DE1277505B

DE1277505B - Cross flow blower

Info

Publication number: DE1277505B
Application number: DE1956E0020773
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Laing
Original assignee: Firth Cleveland Ltd
Current assignee: Firth Cleveland Ltd
Priority date: 1956-12-07
Filing date: 1956-12-07
Publication date: 1968-09-12

Description

Querstromgebläse Die Erfindung betrifft ein Querstromgebläse für Kleingeräte mit einem durch Leitwände begrenzten Austrittskanal, bei dem die, in Drehrichtung des Läufers gesehen, zwischen Druck- und Saugseite angeordnete Leitwand mit ihrem die Spaltgröße zur Peripherie des Läufers bestimmenden Wandteil einen größeren als den kleinstmöglichen Abstand zur Peripherie des Läufers aufweist.Cross-flow fan The invention relates to a cross-flow fan for small devices with an outlet channel limited by baffles, in which the, in the direction of rotation seen of the rotor, between the pressure and suction side arranged guide wall with its the wall part that determines the size of the gap to the periphery of the runner is greater than has the smallest possible distance to the periphery of the rotor.

Es sind Gebläse mit Querstromläufer bekannt, in denen der Durchsatzströmung die Geschwindigkeitsverteilung annähernd wie in einem Potentialwirbelfeld aufgezwungen wird.There are fans with cross-flow rotor known, in which the throughput flow the velocity distribution is almost as imposed in a potential vortex field will.

Es wurde weiter schon vorgeschlagen, in Drehrichtung des Läufers gesehen, zwischen Druck- und Saugseite eine Leitwand so anzuordnen, daß die dem Wirbelkerngebiet nahen Stromröhren im Austrittskanal und im Eintrittskanal in etwa gegensinnigen Richtungen strömen. Diese Gebläse lassen sich mit großem Vorteil im Gebiet kleiner Reynolds-Zahlen, d. h. im Kleingerätebau, verwenden.It has also been suggested, seen in the direction of rotation of the rotor, to arrange a baffle between the pressure and suction side so that the vertebral core area near flow tubes in the outlet channel and in the inlet channel in approximately opposite directions Directions flow. These fans can be made smaller in the area to great advantage Reynolds numbers, i.e. H. in small appliance construction.

Bei Radial- und Querstromgebläsen wurde bisher Wert darauf gelegt, daß die die Austrittsströmung führenden Wandteile (bei Radialgebläsen z. B. die sogenannte Zunge) mit einem geringen Spiel an der Peripherie des Schaufelgitters anliegen und dadurch eine Dichtungsfunktion ausüben. Derartige Gebläse ergeben aber erhebliche Geräusche. Bei einem bekannten Querstromgebläse ist daher eine der Leitwände in einem größeren als dem kleinstmöglichen Abstand von der Peripherie des Läufers angeordnet und bildet mit dem Läuferumfang einen, in Laufrichtung des Läufers gesehen, konvergierenden Spalt. Durch diese Maßnahme konnten die bei früher bekannten Querstromgebläsen störenden Geräusche weitgehend vermindert werden. Ebenfalls konnte mit diesem Gebläse eine Leistungssteigerung erreichtwerden.In the case of radial and cross-flow blowers, emphasis has so far been placed on that the wall parts leading the outlet flow (in the case of radial fans e.g. the so-called tongue) with little play on the periphery of the blade grille and thus exercise a sealing function. However, such fans result significant noise. In a known cross-flow fan, one of the guide walls is therefore at a greater than the smallest possible distance from the periphery of the rotor arranged and forms with the runner circumference, seen in the running direction of the runner, converging gap. This measure enabled the cross-flow fans known in the past disturbing noises are largely reduced. Also could with this blower an increase in performance can be achieved.

Für die Verwendung des Querstromgebläses im Kleingerätebau ist eine extreme Geräuscharmut erwünscht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse mit dieser extremen Geräuscharmut, ohne daß dabei der Gebläsewirkungsgrad herabgesetzt wird, zu schaffen.A extreme low noise is desirable. The invention is based on the object of a fan with this extremely low noise level, without reducing the fan efficiency will create.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem gemäß der Erfindung auch das der Peripherie des Läufers am nächsten gelegene Teil der zweiten Leitwand einen größeren als den kleinstmöglichen Abstand von der Peripherie des Läufers hat und daß diese Abstände beider Leitwände vom Läufer an den engsten Stellen mindestens dem 0,5fachen und höchstens dem 3fachen der radialen Schaufelerstreckung entsprechen.This object is achieved in that according to the invention, the The part of the second guide wall closest to the periphery of the runner has a larger part than the smallest possible distance from the periphery of the rotor and that this Clearance of both guide walls from the runner at the narrowest points at least 0.5 times and correspond at most to 3 times the radial blade extension.

Nach einer weiteren Ausbildung sollen diese Abstände etwa gleich groß sein. Bei Querstrommaschinen wurde bisher darauf Wert gelegt, daß wenigstens einer der die Strömung führenden Wandungsteile mit einem geringen Spiel an der Peripherie des Schaufelgitters anliegt und dadurch eine Dichtungsfunktion ausübt. Die Erfindung bricht mit dieser Konstruktionsweise. Damit wird nicht nur das Geräuschverhalten in idealer Weise verbessert, sondern, da alle mit dem Gehäuse verbundenen Leitwände von der Peripherie des Schaufelgitters einen größeren als den kleinstmöglichen Abstand haben, sind diese Gebläse für eine billige Mengenfertigung besonders geeignet, da die Anforderungen an die Toleranzen, die üblicherweise bei Strömungsmaschinen sehr hoch sind, dann außerordentlich gering werden.After further training, these distances should be about the same be. In cross-flow machines, it was previously important that at least one the wall parts guiding the flow with little play at the periphery of the blade grille and thus performs a sealing function. The invention breaks with this construction method. This not only changes the noise behavior ideally improved, but because all guide walls connected to the housing a greater than the smallest possible distance from the periphery of the blade grille have, these blowers are particularly suitable for cheap mass production because the requirements for the tolerances, which are usually very high in fluid flow machines are high, then become extremely low.

Das günstige Geräuschverhalten und der große Wirkungsgrad bei dem Querstromgebläse nach der Erfindung, bei dem beide Leitwände in einem bestimmten Abstand von der Peripherie des Läufers angeordnet sind, lassen sich durch die dem Querstromgebläse eigentümlichen Strömungsverhältnisse erklären, die an diesen Stellen Spalt- oder sonstige Strömungsverluste weitgehend unterbinden.The favorable noise behavior and the high efficiency with the Cross-flow fan according to the invention, in which both baffles in a certain Distance from the periphery of the rotor are arranged, can be through the dem Cross-flow fans explain the peculiar flow conditions that occur at these points To a large extent prevent gap or other flow losses.

Der erfindungsgemäße Bereich für die Abstände der Leitwände ist kritisch. Bei Abständen kleiner als dem 0,5fachen der radialen Schaufelerstreckung nimmt das Geräusch stark zu. Bei Abständen, die größer als das 4fache der radialen Schaufelerstrekkung sind, ist die Lage des Wirbelkerngebietes, das sich im Zentrum des Wirbels ausbildet und damit die Förderrichtung nicht mehr eindeutig bestimmt. Weiter ist bekannt, daß sich unmittelbar hinter jedem einzelnen Schaufelkanal in Strömungsrichtung gesehen ein unsymmetrisches Geschwindigkeitsprofil einstellt. Dieses Geschwindigkeitsprofil gleicht sich durch Vermischung in einem gewissen Abstand hinter dem Schaufelgitter wieder aus. Solange dieser Ausgleich noch nicht erfolgt ist, führt diese Unsymmetrie zur Erzeugung eines typischen Geräusches, wenn ein feststehender Körper angeströmt wird. Bei einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine sind die Abstände der Leitwände von dem Läufer so groß gewählt, daß ein hinreichender Ausgleich durch Vermischen erfolgt. Dieser Ausgleich erfolgt um so schneller, je kleiner die Geschwindigkeitsunterschiede sind. Diese sind wiederum um so kleiner, je größer die Schaufelzahl und je kleiner die radiale Schaufelerstreckung ist. Aus diesem Grund wird gemäß der Erfindung die radiale Schaufelerstreckung für eine Bemessung der Abstände herangezogen.The range according to the invention for the spacing of the guide walls is critical. At distances smaller than 0.5 times the radial blade extension, this increases Noise too. At distances that are greater than 4 times the radial blade extension is the position of the vertebral core area that forms in the center of the vertebra and thus the conveying direction is no longer clearly determined. It is also known that is seen immediately behind each individual blade channel in the direction of flow sets an asymmetrical speed profile. This speed profile resembles each other by mixing behind at a certain distance the shovel grille off again. As long as this compensation has not yet taken place, This asymmetry leads to the generation of a typical noise, if a stationary one Body is flowed against. In a turbomachine according to the invention, the distances are of the guide walls chosen by the runner so large that a sufficient compensation through Mixing takes place. This compensation takes place all the faster, the smaller the speed differences are. These are in turn the smaller, the larger the number of blades and the smaller is the radial blade extension. For this reason, according to the invention radial blade extension used for dimensioning the distances.

An Hand der Figur wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail, for example, with reference to the figure.

Die Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch die funktionsnotwendigen Teile eines erfindungsgemäßen Gebläses.The figure shows schematically a cross section through the functionally necessary Parts of a fan according to the invention.

Die Figur zeigt einen Querschnitt senkrecht zu der Drehachse O eines Trommelläufers 1, durch diejenigen Gehäuseteile des Gebläses, die eine Führungsfunktion für das Durchsatzmedium ausüben. Es wird hervorgehoben, daß der zylindrische Innenraum des Läufers frei von jeder Art von Leitkörpern oder anderen störenden Konstruktionselementen ist. Die Drehrichtung des Läufers 1 wird durch den Pfeil 3 angezeigt.The figure shows a cross section perpendicular to the axis of rotation O of a Drum rotor 1, through those housing parts of the fan that have a guide function exercise for the throughput medium. It is emphasized that the cylindrical interior of the rotor free of any kind of guide bodies or other disruptive structural elements is. The direction of rotation of rotor 1 is indicated by arrow 3.

In einem Abstand a von der Peripherie des Läufers 1 ist eine Leitwand 5 angeordnet, die die Saugseite von der Druckseite trennt. Gegenüber dieser Leitwand ist eine Leitwand 6 angeordnet, die zusammen mit der Leitwand den Austrittskanal ? für das Strömungsmedium bildet. Die der Peripherie des Läufers am nächsten gelegene Stelle der Leitwand 6 ist ebenfalls in einem Abstand b von der Peripherie des Läufers angeordnet, die etwa gleich dem Abstand a ist. Von dieser Stelle aus divergiert die Leitwand in Drehrichtung von der Läuferperipherie nach außen weg. Die Abstände a und b entsprechen mindestens dem 0,5fachen und höchstens dem 3fachen der Erstreckung der Schaufeln des Läufers in radialer Richtung.At a distance a from the periphery of the rotor 1 , a guide wall 5 is arranged, which separates the suction side from the pressure side. A guide wall 6 is arranged opposite this guide wall which, together with the guide wall, defines the outlet channel? forms for the flow medium. The point of the guide wall 6 which is closest to the periphery of the rotor is also arranged at a distance b from the periphery of the rotor, which is approximately equal to the distance a. From this point the guide wall diverges in the direction of rotation away from the rotor periphery. The distances a and b correspond to at least 0.5 times and at most 3 times the extension of the blades of the rotor in the radial direction.

Claims

Claims: 1. Cross-flow fan for small devices with an outlet channel delimited by guide walls, in which the guide wall arranged between the pressure and suction side, seen in the direction of rotation of the rotor, with its wall part that determines the size of the gap to the periphery of the rotor, has a greater than the smallest possible distance to the periphery of the rotor, characterized in that the part of the second guide wall (6) closest to the periphery (4) of the rotor (1) has a greater than the smallest possible distance from the periphery of the rotor and that these distances ( a and b) of both guide walls (5 and 6) from the rotor at the narrowest points correspond to at least 0.5 times and at most 3 times the radial blade extension.

2. Cross-flow fan after Claim 1, characterized in that the distances (a and b) are approximately the same are. Considered publications: German patent specifications No. 319 721, 963 809; U.S. Patent No. 1823,579.