DE19861061C2 - Radiallüfter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radiallüfter mit hoher spezi­ fischer Leistung, insbesondere mit einem Trommelläufer und einem quer zur Achse des Trommelläufers geteilten Gehäuse, in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Luft­ raum sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses jeweils ei­ nen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge zur Trennung von Druckraumanfang und Druckraumende, wobei das Gehäuse aus einer ersten Gehäusehälfte und einer zweiten Gehäusehälfte besteht und an den jeweiligen Verbindungsrändern miteinan­ der zusammenwirkende Verbindungsverformungen ausgebildet sind und der Rand der ersten Gehäusehälfte eine vorgeform­ te, sich radial erstreckende Vertiefung aufweist, in die ein Ansatz des Randes der zweiten Gehäusehälfte einsetzbar ist.

Radiallüfter der genannten Gattung werden insbesondere in der Bürotechnik, Haushalttechnik und Heiztechnik als sogen. Kleinventilatoren eingesetzt und besitzen naturgemäß eine relativ hohe Leistungsdichte, d. h. die erbrachte Luftlei­ stung ist im Verhältnis zu den Abmessungen relativ hoch.

Dies gilt insbesondere für Radiallüfter, die in dem genann­ ten Einsatzgebiet, und hier insbesondere in der Heiztech­ nik, nur sehr geringe Abmessungen besitzen dürfen, da ande­ re Bauteile den Einbauraum eines derartigen Kleinventila­ tors begrenzen. Aus diesem Grund werden die Gebläse mit so­ gen. Trommelläufern als Laufräder ausgestattet, die einen sehr hohen Energieumsatz ermöglichen, d. h. zu einer hohen Luftleistung führen.

Da, wie angeführt, in der Regel der Platzbedarf vorgegeben ist, ergeben sich insbesondere bei derartigen Aufgabenge­ bieten die folgenden Rahmenbedingungen:

• 1. Es ist eine möglichst hohe Luftleistungs-Kennlinie (Druck-Volumenstrom-Kennlinie) zu erzeugen;
• 2. im geforderten Betriebspunkt soll eine derartige Kon­ struktion wenig Geräusch abstrahlen;
• 3. der geforderte Betriebspunkt ist mit einer möglichst geringen Aufnahmeleistung zu erreichen und beizubehal­ ten.

In der Regel werden hierzu die Trommelläufer mit einem im Verhältnis zu den Außenabmessungen des Gebläses re­ lativ großen Durchmesser benutzt. Dies führt jedoch im Verhältnis zu einem sehr kleinen Druckraum d. h. dem Raum zwischen dem Rad-Außenumfang und der Gehäuse-In­ nenseite. Da derartige Ventilatoren zumeist mit preiswerten zweipoligen Asynchronmotoren betrieben werden, deren Drehzahl entsprechend begrenzt ist, wird durch die Größe des Laufraddurchmessers eine relativ hohe Umfangsgeschwindigkeit erreicht, die auch für einen hohen Energieumsatz erforderlich ist. Da jedoch der Druckraum wegen des Platzmangels relativ klein gehal­ ten ist, wird das "Schluckvermögen" der Gehäusespirale sehr schnell erreicht.

Aus diesem Grund stellen die geringen Abmessungen des Raumes für den Radiallüfter einen internen Widerstand dar mit der Folge, daß

• - der große Raddurchmesser nur unzureichend ausge­ nutzt werden kann,
• - der Wirkungsgrad nicht ausgeschöpft wird und die Geräuschemissionen höher werden.

Vom strömungstechnischen Standpunkt wird das Optimum bei den vorgegebenen Gehäuseabmessungen durch einen kleineren Raddurchmesser erzielt, wodurch auf der an­ deren Seite die geforderten spezifischen Leistungen jedoch nicht erzielt werden können. Aus gerätetechni­ schen Gründen und unter anderem auch aus Platzgründen ist oft eine kreisförmige Austrittsöffnung erforder­ lich.

Derartige Gehäuse werden überwiegend, insbesondere wenn sie als Abgasgebläse (Hotsider) in Heizgeräten verwendet werden, aus Aluminium oder Stahlblech ge­ formt bzw. tiefgezogen. Die beiden Gehäusehälften wer­ den über eine Bördelung miteinander verbunden, wobei der Bördelrand auf der Außenseite des Gehäuses sitzt.

Aus Kostengründen wird bei solchen Gebläsen, die mit einer runden Austrittsöffnung ausgestattet sind, die Trennebene in die Symmetrieebene gelegt.

Aus der US 1,152,473 ist eine Vakuumpumpe bekannt, bei wel­ cher das Pumpengehäuse zweiteilig ausgebildet ist. Die ein­ ander zugewandten Ränder der Gehäusehälften sind lediglich ineinander geschoben, wobei der äußere Rand ca. um die Ma­ terialdicke nach außen abgestuft ist und so das Einschieben bzw. Übergreifen des anderen Randes ermöglicht.

Aus der DE 25 46 924 A1 ist eine Absaugvorrichtung bekannt, bei der die Gehäusehälften eines Sauggebläses an der Be­ rührfläche jeweils eine Wandverdickung aufweisen und an dieser Verdickung im wesentlichen stumpf aufeinander lie­ gen. In dieser Auflagefläche ist eine zusätzliche Rippen- Nut-Verbindung ausgebildet, wobei sich die Rippe parallel zur Wand erstreckt, und so quasi eine Nut-Feder-Verbindung entsteht. Darüber hinaus ist diese gesamte Verbindung mit­ tels eines Dichtbandes abgedichtet, das im wesentlichen U- förmig geformt ist und mit den freien Schenkeln des U's je­ weils in umlaufende Ringnuten eingreift, die zu beiden Sei­ ten der Trennlinie an den jeweiligen Gehäusehälften ausge­ bildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radiallüf­ ter der genannten Gattung zu schaffen, der bei hoher Luft­ leistung in der Herstellung kostengünstig und hinsichtlich des Platzbedarfs raumsparend ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rand der ersten Gehäusehälfte eine vorgeformte Vertiefung aufweist, in die ein Ansatz des Randes der zweiten Gehäusehälfte einsetzbar ist.

Bei einer weiteren Lösung ist vorgesehen, dass zwischen den Rändern der Gehäusehälften eine Klemmverbindung ausgebildet ist, wobei der Rand der ersten Gehäusehälfte als Rampe nach innen gebogen ist und auf einem am Rand der zweiten Gehäu­ sehälfte angeordneten Wulstansatz sitzt.

Durch diese Merkmale wird eine Vergrößerung der Luftlei­ stung durch Vergrößerung des Druckraums erzielt. Dabei weist bei gegebenen Einbaumaßen meist der Verbindungsrand des Gehäuses, das bei dieser Ausführungsform aus einer er­ sten und zweiten Gehäusehälfte besteht, eine nur geringe radiale Erstreckung auf. Vorzugsweise ist der Ansatz am Rand der zweiten Gehäusehälfte als eine Ab­ winkelung oder ein Ringwulst und der freie Rand an der an­ deren Gehäusehälfte als Aufnahme hierzu ausgebildet.

Die Gehäusebreite wird vorzugsweise durch jeweils eine Anschlagfläche an beiden Gehäusehälften definiert. Die Anschlagflächen der einen Gehäusehälfte können dabei vorzugsweise von einer im wesentlichen parallel zur Trennebene der Gehäuseflächen verlaufenden Seitenwand der Vertiefung und an der anderen Gehäusehälfte von einer an dieser Seitenwand anschlagenden Fläche des Ansatzes gebildet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsverformungen zumindest teil­ weise innerhalb der Gehäuseflächen ausgebildet sind.

Günstigerweise kann eine Sicherung gegen das Trennen der Gehäusehälften vorgesehen sein. Die Sicherung kann einerseits als Rohrstutzen ausgebildet sein, der um den Rohransatz der Ausströmöffnung angeordnet ist, an­ dererseits können es auch Klammern sein, welche beide Gehäusehälften ergreifen und zusammenpressen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Radiallüfter;

Fig. 2 eine schematische Schnitt-Teildarstellung hinsichtlich einer Verbindung zweier Gehäuse­ hälften nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Verbindung zweier Gehäusehälften in der Darstellung entsprechend Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend einer Darstellung gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante einer Befe­ stigung als Einschnappverbindung;

Fig. 6 ein nächstes Ausführungsbeispiel einer Befe­ stigungsverbindung mit Befestigungssicke;

Fig. 7 eine Klemmverbindung;

Fig. 8a und 8b eine Befestigungsverbindung mit Klammern an den Verbindungsbereichen der Gehäuse und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Verbin­ dung mit Außenklammern.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Radiallüfters dargestellt. Der Radiallüfter weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein Trommelläufer 2 aufgenommen ist. Das Gehäuse bildet um den Trommelläufer herum ei­ nen sich erweiternden Druckraum 4, der sich im wesent­ lichen spiralförmig zur Ausströmöffnung 5 erstreckt. Der Druckraum 4 ist definitionsgemäß in einen Druck­ raumende 4" und einen Druckraumanfang 4' aufgeteilt, wobei das Druckraumende 4" der Bereich ist, der an­ schließend in die Ausströmöffnung 5 übergeht. In Lauf­ richtung des Trommelläufers ist das Druckraumende 4" vom Druckraumanfang 4' durch eine Gehäusezunge 6 ge­ trennt.

Diese Gehäusezunge 6 erstreckt sich bei der darge­ stellten erfindungsgemäßen Ausbildung in einer der Ausströmöffnung angepaßten Krümmung über die gesamte Breite B des Gehäuses 3. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Krümmung auch einen ande­ ren Verlauf haben, wobei es jeweils vorteilhaft ist, wenn die Krümmung der Öffnung des Ausströmkanals ent­ spricht.

Die Zunge ist üblicherweise an ihrem dem Druckraum zu­ gewandten Rand mit einem Zungenradius 8 versehen, der bei Radiallüftern der beschriebenen Gattung, die einen Rad-Durchmesser in einer Größenordnung von ca. 100-­ 150 mm aufweisen, in einer Größenordnung zwischen ca. 5 mm und 8 mm liegt. Bei dem dargestellten Beispiel der Erfindung ist die Zunge derart gestaltet, daß sich der Radius von der Symmetrieebene zu beiden Seiten stetig verringert, wobei der Radius im Mittenbereich vorzugsweise größer als 10 mm bis 15 mm ist und das Maß von 5 mm lediglich in den Randbereichen verwirk­ licht ist und sogar noch erheblich kleiner sein kann.

Bei besonderen Ausführungsformen kann es jedoch vorge­ sehen sein, daß der Zungenradius 8 über den gesamten Verlauf der Krümmung gleich ist oder an der Stelle der größten Beaufschlagung mit Luft das größte Maß besit­ zen kann.

Ein weiteres Kriterium für die Leistungsfähigkeit ei­ nes Radiallüfters ist der Abstand zwischen dem Trom­ melläufer und der Gehäusezunge. Bei der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß dieser Abstand über die Gehäu­ sebreite im wesentlichen gleich ist. Dies erfordert eine entsprechend topographische Gestaltung der Gehäu­ se-Innenwand.

Entsprechend den Anforderungen kann der kürzeste Ab­ stand im Bereich der Krümmung liegen, er kann jedoch auch in Laufrichtung nach dem Bereich der Krümmung 7 der Gehäusezunge gelegen sein.

Es wird nun auf die Fig. 2 ff bezug genommen. Bei Ra­ diallüftern zum Einsatz in der eingangs beschriebenen technischen Umgebung besteht das Gehäuse in der Regel aus einer ersten Gehäusehälfte 13 und einer zweiten Gehäusehälfte 14. Diese Gehäusehälften sind an einer Verbindungsstelle 11 an ihren Rändern 12, 12' mitein­ ander durch eine Bördelverbindung zu einem einzigen Gehäuse zusammengefügt. Fig. 2 zeigt eine Verbindung nach dem Stand der Technik. Die Bördelverbindung führt jedoch zu einer unvorteilhaften diametralen Ausdehnung des Gehäuses, so daß der Druckraum den Randbereich, an den der Bördelrand vorsteht, nicht nutzen kann. In Fig. 3 wird eine neue Verbindung vorgeschlagen, bei der der Rand 12 oder 12' der ersten Gehäusehälfte 13 bzw. 14 mit einer vorgeformten Vertiefung 15 versehen, in die ein Ansatz 16 des Randes der anderen Gehäuse­ hälfte einsetzbar ist. Die Bemessung der Vertiefung 15 einerseits und des Ansatzes 16 andererseits kann so gestaltet sein, daß der Ansatz nach dem Einsetzen in die Vertiefung unter Druck in dieser Vertiefung an­ liegt. Vorteilhafterweise kann dabei der Ansatz 16 ei­ ne Abwinkelung oder ein Ringwulst sein, wobei der freie Rand der anderen Gehäusehälfte zu einer Rampe geformt sein kann, damit das Einsetzen erleichtert ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform vergleichbar derje­ nigen in Fig. 3 wiedergegeben, bei der der Randbereich ebenfalls verbördelt ist, jedoch der überlappende Rand mit einem Teil um die Wurzel des Ansatzes 16 herumge­ zogen und noch an der Wand des Gehäuses anliegt. Hier­ durch wird eine erhöhte Dichtheit erzielt.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind weitere vorteilhafte Aus­ gestaltungen einer Einschnappverbindung dargestellt, wobei jeweils die Bemessung derart vorgenommen ist, daß die zusammenwirkenden Teile einen Anlagedruck ge­ geneinander ausüben um somit zum einen eine sichere Befestigung und zum anderen eine gewisse Dichtheit zu gewährleisten.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ist eine Klemmverbindung, die nach Art eines Farbdosendeckels wirkt, d. h. der Rand des Gehäuseteils 13 ist nach in­ nen gebogen und wirkt wie eine Klemmrampe auf den Wulstansatz 16'. Hierdurch kann eine hohe Dichtheit erzielt werden, wobei zur Sicherung gegen unerwünsch­ tes Lösen der Verbindung Klammern 22 (vgl. Fig. 9) vorgesehen sein können, die außen um das Gehäuse her­ umgreifen. Gleichzeitig kann als Sicherung auch ein Rohransatz 23 dienen, der auf den Ausströmkanal ge­ schoben wird.

Weitere Sicherungsmöglichkeiten sind in Fig. 8 darge­ stellt, in welche krampenartige Klammern 21 entsprechende Vorsprünge an dem Gehäuse übergreifen.

Zum Festlegen des vorbestimmten Breitenmaßes sind im Bereich der Trennebene Anschlagflächen 7, 18 ausgebil­ det, die im wesentlichen parallel zur Trennebene ver­ laufen und an den entsprechenden Rändern oder auch an einer Seitenwand 19 der Vertiefung 15 einerseits und der entsprechenden Fläche 20 des Ansatzes 16 am ande­ ren Gehäuseteil ausgebildet sind. Diese jeweiligen Flächen liegen auf Anschlag aufeinander, so daß das gewünschte Maß stets erzielt wird.

Es versteht sich, daß die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele auch untereinander kombiniert werden können.

Claims (9)

1. Radiallüfter mit hoher spezifischer Leistung, insbesonde­ re mit einem Trommelläufer (2) und einem quer zur Achse des Trommelläufers (2) geteilten Gehäuse (3), in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Luftraum (4) sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung (5) erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses (3) je­ weils einen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge (6) zur Trennung von Druckraumanfang (4') und Druckraumende (4"), wobei das Gehäuse (3) aus einer ersten Gehäusehälfte (13) und einer zweiten Gehäusehälfte (14) besteht und an den jeweiligen Verbindungsrändern miteinander zusammen­ wirkende Verbindungsverformungen ausgebildet sind und der Rand (12) der ersten Gehäusehälfte (13) eine vorgeformte, sich radial erstreckende Vertiefung (15) aufweist, in die ein Ansatz (16) des Randes (12') der zweiten Gehäusehälf­ te (14) einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die radiale Vertiefung aufweisende freie Rand (12) der ersten Gehäusehälfte (13) einen Überlappungsteil auf­ weist, der um die Wurzel des Ansatzes (16) herumgezogen ist und an der Wand der zweiten Gehäusehälfte (14) an­ liegt.

2. Radiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (16) eine Abwinkelung oder ein Ringwulst ist und die Überlappung des freien Rands (12) der ersten Ge­ häusehälfte (13) eine Rampe bildet.

3. Radiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils eine Anschlagfläche (17, 18) zum Festle­ gen der Gehäusebreite an den Rändern (12, 12') der beiden Gehäusehälften (13, 14) ausgebildet ist.

4. Radiallüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (17) der einen Gehäusehälfte (13) von einer im wesentlichen parallel zur Trennebene der Gehäu­ sehälften (13, 14) verlaufenden Seitenwand (19) der Ver­ tiefung (15) und die Anschlagfläche (18) an der anderen Gehäusehälfte (14) von einer an dieser Seitenwand (19) anschlagenden Fläche (20) des Ansatzes (16) gebildet wird.

5. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsverformungen zumindest teilweise innerhalb der Gehäusehälften (13, 14) ausgebil­ det sind.

6. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung gegen das Trennen der Gehäusehälften (13, 14) vorgesehen ist.

7. Radiallüfter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung ein Rohrstutzen (21) ist, in welchem ein Rohransatz der Ausströmöffnung (5) eingesetzt ist.

8. Radiallüfter mit hoher spezifischer Leistung, insbesonde­ re mit einem Trommelläufer (2) und einem quer zur Achse des Trommelläufers (2) geteilten Gehäuse (3), in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Luftraum (4) sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung (5) erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses (3) je­ weils einen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge (6) zur Trennung von Druckraumanfang (4') und Druckraumende (4"), wobei das Gehäuse (3) aus einer ersten Gehäusehälfte (13) und einer zweiten Gehäusehälfte (14) besteht und an den jeweiligen Verbindungsrändern miteinander zusammenwirken­ de Verbindungsverformungen ausgebildet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Rändern (12, 12') der Ge­ häusehälften eine Klemmverbindung ausgebildet ist, wobei der Rand (12) der ersten Gehäusehälfte (13) als Rampe nach innen gebogen ist und auf einem am Rand (12') der zweiten Gehäusehälfte (14) angeordneten Wulstansatz (16') sitzt.

9. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine beide Gehäusehälften (13, 14) übergreifende Klammer (22) als Sicherung vorge­ sehen ist.