Die
Erfindung betrifft einen Radiallüfter,
insbesondere einen Klein- oder Kleinst-Radiallüfter.The
Invention relates to a radial fan,
in particular a small or very small radial fan.
Typische
Radiallüfter
dieser Art von ebm-papst sind z. B. folgende Typen:
RLF35,
Leistungsaufnahme 3,5 bis 4,3 W, 7200 U/min.Typical radial fans of this type by ebm-papst are z. For example, the following types:
RLF35, power consumption 3.5 to 4.3 W, 7200 rpm.
Diese
Radiallüfter
haben einen Volumenstrom von 9,6 m3/h,
Abmessungen
51 × 51 × 15 mm
RV48-19/12,
Leistungsaufnahme 5 W, 4400 U/min.These centrifugal fans have a volume flow of 9.6 m 3 / h,
Dimensions 51 × 51 × 15 mm
RV48-19 / 12, power consumption 5 W, 4400 rpm.
Der
Volumenstrom beträgt
hier 28 m3/h, Abmessungen 76 × 76 × 27 mm.
RV65,
Leistungsaufnahme 12,5 W, 4900 U/min.The volume flow here is 28 m 3 / h, dimensions 76 × 76 × 27 mm.
RV65, power consumption 12.5 W, 4900 rpm.
Der
Volumenstrom beträgt
hier 61 m3/h, Abmessungen 97 × 94 × 33 mmThe volume flow here is 61 m 3 / h, dimensions 97 × 94 × 33 mm
Solche
Radiallüfter
haben im Allgemeinen ein offenes Gehäuse oder ein spiralförmiges Gehäuse, in
dem sich im Betrieb ein Lüfterrad
dreht.Such
radial fans
generally have an open housing or a spiral housing, in
in the operation of a fan
rotates.
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Radiallüfter bereit
zu stellen.It
An object of the invention is to provide a new radial fan
to deliver.
Die
Aufgabe wird gelöst
durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und des Anspruchs 14. Sie wird
ebenfalls gelöst
durch den Gegenstand des Anspruchs 11. Hierdurch erhält man einen
Radiallüfter mit
reduziertem Geräusch
und verbessertem Druckaufbau.The
Task is solved
by the subject-matter of claim 1 and claim 14. It becomes
also solved
by the subject-matter of claim 11
Radial fan with
reduced noise
and improved pressure build-up.
Bei
einem Radiallüfter
entstehen nach der Erkenntnis der Erfinder in bestimmten Bereichen
Wirbel, und diese erzeugen ein Wirbelgeräusch, welches das Lüftergeräusch dominiert,
und sie bewirken auch eine erhöhte
Leistungsaufnahme. Diese ist eine Folge davon, dass im Betrieb durch
diese Wirbel ein bremsendes Drehmoment auf das Lüfterrad erzeugt wird.at
a radial fan
arise after the realization of the inventor in certain areas
Vortices, and these create a whirring noise that dominates the fan noise,
and they also cause an increased
Power consumption. This is a consequence of being in operation by
this vortex a braking torque is generated on the fan.
Bei
einem Radiallüfter
strömt
die Luft vorzugsweise in axialer Richtung in das innere des Lüfterrads
ein, ändert
dort ihren Verlauf in eine radiale Richtung, wobei der Hauptteil
der Luftströmung
etwa durch die Mitte der axialen Erstreckung des Lüfterrads
radial nach außen
strömt,
und beim Austritt aus dem Lüfterrad – je nach
Ausführung – erneut
umgelenkt wird.at
a radial fan
flows
the air preferably in the axial direction in the interior of the fan
a, changes
there its course in a radial direction, the main part
the air flow
approximately through the middle of the axial extent of the fan
radially outward
flows,
and when exiting the fan - depending on
Execution - again
is diverted.
Bei
diesem Vorgang gelangt ein gewisser Anteil der Luft bis zum Boden
des Lüfterrads,
wo sich das Verbindungsorgan befindet, welches das Lüfterrad
mit dem Antriebsmotor verbindet. Diese „Bodenluft”, die in 3 bei 76 dargestellt
ist, wird zusätzlich durch
das Verbindungsorgan verwirbelt, und an ihrem Übergang zum Lüfterrad
und beim Durchströmen
durch dieses entstehen nach den Erkenntnissen der Erfinder besonders
viele Wirbel, die unerwünschte
Geräusche
verursachen und den Wirkungsgrad eines solchen Radiallüfters reduzieren
können.In this process, a certain proportion of the air reaches the bottom of the fan, where there is the connecting member which connects the fan to the drive motor. This "soil air", which in 3 at 76 is shown, is additionally swirled by the connecting member, and at its transition to the fan and when flowing through this arise according to the findings of the inventors particularly many vortices that cause unwanted noise and can reduce the efficiency of such a radial fan.
Durch
die Verdickungen der Lüfterschaufeln in
diesem Bereich gelingt es auf einfach Weise, die Lüftergeräusche zu
reduzieren und den Wirkungsgrad zumindest in Teilbereichen zu verbessern.By
the thickenings of the fan blades in
This area succeeds in a simple way, the fan noise
reduce and improve the efficiency, at least in some areas.
Durch
die zusätzlichen
Verdickungen an den Lüfterschaufeln
wird die Verwirbelung verringert, oder es werden statt eines großen Wirbels
mehrere kleine Wirbel erzeugt. Dadurch wird das Geräusch eines
solchen Lüfters
verringert. Auch wird die Leistungsaufnahme verringert, da im Betrieb
das erwähnte
bremsende Drehmoment reduziert wird. Und in bestimmten Druckbereichen
wird der Druck merklich erhöht.By
the additional
Thickening on the fan blades
the turbulence is reduced, or instead of a large vortex
generated several small vortices. This will make the sound of a
such fan
reduced. Also, the power consumption is reduced since in operation
that mentioned
braking torque is reduced. And in certain pressure ranges
the pressure is noticeably increased.
Eine
mögliche
Erklärung
für diese
Erhöhung des
Druckes ist, dass bei Radialgebläsen
bei erhöhtem
Staudruck ein typisches Pumpverhalten auftreten kann, und dass es
durch die Erfindung gelingt, dieses Pumpverhalten auf einfache Weise
zu reduzieren.A
possible
statement
for this
Increase of
Pressure is that with radial blowers
at elevated
Back pressure a typical pumping behavior can occur and that it
By the invention succeeds, this pumping behavior in a simple manner
to reduce.
Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten,
in keiner Weise als Einschränkung
der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus
den Unteransprüchen.
Es zeigt:Further
Details and advantageous developments of the invention result
from those described below and shown in the drawing,
in no way as a limitation
the invention to be understood embodiments, and from
the dependent claims.
It shows:
1 eine
raumbildliche Darstellung eines Radiallüfters nach einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a spatial representation of a radial fan according to a first embodiment,
2 eine
Draufsicht auf den Radiallüfter der 1,
aber ohne sein Oberteil 38, 2 a plan view of the radial fan of 1 but without his shell 38 .
3 eine
stark schematisierte Darstellung eines Radiallüfters zur theoretischen Erläuterung
der vermuteten Wirkungsweise des Lüfters nach den 1 und 2, 3 a highly schematic representation of a radial fan for the theoretical explanation of the suspected operation of the fan after the 1 and 2 .
4 eine
vereinfachte Darstellung eines Radiallüfters und des Strömungsverlaufs
in diesem, 4 a simplified representation of a radial fan and the flow path in this,
5 eine
vergrößerte raumbildliche
Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des bei 1 und 2 verwendeten
Lüfterrads, 5 an enlarged spatial representation of a preferred embodiment of the 1 and 2 used fan wheel,
6 eine
vergrößerte Darstellung
der Einzelheit VI der 5, 6 an enlarged view of detail VI of the 5 .
7 einen
Schnitt, gesehen längs
der Linie VII-VII der 6, 7 a section seen along the line VII-VII of 6 .
8 einen
Schnitt, gesehen längs
der Linie VIII-VIII der 6, 8th a section seen along the line VIII-VIII of 6 .
9 die
Lüfterkennlinie 84 eines
konventionellen Lüfters,
also die Darstellung der Druckerhöhung Δp über dem Volumenstrom V, und
die Lüfterkennlinie 82 eines
Lüfters
mit einem Lüfterrad
nach 5; der Vergleich der Kurven zeigt die erreichte Verbesserung, 9 the fan characteristic 84 a conventional fan, so the representation of the pressure increase Δp over the flow rate V, and the fan characteristic 82 a fan with a fan after 5 ; the comparison of the curves shows the achieved improvement,
10 eine
Vergleichsdarstellung der Lüfterdrehzahl über dem
Volumenstrom für
einen konventionellen Radiallüfter
und für
einen Radiallüfter mit
dem Lüfterrad
gemäß 5, 10 a comparison of the fan speed over the flow rate for a conventional radial fan and for a radial fan with the fan according to 5 .
11 eine
Vergleichsdarstellung des Motorstroms über dem Volumenstrom für einen
konventionellen Radiallüfter
und für
einen Radiallüfter
mit dem Lüfterrad
gemäß 5, 11 a comparison of the motor current over the flow for a conventional radial fan and for a radial fan with the fan according to 5 .
12 eine
Vergleichsdarstellung der elektrischen Aufnahmeleistung P des Antriebsmotors 26 über dem
Volumenstrom für
einen konventionellen Radiallüfter
und für
einen Radiallüfter
mit dem Lüfterrad
gemäß 5, 12 a comparison representation of the electrical power P of the drive motor 26 above the volume flow for a conventional radial fan and for a radial fan with the fan wheel according to 5 .
13 eine
erste Variante zu 5, bei der die Lüfterflügel 52' geschrägt sind 13 a first variant too 5 in which the fan blades 52 ' beveled
14 eine
vergrößerte Darstellung
der Einzelheit XIV der 13, 14 an enlarged view of detail XIV the 13 .
15 eine
Schnittdarstellung, welche einen Längsschnitt durch 14 zeigt, 15 a sectional view, which is a longitudinal section through 14 shows,
16 eine
zweite Variante zu 5, 16 a second variant too 5 .
17 eine
vergrößerte Darstellung
der Einzelheit XVII der 16, 17 an enlarged view of the detail XVII of the 16 .
18 eine
dritte Variante zu 5, 18 a third variant too 5 .
19 eine
vergrößerte Darstellung
der Einzelheit XIX der 18, 19 an enlarged view of detail XIX the 18 .
20 einen
Schnitt, gesehen längs
der Linie XX-XX der 19, 20 a section, seen along the line XX-XX of 19 .
21 den
Strömungsverlauf,
in schematischer Darstellung, bei einem Radiallüfter konventioneller Bauart, 21 the flow path, in a schematic representation, in a radial fan conventional design,
22 einen
analogen Strömungsverlauf bei
dem Radiallüfter
nach den 18 bis 20, 22 an analogous flow in the radial fan after the 18 to 20 .
23 den
Strömungsverlauf
für die
sogenannte Bodenluft bei einem Radiallüfterrad konventioneller Bauart,
und 23 the flow path for the so-called soil air at a radial fan of conventional design, and
24 einen
analogen Strömungsverlauf
für die
Bodenluft 76 bei dem Radiallüfterrad nach den 5 bis 8. 24 an analogue flow pattern for the soil air 76 at the radial fan after the 5 to 8th ,
1 zeigt
eine vergrößerte Darstellung
eines Radial-Kleinlüfters 20,
wie er z. B. zur Kühlung von
kleinen elektrischen Geräten
und in der Autoindustrie verwendet wird. Er hat den üblichen
Aufbau eines Radiallüfters,
hier mit einem unteren Gehäuseteil 22,
in welchem der Stator 24 (3) eines
Außenläufermotors 26 befestigt
ist, dessen Außenrotor 28 über ein
hohlkegelstumpfförmiges
Verbindungsorgan 30 ein Radiallüfterrad 32 antreibt,
dessen Form am besten aus den 5 bis 8 hervorgeht.
Der Dauermagnetring des Außenrotors 28 ist
mit 29 bezeichnet. 1 shows an enlarged view of a radial small fan 20 how he z. B. is used for cooling of small electrical equipment and in the auto industry. He has the usual construction of a radial fan, here with a lower housing part 22 in which the stator 24 ( 3 ) of an external rotor motor 26 is attached, its outer rotor 28 via a hollow frustoconical connecting element 30 a radial fan 32 drives, whose form is best from the 5 to 8th evident. The permanent magnet ring of the outer rotor 28 is with 29 designated.
Das
untere Gehäuseteil 22 ist
mit dem oberen Gehäuseteil 38 in
geeigneter Weise verbunden, z. B. über Schnappverbindungen 34, 36,
oder Schrauben, Kleben, Schweißen,
oder andere Fügearten.
Die Gehäuseteile 22, 38 haben
seitliche Ohren 40, 42 mit Befestigungslöchern 40', 42', und das obere
Gehäuseteil 38 hat
eine Luft-Einlassöffnung 44. Beide
Gehäuseteile
zusammen bilden in der Regel ein offenes Gehäuse oder eine spiralförmige Gehäuseausnehmung 46,
und eine Auslassöffnung 48 für die geförderte Luft 49.
In der Gehäuseausnehmung 46 dreht
sich im Betrieb das Lüfterrad 32 in
Richtung eines Pfeiles 50 und transportiert dabei Luft
vom Einlass 44 zum Auslass 48. Dieser Lufttransport
sollte möglichst
leise und mit einem hohen Wirkungsgrad erfolgen.The lower housing part 22 is with the upper housing part 38 appropriately connected, e.g. B. via snap connections 34 . 36 , or screws, gluing, welding, or other types of joining. The housing parts 22 . 38 have side ears 40 . 42 with mounting holes 40 ' . 42 ' , and the upper housing part 38 has an air inlet opening 44 , Both housing parts together usually form an open housing or a spiral housing recess 46 , and an outlet opening 48 for the extracted air 49 , In the housing recess 46 The fan wheel rotates during operation 32 in the direction of an arrow 50 while transporting air from the inlet 44 to the outlet 48 , This air transport should be as quiet as possible and with high efficiency.
Das
Lüfterrad 32 hat
bei dieser Version achtundzwanzig gekrümmte Lüfterschaufeln 52,
deren bevorzugte Form am besten aus den 5 bis 8 hervor
geht. Zwischen zwei benachbarten Schaufeln 52 liegt jeweils
ein Zwischenraum 65, durch den im Betrieb die vom Lüfter 20 geförderte Luft
von einem Innenraum 74 (5) nach
außen
gefördert
wird.The fan wheel 32 This version has twenty eight curved fan blades 52 , whose preferred form is best from the 5 to 8th comes out. Between two adjacent blades 52 there is a gap in each case 65 , by the operation of the fan 20 pumped air from an interior 74 ( 5 ) is conveyed to the outside.
3 zeigt
einen solchen Radiallüfter 20 in schematisierter
Darstellung im Längsschnitt.
Das Lüfterrad 32 befindet
sich in einem Gehäuse,
das unten das untere Gehäuseteil 22 hat,
in welchem eine Welle 23 für das Lüfterrad 32 gelagert
ist, und es hat oben das obere Gehäuseteil 38, in dem
sich eine Luft-Einlassöffnung 44 befindet,
durch welche die Luft angesaugt wird, die durch Strömungslinien 72 symbolisiert
ist. 3 shows such a radial fan 20 in a schematic representation in longitudinal section. The fan wheel 32 is located in a housing, the bottom of the lower housing part 22 has, in which a wave 23 for the fan 32 is stored, and it has the upper housing part above 38 in which there is an air inlet opening 44 through which the air is sucked through the flow lines 72 is symbolized.
Der
Stator 24 des Motors 26 ist am unteren Gehäuseteil 22 befestigt,
und dort ist auch der Außenrotor 28 mit
seiner Welle 31 gelagert. In ihm befindet sich der Rotormagnet 29 des
Motors 26. Der Rotor 28 treibt über das
hohlkegelstumpfförmige
Verbindungsorgan 30 das Radiallüfterrad 32 an. Alternativ
könnte
statt des Motors 26 am unteren Ende der Welle 29 ein
Motor 26' angeordnet
sein.The stator 24 of the motor 26 is on the lower housing part 22 attached, and there is also the outer rotor 28 with his wave 31 stored. In it is the rotor magnet 29 of the motor 26 , The rotor 28 drives over the hollow truncated cone-shaped connecting member 30 the radial fan 32 at. Alternatively, instead of the engine 26 at the bottom of the shaft 29 an engine 26 ' be arranged.
Die
zuströmende
Luft 72 kann grob unterteilt werden in eine obere Luftströmung 73,
eine mittlere Luftströmung 75,
und die sogenannte Bodenluft 76.The incoming air 72 can be roughly divided into an upper airflow 73 , a mean air flow 75 , and the so-called soil air 76 ,
Die
obere Luftströmung
wird gefördert
durch den oberen Teil des Lüfterrads 32.
Dieser Vorgang wird durch mechanische Probleme bzw. mechanische
Hindernisse kaum behindert.The upper air flow is conveyed through the upper part of the fan 32 , This process is hardly hindered by mechanical problems or mechanical obstacles.
Die
größte Luftmenge
wird gefördert
durch eine mittlere Luftströmung 75,
die, wie dargestellt, durch den zentralen Teil des Lüfterrads 32 strömt. Auch
dieser Vorgang wird durch mechanische Probleme kaum behindert. Nimmt
man an, dass das Lüfterrad 32 die
Höhe h
hat, so liegt das Maximum dieser Luftströmung etwa bei h/2.The largest amount of air is conveyed by a mean air flow 75 which, as shown, through the central part of the fan 32 flows. This process is hardly hampered by mechanical problems. Assuming that the fan 32 the height h has, then the maximum of this air flow is approximately at h / 2.
Ein
weiterer Teil 76 der zuströmenden Luft 72 strömt hinunter
bis zum Verbindungsorgan 30 und wird durch dieses nach
außen
umgelenkt, wobei sich durch die Interaktion mit dem Verbindungsorgan 30 Wirbel 78, 79 bilden,
vor allem am äußeren Rand 80 des
Verbindungsorgans 30. Diesen Teil der Luftströmung kann
man auch als die Bodenluft 76 bezeichnen. Die Wirbel 78, 79 benötigen Energie
für ihre
Erzeugung, und sie bewirken einen wesentlichen Teil der Geräusche des
Radiallüfters 20.Another part 76 the incoming air 72 flows down to the connecting organ 30 and is deflected by this outward, being characterized by the interaction with the connecting organ 30 whirl 78 . 79 form, especially on the outer edge 80 of the connecting organ 30 , This part of the air flow can also be called the bottom air 76 describe. The vortex 78 . 79 They need energy for their production, and they cause a substantial part of the noise of the radial fan 20 ,
4 zeigt
beispielhaft und schematisch den Verlauf der Strömung 51, die aus dem
Lüfterrad 32 austritt. 4 shows by way of example and schematically the course of the flow 51 coming out of the fan 32 exit.
Bei
der Version des Lüfterrades 32 gemäß 5 bis 8 ist
ein Lüfterflügel 52,
der auch als Lüfterschaufel
bezeichnet wird, an beiden axialen Enden offen, d. h. das in 5 axial
untere, innere Eck 54 eines Lüfterflügels 52 ist jeweils
mit dem äußeren Rand 80 des
Verbindungsorgans 30 verbunden, und das axial obere, äußere Eck 58 eines
Lüfterflügels 52 ist
jeweils mit einem flachen Ring 60 verbunden, der sich um
die oberen Enden der Lüfterflügel 52 herum
erstreckt und auch dazu dient, das Lüfterrad 32 auszuwuchten.In the version of the fan wheel 32 according to 5 to 8th is a fan blade 52 , which is also referred to as a fan blade, open at both axial ends, ie the in 5 axially lower, inner corner 54 a fan blade 52 is each with the outer edge 80 of the connecting organ 30 connected, and the axially upper, outer corner 58 a fan blade 52 is each with a flat ring 60 Connected to the top ends of the fan blades 52 extends around and also serves the fan 32 balanced.
Die
Lüfterflügel 52 haben
bei den 5 bis 8 an ihrem
axial unteren Rand 62 jeweils eine Verbreiterung 64a, 64b,
deren Wirkung nachfolgend anhand der 9 bis 13 beschrieben
wird. Diese Verbreiterungen 64a, 64b wirken ähnlich wie
eine ”abgeschwächte” Erweiterung
des Verbindungsorgans 30 in radialer Richtung.The fan blades 52 have at the 5 to 8th at its axially lower edge 62 each a widening 64a . 64b whose effect is described below on the basis of 9 to 13 is described. These extensions 64a . 64b act much like a "weakened" extension of the connecting organ 30 in the radial direction.
Es
ist darauf hinzuweisen, dass die Lüfterflügel bei dieser Version in Drehrichtung
gekrümmt
sind, d. h. die äußere Kante 66 der
Flügel 52 zeigt
in Drehrichtung 50, vgl. 6 und 7.
Die Verbreiterungen 64a, 64b stellen also praktisch
eine Verlängerung
des Verbindungsorgans 30 nach außen dar, wobei diese Verlängerung
nach Art eines Siebes ausgebildet ist. Naturgemäß ist es auch möglich, Lüfterflügel zu verwenden,
die in anderer Weise gekrümmt sind,
z. B. entgegen der Drehrichtung, wie das den besonderen Bedingungen
des betreffenden Lüfters am
besten entspricht.It should be noted that the fan blades in this version are curved in the direction of rotation, ie the outer edge 66 the wing 52 shows in the direction of rotation 50 , see. 6 and 7 , The broadening 64a . 64b thus represent practically an extension of the connecting member 30 to the outside, this extension is designed in the manner of a sieve. Naturally, it is also possible to use fan blades that are curved in other ways, eg. B. counter to the direction of rotation, as the best matches the particular conditions of the relevant fan.
Gemäß 7 erstrecken
sich die Verbreiterungen 64a, 64b bis zur äußeren Peripherie 68 der Lüfterflügel 52.
Am oberen Ende 70 der Lüfterflügel 52 sind
bei dieser Version, also nach den 5 bis 8,
keine Verbreiterungen vorgesehen, wohl aber bei der nachfolgend
beschriebenen Variante nach den 16 und 17.According to 7 extend the broadening 64a . 64b to the outer periphery 68 the fan blade 52 , At the upper end 70 the fan blade 52 are in this version, so after the 5 to 8th , no broadening provided, but probably in the variant described after the 16 and 17 ,
Zur
Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsform
nach den 5 bis 8 wird zunächst Bezug
genommen auf 3.To explain the preferred embodiment of the 5 to 8th is first referred to 3 ,
Im
Betrieb strömt
die Luft 72 etwa in axialer Richtung in den Ringkanal 74 zwischen
dem Außenrotor 28 und
den Lüfterflügeln 52 des
Lüfterrads 32.During operation, the air flows 72 approximately in the axial direction in the annular channel 74 between the outer rotor 28 and the fan blades 52 of the fan wheel 32 ,
Es
hat sich nun gezeigt, dass durch die beschriebene Ausführungsform,
also die oben und unten offene Bauform der Lüfterflügel 52, sowie die
Verbreiterungen 64a, 64b (5) die Bildung
der Wirbel 78, 79 reduziert werden kann, so dass
besonders bei hohen Staudrücken Δp eine wesentliche
Verbesserung der Eigenschaften des Lüfters möglich ist, d. h. die Energie,
die über
den Motor 26 zugeführt
wird, wird weniger in akustische Energie umgesetzt, sondern eher
in Förderleistung,
also in eine bessere Druckerhöhung Δp bei niedrigen
Vorlumenströmen
V.It has now been shown that by the described embodiment, so the top and bottom open design of the fan blades 52 , as well as the broadening 64a . 64b ( 5 ) the formation of the vortex 78 . 79 can be reduced, so that especially at high back pressures .DELTA.p a significant improvement in the properties of the fan is possible, that is, the energy through the engine 26 is supplied less converted into acoustic energy, but rather in capacity, ie in a better pressure increase Δp at low Vorlumenströmen V.
9 zeigt
die Lüfterkennlinie 84 eines
bisher üblichen
Standard-Radiallüfters,
also ohne die Verbreiterungen 64a, 64b. Man erkennt,
dass bei niedrigen Volumenströmen
im Bereich von 0 ... 6 m3/h keine Druckerhöhung über etwa
200 Pa hinaus möglich
ist. Im Vergleich dazu zeigt 82 die Kennlinie eines Radiallüfters nach
den 5 bis 8. Hier wird bei Volumenströmen im Bereich
0 bis 6 m3/h eine Druckerhöhung bis
250 Pa möglich,
was mit einer entsprechenden Geräuschminderung
einher geht. 9 shows the fan characteristic 84 a usual standard radial fan, without the widenings 64a . 64b , It can be seen that at low volume flows in the range of 0 to 6 m 3 / h, no pressure increase beyond about 200 Pa is possible. In comparison shows 82 the characteristic of a radial fan after the 5 to 8th , Here, at flow rates in the range 0 to 6 m 3 / h, a pressure increase up to 250 Pa possible, which is accompanied by a corresponding noise reduction.
Bemerkenswert
ist, dass diese Verbesserung ohne Mehrkosten erreicht wird, und
dass sie den Wirkungsgrad verbessert.Remarkable
is that this improvement is achieved at no extra cost, and
that it improves the efficiency.
10 zeigt
die Drehzahl n in U/min über dem
Volumenstrom V. Die Kurve für
den Standard-Radiallüfter
ist mit 90 bezeichnet, die für den Radiallüfter nach
den 4 bis 7 mit 92. 10 shows the speed n in rpm above the volume flow V. The curve for the standard radial fan is with 90 designated for the radial fan after the 4 to 7 With 92 ,
Man
erkennt, dass der Lüfter
nach 5 bis 8 im Bereich 0 ... 6 m3/h eine höhere Drehzahl von etwas 6500
U/min erreichen kann, weil er durch die reduzierte Wirbelbildung
weniger abgebremst wird.You can see that the fan is after 5 to 8th in the range 0 ... 6 m 3 / h can reach a higher speed of about 6500 rev / min, because it is slowed down by the reduced vortex formation less.
11 zeigt
den Motorstrom I (in mA) über dem
Volumenstrom V. Die Kurve für
den Standard-Radiallüfter
ist mit 94 bezeichnet, diejenige für den Radiallüfter nach
den 5 bis 8 mit 96. Man erkennt,
dass der Standardlüfter
im Bereich 0 bis 6 m3/h einen um 80% höheren Strombedarf
hat, was vor allem die Schallleistung erhöht. 11 shows the motor current I (in mA) over the volume flow V. The curve for the standard radial fan is with 94 designated, the one for the radial fan after the 5 to 8th With 96 , It can be seen that the standard fan in the range 0 to 6 m 3 / h has an 80% higher power consumption, which especially increases the sound power.
12 zeigt
die Leistung P (in W) über
dem Volumenstrom V. Die Kurve für
den Standardlüfter
ist mit 98 bezeichnet, die für den Lüfter nach den 4 bis 7 mit 100.
Man erkennt, dass im Bereich 0 ... 6 m3/h
der Standardlüfter
einen wesentlich höheren Leistungsbedarf
hat, wobei die Leistung hauptsächlich
in Schallleistung umgesetzt wird. 12 shows the power P (in W) over the volumetric flow V. The curve for the standard fan is with 98 designated for the fan after the 4 to 7 With 100 , It can be seen that in the range 0 ... 6 m 3 / h of the standard fan has a much higher power requirements, the performance is mainly converted into sound power.
Die 13 bis 15 zeigen
eine erste Variante zu den 5 bis 8.
Für gleiche
oder gleich wirkende Teile werden deshalb dieselben Bezugszeichen
verwendet, ggf. mit einem nachgestellten Apostroph.The 13 to 15 show a first variant of the 5 to 8th , For identical or identically acting parts, therefore, the same reference numerals are used, possibly with a trailing apostrophe.
Das
Lüfterrad 32' nach den 13 bis 15 ist
sehr ähnlich
aufgebaut wie das Lüfterrad 32 der 5 bis 8,
doch sind seine Lüfterflügel 52' geschrägt, d. h.
sie verlaufen unter einem Winkel alpha zur Drehachse 19 des
Lüfterrads 32'. Dieser Winkel
alpha liegt gewöhnlich
zwischen 0 und 30° und
wird empirisch ermittelt.The fan wheel 32 ' after the 13 to 15 is very similar to the fan 32 of the 5 to 8th but its fan blades 52 ' beveled, ie they are at an angle alpha to the axis of rotation 19 of the fan wheel 32 ' , This angle alpha is usually between 0 and 30 ° and is determined empirically.
Bis
auf die Schrägung
der Lüfterflügel 52' stimmt der
Aufbau mit demjenigen überein,
der bei den 5 bis 8 beschrieben
wurde. Der obere Stützring
ist in den 13 bis 15 mit 60' bezeichnet,
und das Verbindungsglied mit 30'.Except for the slope of the fan blades 52 ' the structure agrees with the one which was adopted by the 5 to 8th has been described. The upper support ring is in the 13 to 15 With 60 ' designated, and the connecting member with 30 ' ,
Durch
den Aufbau nach den 13 bis 15 kann
sich eine weitere Geräuschminderung ergeben.By building after the 13 to 15 can result in a further noise reduction.
16 und 17 zeigen
eine zweite Variante zum Radiallüfter
nach den 1 bis 12. Das
Lüftergehäuse und
der Motor 26 sind auch hier gegenüber 1 unverändert, aber
das Lüfterrad hat
eine teilweise andere Form der Lüfterflügel. Gleiche
oder gleich wirkende Teile werden hier mit den selben Bezugszeichen
bezeichnet wie in den 1 bis 8 und gewöhnlich nicht
nochmals beschrieben. 16 and 17 show a second variant of the radial fan after the 1 to 12 , The fan housing and the engine 26 are also opposite here 1 unchanged, but the fan has a partially different shape of the fan blades. The same or equivalent parts are designated here by the same reference numerals as in the 1 to 8th and usually not described again.
Das
Lüfterrad 110 nach 16 hat
die gleiche Grundstruktur wie das Lüfterrad 32 nach 5. Es
hat ebenfalls achtundzwanzig Lüfterflügel 112, deren
axial untere Enden offen sind und nur mit einem radial inneren Ende 114 mit
dem Verbindungsorgan 30 einstückig ausgebildet sind. Ebenso
sind die axial oberen Enden offen und nur mit einem radial äußeren Ende 116 mit
dem oberen Verbindungsring 60 einstückig ausgebildet. Der Ring 60 dient
auch hier zum Auswuchten des Lüfterrads 110,
indem von Ring 60 ggf. Teile entfernt werden, z. B. durch
Bearbeiten mit einem Laserstrahl.The fan wheel 110 to 16 has the same basic structure as the fan 32 to 5 , It also has twenty eight fan blades 112 whose axial lower ends are open and only with a radially inner end 114 with the connecting member 30 are integrally formed. Likewise, the axially upper ends are open and only with a radially outer end 116 with the upper connecting ring 60 integrally formed. The ring 60 also serves to balance the fan wheel 110 by by ring 60 if necessary parts are removed, eg. B. by machining with a laser beam.
Im
Gegensatz zu den 1 bis 8 haben die
Flügel 112 bei 16 und 17 nicht
nur an ihren unteren Enden die Verbreiterungen 64a, 64b, sondern
sie haben auch an ihren oberen Enden entsprechende Verbreiterungen 120,
deren Form hier mit derjenigen der Verbreiterungen 64a, 64b überein stimmt,
wie 17 zeigt.In contrast to the 1 to 8th have the wings 112 at 16 and 17 not only at their lower ends the widenings 64a . 64b but they also have corresponding extensions at their upper ends 120 whose shape here with that of the widening 64a . 64b agrees, like 17 shows.
Die
Wirkungsweise ist dieselbe wie bei den 1 bis 7,
jedoch stellen die oberen Verbreiterungen 120 einen zusätzlichen
Widerstand für
die einströmende
Luft dar, was ggf. die Leistung des Lüfters reduzieren kann.The effect is the same as in the 1 to 7 , however, represent the upper broadening 120 An additional resistance to the incoming air, which may possibly reduce the performance of the fan.
Die 18 bis 20 zeigen
eine dritte Variante. Das Verbindungsorgan 30a erstreckt
sich hier etwa bis zum Außenrand
von Lüfterflügeln 130,
welche auch hier mit dem Verbindungsorgan 30a einstückig ausgebildet
sind.The 18 to 20 show a third variant. The connecting organ 30a extends here approximately to the outer edge of fan blades 130 , which also here with the connecting organ 30a are integrally formed.
Die
Flügel 130 haben
hier auf der Rückseite ihrer
radialen Außenseite 132 eine
verdickte Kante 134, die sich über zumindest über einen
Teil der Gesamtlänge
dieser Flügel
erstreckt, vgl. 18.The wings 130 have here on the back of their radial outside 132 a thickened edge 134 which extends over at least part of the total length of these wings, cf. 18 ,
21 und 22 zeigen
einen Vergleich zwischen Lüfterflügeln 130a in ”normaler” Bauart
einerseits, also wie in 18, aber
ohne die Verdickungen 134, und Lüfterflügeln 130 in der Bauart nach 18 bis 20 andererseits,
die auf der Rückseite
ihrer radialen Außenseite
jeweils mit einer Verbreiterung bzw. Verdickung 134 versehen
sind. 21 and 22 show a comparison between fan blades 130a in "normal" design on the one hand, so as in 18 but without the thickening 134 , and fan blades 130 according to the design 18 to 20 on the other hand, on the back of their radial outer side each with a broadening or thickening 134 are provided.
Die
Flügel 130a gemäß 21 haben
radial außen
eine scharfe Vorderkante 138, an der gemäß 21 beim
Luftaustritt starke Wirbel 140 entstehen, wie das 21 schematisch
zeigt. Diese Wirbel 140 benötigen für ihre Erzeugung Energie, mindern
also den Wirkungsgrad, und sie erzeugen entsprechende störende Geräusche.The wings 130a according to 21 have radially outward a sharp leading edge 138 , according to 21 at the air outlet strong vortex 140 arise, like that 21 schematically shows. These whirls 140 They require energy for their generation, thus reducing the efficiency, and they generate corresponding disturbing noises.
Bei 22 entsteht
durch die Verdickung 134 am äußeren Flügelende ein Hohlraum 142,
in dem kleine Wirbel 144 entstehen, welche die Entstehung
großer
Wirbel reduzieren, so dass die Verluste und Geräusche vermindert werden.at 22 is caused by the thickening 134 at the outer wing end a cavity 142 in which little vertebrae 144 arise, which reduce the formation of large vortexes, so that the losses and noise are reduced.
23 zeigt
ein Lüfterrad 150 in ”normaler” Bauart,
also wie in 18, aber ohne die Verdickungen 134.
Die Luft tritt von oben in Richtung eines Pfeiles 148 in
das Lüfterrad 150 ein,
also zuerst entlang einer zylindrischen Fläche 152, dann entlang
einer kegelstumpfförmigen
Fläche 154,
und dann entlang einer radial verlaufenden Fläche 156, an der die Flügel 130a frei
tragend befestigt sind. Die Fläche 156 ist
nach außen
durch eine scharfe Kante 158 abgeschlossen. 23 shows a fan 150 in "normal" design, so as in 18 but without the thickening 134 , The air enters from above in the direction of an arrow 148 in the fan 150 a, so first along a cylindrical surface 152 , then along a frusto-conical surface 154 , and then along a radially extending surface 156 at the wings 130a are attached freely. The area 156 is outward by a sharp edge 158 completed.
Wirbel 160 entstehen
hier an einem Übergang 153 von
der zylindrischen Fläche 152 zur
Fläche 154.
Besonders starke Wirbel 162 entstehen an der scharfen Außenkante 158,
und besonders diese bewirken Energieverluste und zusätzliche
Geräusche.whirl 160 arise here at a transition 153 from the cylindrical surface 152 to the surface 154 , Particularly strong vortex 162 arise at the sharp outer edge 158 and especially these cause energy losses and additional noise.
24 zeigt
zum Vergleich das Lüfterrad 32 gemäß 5 bis 8.
Die zuströmende
Luft 148 tritt auch hier längs der zylindrischen Fläche 152 in das
Lüfterrad 32 ein,
wird an der Stelle 153 zur kegelstumpfförmigen Fläche 154 umgelenkt,
wobei auch hier Wirbel 160 entstehen. 24 shows for comparison the fan 32 according to 5 to 8th , The incoming air 148 also occurs here along the cylindrical surface 152 in the fan 32 one, will be on the spot 153 to the frustoconical surface 154 deflected, but here too vortex 160 arise.
Von
der Fläche 154 gelangt
der Bodenluftstrom 76 zu den Lüfterflügeln 52, die an ihren
unteren Enden mit den Verbreiterungen 64a, 64b versehen sind,
die zwischen sich schmale, gekrümmte Öffnungen 65a (5 und 6)
bilden, d. h. anders als bei 23, wo
die Fläche 156 keine Öffnungen
hat, hat bei 24 der radial äußere Teil 166 des
Lüfterrads 32 die
Form eines Siebs, das für
Luft durchlässig
ist und das etwa die Form eines Labyrinths hat, in dessen vielen
Gängen
sich die Wirbel 168 der Bodenluft 76 tot laufen,
so dass sich am Austritt der Bodenluft 76 aus den Lüfterschaufeln 52 eine
wirbelarme Luftströmung
ergibt.From the area 154 the bottom air flow arrives 76 to the fan blades 52 at their lower ends with the spacers 64a . 64b are provided, the narrow, curved openings between them 65a ( 5 and 6 ), unlike at 23 where the area 156 has no openings 24 the radially outer part 166 of the fan wheel 32 the shape of a sieve that is permeable to air and that has approximately the shape of a labyrinth, in whose many passages the vortex 168 the soil air 76 Run dead, leaving at the exit of the soil air 76 from the fan blades 52 gives a low-vortex air flow.
Der
siebartige Abschnitt 166 am Fuß der Lüfterschaufeln 52 erweist
sich also als sehr nützlich, denn
er erfordert keine Mehrkosten und hat sehr positive Wirkungen auf
die Eigenschaften eines solchen Radiallüfters.The sieve-like section 166 at the foot of the fan blades 52 proves to be very useful, because it requires no extra costs and has very positive effects on the properties of such a radial fan.
Genauso
wie ein übliches
Sieb sehr unterschiedliche Formen haben kann, kann auch hier der Abschnitt 166 mit
seinen Ausnehmungen 65a (6) in sehr
unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Wichtig erscheint die
Funktion, dass die Wirbel der Bodenluft 76 dadurch reduziert
oder unterdrückt werden,
dass sie sich sozusagen in einem Labyrinth tot laufen, wobei für dieses
Labyrinth naturgemäß vielerlei
Gestalten denkbar sind.Just as a common sieve can have very different shapes, so can the section here 166 with its recesses 65a ( 6 ) be formed in very different ways. Important is the function that the vortex of soil air 76 can be reduced or suppressed, that they run dead in a labyrinth, so to speak, of course, many shapes are conceivable for this labyrinth.
Der
Motor kann, wie in 3 dargestellt, ein Außenläufermotor 26 sein,
doch sind für
manche Anwendungen auch Innenläufermotoren
möglich.
Dabei erstreckt sich der Motor mit Vorteil in das Innere des Lüfterrads 32,
wie das in 3 dargestellt ist, doch kann
sich je nach den Raumverhältnissen
der Motor 26' auch
am anderen Ende der Welle 29 (3) befinden,
wie das dort als Alternative dargestellt ist. Die in 3 explizit
dargestellte Version stellt die derzeit bevorzugte Lösung dar.The engine can, as in 3 shown, an external rotor motor 26 However, internal rotor motors are also possible for some applications. In this case, the engine extends with advantage in the interior of the fan 32 like that in 3 is shown, but depending on the space conditions of the engine 26 ' also at the other end of the wave 29 ( 3 ), as shown there as an alternative. In the 3 explicitly presented version represents the currently preferred solution.
Naturgemäß sind im
Rahmen der Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich, z.
B. auch eine Kombination der beschriebenen Varianten. Entsprechende
Lüfterschaufeln
eignen sich auch sehr gut für
die Verwendung in Diagonallüftern, und
das gilt ebenso für
rückwärts gekrümmte Lüfterflügel.By nature are in the
Under the invention multiple modifications and modifications possible, for.
B. also a combination of the variants described. Appropriate
fan blades
are also very good for
the use in diagonal fans, and
this also applies to
backward curved fan blades.
