for operating a blower according to the invention, in which method for operating a blower, the conveyor wheel is driven at such a speed for rotation about the axis of rotation that substantially the following relationship is fulfilled: n = (k * c) :( 2 * z * L), in which
n = speed of the delivery wheel,
k = an odd integer (1, 3, 5, 7, ...)
z = number of impeller blades,
c = phase velocity of the waves propagating in the conveyed air,
L = length of the expansion channel arrangement.

Dieser Zusammenhang bedeutet also, dass durch definierte Einstellung der Drehzahl des Förderrads in einem bestimmten Drehzahlbereich oder Drehzahlband sichergestellt ist, dass durch Abstimmung der Drehzahl auf die Länge der Entspannungskanalanordnung eine destruktive Interferenz der Druckschwankungen im Eintrittsbereich des Förderkanals und der Druckschwankungen in der Luft, welche die Entspannungskanalanordnung in Richtung Förderkanal verlässt, erzeugt wird. Bei Erfüllung dieses Zusammenhangs tritt nämlich eine Phasenverschiebung um die halbe Wellenlänge der Druckschwankungen auf, so dass ein Druckmaximum im Förderkanal durch ein Druckminimum der die Entspannungskanalanordnung verlassenden Luft kompensiert wird bzw. näherungsweise kompensiert wird.This Context therefore means that by defined setting the Speed of the conveyor wheel ensured in a certain speed range or speed range is that by tuning the speed to the length of the Relaxation channel arrangement a destructive interference of pressure fluctuations in the inlet area of the conveyor channel and the pressure fluctuations in the air, which the expansion channel arrangement in the direction of the delivery channel leaves, is produced. At fulfillment This connection occurs a phase shift of half the wavelength of the pressure fluctuations, so that a pressure maximum in the delivery channel through a pressure minimum leaving the expansion channel arrangement Air is compensated or approximately is compensated.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:The The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings Drawings described in detail based on preferred embodiments. It shows:

1 den prinzipiellen Aufbau eines Seitenkanalgebläses; 1 the basic structure of a side channel blower;

2 eine prinzipielle Axialansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Seitenkanalgebläses; 2 a schematic axial view of an inventively designed side channel blower;

3 eine Längsschnittansicht eines gemäß den Prinzipien der Erfindung aufgebauten Seitenkanalgebläses; 3 a longitudinal sectional view of a constructed according to the principles of the invention side channel blower;

4 in den Darstellungen a) bis d) verschiedene Formgebungen von Eintrittsöffnungen einer Entspannungskanalanordnung; 4 in the representations a) to d) different shapes of inlet openings of a relaxation channel arrangement;

5 in den Darstellungen a) und b) verschiedene Formen von Austrittsöffnungen einer Entspannungskanalanordnung; 5 in the representations a) and b) different forms of outlet openings of a relaxation channel arrangement;

6 eine der 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsart eines erfindungsgemäßen Gebläses. 6 one of the 2 corresponding view of an alternative embodiment of a blower according to the invention.

Zunächst wird mit Bezug auf die 1 ein bei Fahrzeugheizgeräten einsetzbares und allgemein als Seitenkanalgebläse bezeichnetes Gebläse 10 beschrieben. Das Seitenkanalgebläse 10 umfasst ein Gebläsegehäuse 12, in welchem ein zu einer Drehachse A konzentrisch angeordneter, ringartig sich um die Drehachse A erstreckender Förderkanal 14 ausgebildet ist. Der Förderkanal 14, welcher beispielsweise eine kreissegmentartige Querschnittskontur aufweisen kann, ist an einer Seite axial offen und ist dort durch ein allgemein mit 16 bezeichnetes Förderrad überdeckt. Das Förderrad 16 ist durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor zur Drehung um die Drehachse A antreibbar und ist bezüglich des Gebläsegehäuses 12 so positioniert, dass es mit seiner dem Förderkanal 14 zugewandten Seite in geringem Abstand über dem Gebläsegehäuse 12 bzw. dem Förderkanal 14 liegt und somit mit einer Förderradschale 18 den Förderkanal 14 im Wesentlichen dicht abschließt. Die Förderradschale 18 weist dabei in dem den Förderkanal 14 überdeckenden Bereich derselben eine Formgebung auf, die im Wesentlichen auch der Formgebung des Förderkanals entspricht, ist also beispielsweise ebenfalls mit kreis- oder kreissegmentartiger Querschnittskontur ausgebildet und trägt in dieser Kontur eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten Förderschaufeln 20. Bei Drehung des Förderrads 16 in einer Richtung R bewegen sich die Förderschaufeln 20 ebenfalls in dieser Richtung R über dem Förderkanal 14, so dass im Förderkanal 14 bzw. auch im Volumenbereich des Förderrads 16 vorhandene Luft in einer Förderrichtung F gefördert wird, die im Wesentlichen auch der Bewegungsrichtung R des Förderrads 16 bzw. der Förderschaufeln 20 entspricht. Diese zu fördernde Luft gelangt in den Bereich des Förderkanals 14 über einen in 1 nur allgemein erkennbaren Eintritts bereich 20, der beispielsweise im Bereich des Förderkanals 14 eine nicht weiter erkennbare Eintrittsöffnung umfasst. Die in der Förderrichtung F von dem Eintrittsbereich 22 weg geförderte Luft bewegt sich dann in Richtung auf einen Austrittsbereich 24 zu. In diesem Austrittsbereich 24 ist eine Austrittsöffnung 26 bereitgestellt, über welche die den Förderkanal 14 verlassende Luft in einen Austrittskanal 28 und von dort beispielsweise in die Brennkammer eines Fahrzeugheizgeräts gelangt.First, with respect to the 1 a usable in vehicle heaters and generally referred to as a side channel blower 10 described. The side channel blower 10 includes a blower housing 12 in which a to a rotation axis A concentrically arranged, annularly extending around the axis of rotation A conveying channel 14 is trained. The conveyor channel 14 , which may have, for example, a circular segment-like cross-sectional contour is axially open on one side and is there by a generally with 16 designated conveyor wheel covered. The conveyor wheel 16 is not by one shown drive for rotation about the rotation axis A driven and is with respect to the blower housing 12 positioned so that it with its the delivery channel 14 facing side at a short distance above the fan housing 12 or the delivery channel 14 lies and thus with a Förderradschale 18 the conveyor channel 14 essentially closes tightly. The conveyor wheel shell 18 has in this the delivery channel 14 Covering area of the same on a shape that substantially corresponds to the shape of the conveyor channel, so for example, is also formed with circular or circular segment-like cross-sectional contour and carries in this contour a plurality of circumferentially successively arranged conveyor blades 20 , Upon rotation of the feed wheel 16 in one direction R, the conveyor blades move 20 also in this direction R above the conveyor channel 14 , so that in the delivery channel 14 or in the volume range of the feed wheel 16 existing air is conveyed in a conveying direction F, which is also substantially the direction of movement R of the feed wheel 16 or the conveyor blades 20 equivalent. This air to be conveyed reaches the area of the delivery channel 14 about one in 1 only generally recognizable entry area 20 For example, in the area of the delivery channel 14 a not further recognizable inlet opening comprises. The in the conveying direction F of the inlet area 22 away conveyed air then moves toward an exit area 24 to. In this exit area 24 is an exit opening 26 provided over which the conveyor channel 14 leaving air in an outlet channel 28 and from there, for example, enters the combustion chamber of a vehicle heater.

Zwischen dem Eintrittsbereich 22 und dem Austrittsbereich 24 liegt ein Unterbrechungsbereich 30. Dieser Unterbrechungsbereich 30 unterbricht den Förderkanal 14 in Umfangsrichtung, so dass ein Strömungs- bzw. Förderkurzschluss im Förderkanal 14 vermieden wird. Insbesondere umfasst der Unterbrechungsbereich 30 eine Wandung 32, welche die Austrittsöffnung 26 in axialer Richtung, insbesondere an derjenigen axialen Seite, an welcher der Förderkanal 14 offen ist, abschließt. Die Positionierung dieser Unterbrechungswandung 32 ist derart, dass das Förderrad 16 sich mit seinen Förderschaufeln 20 beim Überstreichen des Unterbrechungsbereichs 30 mit nur sehr geringem Abstand über diese Wandung 32 hinwegbewegt.Between the entrance area 22 and the exit area 24 is an interruption area 30 , This interruption area 30 interrupts the conveyor channel 14 in the circumferential direction, so that a flow or delivery short circuit in the delivery channel 14 is avoided. In particular, the interruption area comprises 30 a wall 32 which the exit opening 26 in the axial direction, in particular on that axial side, on which the conveying channel 14 is open, completes. The positioning of this interruption wall 32 is such that the conveyor wheel 16 himself with his shovels 20 when passing the interruption area 30 with only a very small distance over this wall 32 moved away.

Da beim Fördern von Luft vom Eintrittsbereich 22 zum Austrittsbereich 24 der Druck in der Luft ansteigt und somit im Bereich des Austrittsbereichs 24 der maximale Druck erreicht wird, wird dann, wenn ein zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinander unmittelbar folgenden Förderschaufeln 20 eingeschlossenes bzw. gebildetes Luftvolumen sich über die Wandung 32 bewegt, dieses Volumen eingeschlossen und grundsätzlich auf Grund des geringen Abstandes zwischen den Förderschaufeln 20 und der Wandung 32 dieser Druck auch aufrecht erhalten. Bewegt sich die in der Bewegungsrichtung R voranlaufende Förderschaufel 20 dann aus dem Bereich der Wandung 32 heraus in den Bereich des Eintrittsbereichs 20, so würde eine spontane Druckentspannung auftreten, was einerseits die Strömungscharakteristik im Eintrittsbereich 20 bzw. im gesamten Förderkanal 14 nach teilhaft beeinträchtigt, insbesondere den Aufbau einer Spiral- bzw. Wendelströmung beeinträchtigt, andererseits zu Druckschwankungen und Pulsationen führt, die ebenfalls die Arbeitscharakteristik beeinträchtigen und zu hörbaren Geräuschen führen können.Because when pumping air from the entry area 22 to the exit area 24 the pressure in the air rises and thus in the area of the exit area 24 the maximum pressure is reached, then, when a between two circumferentially successive immediately following impeller blades 20 enclosed or formed air volume over the wall 32 moved, this volume enclosed and basically due to the small distance between the conveyor blades 20 and the wall 32 this pressure also maintained. Moves in the direction of movement R leading conveyor bucket 20 then from the area of the wall 32 out into the area of the entry area 20 , so a spontaneous pressure relaxation would occur, which on the one hand, the flow characteristics in the inlet region 20 or in the entire delivery channel 14 adversely affected in part, in particular impairs the construction of a spiral or spiral flow, on the other hand leads to pressure fluctuations and pulsations, which also affect the operating characteristics and can lead to audible noise.

Um diesem Problem entgegenzutreten, sieht die vorliegende Erfindung Maßnahmen vor, die nachfolgend mit Bezug auf die 2 bis 6 detailliert beschrieben wurden. Die 2 zeigt zunächst in axialer Ansicht vereinfacht das vorangehend beschriebene Gebläsegehäuse 12 mit dem darin ausgebildeten Förderkanal 14. Man erkennt den Eintrittsbereich 22 mit der Eintrittsöffnung 34, den Unterbrechungsbereich 30 mit der von den Förderschaufeln 20 mit geringem Abstand überstrichenen Wandung 32 sowie den Austrittsbereich 24 mit der Austrittsöffnung 26. Wie vorangehend bereits angedeutet, wird die im Eintrittsbereich 22 in den Bereich des Förderkanals 14 eintretende bzw. dort angesaugte Luft in der Förderrichtung F in Richtung zum Austrittsbereich 24 gefördert, wobei durch Wechselwirkung des Förderkanals 14 mit dem Förderrad 16 die in der 3 veranschaulichte Spiral- bzw. Wendelströmung S aufgebaut wird. Man erkennt in 2 weiter einen Entspannungskanal 36. Dieser Entspannungskanal 36 erstreckt sich vom Unterbrechungsbereich 30 in den Förderkanal 14, und zwar in einen stromaufwärtigen Bereich, also beispielsweise einen der Eintrittsöffnung 34 bzw. dem Eintrittsbereich 22 naheliegenden Bereich. Eine Eintrittsöffnung 38 des Entspannungskanals 36 ist dabei in der Wandung 32 vorgesehen, und der Entspannungskanal 36 führt von dieser Eintrittsöffnung 38 dann zu einer Austrittsöffnung 40, die im Ausgestaltungsbeispiel der 2 in der Förderrichtung F kurz nach der Eintrittsöffnung 34 des Förderkanals 14 liegt.To counteract this problem, the present invention provides measures which will be described below with reference to the 2 to 6 were described in detail. The 2 shows first in an axial view simplifies the blower housing described above 12 with the conveyor channel formed therein 14 , You can see the entrance area 22 with the entrance opening 34 , the interruption area 30 with the of the conveyor blades 20 at a short distance swept wall 32 as well as the exit area 24 with the outlet 26 , As already indicated above, in the entry area 22 in the area of the conveyor channel 14 entering or sucked in there air in the conveying direction F in the direction of the exit region 24 promoted, whereby by interaction of the delivery channel 14 with the conveyor wheel 16 the in the 3 illustrated helical flow S is established. One recognizes in 2 continue a relaxation channel 36 , This relaxation channel 36 extends from the break area 30 in the conveyor channel 14 , in an upstream region, so for example one of the inlet opening 34 or the entry area 22 obvious area. An entrance opening 38 of the relaxation channel 36 is in the wall 32 provided, and the relaxation channel 36 leads from this entrance 38 then to an exit opening 40 , which in the exemplary embodiment of the 2 in the conveying direction F shortly after the inlet opening 34 of the conveyor channel 14 lies.

Durch diesen Entspannungskanal 36 wird erreicht, dass das vorangehend angesprochene und zwischen zwei in Bewegungsrichtung R unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln 20 gebildete bzw. eingeschlossene und unter hohem Druck stehende Luftvolumen sich beim Überstreichen des Unterbrechungsbereichs 30 über den Entspannungskanal 36 zum Förderkanal 14 hin allmählich entspannen kann, so dass, noch bevor dieses Volumen wieder in den Eintrittsbereich 22 gelangt, ein deutlich geminderter Druck vorhanden ist und die vorangehend angesprochenen Pulsationen nicht auftreten. Gleichwohl sorgt die Entspannung in Richtung zum Förderkanal 14 dafür, dass Förderverluste weitgehend vermieden werden und somit die Fördereffizienz bzw. der Wirkungsgrad eines derartigen Gebläses 10 deutlich verbessert werden kann.Through this relaxation channel 36 is achieved that the above-mentioned and between two in the direction of movement R immediately consecutive conveyor blades 20 formed and trapped under high pressure air volume when sweeping the interruption area 30 over the relaxation channel 36 to the conveyor channel 14 gradually relax so that, even before this volume returns to the entry area 22 passes, a significantly reduced pressure is present and the above-mentioned pulsations do not occur. Equal probably the relaxation in the direction of the conveyor channel 14 that production losses are largely avoided and thus the delivery efficiency and efficiency of such a blower 10 can be significantly improved.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt, der in 3 deutlicher veranschaulicht ist, ist bei dem erfindungsgemäßen Gebläse 10 der Entspannungskanal 36 so geführt bzw. die Austrittsöffnung 40 so positioniert, dass die in der Richtung E den Entspannungskanal 36 durchströmende bzw. verlassende, sich entspannende Luft die im Förderkanal 14 aufgebaute Spiral- bzw. Wendelströmung unterstützt bzw. den Aufbau dieser Wendelströmung unterstützt. Man erkennt in 3, dass der Entspannungskanal 36 so positioniert ist, dass die diesen verlassende Luft zu der Spiral- bzw. Wendelströmung im Wesentlichen tangential bzw. sekantial mit grundsätzlich gleicher Strömungsrichtung geführt ist und sich somit mit dieser Wendelströmung derart vermischt bzw. verbindet, dass die Wendelströmung nicht beeinträchtigt wird sondern vielmehr unterstütz wird. Auch dies hat eine deutliche Erhöhung des Wirkungsgrads zur Folge. Insbesondere kann dies dadurch erreicht werden, dass die in der Richtung E in den Bereich des Förderkanals 14 eintretende Luft dort die gleiche Strömungsrichtung bzw. Strömungskomponente aufweist, wie die in diesem Bereich vorhandene Spiral- bzw. Wendelströmung.According to a further advantageous aspect, in 3 is more clearly illustrated is in the fan according to the invention 10 the relaxation channel 36 so guided or the outlet opening 40 positioned so that in the direction of E the expansion channel 36 flowing or leaving, relaxing air in the delivery channel 14 built spiral or helical flow supports or supports the structure of this helical flow. One recognizes in 3 that the relaxation channel 36 is positioned so that the air leaving this spiral to the spiral or spiral flow is guided substantially tangentially or secantially with basically the same flow direction and thus mixed or connected with this helical flow so that the helical flow is not impaired but rather supported , This also results in a significant increase in the efficiency result. In particular, this can be achieved in that in the direction E in the region of the conveying channel 14 incoming air there has the same flow direction or flow component, such as existing in this area spiral or helical flow.

In 4 sind in den Darstellungen a) bis d) verschiedene Möglichkeien der Formgebung der Eintrittsöffnung 38 des Entspannungskanals 36 gezeigt. Man erkennt in 4a) die auch in der 2 dargestellte kreisförmige Formgebung während in 4b) eine langgestreckte gleichwohl jedoch in den Längsenden abgerundete Formgebung vorhanden ist. In 4c) ist eine dreieckige Formgebung vorhanden, wobei in der Bewegungsrichtung R, ebenso wie bei den beiden vorangehend beschriebenen Formgebungen, die Breite B, also die Abmessung quer zur Bewegungsrichtung R, zunimmt. In 4d) ist eine Formgebung mit einer Mehrzahl von dreieckigen Öffnungssegmenten gezeigt, wobei bei jedem dieser Segmente und somit auch bei dem Verbund der Segmente die Gesamtbreite bzw. effektive Breite B in der Bewegungsrichtung R zunimmt. Diese Zunahme der Breite B der Eintrittsöffnung 38 hat ein optimiertes Entspannungsverhalten zur Folge, wenn das zwischen zwei unmittelbar aufeinander folgenden Förderschaufeln 20 eingeschlossene Luftvolumen sich in den Bereich der Eintrittsöffnung 38 bewegt.In 4 are in the representations a) to d) different possibilities of shaping the inlet opening 38 of the relaxation channel 36 shown. One recognizes in 4a) which also in the 2 illustrated circular shape while in 4b) an elongated but nevertheless rounded in the longitudinal ends shape is present. In 4c) is a triangular shape exists, wherein in the direction of movement R, as well as in the two previously described shapes, the width B, ie the dimension transverse to the direction of movement R, increases. In 4d) For example, a design having a plurality of triangular opening segments is shown, wherein in each of these segments, and thus also in the composite of the segments, the total width or effective width B in the direction of movement R increases. This increase in the width B of the inlet opening 38 has an optimized relaxation behavior, if that between two immediately consecutive conveyor blades 20 enclosed air volume in the area of the inlet opening 38 emotional.

In 5 sind zwei mögliche Formgebungen der Austrittsöffnung 40 gezeigt, wobei die 5a) wiederum die kreisförmige Formgebung darstellt, während in 5b) die in der Bewegungsrichtung R langgestreckte Formgebung vorhanden ist. Diese Formgebung kann an die Anforderung, die Wendelströmung bzw. deren Aufbau zu unterstützen, optimiert angepasst sein.In 5 are two possible shapes of the outlet 40 shown, the 5a) again represents the circular shape, while in 5b) the elongated in the direction of movement R shape is present. This shaping can be adapted to the requirement to support the helical flow or its structure optimized.

Eine abgewandelte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Gebläses 10 ist in 6 gezeigt. Hier besteht in wesentlichen Bereichen Übereinstimmung mit dem Gebläse der 2. Man erkennt jedoch, dass der Entspannungskanal 36 mit seiner Austrittsöffnung 40 im Eintrittsbereich 22 des Förderkanals 14 dort offen ist, wo auch die Eintrittsöffnung 34 positioniert ist. D.h., die den Entspannungskanal 36 über die Austrittsöffnung 40 desselben verlassende Luft tritt in den Förderkanal 14 im Bereich der Eintrittsöffnung 34 ein, und zwar zusammen mit der dort auch von außen angesaugten Luft.A modified embodiment of the blower according to the invention 10 is in 6 shown. Here, in essential areas, there is agreement with the blower of the 2 , One recognizes, however, that the relaxation channel 36 with its outlet 40 in the entrance area 22 of the conveyor channel 14 there is open, where the entrance opening 34 is positioned. That is, the relaxation channel 36 over the exit opening 40 the same leaving air enters the delivery channel 14 in the area of the entrance opening 34 a, and together with the air sucked from the outside there.

Eine weitere Möglichkeit, bei dem erfindungsgemäßen Gebläse dafür zu sorgen, dass das Auftreten von Druckpulsationen so weit als möglich unterdrückt wird, ist die Abstimmung der Länge des Entspannungskanals 36 auf die Frequenz bzw. die Wellenlänge dieser Druckpulsationen. Dreht sich beispielsweise das Förderrad 20 mit einer bestimmten Drehzahl n, so wird zwangsweise eine Druckfluktuation mit der Frequenz f = n·z auftreten. Dabei gibt z die Anzahl der Förderschaufeln 20 am Förderrad 16 wieder. Aus dieser so ermittelten Pulsationsfrequenz f kann über den Zusammenhang mit der Phasengeschwindigkeit c der in dem gasförmigen Medium Luft sich ausbreitenden Wellen die Wellenlänge ermittelt werden als λ = c/f. Wird nun durch entsprechende Längenabmessung des Entspannungskanals dafür gesorgt, dass eine Phasenverschiebung der über den Entspannungskanal 36 transportierten Pulsationen bezüglich der im Förderkanal 14 generierten Pulsationen um λ/2 auftritt, so kommt es zu einer destruktiven Interferenz und somit einer deutlichen Minderung der im Förderkanal 14 vorhandenen Pulsationen. Um also diese destruktive Interferenz erlangen zu können, besteht allgemein zwischen der Drehzahl n des Förderrads 20 und der Länge L des Entspannungskanals 36 folgender Zusammenhang: n = (k·c):(2·z·L). Another possibility, with the blower according to the invention to ensure that the occurrence of pressure pulsations is suppressed as much as possible, is the tuning of the length of the expansion channel 36 to the frequency or wavelength of these pressure pulsations. Turns, for example, the conveyor wheel 20 at a certain speed n, a pressure fluctuation with the frequency f = n · z will inevitably occur. Where z is the number of impeller blades 20 on the conveyor wheel 16 again. From this pulsation frequency f thus determined, the wavelength can be determined as λ = c / f via the relationship with the phase velocity c of the waves propagating in the gaseous medium air. Is now ensured by appropriate length dimension of the expansion channel that a phase shift of the over the expansion channel 36 transported pulsations with respect to the in the delivery channel 14 generated pulsations by λ / 2 occurs, so there is a destructive interference and thus a significant reduction in the delivery channel 14 existing pulsations. So in order to obtain this destructive interference, there is generally between the speed n of the feed wheel 20 and the length L of the expansion channel 36 the following relationship: n = (k * c) :( 2 * z * L).

Dabei entspricht die Zahl k einer ungeraden ganzen Zahl, da destruktive Interferenz nicht nur bei einer Verschiebung von λ/2, sondern beispielsweise auch bei einer Verschiebung von 3λ/2, 5λ/2 usw. erlangt wird.there The number k corresponds to an odd integer, as it is destructive Interference not only with a shift of λ / 2, but for example, even at a shift of 3λ / 2, 5λ / 2, etc. is obtained.

Dies hat zur Folge, dass bei einmal durch den konstruktiven Aufbau des Gebläses 10 vorgegebener Länge L des Entspannungskanals 36 im Betrieb des Gebläses 10 die Drehzahl n des Förderrads 20 vorzugsweise so eingestellt wird, dass sie im Bereich der Drehzahl n liegt, wie sie sich aus der vorangehenden Gleichung unter Berücksichtigung der Größen L und z, welche die einzigen konstruktiven Größen sind, ergibt. Es ist selbstverständlich, dass zur Einstellung der Fördermenge auch mit anderen Drehzahlen gearbeitet werden kann, welche von der hinsichtlich der Pulsationsminderung optimierten Drehzahl abweichen. Grundsätzlich kann aber unter Berücksichtigung des vorangehenden Zusammenhangs das Gebläse 10 konstruktiv derart ausgelegt werden, dass bei der für einen normalen Heizungsbetrieb erforderlichen Verbrennungsluftmenge das Förderrad 16 mit der optimierten Drehzahl betrieben werden kann.This has the consequence that at one time by the structural design of the blower 10 predetermined length L of the expansion channel 36 during operation of the blower 10 the speed n of the feed wheel 20 is preferably set to be in the range of the rotational speed n, as it results from the preceding equation, taking into account the sizes L and z, which are the only constructive quantities. It goes without saying that To set the flow rate can also be used with other speeds, which differ from the optimized with respect to the Pulsationsminderung speed. Basically, but taking into account the previous context, the blower 10 be construed constructively such that at the time required for a normal heating operation combustion air amount the conveyor wheel 16 can be operated with the optimized speed.

Es ist selbstverständlich, dass an dem erfindungsgemäßen Gebläse verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne jedoch vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So können selbstverständlich mehrere Entspannungskanäle 36 vorgesehen sein, so dass eine Entspannungskanalanordnung also nicht nur den in den Figuren gezeigten einzigen Entspannungskanal 36, sondern beispielsweise auch zwei, drei oder vier derartige Entspannungskanäle 36 aufweisen kann, die dann beispielsweise auch an verschiedenen Bereichen zum Förderkanal 14 hin offen sind bzw. deren Eintritssöffnungen 38 auch in verschiedenen Bereichen des Unterbrechungsbereichs 30 positioniert sind. Weiterhin ist es selbstverständlich, dass der Förderkanal 36 oder ggf. die mehreren Förderkanäle 36 durch entsprechende Ausgestaltung des Gebläsegehäuses 12 in dieses integriert sein können oder durch Vorsehen separater, schlauchartiger Verbindungen geschaffen werden können. Auch die Führung bzw. Formgebung dieser Entspannungskanäle kann zum Erreichen einer allmählichen Druckentspannung optimiert sein, beispielsweise ist es möglich, eine ondulierte Formgebung bereitzustellen oder eine Drosselstelle bereitzuhalten.It will be understood that various changes may be made to the blower of the invention without, however, departing from the spirit of the present invention. So of course, several relaxation channels 36 be provided so that a relaxation channel arrangement so not only the single expansion channel shown in the figures 36 but also, for example, two, three or four such expansion channels 36 may then, for example, at different areas to the delivery channel 14 are open towards or their entrance openings 38 also in different areas of the interruption area 30 are positioned. Furthermore, it goes without saying that the delivery channel 36 or possibly the multiple delivery channels 36 by appropriate design of the blower housing 12 can be integrated in this or can be created by providing separate, hose-like connections. Also, the guidance or shaping of these expansion channels can be optimized to achieve a gradual pressure relief, for example, it is possible to provide an undulating shaping or to have a throttle point available.

Claims

Blower, in particular combustion air blower for a vehicle heater, comprising: - a blower housing ( 12 ), - one in the blower housing ( 12 ) formed around an axis of rotation (A) annularly extending and open on one axial side conveying channel (A) 14 ), - a conveyor wheel ( 16 ), which on the blower housing ( 12 ) the conveyor channel ( 14 ) is covered on its axially open side and rotatably supported about the rotation axis (A) and a plurality of circumferentially successive conveyor blades (FIG. 20 ), which upon rotation of the feed wheel ( 16 ) in a direction of movement (R) above the conveyor channel ( 14 ), - an entrance area ( 22 ) for the entry of air to be conveyed into the delivery channel ( 14 ), - an exit area ( 24 ) to the outlet of along the conveyor channel ( 14 ) conveyed air from the delivery channel ( 14 ), - in the direction of movement (R) of the conveyor blades ( 20 ) on the exit area ( 24 ) and the entry area ( 22 ) preceded by an interruption area ( 30 ), in which the conveyor channel ( 14 ) is interrupted in the circumferential direction, - an expansion channel arrangement ( 36 ), which establishes a connection between the interruption area ( 30 ) and the conveyor channel ( 14 ).

Blower according to claim 1, characterized in that the expansion channel arrangement ( 36 ) an entrance area ( 38 ) in the interruption area ( 30 ) having.

Blower according to claim 2, characterized in that the interruption area ( 30 ) an interruption wall area ( 32 ), which the conveying blades ( 20 ) with a small axial distance, and that the entry area ( 38 ) of the expansion channel arrangement ( 36 ) at least one inlet opening ( 38 ) in the interruption wall area ( 32 ).

Blower according to claim 3, characterized in that the at least one inlet opening ( 38 ) one in the direction of movement (R) of the conveyor blades ( 20 ) has increasing opening width (B).

Blower according to one of claims 1 to 4, characterized in that the expansion channel arrangement ( 36 ) an exit area ( 40 ), in which this to the conveyor channel ( 14 ) is open.

Blower according to claim 5, characterized in that in the exit region ( 40 ) the expansion channel arrangement ( 36 ) in the direction of movement (R) of the conveyor blades ( 20 ) downstream with respect to the entrance area ( 22 ) of the conveyor channel ( 14 ) in the conveyor channel ( 14 ).

Blower according to claim 5, characterized in that in the exit region ( 40 ) the relaxation acoustic arrangement ( 36 ) in the conveyor channel ( 14 ) in the region of the entry area ( 22 ) of the same opens.

Blower according to one of claims 5 to 7, characterized in that the exit area ( 40 ) at least one outlet opening ( 40 ) having.

Blower according to one of claims 1 to 8, characterized in that the expansion channel arrangement ( 36 ) in the delivery channel ( 14 ) that the relaxation channel arrangement ( 36 ) in the direction of the delivery channel ( 14 ) leaving air with respect to an air flow (S) in the delivery channel ( 14 ) having a helical flow movement direction has a substantially tangential or secant flow direction (E).

Method for operating a blower ( 10 ) according to one of the preceding claims, in which method the conveyor wheel ( 16 ) is driven at such a rotational speed for rotation about the axis of rotation (A), that substantially the following relationship is fulfilled: n = (k * c) :( 2 * z * L), where n = rotational speed of the delivery wheel ( 16 ), k = an odd integer (1, 3, 5, 7, ...) z = number of impeller blades ( 20 ), c = phase velocity of the waves propagating in the conveyed air, L = length of the expansion channel arrangement ( 36 ).